氮沉降影响草地生态系统土壤氮循环过程的研究进展

人类活动及化石燃料应用的加剧增加了大气中的氮沉降,对陆地生态系统氮素循环过程造成了显著影响,从而影响生态系统生产力及稳定性。草地作为陆地生态系统的重要组成部分,常因为人们的过度利用及保护意识不强,造成资源损失、养分失衡,严重限制了畜牧业的发展。探究氮沉降对草地生态系统氮循环的影响对提高草地生产力,合理开发与利用草地资源具有重要意义。通过追踪国内外已有的研究成果发现,大部分氮添加抑制了生物固氮过程,促进了土壤的硝化作用、反硝化作用和矿化作用,并抑制了固氮微生物活性,增加了硝化功能微生物氨氧化细菌（AOB）、反硝化微生物功能基因nirK、nirS、narG、nosZ的丰度。但是因为草地本底氮营养差异及施氮措施的不同导致少数研究中土壤氮循环对氮沉降的响应出现不同结果。通过总结已有研究发现：1）土壤本底营养及氮吸收阈值的不同造成氮沉降对氮循环的影响存在差异;2）微生物作为土壤氮素循环的重要参与者,对不同施氮时间、频率、数量等的响应存在差异;3）土壤中氮循环的各环节紧密耦联,相互影响,但现有的研究大多只针对某一环节开展,研究结果不具有全面性。因此,在未来的研究中,应针对不同营养水平的草地,加强氮控制条件下土壤氮循环微生物变化的研究,关注多环节的耦联关系,对于提高草地生态系统功能,并减轻氮素损失对环境造成的威胁意义重大。     

草地生态系统氮循环关键过程对全球变化及人类活动的响应与机制

氮(N)是蛋白质、核酸、酶、激素、叶绿素等物质的主要组成部分,对生态系统结构的组成和功能的发挥具有十分重要的影响。国际地圈与生物圈计划(IGBP)以及政府间气候变化委员会(IPCC)的许多大型研究计划均把氮素循环过程作为其核心研究内容。草原生态系统作为地球上宝贵的自然资源,其功能的发挥对于维持全球及区域性生态平衡有极其重要的作用。但迄今为止,对草地氮循环关键过程及其对全球变化(CO₂浓度升高、温度与降水变化、氮沉降)以及人类活动(放牧、开垦、火烧等)响应与反馈的认知远不及对草地碳循环过程那么系统与深入,迫切需要开展相关领域系统的科学试验研究。本文综述了目前国内外全球变化和人类活动因子对草地氮循环过程影响的相关研究成果,分析了其主要影响途径以及关键机制,在此基础上对目前研究中存在的不足进行了剖析,并对未来研究中迫切需要关注的重点研究方向进行了探讨与展望。     

不同氮效率型苜蓿氮素吸收差异与根系形态的关系及其对氮的响应

以高效型苜蓿（‘龙牧806’‘肇东苜蓿’）和低效型苜蓿（‘公农1号’‘陇东苜蓿’）为试验材料,采用营养液砂培法,在4个供氮量下（2.1,21,210和420 mg·L^-1）,研究紫花苜蓿苗期氮素吸收、分配的氮效率型差异及其与根系形态之间的关系。结果表明高效型苜蓿品种的株高、地上生物量、根重、总根长和根体积均显著高于低效型品种（P<0.05）;供氮量较低时（2.1和21 mg·L^-1）,高效型向根系分配了较大比例的氮素,而低效型则向地上部分配了较大比例的氮素,根系形态参数与总氮量呈显著正相关（P<0.05）,且根重对氮素吸收的直接作用较大,直接通径系数是1.230和1.102。因此,在氮胁迫下,根系形态对氮吸收效率起重要作用,尤其是根系形态中的根重对其影响较大。     

施氮制度及间作对燕麦氮素吸收和土壤氮素的影响

【目的】研究不同的施氮制度对燕麦/豌豆间作体系中燕麦的吸收情况以及对土壤氮素的影响。【方法】采用随机区组试验设计,设N0(不施氮)、N1(基肥20%+分蘖期追肥20%+开花期追肥60%)、N2(基肥20%+分蘖期追肥30%+开花期追肥50%)和N3(基肥20%+分蘖期追肥40%+开花期追肥40%)4个施氮制度;3种种植模式(燕麦/豌豆间作、燕麦单作和豌豆单作),研究施氮制度对间作燕麦氮素吸收和土壤氮素的影响。【结果】施氮制度和间作对燕麦籽粒产量、氮素吸收和土壤氮素影响显著。间作燕麦籽粒产量在N2处理下最大,较N3增产22.48%。随着生育期的推进,在拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期间作燕麦的吸氮量较单作燕麦分别提高了26.5%、15.8%、7.3%和17.1%;间作燕麦在N2处理下吸氮量最大,为71.2 kg/hm²,较N0增加了49.9%。在0～20 cm土层间作燕麦的土壤全氮含量在N0、N1、N2和N3处理下分别较单作提高12.9%、11.2%、15.4%和6.9%;间作燕麦在拔节期、抽穗期、灌浆期和成熟期的土壤硝态氮含量和铵态氮均高于单作燕麦。【结论】在20～...     

氮素添加对土壤呼吸影响的研究进展

碳、氮循环是陆地生态系统化学循环和能量流动的两大重要过程,二者紧密相连;土壤呼吸是陆地碳循环的重要过程,也是陆地生态系统与大气之间进行交换的主要途径。由于施肥等人为因素导致了陆地生态系统氮素的增加。不同陆地生态系统对这一过程做出了不同的响应。综述了不同生态系统土壤呼吸对模拟氮沉降的响应方式和机理,分析了氮素添加对土壤呼吸影响的不确定性,并在此基础上对未来研究方向进行了探讨和展望。     

单宁在植物-土壤氮循环中作用的研究进展

单宁是高等植物产生的次级代谢产物。单宁和单宁-有机氮络合物在植物与土壤间的氮循环过程中扮演着重要的角色。单宁参与氮素循环的机制主要包括络合有机氮、影响土壤微生物活性以及影响土壤酶活性。以往的研究并未深入探讨单宁对各种有机氮的络合能力,以及菌根真菌和腐生真菌对单宁-有机氮络合物的降解机制。因此,本研究着重讨论了单宁对各种有机氮的络合能力、络合物的降解机制、单宁对土壤酶活性的抑制作用以及单宁对土壤微生物的影响,并综述了单宁在氮循环过程中的作用,如减缓凋落物分解,抑制净氮矿化,影响净硝化和氮固持等。结果表明:单宁能够络合大部分有机氮;单宁的结构和浓度可显著影响其对土壤酶活性和净氮矿化的抑制效果以及对土壤微生物活性和多样性的作用,该结论可为进一步理解单宁在植物与土壤间氮循环过程中的角色奠定基础。     

地下生态系统中氮素的循环及影响因素

氮素是陆地生态系统初级生产力的主要限制因子之一。地下生态系统中绝大部分氮素以不溶的聚合物形式存在,不能直接被植物吸收,因此其转化为可吸收的离子氮的生态过程受到人们越来越多的关注。本文主要综述了土壤生物与非生物两个自然因素在地下生态系统氮素循环过程中发挥的重要作用。土壤生物通过自身代谢和分泌各种酶类来加速各种形态氮素相互转化;植物根系可以通过影响土壤物理结构和分泌大量有机物质,实现与地下生态系统氮素循环之间的"相互交流";而由于生物生存与环境因子有直接联系,二者之间的相互作用也对土壤氮素循环起着特殊作用。目前,由于土壤生物种类繁多、营养流通途径复杂、分子生物学实验技术较昂贵以及在全球气候变化背景下对许多自然规律的响应变化认识有限,因此,尚不能完全在分子水平形成一张氮素在地下生态系统的流通网络图,这应该成为今后相关研究工作的方向和重点。     

施氮对武功山山地草甸土壤氮素含量、根系生长及氮素吸收的影响

本研究以武功山草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,研究不同施氮水平(N0:不施氮;N_1:施氮量75kg·hm-2;N_2:施氮量150kg·hm-2;N_3:施氮量300kg·hm-2)下草甸土壤氮素时空变化规律和草甸植被根系形态特征及其对氮素吸收利用的影响。结果表明:土壤碱解氮含量随着施氮量的增加而增加(P0.05),各施氮处理土壤碱解氮含量随时间推移呈先升高后降低的趋势,并在7-9月间平均值降到最低(N0:111.7 mg·kg~(-1);N_1:140.6mg·kg~(-1);N_2:162.7mg·kg~(-1);N_3:1 169.0mg·kg~(-1));各处理0-20cm土层根系生物量密度由高到低依次为N_3(10.27mg·cm~(-3))N_2(10.02mg·cm~(-3))N_1(8.0mg·cm~(-3))N0(6.28mg·cm~(-3)),根长密度由高到低依次为N_3(20.1cm·cm~(-3))N_2(20.09cm·cm~(-3))N_1(17.2cm·cm~(-3))N0(14.3cm·cm~(-3)),其中N0、N_1和N_2这3个处理差异显著(P0.05);在0-150kg·hm-2的施氮范围内,根系对氮素的积累(N0:13.7kg·hm-2;N_1:23.3kg·hm-2;N_2:31.2kg·hm-2)随着施氮量的增加而显著增加(P0.05)。因此,在武功山草甸施用氮肥时应注意其氮肥施用量(推荐施氮范围为0-150kg·hm-2),避免氮素流失引起环境污染及资源浪费。     

同位素^15N在草地氮循环中的应用

简要地介绍了氮循环研究过程中使用的一些＾１５Ｎ稳定同位素方法，包括氮的矿质化、硝化、ＮＨ４＾＋的同化、Ｎ２的生物固定和氮肥的去向等方面的研究。     

植物对有机氮源的利用及其在生态系统中的意义

氮是植物生长发育的必需营养元素,也是其主要的限制因子之一。陆地生态系统植物的氮需求量来源及植物对氮素的吸收利用均受控于其种类和生长环境。环境条件的改变,一方面可能改变了植物生长区原有的氮形态、浓度、赋存方式等,从而改变氮对植物的供给状况;另一方面可能引起植物生长区域土壤质量、水分利用状况、光照等的改变,产生耦合现象,从而直接影响植物的生理生态特性,使植物对氮素的吸收利用发生了改变,导致植物生长区的种群类型及物种多样性发生改变,并直接影响到生态系统的功能及演替。本文主要对生态系统中植物生长发育所需氮素的来源及植物对氮素吸收利用过程中的影响因素进行了综述和讨论,并结合国内外在该领域的研究现状对其研究前景进行了展望。     

桑漆斑病病原发生规律及防治研究

桑漆斑病是我国近年发现的桑树叶部病害,是由露湿漆斑菌(Myrothecium rorideum Tode ex Fr.)寄生引起的,病原在病叶、土壤与水中越冬,除寄生桑树外,还寄生豆科作物及禾本科杂草等。发病初期用优氯净溶液喷洒桑叶有明显防治效果。桑园中的禾本科杂草,用10％禾草克水溶液喷洒可以清除,以减少病原。杀草效果为100％,该药对桑、蚕均无影响。     

日本血吸虫童虫冷冻保藏复苏后生活史循环的研究

本文报告了日本血吸虫童虫经液氮冻藏复苏后的生活史循环的情况。童虫冻藏３６天和５０天后腹腔注射感染小鼠，亲代成虫回收率为９．０和８．９％。感染鼠肝内的子代虫卵孵出的子１代毛蚴感染钉螺，感染率为５９和６７％；平均每个钉螺第１次逸出的子１代尾蚴数为８００～９００条。子１代尾蚴感染小鼠后，其子１代成虫回收率为５５和５６％。合抱雌、雄成虫的体长、性腺的发育和虫体对宿主的致病力与正常途径感染者无明显差异。     

甲醛处理对菜籽饼蛋白质瘤胃降解和氮利用效率的影响

试验一:用三头装有永久瘤胃瘘管的湖羊,采有尼龙袋法测定了菜籽饼经四种不同浓度甲醛处理后,其蛋白质的瘤胃内降解率。甲醛处理显著降低了菜籽饼蛋白质的瘤胃降解率(P<0.01),随甲醛处理浓度的增大,菜籽饼蛋白降解率直线下降。C(对照组),0.3％、0.6％和0.9％(甲醛用量/菜籽饼粗蛋白量,HCHO/CP)处理的菜籽饼,其蛋白质降解率分别为61.7％、55.9％、49.5％、38.9％。分析试验结果发现,甲醛处理使菜籽饼蛋白降解率降低的主要原因是快速降解部分蛋白质的降低而引起。试验二:用这四种甲醛浓度处理的菜籽饼作为湖羊的蛋白补充料,按4×4拉丁方设计进行了氮平衡试验。经甲醛处理后,粪氮排出量有增加趋势,但尿氮排出量减少,其结果甲醛处理组的氮沉积高于对照组,其中0.6％(HCHO/CP)处理菜籽饼羊的氮沉积量最高,并显著高于对照组(P<0.05)。上述结果表明,甲醛处理菜籽饼的浓度以占菜籽饼粗蛋白质的0.6％为适宜。     

母猪性周期和妊娠期中外周血T细胞及其亚群的观察

用酸性α-萘酯酶(ANAE)组化反应标记外周血T细胞。与间情期相比,总T细胞的比率及其两个亚群(辅助性T细胞和抑制性T细胞)的比率在发情前期无明显变化;在发情期和妊娠期,总T细胞的比率显著降低(P<0.05),其中,辅助性T细胞亚群的比率显著降低(P<0.01),而抑制性T细胞亚群的比率显著升高(P<0.01)。表明在发情期和妊娠期,母猪的细胞免疫水平显著地低于间情期。     

ASYMMETRIC NASAL MUCOSAL THICKENING IN HEALTHY DOGS CONSISTENT WITH THE NASAL CYCLE AS DEMONSTRATED BY MRI AND CT

The nasal cycle is a physiological phenomenon that causes regular cyclical congestion and decongestion of the venous sinusoids lining the nasal mucosa. The purpose of this prospective study was to describe magnetic resonance imaging (MRI) and computed tomographic (CT) features of the normal nasal cycle in a group of dogs. Five dogs were recruited that met the following criteria: 8 to 15 months old, nonbrachiocephalic breed, no clinical signs or history of nasal disease, and undergoing anesthesia for problems unrelated to the nasal cavity. Nasal MRI (n = 5) and CT scans (pre‐ and postcontrast, n = 5) were acquired. Images were evaluated subjectively by two board‐certified radiologists and objectively by a diagnostic imaging intern using regions of interest placed on each side of the nasal cavity. Findings were compared using Cohen's kappa coefficient and Students t‐test on log‐transformed data. All dogs showed diffuse unilateral mucosal thickening of the rostral part of the nasal cavity in both MRI and CT studies. This mucosal thickening shifted sides between examinations in three dogs. Changes appeared most marked on T2‐weighted scans. No asymmetric mucosal changes were seen in the mucosa of the ethmoturbinates, vomer–nasal septum, hard palate or the frontal sinuses in any patient on MRI or CT. Computed tomographic contrast enhancement of the thickened mucosa was not statistically significant (P‐value < 0.08). In conclusion, the normal nasal cycle may cause asymmetrical mucosal changes in the rostral part of the nasal cavity that mimic MRI and CT characteristics previously reported for inflammatory disease in dogs.     

毛兔内源氮排出量的估计及其对饲料氮消化率测定的影响

作者共用不同生理阶段德系安哥拉毛兔700余只次进行了118期(118种日粮)氮平衡试验,日粮粗蛋白质含量为7.49％～23.87％,粗纤维含量为7.20％～34.00％,在对粪氮排出量(FN)与氮食入量(NI)、粗纤维食入量,尿氮排出量(UN)与消化道吸收氮(DN)进行了相关分析后,分别建立了FN对NI、UN对DN的一元线性回归,从而估测出毛兔在生长、妊娠、哺乳、产毛(成年兔,不繁殖)阶段的粪代谢氮(FMN)的排出量分别为0.248,0.033,0.093,0.036～0.039g/W~(0.75)kg,尿内源氮的排出量分别为0.315,0.253,0.329,0.186g/w~(0.75)kg。并发现FN与粗纤维食入量之间没有显著的相关(P>0.05)。在此基础上,对FMN对饲料氮消化率测定的影响作了定量讨论。     

THE OESTROUS CYCLE OF THE MARE AND ITS UTERINE CONTROL

SUMMARY The reproductive findings from a group of nonpregnant mares were studied. Oestrous cycle length averaged 20.6 days (range 13–34) excluding anoestrous periods, or 25 days (31–141) if included. Average oestrus length was 5.7 days (range 1–24) but from February to May it averaged 7.6 days (range 2–24) and from May to November 4.8 days (range 1–10). Seventy-eight per cent of the mares ovulated within 48 hours prior to the end of oestrus, 10% were out of oestrus before ovulation occurred, while 76% of the ovulations occurred between 4 p.m. and 8 a.m. Follicles averaged 45 mm in size the day of ovulation and multiple ovulations occurred 25.5% of the time. Oestrus without associated ovulation was very uncommon in this group of mares, whereas ovulation without oestrus occurred in 6 of the 11 mares, including one mare who ovulated 32 of 34 times without oestrus. The CL were palpable for an average period of 8.9 days (range 1–18). On occasions, a hematoma formed within the ovulation site, reached a size of 10–12 cm in length and persisted beyond the next ovulation without affecting cycle length. Dioestrus averaged 15.4 days (range 6–25) excluding anoestrus, or 19.5 days (range 6–121) if anoestrus was included. Dioestrous ovulations unaccompanied by signs of oestrus and with the cervix pale, tight, dry and sticky occurred in 10 of the 11 mares. The CL formed following dioestrous ovuations were normal, but did not affect cycle length. A syndrome of spontaneous prolongation of the corpus luteum for 2 to 3 months was observed in 6 of the 11 mares. Oestrus was not manifested during this time, but considerable follicular activity and, in some instances, ovulation was observed. Hysterectomised mares and some mares with pyometra had prolonged CL and follicular activity with a few ovulating similar to mares with spontaneously-prolonged CL. Other mares with pyometra had normal cyclic ovarian activity. Evidence suggests that the endometrium had been destroyed by the infection in the anoestrus mares with pyometra and, thus, was incapable of forming and/or releasing luteolytic factors. Experimental intrauterine inoculation of Streptococcus zooepidemicus during dioestrus reduced oestrous cycle length in 5 of 7 inoculations, whereas inoculations during oestrus failed to alter cycle length.     

联合固氮菌对植物促生作用的研究进展

综述了联合固氮菌的种类、生物学特性、对植物的促生作用、影响因素以及联合固氮菌在禾本科植物上取得的研究进展。     

黄伞菌丝体碳氮源营养的研究

在碳源含量为1%、氮源含量为0.2%的培养基上,采用PDA平板固体培养方法,研究了黄伞对碳源、氮源的利用.试验结果表明,最适宜的碳源为葡萄糖,最适宜的氮源为蛋白胨、牛肉膏.黄伞菌丝营养对双糖、多糖的利用比单糖差,黄伞菌丝营养对有机氮的利用比无机氮强.