外源添加物对沙地苔藓结皮扩繁发育的促进作用

人工苔藓结皮作为一种新型的防风固沙潜在途径而备受关注,为进一步优化现有的培育扩繁技术,采用4因素2水平正交试验设计,探讨了菌类（放线菌和巨大芽孢杆菌）、藻类（小球藻和具鞘微鞘藻）、沙蒿胶（有和无）和基质类型（沙土基质和配方基质）对沙地苔藓结皮室内发育扩繁的影响。结果表明：（1）4因素中仅基质类型显著影响了苔藓结皮的盖度和株密度（P<0.05）,沙土基质处理的苔藓结皮盖度和株密度均值比配方基质处理分别提高61.04%和17.48株/cm²;（2）藻类、菌类和基质类型显著影响了苔藓的生理特性（P<0.05）,而沙蒿胶影响不显著。沙土基质、放线菌和小球藻的添加显著提高了苔藓的过氧化物酶（POD）活性和可溶性蛋白含量,降低了丙二醛（MDA）含量;（3）最适扩繁组合为沙土基质+放线菌（1 g/kg基质）+小球藻（2 g/m²）,在30天内,上述组合在培养箱条件下（光照设定为6 000 lx,光周期12 h/d,温度20℃,空气湿度75%）,可将1 m²野外苔藓种源培育为4 m²盖度达97.14%的苔藓结皮,实现4倍扩繁。研究结果将为今后大规模工厂化高效扩繁苔藓种源提供技术支撑。     

不同水分条件下苔藓结皮光合能力对氮素添加量的响应

[目的]探究苔藓结皮失水过程中光合能力对不同梯度氮添加的响应,为进一步研究苔藓结皮对氮沉降的响应过程以及为干旱、半干旱区荒漠生态系统的管理提供理论依据。[方法]选取毛乌素沙地的优势藓种拟双色真藓(Bryum pachytheca)为研究对象,在控制条件下采用氮添加的模拟试验手段。[结果]苔藓结皮净光合速率在低于0.2g/(m2·a)的氮添加量时受到促进,在高于0.2g/(m2·a)的氮素添加量下,低水分含量时被抑制,高水分含量时会受促进;同时,0.2g/(m2·a)是苔藓结皮能承受的最优氮添加量,此时苔藓结皮的光合固碳能力达到最大,年光合固碳量为对照条件的2倍。[结论]氮沉降引起的氮素增加对于干旱、半干旱区苔藓结皮的光合能力以及固碳潜力具有显著的影响。     

毛乌素沙地苔藓结皮的野外人工培育技术

[目的]探索影响毛乌素沙地人工培育苔藓结皮的关键因子及其最优组合,为该区土地荒漠化的治理提供理论支持。[方法]利用正交试验设计方法,考虑遮阳、覆膜、营养液、浇水频率4个因子,分析不同因子对苔藓结皮株密度和生物量的影响。[结果](1)除Knop营养液外,遮阳、覆膜、浇水频率对苔藓结皮株密度、生物量有显著影响。(2)遮阳、覆膜、营养液、浇水频率4个因素对不同指标的影响顺序不同。(3)就株密度而言,野外培养最优条件为遮阳、不覆膜、Knop营养液和高频率浇水。就生物量而言,苔藓结皮野外培育最优因素组合为遮阳、覆膜、Knop营养液和高频率浇水。[结论](1)在野外苔藓结皮培育过程中遮阳、覆膜、浇水频率对结皮生长都有显著影响。(2)在提供适宜的生长条件的前提下,在干旱半干旱地区进行苔藓结皮人工培育是可行的。     

苔藓结皮及其下层土壤的胞外酶活性与微生物CUE特征

为进一步明确苔藓结皮对下层土壤养分的影响及微生物对养分的利用特征,以黄土丘陵区典型退耕地上发育的苔藓结皮及其下层土壤(0—2 cm,2—5 cm,10—20 cm)为研究对象,分析在剖面尺度下土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)养分状况、胞外酶活性以及微生物CUE特征。结果表明:苔藓结皮显著提高了表层土壤养分含量,结皮层的SOC,TN,TP,DOC,DON和Olsen-P含量分别是10—20 cm土壤养分的2.58,2.34,1.13,2.30,4.30,7.36倍。与养分含量特征一致,微生物生物量随土层深度的增加逐渐降低。在整个剖面尺度上,微生物群落存在较为稳定的元素内稳态以保持自身C,N,P的计量平衡。参与C,N,P循环的相关胞外酶活性在剖面尺度上表现出差异,β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)随深度增加逐渐降低,而β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和碱性磷酸酶(AP)则表现为先降低后增加的趋势,底层土壤较高的NAG和AP酶活性反映出N,P养分的匮乏。微生物CUE在剖面尺度上表现为先降低后增加的趋势,平均水平为0.25,表明表层与深层土壤更有助于C的固存。此外,方差分解(VPA)和线性模型结果均指出养分状况和土壤酶是影响微生物CUE的关键因素。总的来说,苔藓结皮对表层土壤的养分和微生物代谢产生积极作用,尽管底层土壤养分匮乏,但仍保持较高的微生物C利用效率。     

毛乌素沙地人为干扰苔藓结皮的土壤水分和风蚀效应

[目的]为了探讨在毛乌素沙地人为干扰生物结皮的必要性与可行性,并为该区生物结皮的高效利用提供实验依据。[方法]在毛乌素沙地东南缘设置裸沙、苔藓结皮、干扰苔藓结皮、沙蒿、沙蒿+苔藓结皮以及沙蒿+干扰苔藓结皮6个处理小区,通过动态监测各小区土壤水分及风蚀变化过程,分析人为干扰苔藓结皮对土壤水分及风蚀过程的影响。[结果](1)沙地苔藓结皮能够显著提高浅层土壤含水量,降低深层土壤含水量。(2)人为干扰苔藓结皮会引起浅层土壤含水量的降低和降雨入渗深度的增加。(3)与裸沙对照相比,几种处理的减蚀效率大小顺序为:沙蒿+苔藓结皮(97.01%)沙蒿+干扰苔藓结皮(90.87%)苔藓结皮(89.63%)干扰苔藓结皮(69.50%)沙蒿(64.62%)。[结论]植被覆盖度较高时,对苔藓结皮进行适当破坏,能够在不加剧土壤风蚀的前提下,一定程度上改善土壤水分状况。而在无植被或低植被覆盖的地块,要禁止对苔藓结皮的干扰破坏。     

固氮球形芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌的混合增效作用

球形芽孢杆菌Bs7与巨大芽孢杆菌Bm1 0 1混合培养时具有固氮增效作用。稀释 40 0倍的巨大芽孢杆菌的无菌上清液与球形芽孢杆菌共培养 ,同样能增强后者的固氮活性。Bs7(pAB5 76 )在纯培养时的nifA表达活性为 6 849 5Miller单位 ,与巨大芽孢杆菌上清培养液进行混合培养时的表达活性为 75 0 0 4Miller单位。上述结果表明 :某些微量非碳源的活性分泌物和某些固氮调节基因可能在固氮增效作用中起重要作用。在与水稻联合培养条件下 ,混合接种球形芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌可以提高固氮菌在水稻根表的定殖能力     

毛乌素沙地三种植被下苔藓结皮的土壤理化效应

分析了沙蒿、沙柳、樟子松三种植被下有苔藓结皮、无苔藓结皮（对照）样地0—2,2—5,5—10 cm剖面土壤的理化指标,探讨毛乌素沙地苔藓结皮对土壤理化性状的影响及其与植被类型的关系。结果表明:（1）三种植被下苔藓结皮均能够明显提高土壤稳定性,增加细砂粒（0.02～0.2 mm）含量、降低粗砂粒（0.2～2 mm）含量。（2）沙柳及沙蒿植被下苔藓结皮均能够显著提高各层土壤的有机质、全氮、速效钾、全磷含量（P>0.05）,降低全钾、速效磷含量;樟子松下苔藓结皮0—2 cm剖面的理化效应同沙柳、沙蒿类似,但2—5,5—10 cm剖面内,有机质含量显著降低（P>0.05）,全氮、全钾、全磷、速效磷含量则无显著变化（P<0.05）。（3）荒漠生态恢复过程中,苔藓结皮对土壤理化性状的改善作用主要集中在表层土壤,改善程度同植被类型的关系密切。     

添加巨大芽孢杆菌与胶质芽孢杆菌对土壤DTPA提取态Cd的影响

采用短期和长期恒温培养的方法,研究巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌及两菌混合液对土壤DTPA提取态Cd的影响.结果表明,短期试验中巨大芽孢杆菌对土壤Cd有一定的活化作用,不同Cd污染水平条件下,巨大芽孢杆菌使土壤DTPA提取态Cd增加比例在3.8％～24.4％之间,其中50 mg/kg CdCO3污染水平条件下,巨大芽孢杆菌加菌量为2 ml时活化效果最好,而胶质芽孢杆菌和混合菌则对土壤Cd无显著影响或有一定的钝化作用.长期培养试验中,巨大芽孢杆菌也表现出了对土壤Cd的活化作用,未添加Cd条件下,巨大芽孢杆菌加菌量为10,20 ml时,土壤DTPA提取态Cd较对照分别增加了44.0％,28.9％,而胶质芽孢杆菌和混合菌对土壤Cd无显著影响或有一定的钝化作用.     

枯草芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd的影响研究

将枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌接种于Cd污染土壤中,研究了短期与长期恒温培养条件下枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌对土壤有效态Cd含量的影响。短期试验结果表明,枯草芽孢杆菌可降低土壤有效态Cd含量的5.07%~42.63%,在培养72h时,接种25ml枯草芽孢杆菌处理的有效态Cd含量较对照组显著降低了42.63%;巨大芽孢杆菌可活化土壤中的Cd,在培养48h时,接种5ml巨大芽孢杆菌的处理土壤有效态Cd含量较对照组显著增加了24.58%。长期培养试验结果表明,接种枯草芽孢杆菌可降低土壤中有效态Cd含量,且随着培养时间的延长,钝化效果更为显著,有效态Cd的含量与土壤pH值呈现显著负相关关系,r=-0.325(P0.05);长期培养条件下,接种巨大芽孢杆菌可降低土壤pH,且在培养30d时接种5ml巨大芽孢杆菌显著增加了土壤有效态Cd含量。综上所述,枯草芽孢杆菌可以钝化土壤Cd,而巨大芽孢杆菌对土壤Cd有一定的活化作用。     

毛乌素沙地苔藓结皮对沙化土壤性质和细菌群落的影响

我国沙化土地占国土面积的17.93%,对北方地区经济和社会的发展、人们的生活以及生态平衡影响巨大。土壤生物结皮能有效防风固沙,微生物在其形成中起着重要作用。之前在对生物结皮微生物群落研究方面,缺乏对生物结皮层与同厚度裸沙表层之间以及它们各自下方土壤之间的比较与分析。采用高通量测序技术,对毛乌素沙地苔藓结皮层与裸沙表层,结皮下方土壤与裸沙下层土壤细菌群落结构进行了分析。结合土壤理化因子数据,分析了苔藓结皮对沙地细菌群落多样性的影响。结果表明：相比于裸沙表层苔藓结皮显著提高了土壤速效养分、全氮和有机质的水平,结皮下方土壤中速效养分、全磷和有机质含量均高于裸沙下层。结皮层及其下方土壤中粗粉砂和粉粒的含量显著高于裸沙表层和下层,表明苔藓结皮显著改善了沙地土壤的理化性质。速效磷、速效钾、速效氮、黏粒、粉粒、粗砂是影响沙地土壤细菌群落组成的重要环境因子。多样性分析显示,结皮下方土壤中细菌多样性最高。在苔藓结皮层中unclassifiled_f__Micromonosporaceae（小单孢菌科的未知属）,norank_c__Cyanobacteria（蓝藻纲的未知属）和Pseudonocardia（假诺卡氏菌属）的相对丰度都显著高于裸沙表层;在结皮下方土壤中norank_c__Acidobacteria（酸杆菌纲的未知属）和Rubrobacter（红色杆菌属）的相对丰度均显著高于裸沙下层,这些差异显著的物种对稳定沙地土壤结构具有重要作用。在研究生物结皮的过程中,对照沙地也要分层取样,微生物群落对比分析才更准确。因此,苔藓结皮的形成对沙地原有表层及下层土壤的细菌群落产生显著影响,利于生物固沙。研究结果为风沙治理和荒漠生态恢复提供了重要的微生物学理论依据。     

砒砂岩中植物促生芽孢杆菌的筛选及其对土壤的改良作用

[目的]筛选砒砂岩土壤中植物促生芽孢杆菌,为微生物强化植物改良砒砂岩土壤的科学设想提供资源和技术基础。[方法]以产生植物激素IAA(indole acetic acid)、铁载体和生物膜为筛选指标,从内蒙古砒砂岩区土壤和植物样品中筛选植物促生芽孢杆菌,采用盆栽试验探究植物促生芽孢杆菌改良砒砂岩土壤特性和促进苜蓿和黑麦草生长的作用。[结果]筛选到的12株芽孢杆菌产生IAA、铁载体和生物膜的能力不同,分别属于Bacillus halotolerans,B.atrophaeus,B.siamensis和B.zhangzhouensis种群。与对照相比,B.halotolerans P75能够显著增加砒砂岩土壤的有机质含量(24.7%)、速效磷含量(11.9%)和速效钾含量(21.0%)等养分指标,每1 g土壤可培养细菌达到7.4 lg CFU,土壤蔗糖酶活性显著增强(58.8%)。接种B.halotolerans P75后,在砒砂岩土壤中生长的苜蓿和黑麦草干重增加22.3%～81.5%,[结论]从生长于砒砂岩土壤的苜蓿根内筛选到B.halotolerans P75,可提高砒砂岩土壤肥力,促进苜蓿和黑麦草生长,具有强化植物改良砒砂岩土壤的潜力。     

新型植物生长调节剂ZST─1在番茄上的应用效果

本试验首次研究了ＺＳＴ－１在中棚番茄上的使用效果和适宜浓度。结果表明，在第一花序开花期喷施一次ＺＳＴ－１，对植株营养生长表现一定的抑制作用，但使开花座果期提前，果实发育和成熟提早，经济系数、早期产量和纯收入提高，果实含糖量增加，酸度降低。综合考虑，ＺＳＴ－１浓度以１５００μｇ·Ｌ－１为宜，处理比ＣＫ早期产量和纯收入分别提高７４．９％和２９．０％。     

植物生长调节剂对干旱胁迫下大豆幼苗生长的影响

采用盆栽试验,研究了在模拟干旱胁迫下喷施植物生长调节剂对大豆幼苗生长发育和生理生化指标的影响。结果表明,植物生长调节剂可促进大豆幼苗茎叶生长和主根伸长,增加侧根数,加大根冠比,提高叶绿素含量、脯氨酸含量和过氧化物酶(POD)活性,从而增强了植株的抗旱能力。喷施宝、云大120、地中宝、福施壮4种植物生长调节剂对不同大豆品种幼苗生长的影响基本一致,以喷施宝的效果最好,其次为云大120。     

不同水分处理对北疆枸杞植株生长与产量的影响

[目的]探索适宜北疆枸杞栽培的适宜灌溉制度,为该地区今后枸杞灌溉提供科学的依据。[方法]测定了枸杞株高、茎粗、冠幅、耗水量和产量,分析了不同灌水定额和不同灌水频率对枸杞生长和产量的影响。[结果](1)枸杞株高随着灌水量的增加而增加;(2)枸杞茎粗年净增长量随着灌水量的增加而增加,当灌水量增大到一定程度时茎粗增幅变小;(3)枸杞各生育阶段耗水强度表现为：结果期>开花期>春梢生长期>秋梢生长期>萌芽至展叶期;枸杞耗水量与产量、耗水量与水分利用效率WUE的关系均呈二次抛物线关系;(4)当耗水量从583 mm增加到676 mm时,枸杞产量从12 703.5 kg/hm~2提高到14 200.5 kg/hm~2。与此同时,枸杞水分利用效率从1.45 kg/mm减少到1.46 kg/mm,并没有发生明显的降低。[结论]从节水和高产的角度考虑,推荐北疆地区枸杞适宜灌溉制度为：枸杞全生育期灌溉定额为5 700 m~3/hm~2,每次灌水定额为570 m~3/hm~2,灌水次数为10次,萌芽期—展叶期灌水1次,春梢生长期灌水2次,现蕾—开花期灌水1次,结果期灌水4次,秋梢生长期灌...     

基于系统动力学的桉树生长用水模型构建

[目的]构建系统动力学模型,模拟按树生长和用水过程,为种植和管理桉树提供科学支持。[方法]将桉树生长过程模拟中叶生物量和根生物量的计算和其用水特征联合起来,实现两大框架的耦合。在国内外各选取一个研究区,即澳大利亚的Tumbarumba和广东省的纪家林场,以验证模型的合理性。[结果]在Tumbarumba站点:(1)模型模拟的2001—2014年平均蒸散量为819mm,实测的年平均蒸散量为867mm。(2)胸高直径、林分材积、树高、植株密度4个参数平均模拟精度分别为71%,93%,88%,95%。在纪家站点:(1)模型模拟的1999年10月至2000年9月期间蒸散量为1 068mm,实测蒸散量为1 069mm。(2)胸高直径、林分材积、树高、植株密度4个参数平均模拟精度分别为94%,89%,95%,99%。[结论]系统动态模型模型能够较好地模拟桉树的生长以及用水情况,验证了模型的合理性。该模型仍有改进的空间,可以从提高模型稳定性入手。     

欧李幼苗荧光参数对两种植物生长调节剂的响应

[目的]探讨多效唑(PP333)和生根粉(GGR6)两种植物生长调节剂对欧李(Cerasus humilis)叶绿素荧光参数的影响,为欧李幼苗的壮苗栽培技术提供科学理论依据。[方法]采用单因素分析法,以1年生欧李幼苗为研究对象,分别设置0,50,100,150和200mg/L 5个浓度梯度的PP333和GGR6溶液对欧李幼苗进行蘸根处理,采用PMA2500叶绿素荧光仪对荧光参数进行测定。[结果]电子传递效率(ETR)、实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭(qP)和最大光化学效率(Fv/Fm)在一定浓度范围内,随着PP333和GGR6溶液浓度的增大而增大,非光化学猝灭(qN)随着PP333和GGR6溶液浓度的增大而减小。[结论]欧李幼苗生长发育促进效果最佳的植物生长调节剂为GGR6,最佳浓度为200mg/L,且同浓度GGR6对欧李幼苗荧光参数促进作用优于PP333。     

藻(Ziziphus spina-christi)体内外无性繁殖的方法

Christ‘s thorn (Ziziphus spina-christi L. Desf.) is ecologically and economically important in Iran. Since it is a crosspollinated plant with a wide range of genetic variability, an investigation was carried out to determine the best method for mass and clonal propagation. Three vegetative methods were examined, including 1) cutting, where shoots with a 22-25 cm length and three shoot diameters were treated with two culture media; 2) layering, where air layering and trench layering treatments consisted of three growth regulators at three levels of concentration; and 3) tissue culture with nodal segments bearing axillary buds that were removed from shoots of mature trees at different seasons. Several experiments were carried out to determine the best disinfectant chemical, the best culture method, the best season, the appropriate explant characteristics and media type. Rooting was successful only on the sandy beds for cuttings with more than 8.0 mm diameter. For the trench layering method, only one specimen in one replicate rooted a very small root, while for the air layering method, only seedlings with growth regulator treatments rooted successfully. The best season for explant harvesting was determined as mid summer, and among the disinfecting treatments, Ca(OCI)2 at a concentration of 0.5g kg^-1 for 20 minutes was the best. There were no significant differences for shoot weight and length with a Murashige and Skoog (MS) medium with and without a hormone.     

蚯蚓粪对鹅掌楸容器苗生长及养分吸收的影响

在容器育苗基质中添加体积比为5％～20％的蚯蚓粪,通过无纺布容器育苗试验,研究了不同育苗基质对鹅掌楸根际环境中的微生物数量、根系建造和活力、养分吸收及育苗效果的影响.结果表明,育苗基质中添加蚯蚓粪可不同程度地提高鹅掌楸根际环境中细菌数量和微生物总量,真菌数量有所降低,但对放线菌数量影响差异不显著.蚯蚓粪有利于鹅掌楸根系的生长,尤其是增加了毛细根的重量和在根系体系中的比例,根系活力也有显著提高.此外,育苗基质中加入蚯蚓粪还提高了鹅掌楸根、茎和叶干物质的积累量,虽然对植物体内氮和磷的含量影响较小,但蚯蚓粪的添加显著提高了植物体内钾的含量.同普通育苗基质相比,加入15％体积比例的蚯蚓粪使氮、磷和钾的养分吸收量分别提高了22.23％,15.58％和26.66％.综合分析认为,育苗基质中加入一定比例的蚯蚓粪可显著改善鹅掌楸的根际环境,促进育苗植物对养分的吸收和利用,提高无纺布容器育苗效果.在试验蚯蚓粪添加比例中,育苗基质中添加体积比例为15％的蚯蚓粪效果最为显著.     

基质、处理剂及其浓度对黑果枸杞硬枝扦插育苗的影响

[目的]探索黑果枸杞硬枝扦插育苗对土壤环境的选择性,为优质苗木的工厂化生产提供技术参考。[方法]以甘肃省永靖县黑果枸杞一年生枝条为材料,对4种土壤基质中不同生根粉(BBT)和萘乙酸(NAA)处理浓度下黑果枸杞硬枝扦插后的成活率、生长状况、生根率及根系性状进行了测定和评价。[结果](1)泥炭土、壤土、沙土均可用作黑果枸杞硬枝扦插基质,各浓度BBT和NAA处理下的成活率均分别在95%和80%以上;沙盐土不宜用于黑果枸杞扦插育苗;(2)扦插后第10周,生根率最高的是泥炭土,其次是壤土,沙土最低,但沙土中已形成的根系在后期表现出快速生长的特点。(3)新生枝条长度在扦插后的前5周增长缓慢,之后显著增加;随育苗时间增长,植株间枝条生长量出现明显差异。[结论]从透气性和根系发育来看,泥炭土硬枝扦插的效果最好。从保水性来看,普通壤土和沙土均较好,但沙土生根率低,不建议使用。     

荒漠化地区水化学特性及其对胡杨林生长的影响

[目的]探讨荒漠化地区不同地表水水质特性对胡杨林更新演替的影响,为胡杨林的保育及复壮更新工作提供理论支撑与科学根据。[方法]以塔里木胡杨国家级自然保护区为研究区,根据实地考察、采样及试验分析,对塔河中游水质状况及其对胡杨生长的影响进行了对比研究。[结果](1)研究区地表水水化学类型为硫酸盐类钙组Ⅲ型或氯化物类钠组Ⅲ型水(按阿列金分类法),pH值低于8.0,胡杨生长良好地区地表水样pH值在7.42~7.82;(2)漫溢河水总硬度、总碱度及TDS均高于干流水体,分别为325.3~769.5,142.6~290.3及782.2~1 037.5mg/L,胡杨在地表水TDS1 000mg/L的环境下能正常生长;区内地表水受到农田排水的不利影响,氨氮含量在0~0.45mg/L。[结论]研究区内地下水盐分含量远高于地表水,不能满足胡杨幼苗的萌发与生长,仅在濒临河道的狭窄地带能实现胡杨林的自然更新,地下水盐碱胁迫是胡杨林更新复壮的重要制约因素。