UV-B辐射对元阳梯田稻田土壤活性有机碳含量与温室气体排放的影响

大田原位条件下,种植元阳梯田地方水稻品种白脚老粳,研究UV-B辐射增强(0、5.0 k J·m-2)对水稻生长期稻田土壤活性有机碳含量及其转化相关酶活性、温室气体排放量的影响,结果表明:UV-B辐射增强导致稻田土壤多酚氧化酶和蔗糖酶的活性显著降低,降幅为10%~17%;纤维素酶活性分蘖期和拔节期显著增加,分别增加了2.7 U·g~(-1)和5.5 U·g~(-1)。UV-B辐射增强显著降低水稻孕穗期、抽穗期和成熟期稻田土壤微生物量碳和易氧化有机碳的含量,降幅分别为10%~36%和9%~31.5%;增加拔节期、孕穗期和成熟期土壤溶解性有机碳的含量,分别增加了123.0、79.5 mg·kg~(-1)和57.8 mg·kg~(-1)。UV-B辐射增强显著降低水稻生长期稻田CH4的排放通量,降幅为23%~42%;但显著增加CO2和N2O的排放通量,分别平均增加418.9 mg·m-2·h-1和3.7μg·m-2·h-1。相关分析发现,稻田土壤多酚氧化酶活性与微生物量碳、易氧化有机碳含量呈显著正相关,且土壤微生物量碳含量与CH4排放通量呈极显著正相关。因此,UV-B辐射通过改变稻田土壤碳转化酶活性与活性有机碳含量,进而影响稻田温室气体排放。     

增强的UV-B辐射对作物的影响

大气中臭氧层的破坏导致到达地表UV-B辐射的增加,对作物产生不同程度的影响.本文讨论了增强的UV-B辐射对作物形态、生理代谢和遗传学效应的影响.     

UV-B增强后秸秆还田分解对土壤氮转化微生物及酶活性的影响

为明确UV-B辐射增强对水稻秸秆化学成分的影响,阐释UV-B辐射增强后秸秆还田分解特征及其对稻田土壤氮素转化的间接效应,本研究在元阳梯田(海拔1 600 m)开展大田试验,以当地水稻品种白脚老粳为研究对象,研究UV-B辐射增强(5.00kJ·m^-2)对水稻秸秆化学成分及其还田后秸秆降解、土壤氮素转化的影响。结果表明：UV-B辐射增强显著降低水稻秸秆纤维素含量,增加木质素含量,提高秸秆木质素/氮;并导致秸秆纤维素、木质素、总氮的降解速率总体降低,最大降幅分别达38.7%、18.1%、25.8%。与自然光照秸秆相比,UV-B辐射后的秸秆还田显著降低土壤固氮细菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌数量,增加土壤蛋白酶、氨单加氧酶、硝酸还原酶活性,提高土壤硝化和反硝化速率。相关性分析表明,秸秆木质素/氮与秸秆降解速率呈极显著负相关;秸秆纤维素、木质素、总氮降解速率与硝酸还原酶活性呈显著正相关,后者又与N₂O排放通量呈显著正相关;硝化细菌数量与NO₃^--N含量呈负相关。研究表明,UV-B辐射增强通过提高秸秆木质素...     

UV-B辐射促进红壤水稻土中碳氮转化

以母质相同而有机质含量不同的两种水稻土(高有机质土,HO;低有机质土,LO)为对象,研究了三种强度的紫外(UV-B)辐射对两种土壤碳、氮转化的影响。结果表明:随着UV-B辐射强度的增加,土壤有机碳(TOC)含量降低,而可溶性有机碳(DOC)含量增加;UV-B辐射促进了土壤有机碳的降解和硝态氮的增加。在高强度的UV-B(2.83 W·m~(-2))辐射处理96 h后,LO和HO土壤的TOC含量分别减少了9.89%和10.16%,而DOC含量分别提高了39.24%和50.50%;同样辐射条件下,LO和HO土壤NO_3~--N含量分别比接受辐射前增加了74.48%和81.87%。因此,在农业生产中为了保护土壤碳库,减少氮素损失,应尽量避免地表裸露以降低UV-B辐射对土壤碳、氮转化的影响。     

UV-B辐射增强对大麦田土壤呼吸的影响

[目的]通过在典型晴天和阴天利用LI-8100对拔节期大麦田土壤呼吸速率的测定,研究UV-B辐射增强20%对土壤呼吸速率的影响。[方法]采用田间试验,人工增加和控制UV-B辐射的强度。[结果]UV-B辐射增强显著抑制大麦田的土壤呼吸。晴天时正常大麦田（B）的土壤平均呼吸速率比UV-B辐射增强20%处理的麦田（BU）高1.02μmol/（m2.s）,在阴天无外源UV-B辐射强迫的情况下,B处理的土壤平均呼吸速率则比BU处理低0.71μmol/（m2.s）。晴天UV-B辐射增强导致大麦田土壤呼吸的Q10值减小,而阴天无UV-B辐射胁迫时土壤呼吸的Q10值增加,导致了土壤呼吸速率的不同变化。[结论]UV-B辐射增强会显著抑制大麦田的土壤呼吸速率,从而影响作物产量的增加。     

UV-B辐射增强和氮沉降对不同种源地乌桕叶绿素荧光参数的影响

以来源于入侵地美国和中国本地的乌桕(Triadica sebifera)为研究对象,通过模拟UV-B辐射增强、氮沉降加剧,研究两者对不同种源地乌桕种群叶绿素荧光参数的影响。结果表明,UV-B辐射和氮沉降在乌桕株高方面存在显著交互作用,UV-B辐射和种源在F_v/F_m方面存在显著交互作用;UV-B辐射显著增加乌桕SPAD;氮沉降显著增加乌桕SPAD,降低Y(Ⅱ)、ETR_max;氮沉降能减缓UV-B辐射对乌桕株高生长的胁迫作用;来源于入侵地美国的乌桕种群相比于中国本地乌桕种群,具有较高的实际光能转化效率和株高生长速度,较低的SPAD,并对UV-B辐射胁迫更敏感。     

UV-B辐射增强对水稻产量及品质的影响

研究盆栽条件下,以2个粳稻品种沈农265和沈农606为试材,UV-B辐射对水稻产量及其品质的影响.试验设3个处理,分别为自然光及紫外辐射增强5%、10%.结果表明UV-B,辐射使作物的株有效穗数、穗总粒数、结实率、千粒重下降,最终导致产量下降;籽粒的加工品质、外观品质和蒸煮食味品质都随辐射的增加而下降.     

UV-B辐射增强对生态系统矿质营养循环的影响

 人类活动产生的氟氯烃等化合物对大气的污染造成臭氧损耗,引起地面UV-B辐射增强,进而造成对地球生态系统的影响。本文综述了UV-B辐射增强对陆地生态系统和水生生态系统矿质营养影响的国内外研究态势,尤其是对两者矿质营养循环的影响研究, 并就目前研究状况, 提出未来研究方向。     

增强UV-B辐射对胡椒薄荷逆境生理指标的影响

对增强UV-B辐射胁迫下(辐射强度分别为自然光对照0、0.15 W/m2、0.35 W/m2)下生长的胡椒薄荷(Mentha piperita L.)逆境生理指标的动态变化进行了研究.结果表明:薄荷对增强UV-B辐射胁迫做出了适应性生理反应.0.15 W/m2下薄荷叶片内脯氨酸、可溶性糖、MDA质量浓度及3种抗氧化酶活性升高,蛋白质质量浓度下降;0.35 W/m2下薄荷叶片内脯氨酸质量浓度和CAT活性先升高后降低,可溶性糖质量浓度和SOD活性先升高再趋于平稳,可溶性蛋白质、MDA质量浓度和POD活性先降低后升高.尽管不同强度UV-B辐射下各个指标变化趋势不同,但与自然光对照相比,经过UV-B辐射处理后,薄荷内可溶性蛋白质质量浓度降低,而其它指标均升高.     

AMD污染对稻田土壤氮循环的影响

土壤氮循环是自然氮循环的重要组成部分,稻田土壤正常的氮循环过程对水稻产量及农田生态系统的健康和稳定有着至关重要的作用。而AMD污染是煤矿以及其他含硫矿产资源开采利用地区的普遍问题,为探讨AMD污染对稻田农业生态系统正常氮循环的影响,本文中综述了稻田土壤氮循环的主要环节,正常氮循环的主要影响因素,以及AMD持续污染可能对稻田土壤氮循环的影响,并简单探讨了需进一步开展的方向和内容。     

不同灌溉方式和尿素猪粪比例对稻田氮素转化相关微生物活性的影响

【目的】弄清"薄浅湿晒"和干湿交替灌溉方式下稻田氮素转化相关微生物活性的变化规律。【方法】试验设3种灌溉方式(CIR:常规灌溉;TIR:"薄浅湿晒"灌溉;DIR:干湿交替灌溉)和3种施氮处理(FM1:全尿素;FM2:猪粪替代30%尿素;FM3:猪粪替代50%尿素),测定了分蘖期、孕穗期、乳熟期和成熟期土壤亚硝酸细菌、硝酸细菌和反硝化细菌数量以及脲酶、羟胺还原酶、亚硝酸还原酶和硝酸还原酶的活性,并分析了各微生物活性指标之间的相互关系。【结果】孕穗期不同处理土壤亚硝酸细菌、硝酸细菌和反硝化细菌数量较多,脲酶、亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性较高,且DIR方式下土壤羟胺还原酶活性较高。FM3处理下,与CIR方式相比,DIR方式下的土壤亚硝酸细菌数量在分蘖期提高2.31倍,分蘖期至乳熟期的平均土壤硝酸细菌数量及脲酶、羟胺还原酶、亚硝酸还原酶活性分别增加2.07、0.81、554.72和1.78倍,但是4个时期的平均反硝化细菌数量以及硝酸还原酶活性分别下降31.34%和43.82%。TIR方式下的土壤氮素转化相关微生物指标与CIR方式的差异因施肥处理和生育期而异。DIR方式下,与FM1相比,FM3处理显著增加乳熟期土壤亚硝酸细菌数量、孕穗期和成熟期硝酸细菌数量、分蘖期和成熟期反硝化细菌数量、乳熟期和成熟期土壤脲酶活性、分蘖期和乳熟期土壤羟胺还原酶活性以及孕穗期土壤亚硝酸还原酶和硝酸还原酶活性。除硝酸还原酶活性与硝酸细菌数量、亚硝酸还原酶活性之间的相关关系不显著外,其他指标之间呈显著相关。【结论】水稻孕穗期是稻田土壤氮素转化相关微生物的活跃时期,DIR方式能有效提高分蘖期和孕穗期大部分土壤氮素转化相关微生物指标,而TIR方式和FM3处理在乳熟期或成熟期可显著增加土壤氮素转化相关微生物活性。     

不同氮肥管理方式对稻田土壤微生物群落结构的影响

为合理使用氮肥,维持稻田生态健康发展,运用磷脂脂肪酸(PLFA)和Biolog-Eco微平板法研究了4种氮肥管理模式:不施氮肥(CK)、农民习惯施肥(FP)、氮肥优化管理1(OPT1)、氮肥优化管理2(OPT2)对稻田土壤微生物群落结构的影响。结果表明:OPT1处理较CK提高了土壤微生物的代谢活性和碳源利用能力,而FP、OPT2处理均较CK降低了土壤微生物代谢活性和碳源利用能力。OPT1处理的土壤总生物量最高,为42.11 nmol·g^-1,OPT2处理的土壤总生物量为40.16 nmol·g^-1,均高于CK的34.19 nmol·g^-1,而FP处理的土壤总生物量为34.16 nmol·g^-1,低于CK。OPT1处理的土壤微生物多样性较复杂,F/B值最高。综合各项指标,OPT1处理更有利于土壤生态环境稳定。     

双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响

设CK（不施任何肥）、NK（施氮、钾肥）、NP（施氮、磷肥）、NPK（施氮、磷、钾肥）、NK＋PM（施氮、钾肥＋猪粪）、NP＋RS（施氮、磷肥＋稻草）、NPK＋RS（施氮磷钾肥＋稻草）7个处理,通过25年长期肥料定位试验,研究了双季稻种植制度下长期施肥对红壤性水稻土氮素肥力的影响．结果表明,长期不平衡施肥处理（NK、NP）土壤各氮素含量增加不明显或出现一定幅度的减少;长期平衡施用化肥的NPK处理,土壤各氮素含量均有增长,与CK处理的差异达到显著或极显著水平;无机、有机肥长期配施处理NK＋PM、NP＋RS、NPK＋RS在单施化肥的基础上进一步提高了土壤中氮素养分的含量．双季稻种植制度下,长期平衡施肥,尤其是无机、有机肥配施能极大地增加红壤性水稻土各氮素养分含量,提高土壤氮素肥力,为水稻的高产、稳产和农业可持续发展提供良好的基础和保障．     

长期施肥对稻田土壤可溶性有机氮和游离氨基酸剖面分异的影响

为探讨长期不同施肥对稻田土壤可溶性有机氮(SON)和游离氨基酸(FAA)剖面分异的影响,阐明长期施肥稻田土壤SON和FAA的剖面迁移特性。以不施肥(CK)、单施氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾配施牛粪(NPKM)和氮磷钾结合秸秆还田(NPKS)4种处理的稻田长期(33年)施肥定位试验小区为研究对象,采用带总氮检测器的总有机碳分析仪(TOC-TN)、连续流动注射和氨基酸自动分析仪测定不同深度(0～20、20～40 cm和40～60 cm)土层SON、FAA及其组分的含量。结果表明:长期不同施肥水稻土SON含量剖面分异较明显,0～20、20～40 cm和40～60 cm土壤SON含量分别为24.14～49.80、11.30～13.86 mg·kg~(-1)和6.35～9.38 mg·kg~(-1);不同处理0～20 cm土壤SON含量表现为NPKSNPKMNPK=CK,NPKS处理较NPK和CK分别提高67.1%和106.3%,NPKM处理较NPK和CK分别提高了28.5%和58.7%;不同土层SON与可溶性总氮(TSN)的比值为40.0%～69.3%。长期不同施肥水稻土FAA含量也存在较明显剖面差异,0～20、20～40 cm和40～60 cm土壤FAA含量分别为8.15～15.91、0.83～2.13 mg·kg~(-1)和0.69～0.99 mg·kg~(-1),FAA/SON比例的均值分别为35.3%、12.6%和11.2%;NPKM和NPKS处理0～20 cm土壤均包含20种FAA,较CK和NPK处理增加了3种易分解的碱性氨基酸(鸟氨酸、赖氨酸和精氨酸);NPK、NPKM和NPKS处理20～40 cm土壤均包含10种FAA,较CK处理增加了3种中性氨基酸(缬氨酸、胱氨酸和苯丙氨酸),而40～60 cm土壤则均包含7种FAA,较CK处理增加了2种中性氨基酸(异亮氨酸和胱氨酸);不同处理不同深度土壤FAA组成均以中性氨基酸占优势。研究表明:土壤SON、FAA含量与组分及其剖面分异和施肥模式密切相关,长期化肥配施牛粪和秸秆能增加0～20 cm土壤SON、FAA含量且丰富FAA种类。     

UV-B辐射和施氮对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响

为探讨UV-B辐射和施氮对满江红(Azolla)生长、矿质营养和抗氧化生理的影响,以元阳梯田稻田满江红为材料,室内模拟UV-B辐射(0 kJ·m^-2与5.0 kJ·m^-2)和施N处理(无氮和0.06 g·L^-1氮),研究其对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响。结果表明,与CK(0 kJ·m^-2、无氮)相比,UV-B+N(5.0 kJ·m^-2、0.06 g·L^-1氮)、UV-B辐射(5.0 kJ·m^-2、无氮)处理均显著降低满江红光合色素含量,抑制其生长,导致生物量显著下降。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红的N含量与累积量,降低植株Mg、Ca的含量。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性,降低类黄酮含量和过氧化物酶(POD)活性。此外,UV-B辐射导致满江红抗坏血酸(AsA)含量下降、总酚含量增加,UV-B辐射与N处理显著增强满江...     

增强UV-B辐射对番茄幼苗内源激素含量的影响

在温室大棚条件下,用UV-B(280～320nm)辐射番茄幼苗,以0.46w·m-2和0.6w·m-2剂量为处理,以自然辐射为对照,研究了UV-B辐射对番茄幼苗的内源激素含量以及IAA/ABA、GA3/ABA、ZR/ABA比例的影响.结果表明:番茄幼苗IAA、GA3、ZR的含量随着辐射的增强而下降,随着辐射时间的延长而减小;而ABA含量随着辐射的增强而升高,随着辐射时间的延长而增大;ABA含量的升高使IAA/ABA、GA3/ABA和ZR/ABA的比值随之降低,最终产生对番茄幼苗生长的抑制.