不同林龄杉木林土壤磷形态与解磷菌变化

【目的】分析不同林龄杉木林土壤中的磷素形态变化特征,探讨林龄与不同分类水平解磷菌种类及相对丰度的联系,为人工林土壤磷素的有效利用和可持续经营提供参考。【方法】在福建南平选取5个林龄（4、15、24、43、100年）杉木人工林,用改进Hedley磷素分级法测定0～20 cm土壤中不同分级磷素含量,并采用高通量测序技术对PCR扩增的phoD基因进行测定,得到不同分类水平上解磷菌的相对丰度。【结果】在同一林龄杉木林中,总体上不同分级磷素含量大小依次是Residual-P>NaOH-P>NaHCO₃-P>H₂O-P>HCl-P。土壤中H₂O-IP含量随林龄增加而显著升高（P<0.05）,NaHCO₃-IP含量随林龄增加先升后降,在43年时最大。随林龄增加,土壤NaOH-P含量波动明显,表现为24年>100年>43年>4年>15年。有机磷总量整体呈上升趋势,随林龄变化表现为100年>24年>43年>15年>4年。随林龄增加,杉木人工...     

杉木人工林土壤施用生物炭对细菌群落结构及多样性的影响

【目的】采集杉木人工林土壤,通过室内土壤培养实验,研究添加不同制备原料和制备温度的生物炭对土壤细菌群落结构及多样性的影响,为改善南方酸性红壤及合理应用生物炭提供科学依据。【方法】原土添加3%的300℃杉叶炭(BL300)、600℃杉叶炭(BL600)、300℃木屑炭(BW300)及600℃木屑炭(BW600),与对照土壤进行对比,进行培养实验80天,运用高通量测序技术对PCR所扩增16SrDNA序列的V3+V4区域进行测定。【结果】OTU韦恩图分析表明,添加BL300的土壤细菌较对照丰度提高,其他生物炭处理丰度减小;通过PCoA分析和Beta多样性分析及UPGMA聚类分析得出,添加杉叶炭后土壤细菌群落结构及多样性与对照土壤的差异显著,其中BL600与对照差异最大,添加木屑炭结果与对照较相似;添加生物炭对不同物种水平上的土壤细菌结构和功能产生一定影响,其中杉叶炭处理影响十分显著,使土壤优势菌丰度变化较大,木屑炭处理对优势菌的影响相对较小。【结论】添加BL300生物炭提高了土壤细菌的丰度,而添加其他生物炭降低了细菌丰度;不同制备原料和温度对生物炭存在影响,由于木屑炭可利用氮素不足,杉叶生物炭对土壤细菌结构和多样性的影响比木屑生物炭更显著,高温炭灰分含量较多,因此对细菌多样性的影响大于低温炭;不同的土壤细菌种群生活习性与功能不同,对生物炭组分利用程度也不同,添加生物炭能够改变土壤中优势种群的相对丰度和土壤细菌群落的整体功能。     

不同炭化温度下杉木生物炭产率及特性比较

为探讨炼山后杉木各组分残余物性质特征,以杉木不同组分(枝、叶、皮、根)为试验材料,运用室内模拟方法,采用限氧升温炭化法,进行杉木各组分在不同的炭化温度下所得生物炭的特性比较研究。结果表明:随着炭化温度的升高,杉木各组分的生物炭的产率和水分逐渐降低,而灰分含量逐渐增加,其中在300~400℃温度范围内,杉木枝、根、皮、叶的生物炭的产率的降幅最大,分别达到33.22%、33.50%、32.85%、40.68%;杉木各组分生物炭的N、C含量皆随着炭化温度的升高而增加,而以杉木叶的生物炭(LC)N、Mg含量最高,最大分别达到1.71%、33.48 g·kg-1;在同一炭化温度下,杉木枝的生物炭(BC)的C含量明显高于其他组分生物炭,杉木皮的生物炭(WC)的Fe、Ca含量高于杉木其他组分生物炭。     

基于不同质量牡蛎壳改性的花生壳生物炭吸附磷研究

由于过量磷肥的施用、大量含磷生活、工业废水的排放,水体富营养化现象日益严重,需要经济有效的方式去除磷元素。而牡蛎壳和花生壳均为生物质废弃物,可通过二次利用来制备牡蛎壳改性花生壳生物炭。采用添加牡蛎壳的方法对花生壳生物炭进行了改性实验,探讨了不同牡蛎壳对花生壳生物炭吸附磷效能的影响。结果表明：牡蛎壳改性的花生壳生物炭显著提高了对磷的吸附效果,而且牡蛎壳与花生壳质量之比越大,改性后的花生壳生物炭对水体中磷的吸附量也越增大。     

不同磷水平下刺梨实生苗生长及根系形态特征与内源激素含量的关系

【目的】探究不同磷水平对‘贵农5号’刺梨实生苗生长、根系形态变化的影响及其与内源激素的相互作用,了解刺梨应对低磷胁迫的适应策略,为喀斯特地区低磷土壤刺梨的磷养分管理和生长调控提供科学依据。【方法】采用基质培养方法,设5、25、45、65和85 mg·L^-1有效磷含量的5个供磷水平处理,对不同处理的生长和根系形态指标及叶、根中内源激素含量进行测定,解析不同磷水平下根系形态与内源激素含量变化的关系。【结果】1) 45 mg·L^-1磷水平下实生苗生长的最好,整株生物量、主根长度、总根尖数和根的总长度、总体积、总表面积、平均直径、侧根长度和数量、一级侧根密度均最大,根和叶中的GA₁₊₃含量最高,ABA含量最低。2)供磷水平低于或高于45 mg·L^-1后,植株生长受到抑制,生物量明显减小,GA₁₊₃含量降低,ABA含量增大,上述根系形态指标变小。在5 mg·L^-1的低磷胁迫下,植株根冠比、2级、3级侧根密度和根毛的密度及长度达到最大。3)根和叶中的IAA及ZR含量随磷水平的降低而增大。4)不同磷水平下植株的生长指标和生物量大小与根和叶中的IAA和ZR含量间均表现出极显著(P<0. 01)的一元二次非线性回归关系,与GA₁₊₃和ABA的含量分别呈极显著(P<0. 01)正相关和极显著(P<0. 01)负相关。供磷水平过低、过高对植株生长的抑制是IAA、ZR、GA₁₊₃、ABA含量改变后协同作用的结果。低磷水平下根的生长抑制与叶和根中的IAA、ZR和ABA含量增大和GA₁₊₃含量降低有关,高浓度的GA₁₊₃和低浓度的ABA能促进主根的伸长和侧根的形成,而高浓度的IAA和ZR对根毛的形成及伸长和增加根毛的密度有促进作用。【结论】45 mg·L^-1磷水平下刺梨实生苗生长和根系发育最好,主根长度、总根尖数和根的总长度、总体积、总表面积、平均直径、侧根长度和数量、一级侧根密度最大。降低或提高磷水平后植株生长受到抑制,上述根系形态指标随之变小。低磷胁迫下刺梨实生苗根冠比和2、3级侧根密度、根毛密度及长度明显增大。供磷水平变化导致刺梨实生苗叶和根中IAA、ZR、GA₁₊₃、ABA的含量发生改变,并共同对植株生长和根系形态变化产生协同调控作用。根冠比的增大,2、3级侧根密度和根毛密度及长度的增加是刺梨实生苗应对低磷胁迫采取的适应策略,根和叶中高水平的ZR和IAA发挥重要的促进和调控作用。