应用PLFA方法分析氮沉降对土壤微生物群落结构的影响

【目的】土壤微生物是土壤生态系统变化的敏感指标。本研究选择磷脂脂肪酸法( PLFA)分析微生物群落结构的变化,可以更准确地了解短期氮沉降对土壤生态系统的影响,从而预测氮沉降后土壤性质及植物生长的变化趋势,为氮饱和条件下人工林的可持续经营提供微生物参数和指标,对氮沉降的即时调控和实时治理具有指导意义。【方法】2013年5月,在江西省分宜县山下林场约1 hm2的杉木幼龄林中建立30个1 m ×1 m 的样方,在30个样方中进行5种氮沉降量[N0(对照)、N1(20 kg·hm －2a －1)、N2(40 kg·hm －2a －1)、N3(60 kg·hm －2a －1)、N4(80 kg·hm －2a －1)]和2种氮形态(NH4+-N,I和 NO3－-N,II)的模拟沉降试验,沉降1年后用土钻进行土壤样品采集。磷脂脂肪酸提取方法为氢氧化钾－甲醇溶液甲酯化法,以十九烷酸为内标,采用 Agilent 6850N 测定,用Sherlock MIS4.5系统分析PLFA图谱,脂肪酸含量换算成每克干土中的含量( nmol)后进行分析。【结果】本研究共检测到PLFAs 72种,其中特征脂肪酸36种。分析特征脂肪酸种类和含量可知：各处理中土壤微生物群落均以原核微生物为主,不同氮处理样地中以磷脂脂肪酸总量表征的土壤微生物生物量范围20～44 nmol·g －1。沉降铵态氮时,土壤中 PLFA总量、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌脂肪酸含量均高于对照样地,细菌、真菌、放线菌和原生动物的脂肪酸含量变化趋势相同,均为随着氮沉降量的增加先升高再降低最后再升高,NH4+-N N4处理土壤微生物 PLFAs的数量最多,NH4+-N N2处理土壤微生物 PLFAs的丰度值和多样性值最高;沉降硝态氮时,土壤中 PLFA 总量、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌 PLFAs量随着硝态氮浓度的增加呈现出先增加后减少的趋势,在 NO3－-N N2处理达到最大值。细菌和放线菌的标记脂肪酸含量变化趋势相同。NO3－-N N2处理微生物脂肪酸量最多,NO3－-N N4浓度下微生物 PLFAs多样性值最高。根据典型性相关分析,得出铵态氮对土壤中细菌和放线菌含量影响较为显著,土壤中硝态氮和含水量对细菌含量影响较为显著。【结论】当氮沉降量小于80 kg·hm －2 a －1时,铵氮和硝态氮处理均促进了微生物的生长,但增长幅度不同。铵态氮的最高氮处理和硝态氮的中氮处理,更有利于土壤微生物总量的增长,铵态氮的中氮处理和硝态氮的最高氮处理,更有利于土壤微生物多样性的增加。铵态氮对土壤中细菌和放线菌含量影响较为显著,土壤中硝态氮和含水量对细菌含量影响较为显著。     

杉木林土壤微生物区系对短期模拟氮沉降的响应

通过模拟氮沉降试验(设置2种氮形态5种施氮水平(N0、N1、N2、N3、N4分别代表0、20、40、60、80 kg·hm-2·a-1,共10个处理)研究杉木林土壤微生物区系的变化。结果表明:沉降第1年,高氮处理对微生物数量的影响较显著,氮处理时微生物数量的变化波动较大;沉降1年后,各处理的变化规律稳定,波动较小。12月份各处理间微生物数量和细菌数量变化幅度较小、氮处理对其影响不显著,故不宜在12月采集土样。氮沉降量影响微生物总量,总体而言低氮处理促进微生物生长,最高氮处理抑制微生物生长,NH4+-N2或N3和NO3--N3处理微生物总量最多。不同微生物类群对氮沉降形态和沉降量的响应不同,土壤细菌的变化规律和微生物数量的变化规律一致,低氮处理时,硝态氮处理对细菌数量生长的影响大于铵态氮处理,2种形态氮的N2或N3处理细菌数量最大。铵态氮比硝态氮更易影响真菌的生长,且NH4+-N1和NO3--N3处理真菌数量最多。不同氮沉降形态对放线菌数量影响显著,沉降1年后高氮沉降量对放线菌生长略有促进作用。     

长期模拟氮沉降对苦竹林土壤氮组分的影响

为了解模拟氮沉降对苦竹(Pleioblastus amarus)林土壤氮组分的影响,从2007年10月开始,在华西雨屏区苦竹林中用NH_4NO_3进行模拟氮沉降处理,设置4个水平:对照(CK,0 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、低氮(LN,50 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、中氮(MN,150 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))和高氮(HN,300 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))。分别于2013年11月,2014年1月、4月、7月取各样方内表层(0~20 cm)土样,测定土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、颗粒氮、矿质结合氮含量。结果表明:与氮沉降初期相比,长期氮沉降处理使土壤氮组分总量增加,硝态氮的含量显著上升,其他氮组分变化虽不显著,但仍有所变化。     

不同土地利用类型对土壤氮素的影响

选取林地、园地和耕地3种土地利用类型,分析禹州市褐土土壤中氮素含量的研究结果表明:0～15 cm土层中,矿化氮含量为:林地>园地>耕地;土壤表层(0～5 cm)硝态氮含量林地最高,显著高于园地和耕地,而土壤表层铵态氮含量园地和林地显著高于耕地;不同土层中的,林地、园地和耕地的硝态氮和铵态氮含量差异显著(P<0.05)。在林地和园地0～5 cm土层中,硝态氮含量显著高于10～15 cm土层,而耕地中硝态氮含量无显著差异,其中林地的硝态氮含量随土壤深度的增加而降低。3种土地利用类型铵态氮含量主要集中分布在土壤0～10 cm土层中。     

不同施氮水平对库尔勒香梨园土壤无机氮分布的影响

为给香梨种植生产过程中氮肥的合理施用提供科学依据,以树龄为6 a的库尔勒香梨树为试材,在香梨年生长周期内的不同时间段,采用土钻分层取土法取样,研究了不同施氮水平下香梨园土壤无机氮的含量分布及累积特征。结果表明:施氮对库尔勒香梨园土壤中无机氮的含量和累积均有显著影响,同时土壤中无机氮的含量因土层深度和香梨生育时期的不同而发生变化。不同施氮处理下,土壤中无机氮的分布均具有表聚效应,硝态氮还具有明显的向下淋洗的作用,但铵态氮的淋洗作用较弱;土壤中无机氮的含量随着氮肥施入量的增加而增加,但随着香梨生育期的推进这种影响逐渐减弱;在库尔勒香梨年生育末期,施氮处理N1PK、N2PK和N3PK的0~120 cm土层土壤中无机氮的总累积量与不施氮处理N0PK的相比分别增加70.81、74.39和133.39 kg·hm~(-2);施肥处理中的N1PK和N2PK处理之间差异不显著,而其与N3PK处理间的差异均较为显著。文中因此建议,为了减少土壤中无机氮的累积,降低硝态氮向下淋洗污染地下水和环境的风险,库尔勒香梨园的施氮量应控制在300 kg·hm~(-2)以内。     

氮肥施用量及施用深度对酿酒葡萄土壤氮素残留的影响

根据凉州灌区酿酒葡萄氮肥施用现状,设置酿酒葡萄氮肥施用量及施用深度试验,研究氮肥施用量及施用深度对酿酒葡萄产量、收获后土层氮素残留量及第2年酿酒葡萄萌芽期土层氮素残留的影响。结果表明,高氮(300 kg N/hm~2)和中氮(240 kg N/hm~2)处理之间产量差异不显著,但相对于低氮(180 kg N/hm~2)处理显著增产28.6%和24.1%;2015年收获期,随着施氮量的增加,0～200 cm土层硝态氮残留量不断增加,高氮处理达到165.1 kg/hm~2,相对于低氮和中氮处理增加了94.6%和53.8%;2016年萌芽期,随着施氮量的增加,0～200 cm土层硝态氮残留量不断增加,高氮处理达到182.2 kg/hm~2,相对于低氮和中氮处理平均增加了76.0%和41.5%。10 cm与30 cm施肥深度相比,酿酒葡萄产量、2015年收获期和2016年萌芽期0～200 cm土层硝态氮残留量差异不明显。该研究合理分析了凉州灌区酿酒葡萄氮肥施用现状条件下土层氮素残留情况,为地区酿酒葡萄氮肥合理施用提供了理论依据。     

基于15N示踪的库尔勒香梨园土壤 无机氮残留分布特征

为给香梨园氮肥的应用提供参考,以6年生库尔勒香梨园土壤为对象,采用~(15)N同位素示踪技术,研究果实成熟期香梨园土壤剖面(0～120 cm)残留无机氮(N-NO_3~-和N-NH_4~+)的分布特征。结果表明,库尔勒香梨果实成熟期0～120 cm各土层硝态氮含量为8.94～11.96 mg/kg,铵态氮含量为6.92～9.88 mg/kg,无机氮积累量为45.06～54.16 kg/hm~2,土壤剖面各土层中土壤无机氮残留总量随着土层深度的增加逐渐下降。0～60 cm土层深度各土层的~(15)N-NO_3~-或~(15)N-NH_4~+残留量占~(15)N残留总量的比例显著高于60～120 cm各土层(P 0.05),表明~(15)N-NO_3~-和~(15)N-NH_4~+主要富集于果园土壤上部(0～60 cm)。~(15)N肥料残留的~(15)N-NO_3~-和~(15)N-NH_4~+在0～60 cm土层最多,分别为2.21、1.57 g,占~(15)N-NO_3~-残留总量的63.14%和~(15)N-NH_4~+残留总量的69.17%。在库尔勒香梨园土壤中,~(15)N肥料无机氮残留率高达20.67%,主要以硝态氮形式存在于土壤中,残留率为12.54%,以铵态氮形式被土壤固持的残留率为8.13%。     

长期施氮与灌溉对毛白杨人工林土壤硝态氮分布与积累的影响

[目的]研究灌溉和施氮对硝态氮在毛白杨林地土壤中积累与分布的影响,为毛白杨速生丰产林科学精准施肥和减少硝态氮淋失提供依据。[方法]在华北平原毛白杨适生地河北威县,利用"十二五"毛白杨大径材培育研究长期试验地,研究了通过灌溉保持不同土壤水分状况(田间持水量45%、60%、75%)和施氮量(0.0、101.6、203.2、304.8 kg·hm~(-2))对土壤硝态氮分布与积累的影响。[结果]土壤硝态氮分布具有明显的表聚性,在0■200 cm土层呈先下降后上升再下降的"S"型变化趋势,且施氮量越大,硝态氮在60■100 cm土层累积的趋势越明显。随着土壤水分的增加,土壤硝态氮的淋洗峰所在土层深度分别在40■60、60■80、80■100 cm。土壤硝态氮累积量随施氮量的增加而增加,随灌水量的增加则呈先增加后减少的趋势;水氮交互作用对硝态氮的分布与积累影响显著。林地不同水氮组合土壤硝态氮积累量为86.11■259.29 kg·hm~(-2)。[结论]施氮量与土壤水分含量对毛白杨林地土壤硝态氮的分布与积累影响显著,在0■200 cm土层内,随着施氮量的增加,硝态氮的积累量呈上升趋势;随着土壤含水量的增加,硝态氮积累峰所在的土层呈逐渐下移的趋势。与农田生态系统相比,试验林地0■200 cm土层内硝态氮积累量较低,林地生态系统庞大林木根系对硝态氮吸收作用值得重视。同时,为了减少硝态氮的淋失,建议减少氮肥的施用,并将田间持水量控制在60%■75%。     

应用PLFA技术分析氮沉降对三江平原小叶章湿地土壤微生物群落结构的影响

为了研究氮沉降对三江湿地土壤微生物群落结构的影响,利用磷脂脂肪酸技术(PLFA)对三江平原小叶章湿地土壤微生物多样性进行了分析。2010年5月,在黑龙江省科学院自然与生态研究所三江平原湿地生态定位研究站内的小叶章湿地中建立模拟氮沉降试验平台,设置3个氮沉降浓度梯度:N1(0 g N·m-2a-1)、N2(4 g N·m-2a-1)、N3(8 g N·m-2a-1),于2014年6月用土钻进行土壤样品采集。结果表明:本研究共检测到PLFAs 75种,其中特征脂肪酸29种。不同氮沉降处理下,真菌群落的生物量较高,土壤微生物生物量的总量介于30~33nmol·g-1。氮沉降增加对真菌群落数量的影响比较显著(P0.05),但是对细菌和放线菌影响并不显著。低氮时土壤微生物的数量最多,对照最低;高氮时土壤微生物群落的多样性值和丰度值最高。根据典型性相关分析,得出铵态氮和硝态氮对土壤中真菌含量影响较为显著。通过本研究可以得出,施氮增加了土壤微生物总量。铵态氮和硝态氮是影响土壤微生物数量的主要因子,低氮增加了土壤微生物多样性,高氮则产生抑制作用。     

模拟大气氮沉降对柳杉人工土壤有机碳的影响

指出了氮沉降引发的陆地生态系统退化和水体富营养化等生态系统"氮饱和"问题,促使一些科学家开始对氮沉降所引起生态系统退化问题开展研究。在华西雨屏区中心地带,以人工柳杉林为研究对象,研究参照NTTREX项目和北美Harvord Forest研究设计,用NH_4NO_3进行N沉降处理,共设4个水平:CK(0kg/hm~(-2)·年)、低N(50kg/hm~(-2)·年)、中N(100kg/hm~(-2)·年)和高N(150kg/hm~(-2)·年)。每月以溶液方式对林地进行喷施,研究了0~20cm土壤在施用不同氮含量的样方中土壤有机碳含量的变化。通过1年的研究发现:土壤有机碳的含量随着氮累积量的增加程先上升后下降的趋势,并且除了2016年4月份那次之外,向土壤中施加N10比N0,N5和N15增加的有机碳要明显多得多(P0.01)。实验中还发现0~10cm的土层有机碳含量与10~20cm的土层有机碳含量相比差异显著得多(P0.01)。     

呼伦贝尔市柴河林业局天然林保护工程成效分析

柴河林业局天保工程区在天然林保护工程实施后,森林生态环境得到了很大改善。文章通过对天保工程区各类土地资源在天然林保护工程实施前后的对比分析,系统阐述和评价了天然林保护工程的实施对该局森林资源和生态状况变化的影响。     

巨桉根浸提液对三种牧草的化感作用初步探讨

为了解巨桉内含物对牧草的化感作用,试验选用浓度为1∶10、1∶50、1∶100的巨桉根浸提液(母液浓度为1∶10,w/v),以蒸馏水为对照,按照培养皿水培和盆栽土培的生物检测方法,探讨巨桉根系对黑麦草、紫花苜蓿、高羊茅3种牧草的化感作用。结果表明:在水培试验中,对黑麦草表现为高浓度抑制其根和苗生长,低浓度促进其根和苗生长;对紫花苜蓿根和苗生长均表现为促进作用。在盆栽试验中,对黑麦草和高羊茅表现为抑制其根长和促进其茎高生长,随着浓度的增加,对根的抑制作用逐渐增强;对紫花苜蓿根和地上部分干重表现为促进作用,随浓度的增加,促进作用减弱。     

桉树优良品种引种试验研究

文昌市林业科学研究所2005年9月引种11个品种桉树优良无性系在迈号镇种植试验,通过6年对试验点跟踪调查、分析,对各品系的生长情况进行综合评价,为今后同一立地条件下种植桉树提供理论依据.     

臭椿优良无性系选择的研究

汇集１７个臭椿系号,以当地臭椿为对照,营造了臭椿无性系测定林。经多点造林测试,选出３个优良无性系,分别是臭椿８２４００５、８２００１和箭杆２号,其材积生长量分别比对照提高３０．２％～６７．８％、３０．２％～９７．１％和２６．７％～４７．２％,生长表现优良,有较高的推广应用价值。     

中国姜花属Hedychium野生花卉资源特点

我国野生姜花属植物有32种、2变种和2变型,共计36个分类群,主要分布于西南部。以形态特征为主结合各个种的分布、生境等特点可将现有的种类分为毛姜花类群、白姜花类群、滇姜花类群、密花姜花类群、红姜花类群、盈江姜花类群等6大类群,以方便识别和开发利用。我国该属植物在植株高矮、花期、花色、花香、花序是否高出叶面、耐热性等方面均具丰富变异。为园林应用提供了丰富的种质资源。     

北美兰云杉种子处理技术对苗木出苗率和保苗率影响的研究

针叶树种播种育苗的出苗率和出苗后的保苗率是针叶树种育苗成败的关键技术,云杉属是针叶树种育苗最难的一个属,兰云杉也是如此,如果没有良好的种子处理技术,苗木出土后,易遭病菌危害,立枯而陆续死亡。本实验采用了9种种子处理方法,研究结果表明：采用0．5％K2MNO4水溶液浸种15min,再用冷水冲洗3～4遍,在自然冷水吸胀24h,后在室温下堆积催芽,和采用10％巴士消毒液以雾化状态喷雾于堆积的种子上,边喷边翻动,保持均匀;15min后冷水冲洗3～5次,用冷水浸种24h并在室温下堆积催芽处理后,其苗木出苗率和保苗率均可达80％以上。     

人工授粉对香荚兰果荚生长的影响

通过对香荚兰自花授粉、异花授粉以及不同花粉量的授粉实验,分析了授粉成功率、落荚率和果荚生长量与授粉方式的关系.结果表明:自花授粉挂果率和果荚生长量均优于异花授粉,挂果率差异高达13.74%,果荚平均长和重差异分别为0.51 cm、1.29g,且授粉成功率和挂果率均较异花授粉高;随授粉量的增加,落荚率降低,挂果率增高,果...     

数控铣削加工常见轮廓精度控制

阐述了数控铣削加工中常见轮廓的精度控制及容易出现的问题,并提出解决方法。     

木霉木聚糖酶的酶学性质研究

木聚糖酶是一种应用性很强的酶。试验采用DNS法对一种木（Trichoderma）产木聚糖酶的酶学性质进行了研究，结果表明：酶的最适催化温度和pH分别为50℃和5．5，Cu^2＋、Fe^2＋、Fe^3＋、Mn^2＋对酶活有很强的抑制作用，该酶对木聚糖和桑树叶粉分解能力很强，对其他底物分解能力微弱。     

Evaluation of antioxidant effect of extracts of Symphyopappus casarettoi

The ethanolic extract of Symphyopappus casarettoi syn. Eupatorium casarettoi was partionated in hexanic, chloroformic and methanolic fractions. Extract and fractions were tested for their antioxidant activity in vitro and ex vivo assays. The methanolic fraction showed a higher antioxidant potential compared to the others fractions, which was correlated with its total phenol content. In addition, the ethanolic extract and the methanolic fraction attenuated ex vivo iron-induced cell death, quantified by lactate dehydrogenase leakage, and effectively protected against lipid damage induced by iron. These findings suggest that the ethanolic extract of S. casarettoi inflorescence and its methanolic fraction have in vitro and ex vivo antioxidant properties.