药用植物乌蕨配子体发育的观察

药用植物乌蕨（Stenoloma chusanum（L.）Ching）配子体发育周期短而迅速,是一种研究蕨类配子体世代的生理生态和分子生物学等特征的理想试验材料。本文采用原生境腐殖土培养方法对乌蕨的孢子进行人工培养,观察并记录其孢子萌发和配子体发育的过程。结果表明：乌蕨孢子呈黄色,单裂缝,二面体形;孢子萌发为书带蕨型（Vittaria-type）。丝状体4~6个细胞,有时具二叉分枝。片状体为长楔形,达6-8个细胞宽。成熟的原叶体为对称心形,裸露,发育为槲蕨型（Drynaria-type）,并且具备一定的营养繁殖能力。原叶体上的假根为单细胞且不含叶绿体。精子器为盖裂开放,颈卵器短而直立。利用孢子培养的方法对乌蕨种苗进行人工繁殖,将为保护性开发利用这一重要药用资源奠定基础。     

龙胜里骆杉木林林下植物营养元素循环的初步研究

对龙胜里骆成熟杉木林群落草灌层氮、磷、钾、钙、镁5种营养元素循环的研究结果表明,草灌层5元素的最大积累量179.6kg/ha;年存留量142.1kg/ha.a;总归还量25.3kg/ha.a;吸收量167.4kg/ha.a。此外,还分析了枯叶分解失重变化及其养分元素的释放过程;植物营养元素的含量、积累和分布等。     

光合作用的数学模式

本文描述了光合作用数学模式的建立,模式考虑了除光合有效辐射之外,植被气体环境中二氧化碳浓度对这一过程的影响,以及叶片的水分饱和程度,其温度和叶龄的影响。     

不同遮阴措施对荚果蕨幼苗生长和生理特性的影响

以5a生荚果蕨幼苗为试验材料,分别设置4种遮阴措施,具体为:遮阴网(T_1)、1玉米1蕨菜(T_2)、1玉米2蕨菜(T_3)、五味子(T_4),同时以全光照生境条件为对照组(T_0)。研究不同遮阴条件下荚果蕨幼苗的生长、净光合速率(P_n)和蒸腾速率(E_n)的变化特性。结果表明:T_1组中荚果蕨幼苗株高、叶枚数均明显高于其它4组;净光合速率的排序为T_0>T_3>T_4>T_2>T_1;蒸腾速率的排序为T_0>T_3>T_4>T_2>T_1,研究表明:措施T_1组是荚果蕨最适宜生长的光照条件,在此遮阴措施下荚果蕨表现为最佳的生长状况。     

植稻期水稻土速效养分动态的数学模式

在长期的水稻高产栽培技术研究中,对水稻土速效氮,磷、钾动态变化规律进行了探讨,得出了一个通用的数学模式Ｙ＝Ｘ／（ａ＋ｂｘ＋ｃＸ＾２）来描述这个规律,该模式经不同肥力类型水稻土检验,均达到极显著水平。     

温室不同管理模式对土壤微生物生物量碳和原生动物丰度的影响

为了解温室环境下不同的农业管理模式对土壤微生物生物量碳和原生动物的影响,以中国农业大学曲周日光温室长期定位试验为研究对象,于2012年8—12月进行了5次取样,测定了有机、无公害和常规管理模式下的土壤真菌、细菌生物量碳和原生动物丰度。结果表明:温室环境土壤以细菌分解途径占优势;原生动物中鞭毛虫占绝对优势。管理模式对土壤真菌生物量碳、细菌生物量碳、微生物生物量总碳、原生动物各类群(鞭毛虫、纤毛虫和肉足虫)丰度及总数均有显著影响,但对真菌/细菌比率、鞭毛虫和肉足虫的相对丰度没有显著影响。细菌、真菌和微生物生物量碳在不同管理模式间总体呈现相同的规律,即有机模式无公害模式常规模式;对于原生动物,不同类群呈现出复杂的动态变化规律,总体上有机模式下原生动物数量高于无公害和常规模式的。管理模式对微生物生物量碳和原生动物的影响主要体现在生物量上,而对功能群结构的影响较小。     

虫口密度和温度对乌蔹莓鹿蛾生长发育的影响

为探索乌蔹莓鹿蛾的人工饲养条件, 就幼虫饲养密度(每瓶1 头、3 头、5 头、7 头、9 头)和温度(25 ℃、28 ℃、31 ℃)对乌蔹莓鹿蛾的发育历期、存活率和取食等进行了研究。结果显示, 与群体饲养相比, 单头饲养的乌蔹莓鹿蛾幼虫的发育历期长, 成活率低, 取食量较大。在25~31 ℃的环境温度下, 乌蔹莓鹿蛾幼虫的发育历期随温度升高而缩短, 28~31 ℃较有利于幼虫生长发育, 28 ℃的存活率最高(79.47%), 31 ℃时幼虫取食量最大(2.45 g·头^-1)。在人工饲养条件下, 初龄幼虫以3~5 头群体饲养为宜, 3 龄以后以单头饲养为宜, 饲养温度以28~31 ℃为宜。     

添加木醋液对沙地土壤微生物生物量和酶活性的影响

[目的]探讨沙地添加木醋液后土壤微生物生物量和酶活性的变化,为沙地土壤生物学质量的改良提供理论依据。[方法]采用盆栽植草培养法,以添加自来水为对照,对沙地添加不同稀释倍数(200,150,100,50,20)木醋液后的土壤可溶性有机碳、氮和酚,土壤微生物生物量碳氮以及土壤酶活性进行研究。[结果]向沙土添加木醋液可以显著降低土壤pH值,显著提高土壤易氧化碳、土壤水溶性碳氮、土壤可溶性酚以及无机氮的含量。在添加木醋液稀释高于50倍范围内,随木醋液稀释倍数降低,土壤微生物生物量碳氮增加以及β-糖苷酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性提高。添加稀释20倍的木醋液,导致土壤微生物生物量碳氮以及β-糖苷酶、碱性磷酸酶和脱氢酶活性有所降低。在高于20的稀释倍数范围内,随着施用木醋液稀释倍数的降低,α-糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、酸性磷酸酶和酚氧化酶的活性有显著增加的趋势。[结论]添加不同稀释倍数的木醋液会影响沙地土壤微生物生物量和酶活性。     

长期施肥处理对玉米生长期潮土微生物生物量和活度的影响

以1989年建立的中国科学院封丘农田生态系统国家试验站的长期定位试验为平台,研究经18a连续不同施肥处理后玉米季土壤微生物生物量碳氮和微生物活度的动态变化及其与土壤有机碳之间的相互关系,并探讨施肥措施对土壤微生物及其活性的影响。施肥处理包括:(1)有机肥(OM);(2)1/2化肥和1/2有机肥(1/2OM+1/2NPK);(3)氮磷钾肥(NPK);(4)氮磷肥(NP);(5)磷钾肥(PK);(6)氮钾肥(NK);(7)不施肥,即对照(CK)7个处理。结果表明,微生物生物量碳氮和微生物活度在玉米生长期内均有明显的时间变异性,其中微生物生物量碳与微生物活度的动态变化比较一致,其间的极显著相关关系表明潮土微生物生物量碳的变化可以在很大程度上代表土壤微生物活度的变化。施肥制度显著影响微生物生物量碳氮和微生物活度的变化,总体趋势为OM1/2OM+1/2NPKNPKNPPKNKCK,表明OM有利于保持土壤的生物化学环境及促进土壤的生物学活性;与OM处理相比,化学肥料的长期施用有降低土壤微生物生物量和微生物活度的趋势,尤其是缺素处理的表现更为明显,其中以缺磷处理的表现最为严重。土壤微生物生物量碳氮、微生物活度与土壤有机碳变化均呈极显著正相关。     

沙坡头固沙区蓝藻的生物量和群落结构特征

[目的]揭示不同沙生灌木不同栽植年限根部和尼龙网格内表层的蓝藻生物量和群落结构特征,阐明蓝藻在不同沙生灌木根部和尼龙网格内表层的定殖情况。[方法]用显微镜计数法和体积换算法测得蓝藻的生物量;根据蓝藻种的形态、结构、大小等特点,利用《中国淡水藻类》、《中国淡水藻志》等参考书将其鉴定到种。[结果](1)3种沙生灌木不同栽植年限根部和尼龙网格内表层的生物量不同。1956年花棒根部的蓝藻个体数量最高(9.84×108个/g),而1981年花棒和1987年油蒿的最低(3.16×108个/g);1964年油蒿根部的蓝藻平均总体积最大(1.04×1013μm3/g),而1964年柠条的最低(6.00×1011μm3/g);1987年油蒿根部的丝状蓝藻百分比最高(98.4%),而尼龙网格内表层的最低(38.75%);(2)3种沙生灌木不同栽植年限根部和尼龙网格内表层的群落结构不同。共分离出25种蓝藻,属于色球藻目、颤藻目和念珠藻目。其中,巨颤藻最常见,且分离出点型念珠藻、嫩柔微毛藻和线形眉藻3种固氮蓝藻。[结论]3种沙生灌木根部的蓝藻生物量高,种类丰富,说明这3种沙生灌木根部是蓝藻定殖与繁衍的有利场所。     

田间一维饱和─非饱和土壤中氮素运移与转化的动力学模式研究

建立并验证了一个排水条件下田间－维饱和－非饱和土壤中ＮＨ４＾＋－Ｎ和ＮＯ３＾－运移与转化的耦合模型,模型中考虑了有机质的矿化、氮素的吸附、硝化、反硝化、氮气挥发及作物根系吸氮等氮素转化作用过程,同时也考虑了土壤温度和湿度对氮素转化的影响。该模型可用于描述田间土壤中氮素的行为,所得结论可供农业生产实际和环境保护参考。     

不同氮肥对水稻根圈微生物生物量及硝化-反硝化细菌的影响

本文采用自行设计根箱,研究了不同形态N肥(硫铵、尿素)施用条件下,植稻模拟生态系统中水稻苗期根圈微生物生物量C、N和亚硝酸细菌及反硝化细菌的动态变化。结果表明:不同N肥处理的水稻根圈土壤中微生物生物量C和N均高于非根圈土壤,而尿素处理又高于硫铵。两组N肥处理的水稻根圈土壤中亚硝酸细菌和反硝化细菌数量也比非根圈土壤高。硫铵处理的根圈亚硝酸细菌数量在施肥后第7天达到高峰;反硝化细菌数量有随时间呈递增现象。而尿素处理的根圈亚硝酸细菌和反硝化细菌均在第11天出现数量高峰。说明水稻根圈有明显的根圈效应,亚硝酸细菌和反硝化细菌的存在,是引起土壤硝化、反硝化气态N损失的潜在动力;对N的生物有效性而言,施用尿素比硫铵具有明显滞后期,有利于土壤N素对植物生长的持续供应,减少N素损失和环境污染。     

栲树林生物生产力模型

对广西恭城县栲树林生物生产力的研究表明:群落地上部分生物量为202.6t/ha;乔木、灌木、草本和死地被物层分别各占94.8％,1.2％,0.7％和3.3％。乔木层生物量在各组分中的分配如下:干材101.4t/ha,树皮20.4t/ha,多年枝56.6t/ha,一年枝2.2t/ha,枯枝3.8t/ha,叶6.0t/ha。栲树林地上部分净第一性生产力约等于13.7t/ha·a;其中以叶生产力最高(4.0t/ha·a),其它依次为:多年枝3.7t/ha·a,干材2.7t/ha·a,当年枝2.2t/ha·a,树皮0.6t/ha·a,枯枝0.2t/ha·a。上述结果远高于北热带火力楠、杉木等人工林,仅次于泰国的热带雨林及日本的蚊母树林,稍高于科特迪瓦的热带雨林及印度的蓝桉人工林和哥斯达黎加的石梓人工林,其发展前景广阔。     

有机、无机肥料施用后土壤生物量C、N、P的变化及N素转化

研究结果表明,有机、无机肥施用后,土壤微生物量C、N、P开始增加很快,随着时间的推移,土壤微生物量C又有所降低,但生物量N和P则基本保持稳定。硫铵施入土壤后,微生物对肥料¹⁵N的生物固持10天后达到最高峰,以后被固持在体内的¹⁵N有一部分被逐渐释放出来,但一个月后仍有17%左右的¹⁵N被固持在微生物体内。硫铵与有机肥配合施用时,微生物对硫铵¹⁵N固持比例有所增加。有机肥中的¹⁵N被微生物固持的比例也较大,在肥料施入20天左右达到最大值,一个月后仍有19-25%存在于微生物体内。硫铵施用一个月后¹⁵N损失高达18%,有机肥中的N也有少量被损失。     

营养动力学为基础的生物残体分解的数学模型研究

生物残体是由活的生物(包括动物和植物)死亡后形成,如森林砍伐后遗留的树桩,温带森林中每年一度集中产生的枯枝落叶,森林和草原中大型动物死亡遗留的尸体,这些生物残体一般都独自形成一个实体,不与土壤进行均匀的混合,它们的分解,一般主要不是依靠贮积在土壤中的酶或微生物的作用,它们的分解要经过一个在残体内重新滋长微生物的过程,使残体逐渐腐烂变质,进行分解。因此,生物残体的分解,与其说是分解过程,还不如说是一个微生物的培养过程,或者说是这两个过程相互交错,一方面是微生物种群的增长,另一方面是残体中有机物质被微生物分解、转化、利用和复合成新的有机体,对于这样一个复杂的过程,通常适用于土壤有机质分解过程的Stanford-Smith方程^[2]就不适用了,而建立在营养动力学基础上的单种群模型(崔-Lawson方程^[3-5])却可加以转化用来描述这个过程。     

玉米不同叶位叶片SPAD值的变化及其与生物量的相关性

用大田试验研究了平展型玉米农大364和紧凑型玉米郑单958不同叶位叶片SPAD值的变化规律及不同生育时期功能叶片的SPAD值与生物量的相关关系。结果表明:(1)同一品种玉米叶片的SPAD值随叶位的升高而增加,至植株中间部位叶达到最大值,之后降低。品种间无差异;(2)2个品种相同叶位叶片的SPAD值随生育进程的变化趋势一致,均随叶片生长增加,中期稳定一段时间后又随叶片的衰老而下降。紧凑型玉米下部叶片生育中后期SPAD值显著低于平展型玉米;而平展型玉米顶部叶片在生育中后期及中部叶片在生育后期的SPAD值显著低于紧凑型玉米;(3)苗期至吐丝期,玉米功能叶片的SPAD值与单株生物量呈显著正相关,但吐丝期以后无明显关系。     

五种水生植物生物量及其对生态沟渠氮、磷吸收效果的研究

为明确水生植物对农田排水沟渠中氮、磷吸收效果的影响,本研究以生态沟渠中水生美人蕉、铜钱草、黑三棱、狐尾藻和灯心草为试验植物,对5种水生植物的生物量以及吸收、累积的氮、磷量进行测定。结果表明:不同水生植物生物量有差异,平均总生物量在1.10～2.43kg/m2之间,其中以水生美人蕉的生物量最大,达2.43kg/m2。5种水生植物地上部分的氮、磷浓度分别在8.41～20.67g/kg和1.41～3.40g/kg之间,狐尾藻氮、磷浓度最高;而地下部分的氮、磷浓度分别在4.41～10.47g/kg及1.08～1.90g/kg之间,不同水生植物间差异显著,以狐尾藻氮浓度和铜钱草磷浓度为最高;地上部分氮、磷累积量的变化范围分别7.40～28.23g/m2和1.13～4.49g/m2,其中以水生美人蕉对氮的累积量为最大,狐尾藻对磷的累积量为最大。5种水生植物地上部分氮、磷累积量均高于地下部分。地上部分收割后,5种水生植物单次可带走氮、磷分别在7.40～28.23g/m2和1.13～4.49g/m2,水生美人蕉带走的氮最多;全年可带走的总氮和总磷量分别为20.34～109.12g/m2a和3.41～17.95g/m2a,狐尾藻带走的最多。水生植物地上部分通过收割的方法可有效去除沟渠中的氮磷,还能解决水生植物的二次污染问题。     

NITRATE IN LEAF PETIOLE AND BLADE OF SPINACH CULTIVARS AND ITS RELATION TO BIOMASS AND WATER IN PLANTS

A pot experiment was carried out, with 30 spinach cultivars to determine nitrate accumulation in leaf blade and petiole, and its relationship to biomass and water in plants. Results showed that the fresh weight proportion of blade to shoot was higher than that of petiole. Furthermore, a higher positive correlation was found between fresh weights of blades and shoots than that of petioles and shoots. Unlike biomass, nitrate-nitrogen (N) concentration and total amount of nitrate-N accumulated in petiole were significantly higher than those in blade, and petiole was obviously the main organ for nitrate accumulation. Differences of nitrate-N concentration in petiole and the observed positive correlation between nitrate-N concentrations in petioles and shoots were more significant than that in blades and shoots. Nitrate-N concentration in petiole was also significantly correlated with fresh and dry shoot weight and total amount of water in shoots. However, this relationship was not found for blade.     

土壤微生物生物量碳的表观周转时间测定方法

土壤微生物生物量碳周转对土壤有机质和养分循环起着决定作用。本研究建立了土壤微生物生物量碳周转时间的测定方法。培养条件下 (2 5℃、10 0 %湿度 ) ,加入14 C标记葡萄糖标记土壤微生物生物量碳 ,在 10 0d培养期内 ,每隔 2 0d测定一次14 C标记微生物生物量碳 (14 C BC) ,采用一级热力学方程拟合测定期内 (2 0～ 10 0d) 14 C BC 的周转速率常数 (k) ,由此计算土壤微生物生物量碳的表观周转时间。测定的 5个土壤在培养条件下微生物生物量碳的周转时间为 93～ 4 0 0d ,根据培养温度和实际田间年平均温度推算得到田间条件下土壤微生物生物量碳的周转时间为 1 0～ 4 1a。其主要影响因子为土壤质地 ,土壤利用方式的影响较小。土壤微生物生物量碳的周转时间能较好地反映土壤微生物生物量的周转状况及其与土壤有机质的周转和积累的关系。