转基因Bt棉对根际土壤微生物群落的影响（英文）

根际箱中种植2个转基因Bt棉品系99BC-4,99BC-8及其非Bt受体泗棉3(SM3)后,于花期采集其根际土壤。BIOLOG检测显示,整个168 h的实验室培养期间,根际土壤微生物群落的每孔颜色平均变化率(AWCD)随着时间的推移呈现出差异性的S型曲线;AWCD值显示,GP2板低于GN2板和ECO板,意味着供试土壤内革兰氏阳性菌对碳源的利用能力较低。功能多样性分析表明,99BC-8和SM3根际土壤微生物群落的丰富度高、多样性强,集中了较多的主导微生物种,因而表现出高代谢能力和功能多样性。PCA得出,GN2板前2个主成分分别占总变量的35.59%和19.37%,GP2板前2个主成分分别占30.57%和18.89%。推理认为,Bt毒蛋白可能刺激了某些微生物利用优势碳源以促其生长,主导着土壤微生物的反应,虽然在2个转基因Bt棉品系根际土壤中其表现不一致。     

不同密度杉木成熟林土壤酶活性与微生物生物量分析

为了解杉木(Cunninghamia lanceolata)林地土壤生态系统,以两种密度31年生杉木间伐试验林为研究对象,调查不同密度林分中土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶和纤维素酶活性及土壤微生物量碳、氮和磷含量,分析不同密度林分中土壤酶活性、微生物生物量差异及其相互关系。结果表明,密度为375株/hm²的林分中,土壤过氧化氢酶和纤维素酶活性及土壤微生物生物量碳含量分别极显著、显著和显著高于1 395株/hm²林分;密度为1 395株/hm²的林分中,土壤微生物生物量磷含量极显著高于375株/hm²林分;土壤酶活性部分指标间有较强的关联性,土壤酶活性与土壤微生物生物量之间也存在较强的关联性。     

寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量生长季内动态变化

【目的】研究寒温带森林根际土壤微生物量碳氮含量的动态变化,为揭示森林土壤碳氮养分利用机制和碳氮循环提供参考,为研究区森林保护与合理经营提供科学依据。【方法】以我国寒温带针阔混交林为研究对象,选择主要组成树种樟子松、兴安落叶松、白桦和山杨,采用抖落法采集根际和非根际土壤样品,对土壤微生物量碳氮含量动态特征进行研究,探讨不同树种根际土壤微生物量碳氮的富集程度、差异性和生长季变化以及其对土壤营养库的贡献率。【结果】不同树种根际土壤微生物量碳氮含量月际变化差异显著,根际土壤微生物量碳含量波动范围为114.14~451.05 mg ·kg -1 ,氮含量波动范围为40.38~185.00 mg ·kg -1 。根际土壤微生物量碳富集率依次为樟子松(87.99%)>白桦(78.22%)>兴安落叶松(73.14%)>山杨(56.96%),微生物量氮富集率依次为山杨(81.50%)>白桦(77.63%)>樟子松(76.42%)>兴安落叶松(51.40%)。土壤微生物量碳氮比为1.42~5.24,樟子松、兴安落叶松、白桦、山杨根际和非根际土壤微生物量碳氮比生长季变幅分别为1.42~5.24、1.57~3.79、1.67~4.55、1.55~2.59和1.79~3.53,其均值分别为2.64、2.63、2.81、2.11和2.36。根际微生物量碳对土壤有机碳库的贡献率为0.83%~0.95%,微生物量氮对土壤有机氮库的贡献率为3.63%~5.08%。【结论】寒温带针阔混交林主要树种生长季根际土壤微生物量碳氮含量均显著高于非根际,根际效应显著;在生长季末期,针叶树种根际效应相比阔叶树种更为强烈;针叶树种根际土壤微生物量对土壤结构和功能的影响高于阔叶树种。     

根际促生细菌(PGPR)对冬枣根际土壤微生物数量及细菌多样性影响

从6年生冬枣根际土壤中筛选出1株根际促生细菌(PGPR),以发酵鸡粪(DC)为吸附载体制成PGPR生物肥(PF),利用传统的氯仿熏蒸法和现代的T-RFLP技术,从冬枣根际土壤中可培养微生物的数量、细菌群落多样性和微生物量碳的动态变化3个方面,分析PF、普通生物肥料(NF)和DC对冬枣根际土壤微生物特征的影响.结果表明:同NF处理相比,PF处理中的细菌数量和微生物总量显著增加,真菌数量显著减少,但放线菌数量差异不显著.PF处理根际土壤具有较高的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数.基于T-RFLP的主成分分析结果表明:PF处理的细菌群落结构成为1个独立的群,NF,DC和CK处理构成1个相对独立的群.此外,同其他试验处理相比,PF可相对稳定地提供冬枣生长周期内的微生物生物量碳.PGPR生物肥料的施用可提高可培养微生物数量,提高根际土壤中微生物多样性,有效改善冬枣根际土壤的微生态环境.     

转多基因欧美杨Bt基因表达特征

【目的】探究转多基因欧美杨107杨中外源Bt基因是否稳定存在及表达,探索转基因107杨不同时间、不同部位Bt毒蛋白表达规律,研究多基因转化的载体结构及基因互作对外源基因表达稳定性和高效性的影响。【方法】选取1年生转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨3个株系(A1、A2、A3)和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨3个株系(B1、B2、B3),通过PCR技术对转基因107杨中外源基因进行检测和验证,通过实时荧光定量PCR对Bt基因的转录丰度进行检测,利用ELISA技术对转基因107杨不同时间、不同部位毒蛋白含量进行检测。【结果】PCR检测结果显示,转基因107杨均能扩增出与阳性对照大小一致的特异性条带,阴性对照未扩增出特异性条带,证明外源基因在转基因107杨中稳定存在;实时荧光定量PCR检测结果表明,2种Bt基因在转基因107杨中均能稳定表达,Cry1Ac基因的转录丰度在2.1×10~4～5.1×10~4之间,Cry3A基因的转录丰度在2.8×10~6～5.6×10~7之间,Cry1Ac基因和Cry3A基因转录丰度无相关性; ELISA技术检测结果显示,转基因107杨中均检测到Cry1Ac和Cry3A毒蛋白存在。2种Bt基因转录丰度和毒蛋白含量无相关性,但2种Bt毒蛋白含量之间呈现出正相关关系。转2种不同载体的107杨6、7月份2种Bt毒蛋白的含量较低,8月份急剧上升,Cry1Ac毒蛋白的含量均在9月份达到峰值,Cry3A毒蛋白含量均在8月份达到峰值,10月急剧下降。8月份不同部位(上、中、下)的叶片Bt毒蛋白含量未表现出一致性规律,不同部位(上、中、下)木质部的Bt毒蛋白含量也未呈现出一致性规律。【结论】转Cry1Ac-Cry3A-NTHK1基因107杨和转Cry1Ac-Cry3A-BADH基因107杨不同株系间2种Bt基因的转录丰度存在显著差异,Cry3A基因的转录丰度显著高于Cry1Ac基因; 2种Bt毒蛋白在各株系间存在显著差异,Cry1Ac毒蛋白含量极低,Cry3A毒蛋白含量极显著高于Cry1Ac,与转录水平检测结果一致。2种不同载体之间Cry1Ac基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量无明显差异,Cry3A基因转录丰度、毒蛋白表达模式及含量也无明显差异。在转基因107杨整个生长季中,Cry1Ac和Cry3A平均毒蛋白含量变化趋势基本一致,呈单峰模式。     

生草栽培对油茶林地土壤养分特征和微生物及酶活性的影响

油茶林地夏季高温干旱,土壤板结,生草是一种有效的解决方式。为了探讨生草对油茶林地土壤特征的影响情况,选择人工种植的百喜草和自然生长的马唐草为研究对象,对比分析了不同草种生草区生草根际和油茶根际土壤酶活性、土壤养分、有机质含量、土壤微生物数量和土壤p H值的差异性特征。结果表明:(1)生草区根际土壤酶活性显著高于非根际土壤,微生物数量也高于非根际土壤;(2)土壤养分含量,根际区土壤有机质、有效P、有效K、有效N含量均显著高于非根际区(P0.05),根际区全N、全P、全K含量均高于非根际区,但其含量差异不显著,p H值的变化也不明显;(3)有机质、全N、有效N、有效P含量与脲酶、蔗糖酶活性间均呈显著正相关,有效K含量与过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性间呈显著正相关,有效P含量与土壤细菌、真菌、放线菌间均呈极显著正相关,有机质含量与土壤细菌、真菌间均呈极显著正相关,土壤脲酶与细菌和放线菌间均呈正相关,蔗糖酶与细菌间呈正相关;(4)生草对土壤养分、有机质均有较大的积累和转化作用,土壤酶脲酶、蔗糖酶活性和微生物数量均表现为根际区非根际区;从土壤肥力的综合水平来看,百喜草马唐草对照,百喜草可以作为油茶林地生草草种推荐使用。     

五氯酚胁迫对杨树生长及根际微生物群落的响应特征

采用温室盆栽试验方法研究五氯酚污染胁迫对4个杨树品系生长及根际微生物特征的影响.结果表明:在不同浓度五氯酚污染胁迫下,供试杨树的株高和地径差异显著;氯仿熏蒸测试结果显示,杨树根际土壤微生物量碳含量随着五氯酚污染浓度增加而下降,表明五氯酚对土壤微生物活性产生毒害作用;Biolog测定结果显示:五氯酚污染处理的杨树根际土壤微生物平均每孔颜色变化率值始终大于对照,主成分分析结果也显示五氯酚污染处理对杨树根际土壤微生物的碳源利用造成显著影响,初步判断一定浓度范围的五氯酚与根际分泌物的联合作用有利于增强根际土壤微域内特定微生物群落的生理代谢活性,从而增加其碳源利用程度.结果表明:杨树根际土壤微生物群落的Shannon指数,Simpson指数和McIntosh指数均高于对照,微生物群落的丰富度、均匀度和优势度得到增强,并且五氯酚对土壤微生物的刺激作用随浓度的增加而增强.     

锌镉污染区植物根际与非根际土壤微生物区系研究

本文研究锌镉污染的区植物根际与非根际土壤微生物区系,为污染土壤生物修复提供理论基础。现场采样和室内培养分析的结果表明,污染区内土壤重金属锌镉含量大大超过土壤环境质量标准。植物根际土壤中锌镉含量低于非根际土壤锌镉含量,污染区根际与非根际土壤微生物区系组成发生了明显变化,土壤三大类微生物细茵、真茵、放线茵的数量均显著降低。微生物数量与土壤全锌、镉都呈显著的负相关,锌对微生物的抑制作用比镉显著。     

凋落物输入对根系分泌物碳输入及土壤氮的影响

以马尾松人工林及林下灌木短柱茶为研究对象,采用根系分泌物原位收集法,分析凋落物处理[对照(保持原状凋落物不变,CK)、去除凋落物(LR)、添加凋落物(LA)]对两树种根系分泌物碳输入速率、根际土壤氮含量和氮转化相关酶活性的影响,并分析其相关关系。结果表明:凋落物输入量变化对马尾松和短柱茶根系分泌物碳输入速率无显著影响。同一凋落物处理下,马尾松和短柱茶根系分泌物碳输入速率无显著差异。凋落物输入量变化不显著影响根际土壤氮含量及马尾松根际土壤脲酶、羟胺还原酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性,短柱茶根际土壤硝酸还原酶活性表现为去除凋落物处理显著大于对照,其余氮转化相关酶活性未表现出显著差异。可能是凋落物处理时间较短,凋落物未完全分解或者是林分年龄较大有关。相关关系结果表明,单位根长根系分泌物碳输入速率与根际土壤全氮(TN)含量呈显著负相关关系,单位根表面积根系分泌物碳输入速率与根际土壤硝态氮含量(NO-3-N)含量呈显著负相关关系。表明根系分泌物碳输入与根际土壤氮素相互影响。     

杨树人工林土壤微生物生物量碳对模拟氮沉降的响应

在杨树人工林生长季的6,8,10月,对3种不同龄(幼龄、中龄、成熟)林开展野外模拟氮沉降试验。每种龄林设置20个样方,设定4个梯度,即N1,N2,N3,N4[N沉降依次分别为5,10,15,30 g/(m²·a)]和对照N0(无N沉降),样地内采集3个深度(0—15,15—25,25—40 cm)的土样测定土壤微生物生物量碳含量,以研究苏北沿海杨树人工林土壤微生物生物量碳对氮沉降的响应。结果表明：幼龄杨树人工林的土壤微生物生物量碳含量随着施氮量的增加而增加,最大值为607.75 mg/kg;一定量的氮处理可以增加中龄林和成熟林土壤微生物生物量碳的含量,过高则会抑制土壤微生物生物量碳的含量;幼龄杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量随土层的加深而降低;3个龄级杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量都具有显著的时间动态,幼龄林土壤微生物生物量碳含量的最大值出现在10月(607.75 mg/kg),中龄林出现在8月(1 444.43 mg/kg),成熟林则出现在6月(974.33 mg/kg)。研究结果显示,氮沉降对表层土壤微生物的影响最大;高含量氮的沉降抑制杨树人工林的生长。     

用土壤养分系统研究法评价杨树人工林土壤养分状况

A study was conducted to evaluate the soil nutrient status of poplar plantation by Soil Nutrient Systematic Approach(SNSA) in Jianghan Plain, Hubei Province, China. Soil physiochemical properties were analyzed in laboratory through collection soil samples of study site. Ten treatments of application different fertilizers were designed such as CK, optimum treatment (N, P,K, Zn), -N(P, K, Zn), -P(N, K, Zn), -K(N, P, Zn), Mg(N, P, K, Zn, Mg), -Zn (N,P,K), 2P(N, 2P, K, Zn), 2K(N, P, 2K, Zn), and 2N 2P 2K(2N, 2P, 2K, Zn) for field experiment to test the effect on tree height, diameter (DBH) growth, and dry weight of poplar.The results showed that there was no significant difference in tree heights between treatments with different fertilizers, diameter growth of poplar trees in treatments of lack of N and Zn was significantly slower than that of trees in optimum treatment, and dry weight of poplar dropped significantly for treatment of CK as well as treatments without application N and Zn. It is concluded that N and Zn were main limiting factor for poplar growth. Results from laboratory analysis and field experiment were uniform perfectly, which proved that SNSA was reliable in evaluating soil nutrient status of poplar plantation.     

土壤温度和水分对长白山3种温带森林土壤呼吸的影响

为了研究土壤温度和土壤含水量对阔叶红松林(山地暗棕壤)、云冷杉暗针叶林(山地棕针叶林土壤)和岳桦林(生草森林土)的土壤呼吸的影响,于2001年9月在长白山进行了土壤实验。利用增加土壤样柱的含水量,将土壤含水量分为9%,、21%、30%、37%和43%5个等级,土壤样品分别在0、5、15、25和35的温度下保持24小时。阔叶红松林土壤在0~35范围内,土壤呼吸速率与温度呈正相关。在一定的含水量范围内(21%~37%),土壤呼吸随含水量的增加而升高,当含水量超出该范围,土壤呼吸速率则随含水量的变化而降低。土壤温度和水分对土壤呼吸作用存在明显的交互作用。不同森林类型土壤呼吸作用强弱存在显著差异,大小顺序为阔叶红松林>岳桦林>云冷杉暗针叶林.红松阔叶林土壤呼吸作用的最佳条件是土壤温度35,含水量37%;云冷杉暗针叶林下的山地棕色针叶土壤呼吸作用的最佳条件是25,21%;岳桦林土壤呼吸作用的最佳条件是35,含水量37%。但是,由于长白山阔叶红松林,云冷杉林和岳桦林处在不同的海拔带上,同期不同森林类型土壤温度各不相同,相差4~5,所以野外所测的同期的山地棕色针叶林土呼吸速率应低于暗棕色森林土呼吸速率,山地生草森林土呼吸速率应高于山地棕色针叶林土的呼吸速率。图2表1参25。     

不同海拔毛竹土壤酶活性与土壤理化性质关系的研究

以江西省大岗山地区的毛竹林为研究对象,利用相关分析和主成分分析对不同海拔(300、400、500、600、700m)土壤纤维素酶、蔗糖酶、淀粉酶、β-葡糖苷酶和多酚氧化酶活性的变化特征进行了分析,探讨了其与土壤理化性质的关系。结果表明:土壤化学指标表现出随海拔的升高而增加的变化特征,除碱解氮外,其他各指标均处于较低水平,但物理指标的变化各不相同;随海拔升高,β-葡糖苷酶与多酚氧化酶活性呈现出增加的趋势,而纤维素酶、蔗糖酶和淀粉酶活性无明显变化规律;几种土壤酶对土壤肥力的指示效果不同,β-葡糖苷酶在评价毛竹林土壤肥力上具有重要指示效果,其后依次为蔗糖酶和多酚氧化酶、纤维素酶,但淀粉酶不适宜用来评价土壤肥力状况;通过主成分分析计算综合得分,不同海拔毛竹土壤肥力随海拔的升高而增加。     

高海拔盐渍地客土造林技术

根据青海省西部一些地区海拔高、盐碱地段多的特点,从开沟整地、清灌排盐、客土改良、设置隔盐层、排盐沟等方面提出了盐碱化土壤的改良方法,并介绍了耐盐树种的选择及栽植技术.     

土壤质地和pH值对节肢动物多度的影响

为了探讨土壤质地和pH值对节肢动物多度的影响,于2008年8月对车八岭自然保护区进行了野外调查和采样,共捕获土壤节肢动物600头,隶属于6亚纲12目,其中以甲螨亚目的数量最多。结果表明:土壤节肢动物主要分布在凋落物层和表土层,优势类群基本为甲螨亚目和中气门亚目;土壤质地对土壤节肢动物多度有明显的影响,即在同一质地条件下,土壤节肢动物多度与土壤有机质含量之间有紧密的联系,两者呈多项式相关;土壤节肢动物多度与土壤全氮含量关系则受pH值的影响,当pH值4.2时,两者呈线性相关,而当pH值4.2时,两者呈多项式相关。     

Productivity,soil fertility and soil erosion under cassava based agroforestry systems

The interactions between component species in three-tier agroforestry systems were studied on sloping laterite soils of South India for three years. The wood yield of Eucalyptus was found to increase in association with the intercrops, with cassava + groundnut resulting in the best growth of Eucalyptus. Green forage yield of Leucaena was adversely affected by cassava but was improved by inclusion of a short duration seasonal crop. Both spread and mean length of lateral roots of Eucalyptus and Leucaena were restricted by cassava intercropping. Both the tree species were found to reduce the tuber yield of cassava and also the pod yield of both the seasonal crops when grown in association. Monocropping with cassava was found to improve the fertility and an increase in phosphorus and potassium contents of the soil was observed when grown in association with Eucalyptus and Leucaena. Soil fertility fell considerably after three years of cultivation of the tree species. The nutrient uptake by cassava was low when grown in association with perennial species. Both run off and soil loss were effectively reduced when cassava was grown in staggered mounds under Eucalyptus and Leucaena.     

KOM活化堆土壤改良剂改良盐碱土壤的效果与分析

在盐碱较重的40hm2农田上施入KOM制剂,施入量为60kg·hm2,兑水800—1000倍,1个月后分别试验地和对照取样,对土壤物理性质和化学性质进行测试分析,8月上旬对作物长势进行调查测试。调查结果表明：在种植农作物的土壤中施人KOM,通过0．5cm、1．0cm、2．0cm、3．0cm、10．0cm孔径筛的土粒的百分率分别为对照的6．0倍、4．3倍、4．5倍、3．8倍和1．8倍;土壤有机质、水解氮、有效磷和速效钾的含量分别为对照的1．4倍、1．5倍、8．9倍和4．2倍;菜豆豆荚的平均长度16cm左右,而对照不足10cm。在草地施入KOM（在顶极群落羊草未形成的前提下）,优势草层高度和草覆盖度分别提高了5个和14个百分点,丰富度指数和多样性指数分别是对照的2．2倍和4．0倍。在苏打盐碱土上施入KOM活化堆土壤改良剂,可显著改善土壤的理化性质,提高土地生产力。     

不同类型用地水土流失的对比研究

采用设置径流场、集水区等观测方法，经2～3年研究，发现裸地的土壤侵蚀剧烈，坡耕地土壤侵蚀达中度以上，而有林地仅为微度或轻度侵蚀。裸地的地表径流量最大，其次是坡耕地，有林地地表径流量仅为坡耕地的13.8%，裸地的6.9%。影响地表径流量的主要因子是降雨量和降雨强度，蒸发量、间隔期有负效应。     

浅谈盐碱地植树造林

通过对盐碱地的类型、特点和盐碱地造林作用的分析,提出了盐碱地植树造林的措施,对指导盐碱地植树造林颇有益处。     

Agroforestry for soil health

Healthy soil is one of the most critical resources for the health and sustainability of ecosystems, including agroecosystems. Although the agroforestry community has long been convinced of the soil health benefits of agroforestry practices, many of such practices remain to be fully accepted by the mainstream agriculture community. Agroforestry, as a sustainable land management practice, has shown solid evidence of its role in improving soil quality and health based on at least four decades of data gathered from the world over. This thematic issue presents 28 papers that add further to the body of knowledge to reaffirm that agroforestry can improve the major measurable soil metrics that define soil health. Collectively, these papers show that agroforestry has the ability to (1) enrich soil organic carbon better than monocropping systems, (2) improve soil nutrient availability and soil fertility due to the presence of trees in the system, and (3) enhance soil microbial dynamics, which would positively influence soil health. It is imperative that agroforestry, as part of a multifunctional land-use strategy, should receive increased attention in our policy discussion for the future of soil and soil health.