钾铅组合对延胡索生长及其不同器官干物质积累特点的影响

采用盆栽试验,通过测定延胡索植株内铅含量、地上植株及地下块茎的生物量,研究了不同钾铅浓度组合对延胡索(Corydalis yanhusuo W. T. Wang)生长及其不同器官干物质积累过程的影响。结果表明:总体上低铅和高铅处理土壤延胡索地上部分和地下部分生物量与空白对照相比均有增加,其中低铅处理的地上部分增加了16.26%、地下部分增加了13.44%,高铅处理的地上部分增加了10.26%、地下部分增加了7.40%。钾肥的施加能够缓解铅的生物毒性,使延胡索生物量增加。延胡索地上和地下部分中钾处理的生物量对比未施加钾肥处理,在低铅和高铅处理中均有增加,分别增加了18.67%、35.97%、29.24%、46.78%。同时,延胡索不同部位铅的积累量地下部分与地上部分总体差异显著。即地下部分呈现随时间逐渐减小的趋势,而地上部分随时间先增加后降低的趋势。且中钾处理的地上和地下部分在低铅处理中分别比未施加钾肥处理的铅含量降低了44.08%、53.37%,在高铅处理中则分别降低了28.26%、14.07%。因此在延胡索规范化种植中应在保证其铅积累量不超标的情况下,尽量选择含低铅的土壤,试验条件下...     

矿山废弃地灌草植被不同层次的水土保持效应

在北京市首云铁矿选择灌草覆盖的弃渣坡面,通过野外人工模拟降雨的方法,分析了在雨强0.5mm/min,连续30 min的人工降雨条件下,植被不同层次(灌木层地上和地下部分、草本层地上和地下部分)的水土保持效应.结果表明,植被在水土保持过程中发挥着重要的作用,可以减少57.65%的地表径流和93.55%的土壤流失.灌木的蓄水效应和减蚀效应分别是草本植物的7.4倍和30.9倍,这不仅与灌木在植被中所占的比重大有关,还与其形态结构特征有关.植物地上部分的蓄水效应是地下部分的1.65倍,说明植物的地上部分在保水方面发挥的作用较大.而地下部分的减蚀效应是地上部分的1.52倍,说明植物地下部分在固土方面发挥的作用更大.     

施钾对油菜干物质积累和钾、钙、镁吸收的影响

采用池栽土培试验研究了钾对不同生育期油菜干物质积累量和钾、钙、镁含量及吸收量的影响。结果表明 :( 1)施钾明显提高油菜植株的干物质积累量 ,施钾处理的油菜地上和地下部分的干物质积累量平均分别为不施钾处理的 1.3 5和 1.55倍。 ( 2 )施钾明显促进油菜对钾的吸收 ,同时促进其对钙和镁的吸收 ;施钾对油菜干物质积累量和钾含量影响的程度 ,地下部分大于地上部分 ,对钙和镁含量影响的程度 ,地上部分大于地下部分。 ( 3 )施钾对油菜钾、钙和镁吸收量影响的程度 ,都表现为地下部分大于地上部分。 ( 4 )油菜对钾、钙和镁的吸收总量中 ,地上部分平均分别占 92 %、97%和 94 %。     

含Pb、Cd细颗粒物暴露对水稻、马铃薯早期生长的影响

大气含重金属细颗粒物对陆生植物的早期生长有负面影响。通过搭建合理的暴露场景,在植物早期生长阶段,模拟不同程度大气污染条件,评价含Pb、Cd重金属细颗粒物对水稻、马铃薯2种受试植物出苗、幼苗生长和鲜重(陆上茎叶和地下块茎两部分)等生物量的影响。结果显示,暴露处理组人工土壤Cd、Pb元素浓度在试验结束时均有增加,其中Cd元素浓度比背景值增加了约8.8倍,Pb元素浓度增加相比背景值不明显。水稻陆上茎叶部分对Cd、Pb的富集量分别为0.002 0 mg·kg~(-1)和0.054 mg·kg~(~(-1));马铃薯地下块茎部分对Cd、Pb的富集量分别为0.185 0 mg·kg~(-1)和0.074 mg·kg~(-1)。暴露处理后对水稻的各生物量终点抑制效应不明显,而对马铃薯地下块茎鲜重的抑制率达到27%。由此可见,在模拟暴露条件下,人工土壤Cd污染元素浓度变化较大,马铃薯地下块茎对Cd元素富集效应明显。与空白对照组相比,暴露处理导致的Pb-Cd重金属复合污染对于马铃薯地下块茎生物量有显著的抑制效应和胁迫效应。同时,水稻陆上部分对于暴露的污染物及设定浓度表现出较好的适应性和低敏感性。     

施钾对油菜干物质积累和钾、钙、镁吸收的影响

采用池栽土培试验研究了钾对不同生育期油菜干物质积累量和钾、钙、镁含量及吸收量的影响。结果表明：（1）施钾明显提高油菜植株的干物质积累量，施钾处理的油菜地上和地下部分的干物质积累量平均分别为不施钾处理的1．35和1．55倍。（2）施钾明显促进油有对钾的吸收，同时促进其对钙和镁的吸收；施钾对油菜干物质积累量和钾含量影响的程度，地下部分大于地下部分，对钙和镁含量影响的程度，地上部分大于地下部分。（3）施钾对油菜钾、钙和镁吸收量影响的程度，都表现为地下部分大地上部分。（4）油菜对钾、钙和镁的吸收总量中，地上部分平均分别占92％、97％和94％。     

植物根系成像技术研究进展及马铃薯根系研究应用前景

根系是植物从土壤中吸收营养物质和水分并支撑植物地上部分的重要器官,是植物研究的热点之一。然而,由于植物根系生长环境的复杂性和不透明性,导致植物根系研究发展相对缓慢。近年来,根系成像技术的出现和快速发展为植物根系的研究提供了更直观、有效的研究方法。马铃薯是收获地下块茎的主粮作物,地下根系成像技术在马铃薯研究中的应用尤为重要。本文通过系统整理和对比传统成像技术(玻璃板法和玻璃管法)和现代成像技术(中子成像技术、X射线扫描技术、核磁共振成像技术、探地雷达、荧光成像技术、激光共聚焦成像技术、多光谱成像技术、高光谱成像技术和计算机断层扫描成像技术等)的优缺点和应用范围。根据马铃薯的生长特性以及生长环境的综合评价,筛选出能够原位监测马铃薯根系发育且不破坏其生长的成像技术和高效的图像分析系统,以期为今后成像技术在块根块茎类植物根系研究中广泛应用提供理论依据。     

以含钾岩石为原料制作的发酵有机肥对苋菜生长的影响

为了解采用低品位含钾岩石与有机废物为原料研制的发酵有机肥在苋菜生长中的作用,设置不同施肥条件种植苋菜,检测苋菜生长期的性状并采用ICP-AES方法分析苋菜地上及地下部分钾离子含量,以明确苋菜不同部位对钾离子的富集能力,检验发酵有机肥对苋菜生长的作用。研究结果表明,施用发酵有机肥后苋菜的地上部分生物量与施用无机复合肥的地上生物量基本持平,同时其地下生物量高于施用无机复合肥的苋菜地下生物量;施用发酵有机肥的苋菜对钾的富集能力显著提高:其地上、地下部分的钾素含量平均值分别达到8.81%和7.27%,均高于其他处理;施用发酵有机肥的苋菜在第73 d地上和地下部分钾素含量分别比施用无机复合肥提高57.83%和35.67%。说明该发酵有机肥在此条件下可代替无机复合肥,促进苋菜的生长并有利于苋菜对钾的富集。     

土壤氮异质性与种间地上竞争对玉米和马铃薯生长的影响

由于不均匀施肥、有机质分解和群体结构复杂化等因素,氮在间作农田土壤中的分布具有异质性。因此,间作作物的生长同时受到种间竞争和异质性氮的影响。然而,人们对作物种间关系(特别是地上竞争)与异质性氮在影响作物生长中有何关系还知之较少。本研究以玉米与马铃薯间作模式为试验对象,在盆栽条件下采用控释性氮肥构建异质性,利用根管分隔去除地下竞争后,通过目标植物法设计地上竞争处理,探讨作物的觅养精确度、生物量生产、功能性状、竞争能力和总相对生产力对氮分布和地上竞争的响应。结果表明:异质氮处理的总相对生产力高于均质氮处理,这可能是因为与无竞争相比,地上竞争提高两作物的觅养精确度。但在地上竞争下异质氮抑制马铃薯的生长,玉米生长得以提高,而在无竞争下异质氮处理提高两作物的生长;这些生长变化在功能性状上得到进一步体现,包括根冠比、根叶比、叶重比和根重比;从竞争能力来看,相对于均质氮处理,异质氮处理促进玉米但降低马铃薯的竞争能力,故马铃薯在均质氮条件下有竞争优势,而玉米则在异质性氮条件下具有竞争优势。总之,地上竞争改变作物对异质性氮的觅养行为,而异质性氮提高作物生长,改变玉米和马铃薯的相对竞争能力,因此地上竞争和氮异质性在调控作物生长过程中存在相互影响,这一发现可增加对间作体系中氮利用特征的认识,也有助于理解农田间作系统中作物生长变化的复杂性。     

黑土中镉、铅的化学形态分布及其植物效应研究

采用盆栽试验和连续形态分析方法研究了黑土中Cd、Pb的化学形态特征及其与油菜生长及吸收Cd、Pb量的关系。结果表明,随土壤Cd、Pb含量的增加,Cd交换态含量增幅较大,而Pb碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态含量增幅较大,交换态Pb含量相对较低。随土壤Cd、Pb含量的增加,油菜地上、地下部分的Cd、Pb含量呈递增趋势,但增加速度随土壤Cd、Pb含量的升高而递减。地下部分Cd、Pb含量远高于地上部分的含量。与Pb相比,Cd向地上部分的迁移率较大,其毒害作用更强。土壤中Cd、Pb各形态含量与油菜地下、地上部分吸收的Cd、Pb量均显著相关,碳酸盐结合态对油菜吸收Cd、Pb的贡献最大。     

山西太岳山不同林龄油松林生物量及碳储量研究

基于山西太岳山油松林5种林龄序列(18,20,25,38和42年生)来研究地上和地下各部分生物量和碳储量分配情况。结果表明:18,20,25,38和42年生油松林地上部分和地下部分不同器官碳素密度波动分别为0.411 2~0.556 0,0.424 8~0.532 8g/g。地上和地下部分总生物量随着林龄的增加逐渐增加,各器官碳储量与生物量呈显著正相关。不同林龄油松林地上部分碳库分别为38.18,42.28,56.64,86.36,95.74t/hm2,地下部分碳库分别为8.58,8.46,8.92,19.92,38.70t/hm2。树干在碳库比例中最大,其次是根桩、活枝,最小的是树皮,分别占油松林总碳储量的30.90%~54.70%,11.93%~28.41%,8.55%~15.77%和0.45%~0.88%。油松林地下部分与地上部分碳储量的比值从18年生的0.22快速降低到25年生的0.16。油松林的固碳潜力随着林龄的增加而逐渐增加,从25~42年生的油松林成熟期是碳积累的重要阶段。     

草被地上和地下部分拦蓄径流和减少泥沙的效益分析

研究草被地上和地下部分拦蓄径流和减少泥沙效益对科学评价草被防止土壤侵蚀的作用有重要科学意义。采用模拟降雨试验，分析了草被地上和地下部分拦蓄径流和减少泥沙的效益。结果表明，草被与森林植被一样，能有效防止土壤侵蚀。当草地地面覆盖达90％时，草被拦蓄径流效益达90％以上，而基本上无侵蚀发生。草被地上部分（茎枝＋枯落物）拦蓄径流效益为23．7％，其中茎枝部分拦蓄径流效益为9．0％和枯落物层拦蓄径流效益为14．7％，减少泥沙效益为44．6％；草被地下部分土壤体拦蓄径流效益为72．7％，拦蓄泥沙效益为55．4％。     

草被覆盖对养分迁移机制的影响

为探讨草被覆盖对养分流失机制的影响,采用室内模拟降雨试验,在30mm/h雨强下,对不同水土保持先锋植物种(紫花苜蓿、狗尾草)、4种植株密度(0,80,120,160株/m~2)、2种处理方式(保留整株植物、仅保留地下部分)下养分随泥沙和径流的流失浓度与流失总量进行研究。结果表明:草被覆盖能有效控制坡面侵蚀,其中紫花苜蓿和狗尾草植株控制土壤侵蚀作用与地下部分关系密切,地上部分作用不明显。裸坡养分随泥沙的流失量是有植被坡面的1.49~5.90倍(全氮),1.24~8.61倍(全磷),1.17~1.82倍(速效钾),但两者的流失浓度差异不显著,表明草被控制养分随泥沙流失作用主要来源于控制侵蚀量,其中狗尾草地下部分减少养分随泥沙流失的作用强于紫花苜蓿地下部分,紫花苜蓿地上部分减少养分流失的作用强于狗尾草地上部分;同时随植株密度增加,草被地下部分减少养分随泥沙流失的作用逐步增强。草被覆盖能有效减少坡面养分随径流流失,地下部分坡面与全株坡面的全氮流失量比值为1.02~1.05(狗尾草),1.10~1.14(紫花苜蓿),表明草被控制养分随径流流失作用主要来源于地下部分,其中狗尾草地下部分作用较紫花苜蓿明显;同时随植株密度增加,地下生物量控制全氮和全磷养分随径流流失的作用逐步强化,但地下部分控制速效钾流失作用的权重没有明显的定向变化。径流养分浓度动态变化前期不断下降,后期趋于稳定,其中幂函数对养分浓度动态变化的拟合效果最佳;同时全氮和全磷动态变化与植株状况关系密切,而全磷对植株完整状况变化响应不明显。     

AM真菌和水分条件对稀土尾矿堆中植物生长的影响

通过温室盆栽试验研究了不同水分处理下接种3种丛枝菌根（AM）真菌（Diversispora spurcum、Glomus aggre gatum和Glomus constrictum）后对稀土矿砂中黑麦草（Lolium perenneL.）和狗牙根（Cynodon dactylon（L.）Pers.）植物株高、地上和地下部分干重及植株内Pb和Zn含量的影响。结果表明：不同水分处理下黑麦草和狗牙根与AM真菌均有一定的结合。在干旱胁迫（W1和W2）下,接种3种AM真菌均提高了黑麦草的株高、地上和地下部分干重,其中,接种Glomus aggregatum促进作用最为显著,重度干旱胁迫（W1）处理下接种后黑麦草株高、地上和地下部分干重比对照分别提高了76.16%、202.86%和481.82%;接种Glomus constrictum显著提高了狗牙根的株高、地上和地下部分干重,W1处理下狗牙根接种后的株高、地上和地下部分干重比对照分别提高了119.17%、290.63%和247.37%。接种AM真菌的植株内Pb和Zn含量与AM真菌种类、植物品种、水分处理及重金属性质等相关,在W1处理下接种Glomus constrictum显著降低了黑麦草植株内Pb的含量,而对Zn的含量影响不大;而对于狗牙根,在W1处理下接种Glomus constrictum显著增加了其Pb和Zn的含量。此外,还测定了植物叶片丙二醛和脯氨酸含量,结果显示接种AM真菌明显降低了干旱处理下黑麦草和狗牙根叶片丙二醛和脯氨酸含量,表明接种AM真菌能有效提高植物的抗逆性。     

香根草植物篱对三峡库区坡地紫色土侵蚀的影响

紫色土坡地是三峡库区水土流失的主要来源,严重影响着三峡工程的运行安全。植物篱是三峡库区坡地的重要水土保持措施之一,具有明显的减流减沙效益,然而植物篱地上及地下部分对坡面侵蚀的影响尚不明确。为此,该研究通过设置2个坡度（15°和25°）、2个降雨强度（60和120 mm/h）和3个坡面条件（裸坡对照、植物篱和仅有植物篱根系）,开展人工降雨试验,分析各试验条件下初始产流时间、径流量和侵蚀量的变化特征。结果表明：植物篱、地下部分和地上部分的平均减沙效益分别为75.59%、29.45%、46.13%,是对应的平均减流效益的4.79、4.60、4.92倍;地上部分和地下部分延缓初始产流时间、减流和减沙平均贡献率分别为48.28%和51.72%、62.25%和37.75%、60.44%和39.56%,表明植物篱对减沙作用更明显,且地上部分对产流产沙的影响大于其地下部分。以上结果加深了香根草植物篱对坡地侵蚀过程影响的理解,可为三峡库区紫色土坡地水土流失防治提供科学依据。     

湿地植物对富营养化水体中氮、磷吸收能力研究

用营养液培养方法研究了11种湿地植物对氮、磷的吸收能力。结果表明,湿地植物平均生物量变化范围在9.31～49.53.g/plant(干重)之间;其地上部分与地下部分生物量的比值在1.21～3.09之间。美人蕉、菩提子、凤眼莲和芦苇有较高的地上部分生物量,而麦冬的地上部分生物量较低。地上部分植株氮、磷含量变化范围分别是22.13～33.03.mg/g和2.53～5.38.mg/g(以干重计算);湿地植物对氮、磷的吸收量分别是252.99～1279.98和23.55～251.83.mg/plant,对氮、磷去除率分别是10.91%～59.32%和50.13%～87.26%。氮和磷的吸收主要受湿地植物生物量的影响,美人蕉、菩提子、凤眼莲和芦苇对氮、磷都有较好的吸收能力。     

地下滴灌埋管深度对冬小麦根冠生长及水分利用效率的影响

在试验室内，进行了地下滴灌埋管深度对不同生育时期冬小麦根系生长和地上部分生长影响的试验研究。结果表明：20 cm和40 cm埋管深度的水分分布特征，在生育早期抑制地上部分营养生长，促进冬小麦蹲苗；而中后期则促进生殖生长，产量和水分利用效率较高。不考虑犁底层影响时，在重壤土上40 cm是冬小麦进行地下滴灌的较好埋深。     

浅谈植物措施在水土保持中的作用机理

从防治风蚀、水蚀和重力侵蚀三个方面,简要介绍了植物措施在水土保持中的作用研究现状,并从地上部分和地下部分的作用机理加以说明,旨在总结现有的研究进展,促进水土保持工作持续发展。     

大气沉降对萝卜地上和地下部分铅镉汞砷积累的影响

为评估大气沉降对蔬菜中重金属积累的潜在影响,选择非污染和污染2种土壤,分别在工业区、城区和农村等3种大气环境下开展露天与大棚种植对萝卜重金属积累的影响试验。结果表明,土壤是萝卜重金属的重要来源,污染土壤中生长的萝卜铅、镉、汞和砷积累明显高于非污染土壤,但试验区大气环境与种植条件对萝卜地上部分重金属含量也有很大的影响,萝卜地上部分重金属含量工业区城区农村,露天种植的萝卜地上部分重金属含量明显高于大棚;大气沉降对大气污染较为严重的工业区萝卜地下部分重金属积累有一定影响,对城区与农村的影响较小。通过清洗方式不能完全清除因大气沉降导致的蔬菜重金属积累,表明由大气沉降的重金属有较高比例已通过蔬菜叶片的气孔进入蔬菜组织内或被蔬菜组织紧密地吸附。研究证实了大气沉降对蔬菜地上部分中镉、铅和汞等重金属积累有直接的作用。     

鼠类活动对高寒草甸初级生产力和土壤物理性状的影响

以高原鼠兔有效洞口作为调查对象,研究了高原鼠兔洞穴密度对三江源区高寒草甸地上、地下和总生物量以及土壤物理性状的影响.结果表明:随着草地鼠洞密度的增大,地上,地下生物量呈"V"字型变化趋势,先剧烈下降后缓慢上升,满足二次甬数关系,样地Ⅰ(近似零密度)生物量最大;地下生物量主要分布在0-10 cm土层,随着鼠洞密度的增大有向表层聚集的趋势,生长旺盛期更为明显;8月地上、地下及其总生物量显著高于6月(P<0.05),各月地下生物量远远大于地上生物量(P<0.01),地上生物量和地下生物量满足二次函数关系.土壤含水量、容重和pH值与鼠洞密度没有直接的线性关系,但含水量随土层深度增加而降低,容重和pH值随土层深度增加而增加,土壤各因子与不同土层满足线性关系.     

新疆甘家湖梭梭林碳、氮、磷、钾生态化学计量特征

为探讨甘家湖梭梭林的C,N,P,K元素化学计量特征,进而揭示该地区梭梭林的养分限制状况和适应策略,以新疆甘家湖国家级自然保护区3种植被盖度C≥70%(HC),50%≤C70%(MC),30%≤C50%(LC)梭梭林为研究对象,从生态化学计量学角度,测定和分析土壤(0—10cm,10—20cm,20—40cm,40—60cm,60—100cm)及梭梭标准木地上、地下部分中的有机碳、全氮、全磷和全钾的质量分数及计量比值。结果表明:(1)不同盖度梭梭林土壤营养元素及计量比存在差异,有机C和全N含量的变化规律基本相似:HCMCLC,全P和全K含量基本相似:HCLCMC。土壤C∶N较为稳定,不同盖度梭梭林土壤C∶P,C∶K,N∶P,K∶N差异显著,而不同盖度梭梭林地K∶P差异不显著(p0.05)。(2)梭梭植株地上部分仅中盖度N含量和C∶N显著高于低盖度(p0.05);梭梭植株地下部分C,N,P含量、C∶N,N∶P,K∶N在不同盖度之间差异显著,而K含量、C∶P,C∶K和K∶P在不同盖度之间差异不显著(p0.05)。梭梭植株地上和地下部分相比,C含量、C∶N,C∶P和C∶K为地下地上,而N,P,K含量、N∶P,K∶P和K∶N均为地上地下。(3)植株地上部分营养元素与土壤中对应元素多为负相关关系且相关系数较小,而地下部分营养元素与土壤中对应元素则多为正相关关系且相关系数较大。梭梭地上和地下部分,除C和P为负相关外,其余均为正相关,且C∶N和K∶N为显著正相关(p0.05)。综上得出,该地区土壤较为贫瘠,尤其N,P元素匮乏;梭梭生长主要受N限制;梭梭植株根系生长发育受土壤影响更大,植株体营养元素在同化过程中呈一定的比例关系。