根际CO2浓度对网纹甜瓜根系生长和活力的影响

采用气雾法栽培方式,在开花结果期对网纹甜瓜进行不同浓度的根际CO2处理,探讨根际CO2浓度对网纹甜瓜根系生长及伤流中4种内源激素含量的影响.结果表明:随着处理时间的延长,根际CO2浓度为2500 μL/L处理和5000 μL/L处理与350 μL/L处理相比,根系的生长受到了抑制,根系活力呈先升高后降低的趋势.同时伤流液体积、电导率、pH值以及促进生长类激素IAA(生长素)、ZT(玉米素)、GA3(赤霉素)含量显著降低,而ABA(脱落酸)含量升高.说明根际CO2浓度超过2500 μL/L就会明显影响网纹甜瓜根系生长和根系合成生长类内源激素的能力,这可能也是土壤栽培和基质无土栽培较汽雾法栽培减产的重要原因之一.     

耕作措施对华北农田CO2排放影响及水热关系分析

为探讨不同耕作措施对农田土壤呼吸排放的影响及其与土壤温度、水分之间的关系,该研究利用长期定位试验研究翻耕、旋耕、免耕3种耕作措施下冬小麦、夏玉米生育期农田CO₂的排放通量及其季节变化规律,并通过农田土壤温度、水分对CO₂的排放通量进行回归统计分析。结果表明：不同耕作措施下农田CO₂排放通量具有明显的季节排放规律,冬小麦、夏玉米生育期农田CO₂排放通量：翻耕＞旋耕＞免耕,且处理间差异都达到显著或极显著水平。不同耕作措施对农田土壤温度及土壤含水率具有显著的影响,免耕条件下农田各层土壤温度最低,冬小麦季免耕农田土壤水分含量高于其他两处理。各处理条件下农田CO₂排放通量与土壤温度具有显著的相关性,其中翻耕处理的CO₂排放通量与10 cm土温相关性最高,旋耕和免耕则均与20 cm土温相关性最高。当土壤温度高于10℃时CO₂排放通量与5 cm土壤含水率具有显著的相关性,此时土壤水分成为CO₂排放的主要影响因素。     

不同供磷状况下CO2浓度升高对番茄根系生长及养分吸收的影响

采用培养试验研究了磷缺乏与正常供磷条件下,CO₂浓度由350μL/L升高至800μL/L苗期番茄的生物量、根系特征和不同器官N、P、K养分含量的变化。结果表明,无论缺磷与否,CO₂浓度升高均能显著增加番茄地上部及根系的干物质积累量,提高根冠比。在磷缺乏条件下,CO₂浓度升高对番茄根系生长的促进主要表现为增加根系的体积和表面积;而在磷正常供应条件下主要表现为同时增加根体积和分根数,有利于形成强壮的根系。在两种供磷水平下,CO₂浓度升高对番茄各器官的N、P、K含量产生不同的稀释效应,但N、P、K总积累量却随CO₂浓度升高而显著增加;而且CO₂浓度与供P水平对番茄植株的N、P、K积累量具有极显著的正交互效应。     

CO2加富处理甜瓜幼苗光合特性的研究

以甜瓜幼苗为试材，研究不同浓度CO₂对其光合特性的影响。结果表明：与对照相比,经800，1000，1200，1400 μL/L加富的甜瓜幼苗的最大净光合速率的增幅分别为39.59%、70.52%、80.64%和131.21%。蒸腾速率分别下降：12.16%、27.18%、37.34%和54.65%，同时叶气温差也呈上升趋势。胞间CO₂浓度上升12.04%～14.25%。高浓度CO₂在降低甜瓜幼苗光补偿点的同时，还使光饱和点升高。甜瓜幼苗CO₂加富的适宜浓度为1200 μL/L左右。     

包装厚度对长把梨货架期间CO2伤害的影响(简报)

为了研究自发气调包装厚度对经过1-MCP（1-甲基环丙烯）和未经1-MCP处理的长把梨果实在货架期间CO₂伤害的影响,试验分别选用在冷库中贮藏了6个月、经250 nL/L 1-MCP处理的长把梨果实和同样贮藏条件下未经1-MCP处理的长把梨果实,同时用0.03、0.06和0.09 mm厚的聚氯乙烯（PVC）保鲜袋进行密封处理。试验结果表明：CO₂浓度过高是造成长把梨果实货架期间果心褐变的主要原因,0.03 mm厚的保鲜袋内CO₂浓度显著低于0.06 和0.09 mm保鲜袋内的CO₂浓度（P＜0.01）;0.03 mm厚的保鲜袋可维持两种处理的长把梨果实货架期间的总酚含量、降低果实腐烂率,抑制果心褐变;包装厚度对长把梨货架期间果肉白度的变化影响不明显（P＞0.05）;1-MCP处理可以降低果实的腐烂指数,对总酚含量、果肉白度和果心褐变指数无明显影响。     

三江平原寒地稻田CH4、N2O排放特征及排放量估算

利用静态暗箱-气相色谱法,于2003-2006年对三江平原寒地稻田CH₄、N₂O通量进行了为期4年的田间原位观测研究。结果表明：三江平原寒地稻田CH₄和N₂O排放具有明显的季节变化,水稻生长季淹水期是CH₄排放的强源,稻田排水后CH₄排放显著下降,休闲期CH₄排放微弱或呈弱吸收汇,整个生长季CH₄排放呈现单峰型态,并随水稻植株生长和叶面积指数而变化;水稻生长季和休闲期N₂O排放通量都很小,冬季休闲期有时还出现微弱的吸收现象。生长季一般在施肥和表土落干时都会出现不同强度的排放峰,除了几次比较显著的排放峰值外,其它淹水状态下N₂O排放很弱;温度和土壤水分状况是影响稻田CH₄和N₂O排放的重要因子,稻田积水深度和气体排放无明显的相关性;水稻植株对稻田土壤CH₄排放起促进作用而对稻田土壤N₂O排放起抑制作用;稻田氮肥用量增加可以降低土壤CH₄排放,但却增加了N₂O的排放。根据试验数据对三江平原地区寒地稻田CH₄和N₂O排放总量估算值分别为0.1035 Tg/a和 0.0021 Tg/a。     

无糖培养条件下大型组培箱内CO2变化规律及对组培苗的影响

该文采用中国农业大学农业部设施农业生物环境工程重点开放实验室研制的设有组培微环境实时监控系统的大型组培箱，分别对矮牵牛、菊花和番茄组培苗移栽后箱体内CO₂浓度的变化规律及不同CO₂增施浓度对无糖组培苗生长的影响进行了研究。试验表明：移栽后的当天，组培箱内的CO₂浓度便开始下降，第2 d下降速度明显加快，均降至100 μL/L以下。在移栽后的第4～5 d，箱体内CO₂浓度下降到35 μL/L左右后便不再下降，一直在30～40 μL/L之间波动。因此得出：无糖培养在组培苗移栽后的第2 d就应增施CO₂，否则会直接影响组培苗的生长。在不同CO₂增施浓度试验中，当光照度控制在80 μmol/(m²·s)时，CO₂浓度为(650±50)μL/L时培养出的组培苗生长状况最好。     

外源多元醇对盐胁迫下甜瓜幼苗生长和离子平衡的影响

为了探讨外源甘露醇和山梨醇对盐胁迫下甜瓜幼苗生长和离子平衡的影响,以甜瓜‘桂蜜12号’为试验材料,以Hoagland 营养液为培养液进行沙培(CK0),采用100 mmol/L NaCl模拟盐胁迫(CK1),然后添加不同浓度的甘露醇和山梨醇,观察不同处理的甜瓜幼苗生长情况和离子平衡变化。结果表明,在100 mmol/L NaCl盐胁迫(CK1)下,与对照(CK0)相比,甜瓜幼苗根系鲜质量、干质量、根总长度、根表面积以及根体积显著下降,K+/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+显著降低。添加0.4 mmol/L的甘露醇,可显著增加甜瓜幼苗茎叶部Ca2+、Mg2+含量,而不增加Na+含量,不降低K+含量;显著提高Mg2+/Na+,而Ca2+/Na+及K+/Na+则与CK1持平。添加0.4 mmol/L的山梨醇显著提高地上部鲜重、幼苗根长、根表面积和根体积,显著降低盐胁迫甜瓜幼苗的Na+含量,提高Ca2+、Mg2+含量,显著提高Mg2+/Na+、K+/Na+、Ca2+/Na+。上述结果表明,适宜浓度的山梨醇和甘露醇可以缓解盐胁迫对甜瓜幼苗的伤害。在试验条件下,缓解盐胁迫对甜瓜幼苗根系及离子平衡影响的最适处理是添加0.4 mmol/L的山梨醇。     

超临界CO2静态膨胀-动态循环萃取灵芝孢子油

为了直接从未破壁的灵芝孢子中萃取油脂,在超临界CO₂动态循环萃取之前引入静态膨胀工艺,考察了各膨胀因素对灵芝孢子油萃取率的影响。试验结果表明,膨胀压力越高,膨胀时间越短,静态萃取时间越长,越有利于灵芝孢子油的萃取,而膨胀温度过高或过低均不利于灵芝孢子油的萃取。超临界CO₂静态膨胀-动态循环萃取灵芝孢子油的优化工艺为：膨胀压力30 MPa,膨胀时间30 s,膨胀温度70℃,静态萃取时间20 min,在此条件下灵芝孢子油的萃取率达94.3%。     

菊芋根系分泌物改良滨海盐土的微生物机制

[目的] 探究菊芋在滨海盐土改良过程中的作用机制,分析菊芋和碱蓬根系分泌物的组分差异,明确土壤微生态环境的变化规律,进一步为盐土改良提供理论依据。[方法] 以种植菊芋和自然碱蓬植被为样地,对菊芋和碱蓬的根系分泌物进行对比分析,研究在根系分泌物作用下土壤微生物数量,微生物量碳氮,微生物群落结构以及土壤酶活性的变化,从而系统地阐明根系分泌物介导下盐土改良的微生物机制。[结果] 菊芋根际土壤中含有果糖（2.343×10^-3 g/kg）、葡萄糖（4.235×10^-3 g/kg）、蔗糖（2.670×10^-3 g/kg）,分别是碱蓬根际土壤的9.28,1.52和2.43倍。而菊芋根际与非根际中的果糖含量存在显著性差异（p<0.05）,其根际中含量为非根际的12.02倍。菊芋土壤还含有低聚果糖（蔗果三糖、蔗果四糖和蔗果五糖）,而碱蓬土壤中未检测出低聚果糖。除糖类外,菊芋根系分泌物还含有烷烃、酚、醛、酯、有机酸、醇、酮、酰胺,其组分较碱蓬土壤更为复杂且某些组分为菊芋特有〔1-氯—十八烷、正十六烷酸、2-甲基-Z-4-十四碳烯、十二酮、（Z）-9-十八碳酰胺、苯丙酸十六烷基酯等〕。功能性根系分泌物（如低聚果糖、果糖、十六烷、十八烷酸等）为根际微生物提供碳源、氮源和营养元素的同时,使菊芋根际土壤中微生物数量显著增加（p<0.05）,土壤微生物量碳、氮显著高于碱蓬土壤（p<0.05）,其值分别是碱蓬土壤的1.95和1.6倍,且菊芋根际的微生物量碳、氮约为非根际的1.69和1.50倍,优势菌群（变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门）所占比重达到90%,土壤有益菌群（Actinobacteria和Acidobacteria）的相对丰度显著增加（p<0.05）,土壤生物活性提升。此外,菊芋根际特有的分泌物（十六烷、烯醛等）,抑制了病原菌的生长,优化了微生物群落结构。除过氧化氢酶外,土壤脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸活性显著提高（p<0.05）,其活性分别是碱蓬土壤的1.83,1.88和3.30倍。[结论] 种植菊芋后,通过根际分泌物介导,改善土壤微生物群落结构与功能,增加土壤酶活性,使土壤生物活力得以整体提升,与原生植被碱蓬相比,降低了土壤含盐量,起到了改良盐土的作用。     

硝态氮对盐胁迫下囊果碱蓬幼苗根系生长和耐盐性的影响

在溶液培养条件下,设计了4个盐分（1,150,300或450 mmol/L NaCl）和3个氮素（0.05,5或10 mmol/L NO3--N）水平,研究了盐、氮及其互作对囊果碱蓬（Suaeda physophora Pall.）幼苗的离子吸收、氮营养状况、根系形态特征及耐盐性的影响。结果表明,与低盐或低氮相比,增加盐分或氮水平显著增加了囊果碱蓬根部的干重、根系的侧根长、表面积、总吸收面积和活跃吸收面积;且这些根系的形态指标与地上部的离子及氮的累积存在显著的正相关。高盐胁迫下增加氮营养,显著增加了地上部Na+、NO3-、有机氮的含量和硝酸还原酶的活性;降低了Cl-和K+的含量。高盐胁迫下,硝态氮的增加促进了囊果碱蓬幼苗根系的生长,增加了地上部有机氮、NO3-和Na+的累积,改善了植株的营养状况和渗透调节,从而提高了囊果碱蓬的耐盐能力。     

中国西南喀斯特地区周期性温度波动对土壤有机碳矿化的影响

The diurnal fluctuation in soil temperature may influence soil organic carbon (SOC) mineralization, but there is no consensus on SOC mineralization response to the cyclical fluctuation in soil temperature. A 56-d incubation experiment was conducted to investigate the effects of constant and variable temperatures on SOC mineralization. Three soils were collected from the karst region in western Guizhou Province, southwestern China, including a limestone soil under forest, a limestone soil under crops and a yellow soil under crops. According to the World Reference Base (WRB) classification, the two limestone soils were classified as Haplic Luvisols and the yellow soil as a Dystric Luvisol. These soils were incubated at three constant temperatures (15, 20 and 25 ^oC) and cyclically fluctuating temperatures (diurnal cycle between 15 and 25 ^oC). The results showed that the 56-d cumulative SOC mineralized (C₅₆) at the fluctuating temperatures was between those at constant 15 and 25 ^oC, suggesting that the cumulative SOC mineralization was restricted by temperature range. The SOC mineralization responses to the fluctuating temperatures were different among the three soils, especially in contrast to those at constant 20 ^oC. Compared with constant 20 ^oC, significant (P < 0.05) decreases and increases in C₅₆ value were found in the limestone soil under forest and yellow soil under crops at the fluctuating temperatures, respectively. At the fluctuating temperatures, the forest soil with lower temperature coefficient Q₁₀ (the relative change in SOC mineralization rate as a result of increasing the temperature by 10 ^oC) had a significantly (P < 0.05) lower SOC mineralization intensity than the two cropland soils. These indicated that differences in temperature pattern (constant or fluctuating) could significantly influence SOC mineralization, and SOC mineralization responses to the fluctuating temperatures might be affected by soil characteristics. Moreover, the warmer temperatures might improve the ability of soil microbes to decompose the recalcitrant SOC fraction, and cyclical fluctuations in temperature could influence SOC mineralization through changing the labile SOC pool size and the mineralization rate of the recalcitrant SOC in soils.     

硅胶管气样原位采集技术研究土壤N2O浓度及通量变化

箱法被广泛用于监测土壤N2O排放通量,但在原位采集高浓度土壤N2O、全天候监测N2O通量变化、动态研究土壤剖面N2O的行为等方面存在弊端。本研究通过室内模拟硅胶管对N2O的通透性,探索硅胶管用于原位采集土壤气样的理论可行性。田间试验设施用铵态氮肥（NH+4）、施用硝态氮肥（NO-3）及施用硝态氮肥加葡萄糖（NO-3+C）等3个处理,同时安置硅胶管和采样箱,验证硅胶管法在原位采集高浓度土壤N2O气样、监测土壤N2O浓度以及排放通量的实际效果,并与箱法进行比较。结果表明,硅胶管内外的N2O气体经2.9 h达到95%的平衡,完全能满足大田采样要求; 用硅胶管法原位采集高浓度土壤N2O气样的效果显著优于箱法采样。其浓度变化表现出明显的时间规律,浓度梯度法计算的N2O排放通量与箱法测定结果呈显著正相关,但数值偏低; 偏低的程度取决于采样位置和土壤中N2O产生位置的匹配程度。建议采用埋于土壤表层的硅胶管计算地面N2O排放通量,或在不同土层埋入硅胶管研究土壤剖面N2O行为的时空变异。     

施氮对白羊草细根形态和生长的影响

细根作为植物吸收水分和养分的重要器官,其形态和生长也受到土壤资源有效性的影响。以多年生草本植物白羊草(Bothriochloa ischaemun)为研究对象,通过盆栽试验和连续扫描根系的方法,研究了6个施氮处理(0,0.02,0.04,0.08,0.16和0.32 g/kg)对白羊草1—4级根序根系形态特征的影响。结果表明:(1)随着根序增加,各级根序上根系的平均直径和平均根长呈显著增加趋势(p<0.05),但总根长和比根长显著下降(p<0.05);(2)除对1级根的平均直径没有显著影响外,施氮增加了白羊草其它各级根序的平均根长和平均直径,减小了比根长、总根长和生物量;(3)施氮提高了1—4级根序的根系伸长速率和直径增粗速率,且根系伸长速率和增粗速率随时间推移呈动态变化,尤其是对1,2级根序的影响较大。因此,全球氮沉降增加可能通过影响细根的平均根长、平均直径、比根长、生物量等形态特征而对草本植物地下特征产生影响,进而影响陆地生态系统的C,N循环。     

水分胁迫对向水性突变体 rhe2根生长与响应的影响

利用非损伤测定技术对拟南芥强向水性突变体 rhe2(根毛乙烯突变体) 的根系进行离子组学分的初步探究。本实验研究发现：在水分胁迫下,与野生型拟南芥WT相比,该突变体能够保持相对稳定根部质子(H )的流向与流速。在植物向水性反应的过程中,过氧化氢( H₂O₂)和生长素(IAA)可能在根生长的维持及其相关信号转导过程中扮演重要的角色。     

冬季淹水稻田CH4排放通量及其δ13C的时间变化特征

通过田间试验研究了持续淹水稻田冬季休闲期和水稻生长期CH4排放通量及其稳定性碳同位组成的时间变化。结果表明:CH4排放在冬季休闲期从4月份呈逐渐上升趋势,至6月份出现排放峰,为CH46.4 mg m-2h-1;水稻移栽后则迅速增加,于7月和8月出现两个排放峰,分别为CH423.1 mg m-2h-1和CH429.8 mg m-2h-1,此后急剧下降,末期稻田排水落干期间出现一个排放峰。冬季休闲期CH4排放总量为CH43.3 g m-2,占全年排放总量的8.9%。稻田排放的δ13CH4在冬季休闲期后期逐渐从-51‰上升至-44‰,然后下降至-56‰。水稻移栽后,δ13C值从-62‰迅速降至-68‰,然后慢慢上升至-60‰,并在较长一段时间内保持不变,后期再次富集13C。末期排水落干对排放δ13CH4影响显著。排放δ13CH4在水稻生长期较冬季休闲期低得多,原因在于冬季休闲期的CH4氧化率很高(60%～90%),而水稻生长期的CH4氧化率相对较低(10%～80%)。全观测期内,CH4排放通量的季节变化均与土壤温度显著正相关(p<0.01),与土壤Eh显著负相关(p<0.01),与δ13CH4呈显著负相关(p<0.05)。     

基于CT的青海湖流域芨芨草草地土壤大孔隙特征分析

为探究青海湖流域芨芨草草地的土壤大孔隙特征,以青海湖流域芨芨草草地为研究对象,在研究区芨芨草斑块处和芨芨草斑块间分别采集原状土柱,每块样地选取3个重复样品,通过对样品进行CT扫描并利用Fiji软件解译的方法分析土壤孔隙的结构特征差异。结果表明:芨芨草斑块土壤平均大孔隙数量、不同深度大孔隙数量、平均大孔隙度以及不同深度大孔隙度均大于芨芨草斑块间土壤。芨芨草斑块土壤大孔隙平均数量是芨芨草斑块之间的2.8倍,平均大孔隙度是芨芨草斑块间的12.1倍,芨芨草斑块的土壤大孔隙度随土壤深度增加呈先增加后减少的趋势,斑块间的大孔隙度呈递减趋势。     

分蘖期水稻地上部和空气间的NOX (NO,NO2 ) 交换作用

采用密闭箱法结合42 C型 NO-NO2-NOX 分析仪的快速线检测系统,在气候箱严密控光（L1）和室内自然光暗处理（L2）条件下,研究了分蘖期水稻地上部和空气间的NOX（NO, NO2 ）交换作用,结果表明: 1）试验用水稻品种具有较强的NO挥发能力,在L1、L2条件下水稻NO平均挥发速率 [按鲜质量（g, FW）计算] 分别达到0.0188、0.0239 g/（g·h）,并在环境空气NO浓度达100 g/m3条件下水稻也能净排放NO;2）水稻能吸收空气NO2,L1、L2条件下水稻NO2平均净吸收速率为0.00084、0.00165 g/（g·h）;3）施氮能增强水稻NO挥发,在气候箱严密控光（L1）条件下,短期内（1～2 d）施氮在日间 6:00～10:00 弱光时段和 10:00～14:00强光时段有刺激水稻NOX （NO, NO2 ）挥发的效应, 但在14:00～18:00 时段,持续强光能削弱施氮对水稻NO挥发的刺激作用而增强水稻对NO2吸收。4）室内自然弱光条件下（L2）,施氮能提高日间水稻的NO净挥发速率,水稻NO2净吸收速率随着有光时间的延长而上升。夜间暗处理条件下,施氮对促进水稻NO的挥发无明显作用,水稻NO2吸收速率下降。试验结果显示,水稻地上部从空气中净吸收NO2的平均速率远低于NO净挥发速率,分蘖期水稻地上部分与空气间的NOX （NO, NO2 ）交换作用主要表现为NO的净挥发,相当于净损失纯N 10.95～12.5 g/（hm2 ·d）。