垃圾和污泥堆肥用作无土草皮基质的研究进展

垃圾和污泥经过合理的堆肥化处理之后具有良好的理化性质,可以改善土壤结构、促进草坪植物生长。本研究从垃圾堆肥和污泥堆肥对土壤理化性质、草坪草、环境的影响,在无土草皮开发中的应用,在土地利用方面的相关标准等几个方面进行了综述。     

中国结缕草居群形态变异分析

对我国结缕草种质资源典型自然分布区19个野生居群和1个栽培居群进行了生态学特性、生境类型和居群变异的研究,结果表明:结缕草主要分布在海拔5～385m之间,土壤pH范围6.5～8.3,其中60%为微碱性。生境类型可分为丘陵山地型、平原草甸型、滨海滩涂型和农林间隙地草地型四种类型;不同地理居群结缕草的匍匐茎长、小穗数和叶舌长等12个表型性状均存在着变异,不同的表型性状其变异幅度和变异来源各不相同,即各表型性状受环境影响的程度各异,其中匍匐茎的长度和直径、穗长、穗宽、叶长、叶宽等随纬度的降低而增加;而小穗数、匍匐茎中部节间长、叶舌长度等则随纬度增加表现出增加的趋势。主成分分析和聚类分析的结果显示,匍匐茎长、穗长、匍匐茎中部节间长这3个性状是造成结缕草各居群表型差异的主要因素,可将20个居群分为8类,聚类结果与材料的地理分布基本一致,其中2、3、11和12号居群可作为结缕草的适宜育种材料。     

蒺藜苜蓿CIM基因的克隆及转化

CIM (Cytokinin induced massage)是expansin-B2家族的基因，该基因的主要功能是影响植物细胞壁的松弛程度，从而影响植被由幼苗长成成熟植株的过程以及对各种环境胁迫的抵抗。本研究选取蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)品种R108作为试验材料，采用PCR技术克隆出CIM基因。CIM基因的长度为828 bp，能够编码275个氨基酸。生物信息学分析显示：与蒺藜苜蓿CIM基因表达的expansin蛋白亲缘性相近的是鹰嘴豆(Cicer arietinum) expansin-B2蛋白。利用DNA重组技术构建植物表达载体35Spro::CIM，然后通过农杆菌侵染的方法将35Spro::CIM整合到紫花苜蓿叶片的基因组中，经过一段时间的组织培养，最终成功获得了20株转基因植物。本试验为以后探究CIM基因对植物发育进程的作用给出了数据参考和试验材料。     

不同有机/无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响

氮沉降增加已成为全球变化的重要现象之一，已显著影响草地土壤氮素循环。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了6年不同形式氮添加试验，设置无机氮和有机氮比例分别为：10∶0 （N₁），7∶3 （N₂），5∶5 （N₃），3∶7 （N₄），0∶10 （N₅）和对照处理0∶0 （CK）。通过土壤有机质物理分组及室内矿化培养的方法，从氮素形态、氮素组分及氮素潜在矿化三方面研究不同比例有机、无机氮添加对草原土壤氮素分配和转化特征的影响。结果表明，土壤全氮含量未受氮素添加形式的影响；氮添加显著提高了0~20 cm土层矿质氮含量，尤其是土壤硝态氮，其中N₄（无机氮∶有机氮=3∶7）混合氮肥处理下硝态氮含量增幅最大，较对照处理增加1332%。不同形式氮添加没有影响氮素在土壤颗粒态有机氮（轻组）及矿物结合态有机氮（重组）中的占比；N₁（无机氮∶有机氮=10∶0）处理显著提高了0~10 cm土层颗粒态有机氮（轻组）及0~20 cm土层矿物结合态有机氮（重组）中的氮素相对含量，较对照分别增加了91%和44%。氮添加增加了10~20 cm次表层土壤硝化速率的同时降低了氨化速率，但土壤净氮矿化速率不受氮添加形式的影响。因此，有机/无机氮添加比例变化对草原土壤氮素形态和周转的影响也更加复杂。     

适用于多种禾本科植物染色质转座酶可及性测序的提核建库方法

为建立适用于多种禾本科植物染色质转座酶可及性测序(assay for transposase accessible chromatin with high-throughput sequencing, ATAC-seq)的细胞核提取和建库体系,本试验以水稻、小麦和结缕草的叶片及根系为研究材料,通过控制变量试验确定最佳的细胞核提取方法:采用液氮研磨样品,初步提核离心速度选取1200×g,2次ORB溶液去除细胞器等杂质,蔗糖梯度缓冲液纯化细胞核。通过构建文库、库检及测序分析发现,所提取的细胞核适用于染色质转座酶可及性测序的建库,可获得高质量测序数据。本试验建立的适用于多种禾本科植物的提核体系为获取禾本科植物染色质开放区域信息以及深入研究基因表达的调控方式奠定了基础。     

运动场地温调控对高温胁迫下草坪养分动态的影响

为研究地温调控对高温胁迫下草坪养分动态变化的影响，本研究以匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera)为试验材料，以正常生长环境为对照，地下20 cm处控温27、24、21℃为处理，研究地温调控对草坪草养分吸收、草坪土壤养分动态以及土壤微生物和酶活性的影响。结果表明：降温促进了匍匐翦股颖生长，并增加了草坪草生物量，草坪草氮素和磷素吸收量显著增加，并且在21℃处理时效果最好，地上、地下生物量分别比对照增加了44.3%和220.7%，地下部的氮素、磷素吸收量分别增加了147.9%和179.3%。土壤中矿质氮含量降低，在24℃处理下10-20 cm土层最高降低了48.5%。土壤速效磷含量增加，在21℃处理下0-10 cm土层最高，增加了82.5%。土壤微生物量碳含量随着降温幅度的增加，呈现先上升后下降的趋势，而10-20 cm土层的微生物量氮含量则呈现上升的趋势，土壤碳、氮、磷循环相关酶活性普遍受到降温处理影响。综上，夏季地温调控促进了匍匐翦股颖生长以及草坪草对土壤养分的吸收，影响了土壤碳、氮、磷循环相关酶活性，改变相应养分的有效性。此外，建议夏季运动场降温后适量补充氮肥。     

不同形式氮添加对草甸草原土壤磷素含量和碳氮磷化学计量特征的影响

由无机氮和有机氮沉降共同构成的大气氮沉降已成为全球变化的重要现象之一，影响着草原土壤磷循环过程。以内蒙古额尔古纳草甸草原为研究对象，进行了5年不同形式氮添加试验，设置的无机氮和有机氮比例分别为10:0 (N₁)、7:3 (N₂)、5:5 (N₃)、3:7 (N₄)、0:10 (N₅)和对照处理0:0 (CK)。通过测定土壤有效磷含量、全磷含量及酸性磷酸酶活性，结合生态化学计量学来探究不同形式氮添加对草甸草原不同土层磷素含量和碳氮磷化学计量特征的影响。结果表明，不同形式氮添加对土壤全磷含量和酸性磷酸酶活性无显著影响(P> 0.05);0-10 cm表层土壤有效磷含量在N₂处理下显著高于对照和其他氮添加处理(P <0.05)。土壤碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P)均不受氮添加形式的影响；0-10 cm表层土壤C/N、C/P、N/P均值低于全国平均水平。因此，有必要在更长的时间尺度上继续跟进不同形式氮添加对草原土壤磷循环的影响。     

青藏公路对沿线草地生态系统土壤可溶性有机碳及其特征的影响

可溶性有机碳(Dissolved organic carbon，DOC)是陆地生态系统碳循环的关键物质，为研究公路对沿线土壤DOC的影响，本试验以距G109格尔木至拉萨段公路不同水平距离(20 m，100 m，400 m)土壤为研究对象，测定土壤DOC含量，结合紫外可见光谱和三维荧光光谱分析土壤可溶性有机质(Dissolved organic matter，DOM)的光谱特征。结果表明：在同一海拔高度下，公路显著影响了土壤DOC分布的空间格局，距公路不同距离土壤DOC含量由高到低依次为：400 m > 100 m > 20 m；公路影响了土壤的芳香化程度和疏水性组分，距离公路越近，土壤有机质越不稳定；结合荧光特征指数得出，土壤DOM主要属于微生物源输入，且腐殖化程度较低。因此，对公路周边环境进行生态修复时，要特别注意距离公路较近处，可以通过提高植被覆盖度的方式，增加土壤碳储量及稳定性，保护生态环境。     

日本结缕草ZjTCP20基因生物信息学及表达模式分析

TCP是高等植物所特有的一类转录因子，参与调控植物的生长发育、衰老及逆境应答等多个生物学过程。本研究从日本结缕草(Zoysia japonica)中克隆出ZjTCP20基因，并对该基因进行生物信息学分析、自激活检测、表达模式分析等来探究该基因特性。ZjTCP20基因完整编码区为624 bp,编码208个氨基酸。ZjTCP20蛋白无信号肽，具有疏水性，系统发育进化树结果显示其与玉米(Zea mays)ZmTCP20亲缘关系最近。亚细胞定位显示该蛋白定位于叶绿体、细胞质和细胞核上。ZjTCP20基因表达模式结果显示，该基因在幼嫩叶片中大量表达，随植物发育表达量逐渐减少，但茉莉酸甲酯(MeJA)等3个激素对基因的表达量没有显著影响。酵母自激活试验显示ZjTCP20具备自激活活性。本研究为进一步研究ZjTCP20基因提供了科学依据。