羊草苗期对盐碱胁迫的生长适应及Na+、K+代谢响应

通过盆栽实验,混合2种中性盐(NaCl∶Na₂SO₄=9∶1)和2种碱性盐(NaHCO₃∶Na₂CO₃=9∶1)分别模拟不同强度的盐碱条件,处理35 d的羊草幼苗,研究2种胁迫对羊草各营养器官生长和盐离子分布的影响及其适应机制。结果表明,随着盐和碱胁迫浓度的增加,羊草营养器官生物量、克隆生长性状(根茎子株、分蘖子株等)、光合作用、K⁺含量等均显著降低,Na⁺含量和Na⁺/K⁺均显著增加。在高胁迫强度下(200 mmol/L)碱胁迫引起的各项指标增减均显著高于盐胁迫。在2种胁迫下,根茎生物量的降低幅度最大,根茎子株的降低量高于分蘖子株。在盐胁迫和低浓度碱胁迫下,根和根茎内Na⁺、K⁺含量和Na⁺/K⁺的增减均高于茎叶,在高浓度碱胁迫下(200 mmol/L)茎和叶内Na⁺含量显著增加。这表明在相同强度胁迫下,尤其在高浓度胁迫下,羊草耐盐而不耐碱,在盐胁迫和低浓度的碱胁迫下,羊草具有相似的生长适应策略及Na⁺、K⁺代谢响应,主要表现在减少向根茎的能量输出及子株产生,维持羊草的原位生长策略,同时将Na⁺向根茎和根区划,避免茎叶生长受损。但在高碱胁迫下,pH造成的胁迫超出羊草根与根茎的承载力,使其失去拦截Na⁺的功能而导致大量Na⁺涌入茎叶,进而影响其光合作用,使其生长严重受损。无论在生长适应或者Na⁺、K⁺代谢中,根茎的存在均起到一定的保护作用,缓解了盐碱胁迫对其他器官生长的伤害。     

我国农田生态环境质量现状及发展对策

农业是国民经济的基础,保障国家粮食安全和农产品安全是建设现代农业的首要任务。然而,随着我国经济的快速发展,工业化、城市化步伐加快,耕地被占用,耕地用养失调及化肥和农药等化工产品过量使用,导致农田面积减少,耕层土壤变薄,土壤有机质含量降低,土壤养分不均衡,水土流失加剧,部分地区土壤重金属污染和酸化加重,土壤退化和污染加速,农田生态环境质量呈恶化趋势,威胁我国农产品安全和人民健康。我国不同地区经济发展不均衡一定程度上导致了农田生态环境质量的不均衡。本文评述了我国农田生态环境质量现状及成因,分析了我国农田生态环境质量发展趋势,为尽快实现我国农田生态环境质量改善目标,从6个方面提出了应采取的建议。     

沼泽湿地生物碳汇扩增与碳汇型生态农业利用模式

为了探索沼泽湿地生物碳汇扩增技术与碳汇型生态农业利用模式,该文选取吉林省大安市牛心套堡苇场的苏打型盐碱化芦苇沼泽湿地为研究对象,通过田间工程、放流增殖鱼、虾、蟹、退化芦苇植被恢复等措施,构建高碳汇型水生生物群落,于2006-2011年进行了沼泽湿地生物碳汇扩增技术与碳汇型生态农业利用模式的试验。结果表明,试验地主要碳汇生物的年平均生物量达到3364.38kg/hm2,比试验前增加了158.20%,年均递增20.89%;试验地年均碳汇能力达到176.42kg/hm2,比试验前增加了256.98%,年均递增35.01%;试验地年均经济效益达到744元/hm2,比试验前增加了215.25%,年均递增25.81%。鱼、虾、蟹的放流增殖对沼泽湿地生态系统结构和功能无明显损害,所构建的"苇-鱼-虾-蟹"复合生态结构可作为退化芦苇沼泽湿地的生物碳汇扩增模式和碳汇型生态农业利用模式,也可为其他类型湿地实施生物碳汇扩增与碳汇型利用提供借鉴。     

辽宁朝阳推广应用棉花膜下滴灌技术

辽宁朝阳属于北方特早熟棉区 ,是全国优质棉基地之一 ,该地区气候干旱 ,年降水量 486mm,年蒸发量 2 1 2 0 mm,蒸发量是降雨量的 1 3.5倍 ,水资源极有限。水是朝阳农业发展最主要限制因子。2 0 0 4年引进新疆天业集团生产的棉花膜下滴灌成套设施 ,可将水分、养分均匀持续地运送到作物根部附近 ,最大限度地减少了土壤水分蒸发和农业用水的浪费 ,较常规灌溉每公顷节水 30 0 0～ 45 0 0 m3 。1增加效益朝阳县棉花原种场 1 3.5 hm2 棉田原来浇一水需 1 0天 ,现在采用膜下滴灌技术 3天时间即可浇完。节省人工近 70 % ,每公顷节省 30 0～ 40 0元。2…     

松嫩平原西部典型盐生景观土壤分形维数及盐碱化特征

为探究松嫩平原西部典型盐生景观土壤颗粒粒度组成及分形特征与土壤盐碱化之间的关系,采用体积分形维数模型计算了6种典型盐生景观土壤表层0—30 cm颗粒组成及分形维数,结合相关分析法分析了土壤分形维数与质地、盐碱特征之间的相关性。结果表明:(1)6种典型盐生景观中农田土壤分形维数值最小(2.35),碱蓬群落土壤最大(2.61),分形维数均值为2.48,分形维数随盐生景观土壤碱化程度增加而增大。(2)土壤质地越粗,砂粒含量越高,分形维数值越小;土壤质地越细,黏粒和粉粒含量越高,分形维数越大。(3)分形维数与盐分含量呈显著正相关(r=0.87,P0.05),尤其与盐分组成中HCO_3~-含量呈极显著正相关(r=0.89,P0.01),与养分中总磷含量呈极显著正相关(r=0.90,P0.01)。(4)土壤颗粒组成中砂粒、粉粒和黏粒与盐分、HCO_3~-及总磷含量也存在极显著相关性。不同盐生景观土壤分形维数与土壤颗粒组成和土壤盐分之间存在显著的相关性,因此可以用分形维数来反映土壤质地和指示土壤盐碱化特征。     

南美白对虾对东北碱性水域的适应性研究

以虾塘水添加天然碱泡水为实验用水,通过室内急性毒性实验法,研究水环境碱度和pH对淡化南美白对虾幼虾的毒性效应;并对幼虾进行天然碱性水域生存能力实验,以期探讨东北地区碱性水域养殖南美白对虾的可能性。结果表明,水环境pH为7.33~7.41、盐度3.62‰~3.56‰时,碱度对幼虾毒性效应的24 h EC50值为2.78 mmol/L。水环境pH为7.41~7.62、盐度3.56‰~3.45‰时,碱度对幼虾毒性效应的24 h、48 h及96 h LC50值分别为12.94、11.89及11.65 mmol/L,SC值为3.10 mmol/L。水环境盐度在3.87‰~6.07‰条件下,碱度为5.37~19.71 mmol/L时,pH对幼虾毒性效应的24 h、48 h LpH50值分别为9.26~8.54和9.14~8.47;碱度在5.37~14.66 mmol/L时,pH对幼虾的24 h、48 h、72 h及96 h LpH50值分别为9.26~8.98、9.14~8.86、9.10~8.80和9.00~8.80。水环境碱度分别为5.37、10.72、14.66及19.71 mmol/L时,幼虾的SpH值分别为8.42、8.23、8.14和7.85。当水环境碱度在25.33~36.42 mmol/L时,碱度和pH已先于盐度限制幼虾生存。幼虾在碱度为38.78 mmol/L、盐度3.29‰、pH 9.41的天然碱性水域可生存5~9 h。幼虾对碱度和pH的适应能力不如鲢、鳙、草鱼等淡水鱼类,尚无法适应东北地区高碱度、高pH的碱性水域。     

植物纤维毯道路边坡防护技术综合效益评价

为系统评价植物纤维毯水土保持作用对不同雨强的响应以及改良土壤的作用,开展了人工模拟降雨试验和野外小区监测,在模拟降雨试验中,设计4个雨强,测试3种植物纤维毯,降雨历时均为60min。在降雨过程中以5min为间隔收集径流泥沙,并测定径流量和侵蚀泥沙量。在野外小区监测中,通过2007,2010,2013年施工的稻草毯小区,以及2014年施工的椰丝毯、椰丝稻草混合毯和稻草毯小区,评价土壤理化性质对植物纤维毯铺设年限和类型的响应差异。结果表明:在47mm/h及以上雨强下,椰丝毯、椰丝稻草混合毯和稻草毯均能有效减少侵蚀和产流,平均减蚀效益分别为94.92%,86.06%,83.42%,平均减流效益分别为31.59%,45.02%,52.44%,减蚀效益显著优于减流效益。3种植物纤维毯均在47mm/h雨强下减蚀效益和减流效益达到最高,其中最高减蚀效益为椰丝毯(97.54%),最高减流效益为椰丝稻草混合毯(88.26%)。随着雨强增大,减蚀效益和减流效益均不同程度降低,且减流效益降低更快。随着植物纤维毯铺设年限延长,土壤理化性质逐渐改善;铺设1年后,椰丝稻草混合毯改土效果最佳。     

成膜保水剂增强土壤保水能力研究

成膜保水剂是一种新型土壤改良剂,通过试验发现:0 2%PAA低浓度的成膜保水剂对大多数作物种子的发芽产生促进作用,可提高作物种子的发芽率;0 2%、0 4%PAA浓度的成膜保水剂对玉米的生长有促进作用。酸碱环境不同成膜保水剂在土壤中的成膜深度不同,酸性越强成膜越浅,而且,具有较好的防渗效果。成膜保水剂对土壤的保水性能有较大改善,尤其对20cm土壤耕层的效果更为明显,田间持水量比对照相对增长达27 5%。生产上应针对不同作物采用不同浓度和pH的成膜保水剂。     

苏打盐渍土地区芦苇地土壤盐分离子空间变异与群落关系研究

对松嫩平原西部苏打盐渍土地区芦苇小区土壤盐分离子和植被群落进行了分析,结果表明土壤盐分离子空间变异显著,四种阳离子(Na+、K+、Ca2+、Mg2+)变异系数为0.60~1.22,四种阴离子(HCO3-、CO32-、C l-、SO42-)变异系数为0.35~1.41。离子中,Na+在阳离子中含量最高,HCO3-在阴离子中含量最高。群落间比较,碱茅+芦苇群落八大离子浓度均大于芦苇群落(p<0.05)。且土壤电导率、pH,以及株高、生物量、覆盖度也高于芦苇群落(p<0.01),因此随着土壤电导率、离子浓度的增加,芦苇小区土壤碱化程度加重,植被生长指标减小,植被群落也由芦苇群落向含有碱地植被的碱茅+芦苇群落过渡。     

日本沼虾对碱性湖泊水含盐量的适应性研究

采用室内急性毒性实验法,研究日本沼虾对东北地区碱性湖泊水含盐量的适应能力,探讨碱性湖泊增殖与养殖日本沼虾的可能性。结果表明,在pH为7.72～7.81、碱度7.87～14.49mmol/L时,含盐量对幼虾毒性作用的24h半数有效浓度为3.17g/L,95%置信限3.02～3.32g/L。在pH为7.85～8.07、碱度16.97～26.96mmol/L时,含盐量对幼虾毒性作用的24h、48h、96h半数致死浓度分别为7.95、6.84、5.77g/L,95%置信限分别为7.74～8.11、6.69～6.99、5.59～5.93g/L。日本沼虾对东北地区碱性湖泊水含盐量的适应上限为3.69g/L,耐受限8.65g/L,耐受范围4.25～8.19g/L,长期生存所适应的含盐量为1.52g/L。碱性水环境下日本沼虾对含盐量的适应能力将下降。东北地区含盐量在4.0g/L以下、碱度在10～30mmol/L的碱性湖泊可以增殖与养殖日本沼虾。