冷浸田改种泥炭藓显著增加土壤有机碳含量且降低胞外酶活性

【目的】研究冷浸田改种泥炭藓（Sphagnum）不同年限后土壤的固碳潜力和胞外酶活性的变化,为合理利用冷浸田提供依据。【方法】选取贵州省黔南州独山县紫林山村为研究区,以种植水稻的冷浸田为对照,对比分析冷浸田改种泥炭藓1、3、10和20年后表层（0—10 cm）土壤理化性质、胞外酶活性及土壤有机碳含量变化,探究泥炭藓种植对冷浸田土壤固碳潜力的影响。【结果】（1）种植泥炭藓改变了冷浸田土壤理化性质,种植10年后,土壤容重、团聚体平均重量直径及总酚含量相比对照分别提高了16.9%、33.8%和88.1%。（2）随着泥炭藓种植年限增加,土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（3）冷浸田改种泥炭藓10年后,土壤总有机碳和惰性有机碳含量显著增加,而改种泥炭藓20年后,土壤可溶性有机碳和活性有机碳含量显著降低,土壤纤维素二糖水解酶、酸性磷酸酶、β-1,4-乙酰-葡萄糖胺糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶活性以及多酚氧化酶含量均显著降低。（4）结构方程模型显示,对于总有机碳和惰性有机碳,泥...     

长期不同施肥下我国3种典型土壤重金属的累积特征

采用现场采样及室内分析测试方法,观测了1989年开始的红壤、黑土和灰漠土17 a不同施肥(不施肥、施用化肥、化肥与有机肥配施和单施有机肥)下重金属元素Cu、Cd、Zn、Pb和Cr含量随时间序列的变化,阐明长期施肥下3种土壤中重金属元素的累积变化过程和富集特征.结果表明,灰漠土各处理的重金属含量在17 a间持平;红壤和黑土中Zn、Pb和Cr含量17 a间没有显著变化,各个处理间也没有显著差异,但施用有机肥处理的Cu和Cd含量则显著增加,其快速增加期起始于试验开始的5～6 a后.其中红壤Cu含量在1996年之后的3 a中由41 mg·kg-1左右快速增加到64 mg·kg-1左右,之后在高浓度持平;Cd含量则在最近的10a中从0.20～0.30 mg·kg-1直线上升到1.30～1.50 mg·kg-1.黑土Cd在6 a中快速增加了2.4倍和1.4倍,2000年后在高浓度基本持平.红壤的Cu和Cd、黑土的Zn和Cd之间存在极显著正相关关系,表明其可能来源一致.长期施用有机肥是红壤和黑土中重金属显著富集的重要原因,有机肥的质量对土壤重金属的累积起重要作用.     

长期不同施肥下我国3种典型土壤重金属的累积特征

采用现场采样及室内分析测试方法,观测了1989年开始的红壤、黑土和灰漠土17a不同施肥（不施肥、施用化肥、化肥与有机肥配施和单施有机肥）下重金属元素Cu、Cd、Zn、Pb和Cr含量随时间序列的变化,阐明长期施肥下3种土壤中重金属元素的累积变化过程和富集特征。结果表明,灰漠土各处理的重金属含量在17a间持平;红壤和黑土中Zn、Pb和Cr含量17a间没有显著变化,各个处理间也没有显著差异,但施用有机肥处理的Cu和Cd含量则显著增加,其快速增加期起始于试验开始的5～6a后。其中红壤Cu含量在1996年之后的3a中由41mg·kg^-1左右快速增加到64mg·kg^-1左右,之后在高浓度持平;Cd含量则在最近的10a中从0.20～0.30mg·kg^-1直线上升到1.30～1.50mg·kg^-1。黑土Cd在6a中快速增加了2.4倍和1.4倍,2000年后在高浓度基本持平。红壤的Cu和Cd、黑土的Zn和Cd之间存在极显著正相关关系,表明其可能来源一致。长期施用有机肥是红壤和黑土中重金属显著富集的重要原因,有机肥的质量对土壤重金属的累积起重要作用。     

河套灌区盐碱地主要造林技术与造林模式

河套灌区地处内陆半干旱区,交叉分布着大面积盐碱地。在长期的林业建设中,总结和研发出了以“两行一带”为基础的农田防护林模式和以延时造林、地形重塑造林、耐盐碱植物原土造林为代表的中重度盐碱地造林技术,为干旱、半干旱区盐碱地林业提供了成功范例。但是,现有技术与模式也存在基础理论支撑不足、应对新形势能力不足、生态功能不足等问题,需要从系统性理论基础、综合性技术体系和多样化、多功能模式等方面进行全面提升。     

土壤外源铅的稳定化特征及其对土壤性质的响应

为探明土壤理化性质对外源铅（Pb）稳定化过程的影响,选取11种理化性质差异较大的土壤样品,分别加入500mg·kg-1Pb和500mg·kg-1Pb＋1.0mg·kg-1镉（Cd）后进行360d的室内培养,利用5个动力学模型对Pb稳定化过程进行模拟,并进一步分析了有效Pb变化的特征及其关键影响因素。结果表明,在Pb单一和Pb-Cd复合污染下,所有土壤有效Pb浓度在初始的15d内都迅速下降,随后变化减缓,60d后基本达到平衡。外源Cd对Pb浓度变化的影响非常小。5个动力学模型中以二级动力学方程模拟结果最好,所得的稳定化平衡浓度Ce2和表观速率常数k2能够较好地表征Pb的衰减和稳定过程。相关和逐步回归分析表明,提高土壤pH、阳离子交换量和有机质含量能够显著加快Pb的稳定化速率、降低Pb的平衡浓度,并以pH对Pb稳定化速率和平衡浓度的直接影响最大。     

盐胁迫下沙枣生物固氮能力及氮素分配研究

[目的]应用15N自然丰度法研究盐胁迫条件下沙枣的生物固氮能力,并探讨几个耐盐树种的氮素分配情况。[方法]通过耐盐树种的室内砂培试验,确定盐渍生境条件下以空气氮为唯一氮源的沙枣15N相对丰度B值及其适宜的参比植物;估测室内和野外盐渍生境中沙枣的生物固氮能力;并通过测定碳、氮、磷元素含量探讨了几种耐盐树种的氮素分配情况。[结果]室内盐胁迫砂培试验条件下,沙枣的B值为-1.41‰;柽柳和白蜡可作为沙枣的参比植物;沙枣的生物固氮百分率为55.03%。野外中度盐渍环境中,沙枣生物固氮百分率为69.69%。试验条件下,沙枣、柽柳和白蜡3个耐盐树种中,沙枣植株及其叶、茎、根含氮量最高,且与其它树种差异显著(P0.05);沙枣植株氮/碳含量比以及氮/磷含量比最高;沙枣叶、茎和根的氮/磷含量比最高。野外中度盐渍环境中,沙枣叶的氮/碳含量比以及氮/磷含量比均为最高。[结论]15N自然丰度法可用于研究盐胁迫条件下沙枣的生物固氮能力,柽柳和白蜡可作为参比植物;沙枣在盐胁迫下的固氮能力较强,是可应用于盐渍土生物改良的优良树种。本文为盐胁迫条件下利用15N自然丰度法研究生物固氮作用提供方法参考,对于盐碱地生物治理中植物材料的选择和耐盐树种资源的综合开发利用具有重要意义。     

有机质对红壤和黑土中外源铅镉稳定化过程的影响

采用室内培养方法研究了中国典型红壤和黑土中外源铅(Pb)、镉(Cd)在单一和复合污染下的稳定化过程,探讨了土壤有机质含量对Pb、Cd稳定化过程的影响.结果表明,加入500mg·kg-1 Pb、1.0mg·kg-1 Cd或1.0mg·kg-1 Cd+500mg·kg-1 Pb条件下,各种土壤有效态Pb,Cd含量在培养前期...     

代谢组学在植物逆境胁迫研究中的应用

代谢组学是继基因组学、转录组学、蛋白质组学之后新兴的一门交叉学科, 是系统生物学的一个重要分支, 近年来在研究植物逆境胁迫方面得到了广泛的应用。文中介绍了代谢组学的检测技术、数据处理及分析方法, 概述了其在植物逆境胁迫下的研究概况, 包括温度、盐分、干旱、病原菌和其他逆境, 以及多种逆境综合胁迫等, 展望了代谢组学的发展前景; 利用代谢组学分析植物在逆境条件下代谢物的变化, 推测应答胁迫植物对代谢途径的调整, 可为研究植物耐受性和适应逆境机理提供分析方法。     

我国园林植物耐盐性评价及鉴定研究进展

园林植物耐盐性评价体系建立、耐盐碱园林植物筛选及其在盐碱地园林绿化中的应用至关重要,可为盐碱地区园林绿化树种选择提供依据,以维持生物多样性和生态稳定性。文中从园林植物盐胁迫处理方式及处理时间、植物耐盐性评价指标、数据分析等方面对盐碱区景观绿化植物耐盐性评价进行讨论,发现评价中存在指标多、周期长、结果多样性等问题。同时从地域和形态习性的角度对景观绿化植物耐盐性鉴定进行了梳理,将我国常见的343种绿化植物按耐盐级别进行了分类,其中特耐盐植物80种、强耐盐植物103种、中度耐盐植物93种、轻度耐盐植物55种;南方耐盐植物明显多于北方,在耐盐植物种类和数量上,灌木多于乔木,而草本较少。概述了耐盐碱园林绿化植物的应用现状,对如何解决我国园林植物耐盐性评价、鉴定和在实际应用中的诸多问题,以及我国耐盐碱园林植物研究方向进行了展望。     

盐胁迫下白榆种子萌发期代谢组学分析

白榆(Ulmus pumila)耐盐性强,是盐碱地上的重要生态经济树种,但盐胁迫抑制种子萌发已成为盐碱地白榆天然更新的首要障碍因子。小分子代谢物在非生物胁迫下种子萌发期发挥重要作用,但盐胁迫下白榆种子萌发期代谢组学研究尚未见报道。本研究基于高效液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)技术的代谢组学方法,对盐胁迫下白榆种子萌发期代谢组学进行了分析。主成分分析(PCA)及偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)结果表明盐胁迫下白榆种子萌发期与对照相比,代谢物呈明显分离状态。利用超几何检验方法,筛选出45个差异代谢物富集KEGG Pathway,包含44个差异代谢物,在KEGG Pathway一级分类环境信息处理中盐胁迫促进了信号转导,抑制了膜转运;在一级分类新陈代谢中盐胁迫促进了脂质代谢,抑制了氨基酸、碳水化合物、能量代谢和其他次生代谢产物的生物合成。综上所述,盐胁迫下白榆种子萌发期可能通过促进信号转导加速生长,以及提升脂质代谢水平增强抗逆性,从而适应外界盐胁迫,其中油菜素内酯和精胺可能是白榆种子萌发期适应盐胁迫的关键调控因子。