反硝化微生物分子生态学技术及相关研究进展

反硝化是微生物以氮氧化物作为电子受体产生能量的过程。由微生物推动的反硝化使地球生物圈中被固定的氮素重新回到大气中去,从而实现整个自然界的氮素循环。反硝化作用与人类的生产、生活密切相关,它能使江河湖海脱除氮素富营养化而得以净化,也能使农田氮肥反硝化流失造成重大经济损失。多年来,基于培养技术的传统微生物研究方法很难了解环境中的反硝化微生物,因为人们目前能够培养的微生物不足环境微生物总量的3%。近年来,分子生物学和现代生物技术的迅猛发展极大地推动了环境微生物学的发展,人们可以直接提取环境DNA、通过分子标记和多种技术研究环境微生物。本文综述了环境反硝化微生物的分子生态学研究技术及国内外相关领域的研究进展。     

生草覆盖对山地果园土壤物理性状的影响

我国实行清耕制的果园占果园总面积的80%以上,因地表裸露水土流失严重,果园生草覆盖是水土流失防治措施之一。针对山地果园因地表裸露、雨滴击溅和径流冲刷产生水土流失、土壤肥力下降等问题在山地果园进行生草覆盖,在蓄积利用天然降雨、拦蓄坡面径流、防止水土流失的同时也改善了果园土壤质地、结构,提高了土壤肥力。     

覆盖作物对半干旱地区土壤含水量的影响

覆盖作物是减少杂草危害、土壤侵蚀、提高土壤有机碳和氮水平的有效方法。此项技术在半干旱无灌溉条件的土地应用较少,主要原因是覆盖作物与经济作物的水分竞争。通过3 a的覆盖作物对土壤含水量、出苗率和生物量的试验研究表明：在降雨量较低年份覆盖作物会导致严重的土壤水分缺乏和经济作物减产。休耕期长短、降雨量、种植密度及覆盖作物终止生长方式是影响经济作物产量的主要因子。     

接种根瘤菌对不同品种绿豆生长及产量的影响

在田间试验条件下,调查了品种2号、中绿5号和冀绿9号3个绿豆品种接种根瘤菌菌剂对植株及产量等性状的影响.研究发现,接种根瘤菌可显著促进品种2号和冀绿9号两个绿豆品种的生长,根瘤数量明显增多,产量分别增加41％和29％;中绿5号接种根瘤菌后,产量不增反降,但总根瘤数要明显高于对照,且主根瘤数也高于其他两个品种.从而建议根瘤菌的应用应与品种相匹配.     

六斑月瓢虫对不同颜色的产卵趋性与行为选择反应

为明确六斑月瓢虫(Menochilus sexmaculates)对不同颜色的行为反应。以自制实验装置为试材,采用选择性试验方法,测定六斑月瓢虫成虫对8种基本颜色的产卵趋性与行为选择性的数据。六斑月瓢虫在透明色卡上的产卵次数与产卵总量均最大（97次与926粒）,其次为紫色色板（39次与435粒）,而在黑色色卡上的产卵次数与产卵量均最小（1次与4粒）。六斑月瓢虫的平均每次产卵量在透明、紫、红、黄、蓝色卡上无显著差异性,且显著高于其余颜色色板。透明、紫色色板对六斑月瓢虫诱集数量与平均引诱率均显著高于其他参试色板。六斑月瓢虫对透明色具有较高的产卵趋性,而对透明色、紫色均表现出较强的行为趋性。所获研究结果对六斑月瓢虫的天敌繁育、收集利用与生物防治提供了理论依据。     

生物固氮技术在退耕还林还草中的应用

我国西部退耕还林还草工程的实施，需要大面积播种豆科灌木和豆科牧草。接种根瘤菌是解决大面积人工林、草场“氮缺乏”问题的有效措施。在贫瘠的土地上豆科植物接种根瘤菌可增加生长量15%～50%，每年可增收干草750～1200kg/hm2。豆科根瘤菌接种的技术关键包括优良菌种、优质菌剂选择和种子丸衣化接菌技术。目前，国家农业微生物菌种中心保藏着几百株豆科根瘤菌菌种；国内根瘤菌剂生产企业可以生产锦鸡儿、沙打旺、苜蓿、三叶草等十几种根瘤菌剂产品；丸衣接种技术在我国推广应用面积已超过133.33万hm2。根瘤菌接种技术在退耕还林还草中的作用是其他技术无法替代的，有十分重要的地位。     

陕北黄土区人工刺槐林地土壤水势特征

为了研究黄土区人工林地土壤水分特征曲线及土壤水势特征,以陕北黄土区人工刺槐林地为研究对象,利用中子水分仪和中国科学院地理科学与资源研究所设计的负压计,对其2015年4月1日—2015年10月31日0—200cm土层的土壤含水量和土壤水势进行了连续观测,并运用灰关联法分析了表层(0—40cm)、中层(50—120cm)、深层(130—200cm)及4—10月土壤水势灰关联度。结果表明:(1)陕北黄土区人工刺槐林地各土层土壤水分特征曲线可用Gardner模型幂函数方程θ=aS-b进行拟合,拟合参数a值大小为表层土壤(0.103 8)中层土壤(0.094 4)深层土壤(0.086 0);b值大小为表层土壤(0.284)中层土壤(0.291)深层土壤(0.298)。(2)通过土壤水分特征曲线求得人工刺槐林地土壤水分常数,田间持水量和凋萎系数的平均值分别为25.53%和8.42%,最大有效水范围平均达17.11%。通常用土壤水吸力为0.1 MPa时,比水容量值来表征土壤供水能力,人工刺槐林地该值的大小表现为表层土壤(56.73%)中层土壤(53.74%)深层土壤(50.84%)。(3)人工刺槐林地土壤水势垂直空间分布表现为表层土壤水势从-0.21 MPa逐层增加到-0.08 MPa,中层土壤水势动态波动较大,整体呈下降趋势,深层土壤水势稳定在-1.14 MPa附近。灰关联度分析得出R12(0.899 8)R23(0.711 5)R13(0.702 8),人工刺槐林地土壤水势表层与中层关系较为密切,深层与中层关系次之,表层与深层关系最差。(4)人工刺槐林地0—200cm土层土壤水势,4—6月呈下降趋势,7—8月显著上升,9—10月再次下降。从各月土壤水势灰关联度来看,R_(10)(0.868 9)R_(05)(0.806 7)R_(09)(0.780 4)R_(07)(0.676 3)R_(06)(0.654 8)R_(08)(0.611 4),人工刺槐林地土壤水势10月,5月,9月变化态势与4月关联度较高;土壤水势7月,6月,8月与4月关联度较差。