长期不同施肥方式对稻田杂草群落的影响

利用太湖地区农业科学研究所31年的长期肥料定位试验田,分别于2011—2012年水稻抽穗期、结实期和收获期进行了杂草群落调查,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:随着水稻的生育进程,田间杂草密度增大,而氮磷肥的配施也能有效减少试验区田间杂草的密度;牛毛毡、鸭舌草、耳叶水苋和水蕨是水稻生长期的主要杂草类型;在施入磷肥的处理中,莎草科杂草密度减少甚至消失,鸭舌草密度则增加,耳叶水苋和水蕨则是在没有施肥的处理生长最好;氮磷配施减少群落丰富度的同时能增加群落的均匀度,人为干预相对最少的处理方式有利于群落结构的稳定发展。抽穗期RDA结果显示,第1、第2排序轴特征值分别为0.901和0.080,土壤全P、有效磷、全氮、碱解氮与第1排序轴相关系数分别为-0.887、-0.816、-0.810和-0.794。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期不同施肥方式显著影响稻田杂草的群落组成,土壤养分库的差异性影响田面杂草密度和优势种群分布,影响稻田中杂草分布的土壤养分因子主要为氮、磷和有机质,土壤钾含量对杂草的总体分布影响相对较小。     

长期不同施肥方式对麦田杂草群落的影响

以太湖地区农业科学研究所31a的长期肥料定位试验田为材料,分别于2011—2012年小麦苗期、拔节期和收获期进行了杂草群落调查,研究杂草类型与密度的分布、杂草多样性指数的变化,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:小飞蓬、看麦娘、大巢菜、稻槎菜、通泉草是本地区小麦生长期的主要杂草类型;随着小麦的生长以及氮肥、有机肥的施入,杂草密度呈下降趋势;施入有机肥降低了麦季杂草的群落多样性指数,在小麦生长的不同时期均衡施肥的CNPK处理以及不施肥的C0处理的群落各项多样性指数能维持在一个较高的水平。RDA分析显示土壤氮含量以及有机质含量与第一排序轴相关性大,是对杂草分布影响最大的两个土壤养分因子。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期有机无机肥料单一或配合投入可显著影响麦田杂草的群落组成,其中氮肥和有机肥的施入能显著降低杂草密度;土壤养分的差异影响田面杂草密度和优势种群,均衡施肥能降低优势杂草种群的优势地位,抑制其发生危害程度,提高农田生态系统的生产力及稳定性。     

耕作方法和除草剂对玉米田杂草群落的影响

应用群落生态学方法,在中国科学院沈阳生态实验站对玉米田杂草群落进行了调查研究,探讨了耕作方法和除草剂对杂草群落组成、多样性和生物量的影响.结果表明,玉米田优势种杂草为野黍、苘麻、大狼把草和鸭趾草,其中野黍重要值最高;免耕不施加除草剂处理6月下旬杂草生物量较大,5月末到8月中旬物种丰富度较高(S),7月1日和8月1日均匀度(J)较低,优势集中性(C)较高,均与常规施加除草剂处理有显著差异.施用除草剂可减少免耕玉米田杂草种类,抑制杂草生物量的增长.耕作方法和除草剂可对杂草群落组成、多样性及稳定性产生影响.     

长期不同施肥方式对稻油轮作制水稻田杂草群落的影响

为揭示长期不同施肥方式下农田生态系统中杂草群落的变化规律,于2006年10月在太湖地区一个长期肥料试验定位监测田,运用群落生态学方法研究了7种长期不同施肥处理持续20a后对水稻-油菜轮作制水稻田杂草群落的影响.试验区共记录到杂草11种,隶属于6个科.其中,节节菜(Rotala indica)、陌上菜(Lindernia procumbens)、鸭舌草(Monochoria vaginalis)、异型莎草(Cyperus difformis)等4种杂草在所有施肥处理区发生密度较大.莎草科杂草牛毛毡(Eleocharis yokoscensis)只在不施肥区和纯氮肥区出现,而球穗扁莎(Pycreus globosus)和萤蔺(Scirpus juncoides)仅在不施肥区出现.长期不同施肥措施下,田间杂草群落的物种多样性有明显差异:全年秸秆区的物种丰富度(7.3种)最小,不施肥区(10.7种)最大;不施肥区、常规区、秋季秸秆区Shannon-Wiener指数显著大于其他处理区;不施肥区和常规区Simpson指数显著小于其他处理区;不施肥区和纯氮肥区Pielou均匀度指数显著小于其他处理区.田间杂草群落的优势种组成也发生了一定变化, Whittaker指数表明,与不施肥处理相比,单施化肥、化肥配施猪粪对杂草群落结构及物种组成的影响最显著,化肥配施油菜秸秆和化肥配施油菜水稻秸秆次之,而纯施氮肥和化肥配施水稻秸秆的影响较小.Srensen群落相似性指数及聚类分析结果也得到相似的结论.结果表明,单施化肥(平衡施用N、P、K肥)、化肥配施猪粪、化肥配施夏季、秋季和全年秸秆处理均能显著改变田间杂草群落的组成,改变某些杂草在群落中的优势地位,从而抑制其发生危害程度.     

冬小麦播种密度和施肥方式对麦田杂草群落组成及生长的影响

在半湿润地区的土垫旱耕人为土上,以冬小麦品种小偃22为指示作物,通过田间小区试验研究了不同施肥条件下冬小麦田间杂草种群的组成以及在4个生育期(越冬期、返青期、拔节期、成熟期)田间杂草密度和生物量的变化.结果表明:(1)在冬小麦全生育期内共发现以猪殃殃、麦家公、婆婆纳、播娘蒿、泽漆、荠菜等为主的17种杂草,不同生育期杂草的优势种群不同,而且杂草总密度表现为越冬期>返青期>拔节期,生物量表现为拔节期>返青期>越冬期;(2)与不施肥处理(P0N0)比较,单施氮肥增加了杂草密度和生物量,在氮磷配施条件下,氮肥对生物量有极显著影响且随施氮量增加表现为减小趋势,其中PN45处理的杂草生物量最大并比P0N0增加51.8%;施磷对杂草生物量有极显著影响,其中单施磷比P0N0处理增加44.0%,PN135处理比P0N135处理增加24.0%.(3)低密度播种比正常密度播种能显著增加杂草生物量,平均增加幅度达82.9%.结果表明,通过增施氮肥和适当增加种植密度,可在一定程度上控制杂草发生,促进作物良好生长.     

耕作措施和施肥方式对麦田杂草密度和生物量的影响

为明确我国华北地区麦玉轮作系统小麦免耕的推广和施肥方式的改变对麦季杂草生长的影响,在免耕实施5年后,调查了麦田杂草密度、单株质量和生物量。结果表明:华北地区小麦生长早期,免耕有降低麦田杂草总密度和优势种播娘蒿密度趋势,但差异并不显著;相对于传统耕作,免耕秸秆覆盖和不覆盖处理总杂草生物量显著降低,其中播娘蒿生物量分别降低了57%和73%;免耕也使播娘蒿单株质量降低了27%～53%;免耕秸秆覆盖和不覆盖处理播娘蒿的株高分别比传统耕作降低了25%和19%;但一般情况耕作方式并没有显著影响离子草和麦家公生长;相对于分次施肥,集中施肥杂草生物量降低了21%～68%,播娘蒿生物量降低了58%～65%,麦家公降低91%;免耕在一定程度上抑制了某些杂草的生长,但追肥促进了杂草的快速生长。     

施肥和杂草多样性对土壤微生物群落的影响

常年使用化肥和除草剂以及农业新技术的高投入,使我国粮食主产区耕地出现了生产力降低、土壤生物多样性失调和污染严重等生态问题。采用磷脂脂肪酸(PLFA)方法来评估施肥和杂草多样性对冬小麦土壤微生物群落结构的影响。实验采用裂区实验设计,施肥作为主因素,杂草多样性作为次因素。化肥和有机肥两个施肥处理,在两个施肥处理中进行杂草多样性设置,实验盆中心种植作物(冬小麦8株),四周种植杂草(8株),杂草种类选择野燕麦、苜蓿、菊苣、播娘蒿。杂草多样性处理设为0、1、2、4种杂草处理,0种杂草处理仅种植作物,有6盆;1种杂草处理为每盆种1种杂草,有12盆;2种杂草处理为每盆种两种杂草,有12盆;4种杂草处理为每盆种4种杂草,有6盆。结果表明:在两种施肥处理中,增加杂草多样性显著增加了土壤碳氮比和p H值,碳氮比都是在4种杂草处理中最高。施化肥处理中,增加杂草多样性显著影响真菌和细菌比,真菌和细菌比在4种杂草处理中最大,显著高于0、1、2种杂草处理。在施有机肥处理中,增加杂草多样性显著影响阳性菌和阴性菌比,阳性菌和阴性菌比在0种杂草处理中最低,显著低于1、2、4种杂草处理。在两个施肥处理中,土壤碳氮比与各类群微生物量显著相关,杂草多样性通过改变土壤碳氮比改变微生物群落构成,并且微生物群落结构转变方式不同。     

长期不同施肥方式对稻油轮作田土壤杂草种子库多样性的影响

施肥等人为管理下农田生态系统生物多样性的变化规律及其保护是生态系统研究的重要内容之一。我们通过镜检法对太湖地区一个长期肥料定点试验稻油轮作田表层(0–15cm)土壤中杂草种子的种类进行了鉴定,分析了长期不同施肥方式对稻油轮作田土壤杂草种子库群落结构及多样性的影响,讨论了杂草种子库多样性与农田生态系统生产力和稳定性的关系。4种施肥方式分别为不施肥(NF)、单施化肥(CF)、化肥配施猪粪(CMF)以及化肥配施秸秆(CSF)。结果表明:无论水稻种植季还是油菜种植季,与长期不施肥、单施化肥及化肥配施猪粪相比,化肥配施秸秆条件下的田间土壤杂草种子库密度均最低,但其总物种数和多样性较高;同时,这种施肥方式下水稻与油菜的年平均产量也较高,而且年际波动小。可见,施肥方式的不同会影响杂草种子库的多样性,而多样性的高低与农作物产量高低及稳定性有着一定的相关关系:即均衡的施肥方式有利于维持土壤杂草种子库多样性,提高农作物产量,并降低产量年际间的波动性。在本文研究的4种施肥方式中,化肥配施秸秆可以作为提高农田生态系统生产力和稳定性并保持生物多样性的农田施肥管理方式。     

长期不同施肥方式对稻油两熟制油菜田杂草群落多样性的影响

为揭示长期不同施肥管理措施下农田生态系统生物多样性的变化规律,作者于2006年4月在太湖地区一个长期肥料试验定位监测田,运用群落生态学方法研究了7种长期不同施肥处理持续20年后对水稻-油菜两熟制油菜田杂草群落多样性的影响。试验区共记录到杂草17种,隶属于11科。不同施肥处理小区中杂草种类以单施化肥区（6种）和施化肥＋全年秸秆区（5种）最少,纯氮肥区最高（12种）;以看麦娘（Alopecurus aequalis）、日本看麦娘（A.japonicus）、菵草（Beckmannia syzigachne）、牛繁缕（Malachium aquaticum）、野老鹳草（Geranium carolinianum）等5种发生密度较大,它们分别在不同施肥小区中占据优势。长期不同施肥措施下,田间杂草群落的物种多样性有明显差异：纯氮肥区Shannon-Wiener指数显著大于其他小区,但Simpson优势度指数最低;不施肥区（对照区）和纯氮肥区Pielou均匀度指数显著高于其他施肥处理区;施化肥＋秸秆还田显著提高了田间杂草的优势度。田间杂草群落的优势种组成也发生了一定变化,Whittaker指数表明施化肥＋夏季秸秆还田和单施化肥的影响最显著,常规施肥和施化肥＋秋季秸秆还田次之,而施化肥＋全年秸秆还田和单施氮肥没有显著影响。Sφrenson群落相似性指数及聚类分析结果也得到同样的结论。本文研究结果表明,单施化肥（平衡施用N、P、K肥）、常规施肥和化肥配施秸秆处理均能显著改变田间杂草群落的组成,降低某些优势杂草在群落中的优势地位,从而抑制其发生危害程度。     

耕作方式对华北寒旱区燕麦田杂草群落结构的影响

为了明确不同耕作方式对燕麦田杂草群落结构及作物生产的影响,依托华北寒旱区定位10年的免耕、深松、翻耕田间试验,并设置10年免耕后翻耕和10年深松后翻耕处理,监测了2种土壤类型下燕麦田不同耕作方式的杂草总密度、优势杂草种类、杂草多样性指数和生物量以及燕麦产量.结果表明: 区域杂草群落结构以狗尾草为主;长期免耕下燕麦田不同生育期杂草密度为翻耕的2.20～5.14倍,而长期免耕或深松后翻耕处理的杂草密度与翻耕差异不显著.免耕下砂质栗钙土与壤质草甸栗钙土燕麦田的杂草Shannon多样性指数分别达0.429和0.531,免耕下杂草生物量是翻耕处理的1.35和2.26倍,而燕麦生物产量较翻耕处理减少22.3%和46.2%.表明耕作方式与土壤类型共同决定杂草群落特征.华北寒旱区长期免耕具有促进农田植物群落自然演化、容蓄多年生宿根类杂草的特征,而翻耕具有降低一年生杂草密度、灭除浅位性宿根杂草、激发深位性宿根杂草的特征;杂草多样性与作物高产性相悖演化.     

太湖鱼类群落结构及多样性

为了解太湖鱼类群落结构和多样性的分布特征,于2009-2010年利用拖网等网具对该水域的鱼类资源进行了调查.结果表明:本次调查共采获鱼类50种,隶属10目15科40属,其中鲤形目种类最多,占总数的68％;鱼类生态类型以湖泊定居性种类为主,群落优势种为湖鲚(Coilia ectenes taihuensis)、间下鱵(Hyporhamphus intermedius)和陈氏短吻银鱼(Salangichthys jordani)等小型鱼类;与历史资料相比,太湖鱼类的物种数量下降,优势种组成发生较大变化,鱼类群落中体质量＜30 g的小型鱼类占绝对优势,渔业资源小型化趋势明显.由于过度捕捞和湖泊环境恶化,鱼类群落生物多样性指数均表现偏低,物种丰富度指数D为1.54,多样性指数H’N、H’w分别为0.21和0.46,均匀度指数J'N、.J'w分别为0.07和0.14;太湖各湖区间鱼类种群和多样性的差别一定程度上反映出鱼类群落结构与湖泊营养盐、透明度等环境特征相适应的特点.     

公路建设对雾灵山自然保护区植被的影响

选取雾灵山自然保护区莲花池至燕山主峰段盘山公路周边的植被为对象,调查分析了公路建设对沿线植被组成、盖度、密度、生物量的影响。结果表明:1)公路干扰作用下,公路沿线乔木数量减少,但出现不同种类的幼龄乔木;草本植物群落生物量较高,物种丰富度指数、多样性指数较高。2)随样地与路肩距离的增加,草本与灌木层植物群落的生物多样性逐渐降低,乔木层植物群落的密度、高度、胸径均有所增加;距离路肩30m以上时,灌草植物群落组成趋向稳定;距离路肩150m以上时,乔木层植物群落结构趋于稳定。3)公路对植被的干扰作用包括正负2种,乔木层主要受负干扰影响,灌木和草本层主要受正干扰影响,且灌草植物群落所受的干扰作用大于乔木植物群落。4)公路干扰对于边坡上、下区域植被群落物种丰富度影响强度不同,对上边坡植物群落的影响大于下边坡植物群落。     

冷季型草坪杂草的季节性发生与演替

对西安地区冷季型草坪杂草的种类、发生时期进行普查,对杂草的发生与季节性演替规律进行了讨论与分析,发现阔叶杂草优势种有酢酱草、蛇莓、紫菀、深绿蒿等,单子叶杂草优势种有狗牙根、马唐、莎草等,并提出了以多度等级确定危害成度及防治建议。     

大豆田中大豆蚜天敌昆虫群落结构分析

为了明确大豆田中大豆蚜Aphis glycines Matsumura天敌昆虫的群落结构特点,采用系统调查法对大豆蚜天敌的种类及数量进行调查。结果表明,大豆蚜天敌昆虫主要有5目11科19种,另外还有一些捕食性蜘蛛。主要优势种为小花蝽Orius minutus、龟纹瓢虫Propylaea japonica、中华草蛉Chrysopa sinica以及蚜小蜂Aphelinus sp.和异色瓢虫Leis axyridis,捕食性蜘蛛其中小花蝽的相对丰盛度达到0.26以上。小花蝽和龟纹瓢虫发生较早,是大豆蚜发生初期的主要控制因素。物种多样性、均匀度、丰富度、物种数和个体数整体趋势表现为先增加后降低,在7、8月达最大;而优势集中性和优势度则表现为先降低后增加的趋势,群落较稳定。     

Impact of Anthropogenic Organic Matter on the Distribution Patterns of Sediment Microbial Community from the Yangtze River,China

Abstract

How microbes respond to substantial and increasing anthropogenic disturbance remains an open question in river systems. We tested the hypothesis that the source and distribution of anthropogenic organic matter (OM) were significant factors affecting the spatial variation of the microbial community composition of the Yangtze River sediments. Bulk geochemical proxies and lignin phenols suggested a general decrease of terrestrial C3 plants or soil OM input from the middle to the lower reaches. Fecal sterols inferred higher sewage contamination levels in the middle reaches. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) distribution indicated a dominant biomass and coal combustion signal in the middle reaches, whereas a mixed source including petroleum combustion in the lower reaches. Phylogenetic analysis revealed a large portion of Methanobacteria and Verrucomicrobia enriched in the middle reaches, whereas OM-degrading bacteria, including Flavobacteria, Acidobacteria, and Alphaproteobacteria were dominant in the lower reaches. Quantitative PCR analyses and multivariate analysis further demonstrated that sources and distribution of OM had combined effects in shaping alpha and beta-diversity of sediment microbial communities. Sewage discharge and incomplete OM combustion, respectively, were associated with Methylococcaceae, Chloroflexi, and Bacteroidetes groups. This study provides a foundation for further understanding of the river sediment microbial composition, considering the continued increase of anthropogenic influences.     

南亚热带常绿阔叶林优势种群的生物量与生物量增量

粘木种群的生物量为７０．１４ｔ／ｈｍ２,生物量增量为２．３２ｔｈｍ２ａ－１。其总生物量的９０％以上分布在ｄ≥２０ｃｍ的大树,仅有０．０４％～０．０５％分布在ｄ＜１０ｃｍ的小树。在各器官的分配是：树干为６５％,根为２５％,枝为１１％,而叶仅占有２％。粘木的平均径向增长为０．３５ｃｍ／ａ。应用树干解析法和形率法估算树干的生物量,两者的结果差别不大。但形率法则既省力省时,又较方便。粘木的形率为０．７１。     

Community diversity and invasion resistance: An experimental test in a grassland ecosystem and a review of comparable studies

The relationship between community diversity and invasion resistance in a grassland was examined using experimental plant assemblages that varied in species richness and composition. The assemblages were weeded for three seasons to remove unsown species and we used the number of weeded seedlings, their total biomass and the number of species removed as indicators of community resistance and susceptibility to invasion. In general, we found a positive relationship between invasion resistance and increasing community diversity. Similar patterns of establishment were observed at the end of the fourth field season after several months without weeding. Increased invasion resistance with higher diversity appears to come through reduced levels of several above- and belowground resources, although these did not fully explain the effects of species richness in the studys analyses. Experimental increases and reductions of litter biomass within the studys experimental plant assemblages did not modify these patterns significantly. A review of comparable studies of invasion across directly manipulated diversity gradients revealed similar patterns. Positive effects of species diversity on invasion resistance were found in experimental manipulations of plant diversity conducted in the field and in the glasshouse, from studies with aquatic microcosms and in a marine system. Although some exceptions to this pattern were found in both terrestrial plant systems and aquatic microcosms, it was concluded that in biodiversity manipulation experiments more diverse communities are generally more resistant to invasion.     

Influence of Organic Pesticides on Nematode and Corn Earworm Damage and on Yield of Sweet Corn

Soil fumigants and nonvolatile pesticides increased growth and yield of sweet corn ''Seneca Chief'' over that of control plants in a 3-year study. Nematicide treatments increased average yields by 31% over controls, but did not significantly affect the mean weight per ear. Increase in yield was related to control of Belonolaimus longicaudatus, Trichodorus christiei and Pratylenchus zeae. Nonvolatile chemicals more effectively reduced populations of B. longicaudatus and T. christiei than did soil fumigants. Aldicarb did not control Criconemoides ornatus. All pesticides controlled P. zeae. Pesticides did not control Heliothis zea effectively.     

小白菜施用不同有机肥的产量及效益比较分析

以小白菜Brassica campestris subsp.chinensis var.communis为试材,通过田间试验,研究同等肥料成本条件下,豆粕有机肥、绿营高生态肥、宝大牌有机肥及鸡粪有机肥配施化肥对小白菜株高、叶片数、单株重及产量、效益的影响。结果表明,4种有机肥配施化肥,小白菜株高、叶片数、单株重和产量、净收入明显高于对照,其增幅分别为7.04%~16.08%、20.43%~23.66%、108.07%~163.60%和158.06%~232.26%、250.28%~408.09%,且差异极显著。其中以绿营高生态肥种植的小白菜产量(15 451.5 kg·hm-2)、净收入(2.858万元·hm-2)最高,分别较鸡粪肥处理增加28.75%、43.26%,差异极显著。经产量效益分析表明,绿营高生态肥配施化肥可促进小白菜增产增收,其用量与方法为生态肥3349.95 kg·hm-2配施基肥型复合肥(15-15-15)300 kg·hm-2,作为基肥一次性施入收益最佳。     

Impact of Nitrogen Fertilizer on the Mycorrhizal Inoculating Potential and Fungal Community Structure in Rhizosphere of Medicinal Plant Curcuma longa L.

Reducing chemical fertilizer while remaining high crop yield has become a trend of agricultural practice. The purpose of this study was to investigate the effects of nitrogen (N) input on the structure of the fungal community and mycorrhizal inoculum potential in rhizosphere of Curcuma longa, aiming to minimize the use of chemicals and optimize the effect of biofertilizer for sustainable turmeric farming. For this, a field study was conducted in two successive years 2015 and 2016 with applications of varrying N fertilizer rates N0 (0 kgN ha^?1 y^?1), N150 (150 kgN ha^?1 y^?1), N350 (350 kgN ha^?1 y^?1), and N500 (500 kgN ha^?1 y^?1) in combination with mycorrhizal biofertilizer on turmeric plants in Hung-Yen. Rhizosphere soils were then analyzed for the abundance of predominant fungal taxon based on amplicon sequencing of rDNA internal transcribed spacer regions. Metagenomic results indicated significant effects of N inputs on rhizosphere fungal communities composition, with dominance of ascomyceteous fungi under optimized N levels, whereas basidiomycetous fungi were more abundant under higher N input. Operational taxonomic units relating to the predominantly abundant genus Glomus were found apparently in higher proportion under optimized N inputs (N150). The results demonstrate an enhanced productivity and icreased mycorrhizal inoculating potential by appropriated N fertilizer application in turmeric rhizosphere.