土壤-植物系统中稀土元素与氮磷养分的交互作用

土壤－植物系统中稀土元素与N,P养分交互作用属农田稀土安全性评价研究的前沿,土壤中稀土元素与N,P交互作用直接关系到稀土对农田土壤生产力的影响以及稀土对农作物的增产机理和生态环境安全性的评价,就土壤－植物系统中有关稀土元素与N,P交互作用的研究作简要综述,提出今后应加强作物根际,农田土壤表层以及植物体内稀土与N,P养分之间交互作用的研究。     

长期施用稀土对小麦植株中稀土元素含量及分布的影响

在我国施用稀土时间最长的黑龙江花园农场,研究了连续１２ａ叶面喷施稀土对小麦植株及土壤中稀土元素总含量和分布模式的影响。结果表明：连续１２ａ叶施稀土没有造成土壤中元素含量及分布模式的变化;对小麦拔节始期（喷施稀土７ｄ）后叶部的影响较大,Ｌａ,Ｃｅ最明显增高,叶部稀土元素分布模式与“常乐”稀土中的相一致,与土壤中稀土元素分布模式不同,而在小麦拔节始期的根部、小麦成熟期的根、茎、叶、壳等部位稀土元素分布     

土壤呼吸组分分离技术研究进展

分离土壤呼吸组分是理解陆地生态系统碳循环的重要步骤,研究农田生态系统土壤呼吸组分的呼吸过程和机理对促进农业温室气体减排和碳汇增加、气候变化适应、保障粮食安全以及推动农业可持续发展都具有积极意义。本文综述了近年来土壤呼吸组分分离的理论依据、主要技术及分类,系统比较了现有技术优势、劣势和应用领域,并总结了土壤呼吸组分分离技术在国内外农田生态系统中的应用情况。由于多数分离技术在森林生态系统的相关研究中发展而来,它们在农田生态系统的应用十分有限,目前应用以同位素法、根分离法和回归法为主。由于土壤呼吸理论划分和分离方法的差异,不同研究结果之间往往难以比较。分离技术的发展有赖于土壤呼吸源分离理论的进一步发展,未来土壤呼吸组分分离研究的主要方向在于：（1）利用现有观测技术促进组分集成分析法和根分离法在农田生态系统中的应用,强化土壤呼吸组分和环境因子的同步观测,准确评估农田碳收支;（2）利用定位观测数据开展大尺度模型研究,改进和重构现有全球碳模型的碳氮过程,并在其中考虑重要的土壤呼吸过程;（3）利用FACE试验评估气候变化对土壤呼吸组分的影响和土壤-植物碳循环的适应机制;（4）分析呼吸组分与植物-土壤-养分的交互作用,评估农田管理措施的综合影响。     

黑河中游绿洲不同开垦年限农田土壤线虫群落特征

对不同开垦年限绿洲农田土壤线虫群落结构特征进行研究,探讨以土壤线虫作为指示生物来评价农作年限对绿洲土壤生态系统结构的影响.共捕获线虫27921条,属25科34属.土壤中的线虫总数随农田开垦年限的增长而增加,食细菌线虫和植物寄生线虫数量在不同开垦年限农田中均占优势,对线虫总数起决定作用,构成了绿洲农田土壤线虫群落的主体;对均匀度指数(J)和优势度指数(λ)进行分析表明,0、10年和老绿洲农田(>50年)线虫群落结构单一,生态系统处于不稳定状态;成熟度指数(MI2-5)和总成熟度指数(MMI)随农田开垦时间的延长而降低.随着农作年限的增加,人为耕作活动对农田土壤生态系统的扰动呈增强趋势,系统结构在时间序列上可分为两个阶段,荒漠土壤开垦10年后土壤性状发生显著变化,是土壤生态系统结构稳定性发生变化的关键时期.土壤线虫群落能够指示由于开垦年限.不同所引起的绿洲农田土壤生态系统的变化.     

稀土元素在赣南非在稀土矿区和不同稀土矿区土壤—铁芒萁（Dicranopteris luinearis）系统中的分布、累积和迁移

ICP－MS法测定了江西赣南地区非稀土矿区和4处不同稀土矿区内,土壤－铁芒萁系统中15个稀土元素的含量,并对稀土元素在土壤剖面层及铁芒萁植物体内的分布、迁移特征进行了研究。结果表明,稀土元素总量在土壤剖面层的底土层含量最高,但表土层铈相对富集。稀土在铁芒萁植物体内的分布规律是叶、根＞茎＞叶柄。铁芒萁根中稀土元素的丰度与其母土表土层,尤其是母土表土层可溶态稀土元素的分布模式基本相似,稀土元素在铁芒萁体内的迁移过程中,发生了明显的分馏作用,茎、叶柄、叶中的重稀土相对贫乏。     

农田土壤线虫多样性研究现状及展望

目前土壤生物多样性已成为土壤生态学研究的热点问题之一。土壤生物以不同的方式改变着土壤的物理、化学和生物学特性。在农田生态系统中, 土壤动物是分解作用和养分矿化作用等生态过程的主要调节者。线虫作为土壤中数量最丰富的后生动物, 其生活史和取食类型多样, 在生态系统中发挥着重要作用。本文介绍了农田生态系统中影响线虫多样性的主要因素; 回顾了土壤线虫的物种多样性、营养类群多样性、生活史多样性和功能多样性的研究现状; 并提出了今后农田生态系统线虫多样性研究的重点。建议通过综合土壤线虫的生活史策略和营养类群等信息, 深入了解其生物多样性和土壤生态系统功能, 从而更好地发挥土壤线虫对农田生态系统变化的生物指示作用。     

中国农田生态系统土壤呼吸作用研究与展望

 农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,占全球陆地面积的10.5%,其CO₂排放量占人为温室气体排放量的21%～25%;由于农田生态系统 受到强烈的人为干扰,因此农田生态系统土壤呼吸作用及其影响因素对准确评估陆地生态系统碳收支具有重要的意义。中国是个有悠久历史的 农业大国,不仅为农田土壤作用的研究提供了天然的实验室, 而且中国农田土壤呼吸作用的研究对全球的碳循环研究及碳收支准确评估具有非 常重要的示范与指导意义。该文综述了近10年来中国农田生态系统土壤呼吸作用研究进展,指出水热因子、作物生物学特性和农业管理活动是 造成中国农田生态系统土壤呼吸作用时空变异 的主要因素;作物根系呼吸作用占土壤作用的比例在13%～77.2%之间,存在极大的不确定性;合 理施肥、秸秆还田和免耕有助于农田生态系统土壤呼吸作用减排和固碳。指出了中国农田生态系统土壤呼吸作用拟重点加强不同区域典型农田 生态系统土壤呼吸作用的比较、空间异质性、影响因素模拟及减排对策等方面的研究。     

稀土元素对植物的生物效应及其作用机理

综述了稀土元素对植物根系发育、生物量、品质和抗逆性的影响.适量稀土浓度可促进植物生长,提高种子萌发能力和根系发育,提高植物生物量,并改善植物果实的品质.施用适量稀土元素还可以增强植物的抗逆性并且对一些植物病害有一定防治作用.介绍了植物对稀土元素的吸收特性和稀土元素在植物体内的含量、分布、存在形式及细胞定位.重点探讨了稀土元素对植物光合作用、叶绿素形成、植物吸收营养元素、稀土元素与钙相关性和稀土元素对细胞膜及酶的作用机理,内容包括稀土元素可提高植物叶绿素含量,增强光合效率,从而增加植物生物量.适量的稀土元素能够促进植物对营养元素的吸收、转化和利用.稀土元素有类似钙的功能,可置换出酶中的钙离子而参与酶的反应.稀土离子可以维持细胞膜的透性和稳定性,提高膜的保护功能,增强植物对不良环境的抵御能力.最后,对稀土元素的研究前景进行了展望.     

长期喷施稀土对土壤-植物(小麦)系统中稀土元素分布、累积及运移的影响

在我国施用稀土时间最长的黑龙江省花园农场,研究比较了施用稀土12 a和不施稀土的对照处理上小麦和土壤中的稀土元素的分布、累积及运移.结果表明,长期叶面喷施稀土并未造成耕层土壤和下部土层的稀土元素的累积.成熟期小麦植株各部位的稀土元素含量顺序为根>叶>茎、壳;稀土元素主要累积在根部,其次是叶,茎和壳累积较少.喷施处理小麦根部的稀土元素累积量高于对照,叶部也有此趋势,而茎、壳等部位差异不大.根、茎、叶、壳稀土元素分布模式与土壤中相似,与施用的常乐稀土差别较大;长期喷施稀土未曾造成籽粒中稀土元素的明显累积.     

生态系统转换对土壤中碳水化合物的影响

采集贵州省茂兰喀斯特原始红楼梦 林中森林土壤和相邻农田土壤,系统分析其中碳水化合物总量和各单糖的含量。并以此来查明由森林生态系统向农业生态系统转换的过程对土壤碳水化合物的影响,结果表明：相对于森林土壤,农业土壤中碳水化合物总量明显降低。在农田土壤中六糖/五糖比值有升高的趋势,其中以M/X比值最为明显,这说明,在该转换过程中植物来源的单糖组分有所降低,微生物来源的则相对增加。     

Bioaccumulation of cerium and neodymium by <Emphasis Type="Italic">Bacillus cereus</Emphasis> isolated from rare earth environments of Chavara and Manavalakurichi,India

Rare earth elements (REEs) are among the common minerals in the Rare earth environment that are very precious and also enhance soil properties. The aim of this present study is to evaluate the accumulation of REEs by bacterial isolates of rare earth environment. Morphological and biochemical characterization were done for 37 bacterial isolates and also molecular studies were carried out using 16S rRNA sequencing method. The assessment of REEs composition in soil samples of Chavara and Manavalakurichi analyzed using Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS) showed the abundance of Cerium and Neodymium among lanthanides. The bioaccumulation study of rare earth elements by Bacillus cereus were accomplished employing FT-IR spectrum and ICP-OES analysis. The significant accumulation of rare earth elements especially Cerium and Neodymium was noticed in Bacillus cereus isolated from rare earth environment.     

稀土对蚯蚓体内氨基酸含量的影响

采用滤纸接触染毒法,分别进行了氯化稀土、氯化镧与土居动物蚯蚓接触染毒不同时间和不同浓度的试验。研究其对蚯蚓体内氨基酸含量的影响变化。结果表明。Re、La对蚯蚓体内的氨基酸含量影响较显著,在低浓度时总体表现为促进蚯蚓体内氨基酸的形成,而在高浓度状态下则使蚯蚓体内氨基酸含量下降,产生抑制作用,两种稀土在400mg·L^-1浓度时,蚯蚓体内氨基酸含量除脯氨酸外开始上升,随着作用时间延长,氨基酸含量逐渐下降,在100～1200mg·L^-1浓度范围,两种稀土均引起蚯蚓体内脯氨酸含量的下降,产生抑制作用。     

Accumulation of rare earth elements in maize plants (Zea mays L.) after application of mixtures of rare earth elements and lanthanum

Rare earth elements are applied in China to improve crop production, and the distribution patterns of individual rare earth elements in native plants have widely been reported. But our knowledge is still limited about the dose-dependent accumulation of individual rare earth elements in agricultural crops after application of rare earth elements. Effects of lanthanum and mixtures of rare earth elements were studied in pot experiments on the accumulation of individual rare earth elements in maize plants. All plant samples were divided into plant tops and roots. On addition of mixtures of rare earth elements and lanthanum to the soil, a significant dose-dependent accumulation of individual rare earth element(s) was found in the roots and in the plant tops. Application of mixtures of rare earth elements at >10 mg kg^–1 soil, resulted in a significant increase in contents of light rare earth elements in the roots, and at a dose of 50 mg kg^–1 soil, a similar phenomenon was found in the plant tops. When mixtures of rare earth elements were replaced by lanthanum alone, at a dose higher than 10 mg La kg^–1 soil, a significant increase in La content occurred in the roots and in the plant tops. The content ratio of La to Ce in maize plants appeared to increase as the application doses of rare earth element(s) increased. At a highest dose (50 mg kg^–1soil), the transport of the absorbed La from the roots to the plant tops might be substantially reduced after treatment with lanthanum alone, compared with mixtures of rare earth elements. Increasing the application doses of rare earth element(s) appeared to cause a positive Gd and negative Ce anomaly in the roots and in the plant tops, and the anomaly was more obvious in the plant tops than in the roots. The results indicated that the Gd and Ce anomaly in corns might be considered as important parameters for the safety assessment of agricultural application of rare earth elements.     

稀土元素对小麦幼苗氮素吸收及其同化的影响

稀土元素浸种能够促进小麦(Triticum aestivum L.)幼苗对NO_3~-的吸收,提高硝酸还原酶活力。这些效应与稀土浓度有关,低浓度有促进作用,高浓度则有抑制作用。稀土元素处理还能促进小麦幼苗体内NO_3~-的同化还原,使硝态氮含量降低,氨基氮含量增加,促进了氮素代谢过程。     

稀土元囊对小麦幼苗氮素吸收及同化的影响

稀土元素浸种能够促进小麦(Triticum aestivum L.)幼苗对No3-的吸收,提高硝酸还原酶活力。这些效应与稀土浓度有关,低浓度有促进作用,高浓度则有抑制作用。稀土元素处理还能促进小麦幼苗体内No3-的同化还原,使硝态氮含量降低,氨基氮含量增加,促进了氮素代谢过程。     

茶园土壤类型对铁观音茶叶稀土元素分布和组成的影响

为探明铁观音茶的质量安全状况,追溯隐患来源,对福建安溪县不同土壤茶园的铁观音茶叶进行稀土元素的分布、组成、迁移和富集能力进行研究。结果表明,安溪县红壤、黄红壤、黄壤茶园稀土组成均以镧、铈、钕、钇为主,但具体组成特征各异。3种类型土壤茶园铁观音茶叶片、叶柄稀土元素组成均以钇、镧、铈、钕4种元素为主,且含量均以第3叶第2叶第1叶叶柄。同种土壤类型茶园铁观音茶树不同部位叶片的稀土元素组成特征类似,但叶与叶柄对稀土元素的吸收能力不同。土壤类型对茶叶稀土元素的累积有显著影响,黄红壤茶园的茶叶稀土元素含量要显著低于红壤、黄壤茶园的(P0.05)。土壤与茶叶中稀土元素组成的相关系数为0.886～0.985,P 0.001,表明二者稀土元素组成密切相关。因此,铁观音茶叶中稀土元素累积、分布与茶园土壤类型有显著相关性。     

稀土元素对酥梨叶片氮、磷、钾及其同化能力的影响

本文报道了稀土元素对酥梨叶片中氮、磷、钾含量,叶绿素含量及其光合效率的影响。结果表明,稀土元素有效地促进树体对氮、磷、钾的吸收。其中对磷的促进作用更显著。同时,增加了叶绿素含量,提高了光合强度。从而,提高了果实产量和品质。     

The ‘europium anomaly’ in plants: facts and fiction

Plant and Soil - Rare earth elements (REEs) and normalized REE patterns determined in plant and soil samples represent powerful tools to trace biogeochemical processes during weathering, soil...     

稀土元素对酥梨叶片氮、磷、钾及其同化能力的影响

本文报道了稀土元素对酥梨叶片中氮、磷、钾含量,叶绿素含量及其光合效率的影响。结果表明,稀土元素有效地促进树体对氮、磷、钾的吸收。其中对磷的促进作用更显著。同时,增加了叶绿素含量,提高了光合强度。从而,提高了果实产量和品质。