氮磷营养因子对赤潮异弯藻生长的影响

研究了N、P营养浓度对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响.结果表明,该藻的生长速率与N、P营养因子浓度的关系符合Monod公式.在NO₃^--N浓度达到7.5 mg·L^-1时,赤潮异弯藻开始生长;浓度为3.75～75 mg·L^-1时,赤潮异弯藻的比生长速率与NO₃^--N浓度成正比关系.N营养充足时,赤潮异弯藻的最大生长速率μ_m-n=0.3475·d^-1,K_s-n=18.91 mg·L^-1.PO₄^--P浓度为0～1.0 mg·L^-1时,赤潮异弯藻的比生长速率与P浓度成正比关系;P营养充足时,赤潮异弯藻的最大生长速率μ_m-p=0.3024·d^-1,K_s-p=0.4086 mg·L^-1.N/P达到25后藻细胞浓度达到最大,表明N/P为25时最适合赤潮异弯藻生长.赤潮异弯藻最适合在N 37.5～225.0 mg·L^-1、P 5.0～50.0 mg·L^-1、N/P=25条件下生长.     

尿素和包膜尿素对大棚内有害气体浓度变化的影响

通过室内模拟和塑料大棚试验,研究了普通尿素和矿物改性包膜尿素对土壤pH值及大棚内有害气体浓度变化的影响.结果表明,在室内模拟试验条件下,两种氮肥施用初期均导致土壤pH值上升,并于1周后达到最大值,上升幅度超过50％,随后开始下降,至第5周回到初始水平.大棚内施用两种氮肥均使棚内NH₃、NO₂和O₃浓度增加,其中施用普通尿素处理的NH₃、NO₂日均挥发量均大于矿物改性包膜尿素;施用普通尿素处理使大棚内土壤的NH₃、棚内NO₂和O₃的最高浓度达到42.36、41.95和86.00 μg·m^-3·d^-1,3种气体浓度均达到了有害气体伤害植物的临界阈值;NH₃、NO₂挥发强度受棚温和光照强度的影响,O₃浓度随光照强度变化而改变.     

无水分胁迫下行作物蒸发散与双涌源能量分配和交换关系

以内蒙古浑善达克沙地人工草地种植的行作物——青贮玉米为研究对象,将FAO-56的双作物系数法与双涌源能量平衡模型相结合,计算了太阳入射能量按叶面积指数（LAI）分配到两个涌源（冠层、土壤表面）的有效能量A_c和A_s、潜热通量λE_c和λE_s以及显热通量H_c和H_s.分析两个涌源在有效能量驱使下的潜热和显热通量相互作用.结果表明,1）在无水分胁迫条件下,冠层H_c与λE_c相互作用使冠层吸收微热平流,强化蒸腾作用,加大蒸腾量.蒸腾（以潜热通量表示）超过冠层有效能量的增量(λE_cⁱ-A_cⁱ).最大值出现在生长发育阶段LAI为0.6的7月15日到LAI为2.4 的8月9日之间,其平均值为4.32 MJ·m^-2·d^-1.2）无水分胁迫情况下,λE_s和H_s相互作用,除强湿润过程后的1~2 d外,其他各天土壤均以低于土壤表面有效能量的速率蒸发.蒸发强度取决于土壤表面有效能量消散为土壤潜热通量的百分比,这个百分比最小值出现在生长中期阶段,其平均值为11.5%;最大值出现在生长初始阶段,其平均值为51.9%.3）两个涌源潜热通量是蒸散过程中能量交换的主要成分,在生长发育、中期、后期阶段转换为两个涌源潜热通量的有效能量均占总能量的83%以上.     

刺参对浅海筏式贝类养殖系统的修复潜力

浅海筏式养殖滤食性贝类产生大量的粪便和假粪（总称生物沉积物）,对海水养殖环境产生一系列影响;而沉积食性海参能够有效清除颗粒有机物,在海水养殖系统中扮演“清道夫”的生态角色.为评估刺参在浅海筏式贝类养殖系统中的生物修复潜力,本文在不同季节现场研究了贝 参混养模式下刺参对贝类生物沉积物的摄食及生长和排泄特征.结果表明: 刺参能够在新设计的养殖设施中与滤食性贝类混养,最大生长率达0.34%·d^-1; 并可通过摄食有效清除贝类生物沉积物, 摄食率为0.1746 g·g^-1·d^-1（夏季,21.2 ℃）、0.0989 g·g^-1·d^-1（秋季,19.2 ℃）和0.0050 g·g^-1·d^-1（冬季,7.7 ℃）;刺参主要通过排泄溶解形态的NH₄⁺N和PO₄^3- -P来促进沉积物中营养盐的再生,其排泄率也呈现明显的季节变化.基于现场试验数据,估算了刺参在桑沟湾的生物修复潜力, 刺参与贝类混养可摄食4.5～159.6 kg·hm^-2·d^-1生物沉积物、排泄1 382.5～3 678.1 mmol·hm^-2·d^-1NH₄⁺ -N及74.6～335.7 mmol·hm^-2·d^-1PO₄^3--P.表明刺参对浅海筏式贝类养殖系统具有较大的生物修复潜力,贝-参混养模式不仅能够取得较大的生态效益,而且能显著增加养殖生产的经济效益.     

二氧化氮对樟树幼苗生长及光合作用的影响

采用开顶式人工熏气装置,对1年生樟树幼苗进行了为期2个月不同体积分数NO₂(0.1、0.5和4.0 μl·L^-1)熏气试验,研究其对幼苗生长及光合作用的影响.结果表明:0.5和0.1 μl·L^-1 NO₂处理促进了樟树幼苗生长,而4.0 μl·L^-1 NO₂处理则抑制其生长.各处理樟树幼苗叶片净光合速率(P_n)日变化呈不对称的双峰型曲线,存在光合“午休”现象;在光合日进程中,0.5 μl·L^-1 NO₂处理使叶片P_n提高,最大值达8.542 μmol CO₂·m^-2s^-1,4.0 μl·L^-1NO₂处理的大多数时段使P_n降低,而0.1 μl·L^-1 NO₂处理对P_n的影响则依时段而不同;0.5和4.0 μl·L^-1 NO₂处理提高了叶片气孔导度(G_s)和胞间CO₂浓度(C_i)的最大值和最小值,0.1 μl·L^-1 NO₂处理提高了C_i的最大值和最小值,降低了G_s的最大值和最小值.熏气处理中、后期,0.5μl·L^-1 NO₂处理叶片的日均净光合速率显著高于其他处理.在熏气处理前期,0.5和4.0 μl·L^-1 NO₂处理使叶片最大PSⅡ的光能转换效率(F_v/F_m)显著下降;在熏气处理后期,4.0 μl·L^-1 NO₂处理的叶片F_v/F_m仍显著低于对照.     

二氧化碳和臭氧浓度升高对春小麦生长及次生代谢的影响

通过开顶式气室(OTCs)研究了OTC对照（自然CO₂浓度约342 μmol·mol^-1,O₃浓度约30 nmol·mol^-1）、高浓度CO₂（550 μmol·mol^-1）、高浓度O₃（浓度为80 nmol·mol^-1）及其交互作用（CO₂ 550 μmol ·mol^-1,O₃ 80 nmol·mol^-1）对春小麦不同发育时期生物量、总酚量、黄酮含量及成熟期产量性状的影响.结果表明：CO₂浓度增加条件下,春小麦生物量和产量性状都显著高于OTC对照（P<0.05）;而O₃浓度升高条件下,小麦生物量降低,株高、穗长、穗粒质量及千粒重也显著低于对照;CO₂和O₃交互作用下各项指标处于二者之间.说明CO₂可以缓解O₃对小麦的负效应,而O₃对CO₂的正效应具有削弱作用,但二者的作用并非简单的叠加.CO₂、O₃浓度增加及其交互作用显著增加了春小麦叶片中的总酚含量,其中两者交互作用的效应更大,但在小麦生长后期,总酚含量增加量比对照有所降低.在小麦生长前期,各处理总黄酮含量均低于对照;而在成熟期,各处理都显著高于对照.     

热带季节雨林冠层树种绒毛番龙眼的光合生理生态特性

采用Li-6400便携式光合作用测定仪,对西双版纳热带季节雨林冠层树种绒毛番龙眼成树树冠上、中、下3层叶片进行了测定,分析西双版纳热带季节雨林冠层树木的光合作用.结果表明,绒毛番龙眼成树具有喜光的光合特性,光饱和点较高(1 000～1 500 μmol·m^-2·s^-1),而光补偿点较低(7.7～15.3 μmol·m^-2·s^-1),对光环境有较强的适应和调节能力,光合有效辐射是影响绒毛番龙眼光合日进程的关键因子;12月,叶片处于成熟期,生长良好,光合能力较强,树冠上层净光合速率（P_n）日变化为单峰型,最大净光合速率（A_max）约为8.9 μmol CO₂·m^-2·s^-1;4月处于新老树叶更替期,光合能力下降,树冠上层P_n日变化为双峰型,中午出现“午休”现象,树冠上层A_max约为4.3 μmol CO₂·m^-2·s^-1;7月上、中层叶片P_n为单峰型,下层出现“午休”.如人为使CO₂浓度在短期内迅速升高,则绒毛番龙眼的P_n会增加,而气孔导度和蒸腾速率降低;CO₂浓度从400 μmol·mol^-1升高到800 μmol·mol^-1时,干季水分利用效率（WUE）提高约50%～100％,雨季WUE较低.     

武夷山不同海拔植被土壤呼吸季节变化及对温度的敏感性

以武夷山国家级自然保护区为实验基地,研究了4种不同海拔高度上植物群落土壤呼吸速率的季节变化及其对温度的敏感性,以及与主要环境因子的关系.结果表明：4种不同海拔植物群落的土壤呼吸速率均具有明显且一致的季节变化,其中夏季土壤呼吸速率最大,为3.10～6.57 μmol CO₂·m^-2·s^-1,冬季最小,为0.27～1.15 μmol CO₂·m^-2·s^-1;土壤呼吸速率与土壤温度呈显著指数相关,不同样地土壤呼吸速率与土壤含水率和凋落物输入量的关系各不相同;高海拔地区土壤呼吸的Q₁₀值显著高于低海拔地区.在中亚热带地区,不同海拔土壤呼吸速率的季节波动主要受土壤温度的影响;在未来全球气候变暖的背景下,高海拔地区的土壤可能释放更多的CO₂.     

高效解磷细菌的筛选及其对玉米苗期生长的促进作用

采用改良后的PVK平板,从石灰性土壤上长势良好的野生植物根表分离到44株解磷细菌,通过NBRIP液体摇瓶实验,培养7 d后发现：K₃菌株培养液中全磷浓度高达643.2 μg·ml^-1,可溶性磷为584.8 μg·ml^-1,约有12.9%的磷酸三钙被溶解出来,为对照(CK)的10.5倍;K₉菌株培养液的全磷浓度为608.5 μg·ml^-1,可溶性磷浓度为606.4 μg·ml^-1.盆栽试验的结果表明：接种解磷细菌的处理玉米株高、茎粗和干质量显著高于CK;将有机肥作为载体和解磷细菌一同混合施入土壤的处理,玉米苗干质量较单施解磷菌显著增加.经初步鉴定, K₃、K₉为假单胞菌属.     

FACE水稻茎蘖动态模型

借助农田开放式空气CO₂浓度增高（FACE）技术平台,以武香粳14为供试水稻品种,设置不同施N量处理,研究大气CO₂浓度为570 μmol·mol^-1（比对照高200 μmol·mol^-1）的FACE处理对水稻茎蘖动态的影响,并建立了相应的模拟模型：T_t=A₁(1+e^a1-b1t₎-A₂(1+e^a2-b2t)+C×[B₁(1+e^a3-b3t)-B₂(1+e^a4-b4t)]+D.模型以时间为驱动因子,描述了水稻茎蘖数随移栽天数的动态变化过程,对常规及CO₂浓度增加条件下水稻茎蘖的变化均有很好的拟合性.通过不同年份试验数据对模型的检验,预测根均方差（RMSE）最大为44.27个·m^-2,最小为13.96个·m^-2,且相关系数均达到了极显著水平.表明模型的预测程度较高,具有很好的适用性.     

HPLC法测定甘薯叶片中的叶黄素

建立甘薯叶片中有效成分叶黄素含量的高效液相色谱测定方法,以寻求含量高的甘薯品种。采用Waters SunFire^TM C₁₈(150 mm×4.6 mm,5 μm )色谱柱;以甲醇—水为95:5(V/V)为流动相,流速为0.8 mL·min^-1;检测波长为445 nm;外标法定量。此色谱条件下,叶黄素含量在5~100 μg·mL^-1范围内时,与峰面积呈线性关系;样品平均回收率为99.5%;相对标准偏差 (RSD)为1.9%(n=5)。该方法灵敏、准确、专属性强,适用于甘薯叶片中叶黄素的测定;大部分供试品种间存在显著差异,其中以苏薯8号的含量最高。     

稻鸭共作对甲烷排放的影响

利用密闭箱技术,于2006和2007年研究了稻鸭复合系统CH₄的排放规律及影响因素.结果表明：与常规淹水稻田（CK）相比,由于鸭子的活动,养鸭稻田（RD）的田面水溶解氧浓度(DO)增加,CH₄的排放显著减少.2006年RD的平均CH₄排放通量为（6.84±1.49） mg·m^-2·h^-1,比CK的（10.17±1.25）mg·m^-2·h^-1降低32.7%,CH₄排放总量为（19.34±1.15） g·m^-2,比CK的（26.25±2.17） g·m^-2减少26.3%; 2007年RD的平均CH₄排放通量为(7.68±0.74) mg·m^-2·h^-1,比CK的（9.53±0.40）mg·m^-2·h^-1降低19.0%, CH₄排放总量为（18.41±1.05）g·m^-2,比CK的（22.81±0.75） g·m^-2减少19.3%.在水稻全生育期,各处理CH₄的排放通量分别在分蘖期和抽穗期出现2个排放高峰;CH₄排放通量的季节变化与土壤温度和土壤水溶性有机碳含量呈显著正相关,但与土壤总有机碳含量相关不显著.     

渗滤液负荷和灌溉深度对土壤氧化亚氮与二氧化碳释放的影响

采用预设取样器和静态箱气相色谱法,对渗滤液灌溉条件下,土柱土壤不同深度剖面 N₂O的浓度以及N₂O和CO₂的表面释放通量进行了监测.结果表明: 渗滤液灌溉可促进N₂O的生成和释放,灌溉后24 h内土柱N₂O的释放通量与表土下10 cm（r=0.944,P< 0.01）、20 cm（r=0.799,P<0.01）、30 cm（r=0.666,P<0.01）和40 cm（r=0.482,P<0.05）处所生成的N₂O浓度呈显著相关,且相关程度依次递减.渗滤液灌溉还促进了CO₂的释放,但N₂O与CO₂释放通量之间无显著相关性（P>0.05）.渗滤液的灌溉负荷主要决定温室气体释放总量的强弱（N₂O和CO₂,以CO₂当量计）,灌溉负荷为6 mm·d^-1条件下温室气体释放总量为灌溉负荷2 mm·d^-1的3倍多.采用表土下20 cm处灌溉方式可比表土下10 cm处灌溉方式削减47%的温室气体释放总量.渗滤液灌溉土壤14 d内,N₂O释放量约占温室气体释放总量的57.0%～91.0%.     

Plant Growth in Relation to the Supply and Uptake of NO3-: A Comparison Between Relative Addition Rate and External Concentration as Driving Variables

Two approaches to quantifying relationships between nutrientsupply and plant growth were compared with respect to growth,partitioning, uptake and assimilation of NO₃^– by non-nodulatedpea (Pisum sativum L. cv. Marma). Plants grown in flowing solutionculture were supplied with NO₃^– at relative addition rates(RAR) of 0·03, 0·06, 0·12, and 0·18d^–1, or constant external concentrations ([NO₃^–)of 3, 10, 20, and 100 mmol m^–3 over 19 d. Following acclimation,relative growth rates (RGR)approached the corresponding RARbetween 0·03–0.12 d^-1, although growth was notlimited by N supply at RAR =0.18 d^-1. Growth rates showed littlechange with [NO₃–] between 10–100 mmol m^–3(RGR=0·15 –0·16 d^-1). The absence of growthlimitation over this range was suggested by high unit absorptionrates of NO₃^–, accumulation of NO₃^– in tissues andprogressive increases in shoot: root ratio. Rates of net uptakeof NO₃^– from 1 mol m^–3 solutions were assessed relativeto the growth-related requirement for NO₃^–, showing thatthe relative uptake capacity increased with RGR between 0·03–0·06d^–1 , but decreased thereafter to a theoretical minimumvalue at RGR     

百菌清对土壤氧化亚氮和二氧化碳排放的影响

在25 ℃、60%WHC（最大持水量）的好氧条件下进行14 d的培养试验,研究杀菌剂百菌清在添加水平为0 mg·kg^-1（CK）、5.5 mg·kg^-1（田间施用量,FR）及110 mg·kg^-1(20FR)和220 mg·kg^-1（40FR）时对酸性、中性和碱性土壤中N₂O和CO₂排放的影响.结果表明：百菌清对N₂O和CO₂排放的影响取决于土壤类型和施用浓度.与对照相比,百菌清在20FR和40FR时显著抑制了酸性土壤N₂O的产生与排放;3种施用量均显著促进了中性土壤N₂O的排放,其中FR水平的促进效果最显著;高浓度（20FR和40FR）的百菌清在培养初期抑制了碱性土壤N₂O的排放,而在培养后期显著促进了N₂O的排放.田间用量的百菌清对土壤CO₂排放量没有明显影响;高浓度（20FR和40FR）时显著促进了酸性土壤CO₂的排放,显著抑制了中性和碱性土壤CO₂的排放.     

华西雨屏区苦竹林土壤呼吸对模拟氮沉降的响应

2007年11月至2008年11月, 对华西雨屏区苦竹(Pleioblastus amarus)人工林进行了模拟氮沉降试验, 氮沉降水平分别为对照(CK, 0 g N·m^-2·a^-1)、低氮(5 g N·m^-2·a^-1)、中氮(15 g N·m^-2·a^-1)和高氮(30 g N·m^-2·a^-1)。每月下旬, 采用红外CO₂分析法测定土壤呼吸速率, 并定量地对各处理施氮(NH₄NO₃)。结果表明: 2008年试验地氮沉降量为8.241 g·m^-2, 超出该地区氮沉降临界负荷。在生长季节, 苦竹林根呼吸占总土壤呼吸的60%左右。模拟氮沉降促进了苦竹林土壤呼吸速率, 使苦竹林土壤每年向大气释放的CO₂增加了9.4%~28.6%。在大时间尺度上(如1 a), 土壤呼吸主要受温度的影响。2008年6~10月, 土壤呼吸速率24 h平均值均表现为: 对照<低氮<中氮<高氮。氮沉降处理1 a后, 土壤微生物呼吸速率和土壤微生物生物量碳、氮增加, 并且均与氮沉降量具有相同趋势。各处理土壤呼吸速率与10 cm土壤温度、月平均气温呈极显著指数正相关关系, 利用温度单因素模型可以解释土壤呼吸速率的大部分。模拟氮沉降使得土壤呼吸Q₁₀值增大, 表明氮沉降可能增强了土壤呼吸的温度敏感性。在氮沉降持续增加和全球气候变暖的背景下, 氮沉降和温度的共同作用可能使得苦竹林向大气中排放的CO₂增加。     

湿地植物小叶章对外源氮输入的响应

选取三江平原典型沼泽湿地植物小叶章为对象,通过野外控制试验（2004—2007年）,研究了4个不同氮素输入水平［0（对照,CK）、6（N₆）、12（N₁₂）和24（N₂₄） g·m^-2·a^-1］对小叶章叶片形态、叶绿素和生物量累积等的影响.结果表明：不同氮处理间小叶章叶长和叶宽未出现显著差异,比叶面积在N₁₂处理时最小［（149.54±18.27） cm²·g^-1］,即此氮处理水平下叶片的厚度最大.叶片的叶绿素含量均呈单峰型变化,峰前,随着氮输入量的增大而增大,且N₁₂和N₂₄处理下峰值出现的时间早于N₆和CK处理;峰后,N₂₄处理下叶绿素含量迅速降低,N₆处理则降低缓慢,说明适量的氮输入延缓了叶片衰老.连续的高氮（N₂₄）输入使小叶章的生长发育有所提前,在成熟后叶片出现早衰现象.2005和2007年生长季末,小叶章地上部分生物量均随着外源氮输入量的增加而增大,但是经过4年 (2007年) 连续高氮（N₂₄）处理的小叶章地上部分生物量较输入2年 (2005年) 时降低了53.72％.     

The Effects of Elevated Atmospheric Carbon Dioxide and Water Stress on Ligth Interception, Dry Matter Production and Yield in Stands of Groundnut (Arachis hypogaea L.

Stands of groundnut (Arachis hypogaea L.), a C₃ legume, weregrown in controlled-environment glasshouses at 28 °C (±5°C)under two levels of atmospheric CO₂ (350 ppmv or 700 ppmv) andtwo levels of soil moisture (irrigated weekly or no water from35 d after sowing). Elevated CO₂ increased the maximum rate of net photosynthesisby up to 40%, with an increase in conversion coefficient forintercepted radiation of 30% (from 1–66 to 2–16g MJ^–1) in well-irrigated conditions, and 94% (from 0–64to 1·24 g MJ^–1) on a drying soil profile. In plantswell supplied with water, elevated CO₂ increased dry matteraccumulation by 16% (from 13·79 to 16·03 t ^–1) and pod yield by 25% (from 2·7 to 3·4t ha^–1).However, the harvest index (total poddry weight/above-grounddry weight) was unaffected by CO₂ treatment. The beneficial effects of elevated CO₂ were enhanced under severewater stress, dry matter production increased by 112% (from4·13 to 8·87 t ha^–1) and a pod yield of1·34t ha^–1 was obtained in elevated CO₂, whereascomparable plotsat 350 ppmv CO₂ only yielded 0·22 t ha^-1.There was a corresponding decrease in harvest index from 0·15to 0·05. Following the withholding of irrigation, plants growing on astored soil water profile in elevated CO₂ could maintain significantlyless negative leaf water potentials (P<0·01) for theremainder of the season than comparable plants grown in ambientCO₂, allowing prolonged plant activity during drought. In plants which were well supplied with water, allocation ofdry matter between leaves, stems, roots, and pods was similarin both CO₂ treatments. On a drying soil profile, allocationin plants grown in 350 ppmv CO₂ changed in favour of root developmentfar earlier in the season than plants grown at 700 ppmv CO₂,indicating that severe waterstress was reached earlier at 350ppmv CO₂. The primary effects of elevated CO₂ on growth and yield of groundnutstands weremediated by an increase in the conversion coefficientfor intercepted radiation and the prolonged maintenance of higherleaf water potentials during increasing drought stress. Key words: Arachis hypogaea, elevated CO₂, water stress, dry matter production     

广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气二氧化碳交换

在生物量调查和土壤温室气体排放量测定基础上,对广州市红树林和滩涂湿地生态系统与大气CO₂交换进行研究,分析湿地植被净生产力吸收CO₂的能力和不同积水状态下(常年积水、间歇积水、无积水)湿地碳汇功能.结果表明:红树林湿地植被净生产力吸收CO₂ 33.74 t·hm^-2·a^-1,土壤排放CO₂(包括CH₄折算成CO₂的温室效应量)12.26 t·hm^-2·a^-1,湿地每年净吸收大气CO₂ 21.48 t·hm^-2,说明红树林湿地是一个强的碳汇;滩涂湿地植被净生产力吸收CO₂ 8.54 t·hm^-2·a^-1,土壤排放CO₂ 5.88 t·hm^-2·a^-1,排放CH₄ 0.19 t·hm^-2·a^-1,若按碳素折算,湿地每年吸收大气中碳素2.33 t·hm^-2,土壤排放碳素1.74 t·hm^-2包括（CH₄中的碳),系统净固定碳0.59 t·hm^-2,说明滩涂湿地是一个弱的碳汇,若将CH₄的温室效应折算成CO₂量,则土壤排放CO₂ 9.78 t·hm^-2·a^-1,排放比吸收多1.24 t·hm^-2·a^-1,对大气温室效应而言,滩涂湿地是一个弱碳源;常年积水下排放的温室气体主要是CH₄,无积水下排放的温室气体主要是CO₂;常年积水湿地碳汇功能最大,无积水湿地碳汇功能最小.