复合有机氮源对灵芝三萜液态深层发酵的影响

以灵芝为材料,在前期研究基础上,以不同酵母粉作为氮源,研究复合有机氮源对灵芝三萜液态深层发酵的影响。首先,由单因素实验考察3种不同的酵母粉对灵芝菌丝体合成灵芝三萜的影响,确定酵母粉的最适宜浓度范围。在此基础上,根据中心组合实验设计,对3种酵母粉分别采用2种复合和3种复合的方式,优化复合有机氮源的最佳组合配比。结果表明：当基础培养基中添加6.6g/L的酵母粉N-1与6.6g/L的酵母粉N-2时,灵芝三萜产量可达0.478g/L（理论产量为0.485g/L）,比添加单一酵母粉N-1、N-2、N-3分别提高了21%、139%、103%,其氮源用量为两种组合时最低。当基础培养基中酵母粉N-1、N-2与N-3添加量分别为5.07g/L、3.78g/L、7.63g/L时,灵芝三萜产量达0.514g/L（理论产量为0.510g/L）,比单因素对照组分别提高了30%、157%和74%。本研究优化的复合氮源添加方式可明显提高灵芝菌丝体液态深层发酵生产灵芝三萜的产量,为其规模化液态深层发酵的生产提供科学数据。     

陆地生态系统植物的氮源及氮素吸收

氮是植物生长发育所必需的营养元素,也是其主要的限制因子之一.陆地生态系统植物所需氮的来源及植物对氮素的吸收利用均受控于其种类和生长环境.环境条件的改变,一方面可能改变植物生长区原有氮的形态、浓度、赋存方式等,从而改变氮对植物的供给状况;另一方面可能引起植物生长区土壤质量、水分利用状况、光照等的改变,从而产生耦合现象,直接影响植物的生理生态特性,使植物对氮素的吸收利用发生改变,导致植物生长区的种群类型及物种多样性发生改变,并直接影响到生态系统的功能及演替.本文主要对陆地生态系统中高等植物生长发育所需氮素的来源及植物对氮素吸收利用过程中的影响因素进行了综述和讨论,并结合国内外在该领域的研究现状对其研究前景进行了展望.     

根信号及其在植物水分利用最优化中的调节作用

根信号及其在植物水分利用最优化中的调节作用李跃强,王学臣（北京农业大学生物学院,北京１０００９４）ＲＯＯＴＳＩＧＮＡＬＳＡＮＤＩＴＳＲＯＬＥＳＩＮＴＨＥＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＯＦＷＡＴＥＲＵＳＥＩＮＰＬＡＮＴ￥ＬｉＹｕｅ－ｑｉａｎｇ;ＷａｎｇＸｕｅ...     

白葡萄酒活性干酵母对不同氮源利用的研究

选用5种不同的白葡萄酒活性干酵母,以硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、尿素、酵母粉等5种物质为氮源,观察其生长量并称量菌体重,以此分析其对氮源利用情况及不同氮源对酵母生长的影响。研究表明:供试菌系在不同氮源中均能生长。不同氮源对酵母的生长速度和生长量有不同影响;不同酵母菌种对不同氮源的利用也有差异。在以酵母粉为氮源的培养基中生长最好。在实验提供的氮源中,酵母粉为供试菌最优氮源,其次是硫酸铵,氯化铵与硫酸铵基本相当,而硝酸铵最差。8#菌种对各种氮源的利用能力相对较强。17#菌种对各种氮源的利用能力最弱。     

有机络合态Cr在土壤－植物系统中的污染行为

研究了不同有机络合态Ｃｒ对水稻生长发育、吸收积累的影响,结果表明,ＥＤ－ＴＡ－Ｃｒ、柠檬酸铬和富啡酸铬处理的土壤有效态Ｃｒ浓度明显高于无机Ｃｒ（Ⅲ）处理的,对水稻的毒性要比无机Ｃｒ（Ⅲ）大．水稻吸收的Ｃｒ大部分积累在根系中,成熟期根系中Ｃｒ浓度最高,其次是抽穗期,分蘖期最低,根内Ｃｒ含量比茎叶、糙米要高１—２个数量级．水稻对有机络合态Ｃｒ吸收能力比无机Ｃｒ（Ⅲ）大,并且容易转移到茎叶中．     

高效利用土壤磷素的植物营养学研究

论述磷在农业及生态系统中的重要地位,磷资源的危机以及磷土壤中的理化特性,探讨土壤的供磷潜力,不同植物品种以及相同品种不同基因型对土壤潜在磷资源的吸收利用差异,营养机制,遗传特性及其利用不同作物的基因型来活化,吸收利用土壤难溶态磷的可行性对策,从而为充分发挥植物自身潜力,提高土壤难溶态磷的生物有效性,高效利用土壤潜在磷资源,加快土壤磷素有效循环,节省资源,保护环境,真正达到生态系统的稳定与现代化农业     

有机污染环境的植物修复研究进展

分析了近年来国内外的文献资料,对有机污染物污染环境的植物修复研究进展作了综述。植物能通过根系从环境中吸收和积累PCBs、PAHs等有机污染物,并将吸收的TNT、TCE及有机农药降解为高极性产物、水和CO2;另一方面植物根际可促进有机污染物的根际生物吸收与,使植物对有机污染环境的修复效果更明显。文中探讨了有机污染环境的植物修复技术的优势、问题与未来的研究。     

转基因植物对有机污染物的吸收、转化和降解

有机污染物是土壤、水体和大气环境的重要污染物.利用和加强植物修复作用是控制环境污染的有效途径.近年来,一些具有修复功能的外源基因被陆续引入到植物中,使转基因植物的生物修复能力大大增强.文章介绍了植物对污染环境中有机污染物,尤其是持久性有机污染物(POPs)的吸收、转化和降解作用,阐述了转基因植物用于被污染环境修复方面的研究进展和应用前景.     

持久性有机污染物的植物修复

简要介绍了持久性有机污染物,重点分析了植物对去除环境中持久性有机污染物的修复机制,指出了植物修复技术存在的问题和今后的发展方向。     

长三角典型城郊土地利用变化及其土壤碳氮响应

城市化在改变城市周边土地利用及其空间布局的同时,也改变了城郊土壤的碳氮循环等关键生物地球化学过程。明确城郊地区土地利用变化及其对土壤碳氮储量的影响,可有效揭示城郊地区土壤肥力提供等关键生态系统服务的演变特征。以长三角典型城郊宁波樟溪流域为例,分析了1974年至2015年其土地利用变化特征,并采用DNDC模型模拟了土地利用变化所引起的土壤碳、氮储量变化。研究表明该流域内农地和林地面积均在不断减小,而园地和城镇建设用地面积在不断增加。模拟表明农地单位面积有机碳、总氮含量逐年降低,而林地则不断增加,园地呈波动变化,不同土地利用类型的单位面积有机碳和总氮含量对温度和降雨的变化有不同程度的响应。随着城郊地区土地利用变化,流域内农地土壤有机碳和总氮储量逐年降低,园地和林地土壤有机碳和总氮储量逐年增加,土地利用变化决定了流域土壤有机碳和总氮的储量变化特征。     

保护性耕作对农田碳、氮效应的影响研究进展

作物产量的高低主要取决于土壤肥力,如何保持并提高土壤肥力是确保我国粮食安全和农业可持续发展的重要任务,也是众多学者关注的焦点。土壤有机碳和氮素是评价土壤质量的重要指标,其动态平衡直接影响土壤肥力和作物产量。随着全球气候变化及环境污染问题的愈加突出,农田土壤固碳及提高氮效率成为各界科学家研究的热点。目前,保护性耕作已成为发展可持续农业的重要技术之一,对土壤固碳及氮素的利用具有很大的影响。深入了解保护性耕作对土壤有机碳固持与氮素利用效率提高的影响机制,对于正确评价土壤肥力有着重要意义。但由于气候、土壤及种植制度等条件不一致,关于保护性耕作对农田碳、氮效应结论不一。阐述了国际上保护性耕作对农田系统土壤有机碳含量变化及其分解排放(如CO₂和CH₄)、氮素变化及其矿化损失(如NH₃挥发、N₂O排放与氮淋失)和碳氮素相互关系(如C/N层化率)影响的研究进展,并分析了其影响因素和相关机理。尽管国内保护性耕作的研究已进行30 多年,但在土壤有机碳与氮素方面与国外相比依然有较大的差距。保护性耕作对土壤固碳与氮素利用的影响机制,碳素和氮素在土壤-植株-大气系统中的转移变化,及结合农事管理等综合评价其生态效应的研究很少。在此基础上,提出未来我国保护性耕作在土壤有机碳固定和氮素利用方面的重点研究方向:(1)在定位试验基础上进一步探讨保护性耕作对土壤有机碳及氮素利用的影响机制;(2)深入研究土壤有机碳和氮素的相互关系及其对土壤肥力的影响;(3)结合环境保护与土壤可持续管理对保护性耕作农田土壤固碳及氮素高效利用的系统评价研究;(4)加强保护性耕作对农田碳、氮效应的宏观研究,合理评价保护性耕措施下对农田碳、氮综合效应。     

落叶松林土壤溶液吸光度与土壤碳、氮含量的相关性

通过4个土壤深度100个样品14个波长(250、254、260、265、272、280、285、300、340、350、365、400、436和465 nm)土壤溶液吸光度值和土壤碳(可溶性碳DOC、全碳SOC)、土壤氮(可溶性氮DON、全氮SON)的测定,旨在探讨土壤溶液吸光度指示土壤碳氮指标的可行性及土壤深度对其可能影响。结论如下:(1)表层土壤和深层土壤吸光度值均随波长增加而指数下降,但表层土壤吸光度值较高,下降速度较快,较低波长更有利于区分表层和深层土壤溶液吸光度差异;和深层土壤相比,表层0～20 cm土壤SOC、DON和SON与不同波长吸光度有更好的相关性,但DOC与不同波长吸光度的相关性表层和深层差异较小;(2)250～300 nm的8个吸光度值具有高度相关性,它们在分析土壤溶液吸光度变化时具有等效性;基于所有数据的拟合分析发现,低波长(如254 nm)吸光度与土壤SOC、DON和SON相关性最高(R2=0.53～0.59),而更高波长(340 nm及以上)相关性明显降低。但DOC与254、340、365和400 nm吸光度相关性相差不大(R2=0.25～0.33)。这些发现说明,土壤溶液吸光度值,特别是低波长(250～300 nm)可以表征落叶松林土壤碳、氮相关指标的变化,但是需要考虑不同碳氮指标以及不同土层之间的差异。     

城市湿地转变为不同土地利用类型后土壤碳氮分布特征

以安徽省蚌埠市龙子湖湿地为研究区,选择由湿地退化形成的林地、公园绿地、耕地、水产养殖地、防护林带5种土地利用类型为研究对象,分析土壤中总有机碳(TOC)、全氮(TN)含量,颗粒有机碳(POC)、颗粒有机氮(PON)含量与分配比例,以及土壤碳氮比(C/N)和颗粒组分碳氮比(POC/TOC),研究不同人为干扰强度和干扰形式下土壤碳氮的分布特征.结果表明: 林地、水产养殖地、耕地土壤中TOC呈现出表聚性,公园绿地和防护林带各土层间TOC含量无显著差异;5种土地利用类型土壤POC、TN、PON呈现出表聚性;受人为干扰程度较强的公园绿地和防护林带POC分配比例较高,耕地和水产养殖地受到的人为干扰也较强烈,但其POC分配比例与受人为干扰较弱的林地相当,说明除干扰强度外,干扰的形式也可能是影响POC分配比例的重要因素;林地C/N随土层深度增加而逐渐降低,公园绿地、耕地和防护林带C/N随土层深度增加变化不显著,除林地和耕地外,其他土地利用类型土层深度对POC/TOC的影响不显著.     

青海省森林土壤有机碳氮储量及其垂直分布特征

森林土壤在调节森林生态系统碳、氮循环和减缓全球气候变化中起着关键的作用。但是,由于林型、林龄以及环境因子(海拔)的差异,至今对于森林土壤碳、氮储量的估算依然存在极大的不确定性。因此,利用森林土壤实测数据估算了青海森林土壤有机碳、氮密度和碳、氮储量,分析了土壤有机碳、氮密度的垂直分布格局。结果表明:1)土壤有机碳密度随海拔的增加呈单峰曲线变化,在海拔3100—3400 m达到最大34.33 kg/m~2;氮密度随海拔的增加而增加,范围为1.39—2.93 kg/m~2。2)在0—30 cm土层,土壤有机碳、氮密度均随土层的增加而降低,范围分别为3.84—4.63 kg/m~2、0.22—0.27 kg/m~2。3)青海省森林土壤碳储量为1098.70 Tg,氮储量为61.78 Tg。4)海拔与氮含量和密度之间存在极显著正相关关系(P0.01,P0.01)。土层深度与有机碳含量存在极显著负相关关系(P0.01);与有机碳密度、氮密度存在极显著正相关关系(P0.01,P0.01)。说明海拔和土层是影响青海省森林土壤有机碳、氮分布的关键因子。     

陆地生态系统可溶性有机氮研究进展

可溶性有机氮(dissolved organic nitrogen DON)的流动是陆地生态系统氮循环的重要组成部分。本文就陆地生态系统DON的来源、组成、性质;森林生态系统DON的流动、季节动态以及DON在氮循环中的地位等方面作了概括和探讨。今后的陆地生态系统DON的研究应该集中在以下几个方面：确定陆地生态系统中DON的各分室DON的浓度、流量;DON的源与汇问题;量化不同生态系统中DON库的大小和组成;研究DON在氮的矿化、微生物的固持、以及植物吸收等氮循环过程中的地位;对比研究DON与DOC(dissolved organic carbon)的动态差别;探讨DON与植物营养和碳积累的关系等。     

中国森林生态系统N平衡现状

由于N饱和生态系统的出现,森林生态系统作为环境污染储蓄库的认识受到挑战。收集了近十余年来全国各地森林N素循环的研究资料,通过对目前大气N沉降、森林生物固N、森林生态系统N的流失、淋失、挥发等各项收支参数的分析,借助农田养分收支平衡的估算思路和方法对全国森林生态系统N平衡进行了估算。结果表明,我国森林生态系统N的输入大于输出,全国森林生态系统年容纳大气N约为736万t,其中约176万t来自于大气N沉降,约599万t来自于生物固N。而进入到森林生态系统中的N约16万t固定在木材中用以维持森林蓄积的增加,其余绝大部分则保存于森林土壤,使得森林土壤全N含量大约以每年0.002%的速率增长。但不断增加的N素输入并未导致森林生态系统N饱和,全国的森林蓄积仍保持增长的趋势,森林生态系统在N的生物地球化学循环过程中起着重要的调节作用,仍是环境N的储蓄库,对于调节气候,防治污染具有重大作用。     

内蒙古和青藏高原草原植物叶片与根系氮利用效率空间格局及影响因素

氮利用效率是植物的关键功能性状, 同时紧密关联生态系统功能, 但是目前对氮利用效率的区域格局及影响因素仍然不清楚。该研究分析了内蒙古和青藏高原草原82个调查地点、139种植物叶片和根系的氮利用效率及其与环境因素、植物功能群之间的关系, 实验结果显示: 1)草甸草原植物叶片的氮利用效率为53 g·g ^-1, 显著大于高寒草甸(46 g·g ^-1)、荒漠草原(41 g·g ^-1)和典型草原(39 g·g ^-1)。高寒草甸根系氮利用效率为108 g·g ^-1, 显著高于其他生态系统。2)叶片氮利用效率比根系对温度更加敏感, 但随着干旱指数的增加, 两者均表现出显著的降低趋势。3)杂类草叶片和根系氮利用效率低于莎草科和禾本科植物, 豆科植物叶片和根系氮利用效率分别比非豆科植物低48%和60%。4)植物氮利用效率与土壤氮含量之间没有显著关系。总体上, 内蒙古和青藏高原草原植物叶片和根系氮利用效率的空间格局存在差异, 主要影响因素为植物功能群和干旱指数。本研究系统揭示内蒙古和青藏高原草原植物氮利用效率的空间格局及关键驱动因子, 有助于在全球变化背景下了解我国草地生产力维持机制, 同时为草原生态系统管理提供科学依据。