氚标记胸腺嘧啶掺入法在土壤细菌生长速率研究中的应用

氚标记胸腺嘧啶掺入法因其原理明确、方法简单易行、重复性好等特点在测定细菌生长速率中发挥着重要的作用。然而,相比较医学和水生生态学领域,该方法在土壤生态学研究中的应用还较少,尤其是我国此方面的研究尚未见报道。就氚标记胸腺嘧啶掺入法的原理、操作流程、影响因素、计算方法及其在土壤生态学中的应用等方面进行了综述,为该方法在我国土壤生态学领域的推广应用提供参考。     

一株红壤溶磷菌的分离、鉴定及溶磷特性

【目的】为了提高红壤磷素利用率,探讨溶磷菌溶磷机理。【方法】利用难溶性无机盐培养基从花生根际土壤样品中分离到一株溶磷菌C5-A,结合菌落形态特征、生理生化和16S rRNA序列确定该菌株的系统发育地位;通过菌株C5-A在NBRIP液体培养基培养过程中培养液pH变化确定其溶磷能力;利用液体发酵实验测定不同的碳源、氮源对菌株C5-A溶磷的影响;通过高效液相色谱检测C5-A在不同氮源培养液中有机酸的种类和浓度。【结果】菌株C5-A鉴定为洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia),遗传稳定性较好。在FePO4和AlPO4培养液中,菌株C5-A的溶磷量和pH变化呈显著负相关;菌株C5-A对磷酸三钙、磷酸铝、磷酸铁、磷矿粉均有较强的溶解能力,最高溶磷量分别为125.79、227.34、60.02和321.15 mg/L;菌株C5-A对不同浓度的两种磷矿粉有较强的溶解能力;分别以麦芽糖和草酸铵为碳源和氮源时溶磷量最高。高效液相色谱检测出10种有机酸,分别为草酸(葡萄糖酸)、乙酸、苹果酸、琥珀酸和5种未知有机酸,然而,乙酸而非草酸似乎是影响C5-A溶磷的重要有机酸。【结论】从红壤花生根际土壤中筛选到一株对难溶性无机盐具有较强溶解能力溶的菌株C5-A,有望为开发高效红壤微生物磷肥提供种质资源。     

广西木论喀斯特森林土壤养分水平与植被及地形的关系

研究了广西木论喀斯特森林原生植被和次生植被的土壤养分特征,测定了陡坡、缓坡、洼地3种主要地形内林地0～5 cm表层土壤中的有机质(SOM)、氮、磷、钾含量,以及它们在石土面、土面两类主要小生境间的差异.结果表明:林分成熟度高、优势种不明显的原生林积累了高水平的SOM,缓坡石土面最高,达345 g kg-1,洼地的含量较低,但仍在80 g kg-1以上;土壤全氮(TN)、碱解氮(AN)含量也较高.以红背山麻杆(Alchornea trewioides)、广西野桐(Mallotus conspuyrcatus)、伞花木(Eurycorymbus cavderiei)等为优势种的次生林,物种多样性较原生林低,SOM、TN、AN含量也低,缓坡石土面和土面小生境的SOM分别为110 g kg-1和77 g kg-1,是原生林的32%和35%,下降幅度最大,其次为陡坡,而洼地的差异不明显.全磷(TP)、有效磷(AP)、全钾(TK)、有效钾(AK)含量在两林型间差异无明显规律.原生林和次生林土壤养分含量(除TK外)以缓坡>陡坡>洼地;但次生林中三者间无显著差异.同类型样地内小生境土壤养分含量(除TK外)均为石土面含量高于土面.     

生源要素有效性及生物因子对湿地土壤碳矿化的影响

湿地土壤是全球碳存储的重要场所,湿地生态系统的碳循环过程对全球变化有重要指示作用。土壤碳矿化是湿地生态系统碳循环的重要环节,对于认知湿地生态系统生物地球化学循环过程具有重要的意义。综述了生源要素及生物因素对湿地土壤碳矿化的内在作用机制。土壤活性有机碳库通过调节土壤能源物质和微生物活性影响土壤碳库的有效性,是表征土壤碳矿化的敏感指标。湿地其它养分如N、P、S等元素的有效性也是影响土壤碳矿化的关键要素。电子受体(NO₃^-、SO₄^2-、Fe³⁺、Mn⁴⁺等)对湿地土壤碳矿化和有机碳转变的影响主要通过电子受体的还原过程完成,在厌氧分解过程中,湿地土壤利用难溶性电子受体可能是土壤C矿化的更重要途径。动物、植物、微生物群落和区系等则是土壤碳矿化的主要驱动因子。土壤动物区系在有机态养分矿化为无机态养分的过程有着独特的功能,能显著增加土壤碳矿化。土壤微生物的活性,决定着土壤中有机碎屑的降解速率,是土壤有机碳分解周转的主要诱导因素。湿地植物则通过影响根系、微生物呼吸底物的供应以及对小气候和土壤因子的调节而影响土壤有机质的分解。湿地生源要素和生物因子还极易与土壤理化性质如温度、水分、pH值和质地等环境因素形成交互和制约,共同影响土壤碳矿化。最后,提出了进一步研究生源要素和生物因素与湿地土壤碳矿化关系需要解决的一些重要问题。     

四川盆地西缘山地土壤肥力评价

从土壤的理化因子出发,利用综合评价的方法,建立土壤肥力综合指标模型,对四川盆地西缘山地土壤的肥力状况进行了研究。结果表明,该区域内影响土壤肥力的主导因子为土壤有机质的含量、全氮重、全碳重及代换性H^ 含量。在同一种土壤类型中,随着植物群落的演替土壤肥力逐渐增加,但这不适合于不同土壤类型之间。这是由于不同的土壤类型所对应的气候条件不同所致。     

兼性厌氧纤维素降解菌的筛选和产酶研究

从我国天津地区堆肥中分离筛选出一株兼性厌氧的纤维素分解细菌D1,初步鉴定为纤维单孢菌(Cellulomonas sp.)。产酶最适碳源为葡萄糖,氮源为复合蛋白胨,酶的最适作用温度和pH值是50℃和6．4,在70℃以下和pH在5．2～8．4里稳定。     

共生条件下三种荒漠灌木的根系分布特征及其对降水的响应

以全根系挖掘法,对共生于原始盐生荒漠生境中的多枝柽柳[Tamarix ramosissima (Ledeb.)]、梭梭[Haloxylon ammodendron(C. A. Mey.)Bunge]、琵琶柴[Reaumuria soongorica (Pall.) Maxim.]的根系分布特征进行了研究;对降水引发的湿润-干旱周期中植物同化枝水势、蒸腾速率的变化过程进行了跟踪观测,并据此计算3种植物的水分胁迫效应指数和土壤-植物系统导水度,以最终确定3种植物用水策略和其对降水的响应特征.研究结果表明,多枝柽柳的吸收根系分布范围从地下50cm到310cm,单株平均总吸收根表面积为30249.2cm2;梭梭的根系分布范围0～250cm,单株平均总吸收根表面积12847.3 cm2;琵琶柴的根系分布范围0～80cm,单株平均总吸收根表面积361.8 cm2.多枝柽柳为深根植物,主要利用地下水和深层土壤水,在降水引发的湿润-干旱周期中,其植物水分生理参数对降水无响应.琵琶柴为浅根植物,对降水响应极为显著.梭梭的根系分布特征介于多枝柽柳和琵琶柴之间,对地下水和降水都有利用,对降水响应显著.3种荒漠灌木对降水的响应差异显然与其根系分布、水分利用策略密切相关,在未来降水发生变化的情景下,根系分布特征的差异将决定着植物在水分资源竞争中的地位.具有较强根系形态可塑性的物种,如梭梭,将具有明显的竞争优势.     

巧释转化试验中各菌株的培养特征和代谢机理

介绍了在分子生物学实验课的一个环节——重组质粒转化结果的观察和分析中,不仅指导学生分析和掌握常规的实验结果和培养特征,而且引导学生对转化试验中不同基因型菌株在麦康凯培养基平板上的不同培养特征进行认真细致的观察,对各种现象及其潜在的代谢机理进行全面的综合分析,并进一步利用常规生物学实验室中易于得到的pH试纸,酸碱溶液等,设计简便易行的实验,为分析推测提供快速直观的试验佐证。     

秸秆还田配施化肥对土壤肥力及鲜食甘薯产量和品质的影响

通过2017和2018两年的田间试验研究了小麦秸秆还田和施肥对土壤肥力、酶活性以及鲜食甘薯产量和品质的影响。试验设5个处理:秸秆不还田+常规施肥(CK)、小麦秸秆半量还田+常规施肥(50%S)、小麦秸秆全量还田+不施肥(100%S-F)、小麦秸秆全量还田+常规施肥(100%S)、小麦秸秆全量还田+常规施肥+150 kg·hm^-2氮肥(100%S+N)。结果表明:秸秆还田施肥处理显著提高了土壤中的有效磷、碱解氮、总氮和有机质含量,显著提高了土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性。秸秆还田施肥处理均显著提高了薯块产量、单薯鲜重和商品薯率,其中50%S处理下薯块产量最低。2年的秸秆还田处理下,薯块产量和商品薯率均在100%S处理下最高。2年的秸秆还田施肥处理总体上提高了甘薯的淀粉和蛋白质含量,但100%S和100%S+N处理均降低了甘薯还原糖和可溶性糖含量。可见,小麦秸秆全量还田的效果优于半量还田,与常规施肥配合下薯块产量和商品薯率最高,但影响食用口感,实际生产中可适当减少氮肥用量。     

生物炭对农田土壤氨挥发的影响机制研究进展

降低土壤氨挥发量是农田生态系统中减少土壤氮素损失、提高氮肥利用率的关键途径之一。生物炭具有独特的理化性质,施入土壤后可改变土壤理化性状,影响土壤氮素循环,并对农田土壤中氨挥发产生重要的影响。本文首先介绍了稻田和旱田两种土地利用方式下农田氨挥发过程及其影响因素(气候条件、土壤环境、施肥管理等);其次,重点综述了生物炭对农田生态系统氨挥发影响的研究进展,并从物理吸附机制、气液平衡机制、生物化学过程调节机制等方面探讨了生物炭介入下农田土壤氨挥发的响应机制,认为土壤氨挥发减排的响应主要是基于生物炭表面含氧官能团对土壤NH₄⁺和NH₃的吸附作用及促进土壤硝化作用;而生物炭增加土壤氨挥发排放主要与生物炭提高土壤pH值和透气性、增强土壤有机氮矿化微生物活性有关。最后,对生物炭减少土壤氨挥发、提高氮肥利用率的研究方向进行了展望。