稻鸭共育对稻田水体藻类群落的影响

稻鸭共育技术是我国传统稻田养鸭技术的继承和发展,鸭子全程露宿放养赋予稻田养鸭新的稻鸭共育机制,形成了以稻田为基础、种稻为中心、家鸭野养为特点的自然生态和人为干预相结合的复合生态系统。这种养殖方法,利用雏鸭旺盛的杂食性,吃掉稻田里的杂草和害虫,利用鸭子不间断的活动产生中耕浑水效果,刺激水稻生长,同时鸭的粪便可作为肥料1,稻鸭共育技术具有控虫防病、除草松土、培肥土壤、 改善水稻群体结构、甲烷减排等方面的作用1,2。       

高含氮稻田深层土壤的氨氧化古菌和厌氧氨氧化菌共存及对氮循环影响

随着海洋生态系统中的厌氧氨氧化反应和氨氧化古菌的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前尚无在陆地深层的相关报道。结合同位素示踪与分子生物学技术探索了稻田深层土壤中anammox与AOA的存在及特性。结果表明,在沼渣处理废水浇灌的高含氮稻田深层土壤中,anammox与AOA共存。通过构建克隆文库发现,此土壤中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,35个克隆序列只分为4个独立操作单元(OTU),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus 'Kuenenia stuttgartiensis’的同源性超过95%;对氨氧化古菌的分析发现,20个克隆子共得到5个OTU,其与基因库中土壤/沉积物进化分支关系最近,序列的同源性部分超过98%。同位素示踪的初步结果表明,anammox产生的氮气占此土壤总氮气生成量的24.1%-29.8%。AOA与anammox的共存为anammox反应的广泛存在与发生提供了新思路。     

有机稻田埂植物上节肢动物多样性

对稻鸭共作有机稻和常规稻田埂杂草、大豆和芝麻上的节肢动物群落进行了全季节系统调查,共采集2纲、12目、76科、172种,其中天敌103种(包括33种蜘蛛,6种捕食性昆虫和64种寄生性昆虫)、植食性昆虫64种.结果表明,蜘蛛和天敌昆虫丰富度以有机稻田埂最大,其蜘蛛物种数和个体数是常规田埂的4.5倍以上,天敌昆虫物种数和个体数是常规田埂的1.5倍以上.比较田埂植物上昆虫多样性表明,在有机稻田,大豆和杂草田埂上的昆虫物种丰富度最大(71),其次是芝麻(62),而杂草上的Shannon多样性指数最大;在常规稻田,大豆田埂上昆虫丰富度(52)和Shannon多样性指数最大,杂草上的昆虫Shannon多样性指数最小.有机田埂杂草上蜘蛛和飞虱发生动态有明显的跟随现象,由于喷施杀虫剂防治飞虱,常规田埂杂草上的蜘蛛和飞虱数量都处于较低水平,且没有明显的跟随现象.调查结果说明,有机稻田比常规稻田更有利于天敌的保护,在常规管理模式下田埂种植大豆和芝麻对稻田节肢动物群落保护具有积极作用.     

不同耕作模式下稻田水中氮磷动态特征及减排潜力

通过微区模拟稻田试验, 研究了夏季施肥免耕、浅耕和深耕3种耕作模式下不同滞水时间稻田排水中氮磷的动态特征及总氮、总磷流失潜能。结果表明:(1)3个耕作处理5 d后的稻田滞排水中TN、NH⁺₄-N、TP和DP 均处于较低的浓度水平, 免耕的田面水中NO^-₃-N浓度较低。(2)不同耕作模式滞水5 d后TN的绝对流失量均处于较低水平。深耕处理的稻田水中TN的流失潜能相对较小。不同耕作模式处理后氮素的相对流失形态与潜能以TN为主。(3)浅耕处理田面水中TP绝对流失量和相对流失潜能最少。不同耕作模式滞水5 d后排水可显著减少田面水中TP流失。不同耕作模式处理田面水中磷素流失形态随时间呈TP与DP交替变化。因此, 从减少田面水中氮磷的绝对流失量出发, 夏季浅耕不失为最佳清洁耕作模式;同时滞水5 d后排水能有效减少田面水中氮磷的流失量, 减少稻田排水对面源污染的影响。     

稻田水生昆虫的采样技术方法与应用

稻田水生昆虫在稻田生态系统功能实现中发挥着重要的作用。本文基于作者对稻田生态系统中水生昆虫多样性研究,系统地介绍了稻田水生昆虫的生态位分布、定量研究与定性研究的采集技术方法与流程,为更好地开展稻田水生昆虫研究提供技术支撑。     

鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配与觅食行为

2013年11月—2014年2月,采用瞬时扫描和焦点动物法研究了鄱阳湖区稻田生境中灰鹤越冬行为的时间分配、活动节律与觅食行为。结果显示,觅食(64.09%)行为所占比例最大,其次为警戒(15.97%)、飞行(8.67%)和修整(7.37%)行为。4种主要行为中,觅食行为时间分配随越冬前期(11月)、中期(12月—翌年1月)、后期(2月)逐渐增加,其余行为时间均逐渐减少。各环境因子对主要行为的影响存在显著交互效应,修整行为随各环境因子变化最为明显,日最低温度升高、日最高温度降低、日照长度增加及湿度降低都会使修整行为增加;日照长度增加和湿度降低时,觅食行为增加;日照长度增加时,警戒行为减少。环境因子对成鹤影响效果与总体相同。环境因子仅对幼鹤的觅食行为影响显著,即日照长度增加和湿度降低,幼鹤觅食行为增加。环境因子对行为的影响为非线性关系,致使其影响趋势在不同范围内有所变化。行为节律上,灰鹤昼间各时段觅食行为保持较高水平,觅食高峰出现在11:00—11:59和17:00—17:30。灰鹤觅食生境与其夜宿地分离,致其上午觅食高峰有所推后。幼鹤昼间各时段行为节律与成鹤有较大差异,且各时段觅食行为比例均高于成鹤。灰鹤越冬期在稻田生境的平均啄食频率为(32.06±0.47)次/min,平均步行频率为(6.55±0.35)步/min。啄食频率与步行频率呈极显著负相关。时段和集群类型对啄食频率的影响存在显著交互效应。稻田中食物资源的可利用性逐渐下降,灰鹤的啄食频率随时间逐渐降低,为保证越冬期间获取足够的能量供应,灰鹤采取逐渐增加步行频率和觅食时间的策略。有觅食间隔的抽样单元中,平均警戒次数为(1.37±0.04)次/单元,平均警戒持续时间为(6.02±0.37)s/单元。成鹤花费在警戒的时间多于幼鹤,家庭群中的个体警戒持续时间多于聚集群中的个体。     

UV-B辐射增强对元阳哈尼梯田稻田CH4排放规律的影响

在大田条件下,原位种植传统水稻品种白脚老粳,采用静态箱-气相色谱法研究了UV-B(ultraviolet-B)辐射增强(7.5 kJ m-2d-1)对元阳哈尼梯田海拔1600 m处稻田CH4排放量的影响,同时观测UV-B辐射增强对水稻生长的影响。结果表明:(1)UV-B辐射增强显著降低了水稻植株分蘖末期、拔节孕穗期、抽穗扬花期、成熟期地上部和地下部生物量(P0.05)。(2)UV-B辐射改变了稻田CH4的季节和日排放(成熟期)规律:对照组在拔节孕穗期出现1个排放峰,处理组在拔节孕穗期和成熟期出现2个排放峰;与对照相比,UV-B辐射增强改变了水稻成熟期CH4日排放第2个峰值出现的时间。(3)处理组CH4的季节排放通量与箱内温度的季节变化有显著的正相关性(R=0.789,P0.05)。(4)UV-B辐射增强在分蘖末期、拔节孕穗期、成熟期都极显著提高了CH4的累计排放量(P0.01),分别提高了47.2%,293.8%和74.4%。总之,UV-B辐射增强促进了元阳哈尼梯田传统水稻田CH4的排放。     

长期施肥对稻田土壤细菌、古菌多样性和群落结构的影响

稻田土壤是“迷失碳”的重要吸纳场所之一,也是温室气体(CH4和N2O等)的重要排放源.大气温室气体的动态变化与土壤碳氮转化的微生物过程紧密相关.以湖南桃江国家级稻田肥力变化长期定位试验点为平台,采用PCR-克隆测序和实时荧光定量PCR技术,研究不施肥(CK)、施氮磷钾肥(NPK)和氮磷钾肥+秸秆还田(NPKS)3种长期施肥制度(＞25 a)对稻田土壤细菌和古菌群落结构及数量的影响.细菌和古菌16S rRNA基因文库分析结果表明:稻田土壤细菌主要类群为变形菌、酸杆菌、绿弯菌,而古菌主要为泉古菌和广古菌.长期施肥导致土壤细菌和古菌种群结构产生明显差异,与CK相比,NPK和NPKS处理稻田土壤的变形菌、酸杆菌和泉古菌相对丰度增加.LIBSHUFF软件分析结果也表明,16S rRNA基因文库在CK、NPK及NPKS处理间存在显著差异.3种施肥处理的稻田土壤细菌16S rRNA基因拷贝数为每克干土0.58× 1010～1.06×1010个,古菌为每克干土1.16×106 ～ 1.72×106个.施肥(NPK和NPKS)后,细菌和古菌的多样性和数量增加,且NPKS＞NPK.说明长期施肥显著影响土壤细菌和古菌群落结构、多样性及数量.     

用ELISA方法检测稻田捕食者对摇蚊的捕食作用

应用酶联免疫吸附（ELISA）双抗体夹心法,研究了稻田19种常见捕食性天敌对中性昆虫摇蚊的捕食作用。用摇蚊作抗原免疫雄性大白兔获得抗血清,用中和法、双向琼脂扩散实验及交叉反应对所制备的抗血清作特异性检测,抗体反应表明制备的抗血清对摇蚊抗原具有较高的特异性。测定了19种捕食者捕食摇蚊的临界吸收值。在检测的19种捕食者中,有13种捕食了摇蚊,占被检测捕食者种数的67.89％。ELISA阳性反应率最高的是在早稻前期采集的褶管巢蛛,阳性率高达50％,其次是晚稻中期采集的拟水狼蛛,其阳性率为40％。ELISA方法敏感,能快速检测捕食者对猎物的捕食作用及确定节肢类捕食者如蜘蛛对水稻害早控制作用大小,作为一种有效实验工具,可有助于发展水稻害虫综合管理理论。     

稻田蘑菇半裸镰刀菌病害的研究

半裸镰刀菌是双孢蘑菇栽培中出现的一种新的病原菌。报道了该病原菌的培养特征、形态特征、症状及发病规律 ,温度、pH、12种药物对菌丝体生长的影响 ,结果表明 ,使用克霉灵、甲醛、硫酸铜、有机酸等药物可以有效地杀灭病原菌