水稻叶片光谱对亚铁胁迫的响应

在湖泊富营养化治理过程中,除了要注意控制氮、磷的输入,还应考虑铁（Fe）的调控作用．本文基于“Fe^2＋假说”,探索性地将植物光谱效应应用于湖泊水体富营养化遥感预警机制研究．在水培条件下分析了亚铁（Fe^2＋）胁迫对水稻（Oryza sativa L．）体内Fe含量、叶绿素浓度及可见一近红外特征光谱的影响,并对其相关关系进行了深入探讨;同时,应用3个光谱定量化指标A1（Fe^2＋胁迫水稻叶片在460～670nm波段反射率变化积分值）、A2（Fe^2＋胁迫水稻叶片在760～1000nm波段反射率变化积分值）、S（Fe^2＋胁迫水稻叶片光谱曲线红边“蓝移”强度）分别建立了水稻叶片Fe含量与叶片光谱之间的定量相关关系模型．结果表明,随培养液中Fe^2＋浓度的升高,水稻体内Fe含量逐渐增加,叶绿素浓度降低,叶片光谱反射率在可见光波段升高,在近红外波段降低,同时红边发生“蓝移”．水稻叶片的3个光谱指标A1,A2,S与叶片中Fe含量都具有显著相关性,相关系数分别为0．933（P〈0．01）,-0．965（P〈0．01）和0．946（P〈0．01）,且A1,A2和S3个参数都能够较好地模拟（复相关系数R^2〉0．96）和估测水稻叶片Fe含量。     

施肥和秸秆还田对黑土农田土壤剖面养分分布的影响

以东北黑土区玉米田为对象,利用田间原位小区试验,结合亮蓝染色示踪技术,研究不施肥(CK)、常量化肥(T1)、化肥减施秸秆还田(T2)、化肥减施秸秆还田配施有机肥(T3)条件下,土壤剖面的养分分布特征及其对施肥措施和秸秆还田的响应机理.结果 表明:与CK相比,各施肥处理均显著增加了玉米产量,但不同处理之间耕层土壤全量养分...     

Fe(Ⅲ)对藻类生长及光谱特征的影响

利用室内培养实验,研究不同Fe(Ⅲ)浓度处理下太湖藻类叶绿素含量、藻类反射光谱随时间的变化规律。通过导数光谱技术、"红边"光学参数(红边位置)对藻类光谱信息进行定量提取,并与藻类叶绿素含量、藻体Fe(Ⅲ)含量进行相关分析,建立了培养液Fe(Ⅲ)浓度-藻类叶绿素含量-藻类光谱的定量关系。结果表明:适宜的Fe(Ⅲ)浓度(18μmol·L-1)有利于藻类生长及叶绿素合成,过高Fe(Ⅲ)浓度(30μmol·L-1)在培养前期能促进藻类叶绿素的合成,但在培养后期会抑制藻类叶绿素的合成,缺铁(0μmol·L-1)使叶绿素的合成受到显著的抑制;不同Fe(Ⅲ)浓度下藻类光谱植被指数(SR705、ND705)、红边位置与藻类叶绿素含量的相关性显著(P0.05)。     

土壤Fe(Ⅲ)异化还原机理及影响因素研究进展

微生物的异化Fe(Ⅲ)还原指以Fe(Ⅲ)为末端电子受体在厌氧条件下氧化有机物的产能过程,在生物地球化学循环中起着重要的作用,异化还原的产物为Fe(Ⅱ)。目前对Fe(Ⅲ)微生物还原的物理、生物化学特性的认识还十分有限。本文系统介绍了异化Fe(Ⅲ)还原的机理及影响因素,包括还原不溶性Fe(Ⅲ)氧化物的机制及与Fe(Ⅲ)还原相关的分子生物学的研究进展。分析了目前研究中存在的问题,并从分子生物学及生物地球化学角度对异化Fe(Ⅲ)还原研究方向进行了评述与展望。旨在加强相关领域研究人员对该科学问题的了解和重视,通过学科交叉和合作加快我国在这一领域的研究。     

添加山皮土和秸秆对铁尾矿基质性质及植物生长的影响

铁尾矿砂作为复垦基质是实现其资源化利用的有效途径。本研究以室内盆栽法探究山皮土和秸秆对铁尾矿基质性质及紫穗槐幼苗生长的影响。处理因素为山皮土添加比例(0%、25%、50%、75%、100%)和秸秆添加比例(1%、3%、5%)。结果表明:添加山皮土能降低基质容重、全P、速效P含量,提高了田间持水量、阳离子交换量、全K和速效K含量;添加秸秆降低了基质容重,提高了田间持水量、阳离子交换量、全N、全P、速效N、速效K和TOC含量。在紫穗槐生长效果上,添加山皮土提高了紫穗槐幼苗的株高、根长、地径、冠幅和生物量;添加秸秆使紫穗槐幼苗的株高、根长、地径、冠幅和生物量呈现先增大后减小的趋势(3%1%、5%)。综合分析表明,紫穗槐幼苗在3%秸秆+100%山皮土处理下生长情况最佳,而3%秸秆+50%山皮土处理的各个指标均与1%秸秆+0%山皮土处理差异显著(P0.05),紫穗槐幼苗生长状况良好。因此,在实践中,在铁尾矿砂中添加3%秸秆+50%山皮土作为复垦配方可以更大限度地实现铁尾矿砂资源化利用。     

玉米与籽粒苋不同种植模式下植物生长及Cd累积特征

为实现Cd污染农田边生产边修复的目标,采用田间原位修复的方式,将玉米与籽粒苋在Cd污染农田中以5种不同的间作模式种植: 交替宽窄行玉米宽行间作单行籽粒苋(T₁)、交替宽窄行玉米宽行间作双行籽粒苋(T₂)、等行距双行玉米间作单行籽粒苋(T₃)、等行距双行玉米间作双行籽粒苋(T₄)、玉米/籽粒苋等4行距间作(T₅),并以玉米(CK₁)和籽粒苋(CK₂)单作种植作为对照,探究不同间作结构配置对作物与超富集植物生长及Cd累积特征的影响.结果表明: 1)与CK₁相比,各间作模式单株玉米的籽粒产量呈增加趋势;T₁间作模式玉米的籽粒产量较CK₁增加10.5%,T₄和T₅间作模式玉米的籽粒产量较CK₁分别减少6.3%和5.4%,T₂和T₃间作模式基本稳产;间作籽粒苋地上部单株生物量及单位面积产量较CK₂分别显著减少69.5%～95.7%和83.9%～96.9%. 2)各间作模式玉米籽粒Cd含量较CK₁呈减少趋势,而间作籽粒苋Cd含量较CK₂呈增加趋势. 3)与CK₂相比,各间作模式籽粒苋的富集系数、转运系数、有效转运系数均呈增加趋势;间作籽粒苋地上部Cd的单株及单位面积提取量较CK₂分别显著减少40.4%～86.7%和70.4%～88.9%;各间作模式玉米与籽粒苋地上部Cd的单位面积提取总量高于单作玉米,但低于单作籽粒苋. 4)各间作模式玉米根际土有效态Cd含量及籽粒苋根际土总Cd、有效态Cd含量分别较单作玉米及单作籽粒苋呈增加趋势,但对非根际土没有显著影响.本研究中,T₁间作模式有利于玉米籽粒产量的提高,T₅间作模式有利于籽粒苋Cd提取量的最大化.