不同熟化措施对黑土母质发育的新成土壤有机碳库的影响

基于8年田间定位试验,采用土壤团聚体分组和闭蓄态微团聚体分离技术,将土壤有机质分为总粗颗粒有机质(活性碳库)、总细颗粒有机质(慢性碳库)和总粉黏粒(惰性碳库) 3个组分,探讨不同熟化措施对黑土母质发育而成的新成土壤总有机碳库及不同活性有机碳库的影响,为黑土严重侵蚀地区母质表露后土壤肥力的快速恢复提供依据。试验设置自然恢复(NatF)、苜蓿种植(Alfa)、无肥(F0C0)、化肥(F1C0)、低量有机肥与化肥配施(F1C1)、高量有机肥与化肥配施(F1C2)等6个熟化处理。结果表明:黑土母质经过8年不同熟化处理后,土壤总有机碳和各组分有机碳含量均显著提高;与NatF相比,有机肥与化肥配施(F1C2和F1C1)对土壤总有机碳的提升作用最为明显,增幅分别为60.7%和41.2%;Alfa其次,增幅18. 2%;F0C0或F1C0处理土壤总有机碳与NatF间无显著差异;F1C2和F1C1处理土壤3个组分有机碳含量均显著高于其他熟化处理,与F1C1相比,F1C2处理对各组分有机碳提升作用更为明显;与NatF相比,Alfa处理土壤有机碳的增加主要表现为粉黏粒结合有机碳的增加;F1C0和F0C0处理土壤总细颗粒有机质和总粉黏粒中有机碳与NatF间无显著差异,总粗颗粒有机质中有机碳含量低于NatF。研究表明,在米豆轮作和传统耕作体系下,农田生态系统高量有机物料投入配施化肥能够加速黑土母质的熟化进程,快速提高土壤中活性碳库和惰性碳库的容量,是严重退化黑土有机质快速提升的有效措施。     

黑土母质熟化过程微生物群落碳源代谢特征

东北黑土区由于表土丧失,母质裸露等问题,严重威胁粮食生产和生态环境,通过揭示母质肥力形成过程中微生物群落的碳源利用特征可以让人们更好的理解肥力形成过程中相关微生物过程。以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验为材料,研究母质不同熟化过程下微生物群落碳源代谢特征,结果表明:苜蓿草熟化过程(PAfl)、农田化肥配施有机物熟化过程(PCS+F+OM)可培养微生物数量最多。自然熟化过程(PNat)、苜蓿草熟化过程、农田化肥农产品全循环熟化过程(PCS+F+BM)、农田化肥加有机肥配合型熟化过程可以将微生物活性提高到常规农田黑土的水平。不同熟化过程下微生物群落对单个碳源的利用不同。主成分分析表明自然熟化过程、农田化肥投入熟化过程(PCS+F)、农田化肥农产品全循环熟化过程、农田化肥加有机肥配合型熟化过程与常规农田黑土微生物代谢特征类似。研究表明不同母质熟化过程通过影响微生物群落结构导致对各个碳源的利用发生变化,最终改变了整体碳源代谢特征。     

Salicylic Acid Signaling Controls the Maturation and Localization of the Arabiclopsis Defense Protein ACCELERATED CELL DEATH6

ACCELERATED CELL DEATH6 （ACD6） is a multipass membrane protein with an ankyrin domain that acts in a positive feedback loop with the defense signal salicylic acid （SA）. This study implemented biochemical approaches to infer changes in ACD6 complexes and localization. In addition to forming endoplasmic reticulum （ER）- and plasma membrane （PM）-Iocalized complexes, ACD6 forms soluble complexes, where it is bound to cytosolic HSP70, ubiquitinated, and degraded via the proteasome. Thus, ACD6 constitutively undergoes ER-associated degradation. During SA signaling, the soluble ACD6 pool decreases, whereas the PM pool increases. Similarly, ACD6-1, an activated version of ACD6 that induces SA, is present at low levels in the soluble fraction and high levels in the PM. However, ACD6 variants with amino acid substitutions in the ankyrin domain form aberrant, inactive complexes, are induced by a SA agonist, but show no PM localization. SA signaling also increases the PM pools of FLAGELLIN SENSING2 （FLS2） and BRI1-ASSOClATED RECEPTOR KINASE 1 （BAK1）. FLS2 forms complexes ACD6; both FLS2 and BAK1 require ACD6 for maximal accumulation at the PM in response to SA signaling. A plausible scenario is that SA increases the efficiency of productive folding and/or complex formation in the ER, such that ACD6, together with FLS2 and BAK1, reaches the cell surface to more effectively promote immune responses.     

城市污泥对退化森林生态系统土壤的人工熟化研究

森林退化问题在热带亚热带地区较为严重,在广东鹤山丘陵地区进行的野外试验结果表明,施用城市污水厂污泥可有效地促进树木的生长发育如增加株高和地径,对林中的灌草层植被也有促进和改善;同时可提高林地土壤肥力如土壤有机质和有效养分等,对土壤重金属残留的监测表明,施用污水厂污泥后主要问题是增加了Pb含量,其增加量随污泥用量增加而增加;其它重金属增加不显著。     

红壤柑桔园土壤熟化与酶活性相关性的研究

本文通过对不同垦植年限红壤權柑园土壤化学性状和土壤酶活性的研究,讨论了土壤酶活性与土壤养分含量的关系,土壤酶活性与红壤柑桔园土壤熟化度的相关性,以及土壤酶在红壤果园土壤定向培肥进程中的作用。本研究表明,土壤酶活性可作为红壤柑桔园土壤热化度的重要指标,进而探讨了以土壤酶活性指标作力表征红壤果园土壤熟化度的可能性。     

不同水分条件对池杉幼苗实生土壤营养元素含量的影响

模拟三峡库区消落带土壤淹水变化特征设置了常规生长水分条件(CK组)、轻度干旱水分胁迫(T1组)、土壤水饱和(T2组)以及水淹(T3组)4个不同处理组,研究池杉幼苗实生土壤营养元素含量变化机制.研究结果表明,不同水分处理对池杉幼苗土壤营养元素含量影响程度有所差异.在整个试验期间,T3组土壤有机质含量平均值极显著地分别高于CK、T1、T2组9.2%、5.6%和6.4%,而T1、T2以及CK组土壤有机质含量平均值之间却无显著差异.T2、T3组土壤在整个试验期间的pH值分别显著高出CK组3.0%-10.8%与4.1%-7.5%,而T2、T3组土壤pH平均值相互之间并无显著差异.T3组土壤全N含量整体平均值极显著高于CK、T1、T2组8.9%、5.8%和9.0%;而T1、T2、CK组土壤全N含量平均值相互之间则无显著差异存在.各处理组土壤全P含量平均值之间、全K含量平均值之间均无显著差异存在.T3组水解N含量分别显著高于CK、T1、T2组13.5%、7.1%和6.7%;然而,T1、T2组的水解N含量平均值相互之间却并无显著差异性,但二者均显著高于CK组平均值.土壤速效P含量整体平均值T2与T3组均分别显著低于T1与CK组;与此不同的是,土壤速效K含量平均值T1与T2组均分别显著高于T3与CK组.相关性分析发现,土壤有机质含量与全N、全P以及水解N成极显著正相关,而与速效P含量成极显著负相关.本试验中,池杉幼苗实生土壤在不同水分条件下的营养元素含量变化规律,显示出将池杉选择为三峡库区消落带防护林体系建设的造林树种是可行的.     

施肥和降水对生土熟化的影响

农业生产中常采用深耕、秸秆还田和施用土壤改良剂等措施促进生土熟化。本研究旨在探索施肥与降水配合对生土棉花根、苗、土及微生物间的相互影响机制,为不同降水年型下生土作物合理施肥提供科学依据。试验连续3年以黄土母质生土为供试土壤,探讨施肥深度在0～20 cm,施氮肥(N)、磷肥(P)、氮磷钾复合肥(NPK)、有机肥(ORG)以及干旱、平水、丰水三个降水年型下在40～60 cm施ORG和ORG+NPK分别对生土熟化的效果。研究结果表明,生土地0～20 cm施有机肥显著增加棉花杆重、棉桃总重和地上部总重量,施有机肥或含磷肥对生土棉花根际土壤养分、根系养分含量和酶活性有明显促进作用。施有机肥明显改善了土壤微生物多样性和丰富度;相同施肥条件下,降水对土壤熟化的效果至关重要。其中,干旱年和丰水年施有机肥均显著增加棉花产量,在平水年施有机肥和氮磷钾复合肥,干旱年或丰水年单施有机肥能更有效的提高土壤微生物多样性。综合分析得出,生土地快速改良熟化土壤的施肥措施为有机肥加磷肥。结合降水的条件下,加快生土熟化、提高土壤微生物多样性的最佳施肥方式为:平水年配施有机肥和氮磷钾复合肥,干旱年和丰水年单施有机肥。     

生长不同植物的刺槐树洞附生土中真菌群落组成的初步调查研究

树洞是陆地生态系统特殊生境之一,目前对其研究报道不多。基于高通量测序,我们调查分析了贵州城市绿地一些生长有不同植物的刺槐树洞附生土样中真菌群落的组成。研究结果显示,在属水平上,植物为排风藤Solanum cathayanum、女贞Ligustrum lucidum、小藜Chenopodium serotinum、中国绣球Hydrangea chinensis、苦苣Cichorium endivia及牛膝Achyranthes bidentata的刺槐树洞附生土,其真菌群落优势属分别为绿僵菌属Metarhizium、粗糙孔菌属Trechispora、Fungi下一未鉴定属、团壳菌科Boliniaceae中一未定属、久浩酵母属Guehomyces及丛赤壳科Nectriaceae中一未定属,各优势属的相对多度分别为57.67%、42.96%、30.60%、86.45%、33.15%及12.26%。此外,样本中还存在许多昆虫及人类潜在病原菌和独特的真菌资源,值得进一步探索。     

长期施肥下红壤地区土壤熟化肥力评价

以湖南祁阳中国农业科学院红壤实验站的"生土熟化"长期定位试验(1982—2007年)为基础,运用数值化理论综合评价分析了红壤地区3种母质土壤(花岗岩母质土壤、第四纪红壤、紫色砂页岩土壤)在6种熟化措施(不施肥,CK;不施肥+秸秆还田,CKR;施氮磷钾化肥,NPK;施氮磷钾化肥+秸秆还田,NPKR;施有机物稻草,M;施有机物稻草+秸秆还田,MR)下土壤肥力的变化特征.结果表明:综合肥力指数(IFI)与作物相对产量显著相关,能较好地反映土壤肥力状况.3种土壤IFI均表现为NPK,NPKRM,MRCK,CKR,且均以NPKR处理最高,分别达到了0.77(花岗岩母质土壤)、0.71(第四纪红壤)和0.71(紫色砂页岩土壤),秸秆还田比秸秆不还田处理提高了6.72%～18.83%.3种母质土壤IFI均在熟化7年左右出现一个拐点;IFI的年增加速率表现为:紫色砂页岩土壤(0.016a-1)第四纪红壤(0.011a-1)花岗岩母质土壤(0.006a-1).有机无机肥配施和秸秆还田是快速提高南方红壤地区土壤肥力的重要措施.