鸭稻共作方式对水稻生长的影响

对鸭稻共作生产方式下水稻几个生育期的株高、叶面积指数、生物量、根系活力、根系形态特征指标等进行了对比研究。结果表明,鸭稻共作生态模式中由于鸭子的活动,对水稻生长发育具有一定影响。与常规水稻栽培方式相比,鸭稻共作方式下水稻株高、叶面积指数、生物量有减小的趋势,而且在有效分蘖期和幼穗分化期存在着显著或极显著差异。鸭子活动对水稻根系生长状况(根/冠比、根系活力)也具有一定作用,与常规水稻栽培方式相比,鸭稻共作方式下水稻根冠比和根系活力有增加趋势,根冠比在幼穗分化期达到显著差异,根系活力在有效分蘖期存在显著差异;鸭稻共作方式下水稻根系总长变化无明显规律,根系表面积与常规栽培方式下相比无显著差异。     

土壤施钙诱导水稻幼苗抗低温和抗病生理机制研究

试验发现,以干土重1％的CaO混土处理培育水稻秧苗,能显著提高幼苗的抗低温和抗立枯病能力．对其生理机制研究表明,该处理对水稻幼苗体内活性氧清除酶系统具有显著影响,与空白对照处理相比。施钙处理的水稻幼苗根部和地上部SOD活性增强;根部POD活性显著增强,地上部POD活性下降;根部和地上部CAT活性则先下降,后上升;根部和地上部的可溶性蛋白含量均有所上升．POD同工酶PAGE电泳结果表明,CaO处理的水稻幼苗地上部POD同工酶谱带明显减弱和减少,而根部POD同工酶谱带增强和增多．这些结果揭示了土壤施加CaO可提高水稻幼苗抗低温和抗病能力的部分原因．     

根区通氧状况对水稻幼苗生长及吸收镉的影响

采用水培的方法研究了根区通氧状况对水稻根系结构、根系泌氧、根表铁膜生成以及水稻耐受、吸收Cd的影响.水培条件下,根区氧处理对水稻幼苗的生长产生了一定的影响,缺氧条件下的水稻根的伸长量降低,生物量增加,直径增粗,根系泌氧量增加,并降低幼苗对Cd的吸收.当培养溶液Cd2+浓度为1.0 mg/L时,缺氧处理相对于通氧处理,根表吸附的Cd降低了85 5%,地下部分吸收的Cd降低了35%,转运到地上部分的Cd降低了58%.根表铁膜对Cd的吸收和转运也有一定的抑制作用,但其作用因环境中Cd2+浓度和根区通氧状况而异.在根区通氧充分的培养条件下,水稻幼苗铁膜对较高浓度Cd2+(1.0 mg/L)的吸收和转运起着重要的作用,DCB-Cd占根系吸收Cd的50%,茎叶对Cd的吸收显著降低(p<0.05).研究表明在缺氧胁迫下,根系结构本身(如根表通透性降低)是影响水稻吸收Cd的重要因素.     

稻鸭共生系统中鸭品种对水稻生长特性的影响

鸭子品种间的差异对稻鸭共生系统中水稻的生长特性可能有重要影响.为了探究鸭子品种对水稻生长特性的影响,选取水鸭(SY)、洋鸭(YY)和绿头鸭(LTY)3个常见鸭品种作为处理,以水稻常规单作(CK)为对照,采用随机区组设计的方法进行田间小区试验,研究其对水稻根部、茎部、叶部性状及水稻产量的影响.结果 表明:YY和LTY处理...     

稻鸭共育复合系统对水稻生长与产量的影响

通过田间对比试验,研究了稻田全天候家鸭野养对水稻生长发育及其稻谷产量的影响.结果表明,在稻鸭共育复合生态系统中,由于鸭在稻间的活动明显改善了水稻群体质量,水稻无效分蘖比不养鸭对照显著减少,提高成穗率8.08%,增加水稻群体基部透光率4.05%;齐穗期和成熟期的绿叶面积比不养鸭对照分别增加6.01%和10.65%,叶片叶绿素含量增加2.90%和17.82%;齐穗期的根系活力和灌浆期剑叶的光合作用强度分别比不养鸭对照增加24.02%和15.73%,从而积累较多的有机同化物,提高经济系数2.87%,增产稻谷4.93%,最终实现了水稻良好生育和高产、高效的目标.     

添加葡萄糖和淀粉对盆栽甜樱桃根区土壤碳代谢及根功能的影响

在1年生盆栽甜樱桃土壤中添加葡萄糖和淀粉(4 g·kg^-1),以不添加外源碳为对照,处理后0~60 d内定期采根区土样测定土壤微生物生物量碳、蔗糖酶和淀粉酶活性以及微生物群落功能多样性,处理后第30天测定根系呼吸速率、呼吸途径和根系活力.结果表明： 添加葡萄糖后,土壤蔗糖酶活性及微生物生物量碳均表现为先升高再降低,峰值分别出现在处理后第15天及第7天,分别高于对照14.0%和13.1%,土壤有机质含量表现为先升高再降低再缓慢回升;添加淀粉后显著提高了土壤淀粉酶活性,第15天时为对照的8.5倍,土壤微生物生物量碳除在第7天低于对照外,其余时期均高于对照,土壤有机质含量表现为先升高再下降,处理后第60天高于对照19.8%.BIOLOG分析表明,处理后第15天平均吸光度（AWCD）值及微生物活性均达到最大值,表现为淀粉>葡萄糖>对照.处理后第30天,葡萄糖处理显著增加了土壤微生物对碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类、酚酸类和胺类碳源的利用,淀粉处理显著增加了土壤微生物对碳水化合物类、羧酸类、聚合物类和酚酸类碳源的利用.处理后第30天,葡萄糖处理甜樱桃根系总呼吸速率分别较对照及淀粉处理提高21.4%和19.4%,根系活力分别提高65.5%和37.0%.添加葡萄糖和淀粉影响了甜樱桃根区土壤稳定碳源及不稳定碳源的代谢过程,整体上提高了土壤微生物活性,增强了甜樱桃根系呼吸速率及根系活力.     

高寒矮嵩草草甸群落植物多样性和初级生产力对模拟降水的响应

通过野外控制实验,研究了高寒矮嵩草草甸群落植物多样性、初级生产力对模拟降雨条件的响应.结果表明: 1 在植物生长期 6月 ,增加降雨20%、增加降雨40%,植物群落物种多样性指数 H 和均匀度指数 J 分别比对照提高了0.188和0.011、0.735和0.076,生长期 7月 增加降雨20%物种H和J提高了0.409和0.07; 2 禾草类:增加降雨20%处理的地上生物量与对照相比没有明显的显著性差异 P>0.05 ,增加降雨40%处理的地上生物量与对照相比差异显著 P<0.05 ,说明过多增加降雨会抑制禾草的生长发育.杂类草:减少降雨50%处理的地上生物量与对照相比差异显著 P<0.05 ,其地上生物量对减少降雨的反映比较敏感.莎草类:其地上生物量对增加和减少降雨都没有显著变化; 3 0～10cm和0～30cm土层地下生物量均在增加降雨20%时最高,地下生物量的总量也在增加降雨20%时最高; 4 矮嵩草草甸地下生物量与地上生物量、总生物量的比值接近于生长季末时最大,且在模拟增加降雨20%的水平时,7、8、9月份地下和地上生物量较其它处理组高.     

遮荫对撂荒地草本群落生物量分配和养分积累的影响

城市化进程导致农村出现大量的撂荒地,了解撂荒地不同利用方式下的植物群落动态可为撂荒地利用与管理提供重要的基础数据。撂荒地栽植与没有栽植林木是否影响林下草本群落的生物量分配与养分积累仍有待于研究。采用50%—95%遮荫网处理,模拟林下光环境对撂荒地草本群落生物量分配和养分积累特征的影响。结果表明:随着遮荫强度增加,群落总生物量著降低。遮荫处理显著降低了地上生物量及其分配比例,而对根部生物量的影响不显著,却显著提高了根部生物量的分配比例。光照强度与总生物量和地上生物量呈极显著正相关。遮荫处理显著降低了群落地上部分C含量,显著提高了P、K含量,对N含量影响不显著;遮荫处理也显著提高了根部C、N、P含量,但对K含量的影响不显著。随遮荫强度增加,地上部分C、N、P、K的分配比例显著降低,根部C、N、P、K的分配比例显著提高。相关分析表明,光照强度仅与地上部分N含量、根部C、N、P含量极显著相关。遮荫处理显著降低了地上部分C∶N、C∶P和地下部分的C∶N,但对地下部分N∶P、C∶P影响不显著。可见,遮荫将影响撂荒地草本植物群落地上部分生物量和养分积累,而根部对光照强度改变的响应不敏感。     

锌和铁缺乏对枳生理指标、矿物质含量及叶片超微结构的影响

采用营养液培养法,研究了缺锌(0μmol·L-1 Zn2+)、缺铁(0μmol.L-1 Fe-EDTA)条件下柑橘砧木枳的生理胁迫反应.结果表明:1)锌、铁缺乏使枳生物量与根系活力均显著下降,叶片与根系中的SOD活性明显上升;叶片与根系中的POD活性在缺锌下显著增高,但在缺铁胁迫下显著降低;缺锌处理的根系CAT活性显著上升,但缺铁处理下的CAT活性与对照无显著差异.2)缺铁处理的根部K、Mg、P含量及缺锌处理的地上部K含量均显著降低;缺铁处理的根部和地上部Zn、Cu含量以及缺锌处理的根部Fe、Mn及地上部Mn含量均显著增高.3)叶肉细胞超微结构变化显著,缺铁胁迫下细胞器受损程度较重,如叶绿体、线粒体空泡化严重,叶绿体膜及类囊体片层模糊,质体小球明显增多,无淀粉粒;而缺锌处理时叶绿体基粒片层排列松散、数目明显减少,质体小球明显增多.     

大气CO2和O3浓度升高对汕优63生长动态、物质生产和氮素吸收的影响

大气二氧化碳(CO_2)和近地层臭氧(O_3)浓度升高将极大地改变作物的生长环境,进而影响作物包括主要粮食作物的生产力。利用自然光气体熏蒸平台,设置室外对照(Ambient)、室内对照(CK,实时模拟室外环境)、高浓度CO_2(Ambient CO_2+200μmol/mol)、高浓度O_3(Ambient O_3的1.6倍)、高浓度CO_2+O_35个处理,研究大气组分变化对敏感水稻汕优63生长动态、物质生产及氮素吸收的影响。结果表明,室外对照和室内对照水稻的多数测定指标无显著差异。与CK相比,O_3处理使水稻生育中后期株高和分蘖数明显下降,且随时间推移降幅逐渐增加,最大降幅分别达21%和15%,但CO_2处理使水稻生育中后期株高和分蘖数明显增加,最大增幅分别为5%和18%,CO_2+O_3处理使水稻株高最大下降为7%,但对各期分蘖数没有影响。与CK相比,O_3处理使水稻成熟期叶片、茎鞘、稻穗和根系生物量大幅下降,使全株总生物量平均下降51%,CO_2处理对绿叶和黄叶生物量无显著影响,但使茎鞘、稻穗和根系生物量明显增加,使全株总生物量平均增加37%,CO_2+O_3处理对各器官和全株生物量均无显著影响。臭氧处理使生物量在叶片中的分配比例显著增加,而CO_2处理则表现相反,CO_2+O_3处理对水稻物质分配的影响小于单独的O_3处理。与CK相比,O_3处理使水稻抽穗期植株含氮率平均增加29%,吸氮量下降31%,而CO_2处理或CO_2+O_3处理对地上部植株含氮率和吸氮量的影响均未达显著水平。试验结论,近地层臭氧浓度升高使水稻变矮、分蘖减少、生长受抑,但同步增加的二氧化碳浓度可明显缓减甚至抵消臭氧胁迫对汕优63生长发育的负效应。     

改变碳输入对亚热带人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响

通过在亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)和米老排(Mytilaria laosensis)人工林中设置互换凋落物、去除凋落物、去除凋落物+去除根系和对照处理来分析改变地上、地下碳输入对人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响。结果显示,改变地上、地下碳输入对土壤微生物生物量碳、氮的影响因树种而异。在米老排林中,土壤微生物生物量不受碳源的限制。而在杉木林中,加入米老排凋落物、去除凋落物和去除凋落物+去除根系3种处理中土壤微生物生物量碳、氮具有明显增加的趋势。磷脂脂肪酸分析结果显示,杉木林中,添加高质量的米老排凋落物后,革兰氏阳性细菌、阴性细菌、丛枝菌根真菌、放线菌和真菌群落生物量分别显著增加了24%、24%、53%、25%、28%,革兰氏阴性细菌和丛枝菌根真菌的相对丰度均有显著增加。与对照相比,杉木林中去除凋落物后革兰氏阳性细菌、阴性细菌、丛枝菌根真菌、放线菌和真菌群落生物量分别显著增加了22%、29%、44%、25%、52%,真菌与细菌比值显著增加了21%。但是,去除凋落物+去除根系处理对两个树种人工林土壤微生物群落组成均无显著影响。米老排和杉木林土壤微生物生物量碳、氮的季节变化格局不同,土壤养分有效性可能是驱动土壤微生物生物量季节变化的主要因子。未来研究需要关注凋落物和根系在不同树种人工林中对土壤微生物群落的相对贡献。     

模拟氮沉降对中亚热带杉木幼树根系生物量的影响

植物根系是全球陆地生态系统碳储量的重要组成部分,在全球生态系统碳循环中起着重要作用,日益加剧的氮沉降会影响根系生物量在空间和不同径级的分配,进而影响森林生态系统的生产力和土壤养分循环。以杉木幼树为研究对象,通过野外氮沉降模拟实验,研究氮沉降四年后对不同土层、不同径级根系生物量的影响。结果发现：（1）低氮和高氮处理总细根生物量较对照均无显著差异（P > 0.05）,高氮处理粗根生物量及总根系生物量较对照分别增加45%和40%（P < 0.05）;（2）与对照相比,施氮处理显著增加20-40 cm与40-60 cm土层细根和粗根生物量,且在低氮处理下,20-40 cm土层细根、粗根在总土层细根与粗根生物量的占比显著提高。（3）与对照相比,高氮处理显著增加了2-5 mm、5-10 mm及10-20 mm径级的根系生物量,低氮处理显著增加2-5 mm、5-10 mm径级根系生物量,且显著降低20-50 mm径级根系生物量。综上所述表明：氮沉降后杉木幼树通过增加较粗径级根系来增加对养分及水分的输送,同时通过增加深层根系生物量及其比例的策略来维持杉木幼树的快速生长;而根系生物量的增加,在一定程度上会增加根系碳源的输入,影响土壤碳循环过程。     

空气断根对侧柏实生苗生物量分配和根系生长的影响

为探求林木幼苗生物量分配和根系生长对空气断根的响应,以侧柏(Platycladus Orientalis)实生苗为材料,设置空气断根(T)和不断根(CK)处理,研究了空气断根10、30 d和50 d后对侧柏生物量、根系形态特征及吸收面积的影响。结果表明:(1)T处理的侧柏幼苗地上生物量、根生物量、总生物量、根长、根表面积、根体积及根尖数在断根10、30 d和50 d后均大于CK,且显著扩大了根系总吸收面积和活跃吸收面积。(2)空气断根显著影响了侧柏实生苗的生物量分配格局,其根冠比在整个试验阶段呈先增大后减小的趋势,而CK逐渐减小。(3)两种处理的侧柏幼苗根系直径集中在0-0.5 mm。与CK相比,T处理侧柏随空气断根时间延长,单株根系直径在0-0.5 mm的根数量急剧增多,占总根尖数的79%,根平均长度、根表面积、根体积和根尖数显著增大。(4)生物量参数和根形态参数之间关系密切。根生物量与地上生物量及总生物量呈显著正相关(P0.05)。除根系平均直径外,根生物量、地上生物量和总生物量分别与根长、根表面积、根体积、根尖数呈显著正相关,根冠比与地上生物量呈负相关。因此,空气断根有效改善了侧柏幼苗的根系形态特征,提高了吸收面积,显著促进侧柏实生苗在生长早期快速发育。     

有机酸对苗期水稻吸收和运输镉的影响

采用营养液培养法,研究了水(对照)、柠檬酸、苹果酸和乙二胺四乙酸(EDTA)4个处理对不同品种水稻幼苗吸收和转运Cd的影响及其对根中Cd的解析作用。结果表明:与对照相比,EDTA的添加明显抑制了水稻根部对Cd的吸收,使水稻幼苗地上部和根中Cd的含量分别降低了90%和96%;但促进了Cd向地上部的运输,地上部Cd量占总吸收量的43.0%~55.9%(对照组为20.0%~32.2%)。而柠檬酸和苹果酸的添加对水稻根系吸收和运输Cd的影响较弱。3种有机酸对不同水稻品种Cd吸收的影响趋势一致。解析试验的结果表明,EDTA对根中的Cd具有较强的解吸能力,而柠檬酸和苹果酸相对较弱。     

植物残体对青藏高原高寒草甸土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P化学计量特征的影响

植物残体是引起土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P改变的关键因素,但是其作用机理尚不明确。本研究以青藏高原东缘高寒草甸为对象,通过测定土壤、微生物生物量和胞外酶活性等指标,探究移除地上植物或根系及植物残体添加对土壤、微生物和胞外酶C∶N∶P的影响。结果表明: 与无人为扰动草甸相比,移除地上植物显著降低了土壤C∶N(变幅为-23.7%,下同)、C∶P(-14.7%)、微生物生物生物量C∶P、N∶P,显著提高了微生物生物量C∶N、胞外酶C∶N∶P。与移除地上植物相比,移除地上植物和根系显著降低了土壤C∶N(-11.6%)、C∶P(-24.0%)、N∶P(-23.3%)和微生物生物量C∶N,显著提高了微生物生物量N∶P和胞外酶N∶P;移除地上植物后添加植物残体显著提高了微生物生物量C∶N、C∶P和胞外酶C∶N,显著降低了胞外酶N∶P。与移除地上植物和根系相比,移除地上植物和根系后添加植物残体显著降低了土壤C∶N(-16.4%)、微生物生物量C∶P、N∶P和胞外酶N∶P,显著提高了胞外酶C∶N。综上可知,去除植物显著影响土壤、微生物和胞外酶的C∶N∶P,微生物生物量和胞外酶C∶N∶P对植物残体的响应更为敏感。有无根系是添加植物残体时土壤、微生物和胞外酶的生态化学计量稳定性强弱的关键所在。添加植物残体的措施适用于植物根系尚且完好的草甸,有利于高寒草甸土壤碳固存,对没有根系的草甸土壤可能不适用,会增加土壤CO₂排放。     

不同水稻品系幼苗对砷（As）的耐性、吸收及转运

利用琼脂培养基模拟水稻生长的厌氧环境,研究了As对不同水稻品系幼苗生长的影响以及As在其体内的积累及转运特性.结果表明,不同浓度(0～4.0mg/L)的As对供试水稻品系根部干物质积累无显著影响(P>0.05).杂交稻与糯稻的地上部干物质积累随基质中As浓度的增加呈减小趋势,但低剂量的As(0.5mg/L)促进常规稻的生长.水稻地上部的As积累量随基质中As浓度的升高总体均呈增加趋势.水稻根系对As具有较强的吸收与累积能力.水稻根部As的积累量为156.31～504 03mg/kg,占总As含量的63.40～81.90%,远远高于其地上部As的积累量.相比于其它两个品系,糯稻的生物量积累高,耐性指数较大,根部及地上部对As的积累量较低,因此更适合种植在As污染土壤.     

相同遗传背景不同植株形态水稻等基因系与杂草的竞争及化感作用

利用相同遗传背景不同株形水稻浙辐802等基因系为材料,研究了IG1、IG4、IG25和IG26与无芒稗的竞争和化感作用潜力,探索了二者之间的相互关系.结果表明,IG1和IG4的植株高度和分蘖角度显著大于IG25和IG26,但它们的根系活力却显著小于IG25和IG26.IG1和IG4对无芒稗生物量干重抑制率分别达到15%和17%,显著高于IG26的64%,表明水稻与无芒稗竞争力与水稻植株高度和分蘖角度成正比,而与水稻根系活力成反比.IG1叶片水浸提液对无芒稗根长抑制率为77.6%,显著高于非化感对照品种秀水63,而植株形态相近的IG4的化感作用却未达到显著水平,显示在相同遗传背景下水稻化感作用强弱与水稻株型无相关性.     

短期增温对克隆植物剑叶金鸡菊生长及生物量的影响

剑叶金鸡菊(Coreopsis lanceolata)原产北美, 作为观赏植物传入我国, 被列为有害外来入侵物种。采用开顶式生长室(OTC)模拟增温的方法, 研究了剑叶金鸡菊在增温条件下其形态特征、克隆分株数、生物量及生物量分配的响应。结果表明: 受短期增温的影响, 剑叶金鸡菊的叶片数显著增加85.38%, 株高、叶片长、叶片宽及克隆分株数均没有显著差异。地上生物量的积累在增温后显著增加21.86%, 但增温后地下生物量及根冠比与对照相比没有显著差异。增温对剑叶金鸡菊的地上生物量分配及地下生物量分配有显著影响, 地上生物量分配显著增加, 地下生物量显著减少。综合上述结果可知短期增温促进了剑叶金鸡菊的生长及生物量的积累, 但增温导致土壤水分的降低限制了根系的生长, 使生物量更多分配给地上部分, 利于植物生长, 增强其入侵能力。     

高寒草甸土地退化及其恢复重建对植被碳、氮含量的影响

以青海省达日县高寒草甸原生高寒嵩草(Kobresia)草甸封育系统为对照,研究了土地退化对植被生产力的影响,检验了不同人工重建措施(两个人工种植处理:混播(HB)、翻耕单播(DBF)和1个退化草地封育自然恢复处理(NR)及1个退化草地自然状态(SDL))对植被生产力的相对影响程度。结果表明,原生植被封育处理(YF)地上总生物量为265.1 g·m^-2,混播(HB)和翻耕单播(DBF)处理中地上总生物量分别为原生植被封育处理的116%和68%。退化草地封育自然恢复处理(NR)和重度退化自然状态下地上总生物量分别为原生植被封育的76%和53%。YF处理根系生物量远大于其它处理。原生植被封育系统中植被地上部分碳储量为 110.14 g·m^-2,地下根系(0~30 cm)碳储量为2 957 g·m^-2,植被总碳储量为 3 067.14 g·m^-2;重度退化草地系统中植被地上部分碳储量为 57.07 g·m^-2,地下根系(0~30 cm)碳储量为 357 g·m^-2,植被总碳储量为 414.07 g·m^-2。由此可见,高寒草甸严重退化后,通过植物组织流失的碳达到2 653.35 g·m^-2,即86.5%的碳损失;原生植被封育系统植被总氮储量为 56.85 g·m^-2,而重度退化草地植被总氮储量为 18.02 g·m^-2,高寒草甸严重退化使植物组织68.30%氮损失。与重度退化地相比,由于恢复重建措施增加了植物的生物量输入和群落组成,除翻耕单播处理外,其它恢复重建措施均能恢复系统植被的碳氮储量。这些恢复重建措施将会逐步改善土壤的物理和化学特性,最终使这些生态系统逐步由碳源向碳汇方向的转变成为可能。     

"双季稻-鸭"共生生态系统C循环

"稻鸭共生"是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间对比试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,分析"稻鸭共生"生态系统C的输入输出及循环情况。结果表明:"早稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占42.21%;水稻秸秆C占38.42%;气态C(CH4和CO2)占18.50%;鸭产品C仅占0.87%。"晚稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占53.80%;水稻秸秆C占35.12%;气态C占8.67%;鸭产品C仅占1.07%。两季稻作里,"稻鸭共生"土壤截存C量是2103.2 kg/hm2,水稻植株地上部分固定的C量是15109.96 kg/hm2,水稻根固定的C量是1261.34 kg/hm2,归还给土壤的鸭粪C量是229.87 kg/hm2。鸭子系统C输入主要来自系统外投入的饲料C,早稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为60.53 kg/hm2和2.75 kg/hm2,晚稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为3.64 kg/hm2和6.73 kg/hm2。对"双季稻-鸭"共生生态系统的碳收支与平衡的分析表明,"稻鸭共生"生态系统是碳汇,且固碳潜力大于常规稻作。