微波处理对土壤放线菌分离效果的影响

采用稀释平皿分离测数及琼脂块法研究了微波预处理对土壤放线菌分离效果的影响.结果表明: 1)微波处理能显著增加可培养放线菌数量.随着微波处理时间的增加,高有机质土壤放线菌总数呈先增后减的趋势.处理3～15 min,GA及HA培养基上放线菌总数分别较对照提高8.3%～92.6%及24.4%～108.5%;处理18～24 min,放线菌总数分别较对照降低了62.1%～78.8%及41.4%～79.8%.微波处理对低有机质土壤放线菌数量无明显影响.2)微波处理对可培养放线菌种类有明显影响.随着微波处理时间的增加,高有机质土壤中新出现的放线菌种类呈先增后减趋势. 处理3～24 min,GA与HA培养基上新出现放线菌种类占放线菌总种类的比例为62.5%～85.7%与66.7%～83.3%,新出现了原小单孢菌属、链轮丝菌属等稀有放线菌属;链霉菌类群也有明显变化.低有机质土壤具有类似趋势.3)微波处理对可培养放线菌中拮抗性放线菌株数占供试放线菌总株数的比例也有明显影响.微波处理6、9和15 min,拮抗性放线菌株数所占比例分别较对照提高66.7%、66.7%和83.3%,其中新出现的拮抗性放线菌株数分别占拮抗性放线菌总株数的70.0%, 90.0%和81.8%.     

北京市主城区不透水面时空演变及其热环境效应研究

城市不透水面是表征城市化进程的重要指标,开展城市不透水面研究对生态环境监测及城市建设规划具有重要意义.以北京市主城区为研究区,基于Landsat影像采用支持向量机(SVM)和线性光谱混合分解模型(LSMM)相结合的方法提取研究区2002年、2009年和2017年三期不透水面;同时采用辐射传输方程法反演研究区地表温度,分...     

基于“空间形态-破碎化-聚集度”的粤港澳大湾区森林景观格局时空演变

森林景观格局的时空演变研究能够帮助理解区域森林变化过程。传统的景观指数方法多以均值为计算结果且空间信息表达不足,基于形态学方法能够从空间上直观辨别景观类型,综合破碎化和聚集度的定量分析有助于进一步认识森林景观格局的演变特征。以1990、2000、2010、2020年粤港澳大湾区土地利用数据为基础,建立基于“空间形态-破碎化-聚集度”的综合研究框架,开展大湾区森林景观格局的时空演变研究。结果表明：(1)近30年大湾区森林形态以核心区为主,森林面积逐渐减少,而2010—2020年减少速率降低,各类型森林斑块均有所恢复;(2)整体破碎化程度较低,中部破碎化地区表现为先上升后下降的变化趋势;(3)聚集度结果表明,距离森林边界500 m内的森林斑块面积最大,约占研究区总面积的30%,而距离大于4.5 km的非森林斑块面积几乎翻倍增加,应重点关注该区域的森林损失。研究有助于全面理解森林景观格局的变化特征,相关结果可为粤港澳大湾区的森林生态修复工程、国土空间规划以及城市可持续发展提供科学依据。     

城市不透水面与相关城市生态要素关系的定量分析

城市空间的快速扩展已使得原来以植被为主的自然景观逐渐被人工不透水建筑物所取代,并对区域乃至全球的生态系统造成了明显的影响.因此,准确了解城市不透水面及其与植被、水体、城市热环境的相关关系对于城市的科学规划和城市生态系统的修复具有重要的意义.以福州市为例,采用遥感空间信息技术,获得了城市不透水面、地表温度、植被和水体的信息,并对它们的关系进行了定量分析.发现了城市不透水面与地表温度之间的关系并不是一种简单的线性关系,而是一种很显著的指数函数关系,说明高不透水面比例地区的升温效应要明显高于低不透水面比例地区.多元统计分析表明不透水面是引发城市热岛的最重要因子.     

上海和纽约城市不透水面时空变化及其对生态质量影响的对比

城市空间的扩展使得大量的不透水面取代了以植被为主的自然地表景观,尤其是在规模较大的城市,其高比例的不透水面很大程度上影响了城市生态质量.本研究以中、美2个人口规模最大的城市——上海和纽约为研究区,基于上海1989、2002和2015年和纽约近同期的1991、2001和2015年的Landsat影像,利用归一化不透水面指数(NDISI)提取研究区各年份的不透水面信息,通过遥感生态指数(RSEI)评价城市不透水面大幅增长导致的城市生态质量变化,并借助景观指数分析上海和纽约两种不透水面空间分布格局对城市生态质量的影响.结果表明: 20世纪90年代初到2015年,上海和纽约的城市不透水面增长速率和空间变化模式存在显著差异.研究期间,上海不透水面的总增加面积是纽约的17.4倍,年均增长速率是纽约的62.2倍.上海的城市扩张方式主要表现为由城市中心向周边乡村扩展,而纽约的城市无明显扩张,不透水面以填充的方式在城市内部增加.2种不同的不透水面变化模式和空间分布格局对城市生态质量产生了不同影响.上海的RSEI均值从1989年的0.717下降到2015年的0.453,总体降幅达 36.8%;而1991和2015年纽约的RSEI分别为0.552和0.514,下降6.9%,其幅度远小于上海.在不透水面斑块面积大、斑块内部高度连通和聚集的区域,城市生态质量较差.     

海平面上升对粤港澳大湾区沿海生境脆弱性评估

全球气候变暖所导致的海平面上升和快速城镇化将对沿海生境的分布和景观格局造成重大影响。评估海平面上升影响下的滨海湿地的脆弱性是对区域生态环境进行修复治理的重要依据。以粤港澳大湾区为例,基于SLAMM模型和Fragstas模型,针对六种海平面上升和土地利用耦合情景,对红树林、盐沼和潮滩三类海岸生境在2100年的面积变化、分布状况和脆弱程度进行了预测和分析。结果表明:1) 随着海平面上升,红树林和潮滩生境遭受严重退化。其中,红树林高脆弱性区主要分布在西江口、珠江口和黄茅海东岸。潮滩高脆弱性区则平均分布在大湾区沿海地带。相比之下,盐沼生境受海平面上升的影响较小。2) 与红树林和潮滩相比,土地利用模式对盐沼生境的影响最为显著。在保护已开发用地的情景下,珠江口西侧的盐沼面积大幅增加,脆弱性程度低。在保护所有旱地的情景下,盐沼生境面积虽然基本维持,但景观格局破坏严重,脆弱性程度高。本研究建议针对高脆弱区,动态调整土地利用策略,清理沿海湿地向内迁移的空间,增强沿海生境应对海平面上升的适应性。本研究可为沿海湿地的管理和保护提供科学支持。     

草甘膦、乙草胺对日本三角涡虫摄食与再生的影响

研究了草甘膦和乙草胺对日本三角涡虫的急性毒性及其摄食与再生的影响.结果表明,草甘膦和乙草胺对日本三角涡虫的24和48 h LC₅₀分别为41.78和12.22 mg·L^-1、35.48和8.41 mg·L^-1.≥6.20 mg·L^-1的草甘膦和≥1.00 mg·L^-1的乙草胺对涡虫的再生影响显著（P<0.05）,且其影响均随处理时间的延长而逐渐减小;术后84 h,除1.40和2.00 mg·L^-1乙草胺处理外,其余浓度乙草胺和各浓度草甘膦处理的涡虫均完成再生.表明乙草胺对日本三角涡虫的急性毒性及其摄食与再生的影响均大于草甘膦.表明日本三角涡虫可作为监测草甘膦和乙草胺污染的指示生物.     

菜豆根瘤菌对土壤钾的活化作用

以土壤为钾源,通过液体培养试验研究了8株菜豆根瘤菌对土壤钾的活化作用。结果表明,菜豆根瘤菌能释放大量的氢离子,使液体培养基的pH值大幅度降低,氢离子的浓度至少提高22倍以上。根瘤菌分泌有机酸的种类与数量因菌株不同而异,这些有机酸包括甲酸、乙酸、草酸、丁二酸、柠檬酸、苹果酸和乳酸等,其中全部菌株均能分泌草酸和苹果酸,大部分菌株能分泌乙酸。在接种根瘤菌的液体培养基中,可溶性钾含量显著高于不接种的液体培养基,土壤矿物结构钾则显著降低。由于土壤是培养基钾的唯一来源,故根瘤菌可促进土壤无效钾的溶解。相关分析表明,土壤矿物结构钾与有机酸分泌总量呈极显著负相关(r=-0.878**,n=9),与培养液pH值呈极显著正相关(r=0.863**,n=9),说明根瘤菌分泌的有机酸和氢离子可能溶解土壤无效钾。考虑到根瘤菌草酸分泌量大,络合钙、镁、铁、铝的能力强,且与有机酸分泌总量呈极显著正相关(r=0.870**,n=9),推测草酸分泌在活化土壤无效钾的过程中起重要作用。此外,根瘤菌分泌的有机酸电离产生的氢离子仅占培养液氢离子的4.15%—27.56%,推测根瘤菌直接分泌的氢离子可能是造成培养液pH值降低的主要原因之一。     

粤港澳大湾区生态系统健康时空变化及其对城镇化的响应

区域生态系统健康评价是获取区域生态系统状况的重要手段，对生态保护和恢复具有现实的指导意义。研究从人类与生态系统耦合角度出发，基于生态系统完整性以及人类对生态系统服务的需求，在“活力-组织力-弹性”框架基础上引入生态系统服务供需指标构建评价框架。以粤港澳大湾区为例，分析2005—2018年生态系统健康时空变化特征及其对城镇化的响应。研究结果表明：(1)2005—2018年间，大湾区生态系统健康呈现中部低四周高的空间格局，以好，较好和一般水平为主；从时间变化上来看，大湾区四周山区生态系统健康状况有所改善，而中部地区健康状况则逐渐恶化。(2)大湾区生态系统活力在改善区域生态系统健康中发挥了重要的作用；此外，生态系统服务供需对传统生态系统健康评价结果进行适当修正，生态系统服务供需赤字加剧了中部地区生态系统健康状况的恶化。(3)大湾区生态系统健康与人口城镇化、土地城镇化间均存在显著的空间负相关性，其中，土地城镇化对生态系统健康的负面影响越来越显著，特别是大湾区中部地区。研究以期为生态系统健康评价提供新思路，同时为大湾区生态系统保护与管理提供参考。     

外生菌根真菌对土壤钾的活化作用

【目的】外生菌根真菌是森林生态系统中的重要组成成分,与木本植物的根系形成菌根,参与树木养分吸收。【方法】试验在液培条件下,以土壤为钾源,利用我国西南地区分离的牛肝菌(Boletnus sp.,Bo 07)、松乳菇(Lactarius delicious,Ld 03)、彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius,Pt 715)和内蒙古大青山分离的土生空团菌(Cenococcum geophilum,Cg 04)为材料,研究了它们的生长、钾吸收、氢离子和有机酸分泌,以及土壤钾的变化。【结果】结果表明,Bo 07、Ld 03和Pt 715的生物量、含钾量和吸收量显著高于Cg 04,说明在长期缺钾的环境中,外生菌根真菌经过"物竞天择"可能进化出适应低钾和较强的吸钾能力。以土壤为钾源培养菌根真菌,培养液中的钾浓度显著提高,故外生菌根真菌可促进土壤钾的溶解。在外生菌根真菌的培养液中,分别检测到苹果酸、丁二酸和柠檬酸,均检测到草酸和乙酸。Bo 07、Ld 03和Pt 715显著提高土壤交换性钾含量,Bo 07和Ld 03还显著降低矿物结构钾含量,说明外生菌根真菌不同程度地活化了土壤无效钾,分离自南方的菌株Bo 07、Ld 03和Pt 715总体上大于分离自北方的菌株Cg 04。此外,土壤矿物结构钾分别与总有机酸和草酸分泌量呈极显著负相关(r有机酸=-0.989**,r草酸=-0.950*,n=5),与培养液pH值呈显著正相关(r=0.916*,n=5),故外生菌根真菌分泌的氢离子和有机酸尤其是草酸可能活化土壤无效钾。【结论】供试外生菌根真菌能不同程度的活化土壤无效钾,其活化能力可能与分泌氢离子和有机酸尤其是草酸密切相关。     

基因型与生态环境对小麦籽粒品质与蛋白质组分的影响

通过2年3点试验,研究了40个小麦(Triticum aestivum)品种(品系)籽粒品质性状和蛋白质组分含量的变异。结果表明,籽粒品质和蛋白质组分在基因型间存在较大的差异;根据小麦籽粒品质的综合性状,可将40个小麦品种(品系)分为6组不同的品质类型,在本试验点的生态环境条件下。基本以中筋及弱筋小麦为主;生态环境对小麦籽粒的容重、沉降值、湿面筋含量、蛋白质含量、赖氨酸含量与蛋白质组分含量均有极显著的影响,而面筋指数、淀粉含量和直链淀粉含量对环境反应不敏感,适宜的生态环境条件有利于形成合理的谷蛋白／醇溶蛋白比。面粉面筋质量好,基因型与生态环境的互作对小麦籽粒品质。谷蛋白与醇溶蛋白及两者的比值有显著影响,对球蛋白影响不大,而面粉蛋白质含量、面筋含量、沉降值及千粒重主要受基因的表达和环境的独立影响,蛋白质组分含量在基因型间和环境间的变化与小麦籽粒烘烤品质密切相关。     

连作大豆根分泌物对根腐病病原菌的化感作用

采用砂培,水培和室内培养等试验方法研究了连作大豆根分泌物对根腐病病原菌的化感作用。结果表明,与对照相比,连作和轮作大豆根分泌物对半镰孢菌,粉红粘帚功和尖镰孢菌尤其是对半裸镰孢菌的生长有明显的化感促进作用,差异达显著或极显著水平,低浓度时,连作大豆根分泌物对半裸镰孢菌和粉红粘帚菌生长的化感促进作用明显大于轮作大豆,差异达显著水平,同一茬口,高浓度根分泌物半裸镰孢菌生长的化感促进作用小于低浓度,而且在连作大豆中差异达显著水平。与对照相比,高浓度的邻苯二甲酸和丙二酸（L5和B5）对半裸镰孢菌,粉红粘帚菌和尖镰孢菌尤其是对半裸镰孢菌的生长有化感抑制作用,差异达显著或极显著水平,而低浓诬的邻苯二甲酸和丙二酸对半裸镰孢菌,粉红粘帚菌和尖镰孢菌的生长有化感促进,部分差异达显著水平。     

两种基因型大豆根分泌物对大豆根腐病菌的化感作用

采用生物模拟试验、化学分析等方法,研究了两种大豆基因型(9536、吉林30)的根分泌物中的糖、氨基酸、有机酸组分对大豆根腐病菌的化感作用.结果表明,两种大豆基因型(9536、吉林30)根分泌物糖组分表现出低浓度显著促进、高浓度显著抑制半裸镰孢菌、尖镰孢菌生长的规律,对粉红粘帚菌的生长影响不明显;氨基酸组分对上述三种病原菌所表现出的促进、抑制规律不同,9536基因型根分泌物氨基酸组分的中、高浓度处理对半裸镰孢菌、粉红粘帚菌、尖镰孢菌的生长表现出显著的抑制作用,而吉林30多表现出显著的促进作用;有机酸组分对半裸镰孢菌、粉红粘帚菌、尖镰孢菌生长都有显著的抑制作用.两种基因型大豆根分泌物(糖、氨基酸、有机酸组分)与根腐病害发生密切相关,大豆基因型不同,根分泌物对根腐病菌的化感促进或抑制作用有差异.     

植物根系分泌物对土壤污染修复的作用及影响机理

生物修复是一种经济环保的土壤修复技术。根系分泌物是利用生物修复污染土壤过程中的关键物质,也是植物与土壤微生物进行物质交换和信息传递的重要载体,在植物响应污染物胁迫中扮演重要角色。研究植物根系分泌物对土壤污染修复的作用和影响机理,是深入理解植物和微生物环境适应机制的重要途径,对促进生物修复污染土壤有重要指导意义。从污染物胁迫对根系分泌物的影响、根系分泌物对土壤污染物环境行为的影响、根系分泌物在调控污染土壤中根际微生物群落结构和多样性中发挥的作用等几个方面综述了根系分泌物对土壤污染修复的影响及内在机制。研究结果表明,根系分泌物在降低重金属对植物的毒性、加速有机污染物降解等方面有非常重要的作用。根系分泌物对土壤微生物的丰度和多样性均有显著影响,其与根际微生物互作在土壤污染物的消减中发挥了重要的调控作用。在此基础上,提出了以往研究中的不足,并对污染物胁迫下根系分泌物未来研究的方向和趋势进行了展望。     

基因型与环境对小麦籽粒蛋白质和淀粉品质的影响

选用山东省近年来已推广和区试的10个冬小麦品种为材料,于2001～2003年在9个不同环境条件的试验点进行两年多点试验,分析了山东省不同地区小麦品质性状特点,依据品质指标将山东省分为个类型区,并研究了基因型和环境及其互作对小麦主要品质性状的影响.结果表明,品种与环境对小麦主要品质性状指标均有显著影响;蛋白质和面筋百分含量变异的主要原因是环境的差异;粉质仪参数的变异主要是品种和环境的共同作用;而淀粉含量、峰值黏度和稀懈值变异的各影响因素互作效应大于独立效应,在独立效应中,品种影响大于环境影响.     

转基因植物根系分泌物对土壤微生态的影响

随着转基因植物商品化进程的加快,对其进行生态风险性评价日益引起学者的重视。诸如转基因逃逸到其它亲缘物种中、产生超级杂草和病毒、昆虫产生耐受性及生物多样性遭受破坏等问题已在部分转基因作物中显现。本文综述了转基因植物中根系分泌物对土壤微生态的影响。     

根系分泌物在重金属污染土壤生态修复中的作用机制研究进展

我国土壤重金属污染问题日益突出.作为一种绿色、安全的生物修复技术,植物修复技术备受关注.根系分泌物作为植物-土壤-微生物三者物质交换与信息传递的重要载体,是植物响应外界胁迫的重要生理生态指征,在植物修复过程中发挥关键作用.研究表明,根系分泌物能够有效调控根际微环境,提升植物抗逆能力,影响重金属在根际微域中的环境行为.传...     

施肥对潮棕壤钾收支及钾在作物体内分配的影响

通过15年的定位试验,研究了不同施肥制度下土壤K的收支及K在作物体内的分配.结果表明,施K肥处理的大豆籽实和秸秆中K浓度高于不施K肥处理;而施K肥处理的玉米籽实K浓度在各个处理间几乎没有变化.在不施K肥条件下,单一施用N肥或NP配施均可造成K的严重亏缺.保持农业系统养分循环再利用可以缓解K收支赤字,而配合适量K肥的施用可以实现作物高产,平衡土壤中K收支.     

小麦根系分泌物对黄瓜生长及土壤真菌群落结构的影响

以黄瓜为受体,以不同化感效应(促进/抑制)小麦品种为供体,采用PCR-DGGE技术,研究了小麦根系分泌物及伴生小麦对黄瓜生长及土壤真菌群落结构的影响.结果表明： 在处理第6天和第12天,化感促进效应小麦根系分泌物分别显著提高了黄瓜幼苗株高和茎粗;在处理第18天,化感促进和抑制效应小麦根系分泌物均显著提高了黄瓜幼苗株高;在处理第6天,不同化感效应小麦根系分泌物均显著降低了黄瓜幼苗根际土壤真菌群落条带数、Shannon指数及均匀度指数,有苗对照(W)显著高于无苗对照(Wn);在处理第18天,各处理的真菌群落结构条带数、Shannon指数及均匀度指数均显著高于无苗对照(Wn).伴生化感抑制效应小麦显著降低了黄瓜根际土壤真菌群落Shannon指数和均匀度指数,说明小麦根系分泌物及伴生小麦改变了土壤真菌群落结构.DGGE图谱及其主成分分析结果表明,伴生不同化感效应小麦对土壤真菌群落结构影响较大.