根系分泌物C∶N对刺槐林地土壤理化特征和土壤呼吸的影响

为探究根系分泌物C∶N对土壤养分循环及微生物活性的影响,本研究以黄土高原人工刺槐林为对象,在生境条件基本一致的15、25、35、45 a刺槐林地取原位土壤,通过模拟不同C∶N的根系分泌物(只添加N、C∶N=10、C∶N=50、C∶N=100和只添加C)添加至土壤,以去离子水作为对照,分析根系分泌物C∶N对土壤碳、氮、磷、pH值等理化特征和土壤呼吸的影响。结果表明: 1)有机碳含量与根系分泌物C∶N呈正相关,根系分泌物C∶N=10时土壤有机碳(SOC)分解较快,高根系分泌物C∶N(C∶N=100)能延缓SOC分解,而只添加C处理对SOC无显著影响。2)不同C∶N根系分泌物处理对全氮的影响不明显,碳添加能促进微生物对铵态氮的吸收,氮添加能促进铵态氮的硝化,随着根系分泌物C∶N增加,土壤中铵态氮含量下降。3)氮添加会导致土壤pH值下降,增加土壤全磷含量。4)刺槐林地土壤呼吸值与根系分泌物C∶N呈正相关,随着C∶N增加,根系分泌物对25和35 a人工刺槐林土壤呼吸的促进作用更显著。综上,根系分泌物C∶N值越高,对人工刺槐林土壤呼吸的促进作用越显著。研究结果进一步加深了对森林根系-土壤-微生物互作过程的认识。     

棉花根系分泌物对土壤速效养分和酶活性及微生物数量的影响

采用水培法收集棉花根系分泌物,在耕作1年的土壤中添加棉花根系分泌物,培养10 d后测定土壤中速效养分、酶活性及微生物数量.结果显示,(1)棉花根系分泌物能极显著提高土壤中速效K和速效P含量4.31%～15.03%和5.99%～24.31%(P<0.01);高浓度分泌物处理下速效N含量比对照显著提高11.39%(P<0.05),其它处理影响不显著;各浓度分泌物对土壤有机质含量均无显著影响.(2)各浓度棉花根系分泌物均使土壤中转化酶活性显著提高,且随分泌物浓度的增加而显著增强;低浓度分泌物能显著提高土壤中磷酸酶的活性,所有浓度处理对土壤脲酶活性均无显著影响.(3)中、高浓度的棉花根系分泌物能显著增加土壤中细菌的数量,低浓度的分泌物能显著增加土壤中真菌的数量,而不同浓度处理的土壤中放线菌的数量均无显著的变化.研究表明,棉花根系分泌物可通过促进土壤细菌及土壤真菌的繁殖来增强土壤转化酶和磷酸酶活性,提高土壤速效P、速效K及速效N含量,从而对棉花根际微环境产生深刻影响.     

不同有机肥影响菠萝生长的生理生化机制

以菠萝品种'澳大利亚卡因'为材料,研究了施用不同有机肥对菠萝长叶期和抽蕾期植株生长量、生理生化指标以及土壤酶活性、微生物等的影响,以探讨不同有机肥对菠萝生长的影响机理.结果显示:(1)在花生麸处理中菠萝株高、青叶数、地上部和根鲜重较对照(施用化肥)提高,而在鸡粪和水肥处理中株高、青叶数、地上部鲜重较对照降低.(2)花生麸处理的菠萝叶片细胞膜透性较对照降低,而叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量、SOD活性均较对照提高;鸡粪和水肥处理的叶片细胞膜透性和根系SOD酶活性较对照提高,而叶绿素含量、根系活力、长叶期叶片和根系的可溶性糖含量、长叶期和抽蕾期叶片的可溶性蛋白含量、叶片SOD酶活性均比对照降低.(3)花生麸能提高土壤脲酶、转化酶和过氧化氢酶的活性及土壤微生物数量;鸡粪和水肥能降低土壤脲酶、蛋白酶活性,却能增强土壤转化酶、过氧化氢酶活性,鸡粪使土壤微生物数量增加,水肥使长叶期土壤微生物数量增加,但使抽蕾期的减少.研究表明,施用花生麸能提高菠萝叶绿素含量、根系活力以及叶片和根系的可溶性糖、可溶性蛋白含量,并增强根和叶的SOD活性,同时增加了土壤相关酶活性和微生物数量,从而有效促进菠萝植株生长.     

水稻根系泌氧对土壤微生物区系及氮素矿化影响的研究进展

根系泌氧(radial oxygen loss,ROL)是水稻在长期淹水状况下从土壤中有效获得养分的重要机制之一,对水稻的生长发育具有重要意义。近年来,研究人员发现并阐明了水稻根系泌氧对于包括厌氧菌、好氧菌及兼性厌氧菌在内的土壤微生物种群数量和种群多样性的影响;大量研究也报道了根系泌氧能促进水稻根际土壤中有机氮的矿化。土壤有机氮矿化与土壤中的微生物区系密切相关,二者之间的相互作用进一步促进水稻对氮素营养的吸收与代谢。本文就水稻根系泌氧对土壤微生物区系和有机质矿化作用的影响进行综述,系统介绍了水稻根系泌氧可能的机理、对微生物区系的影响以及对有机氮矿化的促进作用,提出了目前水稻根系泌氧研究所面临的问题,并展望了水稻根系泌氧的研究前景。     

东北地区落叶松人工林的根系呼吸

落叶松根系呼吸速率在6～9月期间逐渐升高,8月达到高峰,之后明显下降.幼林根系呼吸速率和根系呼吸占土壤总呼吸的比例均高于成熟林.根系呼吸速率与根生物量呈线性相关,与土温呈指数相关,与土壤含水量无明显相关关系,但温度较高时,土壤湿度的增加能促进根系呼吸.成熟林和幼林根系呼吸的Q10值分别为5.56和4.17.     

玉米农田土壤呼吸作用的空间异质性及其根系呼吸作用的贡献

基于4月底到9月底东北地区玉米农田土壤呼吸作用全生长季的观测,阐明了土壤呼吸作用的空间异质性特征,综合分析了水热因子、土壤性质、根系生物量及其测定位置对土壤呼吸作用空间异质性的影响,并对生长季中根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例进行了估算。结果表明,在植株尺度上,土壤呼吸作用存在着明显的空间异质性,较高的土壤呼吸速率通常出现在靠近玉米植株的地方。根系生物量的分布格局是影响土壤呼吸作用空间异质性的关键因素。在空间尺度上,土壤呼吸作用与根系生物量呈显著的线性关系,而土壤湿度、土壤有机质、全氮和碳氮比对土壤呼吸作用空间异质性的影响并不显著。通过建立土壤呼吸作用与玉米根系生物量的回归方程,对根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例进行了间接估算。玉米生长季中,根系呼吸作用占土壤呼吸作用的比例在43．1％～63．6％之间波动,均值为54．5％。     

无致病力青枯雷尔氏菌对烟草根系土壤微生物脂肪酸生态学特性的影响

为了探讨无致病力青枯雷尔氏菌对烟草根系土壤微生物群落结构的影响,测定了接种无致病力青枯雷尔氏菌RS-1403和清水对照的烟草根系土壤的磷脂脂肪酸(Phospholipid Fatty Acids,PLFAs),比较分析两种处理下的烟草根系土壤微生物PLFAs组成、含量、微生物群落结构及多样性的差异,以期从微生物群落水平解析RS-1403菌株胁迫对烟草青枯病的免疫抗病机制。结果表明,与对照相比,RS-1403菌株胁迫下烟草根系土壤微生物PLFAs的组成及含量发生了变化,分为5种变化类型,分别为下降型、无变化型、增加50%以下类型、增加50%—100%类型,增加100%以上类型,其中指示放线菌的10Me16∶0含量降低,为下降型,增加100%以上类型的PLFAs均指示革兰氏阴性菌。进一步分析表明,接种RS-1403菌株能改变烟草根系土壤微生物群落结构,促进细菌和真菌的生长,抑制放线菌的生长。接种RS-1403菌株能提高烟草根系土壤的群落优势度Simpson指数、群落丰富度Shannon指数和均匀度Pielou指数,增加土壤的微生物群落多样性。对RS-1403菌株胁迫下烟草根系土壤微生物亚群落分化的比较分析,显示RS-1403菌株处理组与对照组亚群落分化不同,当兰氏距离为2.56时,可将处理组和对照组均分为4个亚群落,但它们的各亚群落组成及特征不同。聚类分析表明,基本上可将取样期内的RS-1403菌株胁迫处理和清水对照的烟草根系土壤分别聚在两个不同的类群中,说明RS-1403菌株能明显改变烟草根系土壤微生物群落结构。     

植物根系分泌及其在林业中的意义

本文简要介绍了植物根系分泌物的成分、数量, 充分讨论了根系分泌的影响因素、根系分泌的部位及根系分泌物在土壤中扩散的范围, 并阐明了树木通过根系分泌对土壤营养条件、土壤微生物及其它相邻植物均有显著的影响。     

土壤石砾含量对掌叶木幼苗生长和根系特征的影响

为探讨土壤石砾含量对珍稀濒危植物掌叶木幼苗生长和根系的影响,该研究以1个月生掌叶木幼苗为试验材料,进行5种不同土壤石砾含量[0(CK),20%,40%,60%和80%]盆栽试验,筛选最适宜掌叶木幼苗生长的土壤石砾含量。结果表明:(1)土壤石砾含量对掌叶木幼苗生长有极显著影响,其中幼苗苗高和地径相对增长率、叶面积、苗木质量指数、生物量(根、叶和全株)和根冠比均在土壤石砾含量为40%时最大。(2)土壤石砾含量对掌叶木幼苗根系形态具有极显著影响,总根长和根表面积在土壤石砾含量为40%时最大; 而根系平均直径随石砾含量增加逐渐减小,当土壤石砾含量高达80%时,根系平均直径最小。(3)土壤石砾含量对掌叶木幼苗根系拓扑结构和分形特征无显著影响,而对根系平均连接长度和分叉数有极显著影响,其中各处理根系拓扑指数(TI)、修正拓扑指数(q_a和q_b)均趋近于1,即掌叶木幼苗根系在不同土壤石砾含量中分支模式更趋近于鱼尾形分支; 根系平均连接长度随石砾含量增加先增大后减小,在土壤石砾含量40%时最大; 根系分叉数随石砾含量增加逐渐减小。(4)综合评价幼苗生长和根系形态与构型指标表明,掌叶木幼苗在40%土壤石砾含量中地下根系和地上茎叶生长状况最好。因此,土壤添加适量石砾能促进掌叶木幼苗生长,当石砾含量为40%时幼苗生长效果最好,苗木质量指数最高,最适宜掌叶木幼苗生长。     

硼肥对甜荞根际土壤养分、根系形态及产量形成的影响

为了明确硼肥对甜荞植株构型及产量的影响,本研究以甜荞品种'综甜2号'为试验材料,在花蕾期对其叶片喷施不同浓度的硼肥,于成熟期测定甜荞根际土壤养分的含量、根系形态、农艺性状及产量.结果表明:硼肥的施用能显著增加'综甜2号'根际土壤铵态氮、速效钾含量,以及pH、根系表面积和根系体积,而且显著降低根际土壤有机质的含量.当硼肥...     

液体地膜覆盖对棉花根系生长发育的影响

基于棉田可持续发展的思想,利用茚三酮法、钼蓝法及土壤双向切片法,研究了液体地膜覆盖对棉花根系生长发育的影响。结果表明,覆盖棉花前期根系生长发育加快,表现为根系活力增强,根系干重较大,但覆盖不利于棉花根系下扎,土壤深层根系衰减较快。与塑料地膜覆盖相比,液体地膜覆盖增强根系吸收与合成能力的效应在棉花各生育阶段均较明显,根系在土壤内分布较为合理,土壤深层根系衰减较慢,更有利于棉株均衡生长发育,防止棉花早衰。在棉花生产上,采用液体地膜覆盖栽培是一项可行技术．     

浙江安吉主要林地类型土壤渗透性

对浙江安吉县龙王山地区主要植被类型的土壤渗透性进行了研究.结果表明,不同土地利用类型的土壤渗透性存在很大差别.根据土壤渗透能力可将8种植被类型分为4类：第1类,落叶阔叶林,土壤渗透能力极强;第2类,草地、松林、灌木林和茶园,土壤渗透能力强;第3类,毛竹林和常绿阔叶林,土壤渗透较强;第4类,裸露地,土壤较紧实,土壤结构较差,土壤通透性不佳,渗透能力弱.经主分量分析,得到表征渗透性能综合参数α和表征根系特征的综合参数β,构建了回归方程：α=0.1708e^β-0.3122.土壤理化性质、植被根系显著地影响土壤渗透性能.植被根系提高土壤入渗性能的实质是≤1 mm细根能有效地改善土壤性状.     

柠条人工林对晋西北土壤理化性质变化的影响研究

对位于晋西北不同生长年限的柠条人工林土壤物理性状、养分状况、根际养分状况以及土壤酶的测定结果表明：种植柠条人工林可改善土壤物理性状,提高土壤酶活性、有机质和全氮含量,从而改善土壤肥力;由于根系分泌的有机酸降低了根际pH,活化了根际土壤难溶性养分,提高了养分有效性,加之柠条根系极其发达和有较高的固氮能力,保证了柠条即使在贫瘠的土壤上也能旺盛生长,表现出极强的生态适宜性。     

一株柠条内生解磷菌的分离鉴定及实时荧光定量PCR检测

结合形态观察与16S rDNA序列测定对柠条根系内分离筛选得到的解磷细菌C9进行鉴定,Blast比对结果表明C9为泛菌(Pantoea vagans).在无机磷液体培养基培养条件下,用钼锑抗比色法研究它的解磷能力.结果表明,随着时间的延长,培养液中速效磷含量逐渐增加到4.45mg/L,溶液pH可降至4.2.进一步利用实时荧光定量PCR检测柠条根系中、柠条根际土壤与柠条根围土壤中该细菌存在的相对基因拷贝数,结果发现该基因在3种样品中的数量为:柠条根系＞柠条根际土壤＞柠条根围土壤,表明泛菌解磷细菌能聚集生长在柠条根系内,随着与根系接触距离的增加而呈逐级递减趋势.     

植物根系分泌物生态效应及其影响因素研究综述

植物根系分泌物的形成是植物体代谢过程中重要的生理现象,为“植物-土壤”体系物质周转的重要环节.研究植物根系分泌物对于了解陆地生态系统质能过程、碳氮收支平衡及提高生态系统的初级生产具有重要意义.本文从植物根系分泌物对植物生理性状、土壤微生物、土壤物质周转及有机污染物降解影响等4个方面对植物根系分泌物的生态效应进行综述,并从重金属含量、营养元素水平、土壤水分和光热条件、物种基因型、土壤微生物状况和外源有机污染物添加的角度综述了影响植物根系分泌物的因素,旨在对植物根系分泌物的生态效应和影响因素进行总结,并根据目前的研究现状,从研究对象、研究方法和效应评估方面进行了展望.     

植物根系固坡抗蚀的效应与机理研究进展

植物根系对抵抗坡体浅层滑坡和表土侵蚀起着巨大的作用.植物根系通过增强土体的抗剪强度发挥固坡效应.目前有关植物根系固坡机理的模型较多,普遍接受的是Wu-Waldron模型.该模型表明,植物根系产生的土体抗剪强度的增量与根系的平均抗拉强度和根面积比成正比,应用该模型评价根系固坡效应的2个最重要因素是根系的平均抗拉强度和根面积比.研究发现,土壤抗侵蚀性随着植物根系数量的增加而提高,但未有一致的定量函数关系.植物根系提高土壤抗侵蚀性主要通过直径小于1mm的须根起作用.须根通过增加土壤水稳性团聚体的数量与粒径等作用来提高土壤的稳定性,以抵抗水流分散;须根还能有效地增强土壤渗透性,减少径流,从而达到减少土壤冲刷的目的.     

丛枝菌根真菌对羊草生物量和氮磷吸收及土壤碳的影响

采用大田试验的方法在内蒙古锡林格勒草原进行牧草接种试验,通过灭菌和未灭菌两种土壤研究接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae和Glomus claroidium对内蒙古典型草原优势种羊草生长的影响.结果显示,接种丛枝菌根真菌对羊草的地上部干重未产生显著影响,但向未灭菌土壤中接种能显著增加羊草根系量,同时接种G.mosseae显著增加了地上部的N、P含量及吸收量,有效地改善了植株N、P营养,提高了牧草品质;2种菌对根系的营养吸收影响不同,接种G.mosseae在灭菌土壤和未灭菌土壤中均能显著增加根系的N、P吸收量,而接种G.claroidium仅在土壤未灭菌状态下增加根系N、P吸收量;接种对土壤中的菌丝密度未产生显著影响,但接种后土壤中微生物量碳有增加的趋势,短期内难以观察到接种对土壤有机碳的影响.研究表明,丛枝菌根真菌能够提高牧草对N、P吸收,促进牧草的生长,改善牧草品质,增强牧草根际微生物量碳.     

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。     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系生长及氮代谢的影响

用容重分别为1.25 g·cm-3(疏松土壤,对照)和1.55 g·cm-3(紧实土壤)的土壤进行盆栽试验,研究了土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜不同生育期根系生长、呼吸速率、活力及氮代谢的影响.结果表明:在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜不同生育期根系总长度、表面积、分根数和根尖数均显著下降,根系的伸长生长及侧根的发生受到显著抑制,而根系的加粗生长得到激发,平均直径显著增加;根系活力和根系呼吸速率显著下降;根系中的NO3-、游离氨基酸和可溶性蛋白含量大幅下降,硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性显著降低,NH4+含量显著增加.说明在土壤紧实胁迫条件下黄瓜根系对硝态氮的吸收量减少,氨同化作用受到抑制,氮代谢显著受阻.     

黑麦草根系分泌物剂量对污染土壤芘降解和土壤微生物的影响

模拟根际根系分泌物梯度递减效应,研究了黑麦草根系分泌物剂量对污染土壤中芘降解特征和土壤微生物生态特征的影响.结果表明:污染土壤中芘残留量随根系分泌物添加剂量的增加呈现先下降后上升的非线性变化,达到最低芘残留量的添加剂量是总有机碳(TOC) 32.75 mg·kg-1,说明此浓度下根系分泌物显著促进了芘的降解;土壤微生物生物量碳和微生物熵的变化趋势与污染土壤中芘残留量变化趋势相反,表明土壤微生物与污染土壤 中芘残留量存在密切关系.芘污染土壤中微生物群落以细菌占主导地位,且细菌变化趋势与芘降解变化一致,表明芘以细菌降解为主,根系分泌物主要通过影响细菌数量,进而影响芘的降解.能催化有机物质脱氢反应的土壤微生物胞内酶——脱氢酶活性的变化与土壤微生物变化趋势一致,进一步证明微生物及其生物化学特性变化是污染土壤中芘残留量随根系分泌物添加剂量变化的生态机制.