农桐间作的生态特点与行距优化

本文以河南省封丘县鲁冈乡境内的泡桐－小麦－玉米（paulownia-wheat-maize)间作为研究对象，对农桐间作系统的土壤养分与小气候，林木与农作物的生物生产力等进行了系统测定，分析了林带间环境因子与农作物产量之间的相互关系，运用Logistic曲线拟合林带内农作物产量，设计了农桐间作的最优行距，为探讨农林复合系统的结构优化提出了新方法。     

南水北调工程对湖泊湿地土壤呼吸速率及碳排放的影响研究

【摘要】湿地是地球三大生态系统之一, 其碳汇功能对应对全球气候变化具有举足轻重的作用。为了阐明湖泊湿地土地利用变化条件下不同植物群落土壤呼吸速率变化及其与相关环境因子的关系, 运用LI-8100A开路式土壤碳通量测量系统, 测定了东平湖湿地典型植物群落(香蒲、芦苇、杨树林)以及应季作物的春季、夏季土壤呼吸速率, 并对大气温度、大气相对湿度、光照强度、土壤温度以及土壤水分等环境因子进行了监测。结果表明:东平湖湿地不同植物群落春夏土壤呼吸速率有明显不同, 夏季呼吸速率高于春季; 不同群落之间土壤呼吸速率也有较大差异, 应季作物土壤呼吸速率均值最大, 其次是香蒲群落和芦苇群落, 杨树林群落最小。从整体看, 南水北调东线工程的实施, 扩大了芦苇、香蒲群落和杨树林群落的面积, 减少了农作物的面积, 对减少碳排放起到了积极作用。为增强湖泊湿地的碳汇功能, 减少温室气体的排放, 应进一步增加湿地植物中木本植物的面积, 减少农作物种植面积; 不同土层温度对不同群落土壤呼吸速率的影响不同, 香蒲群落土壤呼吸速率与0-5 cm土层温度呈正相关, 芦苇群落土壤呼吸速率与0-5 cm, 5-10 cm土层温度呈正相关, 杨树林群落土壤呼吸速率与0-5 cm, 20-25 cm土层温度呈正相关关系。     

气流控制农业害虫的发展与利用

气流控制技术工作原理是利用流动的空气消灭农作物上的害虫。利用气流控制技术原理制造产生流动的空气清除、杀死和收集农作物上害虫的机械装置称捕虫机或称吸虫机。应用捕虫机防治马铃薯、甘薯、茄子、香葱、草莓、茶树等农作物上的害虫方法,具有不污染环境、无残留、对人体健康无伤害、对土壤微生物影响较小等优点。本文从气流控制农业害虫的基本原理、发展和利用、局限性以及展望四个方面出发,阐述了国内外昆虫学者利用气流控制农业害虫研究的进展,目的是为我国研发和利用其技术防治农业害虫提供参考。     

硅酸盐细菌HM8841菌株解钾作用的研究

早在三十年代苏联学者从土壤中分离到硅酸盐细菌,并测定解钾强度,培养5d分离出来的钾量为原硅酸盐中含量的15.9％,同时在不同土壤和不同农作物上进行了盆栽和田间试验,证明对农作物生长有较好的促进作用和增产效果。也有一些学者认为硅酸盐细菌的作用是刺激作用,为农作物补充钾素营养是微不足道的。 作者分离到硅酸盐细菌HM8841菌株,经工业发酵研制成菌剂。该菌剂经几年的大面积推广应用,在缺钾土壤上对各种农作物均表现出较好的增产效果。尤其在土壤中速效钾严重不足的情况下,施用该菌剂增产更加明显。这充分说明土壤缺少速效钾是限制农作物增产的重要原因。HM8841菌株能为农作物提供一定量的钾素使农作物提高产量。但其解钾能力有多高,能提供多少钾素,需要进一步研究。为此作者采取不同的方法,不同的底物对HM8841菌株的解钾效能进行了研究。     

重组树木野外试验的隔离温室年内建成

农林水产省森林综合研究所为进行用基因重组技术培育树木的研究,准备建造能适合树高4米的生物工程隔离温室。预计耗资3000万日元改造现有设施(杂交温室)。计划9月份动工,12月完成。同时还设立物理性封闭水平P2的设施,可适应栽植2米左右高的树木。 打算由森林综合研究所生物机能开发部生物工程科管理该设施。首先,在新设施内栽培导入了报导基     

根际调控在缓解连作障碍和提高土壤质量中的作用和机理

近年来, 世界人口密度的提高, 全球变化的加剧, 对人类赖以生存的自然环境和社会经济的可持续发展构成严重的威胁, 由此而引发的大规模农业生产活动和对土壤资源掠夺性的过度利用导致农业生产中出现了一系列新的问题。其中, 单一化耕作模式的大力推行, 使得土壤品质下降、土壤病虫害大面积爆发; 设施农业的发展尽管取得了一些进步, 但土壤出现次生盐渍化、酸化、养分失调、微生物区系紊乱、土壤板结等问题; 尤其, 在药用植物、农作物和蔬菜栽培中, 还普遍存在严重的连作障碍问题, 导致农作物生长发育不良, 土传病害严重, 极大地降低了农产品、药材等的产量与品质。在这种农业生产问题的背景下, 通过根际调控来改善植物生长, 提高土壤质量, 有助于缓解现在和未来的农业与环境问题。根际作为隐藏在地下的介导植物与土壤环境相互作用的重要媒介, 其对土壤品质和植物养分利用效率的调控有着不可估量的潜力。根际调控作为一种新的调控模式, 对农业生产起着日益重要的作用,这其中包括作物多样性栽培、土壤微生物区系的改良、植物化感作用的利用等, 诸如此类的根际调控在对土壤的改良方面有着重要意义。文章综述了当前农业生产中遇到的新挑战, 从根际调控的角度阐述了相应的应对措施, 并对根际调控在在未来农业发展中的作用进行了展望。     

杨树-农作物复合系统中的化感作用

综述了植物化感作用的类型、作用机理、影响植物化感作用的因素,并从化感作用角度提出目前长江中下游主要农林复合系统(杨树-农作物)的研究方向,杨树与不同农作物种类配置研究;针对杨树主要害虫天牛进行生物防治的“相生植物”的筛选;杨树自毒作用以及对后续农作影响研究;杨树对土壤微生物区系和土壤酶活性的影响等。     

土壤病毒生态学研究方法

病毒是地球上最丰富的生物实体,每克土壤中可包含数以亿计的病毒,它不仅影响土壤中其它微生物的群落组成、土壤元素的生物地球化学循环,还会影响土壤微生物的物种进化,甚至影响植物、动物和人体健康。目前人们对土壤中病毒的种类及丰度、分布特征以及功能引起的生态环境效应还知之甚少。在概述病毒生态学研究方法的基础上,对土壤病毒的提取、纯化、定量及分子生态学方法等基本流程进行了比较分析,以期建立一套快速简便、高效稳定的适用于土壤病毒研究的方法,并用于研究土壤病毒的多样性及分布特征,探讨病毒在环境中的生存和传播机制,为土壤病毒的防控及开发利用提供支撑。     

土地利用方式对滇池流域土壤养分时空分布的影响

选择滇池流域6种土地利用方式(废弃大棚区、林地、坡耕地、台地、平坝菜地和设施大棚菜地)逐月定点测定表层土壤pH以及氮、磷和有机质含量,分析土地利用方式对滇池流域土壤养分时空分布的影响.结果表明:研究区不同土地利用方式的土壤pH、有机质含量、总氮含量、总磷含量、C/N均存在显著差异.pH值依次为废弃大棚＞平坝菜地＞设施大棚＞台地＞坡耕地＞林地;有机质含量依次为废弃大棚＞平坝菜地＞设施大棚＞坡耕地＞林地＞台地;总氮含量依次为设施大棚＞平坝菜地＞废弃大棚＞坡耕地＞台地＞林地;总磷含量依次为平坝菜地＞设施大棚＞废弃大棚＞坡耕地＞台地＞林地;C/N值依次为林地＞坡耕地＞平坝菜地＞台地＞废弃大棚＞设施大棚.土壤中有机质、氮、磷含量受施肥、灌溉、田间耕作及季节因素等影响.不同样点各指标的高值均出现在雨季,可能与当地追肥习惯有关.各种土地利用方式下,土壤总氮、总磷和有机质含量之间呈显著正相关.高强度利用的设施大棚和废弃大棚的土壤pH以及氮、磷、有机质含量明显异于人为扰动较小的林地和台地.     

土壤中硒的形态转化及其对有效性的影响研究进展

在对一些典型地区环境硒调研的基础上,系统研究了硒在土壤中形态和价态转化,探讨了硒在土壤固液相中的分配及其与土壤性质的关系;明确了土壤中硒的转化对其生物有效性的影响;系统归纳了硒的形态、土壤性质、植物的品种和种类等影响硒有效性的因素;建立了将形态和价态相结合的土壤硒形态测定方法,并对测定硒有效性的化学浸提法和梯度扩散薄膜技术(DGT)进行了比较。最后,提出了相关研究未来的发展方向。     

设施土壤生态环境特点与调控

论述了设施土壤生态环境的特性主要是土壤养分富集 ,土壤板结 ;土壤酸化、次生盐渍化和连作障碍严重 ;土壤产生有害气体 ;土壤微生物区系变化很大。这些特点主要是盲目大量施肥 ,土壤长期连续利用 ,土壤环境密闭 ,单一化栽培 ,用肥种类不合理及某些化学物质积累造成的。利用生物、农业耕作、地上环境和工程措施调控相结合 ,是调控设施土壤生态环境的有效方法 ,土壤生物学的应用将是改善设施土壤生态环境新的研究方向。     

设施黄瓜连作土壤对黄瓜枯萎病菌致病力的影响

为系统研究设施蔬菜连作障碍的发生机制，探讨连作年限对蔬菜土传病害病原菌致病力的影响。本文以山东省德州市王杲铺镇看水庄村不同连作年限的设施黄瓜大棚中采集的土壤样品为研究对象，通过测定其土壤理化性质分析土壤次生盐渍化的程度，并用不同连作年限土壤进行盆栽实验，分析黄瓜植株的生长情况、发病情况及黄瓜枯萎病菌在黄瓜植株内和根际土壤中的定殖情况，研究不同连作年限土壤对黄瓜枯萎病菌致病力的影响。结果表明，所有土壤样品的pH均在8.0以上，呈碱性；土壤样品的全磷含量与pH变化趋势一致；连作8年土壤中黄瓜枯萎病菌在黄瓜植株茎部的定殖数量最多，黄瓜植株的病情指数和发病率最高，说明黄瓜枯萎病菌在黄瓜植株茎部定殖数量多少与黄瓜植株的病情指数和发病率高低的变化趋势一致。综上所述，本研究为设施蔬菜土壤土传病害的防控提供了理论依据。     

全球变化背景下内蒙古草原土壤微生物多样性维持机制研究进展

全球变化对人类环境的影响是近几十年世界广泛关注的热点之一。内蒙古草原不仅是我国重要的牲畜和饲料生产基地, 而且有着不可替代的生态系统功能。土壤微生物是地球上多样性最高的生物类群, 在驱动碳氮循环等多种生态系统过程中发挥着至关重要的作用。由于研究技术的限制和群落结构复杂等原因, 土壤微生物生态学研究还处于描述性阶段, 理论研究还很缺乏。鉴于此, 利用分子生物学技术尤其是新一代测序技术, 从理论层面上系统地研究全球变化背景下我国北方草地微生物多样性的维持机制具有重要意义。本文在比较各种环境变化对土壤微生物群落的相对影响的基础上, 分析全球变化对微生物多样性影响的物理化学和生态学机制, 并对未来内蒙古草原微生物多样性的重点研究领域进行了展望, 包括: (1)加强全球变化多因素综合研究; (2)加强微生物多样性维持的生态学机制的研究; (3)加强地上与地下多样性关联机制的研究; (4)加强全球大尺度多生态系统的整合研究。     

微生物耐砷机理及其在砷地球化学循环中的作用北大核心CSCD

砷是一种无处不在的有毒类金属,其强致癌性引起了人类的广泛关注。在自然环境中,砷的转化存在物理化学过程和生物过程,其中微生物介导的砷转化是环境砷行为的主要影响因素。微生物的耐砷特性与砷吸收、氧化还原、甲基化、区隔化和外排等过程密切相关。砷在微生物体内的转运转化主要与砷解毒有关,但某些微生物可利用氧化还原过程产生的能量以维持其生长需求。本文综述了微生物介导的砷吸收、转化、区隔化和外排机制,这对阐明砷的地球化学循环过程及指导砷污染土壤和水体修复、阻控农作物砷吸收等方面具有重要意义。     

中国典型高硒区硒的环境地球化学研究进展

硒是人体和动物必需的微量元素,但其营养性的阈值范围较窄,已引起了不同领域研究者的广泛关注。综述了近20年来我国典型高硒区——湖北恩施富硒岩石与土壤中硒的分布与形态、硒的赋存状态、硒的迁移转化规律、硒的生物可利用性与人体健康风险、微生物与硒相互作用等硒的环境地球化学过程与循环规律,以及硒的同位素地球化学等方面的重要研究进展,并对硒的环境地球化学未来的研究方向进行了展望。     

类固醇雌激素在土壤-植物体系中的迁移转化及其毒理效应

类固醇雌激素(steroidal estrogens, SEs)作为典型的内分泌干扰物,在环境介质中被广泛检出,其进入生物体后可模拟细胞内源性激素作用对生物体生长、发育、生殖等产生不利影响,因此越来越引起关注。目前关于SEs的研究报道多集中于粪便、土壤、水体等介质中的检出及环境行为,以及SEs在水生生物体内的迁移和转化,其累积效应及其机制研究较为系统和全面。相较而言,SEs在土壤-植物体系中的迁移累积报道较少,但是对于掌握农田系统中SEs迁移转化的需求更为迫切。结合现有的国内外相关研究,总结了SEs在土壤-植物体系中的吸收累积和迁移转化行为特征,概述了植物吸收代谢SEs的影响因素以及SEs对植物生长发育的毒理效应。目前针对SEs的植物体吸收大多数仍基于室内模拟实验,对于其在土壤-植物多相态体系中迁移转化机理尚不清楚。因此,对今后的研究方向提出以下几点建议:(1)除室内模拟实验外,对实际土壤-植物系统中的研究更具价值,特别是SEs土壤-土壤水-植物多相态体系中的迁移转化等过程;(2)应结合SEs的来源,探究畜禽粪便、城市污泥及污水等不同源SEs对植物吸收、累积污染物的影响及污染风险;(3)加强对农作物体内SEs残留的监测和风险评估,制定SEs农作物检出及人体摄入的相关标准。     

我国设施农业碳排放核算及碳减排路径

设施农业作为典型的农业生产管理模式,其特有的生产环境条件和高度集约利用的特点,会对农业碳循环产生影响。本研究以设施农业生产管理过程中的农膜投入、能源消耗、农药化肥投入、气肥施用、设施土壤五大温室气体排放源为核算对象,对2018年我国31个省份连栋温室、日光温室、塑料大棚3种设施农业的碳排放量和排放强度进行估算。结果表明:我国设施农业碳排放总量为21038.17万t CO₂e,塑料大棚、日光温室、连栋温室3种类型设施农业碳排放量分别占60.2%、37.4%和2.4%。设施农业碳排放以土壤温室气体排放、农膜投入和农用品投入碳排放为主。连栋温室单位面积碳排放量显著低于日光温室和塑料大棚。科技资金配置率和设施农业规模是对设施农业碳排放影响最大的两个因素。基于此,本研究从提高设施农业的科技投入、物质消耗利用率、设施面积利用率3个角度提出碳减排路径。     

黄土高原土壤侵蚀作物覆盖因子计算

土地利用方式以及不同农作物对土壤流失有明显的影响,定量评价不同作物在土壤流失中的作用（作物覆盖因子）是土地利用和水土保持规划的重要依据。研究的目的在于计算黄土高原主要农作物不同生长阶段的土壤流失强度与裸露地的比率,为计算土壤侵蚀作物覆盖因子应用。通过对甘肃天水和陕西安塞水土保持试验资料的分析,计算了7种主要作物6个农作期的土壤流失比率表,并对黄土高原7种作物覆盖因子进行了计算,其值在0.23-0.74之间,按此方法计算的作物覆盖因子值与观测多年平均土壤流失比率基本一致。但该方法的优势在于可以根据土壤流失比率表和不同的降雨侵蚀力分布曲线计算不同地区的C值,而不需对每个地区都进行小区观测。     

树干液流对环境变化响应研究进展

随着大气中CO2浓度和其它温室气体的上升,预计全球和区域尺度的温度会增加,由于增温导致地球上一些地区降水增加,一些地区可能面临干旱的加剧.要分析气候、环境变化对植被的影响,需要深入了解植被和大气之间能量、水汽和CO2交换,蒸腾是这个交换过程的一个重要组成部分,是水分和能量离开森林生态系统的主要途径.目前,树干液流测定技术已经发展得比较成熟,能比较可靠的估计整树蒸腾,逐步被应用于研究树木水分利用对环境变化的响应.介绍比较成熟的树木(林分)蒸腾估算方法,就树木(林分)水分利用对环境变化响应研究中的几个热点问题进行了总结:(1) 大气中CO2浓度升高对树木水分利用、气孔导度和冠层结构的影响,环境条件决定树木水分利用对CO2的响应幅度.(2) 树木蒸腾对降雨的响应类型,降雨格局改变导致的土壤干旱对林分蒸腾的影响.(3) 树体储存水的生理意义.随着液流技术的发展和推广,其作为一种科学研究的技术与手段将会受到更多学者的重视,也必将推进树木水分利用对环境变化响应的研究.     

固碳微生物菌株的分离鉴定及其固碳能力测定

利用微生物回收和固定CO2气体的生物固碳方法,成为解决"温室效应"这一重大环境问题的焦点,本研究目的是分离筛选固碳微生物菌株。利用无碳源无机培养基从活性污泥、沼液和设施土壤中分离筛选出以CO2为碳源的菌株24株,选取其中生长较快的8株菌进行cbbL基因、形态观察、生理生化反应测定和16S rDNA测序分析,将测序结果在BlAST数据库中比对,进行固碳菌株的分子鉴定,并对其菌体含量和RubisCO酶活性进行比较。选取RubisCO酶活性最高的菌株C2-8R,进行土壤施用试验,通过土壤RubisCO酶活性的测定,确定分离筛选的固碳菌的固碳能力。研究表明,可通过无碳源培养基进行固碳微生物菌株的筛选,筛选的固碳菌分别隶属于假单胞菌属和嗜甲基菌属,并可通过RubisCO酶活性来反映微生物的固碳能力。