短期落干对水稻土反硝化微生物丰度和N2O释放的影响

为了探明水稻土落干过程对温室气体排放和反硝化微生物的影响,通过模拟水稻土淹水落干过程,系统监测了落干开始后24 h内N2O的释放和氧化还原电位(Eh)的变化,并利用实时PCR(qPCR)方法测定了反硝化功能基因narG和nosZ的丰度.结果表明：落干开始后4 h N₂O释放量就明显增加,在24 h时N₂O的释放量比淹水对照增加了5倍多;narG和nosZ基因丰度也随着落干过程的推移而快速增加;而且N₂O排放通量与narG基因呈极显著相关(P<0.01).表明水稻土短期淹水落干过程中,含narG基因反硝化微生物是驱动N₂O释放的主要功能微生物.     

农业活动及转基因作物对农田生物多样性的影响

农田生物多样性是生态系统生物多样性的重要组成部分,但较少受到关注.近50年来,由于农业活动引起的环境污染、生境破碎和单一化种植等严重威胁着农田生物多样性.为了了解各因素对农田生物多样性的影响程度,优化农田管理措施,以提高农作物产量并降低环境影响,本文综述了种植方式、地膜覆盖、农药和化肥使用等农业活动及转基因作物对我国农田生物多样性的影响.农药和化肥的过度使用对农田生物多样性的影响最大;而转基因作物对农田生物多样性的影响受诸多因素影响,如携带的转基因性状等.需要加强转基因作物生态环境影响评价研究,特别是对农田生物多样性的潜在影响.农业生产活动应当与农田生物多样性保护密切结合,不仅有利于提高农作物产量,同时也可减少对环境的负面影响.     

小麦-玉米轮作体系多年定位试验中作物氮肥利用率计算方法探讨

近年来,国内学者针对氮肥利用率的概念、内涵和计算方法进行了深入的思考与探讨,在提出质疑的同时也给出了一些改进的计算方法.本文结合5年试验数据,以小麦-玉米轮作体系多年定位试验为研究对象,初步探讨了这些改进方法在农田氮肥利用状况评价中的适用性.结果表明: 利用常规差减法分两季作物分别计算当季氮肥利用率时存在小区土壤肥力不均一的弊端,且计算值逐年增大,已不能很好地反映田间实际情况;将小麦 玉米轮作体系作为整体计算体系累计氮肥利用率,可以确保计算建立在小区土壤肥力均一的基础上,且计算值较低,变异较小;基于比值法计算的体系氮肥利用率较累计计算法数值偏大,年际间变异最小,数值最稳定;土壤氮素平衡法计算体系氮肥利用率时,考虑了土壤养分在作物种植前后的盈亏和环境养分的输入,计算值最大,年际间变异也最大.
     

不同颜色果袋对‘云红梨2号’果皮色泽形成的影响

研究了不同颜色果袋对‘云红梨2号’果实着色的影响,比较了不同套袋处理下果皮外观着色、叶绿素、类黄酮、总酚、花色素苷含量以及花色素苷合成相关酶活性的差异.结果表明: 发育期的黑暗处理有利于解袋后梨果皮着色;不同套袋处理中,采前解袋自然光照射下梨果皮中花色素苷含量最高,着色最好,白色纸袋次之.不同套袋处理显著影响果皮中叶绿素、类黄酮、总酚和花色素苷含量,从而影响梨果皮的外观色泽.不同套袋处理的花色素苷合成酶活性差异显著;相关性分析表明,果皮中花色素苷含量与二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)和类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶(UFGT)活性呈显著正相关,而与苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性相关性不显著.     

基于RFID技术的西方蜜蜂采集行为研究

蜜蜂能够灵活调整出巢觅食行为,从而有效保证蜂群的正常发育与繁衍.为了探索采集蜂的行为特性,本文利用由江西农业大学蜜蜂研究所与广州市远望谷信息技术股份有限公司合作研发的蜜蜂无线射频识别(RFID)系统,对西方蜜蜂进行为期38 d的全天候监控记录.结果表明: 两蜂群中分别有63.4%和64.5%的采集蜂存在轮休现象,轮休时间比例为22.5%~26.4%;轮休与非轮休蜜蜂的采集工作总量差异不显著,但轮休蜜蜂寿命显著高于非轮休蜜蜂;提前发育的采集蜂的寿命显著低于正常采集蜂.本研究丰富了蜜蜂社会行为学内容,为进一步探索蜜蜂采集行为的形成机制奠定了基础.     

GA3与EDTA强化黑麦草修复Pb污染土壤及其解毒机制

采用盆栽土培方法研究了生长调节剂GA₃和重金属螯合剂EDTA强化黑麦草修复Pb外源浓度分别为250和500 mg·kg^-1的污染土壤以及黑麦草Pb解毒机制.结果表明： 细胞壁沉积和液泡区室化在黑麦草地上部分Pb的解毒中起重要作用.EDTA单独使用提高了植物体内Pb的浓度和Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例,增强了Pb对植物的毒害作用,从而使植物生物量显著下降(P<0.05).叶面喷洒低浓度GA₃(1或10 μmol·L^-1)显著促进黑麦草对Pb的富集,但Pb在细胞器组分中的比例降低,缓解了Pb对植物细胞的伤害,从而促进了黑麦草的生长(P<0.05),其中1 μmol·L^-1 GA₃作用最显著.100 μmol·L^-1 GA₃降低了黑麦草体内Pb浓度,但Pb在细胞可溶组分和细胞器组分中的比例提高,使黑麦草的生物量明显低于对照.低浓度GA₃可在一定程度上缓解Pb和/或EDTA对黑麦草的毒害,生物量表现为低浓度GA₃ 单独>低浓度GA₃+EDTA>EDTA单独使用.低浓度GA₃和EDTA联用时的协同作用强化了黑麦草对Pb的富集,其中,在外源Pb浓度为500 mg·kg^-1处理组中,EDTA+1 μmol·L^-1 GA₃使黑麦草地上部分Pb浓度和提取效率分别达到1250.6 mg·kg^-1和1.1%.因此,1 μmol·L^-1 GA₃与EDTA联用在强化Pb污染土壤植物修复中具有很好的应用潜力.     

旱地土壤铵态氮和硝态氮累积特征及其与小麦产量的关系

在陕西永寿和河南洛阳分别进行了11处和7处小麦大田试验,设对照(不施氮)和施氮(150 kg N·hm^-2)2个处理,测定了小麦生物量、籽粒产量及不同土层(0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm)土壤铵态氮、硝态氮浓度.结果表明: 两地土壤铵态氮浓度均很低,而硝态氮浓度较高,其中硝态氮数量占铵态氮、硝态氮总量的91%,在反映土壤供氮特性方面与两者之和有完全一致趋势.不施氮情况下,永寿0～40、0～60、0～80和0～100 cm土层累积的硝态氮与小麦生物量和产量显著相关;而洛阳无显著相关关系.施氮后,永寿不同深度土层累积的硝态氮与小麦生物量和产量的相关关系显著下降,而洛阳出现负相关;两地小麦产量增量与0～80 和0～100 cm土层累积的硝态氮显著或极显著相关.小麦苗期主要依赖0～20 cm土层硝态氮;返青期、拔节期分别利用0～40 cm和0～60 cm土层硝态氮,成熟期则能利用0～100 cm土层累积硝态氮.小麦收获后对照土壤的铵态氮浓度与播前起始值无明显差异,而硝态氮大幅下降.     

转植酸酶基因玉米种植对土壤线虫群落的影响

土壤是生态系统中物质循环和能量转化的重要场所,转基因作物外源基因对土壤非靶标生物的影响已经引起人们的广泛关注.我国转植酸酶基因玉米(即自交系BVLA430101)于2009年9月27日获得了生物安全证书,该转植酸酶基因玉米可提高饲料利用效率,减少动物粪便造成的环境污染.本文以转植酸酶基因玉米(简称转基因玉米)和常规对照亲本玉米(简称对照玉米)为试验材料,通过大田试验研究了转基因玉米和对照玉米种植对土壤线虫群落组成与生态指标的影响.结果表明： 转基因玉米和对照玉米大田土壤分别分离出29个属和26个属的线虫.与对照玉米相比,转基因玉米种植田食细菌线虫相对多度与数量、捕/杂食线虫数量和土壤线虫总数,以及群落多样性指数等都有升高的趋势,而植食线虫相对多度与线虫总成熟度指数呈降低趋势.重复测量方差分析表明,整个生长季节内转基因玉米与对照玉米田间不同营养类群土壤线虫相对多度与数量及生态指标均无显著差异;而T检验分析表明,玉米乳熟期转基因玉米田食细菌线虫、捕/杂食线虫数量和土壤线虫总数显著高于对照玉米田,这可能与乳熟期转基因玉米田土壤总氮含量显著升高有关.     

苜蓿邻作麦田地表步甲和蜘蛛种群动态及其对苜蓿刈割的响应

设计苜蓿-麦邻作与麦-麦邻作的农田界面捕食性天敌空间分布对比试验,在距离交接界面3、6、9、12、15、18、21、24和27 m处设诱集小区,采用陷阱法诱集调查地表步甲和蜘蛛种类与数量.结果表明: 不同界面麦田边缘地表步甲和蜘蛛物种多样性和多度都表现出一定的边际效应.苜蓿 麦界面15～18 m范围内边际效应明显,超过20 m, 边际效应逐渐消失.麦-麦界面的边缘效应明显弱于苜蓿 麦界面.苜蓿的刈割使苜蓿田中的天敌向邻作麦田迁移,苜蓿刈割后10 d内,邻作小麦田20 m内地表步甲和蜘蛛种类和个体数都有所增加,其中个体数的增长幅度大、速度快.绘制了苜蓿-麦界面地表步甲和蜘蛛的物种多样性和优势种(毛青步甲和星豹蛛)种群数量空间动态分布图,能直观地看出天敌由苜蓿向小麦田的迁移过程.     

生物聚集体中群体感应作用的研究进展

群体感应是微生物利用信号分子感知环境条件并进行特定基因表达调控.近年来,随着群体感应在微生物信息交流中的作用日益凸显,其在生物聚集体(生物膜和颗粒)形成过程中的作用受到广泛关注.本文综述了自体诱导信号分子AI的分类和相应的群体感应调控方式,以及群体感应信号分子对生物聚集体形成和结构稳定的调控,并对群体感应研究新领域进行了展望.