生物炭对菜园土壤微生物功能多样性的影响

研究生物炭的施用及其与不同肥料混施对菜园土壤中微生物群落功能多样性的影响,为农业废弃物的合理利用和菜园土优化培肥提供科学依据和理论指导。以清远市连州县代表性菜园土(属肥熟旱耕人为土)为研究对象,通过盆栽试验,利用BIOLOG方法对10个施肥处理(对照CK(0%生物碳+无肥)、T1(0%生物碳+0.1%商品有机肥)、T2(0.1%生物碳+无肥)、T3(0.25%生物碳+无肥)、T4(0.5%生物碳+无肥)、T5(1%生物碳+无肥)、T6(100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T7(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥)、T8(0.1%生物碳+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T9(0.1%生物碳+100(N)+30(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土)、T10(0.1%生物碳+0.1%商品有机肥+100(N)+0(P_2O_5)+75(K_2O)mg/kg干土))的土壤微生物群落功能多样性进行分析。结果表明:(1)T1和T3处理比其它处理显著提高土壤微生物对碳源的利用率(P0.05),但生物炭施用量增加会降低平均颜色变化率(AWCD值);(2)T1处理可以显著提高土壤微生物的群落物种均匀度(Mclntosh指数),而T3处理显著提高土壤微生物的物种丰富度和均匀度(Shannon和Mclntosh指数);(3)T1和T3处理对聚合物类、碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类和酚类碳源利用率最高;(4)添加化肥处理中磷肥的施用可以提高土壤微生物活性,增加土壤微生物碳源利用能力,而氮肥和钾肥的添加显著降低了土壤微生物的碳源利用能力;(5)主成分分析表明,T1、T2和T3处理的微生物碳代谢功能群结构相似;单施有机肥或适量生物炭对土壤微生物群落结构的影响较混合施用更为显著;化学磷肥的添加及在施用化肥的基础上配施适量生物炭改变了土壤微生物对碳源种类的利用。     

Soil water use strategy of dominant species in typical natural and planted shrubs in loess hilly region

Aims Artemisia gmelinii is a dominant specie naturally established after abandonment of cultivated lands in the Loess Plateau, and Caragana korshinskii is one of the main planted shrub species to control soil erosion. Improved understanding of water use strategies of these two species is of great significance to evaluate the sustainable development of the Loess Plateau under the trend of climate warming and increasing drought events.
Methods Stable oxygen-18 isotope was used to determine seasonal variations in the water sources of native A. gmelinii communities established after abandonment of cultivated lands for 7 and 30 years and planted C. korshinskii after 30 years. The contributions of soil water from different depths to water uptake were estimated by the MixSIR Bayesian mixing model. The geometric mean regression method was used to fit the line of precipitation to get the local meteoric water line (LWML).
Important findings The stable hydrogen isotope rate (δD) and stable oxygen isotope rate (δ¹⁸O) of soil water and xylem water plotted to the right side of the LWML, indicating that the isotopic compositions of soil water were enriched due to evaporation. The native A. gmelinii communities established after abandonment of cultivated lands for 7 years and planted C. korshinskii after 30 years showed plasticity in switching water sources from different soil layers, extracting water from shallow soil (0-40 cm) when soil water was available, but deeper soil (40-80 cm) when shallow soil water was dry. In contrast, A. gmelinii growing in site after cultivation abandonment for 30 years mainly relied on water from the surface soil (0-10 cm) throughout the growing season. Our results suggest that the ability of A. gmelinii to compete for soil water reduces with aging of the community while the planted C. korshinskii will have competitive advantage under the condition of increasing frequency of drought events in the future.     

江苏金坛盐矿形成时期盐湖水体成分:来自石盐包裹体的证据

我国白垩纪晚期-古近纪由于燕山运动和喜马拉雅运动,形成了一系列的断陷盆地,金坛盐矿就是该时期始新世中晚期的盐湖沉积.本次研究首次在国内半定量的进行了石盐原生包裹体的分析,发现其中Ca2+缺失而富含SO2-4,原始卤水成分为Na-Mg-K-Ca-C1-SO4体系.     

水压转染法在小鼠不同肝叶的表达效率

为了解水压转染法(hydrodynamics-based transfection,HDT)在小鼠肝脏不同肝叶的转染效率,将容量为小鼠体重的10%,绿色荧光蛋白基因质粒pEGFP-C1含量为35μg/只的生理盐水溶液以0.4 mL/s的速度从小鼠尾静脉注射,于注射后不同时间取小鼠各肝叶制备冰冻切片,在荧光显微镜下观察,计数各肝叶的绿色荧光蛋白表达情况。结果显示注射后12 h,绿色荧光蛋白阳性细胞比例最高,从24 h起表达量逐渐减少,至48 h时各肝叶均基本难以检测出绿色荧光蛋白阳性细胞。在12 h观察各肝叶的转染效率如下:右叶、蒂状叶的绿色荧光蛋白阳性细胞约为22%,左叶、中叶、尾状叶约为15%取材部位不同会造成数据分析的极显著差异。     

中国石灰岩专性凤仙花叶表皮特征及其分类学意义

通过光学显微镜和扫描电镜技术对中国产的8种凤仙花科植物叶表皮微形态特征进行了实验研究,其中6种产于石灰岩地区,另外2种作为对照.结果表明,中国石灰岩地区的6种凤仙花的叶表皮微形态上、下表皮差异明显,上表皮细胞为不规则形和多边形,一般不具气孔器;下表皮细胞均为不规则形,均具气孔器,气孔器多为不等型.上、下表皮细胞形状、垂...     

国产润楠属植物的叶表皮特征及其系统学意义

对45种国产润楠属(Machilus Nees)植物的叶表皮进行光学显微镜和扫描电镜观察,其中31种为首次报道.结果表明:润楠属植物叶表皮细胞形状为多边形或不规则形,气孔复合体均为平列型且仅分布在下表皮;上下表皮细胞的垂周壁式样有5种类型:平直、圆滑、浅波、波状、平直-弓形;下表皮毛被有(稀疏、密集或非常密集)或无;上表皮平周壁纹饰类型有:点状、平滑、条纹(或波浪条纹);下表皮内面平周壁纹饰类型有:不规则、平滑、粗糙网状、微毛状、颗粒状、鳞片状.这些特征在本属种间存在较显著的差异,可作为区分种类的辅助特征和种间亲缘关系,因而对润楠属植物的分类学研究和亲缘关系的确定有较大意义.     

菜蛾盘绒茧蜂主要寄生因子导致的寄主小菜蛾幼虫脂肪体结构的变化

在不同的寄生状态下,菜蛾盘绒茧蜂Cotesia plutellae不同的寄生因子可引起寄主小菜蛾Plutella xylostella幼虫脂肪体结构发生相应的改变。显微和亚显微形态结构显示： 假寄生后多分DNA病毒和毒液对脂肪体结构的完整性没有显著影响,但细胞内脂质体变得小而密集,线粒体和内质网丰富,并有糖原积累; 正常寄生后,脂肪体结构被破坏,多数线粒体内嵴紊乱,脂质体也变得不规则,特别是当幼蜂完成在寄主体内发育时,寄主体内几乎无完整脂肪体存在。与此同时,同批未被寄生的小菜蛾幼虫发育到4龄末期时,体内脂肪体细胞发育正常,已开始向蛹期细胞形态转化,细胞内脂质体很大,细胞器数量较多、糖原积累丰富, 而且部分细胞已成为游离态细胞。由此证明,寄生蜂携带的寄生因子,如多分DNA病毒、毒液、畸形细胞和幼蜂等,均对寄主脂肪体结构的改变产生影响,但程度明显不同。     

短柄禾叶蕨配子体发育的研究

首次通过人工培养的方式,详细记录了短柄禾叶蕨（Grammitis dorsipila (Christ.)C.Chr.）具代表性的配子体形态发育全过程及各环节的特征,包括孢子萌发、原丝体、毛状体、叶绿体、边缘细胞、精子器等,并附特征性结构照片29幅。为禾叶蕨科（Grammitidaceae）的研究积累了配子体发育方面的详实资料,并初步讨论了短柄禾叶蕨配子体特征所体现的系统学意义。     

荆条叶性状对野外不同光环境的表型可塑性

光照是影响植物生长和分布的重要环境因子。对生长在野外5种不同光环境下(林外、阔叶林林缘、阔叶林林下、针叶林林窗和针叶林林下)的荆条的叶片进行取样研究,通过对光合作用光响应曲线、叶绿素荧光、叶绿素含量、叶片氮磷含量以及叶片形态的测量,来反映荆条对不同光环境的表型可塑性。研究结果表明,荆条叶片对于野外不同的光环境具有很好的适应机制,叶片功能性状受到结构性状的调节。低光下通过高的比叶面积(SLA)、单位质量叶绿素含量、光系统II最大量子产量,低的暗呼吸速率、光饱和点、光补偿点、叶绿素a,b的比值来提高对光能的利用效率,维持生长;高光下则通过与SLA有关的叶片结构的变化对光合作用进行调节。大多数的叶性状只受到日光照总量的影响,SLA的大小与日最高光强有关,可以对不同日变化模式的光照做出迅速的响应,是适应不同光照的敏感指标。尽管光照是不同光环境下影响荆条叶性状的主要环境因子,土壤养分含量同样会对叶性状产生影响,高土壤养分下的高叶长与叶柄长的比值体现了植物对资源获取和支撑结构之间分配的权衡。     

土壤盐渍化对尿素与磷酸脲氨挥发的影响

氨挥发是肥料氮素损失的重要途径之一,肥料类型、土壤类型、肥料用量以及土壤全盐量均影响氨挥发损失率及挥发特征。本文采用通气法测定了磷酸脲和尿素两种肥料六个施肥量处理分别施入六个不同盐渍化程度（1.7、9.9、16.4、23.2、29.1、37.9 g/kg）的土壤后氨挥发累积状况和动力学特性,以及土壤氨挥发累积量与土壤电导值之间的相关性。结果表明：（1）在土壤总盐介于1.66 -37.9 g/kg的范围内,随着土壤含盐量增加,尿素与磷酸脲处理的氨挥发累积量显著增加;土壤含盐量对氨挥发速率有显著的促进作用。（2）各处理二次线性函数拟合的二项式系数a均为负值,表明：在不同盐渍化条件下肥料的挥发速率是随着时间增长而降低的;一次线性函数和Elovich 方程的斜率a随土壤含盐量增加而增大,表明：土壤盐渍化将加剧土壤的氨挥发速率。（3）土壤氨挥发累积量与电导值拟合结果符合logistic方程（︱R︱分别为0.9732,0.9815,0.965,0.9182,0.9817,0.9971︱R︱>r0.01=0.9172, n=6）,氨挥发累积量随土壤电导值呈“S”型增长。