不同施肥下农田表土有机碳含量变化分析: 基于中国农业生态系统长期试验资料

收集整理1979~2008年中国长期施肥试验文献, 提取和整合了这些长期施肥试验中农田表土有机碳的资料. 采用有效文献涉及中国大陆23个省区的70个长期试验点(其中旱地42个, 水田28个), 涵盖16种土壤类型. 总样本481个(旱地346个, 水田135个). 将施肥处理分为6种类型: N: 无机氮肥; NP: 无机氮磷肥配施; NPK: 无机氮磷钾肥配施; O: 单施有机肥; OF: 有机无机肥配施和其他非平衡施肥(如单施磷或钾, 磷钾配施和氮钾配施等). 按农田土壤总体和区分旱地与水田两种农业利用类型, 分别统计分析一种施肥处理下表土有机碳含量相对于特定试验对照的变化特征. 结果表明, 这些长期试验不同施肥处理下农田表土有机碳在时间上成总体上升趋势, 旱地和水田表土有机碳年均变化量分别介于−0.14~0.60和−0.12~0.70 g·kg⁻¹·a⁻¹之间, 年均增量分别为0.13和0.19 g/kg. 水田增长高于旱地. 不同长期试验地点间施肥处理下, 农田表土有机碳含量积累趋势相似, 而且与单施氮肥和化肥相比, 有机施肥和化肥配合平衡施肥普遍较大幅度提高了土壤有机碳积累速率. 尽管随着试验持续时间的延长, 土壤有机碳增幅存在下降趋势, 但良好施肥的固碳效应在旱地土壤中可持续15年以上, 在稻田可持续20年以上, 且其技术效应的幅度仍然十分明显. 因此, 良好施肥管理的推广可以作为促进中国农田生产力和土壤长期固碳潜力的重要技术途径.     

钉螺体内细菌群落结构PCR-DGGE分析方法的建立

建立了通过PCR-DGGE研究钉螺体内细菌群落结构的方法,并采用此技术分析了钉螺体内细菌群落结构.钉螺样本采自湖北省荆州市,样本带回实验室经破壳解剖后取清洗的钉螺内脏放入无菌离心管后经酚-氯仿法抽提微生物DNA.使用获得的微生物DNA为模板,选择细菌原核通用引物F357-GC和R518进行PCR扩增得到大约250 bp的目的片段,然后采用变性梯度凝胶电泳结合DNA测序技术对获得的目的片段进行分析.结果显示此技术能够区分幼螺和成螺体内细菌群落结构差异,并发现在成螺体内有大量的Pseudomonas属和Acidobacteria属细菌出现.     

中国"三江并流"纵谷地蚤类丰富度与区系沿纬度梯度的水平分布格局

为探讨横断山区蚤类物种丰富度与区系沿纬度梯度变化的基本规律以及影响它们分布的主要生态因子,作者就云南西部横断山区21o-28oN的8个纬度梯度带目前所知分布的9科45属153种(亚种)蚤类的水平分布资料进行了综合整理和统计分析。结果表明:(1)这一区域蚤类科、属、种丰富度,特有种丰富度和特有度,以及东洋界和古北界区系成分物种丰富度沿纬度梯度的变化,都呈现了随纬度增加先增高后降低的单峰分布格局,最大峰值出现在25o-27oN之间,研究认为,形成物种密度高峰的主要因素是两大区系分界线和交错区的边缘效应;(2)东洋和古北两大区系成分构成比的水平分布格局截然不同,前者随纬度的增加递减,后者则随纬度的增加呈递增的趋势,两区系成分过渡或交错区的跨度在23o-29oN之间,并在25o-27oN形成交汇和分异的中心;(3)聚类分析结果表明,横断山8个纬度梯度带的蚤类总体上归为3个主要地域区系类型,反映出纬度、地理气候环境等因素对蚤类区系及物种分布的影响,以及蚤类区系和物种组成沿纬度梯度的水平分布格局与地理和气候环境的统一性;(4)蚤类的属、种β多样性沿纬度梯度的水平分布基本呈现双峰格局,峰值反映出蚤类的组成及分布在不同纬度梯度、气候带之间的过渡与转变,说明β多样性的水平分布格局与纬度梯度的气候、环境变化程度的关系密切,以及过渡区的边缘效应对两区系物种丰富度高峰的形成具有重要影响;(5)横断山区蚤类物种丰富度与区系的水平分布与垂直分布的规律和格局基本相同,显示了具有同源性的水平地带性与垂直地带性对蚤类空间分布格局所产生的类似影响,证实了横断山区蚤类物种丰富度与区系的水平分布格局理应出现近似于它们垂直分布的一般规律与格局的推论;(6)横断山25o-27oN的区域形成了两大区系物种交汇和分异的中心,由于边缘效应和复杂的地理景观,这里蚤类科、属、种、特有种都具有较高多样性,据此作者推断,这里可能是我国横断山区多物种保存、分布和分化的核心区。     

不同施肥制度土壤微生物量碳氮变化及细菌群落16S rDNA V3 片段PCR产物的DGGE分析

应用化学分析和变性梯度凝胶电泳（DGGE）技术分离PCR扩增的16S rDNA的方法,研究了不同施肥制度对土壤微生物量碳、氮变化及微生物多样性的影响。结果表明,连续15a长期试验下,土壤微生物量碳（SMB-C）和微生物量氮（SMB-N）的含量大小均为长期撂荒（CK0）土壤高于农田土壤,而在农田土壤中,长期施肥的处理（NPK、NPKM、NPKSt和NPKF）高于长期不施肥处理（CK）,不同的种植制度中,长期复种轮作（NPKF）高于长期复种连作（NPK）;各处理的SMB-C/SOC（土壤有机碳）和SMB-N/TN（全氮）的比值的变化趋势与SMB-C和SMB-N变化一致;从PCR-DGGE分析,长期氮磷钾化肥配施有机肥（NPKM）处理的微生物量碳、氮的含量最高,微生物丰度最高,细菌物种最多,其次为长期撂荒（CK0）,CK处理细菌物种最少。UPGMC聚类分析表明NPK和NPKF处理细菌的群落结构相似,CK和CK0处理细菌的群落结构相似,而NPKM和NPKSt处理细菌的群落结构相似。     

白龙江林区地表甲虫沿海拔梯度的群落结构及动态分析

【目的】揭示白龙江林区地表甲虫群落沿海拔梯度（927-2 735 m）的多样性格局、群落结构及动态变化,为林区内生物多样性长期监测及保护提供理论基础和依据。【方法】采用巴氏罐诱捕法,沿不同海拔梯度（927、1 794、2 376和2 735 m）设置陷阱诱集地表甲虫。【结果】共采集2 015头地表甲虫,包括18科95种。虎甲科Cicindelidae的个体数量最多（436只）占总数的21.6%,其次是叩甲科Elateridae、步甲科Carabidae、葬甲科Silphidae、隐翅甲科Staphylinidae。5个科的采集数量占到总数的75.1%,是白龙江地区优势种群。随着海拔梯度的升高,流域内地表甲虫的数量及优势种群数量都呈先上升后下降的趋势。在海拔2 376 m处,地表甲虫丰富度最高,诱集数量最多。低海拔地区地表甲虫丰富度低,诱集数量少。在种群动态变化中,中高海拔地区的优势种群在6-9月间的种群数量变化趋势呈单峰增长模式,且不同海拔高度不同科种群的诱集峰值不同。如在不同海拔梯度内诱集的步甲科数量均在7月份最多;在海拔2 376 m处,叩甲科个体数量在8月份最多,相比海拔较低的1 794 m处,则7月份数量最多,在低海拔927 m处和高海拔地区2 735 m处,叩甲科的个体数量急剧减少,且动态变化不明显。【结论】在白龙江林区拱坝河流域,地表甲虫种类丰富,优势种群明显。在不同海拔梯度上,其优势种群表现出不同的变化模式。根据地表甲虫群落在海拔梯度上的分布,可将地表甲虫分为三类。一是分布在中高海拔,包括步甲科、隐翅甲科及虎甲科等,在流域内4个不同海拔梯度都有分布。二是在中高海拔和高海拔处种类丰富,在低海拔处未诱集到相应甲虫,包括叩甲科及葬甲科。三是在不同海拔高度都有分布,但数量少,未形成优势种群,包括金龟科、象甲科及瓢虫科等。     

林隙对小兴安岭阔叶红松林树种更新及物种多样性的影响

研究了小兴安岭阔叶红松林不同林隙梯度(林隙中心、林隙近中心、林隙边缘)中主要树种的数量特征,以及林隙大小对树种更新的影响.结果表明:不同梯度林隙内灌木树种的密度均明显高于非林隙,同种灌木密度的比值在1.08～18.15之间;随林隙面积增加,乔木幼苗更新密度逐渐增大,幼树Ⅰ(高度H≥1 m,胸径DBH≤2 cm)和幼树Ⅱ(H≥1 m,2 cm＜DBH≤5 cm)的更新密度呈多峰曲线.林隙灌木总体更新密度主要随幼苗和幼树Ⅰ数量而变化.林隙内不同位置幼苗的平均树高、平均基径、种密度和个体密度有所差异.从林隙中心到非林隙,更新层乔木幼苗重要值的大小顺序为:林隙中心＞林隙近中心＞林隙边缘＞非林隙;物种均匀度呈高-低-高的变化,物种多样性的变化为早期林隙＞中期林隙＞晚期林隙.     

长期施用不同肥料对红哺鸡竹林叶片碳、氮、磷化学计量特征的影响

为了给笋用竹林土壤合理补充养分提供科学依据,以红哺鸡竹(Phyllostachys iridescens)为对象,开展了长期施用不同肥料(生物有机肥、复合肥、菜籽饼肥和不施肥(对照))竹林2年生立竹叶片C、N、P化学计量学特征的研究。结果表明:叶片C、N、P含量分别为514.26～582.77、18.25～30.20、1.20～1.75mg·g-1,施肥竹林均极显著或显著高于对照竹林,以施菜籽饼肥竹林叶片C含量最高,施生物有机肥竹林叶片N、P含量最高;叶片C:N、C:P分别为18.71～35.02、304.41～458.52,总体上施肥竹林较对照竹林极显著降低,施肥竹林N、P养分利用效率显著降低;叶片N:P为15.28～17.12,相对稳定,施肥竹林与对照竹林无显著差异;叶片N、P含量呈极显著正相关,N含量与N:P相关性不显著,而P含量与N:P呈极显著负相关。     

用线性梯度平板准确测定药物敏感性和分离抗药性菌株

菌群在药物的最低抑菌浓度附近的动力学过程是抗生素药理学研究的核心问题.建立一种能确定精确的MIC且又能准确分离抗药性菌株的方法,是目前临床对药敏实验新的要求.根据Fick扩散定律制备了线性梯度平板：将15mL含适当浓度恩诺沙星的琼脂培养基在9cm培养皿中倾斜凝固,刚好覆盖整个平板底面,然后水平放置,再在其上层加入同样体积的无药琼脂培养基,凝固12h后,药物浓度达到扩散平衡而呈均匀连续线性梯度.通过实测验证药物浓度在平板表面呈线性梯度分布.将待检E.coli菌群均匀涂布在梯度平板上,培养12h后,随恩诺沙星浓度提高依次形成连续密集小菌落区和离散大菌落区,根据两区域的分界线可以确定菌群自然形成的真实的MIC,与常规药敏实验方法测定结果一致.大菌落重新涂布高梯度平板,分界线显著上升,并检测出抗药性基因突变,表明该方法很容易筛选出菌群中的抗药性菌株.梯度平板可以方便地呈现整个菌群在MIC附近的动力学过程和遗传生理变化,并预警该抗生素使用后可能出现的抗药性,从而指导临床抗菌药物的选择和使用.     

应用变性梯度凝胶电泳和16SrDNA序列分析对kefir粒中细菌多样性的研究

以开菲尔（Kefir）粒为材料,经过DNA抽提和16SrDNA V3区PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳（DGGE）分离并切割电泳条带进行序列测定,并与现有的数据库进行了比较,对Kefir粒的细菌多样性进行分析。结果表明,DGGE图谱中可检测到的8条带的16SrDNA基因序列中有7个基因序列与GenBank数据库登录的相关序列的相似性大于98％,余下的1个基因序列的相似性也大于96％。相似性大于98％的7个克隆中,有3个属于鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）,2个属于乳杆菌属（Lactobacillus）,其它2个分别属于肠杆菌属（Errterobacter）和不动杆菌属（Acinetobacter）。首次报道了鞘氨醇杆菌作为优势菌群存在开菲尔Kefir粒中。     

安徽科技学院植物营养学——安徽省重点学科

植物营养学研究的领域主要包括植物营养机理与作物施肥技术、植物营养环境生态、土壤养分资源管理与信息系统等3个方面。安徽科技学院植物营养学科是20世纪60年代设立的土壤农化课程组的基础上发展起来的,2008年被遴选为安徽省重点学科。