灌溉与施氮对黑河中游新垦农田土壤硝态氮积累及氮素利用率的影响

通过田间试验系统研究了黑河中游边缘绿洲区新垦沙地农田不同灌溉与施氮量 (0、140、221 kg N hm-2和300 kg N hm-2,分别为N0、N140、N221和N300) 对2m土层土壤硝态氮的积累和分布、春小麦产量、植株吸氮量及氮肥利用效率的影响.结果表明:在378～504 mm灌溉水平下,当施氮量大于221 kg hm-2(超过作物吸氮量)时会导致收获期NO-3-N在根层土壤剖面的显著积累 (50～140 kg hm-2);在灌溉量为630 mm时,收获期各处理根层土壤NO-3-N的积累量 (25～47 kg hm-2) 要低于播种前 (58～63 kg hm-2).当施氮量超过221 kg hm-2时,春小麦籽粒产量、地上干物质量、植株吸氮量、氮肥表观利用率及生理效率均不再显著增加,N221与N0、N140、N300相比,其籽粒产量分别提高46.7%、41.3%与9.5%,地上干物质量分别提高31.3%、25.2%与3.5%.灌溉水生产力的变化介于2.0～5.3 kg hm-2 mm-1,氮肥生产力的变化介于6.3～10.8 kg kg-1.研究还表明,灌溉与施氮对土壤贮水量的影响不显著,在378 mm低灌水量时,小麦产量与地上干物质量无显著的影响,这说明在黑河流域新垦沙地农田系统低灌溉 (灌溉量378 mm) 与221 kg hm-2施氮是最优的水肥耦合组合,因为在此管理模式下不仅可以获得相对较高的产量,而且灌溉水和氮素的利用效率较高,硝态氮的积累量较小.     

沙漠地区盐水灌溉对牧草产量及品质的影响

在以色列南部内盖夫沙漠农业实验站 ,采用较为先进的双管重叠水喷灌系统 ,研究了不同浓度盐水灌溉下狗牙根 (CynodondactylonL .) 6个品种的 (Suwannee、Coastcross、Tifton4 4、Tifton6 8、Tifton78、Tifton85 )牧草产量、粗蛋白、灰分、纤维素含量的变化 ,同时 ,采用较为先进的瘤胃胃液消化法分析了不同盐水灌溉的牧草干草在山羊体内的消化率 .结果表明 ,在Eci小于 10ds·m-1条件下 ,6个狗牙根品种维持较高产草量 ,尤其是Eci=4 .4ds·m-1,Coastcross、Suwannee、Tifton4 4、Tifton6 8、Tifton78和Tifton85的产量分别较淡水 (Eci=1.2 )灌溉的产量增加了 14 1%、6 1.1%、136 %、12 1.2 %、2 0 2 .3%和 10 9.7% ,干物质产量也随灌溉水盐浓度增加而提高 ,而牧草纤维素含量无明显增加 .饲养及消化实验表明 ,盐水灌溉的干草更为山羊喜食 ,干草消化率也随灌溉水盐浓度增加而增加 ,表明适当浓度的盐水灌溉不仅不会引起牧草产量下降 ,而且可提高牧草品质和喜食性 ,在农业和牧业上具有重要应用前景     

聚乙二醇模拟水分胁迫对沙地樟子松种子萌发影响研究

以引种区沙地樟子松种子为材料,观测了聚乙二醇(PEG)模拟水分胁迫对沙地樟子松种子萌发的影响.结果表明,不同浓度PEG处理胁迫对种子的萌发均有一定的延缓作用;种子的发芽率、发芽指数和发芽势随胁迫强度的增加呈现明显下降趋势.30%PEG处理的种子在试验结束后仍未能萌发,表明樟子松种子的萌发的临界PEG水分胁迫值小于30%,相当于-1.20MPa的水势.种子发芽后胚根和胚轴的生长亦受到PEG模拟水分胁迫,当PEG浓度为10%时(相当于-0.2MPa水势),胚根、胚轴的长度都较短,说明樟子松种子的胚根、胚轴的生长对PEG模拟干旱胁迫更敏感;但胚根/胚芽的比值随PEG模拟水分胁迫的强度增加而增加,表明樟子松种子萌发后对水分胁迫具有较强的适应性.由此可见,干旱胁迫影响引种区沙地樟子松种子的萌发可能是导致沙地樟子松人工林不能天然更新的因素之一.     

涡度相关法研究土壤水分状况对沙地杨树人工林生态系统能量分配和蒸散日变化的影响

为了解位于北京大兴区林场杨树人工林在不同的土壤水分环境条件下的水汽交换过程和能量的分配差异及其与环境因子关系,运用涡度相关（Eddy covariance,EC）法开路系统、常规微气象观测系统及土壤热通量板等设施对生态系统生长季内典型水分胁迫和无水分胁迫条件下蒸散日变化、能量分配以及与各环境因子的关系进行了测定分析和比较。结果表明,在水分严重胁迫日（以7月7日为例）,蒸散日变化过程为单峰曲线,全天（24h）蒸散量为2.4mm;而在无水分胁迫典型日（以7月25日为例）,蒸散日变化过程呈多峰曲线,全天蒸散量为4．5mm。能量平衡分析显示,无水分胁迫条件下潜热通量（LE）占净辐射通量（Rn）的比例远高于水分胁迫条件下潜热通量占净辐射通量的比例,说明水分充足时,能量的大部分用于蒸散。水分胁迫条件下蒸散速率与各环境因子的相关性均低于无水分胁迫条件下蒸散速率与环境因子的相关性。水分胁迫条件下,蒸散速率主要与净辐射和下垫面因子关系显著,而与其它因子的相关性较小;无水分胁迫条件下,蒸散速率与下垫面土体含水量和各气象因子均表现出较强的相关性。大气温度对于两个典型日蒸散速率的影响均很小;土壤含水量与水分胁迫日的蒸散速率几乎没有相关性,反应出土壤水分含量低至对蒸散几乎没有贡献了。     

青海柴达木极端干旱沙地分离芽孢杆菌的分子鉴定及拮抗活性分析

【目的】研究高原极地环境微生物资源。【方法】采用rep-PCR指纹图谱分析、gyrB基因及16S rDNA基因序列分析等多项分子鉴定技术对分离自青海柴达木极端干旱沙地的8株芽孢杆菌菌株进行分类鉴定;通过平板对峙及接种离体叶片试验检测分离菌株的拮抗活性及对病原菌侵染的防效;采用MALDI-TOF-MS质谱分析生防菌株的活性成分。【结果】8株分离菌株鉴定为Bacillus amyloliquefaciens(6株)、Bacillus axarquiensis(1株)和Bacillus atrophaeus(1株);各菌株对油菜菌核病原真菌(Sclerotinia sclerotiorum)均具有显著的拮抗活性;接种离体叶片试验表明菌株对油菜菌核病菌的侵染具有较好防效;MALDI-TOF-MS质谱分析结果显示菌株DGL1(B.amyloliquefaciens)产生脂肽化合物Fengycin,菌株DGL6(B.axarquiensis)产生脂肽化合物Surfactin、BacillomycinsD和Fengycin,菌株DCD1(B.atrophaeus)产生脂肽化合物Surfactin、Fengycin。【结论】为高原干旱沙地极端环境微生物资源研究及生防菌资源开发和应用提供了研究材料。     

氮磷营养因子对赤潮异弯藻生长的影响

研究了N、P营养浓度对赤潮异弯藻(Heterosigma akashiwo)生长的影响.结果表明,该藻的生长速率与N、P营养因子浓度的关系符合Monod公式.在NO₃^--N浓度达到7.5 mg·L^-1时,赤潮异弯藻开始生长;浓度为3.75～75 mg·L^-1时,赤潮异弯藻的比生长速率与NO₃^--N浓度成正比关系.N营养充足时,赤潮异弯藻的最大生长速率μ_m-n=0.3475·d^-1,K_s-n=18.91 mg·L^-1.PO₄^--P浓度为0～1.0 mg·L^-1时,赤潮异弯藻的比生长速率与P浓度成正比关系;P营养充足时,赤潮异弯藻的最大生长速率μ_m-p=0.3024·d^-1,K_s-p=0.4086 mg·L^-1.N/P达到25后藻细胞浓度达到最大,表明N/P为25时最适合赤潮异弯藻生长.赤潮异弯藻最适合在N 37.5～225.0 mg·L^-1、P 5.0～50.0 mg·L^-1、N/P=25条件下生长.     

水分胁迫对不同年龄沙地樟子松幼苗存活与光合特性影响

樟子松以其抗寒、抗旱和速生性,自20世纪50年代在科尔沁沙地南缘人工引种用于固沙造林试验成功以来,已成为我国北方荒漠化地区防风固沙造林的首选树种。然而,进入20世纪90年代以来,早期引种的沙地樟子松人工林出现了衰退现象;虽然从理论上分析,原因可能有病虫害、地理位置、水分条件、营林技术等,但其中水分条件应该是沙地樟子松人工林提早衰退的最重要的原因之一。以1~5年生樟子松幼苗为材料,采用盆栽控水处理法对苗木进行水分胁迫试验,观测水分胁迫条件下樟子松苗木成活与光合特征及其水分利用效率的变化。结果表明,樟子松苗木成活的临界土壤含水率随苗龄的变化没有显著差异,1~5年生苗木成活的临界土壤含水率均在1.5%~1.8%之间。4种不同水分胁迫处理(对照、20%、30%和40%田间持水量)对光合特性的影响为:轻度胁迫(40%田间持水量)时对光合特性的各个指标影响不大;随胁迫程度加重,光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率逐渐降低;导致樟子松苗木光合速率降低的主要原因应是气孔因素,即在水分胁迫下,气孔的开张度减小,导致胞间CO2浓度和蒸腾速率下降,进而影响光合速率;另外,水作为光合作用的原料之一,当其供应不足时,也直接导致光合速率的降低。2年生、4年生的樟子松幼苗在相同的土壤干旱胁迫条件下,各生理指标比较接近,即生理指标与苗龄之间并没有表现出明显区别。樟子松苗木的水分利用效率在较重度胁迫(20%田间持水量,3.5%)条件下没有降低,而在轻度胁迫条件下,水分利用效率有升高趋势;表明樟子松在较低的土壤含水量条件下,具有忍耐一定干旱胁迫的能力。综合研究表明:樟子松只有在极度水分胁迫时(土壤含水率接近成活的临界土壤含水率值:对于1~5年生苗木约为1.7%)才会出现死亡,这对研究水分与樟子松人工林衰退关系具有参考价值。     

科尔沁沙地两种典型乔灌木耗水特点

以科尔沁沙地典型固沙植物小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.5年生)和樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica Litrin,7年生)为研究对象,栽植于可渗漏式生长箱,应用TDR水分仪测定生长季节土壤水分变化,依据土壤水分平衡理论推算单位面积植被区的蒸散量.经2a研究,在相同栽植密度下(1m×1m),樟子松植被区土壤贮水量高于小叶锦鸡儿植被区;在不同栽植密度下,小叶锦鸡儿土壤贮水量以1m×2m密度区高于1m×1m密度区.生长季节单位面积土壤蒸散量以小叶锦鸡儿(1m×1m)最高,小叶锦鸡儿(1m×2m)其次,樟子松(1m×1m)最低.单丛/株蒸散量以小叶锦鸡儿(1m×2m)最高,小叶锦鸡儿(1m×1m)其次,樟子松(1m×1m)最低.在试验所涉及的特定年龄阶段,小叶锦鸡儿植被区蒸散耗水量高于樟子松区,土壤水分含量低于樟子松区.生产实践中应根据植物耗水特点选择适宜的固沙物种和栽植方式,以保证人工固沙植被区土壤水分的收支平衡.     

雅鲁藏布江山南宽谷风沙化土地土壤养分和粒度特征

在雅鲁藏布江山南宽谷区,选择流动沙地、平缓沙砾地、半固定沙地、固定沙地和覆沙河滩地等类型样地,研究了不同深度(0—10 cm、10—20 cm和20—40 cm)土壤层的养分状况和粒度特征,探讨了风沙运动对土壤粒度组成和养分含量的影响。结果表明:1)风沙化土地土壤pH值呈中性、碱性和强碱性,土壤有机质和全氮含量均很低,但全磷和全钾均很高。土壤粒度组成表现为砂粒含量(53.83%—95.93%)>粉粒(3.3%—40.5%)>粘粒(0.77%—5.68%)。2)粘粒和粉粒含量均以覆沙河滩地(分别为4.02%和27.95%)最大、半固定沙地(分别为1.35%和5.27%)最小。粘粒含量表现为覆沙河滩地>固定沙地(2.98%)>河滩流动沙地(2.89%)>平缓沙砾地(1.69%)>河岸流动沙地(1.54%)>山坡流动沙地(1.49%)>半固定沙地。不同类型沙地粉粒含量的大小顺序与粘粒含量相似,仅在山坡流动沙地和河岸流动沙地的大小顺序有所差别。砂粒含量以半固定沙地(为93.40%)最大、覆沙河滩地最小(68.05%)。不同类型沙地的砂粒含量与粉粒含量的大小顺序正好相反。3)土壤养分含量与粘粒、粉粒、极细砂粒和细砂粒等细沙物质的相关性较强,与中砂粒、粗砂粒和极粗砂粒等粗沙物质呈负相关或相关性较弱。其中,粘粒和极细砂粒含量的增加对土壤养分的增加贡献较大。流动沙丘随风沙运动而不断往复摆动的现象和土壤细颗粒的迁移和损失,对不同类型沙地和沙丘部位的土壤养分状况及其再分配过程产生较大影响。     

滨海风沙地龙眼园土壤特性的研究

滨海风沙地土壤结构性差,质地疏松,氧气充足,有利龙眼菌根生长;沙地夏秋土温高,温差变幅大,持续时间久,对幼根生长 有害,克服措施是盖草降温和浇灌,而３５ｃｍ以下沙层温度终年适宜龙眼根系的生长。风沙地渗漏性大,蓄水力差,有机质贫乏,各种营养元素含量低;经过耕作培肥改土,土壤养分水平迅速提高,土壤速效羊分的增加和土壤微生物量和土壤酶活性有着密切的关系。在一年中土壤各元素含量的变化是冬高夏低,夏季表土上