长期模拟增温对矮嵩草草甸土壤理化性质与植物化学成分的影响

采用国际冻原计划(ITEX)长期模拟增温试验装置,研究了退化和未退化的矮嵩草草甸上植物化学成分(粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素、粗脂肪、粗蛋白和无氮浸出物)含量、土壤环境因子(速效氮、速效钾、速效磷、全氮、全磷、全钾、有机质和土壤含水量)的变化及其相互关系。结果表明:长期模拟增温明显影响了土壤理化性质和3个功能群植物的化学成分含量(P0.05);在退化的矮嵩草草甸上长期模拟增温,两者存在明显的交互效应(P0.05),增温增加了植物可直接利用的土壤养分含量,但土壤中有机质、全氮、全磷、全钾和含水量均低于其各自对照,增温降低了优良牧草(禾草和莎草)粗脂肪、粗蛋白和无氮浸出物的含量,增加了粗灰分、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和木质素含量,降低了牧草消化率;长期模拟增温条件下,土壤理化性质对植物化学成分的贡献大小依次是:速效氮有机质含水量速效钾。典型对应分析表明,长期模拟增温进一步巩固了未退化矮嵩草草甸禾草类和莎草类优势牧草的地位,杂类草逐渐衰退;而在退化矮嵩草草甸样地上长期模拟增温,群落优势种的优势度下降,加剧了草地退化。     

基于文献计量的生态系统观测研究网络长期观测数据应用研究

基于CNKI数据库,采用文献计量和知识图谱的方法,通过对应用生态系统观测研究网络长期定位观测数据的文献进行分析,探讨长期观测数据的应用领域、具体用途、用户特点及不同生态站数据的应用状况与研究主题,以期为提高生态系统观测研究网络长期观测数据的共享服务能力、充分发挥长期观测数据的价值提供参考。分析结果表明:生态系统观测研究网络长期观测数据受到越来越多学者的关注,其应用学科领域以林业、农业基础科学为主,同时不断扩展到其他学科中,呈多元化态势;数据主要在生态系统服务研究、模型模拟、人工林研究、水污染研究、生物多样性研究、小麦玉米研究、土壤水分研究等方面发挥作用;数据的主要用户群体为高等院校和科研院所,不同机构应用长期观测数据开展的研究各有侧重;各生态站的长期观测数据能够为揭示其所代表生态区和生态系统类型的生态系统结构与功能、能量流动与养分循环的变化规律,分析主要生态环境问题的现状、动态变化及驱动机制等方面提供重要支撑。最后,对生态系统观测研究网络长期观测数据应用的相关方面提出几点建议:(1)健全数据引用机制,制定相应的科学数据引用和著录标准;(2)发挥生态网络长期观测数据优势,开展专题数据产品的生产,充分开发生态网络长期观测数据的潜在价值;(3)加大和稳定生态站的经费投入,提高生态站的观测能力和水平,同时还要完善、优化生态站布局。     

长期施肥对水稻光合特性及水分利用效率的影响

在实施了27年的长期田间定位试验区,研究了长期不同施肥对红壤区水稻光合特性及水分利用效率的影响.结果表明:在不施肥(CK)、无机肥(N、NP、NPK)、有机肥(猪粪+紫云英绿肥,M)和无机肥与有机肥配施(NPKM)处理中,长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施提高水稻各生育期剑叶叶绿素含量、净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和水稻产量,降低水稻剑叶胞间CO_2浓度;水稻剑叶叶绿素含量、净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率随发育阶段演进而减小,孕穗期>齐穗期>乳熟期,而胞间CO_2浓度相反;水分利用效率以齐穗期为最大;水稻发育阶段叶绿素含量、净光合速率和水稻产量之间均呈显著正相关;长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施更有利于红壤区水稻的生长发育、产量和水分利用效率的提高.

Abstract：

A field experiment has being conducted for 27 years in Jinxian County, Institute of Red Soil in Jiangxi Province (116°20'24" E, 28°15'30" N) to study the effects of fertilization on the rice photosynthetic traits and water use efficiency. Four treatments were installed,i. e., no fertilization (CK), chemical fertilization (N, NP, NPK), organic fertilization (M), and chemi-cal and organic fertilization (NPKM). Long-term fertilization, especially treatment NPKM, in- creased the flag leaf chlorophyll content, net photosynthetic rate, stomatal conductance, transpi-ration rate, and water use efficiency of rice at its all growth stages and the rice yield, and de-creased the flag leaf intercellular CO_2 concentration. With the growth of rice, the chlorophyll content, net photosynthetic rate, stomatal conductance, and transpiration rate decreased, but the intercellular CO_2 concentration increased. The water use efficiency was the greatest at full-head-ing stage. There were significant positive correlations between the chlorophyll content and net photosynthetic rate at various growth stages and the rice yield, Long-term fertilization, especially the combined chemical and organic fertilization, was favorable to the rice growth and develop-ment, water use efficiency, and yield production in red soil region.     

长期不同施肥方式对麦田杂草群落的影响

以太湖地区农业科学研究所31a的长期肥料定位试验田为材料,分别于2011—2012年小麦苗期、拔节期和收获期进行了杂草群落调查,研究杂草类型与密度的分布、杂草多样性指数的变化,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:小飞蓬、看麦娘、大巢菜、稻槎菜、通泉草是本地区小麦生长期的主要杂草类型;随着小麦的生长以及氮肥、有机肥的施入,杂草密度呈下降趋势;施入有机肥降低了麦季杂草的群落多样性指数,在小麦生长的不同时期均衡施肥的CNPK处理以及不施肥的C0处理的群落各项多样性指数能维持在一个较高的水平。RDA分析显示土壤氮含量以及有机质含量与第一排序轴相关性大,是对杂草分布影响最大的两个土壤养分因子。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期有机无机肥料单一或配合投入可显著影响麦田杂草的群落组成,其中氮肥和有机肥的施入能显著降低杂草密度;土壤养分的差异影响田面杂草密度和优势种群,均衡施肥能降低优势杂草种群的优势地位,抑制其发生危害程度,提高农田生态系统的生产力及稳定性。     

长期不同施肥方式对稻田杂草群落的影响

利用太湖地区农业科学研究所31年的长期肥料定位试验田,分别于2011—2012年水稻抽穗期、结实期和收获期进行了杂草群落调查,并对杂草种群分布与土壤养分因子进行冗余分析。结果表明:随着水稻的生育进程,田间杂草密度增大,而氮磷肥的配施也能有效减少试验区田间杂草的密度;牛毛毡、鸭舌草、耳叶水苋和水蕨是水稻生长期的主要杂草类型;在施入磷肥的处理中,莎草科杂草密度减少甚至消失,鸭舌草密度则增加,耳叶水苋和水蕨则是在没有施肥的处理生长最好;氮磷配施减少群落丰富度的同时能增加群落的均匀度,人为干预相对最少的处理方式有利于群落结构的稳定发展。抽穗期RDA结果显示,第1、第2排序轴特征值分别为0.901和0.080,土壤全P、有效磷、全氮、碱解氮与第1排序轴相关系数分别为-0.887、-0.816、-0.810和-0.794。太湖地区稻麦两熟制条件下,长期不同施肥方式显著影响稻田杂草的群落组成,土壤养分库的差异性影响田面杂草密度和优势种群分布,影响稻田中杂草分布的土壤养分因子主要为氮、磷和有机质,土壤钾含量对杂草的总体分布影响相对较小。     

长期施肥对华北典型潮土N分配和N2O排放的影响

利用长期定位肥料试验研究化学肥料N、有机肥料N以及化学肥料N和有机肥料N混合施用对N分配和N2O排放影响。处理包括化学肥料N、P、K的不同组合NPK、NP、NK、PK、全部施用有机肥料N（OM）、一半化学肥料N＋一半有机肥料N（1／2OM）及不施肥（CK）7个处理。结果表明,等N条件下,处理间N2O排放的差异不显著,N2O排放主要发生在玉米生长期。均衡提供N、P和K显著提高土壤N储量,有机肥料N的效果显著高于化学N肥。施肥也影响N的利用效率和N在作物中的分配。均衡的养分供应有利于N在子粒中积累,而养分缺乏的处理,秸秆中N含量相对较高。进入环境的N量以NK最多,1／20M最少。总体而言,施P肥和有机肥可减少N2O的间接排放,提高土壤N素肥力并能获得较高的产量。     

银鲫能量收支同步测定方法

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小麦-甘薯轮作长期增施有机肥对碱性土壤固氮菌群落结构及多样性的影响

生物固氮为农业生态系统提供天然的氮素来源,探究长期增施有机肥对土壤固氮菌群落的影响,为合理增施有机肥和维持土壤固氮微生物群落多样性提供科学依据。选取小麦-甘薯轮作中连续37a不施肥对照(CK)、单施化肥(NPK)、化肥+有机肥(NPKM)处理的甘薯季碱性土壤样品为研究对象。采用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究土壤固氮菌群落的组成、多样性及其与土壤特性的关系。结果表明:与对照和单施化肥相比,长期增施有机肥降低土壤固氮菌群落丰富度和多样性,且丰富度与土壤pH显著正相关,与有机碳、全氮和有效养分(硝态氮、有效磷和速效钾)显著负相关。主坐标分析表明长期施肥显著改变土壤固氮菌群落结构,与对照相比,增施有机肥比单施化肥对固氮菌群落结构的影响更大。冗余分析表明土壤有机碳和速效钾是影响固氮菌群落结构改变最主要的因素。长期增施有机肥显著降低变形菌门、蓝藻菌门、Beta-变形菌和固氮弧菌属的相对丰度,显著增加硝化螺旋菌门、酸杆菌门和硝化螺菌属的相对丰度,这与土壤pH、有机碳和有效养分显著相关。因此,在碱性土壤上长期增施有机肥对固氮菌群落结构的改变更大,对群落多样性的抑制作用更强。     

长期施肥对黄土旱塬农田土壤氮素生理菌群和解磷菌的影响

土壤功能微生物能促进农田生态系统养分转化和维持土壤生态环境系统稳定性。本研究基于国家黄土高原长武农业生态试验站长期定位施肥试验区,研究不施肥(CK)、施用中量氮肥(N₁₂)、施用高量氮肥(N₂₄)、施用中量磷肥(P₁₂)、施用高量磷肥(P₂₄)、施用中量氮磷肥(N₁₂P₁₂) 6种处理下土壤可培养功能微生物氮素生理菌群和解磷菌丰度,探讨长期施肥对黄土旱塬农田土壤功能微生物活性影响及其对环境指标的响应。结果表明:长期施肥对各氮素生理菌群数量影响较大,其丰度好氧自生固氮菌>氨化细菌>亚硝化细菌>反硝化细菌;单施肥处理的氨化细菌和亚硝化细菌的变化规律相同,均随氮、磷肥施用量的增加而减少,而好氧自生固氮菌变化与之相反;无机磷细菌对氮肥的响应程度较高,磷肥对无机磷细菌丰度影响不明显;施加磷肥可降低土壤中有机磷细菌丰度,促进有机磷矿化;相关性分析表明,土壤氮素生理菌群、解磷菌丰度与各土壤理化指标存在一定程度的相关性,氨化细菌与硝态氮呈显著负相关,而与...     

台湾生物多样性研究的十年回顾(2001-2011)

台湾的学界从20世纪90年代开始推广生物多样性的保育、教育及研究工作。2001年起行政部门通过了"生物多样性推动方案",科技部门于2002年成立了"生物多样性学门"。随后各大学及"中研院"陆续新设或改组成立生物多样性研究所或中心,积极展开相关的研究工作。科技部门以资助基础科学研究为主,农业部门则以与保育、经营管理及利用相关的研究成果为主。本文乃以2009年出版的Taiwan Global Change Research一书中DIVERSITAS一章为基础,其内容与生物多样性推动方案较相关的研究工作,摘录整理过去10年来的若干研究成果,包括分类学、长期生态、生态系模式、气候变迁、亲缘地理、遗传资源、栖地复育、数据库建置等领域。并依不同年度、学科领域、栖地类型、生物类别之关键词上网查询并统计发表的SCI论文的篇数,藉此一窥这10年来台湾在生物多样性研究之能力及进展。最后再就生物多样性研究未来所可能面临的问题及展望提供个人浅见,供读者参考。