三个苜蓿品种对镉污染的生理生态反应及抗性比较

研究了镉对苜蓿(3个品种)发芽势、发芽率、根长、芽长、根鲜重等形态指标和SOD活性等生理指标的影响,以及镉污染期细胞膜透性的变化情况。探讨了镉胁迫下3个苜蓿品种抗性的差异,结果表明:30mg.L-1 Cd处理,严重抑制胚根、胚芽的增长,且鲜重急剧下降,随Cd处理质量浓度加大,3个品种SOD活性都呈上升趋势,其中多叶苜蓿升幅最大。高Cd处理(50 mg.L-1),3个品种SOD活性均有所下降。重度胁迫下,3个品种相对电导率和地上部Cd含量都增大,且品种间差异显著,相对电导率以多叶苜蓿最小,准格尔苜蓿最大,Cd含量的顺序为准格尔苜蓿>肇东苜蓿>多叶苜蓿。综合评价多叶苜蓿抗性较强,肇东苜蓿次之,准格尔苜蓿抗性较弱。     

熟污泥改良土壤中Cd的形态分布特征和生物有效性

通过苜蓿盆栽实验和Tessier五步提取法,研究了不同比例的堆肥污泥施入黄土后,土壤中Cd的形态分布和生物有效性及重金属在施污土壤-苜蓿中的迁移转化规律。结果表明：不同比例的污泥施入黄土后,随着污泥施入量的增加,土壤中Cd的主要赋存形态由对照组的不可利用态(残渣态)向潜在有效态(铁锰氧化态)转化,污泥的施入提高了重金属Cd的生物有效性;苜蓿的种植对施污根际土中Cd的活性产生了钝化作用,使施污黄土根际土壤中潜在有效态Cd主要向不可利用态的Cd转化;苜蓿各器官对Cd均有富集和转移能力,苜蓿各部位重金属Cd含量的分布规律为：根部>茎叶部;线性回归分析结果表明：碳酸盐结合态Cd是苜蓿茎叶部和根部吸收Cd的主要贡献形态;因此在实际生产时须严格控制污泥的施用量,以避免Cd在苜蓿体内富集危害动物和人体健康。     

玉米-苜蓿间作的生态效应

研究地区位于东北农牧交错带东段。在农牧交错地区，粮食生产与饲草生产同等重要，因此将玉米与苜蓿间作，研究了这种间作的生态效应。发现玉米与苜蓿间作，对土壤理化性质有明显改善，表现在土壤有机质质量分数上升，体积质量下降．土壤全氮、全磷、全钾质量分数升高。因此玉米与苜蓿问作在农牧交错地区具有可行性。     

四种豆科牧草种子萌发和幼苗生长对干旱的响应及抗旱性评价

牧草种子在萌发和幼苗生长期对逆境的适应能力是决定干旱区草地种群分布及延续的关键因素,对牧草种子抗旱性的综合评价,可为干旱、半干旱地区草地补播、人工草地建植和矿山植被恢复进行水分调控及苗期养护等提供支持。采用不同渗透势聚乙二醇(PEG-6000)溶液梯度(0~-1.2 MPa)模拟干旱条件,选择鄂尔多斯干旱草原区补播或建植常用的4种豆科牧草:狭叶锦鸡儿(Caragana stenophylla Pojark.)、黄花草木樨(Melilotus suavelens Ledeb.)、内蒙准格尔苜蓿(Medicago sativa L.cv.Neimeng Zhungeer)和沙打旺(Astragalus adsurgens Pall.cv.Shadawang),研究其种子萌发和幼苗生长特性对模拟干旱的响应及抗旱性评价。结果表明,轻微干旱(-0.05~-0.2 MPa)对4种牧草种子萌发和幼苗生长均有促进作用,除内蒙准格尔苜蓿外,干旱均促进其他3种牧草幼根生长及根苗比的增加;中度干旱条件下(-0.4~-0.6 MPa),狭叶锦鸡儿和沙打旺种子的相对活力指数较高,但前者的萌发抗旱指数最差;在重度干旱条件(≤-0.8 MPa)下,内蒙准格尔苜蓿萌发期各指标相对值均最高。运用模糊数学隶属函数法综合评价,4种牧草种子萌发期抗旱性强弱排序为:内蒙准格尔苜蓿沙打旺黄花草木樨狭叶锦鸡儿。幼苗生长期:黄花草木樨内蒙准格尔苜蓿狭叶锦鸡儿沙打旺。总体评价为:黄花草木樨内蒙准格尔苜蓿沙打旺狭叶锦鸡儿。     

乙烯消减盐抑制苜蓿种子萌发的机理研究

0．25mol/L的NaCl胁迫下的苜蓿种子转变1－氨基环丙烷－1－羧酸（ACC）和乙烯利为乙烯的能力明显降低。加入外源乙烯能引发受NaCl胁迫48h的苜蓿种子迅速萌发,但对种子内的Na^ 含量无明显影响。在种子吸涨过程中,外源乙烯对受NaCl胁迫的种子的水分吸收也无影响。外源乙烯能显著地提高NaCl胁迫下种子的呼吸速率和ATP含量。对乙烯消减盐抑制苜蓿种子萌发的作用机理进行了讨论。图6表1参21     

四川地区结瘤大豆根际土壤中紫云英、苜蓿和三叶草根瘤菌的多样性分析

为了解四川地区结瘤大豆根际土壤是否存在与紫云英、苜蓿和三叶草共生结瘤的根瘤菌及其多样性,从四川盆地采集不同种植模式下结瘤大豆根际土壤样品31份,利用紫云英、苜蓿和三叶草进行盆栽捕获试验以获得共生根瘤,从根瘤中分离纯化出根瘤菌,对其进行表型和分子鉴定;并将根瘤菌回接到紫云英、苜蓿、三叶草和大豆根际以检测根瘤菌的寄主范围.在捕获实验中,苜蓿和三叶草分别在6个土壤样品中共生结瘤,而紫云英只在2个土样中共生结瘤,并从共生根瘤中分离出14株根瘤菌;16S r DNA基因序列的相似性分析表明这14株根瘤菌均属于根瘤菌属(Rhizobium),且16S r DNA基因的系统发育树揭示它们分属于根瘤菌属的不同种;这14株根瘤菌在回接实验中都只能让捕获豆科植物结瘤,而不能让其他3种豆科植物结瘤.本研究结果表明,四川地区结瘤大豆根际土壤中的紫云英根瘤菌(Rhizobium astragali)、苜蓿根瘤菌(R.meliloti)和三叶草根瘤菌(R.leguminosarum var.trifolii)资源较少,其与大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)分属于不同的属,且根瘤菌的回接实验进一步证明了根瘤菌的寄主专一性.     

麦后复种苜蓿压青还田改善土壤微生物群落结构

黄土高原旱地麦田土壤贫瘠,加上化肥施用不合理,极易导致地力下降;为培肥土壤,麦后引入苜蓿压青还田,探寻合理还田方式.采用二因素裂区设计,主区为播种量(7.5、15和22.5 kg/hm~2);副区为还田时间(后作小麦播种前30d、20d和10d);以当地农户模式(麦后复种夏玉米秸秆还田)为对照,研究土壤养分、酶活性及土壤微生物群落结构组成和功能变化.结果显示,苜蓿还田相比夏玉米还田显著提高土壤养分和酶活性,苜蓿播种量22.5 kg/hm~2、小麦播种前20d还田处理的土壤碱解氮、有机质含量和碱性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性分别提高5.83、0.64、0.24、0.55和20.84倍,同时提高了细菌群落丰富度和多样性.苜蓿播种量22.5 kg/hm~2、小麦播种前30 d和20 d还田处理同时促进有益细菌(酸杆菌门、芽单胞菌门、浮霉菌门等)及真菌子囊菌门和担子菌门的繁殖. PICRUSt结果显示,苜蓿播种量22.5 kg/hm~2、小麦播种前30 d还田处理显著增加与碳、氮代谢相关的细菌类群,小麦播种前10 d和20 d还田处理次之. FUNGuild结果显示,苜蓿播种量22.5 kg/hm~2、小麦播种前20 d还田处理土壤真菌以腐生型为主,而小麦播种前30 d还田则以病原型为主.综上所述,苜蓿播种量22.5 kg/hm~2、后作小麦播种前20 d还田有利于提高土壤养分和酶活性,改善土壤微生物群落结构及多样性,增加有益菌群,促进养分循环,是麦后复种苜蓿较为合理的还田模式.(图7表2参40)     

四川紫色土丘陵区不同植物篱类型蜘蛛群落结构

于2006-2007年冬小麦和夏玉米生长季采用直接观察法对四川紫色土丘陵区香根草、紫穗槐、蓑草和苜蓿4种植物篱类型蜘蛛的群落结构及多样性进行调查.结果表明,2006年共发现蜘蛛3 074头,分别隶属于16科48种,其中狼蛛科、跳蛛科和球腹蛛科为优势科;2007年共发现蜘蛛3 233头,分别隶属于14科51种,其中狼蛛科和跳蛛科为优势科.在2006和2007年小麦和玉米生长季,不同植物篱类型蜘蛛个体数的季节性动态变化规律基本相同,蜘蛛个体数均在小麦或玉米收获后达到高峰,收获前后相比差异均达显著水平(P＜0.05);不同植物篱类型间蜘蛛个体数、物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数(H ')均存在显著差异.香根草、蓑草和苜蓿篱类型蜘蛛个体数、物种丰富度和H'值在绝大多数情况下显著高于紫穗槐.Jaccard相似性系数表明香根草、蓑草与苜蓿篱类型间的相似程度较高,香根草、蓑草和苜蓿与紫穗槐篱类型间相似程度较低,表明植被结构对蜘蛛群落结构有明显影响.就保护蜘蛛而言,草本植物篱比灌木植物篱更重要,且丛生型草本植物篱比其他草本结构植物篱能维持更高的蜘蛛多样性.     

Arkadolith土壤改良剂对内蒙沙区常见牧草生长状况的影响

通过盆栽试验,对土壤采用添加25%土壤改良剂、以及添加12.5%改良剂和12.5%腐殖质的2种处理方式,研究Arkadolith土壤改良剂对冰草（Agropyron desertorum）、沙打旺（Astragalus huangheensis）和准格尔苜蓿（Medicago sativa cv ＂Zhonggeer＂）3种沙生牧草的生长特性的影响。结果表明,3种牧草中,植株高度、生长力、发芽力以及产量都较土壤改良前有所增强,沙打旺和准格尔苜蓿的生长状况要明显好于冰草。含有多种矿物成分的Arkadolith土壤改良剂不仅可以改良贫瘠土壤,提高土壤肥力,促进牧草的增产,而且还可以减少化学肥料的施用,降低成本,做到绿色环保,因此其具有广泛的推广意义。     

西北干旱区植被恢复的土壤养分效应

通过对西北干旱区植被恢复过程中不同退耕模式下土壤养分的变化、土壤各养分的时空分布及各养分间的相关性分析,系统研究了干旱区植被恢复过程中土壤环境变化特征和规律。结果表明,在西北干旱区,进行植被恢复能明显改善土壤肥力状况,但不同植被恢复方式对土壤的腐殖化作用差异显著,依次为侧柏＋灌木＋苜蓿〉侧柏＋苜蓿〉侧柏＋灌木〉侧柏,而且随着植被恢复年限的持续,土壤中各养分质量分数明显增加。不同养分对植被恢复的响应程度从高到低表现为：速效磷〉速效氮〉速效钾〉全氮〉有机质〉全磷〉全钾。同时,相关性分析表明,土壤有机质的变化与全氮、速效氮呈现出显著的相关性,R2为0.867和0794,并且各养分具有明显的表聚性,尤以有机质、速效磷和速效氮表现明显。     

免耕生态系统中土壤动物对土壤养分影响的研究

对紫色水稻土自然免耕生态系统中土壤动物群落结构的变化及其对土壤养分的影响进行了调查研究。结果表明．水稻土免耕耕作制度有利于土壤动物的生长繁殖．并能改善土壤化学性质。土壤动物平均密度是垄作免耕＞垄作常耕＞平作免耕＞平作常耕。免耕土壤中有效氮、有效磷、有效钾和有机质含量均分别高于常耕土壤。     

川西亚高山、高山森林土壤微生物生物量和酶活性动态特征

为深入了解川西亚高山/高山森林冬季生态学过程,于2008年11月─2009年10月,在土壤冻结初期、冻结期和融化期及植被生长季节,研究了不同海拔岷江冷杉林（Abies faxoniana）土壤微生物生物量和酶活性动态。各海拔森林土壤在冬季维持着较高的微生物生物量含量和酶活性,并随土壤冻融过程不断变化。土壤有机层和矿质土壤层冬季微生物生物量碳和氮含量及转化酶和尿酶活性均表现出受冻结初期土壤冻融循环影响显著降低,在冻结期变化不明显,在融化期急剧增加至融化后显著降低的趋势,且土壤有机层微生物生物量含量和酶活性在融化期具有一个明显的年高峰值。海拔变化显著影响了土壤酶活性,但对土壤微生物生物量不显著。土壤温度与土壤微生物生物量含量相关显著。这表明季节性冻融期是土壤生态过程的重要时期,土壤冻融格局显著影响川西亚高山/高山森林土壤微生物生物量和酶活性动态。     

外来植物紫茎泽兰入侵对根际土壤有益功能细菌群、酶活性和肥力的影响

通过对紫茎泽兰不同入侵阶段下的实地采样,分析了外来入侵植物紫茎泽兰对入侵地根际土壤有益微生物菌群和土壤酶活性以及肥力的影响。发现除了全磷、全钾以外,重度入侵土壤的功能菌数量、酶活性、土壤肥力都要显著高于其它土壤区系。根际土中有机磷细菌差异最显著,其重度入侵土中的含量是轻度入侵土中含量的3.0倍,是当地植物土中含量的1.8倍,是空白地区含量的22.2倍。同时,土壤微生物类群、土壤酶活与土壤肥力的相关分析表明,它们之间存在显著相关关系,自生固氮菌与全氮相关性最明显,为0.922。外来植物对入侵地的影响是其入侵力和生态系统可入侵性的重要组成部分,紫茎泽兰入侵提高了土壤功能菌种群和土壤酶活,从而使土壤肥力也发生了相应的变化,这可能促进其养分转化吸收,提高种群竞争力。本文为紫茎泽兰成功入侵的土壤微生物学机制提供理论依据。     

烟区烟草根际与非根际土壤微生物的生态因子作用分析

烟草根际和非根际土壤的理化性质、微生物区系和土壤酶之间的相互关系尚缺乏系统研究。对南阳烟区6种土壤包括黄褐土和黄棕壤等共13个取样点的烟草根际和非根际土壤的分析表明,根际与非根际微生物之间没有对应相关关系。根际土壤真菌数与解钾菌数、硝化细菌数显著正相关;非根际土壤荧光假单胞菌数与细菌芽孢数极显著正相关,氨化细菌数与放线菌数显著负相关。与土壤容重和空隙度显著相关的仅有根际真菌数(正相关)。与土壤全氮呈显著正相关的分别有根际荧光假单胞菌、纤维素分解菌(正相关)以及根际解磷菌和非根际真菌(负相关)。土壤全C与根际细菌总数显著负相关。土壤pH与非根际纤维素分解菌显著正相关。速效P与非根际放线菌数呈显著正相关。根际土壤蛋白酶活性与根际细菌总数极显著负相关。非根际土壤蛋白酶活性则分别与非根际放线菌和解钾菌显著正相关。根际土壤脲酶活性分别与根际真菌、解磷菌显著正相关,非根际脲酶活性则与非根际纤维分解菌显著正相关。非根际土壤过氧化氢酶活性与非根际细菌总数显著正相关。     

上海市沿海防护林下土壤养分、微生物及酶的典型相关关系

以上海市沿海防护林为研究对象,选择6种不同树种的防护林带,采集0～10、10～20、20～40、40～60cm四层土样为研究材料,运用典型相关分析法,对防护林地土壤养分因子、微生物因子和酶活性因子中每两组变量间的相关性进行了分析。结果表明：三组变量土壤养分、微生物、酶活性中,每两者之间均有显著的典型相关变量存在,而且基本能够代表变量总体相关信息;土壤养分和土壤微生物间的相关主要由全氮、速效磷含量与微生物生物量氮、微生物生物量碳和微生物生物量磷引起;土壤养分与土壤酶活性间的相关性主要由全氮、有效磷、水解氮含量与脲酶、蛋白酶活性的相关性引起;土壤微生物与土壤酶活性间的相关性主要是由微生物生物量氮、微生物生物量磷与脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶活性的相关性引起;不同林地不同土壤层次的养分、微生物及酶活性在各对典型变量上的聚集趋势可为防护林建设过程中的树种选择与土壤健康诊提供一定的依据。     

北京灵山草地土壤CO2源汇和排放通量与温度湿度昼夜变化的关系

大气中温室气体含量不断升高是造成目前全球变暖的主要原因,而土壤CO2是大气CO2的重要来源之一。研究表明温度、湿度是土壤CO2最主要的气候影响因素,通过对植物夏季雨后次日对土壤CO2排放过程中的源(不同深度土壤CO2体积分数)、汇(大气CO2体积分数)和中间CO2气体交换通量(土壤CO2排放通量)、气温、土温以及表土湿度进行同步连续的昼夜观察,研究日和小时变化尺度上温度和土壤湿度对CO2地气交换的影响。结果表明土壤CO2排放通量、大气CO2和土壤CO2体积分数的昼夜变化特征不一致,只有土壤CO2排放通量与气温变化存在明显的正相关关系,在日变化尺度上随表土湿度增加而增加;表土湿度在日变化尺度和小时变化尺度上与草丛空气CO2体积分数正相关;土壤CO2体积分数则在日变化尺度上当表土湿度较小时与表土湿度正相关。气温主要影响土壤CO2向大气的扩散和对流过程,而不是昼夜尺度上影响土壤CO2体积分数变化的主要环境因素。     

长江上游不同植物篱系统土壤抗冲、抗蚀特征

在对长江上游现有植物篱-坡耕地系统中土壤抗冲、抗蚀性及土壤理化性质的测定的基础上,对坡耕地-植物篱系统抗冲性和抗蚀性特征及其与土壤理化性质的关系进行了研究,结果表明：（1）3种不同植物篱带内土壤抗蚀性和抗冲性指数得到显著改善,土壤抗蚀性在植物篱系统中、植物篱带上、带内、带下和植物篱带间坡耕地表现出一定的差异性;（2）土壤抗冲性与总孔隙度、土壤体积含水量、饱和导水率、水稳性团聚体、土壤粘粒含量、土壤有机质、土壤容重、土壤抗蚀指数等土壤理化性质指标呈显著的相关关系。利用回归方法建立了土壤抗冲性（即土壤抗冲性指数）模型,土壤抗冲性指数与土壤性质各指标的模型具有极显（P〈0.01）著相关性。     

不同类型土壤镉含量对香芋镉吸收的影响

为探明香芋(Colocasia esculenta)镉(Cd)超标的关键原因,在湖南临武香芋主产区分别选择紫色页岩和第四纪红壤发育的Cd污染水稻土,研究土壤Cd含量、Cd活性及土壤基本理化性质对香芋Cd吸收的影响,以期为香芋的安全种植提供技术支撑。结果表明,两个试验点所有香芋Cd质量分数皆超过食品安全国家标准(0.1 mg·kg^-1),且各试验点内田块间土壤Cd含量、pH差异显著,而土壤有机质和阳离子交换量变异较小;紫色页岩发育的中碱性水稻土壤Cd活性、Cd在土壤-香芋系统中的转移系数(TFstem/taro、TFtaro/soil)皆低于第四纪红壤发育的酸性水稻土;紫色页岩发育的中碱性水稻土中,香芋Cd含量主要受土壤全Cd、TFtaro/soil的正调控;而第四纪红壤发育的酸性水稻土壤中,香芋Cd含量既受土壤全Cd、DTPA-Cd、TFtaro/soil的正调控,还受土壤pH的负调控。为实现香芋的安全生产,紫色页岩发育的中碱性水稻土中,应优先选择Cd吸收能力较低的香芋品种,或选择土壤全Cd低于0.65 mg·kg^-1的土壤进行种植;而在第四纪红壤发育的酸性水稻土壤中,则可优先选择Cd吸收能力较低的香芋品种,或选择土壤全Cd含量低于0.41 mg·kg^-1的土壤,或调理土壤pH至6.26以上,以及钝化土壤DTPA-Cd至0.19 mg·kg^-1以下的技术措施,抑制土壤Cd向香芋的迁移转运。     

湖北省土壤有效硅含量分布

在全省主要土壤上布点，取土壤样品529个．全省土壤有效硅（SiO2）平均含量为202.6mg／kg，含量变化范围为15．7－725.5mg／kg，低于缺硅临界值（＜95mg／kg）的样点占总样点的38.2％．其土壤有效硅平均含量高的有：黄褐土（471．3mg／kg）、石灰土（377.3mg／kg）和灰潮土（332.7mg／kg）；平均含量中等的有：紫色土（189、5mg／kg）、水稻土（174.7mg／kg）、潮土（110.7mg／kg）、黄棕壤（106.0mg／kg）；平均含量低于缺硅临界值的有红壤（89.1mg／kg）和黄壤（41.4mg／kg）土壤有效硅含量对土壤母质有依赖关系．土壤pH值及水稻上不同水型对土壤有效硅含量也有影响，土壤有效硅含量与土壤有效磷、铁、锰存在着相关关系．     

西部山区道路建设毁损土地的退化及其环境效应Ⅱ.川藏公路典型路段地区的土壤退化与土壤系统分类

中国西部大开发,道路工程建设迅速发展。但对道路周边的环境影响较大。引起土地退化较为严重。从土壤系统分类上研究了道路工程毁损土壤类型演化特征。与未受道路工程影响的土壤进行比较研究表明:道路工程毁损土壤,在剖面形态和特性上有很大的变化。土壤在诊断层和诊断特性上已有所不同。以土壤系统分类可看出,道路工程毁损引起严重的土壤退化,可在土壤高级分类单元上即体现出明显的演化特征。采用土壤系统分类制研究土地退化,比土壤发生分类制更有优势。