田间增强UV-B辐射对麦田生态系统Fe营养和累积的影响

研究大田栽培和自然光条件下,模拟ＵＶ－Ｂ辐射（ＵＶ－Ｂ,２８０ｎｍ ～３１５ｎｍ ）增强对麦田生态系统Ｆｅ营养和累积的影响．在４ 个生育期中,ＵＶ－Ｂ辐射显著增加叶和穗Ｆｅ含量,显著降低根Ｆｅ 含量,并改变茎Ｆｅ 含量．叶Ｆｅ累积对ＵＶ－Ｂ辐射的响应有明显的生育期之间的差异． 分蘖期无显著变化,拔节期和扬花期显著增加,而成熟期显著降低．在各生育期,ＵＶ－Ｂ辐射显著降低叶、根和穗Ｆｅ累积．ＵＶ－Ｂ辐射显著降低春小麦不同生育期Ｆｅ总累积,在５．３１ｋＪ·ｍ^-2 ＵＶ－Ｂ辐射下,降低最显著．ＵＶ－Ｂ辐射还降低春小麦群体Ｆｅ输出．麦田土壤速效Ｆｅ含量增加是春小麦群体Ｆｅ输出降低的结果,可能导致土壤库中Ｆｅ 储量的增加．     

云南高原紫外辐射强度变化时空特征分析

对云南低纬高原地区不同海拔高度和经纬度站点的太阳紫外辐射强度观测资料进行了分析,讨论了紫外辐射强度在云南全境的时空分布特征。结果表明:①紫外辐射的基本变化主要受天文因子的影响,其一般变化特征与总辐射有良好的对应关系,具有明显的日变化和年变化。②紫外辐射强度受测站纬度的影响,随测站纬度的升高而减小,其同经度递减率为纬度每增加1°,紫外辐射强度干、雨季分别减小0.679W/m²和0.157W/m²;不同经度分别减小0.340W/m²和0.306W/m²,且紫外辐射强度随纬度的变化率干季大于雨季,具有明显的干雨季特征。③紫外辐射强度受测站海拔高度的影响,随测站海拔高度的增加而增加,其变化率为海拔高度每上升100m,紫外辐射强度干、雨季分别增加0.202W/m²、0.090W/m²,同样具有明显的干雨季特征。     

2,4-二氯酚对杞柳的毒性及在其体内的吸收与降解

在含有2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)人工配置的营养液中培养杞柳(Salix integra),研究了2,4-DCP 对杞柳的急性毒理效应以及在杞柳体内的吸收降解规律.结果表明,杞柳暴露在10~100mg/L 2,4-DCP 下,生长明显受到抑制.2,4-DCP 主要累积在杞柳根系中,在前48h, 2,4-DCP在根系和地上部中的含量急剧上升;96h 内, 2,4-DCP 在杞柳根系和地上部中的浓度分别为265.14,12.51mg/kg,根浓缩系数(RCF)达到了70.18.在无污染的营养液中培养,杞柳根系和地上部中的2,4-DCP 在7d 内下降到50.74,2.66mg/kg,且降解过程符合一级动力学方程,降解速率常数分别为0.0141,0.0066h-1.同时,根系组织中多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性受到2,4-DCP 的明显抑制.在低浓度污染水环境下,杞柳是修复2,4-DCP 的较好植物.     

不同温度与威百亩联合时对线虫的杀灭效果评价

通过设定不同温度、培养时间及其与熏蒸剂威百亩结合,对青岛、固安、北京三地线虫的杀灭效果进行了测定.结果表明,不添加熏蒸剂时,线虫在50℃、55℃、25℃处理187 h,死亡率分别为100%、100%、10%左右.说明50℃以上不利于线虫的生存.当用威百亩8.4 mg·kg-1处理土壤,在40℃、50℃、25℃培养168 h或威百亩12.8 mg·kg-1处理土壤培养24 h,线虫死亡率分别为100%、100%、60%左右.由此可见,在不利线虫生长的环境条件下,添加少量的熏蒸剂,可显著提高熏蒸剂的杀线虫效果.     

两种生态下粳稻近等基因系形态性状与糙米元素间的关联性

昆明自然和阿子营冷水下鉴定了亲本及其十和田×NIL回交的BC5F5群体264个材料12个性状及ICP-AES测定了昆明自然下糙米17种矿质元素,并研究了该群体两点12个性状间及其17种矿质元素间的相关,结果表明:(1)阿子营冷水条件下该群体9个形态性状的平均值及其变异系数与昆明常温条件下相近,但穗实粒数、秕粒数及结实率3个耐冷性指标性状的平均值及其变异系数差异较大.(2)冷水条件下十和田 NIL群体形态性状间的相关比常温条件下吏密切,冷水条件下有42对呈显著或极显著相关(-0.823**～0.954**)而常温条件下仅有1 9对呈显著或极显著相关(-0.206**～0.432**).(3)在昆明常温和阿子营冷水下BC5F5群体及其亲本12个形态性状与糙米17种矿质元素组成的408对性状中仅有糙米9种矿质元素(S、Fe、Na、P、Zn、Ca、K、Mg和Mn)与孕穗期耐冷指标性状密切相关.     

云南稻种磷高效特性相关性状的生态差异

云南不仅是世界稻种(Oryza sativa L.)最大的遗传和生态多样性中心之一,也是中国土壤类型最丰富的地区;中国南方和云南耕地65%以上缺乏有效磷,土壤缺磷已成为稻作生产的主要限制因子.该文中,缺磷(速效磷6.26 mg·kg-1)与适磷(速效磷40 mg·kg-1)酸性红壤进行比较,以相对茎蘖数(RTA)、相对总质量(RTB)、相对地上质量(RDWU)和相对地下质量(RDWG)为参数,研究了来自云南省16个州市5个稻作区577份水稻核心种质的磷高效基因型及其生态差异,结果表明:低磷胁迫下云南稻核心种质的相对茎蘖数、相对总质量、相对地上质量和相对地下质量密切相关,这4个性状是水稻磷高效鉴定较可靠和方便的指标,并筛选出10个磷高效品种;磷高效基因型在籼粳间存在较大差异,但丁颖分类性状中的水陆、粘糯间差异较小;水稻磷高效品种广泛分布于5个稻作区和绝大多数州市,特别是磷高效极强品种主要来自云南稻种的遗传多样性中心(思茅、临沧、西双版纳、德宏和文山州)和基因多样性中心(南部边缘水陆兼作区).这些结果有力地支持了水稻磷高效特性与酸性红壤和遗传多样性中心有关,更好地理解水稻磷高效特性的地理生态和遗传多样性机制.     

镉胁迫对不同杂交水稻品种Cd、Zn吸收与积累的影响

土壤-作物-食品是人类摄取Cd的重要途径.水稻是Cd积累能力最强的粮食作物,且水稻对Cd的吸收常伴随Zn缺乏,这对人类健康具有潜在的暴露风险.因此,本文选择2种杂交水稻(普通杂交稻材料"J196"和超级稻品种"中浙优1号")为供试水稻,以红壤性水稻土为供试土壤,采用添加Cd(2.5 mg·kg^-1)和不添加Cd(0 mg·kg^-1)处理进行盆栽试验,研究了水稻在成熟期对土壤中Cd的吸收分配及籽粒中Cd、Zn的积累特点.结果表明,添加Cd处理的水稻籽粒Cd积累量为未加Cd处理的6~10倍.在供试土壤Cd污染条件下,超级稻表现出对Cd具有较强的吸收能力,其籽粒中的Cd积累量也可高达1.83 mg·kg^-1,就地消费人群的籽粒Cd暴露风险水平为人体安全临界摄入剂量水平的数倍,Zn存在相对缺乏的食物安全风险.中浙优1号具有较强的籽粒Cd分配能力和较弱的籽粒Zn转运能力,而加Cd处理下,其对Cd、Zn的根部、茎叶滞留能力更强,这也正是高籽粒含量品种籽粒Cd积累强而Cd/Zn比高的原因.因此,在高产水稻育种中必须考虑水稻对Cd、Zn吸收的品种差异与籽粒Cd暴露、Zn缺乏的风险.为降低镉暴露风险,推广高产杂交水稻时应考虑Cd的吸收特性,同时在土壤-品种间进行合理布局,并进行膳食结构优化以增加人体对Zn的摄入.     

周年轮作休耕对土壤AMF群落和团聚体稳定性的影响

为探究轮作休耕对丛枝菌根真菌（AMF）群落组成及土壤团聚体稳定性的影响,以坡耕地红壤为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序和湿筛法分别测定AMF群落组成和团聚体,研究了苕子轮作玉米（V-C）、豌豆轮作玉米（P-C）、冬闲-玉米（F-C）和周年休耕（F-F）这4个处理下AMF群落组成及其与土壤养分和团聚体稳定性之间的关系.结果表明,F-F、V-C和P-C处理的>2 mm团聚体含量、R_0.25及MWD均显著高于F-C （P<0.05）,<0.25 mm团聚体含量均显著低于F-C （P<0.05）;F-F处理的ACE、Chao1和Shannon指数较F-C分别显著提高29.56%、35.78%和45.55%;球囊霉属（Glomus）为各处理AMF群落的优势属,盾巨孢囊霉属（Scutellospora）在各处理间差异显著（P<0.05）;PCoA分析发现,PC1和PC2分别累计解释了AMF群落组成差异的29.99%和22.40%;相关性分析表明,盾巨孢囊霉属与碱解氮（AN）和有机质（SOM）呈显著负相关（P<0.05）,与速效钾（AK）呈显著正相关（P<0.05）,球囊霉属与碱解氮呈显著正相关（P<0.05）;RDA分析表明,AMF多样性（Shannon指数）和盾巨孢囊霉属分别与>2 mm和2~1 mm团聚体含量显著正相关（P<0.05）.因此,周年休耕和苕子轮作玉米有利于提高土壤团聚体稳定性和改变AMF群落组成,研究结果为我国南方周年轮作系统提高土壤质量和推行合理轮作休耕模式提供理论依据和参考.     

水位波动和氮浓度变化对氮转化功能基因丰度的影响

为探索浅层地下水氮浓度及水位波动对土壤剖面中氮转化功能基因丰度的影响,以洱海近岸农田原状土壤剖面为对象,研究了模拟常规氮浓度的浅层地下水进行水位波动(SND)和持续淹水(SNF),以及无氮浓度的浅层地下水位波动(0ND)后土壤剖面氮浓度和氮转化功能基因丰度的变化,探讨了土壤因子与功能基因丰度的关系。结果表明:SNF、SND和0ND处理较试验前土壤剖面中溶解性总氮(TDN)浓度分别降低了44%、21%和30%,NO₃⁻-N浓度分别降低了55%、28%和38%。同时,0ND和SNF处理较SND处理土壤剖面中反硝化功能基因丰度分别降低20%和1%,厌氧氨氧化功能基因丰度则分别增加68%和7%,硝化功能基因丰度分别降低34%和增加23%,土壤含水率(MC)、NH₄⁺-N、NO₃⁻-N和TDN均为功能基因丰度变化的重要驱动因子。土壤剖面持续淹水会显著降低溶解性氮浓度,浅层地下水波动及水中氮浓度引起的土壤剖面干湿交替和氮浓度变化是氮转化功能基因丰度变化的主要驱动力。     

基于UNMIX模型的矿区周边农田土壤重金属源解析

采集了云南省会泽县铅锌矿区周边42个农田土壤样品,测定了14种元素的含量,应用UNMIX模型进行了土壤重金属源解析的研究,并利用Arc GIS地统计分析模块中的反距离加权插值法分析了污染严重的6种重金属的空间分布,进一步验证源解析结果.结果表明:(1)研究区土壤中Pb、Zn、Cd污染较为严重,均超过当地土壤背景值的数十倍.(2)UNMIX模型解析出的3个土壤重金属污染来源分别为工业活动造成的人为污染源(源1),源贡献率为16.32%;燃煤和施肥导致的污染源(源2),源贡献率为68.26%;矿山开采导致的人为污染源及土壤母质造成的自然污染源的综合污染源(源3),源贡献率为15.42%.(3)研究区的农田土壤重金属污染的空间分布格局与当地的土地利用类型和UNMIX模型解析的结果基本吻合,表明UNMIX模型可以很好地应用于矿区周边农田土壤重金属源解析研究.