雨季红壤坡地油茶林土壤水势变化特征及耗水规律

利用野外定位观测数据,研究了雨季红壤坡地油茶林土壤水势变化特征及耗水规律.结果表明,土壤水势及其变异系数均为坡上大于坡下,坡上深度50cm、坡下深度40cm以上土层显著受到土壤蒸发和植物蒸腾的双重影响,坡上、坡下深度90cm附近土壤水势变化大于相邻层次.土壤物理性质、根系分布对土壤水势影响显著,深度40、90cm分别为黏土层向砾石层、砾石层向网纹层的转变,水分容易积聚,根系易于向此靠近;吸水根(根直径<1mm)根干重与土层深度呈显著指数型相关,且在深度90cm处所占比例最大,达46.95%;吸水根干重所占比例与深层(70-110cm)土壤水势变化量呈明显正相关.通过零通量面分析,雨季持续干旱时段深层水分整体向上蒸发,但深度90cm处水势变化最大,证实土层深度90cm附近为雨季油茶林主要耗水区域.     

镉胁迫对续断菊Sonchus asper L.Hill.根系分泌物的影响

通过盆栽试验,研究了不同Cd质量分数（0、50、100、200 mg.kg-1）对续断菊Sonchus asper L.Hill.根系分泌总有机酸、游离氨基酸、可溶性糖的影响,旨在探明根系分泌物对续断菊超积累Cd的影响。结果表明：Cd胁迫下续断菊根系分泌总有机酸、游离氨基酸和可溶性糖的质量浓度显著增加,同时,总有机酸、可溶性糖和游离氨基酸又促进了植株对Cd的吸收。随着Cd处理质量分数的增加,续断菊地上部和根部镉质量分数显著增加,90 d时续断菊地上部镉质量分数与可溶性糖、游离氨基酸的质量浓度呈极显著正相关,相关系数分别为0.999（P〈0.01）和0.995（P〈0.01）,根部镉质量分数与可溶性糖、游离氨基酸的质量浓度也呈显著正相关,相关系数分别为0.998（P〈0.01）和0.987（P〈0.05）;Cd对续断菊根系可溶性糖的分泌、游离氨基酸的合成有刺激作用,根系分泌的可溶性糖和游离氨基酸可能在续断菊累积镉的过程中有重要作用。     

几种湿地植物根系生物量研究

根据不同植物不同时期在不同类型人工湿地中的根系生物量的测量结果,分析了湿地植物的生长状况及根系分布特点.以象草(Pennisetum purpureum)为优势种的潜流湿地比表面流湿地植物生长旺盛,在表面流湿地里象草3～5月生长旺盛,6月后出现枯萎,8月份甚至死亡;而潜流湿地的象草一直生长正常.5种湿地植物根系生物量的比较分析表明,5月份0～15cm土层的根系生物量以象草最多,其次是美人蕉(Canna indica)、香根草(Vetiveria zizanioides)、芦苇(Phragmites communis),香蒲(Typha latifolia)最少;8月份美人蕉最多,其次是象草、香根草、芦苇,香蒲最少.15cm以下则是芦苇最多,其次是香蒲、香根草、美人蕉,象草最少.根系生物量的增幅则是芦苇最快,象草最慢.     

7种人工湿地植物根系扩展能力比较研究

以芦苇、美人蕉，香根草、灯心草、旱伞草、香蒲、芦竹7种植物为对象。通过盆载试验，研究它们在水分诱导方式下根系扩展情况。比较它们的根系极限长度，达到极限长度所用的时间、根系形态和密度、病虫害发生情况。结果表明，水分诱导方式是一种效果显著的促进根系快速增长的技术：文章所选用的7种植物中。旱伞草和香根草的分蘖及根系伸展能力最强，并且没有病虫害发生：其次是芦苇、芦竹，芦竹较少发生病虫害，但芦苇病虫害发生频繁：香蒲、美人蕉和灯心草根系生长较为缓慢．伸展较浅。较少发生病虫害。     

施氮对黄土旱塬区春玉米土壤呼吸和温度敏感性的影响

了解施氮对土壤呼吸和温度敏感性的影响,是研究农田土壤呼吸变化的重要环节,对预测农田土壤呼吸变化具有重要意义.基于中国科学院长武黄土高原农业生态试验站的氮肥管理试验,于2013年4月至2014年9月利用LI-8100系统(LICOR,Lincoln,NE,USA)监测施氮和不施氮条件下旱地春玉米生长季土壤呼吸、温度、水分以及根系生物量的变化,研究施氮条件下生物与非生物因素对土壤呼吸速率和温度敏感性(Q10)的影响.施氮显著提高了生长季土壤的累积呼吸量(P0.05),与不施氮相比,施氮处理累积呼吸量2013年提高了35%,2014年提高了54%.但施氮显著降低了土壤呼吸温度敏感性(P0.05),施氮处理的Q10较对照2013年降低了27%,2014年降低了17%.施氮显著提高了春玉米产量、地上部生物量和根系生物量(P0.05).施氮处理根系生物量较不施氮处理2013年提高了0.32倍,2014年提高了1.23倍.施氮对土壤温度和水分无显著影响,根系生物量是施氮条件下导致土壤呼吸差异的重要生物因素.     

绿肥间作和秸秆覆盖对冬季油菜根际土壤有机碳及土壤呼吸的影响

在全球变暖的大背景下,农田土壤呼吸成为农业碳排放的主要途径,而绿肥对抑制温室气体排放、实现节能减排有巨大潜力.在我国西南紫色土地区,有关绿肥间作条件下的农田土壤呼吸特征尚不明确.通过绿肥紫云英与油菜间作,重点研究了秸秆覆盖条件下紫云英与油菜间作对冬季油菜根际土壤有机碳及土壤呼吸的影响.结果表明,与秸秆覆盖相比,隔根方式成为影响油菜根际土壤有机碳含量的主要因素,绿肥间作使油菜根际土壤有机碳含量显著降低;秸秆覆盖可促进油菜田间土壤呼吸,而绿肥间作抑制了油菜田间土壤呼吸,土壤呼吸受油菜生育阶段影响较大,呈现出先下降后升高再下降的总体特征,且与土壤温度之间表现出回归式抛物线关系,根际呼吸在油菜生长后期成为土壤呼吸的主要成分.     

美人蕉对水体中重金属Cd的富集能力研究

通过溶液培养,研究了美人蕉在不同营养条件下,不同Cd浓度的吸收情况。研究结果表明：美人蕉在营养元素N的作用下对于Cd的吸收是一个交互作用的生理效应;美人蕉在营养元素C的作用下对于Cd的吸收没有很大影响,只有C浓度增大到一定程度才有促进作用;美人蕉根对Cd的吸收量远远高于叶对Cd的吸收量且随Cd浓度的增加而降低。     

Microbial activity related to N cycling in the rhizosphere of maize stressed by heavy metals

A greenhouse experiment was carried out to compare differences in potential activities of ammonification, nitrification and denitrification in rhizosphere and bulk soil in a heavy-metal-stressed system. Exchangeable fractions of Cd, Cu and Cr were all higher in the rhizosphere of maize than in bulk soil. Results showed that the mineralization of N in soil was stimulated by low concentration of Cd.Addition of Cd at low levels stimulated the ammonifying and nitrifying activity in soil, while inhibitory influences were shown at high levels.Nitrifying bacteria was proved to be the most sensitive one, whilst the effect on denitrifying bacteria was very limited. Comparing Cd, Cu and Cr(Ⅵ) at 20 mg/kg soil, Cd was the most effective inhibitor of ammonification and denitrification, while Cr(Ⅵ) had the strongest influence on nitrifying activity. Root exudates played important roles on the different exchangeable metal fractions and bacterial activities between rhizosphere and non-rhizosphere. Nitrate was the main form of mineral N in soil, as well as the main form of N absorbed by plants, but the formation and relative absorption of ammonium were promoted in response to high Cd exposure.     

冬小麦根系生长与土壤水分利用方式相互关系分析

１９９５～１９９６年在中国科学院栾城农业生态系统联合站布置了冬小麦水分试验，在土壤连续干旱条件下考察了冬小麦返青至成熟阶段根系生长和土壤水分利用方式。给出并验证了可用于分析二者相互关系的定量模型。根据以下两点分析了作物利用土壤水分特征：①将土壤含水量开始降低时间视为吸水峰到达某一深度时间；②吸水峰下达到某一土层后，土壤含水量即随生育进程以指数形式逐渐降低。愈接近地表的土层，根系分布量愈大，根系日增长率在抽穗期最大，至扬花期根量及根深达最大值，根系吸水范围和深度基本取决于营养阶段根系生长发育状况。返青时，根系已下扎到１ｍ，根系生长峰与吸水峰基本同步下移，根系下扎到某一土层后继续生长发育，直至土壤有效含水量只剩４０％～２０％时为止。根系下扎虽深达１８０ｃｍ，而且下层根系吸水功能较强，有效水量较大，但终因根系分布量太少，致使作物利用水分的土层深度只达１２０ｃｍ，吸收的水量大多来自０～６０ｃｍ土层。在土壤连续干旱条件下，土壤水分不足亦是制约根系吸水功能的一个重要因素。在作物利用土壤水分初期，根系吸水速率最大，随着土壤含水量逐渐减少，根系吸水速率随之降低。土壤中有效含水量比例在０８以上，根系吸水速率大致以线性关系大     

凤眼莲净化印染废水过程中根系微生态系统的作用

当用凤眼莲净化印染废水,且停留时间为4天时,根部灭菌的凤眼莲的氧化缸和无凤眼莲的氧化缸对COD的去除分别为13％、15％。相比之下,未灭菌的凤眼莲氧化缸靠其根部微生态系统的协同净化作用,对COD的去除率可达35％,当废水停留时间为8天时,此项去除率达46％。三者对PVA、表面活性剂、印染废水中常见的几种染料的去除率也与上述情况相似。不能为凤眼莲直接吸改的有机物,特別是易礙聚的污染物首先被粘附、吸着、固定到根部,然后由根系微生态系统的强大净化作用降解。