检索结果-内蒙古大学图书馆

土壤学报 2022年第5期59卷 1378-1385页

作者：刘一凡侯劭炜胡君利蔡鹏李明慧吴福勇林先贵土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 农业农村部西北植物营养与农业环境重点实验室(西北农林科技大学资源环境学院) 陕西杨凌712100 中国科学院大学北京100049

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对辣椒疫病等土传病害具有生防潜力,但由于难以纯培养而未能实现规模化生产应用,如能调动土著AM真菌的抑病功能则对实际生产具有重要指导意义。依托重庆石柱辣椒科技园,研究设施大棚中间作玉米... 详细信息

丛枝菌根(Arbuscular mycorrhizal,AM)真菌对辣椒疫病等土传病害具有生防潜力,但由于难以纯培养而未能实现规模化生产应用,如能调动土著AM真菌的抑病功能则对实际生产具有重要指导意义。依托重庆石柱辣椒科技园,研究设施大棚中间作玉米对土著AM真菌生长及辣椒疫病防治的影响。结果表明,与辣椒单作相比,间作玉米处理辣椒根系AM真菌侵染率、根际AM真菌数量与土壤磷酸酶活性以及小区作物养分总吸收量均显著提高,辣椒疫病发病率与病情指数、单株辣椒的磷吸收量及果实生物量均显著下降,其中种植密度更高的等垄宽间作处理两种作物根系AM真菌侵染率、小区玉米产量及作物养分总吸收量均显著高于等行距间作处理,辣椒疫病发病率与之正好相反。设施环境下间作玉米或能通过促进AM真菌生长及其对辣椒根系的侵染来增强其对辣椒疫病的防治功效,其中等垄宽间作处理具有更好的经济效益。

关键词：辣椒疫病丛枝菌根真菌间作设施大棚磷

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基于磁性纳米颗粒分选的土壤活性纤维素降解微生物富集研究

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土壤学报 2022年第5期59卷 1457-1467页

作者：荣楠张建伟包远远何世颖冯有智林先贵土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 江苏大学环境与安全工程学院江苏镇江212013

磁性纳米粒子介导分离(magnetic nanoparticle-mediated isolation,MMI)技术是从复杂微生物群落中鉴定分离具有特定代谢功能活性物种的有力工具。针对我国江西鹰潭水稻土三种不同施肥模式(不施肥CK、化肥NPK和有机肥OM),利用MMI技术定... 详细信息

磁性纳米粒子介导分离(magnetic nanoparticle-mediated isolation,MMI)技术是从复杂微生物群落中鉴定分离具有特定代谢功能活性物种的有力工具。针对我国江西鹰潭水稻土三种不同施肥模式(不施肥CK、化肥NPK和有机肥OM),利用MMI技术定向富集活性纤维素降解细菌。结果表明,与不施肥相比,施肥可提高微生物数量和活性,增加拟杆菌门与厚壁菌门(特别是紫单胞菌科与类芽孢杆菌科)等活性纤维素降解细菌的占比,同时降低活性微生物种间依赖性,进而加速羧甲基纤维素钠的降解;此外,有机肥还增加了微生物生态网络中的潜在生态功能模块数量,因而效果好于化肥。以上结论与基于DNA稳定性同位素核酸探针(DNA-based stable isotope probing,DNA-SIP)技术的结论一致,进而证明了MMI技术用于鉴定分离活性纤维素降解菌的可行性,同时本结果也为农田秸秆的资源化管理提供理论依据和实际指导。

关键词：土壤微生物微域培养高通量测序分子生态网络秸秆资源化

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“99%难培养”微生物的概念与初步评价：以固氮菌为例

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微生物学报 2021年第4期61卷 903-922页

作者：杨丽洁贾仲君中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院大学

【目的】以固氮菌为例,厘清"99%难培养"的概念,定量评价土壤中可培养固氮菌的比例。【方法】直接提取土壤中所有微生物DNA,同时,利用传统微生物富集技术获得固体和液体培养基第一代和第二代菌体及其DNA,高通量测序nifH和16S r... 详细信息

【目的】以固氮菌为例,厘清"99%难培养"的概念,定量评价土壤中可培养固氮菌的比例。【方法】直接提取土壤中所有微生物DNA,同时,利用传统微生物富集技术获得固体和液体培养基第一代和第二代菌体及其DNA,高通量测序nifH和16S rRNA基因,通过系统发育分类方法,明确固氮菌富集物的物种组成及可培养比例。【结果】文献分析表明,"99%难培养"并未有严格的定量实验证据,是"平板计数异常"的同义词,即采用显微计数法的微生物数量远高于平板计数法。针对典型旱作潮土中的固氮菌,微生物属水平的nifH基因分析发现,可培养固氮菌占比为(22.4±4.5)%–(28.4±6.3)%,而16SrRNA的结果为(31.6±3.4)%–(41.4±13)%。nifH基因分析发现土壤中固氮菌共67属,其中39属可在固体和液体培养形成菌落,但仅有4属得到显著富集,固体培养基富集了Proteobacteria门Azotobacter属,相对丰度高达(98.2±0.94)%;而液体培养基极显著富集了Firmicutes门的Paenibacillus和Clostridium属,相对丰度高达(76.7±3.9)%和(21.7±4.0)%。16S rRNA基因分析发现,土壤中所有固氮菌共计14门、255属,其中248属可在固体和液体培养基形成菌落被培养,但高达6门、226属尚未获得纯菌株或固氮生理报道,并且固体培养基仅显著富集了Proteobacteria门6个属;液体培养基则富集了Firmicutes门5个属。【结论】"99%难培养"是"平板计数异常"的同义词。nifH基因发现土壤中58.2%固氮菌属可培养;而16S rRNA基因则发现高达97.3%固氮菌属可在培养基上形成菌落,但其中91.1%的固氮菌尚未获得纯菌株或固氮生理报道。同时,绝大部分固氮菌为数量占弱势的稀有属,69.5%的nifH基因属丰度<0.1%;而78.5%的16S rRNA基因属丰度<0.1%,导致传统富集培养传代过程中,定向富集了常见的Proteobacteria和Firmicutes门的固氮菌,遗漏了绝大部分已形成菌落但尚未被分离纯化的固氮菌属。"不可培养"微生物的表述并不合理,未来亟需创新培养策略,定向分离传统培养基上被遗漏的微生物,获得更多"难培养"或"尚未培养"微生物。

关键词：可培养微生物固氮菌固氮 nifH基因

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离子型稀土矿原地浸矿场地分类及人体健康风险预测

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土壤通报 2023年第5期54卷 1186-1195页

作者：孙正曹亚非刘峰王德彩张甘霖吴华勇中国科学院南京土壤研究所/土壤与农业可持续发展国家重点实验室江苏南京210008 河南农业大学林学院河南郑州450003 《江苏农业科学》杂志社江苏南京210014 中国科学院大学北京100049 中国科学院南京地理与湖泊研究所/流域地理学重点实验室江苏南京210008

【目的】建立离子型稀土矿原地浸矿场地分类及人体健康风险预测模型,为稀土矿浸矿场地生态恢复和污染治理提供参考。【方法】以江西省龙南县为研究区,使用人机交互解译方法获取稀土矿原地浸矿场地空间分布信息;建立浸矿场地分类的模糊... 详细信息

【目的】建立离子型稀土矿原地浸矿场地分类及人体健康风险预测模型,为稀土矿浸矿场地生态恢复和污染治理提供参考。【方法】以江西省龙南县为研究区,使用人机交互解译方法获取稀土矿原地浸矿场地空间分布信息;建立浸矿场地分类的模糊层次分析模型;结合分类结果,建立浸矿场地人体健康风险预测的随机森林、提升回归树、C5.0决策树及加权集成模型,运用反距离加权插值法对浸矿场地周边人体健康风险概率进行空间制图。【结果】龙南县稀土矿原地浸矿场地主要集中在县域东北部坡度小于25°的山地丘陵地区;浸矿场地面积是利用模糊层次分析模型开展场地分类的最重要变量;浸矿场地类型在场地集中分布区自东北向西南逐渐由第二类(较低风险)过渡至第四类(高风险);随机森林模型对浸矿场地人体健康风险预测的精度高于提升回归树模型和C5.0决策树模型,模型的决定系数为0.744,使用简单的加权集成方法,可进一步提升预测的精度;浸矿场地人体健康风险在场地集中分布区的中部风险较高、东西两侧风险较低;浸矿场地周边约3500 m范围内人体健康风险较高,3500 m之外风险较低。【结论】模糊层次分析模型是离子型稀土矿原地浸矿场地分类的适用模型;随机森林模型是离子型稀土矿原地浸矿场地人体健康风险预测的最优单一模型。

关键词：污染场地人体健康风险模糊层次分析法机器学习模型空间插值

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基于随机森林和数字图像处理技术的黑土层识别

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土壤通报 2024年第6期55卷 1501-1511页

作者：宋明宇杨顺华孙正曾荣蒋卓东宋效东张甘霖中国科学院南京地理与湖泊研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 土壤与农业可持续发展国家重点实验室/中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430079 南京信息工程大学地理科学学院江苏南京210044 沈阳农业大学土地与环境学院辽宁沈阳110866

【目的】传统的黑土层判定多依赖于野外剖面挖掘测定、室内理化指标数据分析和专家经验,工作量大、主观性强且周期长。本研究采用机器学习和数字图像处理技术,以期快速判定黑土层。【方法】利用中国土系调查数据集的土壤剖面图像信息,... 详细信息

【目的】传统的黑土层判定多依赖于野外剖面挖掘测定、室内理化指标数据分析和专家经验,工作量大、主观性强且周期长。本研究采用机器学习和数字图像处理技术,以期快速判定黑土层。【方法】利用中国土系调查数据集的土壤剖面图像信息,建立土壤颜色与理化性质之间的关系模型,并采用随机森林、支持向量机、梯度提升树3种机器学习分类器,进行黑土层和非黑土层的二值划分。【结果】3种分类器均可实现对黑土层的判别,其中随机森林的分类效果最好,平均精度为0.80,平均kappa系数为0.55;超红波段2R-G-B和La*b*、Lu*v*颜色模型中的a、b、u、v变量是区分黑土层样本和非黑土层样本的重要分类特征变量,而La*b*、Lu*v*颜色模型中的L变量,以及CIEXYZ颜色模型中的X、Y、Z几个变量对于分类的贡献度较低;相比于sRGB颜色模型,La*b*、Lu*v*颜色模型有更好的分类效果。【结论】本研究提出的基于土壤剖面图像的黑土层判别方法,能够有效辅助传统方法的判别,快速、精细化地识别黑土层,但对于土体构型复杂的土壤剖面仍需进一步研究。

关键词：黑土层划分土壤剖面图像颜色模型机器学习数字土壤形态学

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全球变化对丛枝菌根真菌群落结构的影响研究进展

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应用与环境生物学报 2022年第6期28卷 1663-1672页

作者：曹际玲林先贵江西农业大学国土资源与环境学院江西省鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室南昌330045 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌是生态系统地上地下部的重要连接体,对其群落结构特征的研究有助于菌种资源的发掘和生态系统的可持续发展.人类生产生活活动对全球环境带来了一系列的改变,如二氧化碳和臭氧浓度升高、氮沉降... 详细信息

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌是生态系统地上地下部的重要连接体,对其群落结构特征的研究有助于菌种资源的发掘和生态系统的可持续发展.人类生产生活活动对全球环境带来了一系列的改变,如二氧化碳和臭氧浓度升高、氮沉降、增温及降水减少/增多等,全球环境变化对AM真菌群落结构的影响也引起了广泛关注.针对二氧化碳和臭氧浓度升高、增温、氮沉降和降水减少/增多等全球环境变化因子,总结其对AM真菌群落结构影响的国内外研究进展,探讨全球环境变化对AM真菌群落的可能作用途径.已有模拟全球环境变化实验研究主要集中于北半球的草原、农田和森林系统.大多研究发现二氧化碳和臭氧浓度升高未对AM真菌多样性产生不利影响,但使AM真菌群落结构显著分异.氮沉降和增温对AM真菌多样性的影响表现为降低、无显著影响和增加等多种情况,对AM真菌群落结构的影响也表现为未显著和显著分异,主要与模拟实验处理方式、增加幅度、土壤养分水平和生态系统类型等因素有关.降水减少未显著影响AM真菌群落结构和多样性,而降水增加使AM真菌群落结构发生显著分异.这些研究主要注重AM真菌群落结构和多样性如何改变等生态现象而潜在机理探索以及热带和南半球不同生态系统下的研究尚不足.另外,鉴于全球变化因子间的关联性,复合因子对AM真菌群落结构的影响值得重视.(图1表4参113)

关键词：全球环境变化 AM真菌共生多样性群落结构

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基于Landsat-8数据的土壤颜色预测方法研究

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土壤 2022年第1期54卷 152-160页

作者：曹振王昌昆马海艺刘杰徐爱爱张芳芳杨颖潘贤章土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 南京信息工程大学地理科学学院南京210044

选择黑龙江省292个自然风干土壤样品,室内测定土壤高光谱反射率,然后依据三刺激值法计算土壤CIE XYZ色彩空间各颜色分量,用于土壤颜色预测和验证。同时,提取各样品采集点位的Landsat-8 OLI原始反射率数据,计算归一化差值植被指数、归一... 详细信息

选择黑龙江省292个自然风干土壤样品,室内测定土壤高光谱反射率,然后依据三刺激值法计算土壤CIE XYZ色彩空间各颜色分量,用于土壤颜色预测和验证。同时,提取各样品采集点位的Landsat-8 OLI原始反射率数据,计算归一化差值植被指数、归一化差值水体指数、归一化差值湿度指数、归一化差值不透水面指数,并据此提出建模光谱筛选阈值。进一步采用偏最小二乘回归模型,结合提取出的遥感光谱进行各土壤颜色分量的预测。结果显示:CIE XYZ颜色各分量的验证R2分别为0.76、0.76和0.69,RPD分别为1.74、1.76和1.68,表明利用偏最小二乘法建立的模型可以对土壤颜色进行近似预测。不同土地利用类型预测结果拟合显示,耕地土壤颜色各分量预测效果均优于林地和草地。在不同有机碳含量下分别进行土壤颜色建模预测,当有机碳含量较低时,土壤颜色预测结果较好。

关键词：土壤颜色遥感数据高光谱偏最小二乘回归预测

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玉溪烟区烟叶镁含量分布特征及影响因素

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土壤 2022年第2期54卷 270-276页

作者：潘金华王美艳史学正孙维侠杨继周谢新乔土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 红塔烟草(集团)有限责任公司云南玉溪653100

为研究玉溪烟区烟叶镁含量的分布状况和影响因素,采集玉溪烟区烟叶和土壤样品,通过描述性统计、方差分析、相关性分析及回归分析的方法,明确了烟叶镁含量的整体分布状况及在不同海拔高度和坡度区间的分布特征,分析了其与土壤全氮、全磷... 详细信息

为研究玉溪烟区烟叶镁含量的分布状况和影响因素,采集玉溪烟区烟叶和土壤样品,通过描述性统计、方差分析、相关性分析及回归分析的方法,明确了烟叶镁含量的整体分布状况及在不同海拔高度和坡度区间的分布特征,分析了其与土壤全氮、全磷、速效钾、有效镁、有效硼和氯离子之间的关系。结果表明:玉溪烟区烟叶镁平均含量为4.28 g/kg,变幅为0.94~9.17 g/kg,41.2%的烟叶镁含量处于适宜范围(4.0~15 g/kg)。除1700~1900 m海拔区间的烟叶镁含量均值(4.67 g/kg和5.57 g/kg)处于适宜范围外,<1700、1900~2000 m和>2000 m海拔区间的烟叶存在轻度缺镁(2.0~4.0 g/kg)状况。除5°~10°坡度区间的烟叶存在缺镁状况外,<5°和>10°坡度区间的烟叶镁含量(4.55 g/kg和4.34 g/kg)处于适宜范围。烟叶镁含量与土壤全磷和有效镁含量呈极显著线性正相关(P<0.01),与速效钾、有效硼和氯离子含量呈显著线性正相关(P<0.05)。在玉溪烟区需要适当增施磷、钾、镁和硼肥,进一步调控氮肥和氯肥的施用。

关键词：玉溪烟区烟叶镁土壤分布特征影响因素

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水稻氮素利用效率的基因型差异与调控途径

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土壤 2022年第5期54卷 873-881页

作者：陈天祥杨顺瑛王书伟苏彦华土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 中国科学院大学北京100049 常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站南京210008

针对当前我国稻田土壤普遍施氮过量,水稻氮素利用效率不高的问题,综述了水稻氮素利用率与其基因型差异的生理机制和分子生理层面的研究进展。水稻氮素利用效率受多方面因素的制约,品种间的氮素利用效率差异是制约实际生产的关键因素,这... 详细信息

针对当前我国稻田土壤普遍施氮过量,水稻氮素利用效率不高的问题,综述了水稻氮素利用率与其基因型差异的生理机制和分子生理层面的研究进展。水稻氮素利用效率受多方面因素的制约,品种间的氮素利用效率差异是制约实际生产的关键因素,这种差异对水稻氮素营养特征的作用主要体现在水稻产量形成、光合特征和根系生物学特征等方面。水稻对不同形态氮素的吸收、转运和同化等过程都由相关的转运蛋白、酶类所控制,有关分子遗传方面的研究将对水稻氮素干物质生产效率和源库关系的协调提供助力。另外,氮素的同化需要能量和碳骨架,增强叶片光合碳同化的强度将驱动植株体内的氮素趋于更合理的分配,有利于氮素利用效率的提升。当前,利用水稻基因型差异的生理特性和遗传操作对调控水稻氮素利用的尝试已经有了诸多成果。未来应借助其多个遗传位点的功能特性,并通过增碳调控途径,以增强叶片作为光合同化物源强的方式更好地优化和协调源库关系,并对这些过程的生理机制开展更为深入的研究,以对改善当前的水稻氮素利用效率和促进生产提供支撑。

关键词：稻田土壤氮素利用效率调控途径基因型差异

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融合多源信息的某农药车间地块土壤氯仿三维空间预测研究

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土壤通报 2024年第5期55卷 1229-1238页

作者：彭雨璇陈剑韩春媚张家铭李书鹏赵永存土壤与农业可持续发展国家重点实验室/中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心北京100012 北京建工环境修复股份有限公司北京100015 污染场地安全修复技术国家工程实验室北京100015 中国科学院大学南京学院江苏南京211135

【目的】准确刻画场地土壤污染物的三维(3D)空间分布,克服稀疏钻孔条件下传统空间插值的平滑效应。【方法】在某农药厂农药车间地块,采用场地多源辅助信息和钻孔数据构建了土壤-景观推理-反距离加权(SoLIMIDW)3D混合模型,预测场地土壤... 详细信息

【目的】准确刻画场地土壤污染物的三维(3D)空间分布,克服稀疏钻孔条件下传统空间插值的平滑效应。【方法】在某农药厂农药车间地块,采用场地多源辅助信息和钻孔数据构建了土壤-景观推理-反距离加权(SoLIMIDW)3D混合模型,预测场地土壤氯仿浓度的3D空间分布,并与传统空间插值方法(IDW和OK)进行比较。通过地理探测器评估多源辅助数据对土壤氯仿空间预测的影响。【结果】该地块氯仿污染热点主要分布在中部的农药车间表层至深层土壤以及东南部废水处理区的上层土壤中。SoLIM-IDW方法比IDW和OK方法空间预测精度更高,融合各辅助变量集的SoLIM-IDW模型空间预测R^(2)为0.37~0.39,RMSE为83.15~84.48 mg kg^(–1),通过空间预测结果计算的超标土方量为7024~7980 m^(3)。多源辅助信息存在交互作用,整合多源场地辅助信息比单一辅助信息获得了更高的精度。【结论】在成本有限、稀疏钻孔的条件下,充分利用易于获取、成本低廉的多源污染辅助信息有利于提高场地污染物3D空间预测、风险评估准确性。

关键词：三维插值空间分布污染场地辅助信息

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