检索结果-内蒙古大学图书馆

农业环境科学学报 2024年

作者：李丽荣王玉荣周志高丁昌峰王兴祥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) 中国科学院大学中国科学院红壤生态实验站

为研究叶面喷施中微肥对花生籽粒镉（Cd）含量的影响，通过盆栽和田间试验，分析叶面喷施无机钙肥（硝酸钙）、无机锌肥（硫酸锌）及不同螯合钙/锌肥（EDTA螯合钙/锌、糖醇螯合钙/锌）对4种花生品种（皖花4号、粤油43、花育22号和湘花2... 详细信息

为研究叶面喷施中微肥对花生籽粒镉（Cd）含量的影响，通过盆栽和田间试验，分析叶面喷施无机钙肥（硝酸钙）、无机锌肥（硫酸锌）及不同螯合钙/锌肥（EDTA螯合钙/锌、糖醇螯合钙/锌）对4种花生品种（皖花4号、粤油43、花育22号和湘花2008）籽粒的降Cd效果，并探究降Cd效果最优叶面肥种类及其降Cd机理。盆栽试验结果表明，叶面喷施EDTA螯合钙（EDTA-Ca）和EDTA螯合锌（EDTA-Zn）处理降Cd效果最优，4个花生品种降Cd率可达到19.4%～30.7%。田间试验进一步验证了EDTA-Ca和EDTA-Zn处理的降Cd效果，籽粒降Cd率可达23.1%～40.3%。选取品种粤油43的EDTA-Ca和EDTA-Zn两个处理进行降Cd机理探究，结果表明EDTA-Ca、EDTA-Zn处理显著增加了Cd在花生茎（6.4%、13.6%）和叶（37.6%、26.9%）中的积累，增加了Cd在茎叶中细胞器和可溶性组分中的占比，显著降低了Cd从茎叶向籽粒的转运。综上，EDTA螯合钙、锌肥可显著降低花生籽粒Cd含量。

关键词：花生镉螯合肥叶面喷施亚细胞分布

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稻田水系统单元的功能及其协同作用促进农业面源污染减排

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水生态学杂志 2024年

作者：罗华溢金泽凡唐次来孙朋飞吴永红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三峡大学水利与环境学院

整合稻田、排水沟渠、沟塘湿地等水体单元，形成一体化的水生环境，对稻田水系统各单元的功能进行梳理。通过对稻田水系统各单元的全程调控，强化其协同作用，改变系统内部的污染状态，实现对农业面源污染的源头控制、过程削减和末端治... 详细信息

整合稻田、排水沟渠、沟塘湿地等水体单元，形成一体化的水生环境，对稻田水系统各单元的功能进行梳理。通过对稻田水系统各单元的全程调控，强化其协同作用，改变系统内部的污染状态，实现对农业面源污染的源头控制、过程削减和末端治理，以达到改善农业生态环境，提升稻田生态系统环境承载力的目的。综述了稻田、排水沟、渠、水塘的主要功能，及其协同作用对于提升稻田生态系统的自净能力和农业面源污染控制的重要作用。同时，建议进一步研究稻田水系统中各单元对氮磷的吸纳容量，因地制宜地选择和管理基质和水生植物，并建立野外检测系统，以便探索各因素对稻田水系统净化能力的影响。

关键词：稻田水系统沟塘湿地面源污染氮磷

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磷肥对酸性红壤上玉米不同部位丛枝菌根真菌群落的影响

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土壤 2023年第5期55卷 1008-1015页

作者：薛壮壮冯童禹王超沈仁芳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

为研究不同磷肥水平下酸性红壤上玉米不同部位丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)群落多样性和组成结构,明确玉米不同部位AMF群落的分布特征及对磷肥的响应差别,以为提高酸性红壤磷素利用提供理论依据,在酸性红壤上设置了... 详细信息

为研究不同磷肥水平下酸性红壤上玉米不同部位丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,AMF)群落多样性和组成结构,明确玉米不同部位AMF群落的分布特征及对磷肥的响应差别,以为提高酸性红壤磷素利用提供理论依据,在酸性红壤上设置了3个磷肥水平包括不施磷、低磷(P 25 mg/kg)和高磷(P 100 mg/kg),并在玉米培养4周后,测定了玉米生物量和土壤理化性质,利用高通量测序技术检测了玉米根部、根际和非根际土壤AMF群落结构和多样性。结果显示:随着磷肥水平增加,玉米生物量显著提高,高磷处理下玉米地上部磷含量显著高于不施磷和低磷处理。取样部位(根部、根际和非根际)显著影响了AMF群落优势属球囊霉属(Glomus)、巨孢囊霉属(Paraglomus)和近明球囊霉属(Claroideoglomus)的相对丰度,但是磷肥水平的影响不显著。类似地,取样部位而非磷肥水平显著影响了AMF群落香农指数和物种丰富度。非度量多维标度(NMDS)分析结果显示,根部样品与非根际和根际土壤样品AMF群落距离更远,而相同取样部位中不同磷肥水平间AMF群落组成更为相似;置换多元方差分析(PERMANOVA)进一步表明,取样部位而非磷肥水平显著影响了AMF群落组成结构,主要表现在根部样品与根际和非根际土壤样品不同。因此,酸性红壤上玉米不同部位对AMF群落的影响明显高于磷肥作用,表明AMF应用于酸性红壤时应重点考虑作物部位的特性。

关键词：酸性红壤磷肥丛枝菌根真菌群落组成取样部位

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反映样点微域空间变异的多穴位黑土层厚度快速勘察与预测方法研究

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土壤学报 2024年第6期61卷 1506-1523页

作者：高张马利霞于东升胡文友李德成高磊刘峰张久明姜军匡恩俊王鑫宋洁王桐丁琪洵王昌昆迟凤琴赵玉国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) 南京211135 中国科学院大学北京100049 黑龙江省黑土保护利用研究院哈尔滨150086

黑土层厚度作为土壤质量的重要标志,在土壤可持续发展、粮食安全和生态功能中发挥着不可替代作用。然而,基于土壤剖面调查数据分析,往往样本数量少、代表区域范围小,多数仅依据点位数据统计,缺乏空间变异预测分析,迫切需要黑土层厚度快... 详细信息

黑土层厚度作为土壤质量的重要标志,在土壤可持续发展、粮食安全和生态功能中发挥着不可替代作用。然而,基于土壤剖面调查数据分析,往往样本数量少、代表区域范围小,多数仅依据点位数据统计,缺乏空间变异预测分析,迫切需要黑土层厚度快速调查与高性能空间预测方法。通过新建调查样点黑土层厚度多穴位“浅层挖掘+深层土钻”快速获取方法,在黑龙江省获取357个样点的黑土层厚度系列样本数据;对随机森林预测模型参数进行优化,预测黑土层厚度空间变异及其不确定性;分析不同穴位观测值及其均值样本对优化模型预测精度及稳定性影响,评价模型空间预测潜能。结果表明,研究区耕地预测平均黑土层厚度为53.42 cm,新建黑土层厚度快速获取与预测方法行之有效,可替代剖面调查方法。优化随机森林模型预测黑土层厚度的空间变化解释力R2达到60%,可精细刻画黑土层厚度空间分异;样点单个观测穴位的随机性可改变模型预测协变量重要性数值,影响黑土层厚度空间预测分布;相较于样点多穴位观测均值的空间预测,单穴位观测值预测的空间分布不确定性评估的准确性较低,预测精度显著下降;交叉验证指标和散点图分析表明,优化随机森林模型对黑土层厚度具有稳定的空间预测潜能。本研究为黑土层厚度高精度快速调查与预测提供了新经验、新途径。

关键词：黑土层厚度多穴位勘察随机森林模型不确定性

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保水保肥材料对废弃离子型稀土矿区尾砂土壤理化性质及皇竹草生长的影响

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水土保持学报 2023年第2期37卷 267-274页

作者：贺燕子田芷源马瑞朱绪超梁音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

针对废弃稀土矿区氨氮减低后的土壤结构性差、肥力低下和种植植物生产力低的问题,土壤改良成为快速提升植被恢复的关键。通过田间试验,比较单施不同浓度保水剂(S1、S2、S3)和保水保肥材料(F1、F2、F3)对土壤理化性质、皇竹草生长以及作... 详细信息

针对废弃稀土矿区氨氮减低后的土壤结构性差、肥力低下和种植植物生产力低的问题,土壤改良成为快速提升植被恢复的关键。通过田间试验,比较单施不同浓度保水剂(S1、S2、S3)和保水保肥材料(F1、F2、F3)对土壤理化性质、皇竹草生长以及作物耗水和水分利用效率(WUE)等相关指标影响,并运用主成分分析和模糊隶属度函数方法筛选出最佳改良材料。结果表明:(1)保水保肥材料通过改善废弃稀土矿区尾砂土土壤理化性质,促进皇竹草生长,土壤理化性质与植物生长的关系表现为土壤pH和养分含量越高,皇竹草分蘖数、氮磷含量、产量和WUE等生长指标越高。(2)保水保肥材料与对照相比,使皇竹草增产58.13%~182.63%,WUE提升53.81%~181.54%;单施保水剂效果有限,中高用量保水剂(S2、S3)使皇竹草增产19.95%~77.52%,WUE提升19.54%~79.50%。(3)运用主成分分析法筛选出22个土壤改良指标,分别计算各指标模糊隶属度函数值,将平均函数值作为土壤改良效果评价值,评价结果为保水保肥材料>单施保水剂(S1除外)>空白对照。相比对照,单施保水剂(S1除外)平均函数值仅提升0.32~0.35倍,保水保肥材料则提升0.73~1.72倍,并随用量增加而降低,因此F1为最佳土壤改良剂。研究结果表明复配的保水保肥材料在废弃稀土矿区尾砂土改良中具有良好的应用效果。

关键词：废弃稀土矿区保水保肥材料土壤改良土壤理化性质皇竹草水分利用效率

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微生物残体碳的贡献率和储量在全球的分布规律及其驱动因素

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环境科学 2024年

作者：杨艳赵远胡汗梁玉婷常州大学环境科学与工程学院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

微生物残体碳（MNC）是土壤有机碳（SOC）的重要组成部分，在形成稳定性SOC和碳循环过程中起着至关重要的作用.然而，由于缺乏全球尺度的观测数据，MNC对SOC的贡献率和储量在全球的分布规律尚不清楚.基于Meta分析和机器学习技术相结合... 详细信息

微生物残体碳（MNC）是土壤有机碳（SOC）的重要组成部分，在形成稳定性SOC和碳循环过程中起着至关重要的作用.然而，由于缺乏全球尺度的观测数据，MNC对SOC的贡献率和储量在全球的分布规律尚不清楚.基于Meta分析和机器学习技术相结合的方法，探讨MNC的贡献率和储量在全球范围内的空间分布特征与其驱动因素，并对比不同生态系统和不同土层中的差异.结果表明，MNC对SOC的贡献率和储量在全球总体呈现深层区（1～3m）高于浅层区（0～1m）的特征.具体而言，浅层区MNC的平均贡献率为47%，深层区为60%；浅层区MNC的平均储量为4.6 kg·m-2，深层区为5.2 kg·***浅层区和深层区的总储量分别为792 Pg和859 Pg.与此同时，由于南北半球陆地面积差异，北半球MNC储量高于南半球.此外，SOC和pH是MNC的贡献率的关键驱动因素，TN是MNC储量的关键驱动因素，MNC浓度对MNC的贡献率和储量都有直接且显著的影响.MNC对SOC的贡献率和储量在全球尺度不同生态系统和不同土层中均出现空间异质性，且它们的驱动因素也不同，这可以为研究SOC循环和减缓气候变暖问题提供理论依据.

关键词：微生物残体碳(MNC) MNC贡献率 MNC碳储量 Meta分析机器学习驱动因素

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基于双时相卫星遥感光谱指数估算土壤有机质含量

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土壤 2023年第5期55卷 1106-1113页

作者：王欣怡王昌昆马海艺刘杰袁自然姚成硕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

以黄淮海平原典型县——封丘县为研究区,探讨了在一年两熟、裸土时间窗口较短的区域中,基于两景影像波段组合构建的双时相光谱指数在有机质含量预测中的表现。研究共计采集117个代表性土样,以分析筛选出的裸土期(10月)内双时相(获取时间... 详细信息

以黄淮海平原典型县——封丘县为研究区,探讨了在一年两熟、裸土时间窗口较短的区域中,基于两景影像波段组合构建的双时相光谱指数在有机质含量预测中的表现。研究共计采集117个代表性土样,以分析筛选出的裸土期(10月)内双时相(获取时间:2014年10月6日和2017年10月30日)高质量Landsat 8卫星影像作为数据源,构建了4种类型的光谱指数:比值光谱指数、差值光谱指数、归一化光谱指数以及优化光谱指数,并结合最小绝对收缩和选择算子变量筛选方法和支持向量机算法建立了有机质预测模型。留一交叉验证结果表明,与直接使用影像波段反射率或者基于单景影像构建的光谱指数(单时相光谱指数)相比,利用双时相光谱指数可以更好地利用时相信息优势,其有机质预测精度更高(R^(2)=0.53,RMSE=2.01 g/kg)。而且,基于双时相光谱指数所构建的预测模型得到的有机质空间分布格局与真实值较为吻合。可见,本文提出的在黄淮海平原典型县域利用双时相光谱指数预测土壤有机质的方法,可以促进具有短裸土期特点区域的高分辨率土壤属性遥感预测与制图研究。

关键词：土壤有机质土壤遥感双时相光谱指数黄淮海平原

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大气CO_(2)浓度升高和海平面上升对滨海湿地植物地下生物量的影响

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土壤 2023年第1期55卷 147-152页

作者：韦薇陶冶王东明王晓茜朱春梧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

大气CO_(2)浓度升高和海平面上升会通过影响植物的分布和生长状况,继而影响湿地的稳定性。地下生物量是调节潮汐湿地生态系统功能的关键因素,包括土壤有机质的积累和湿地海拔高程的维持。本文通过设置开顶式生长箱(OTC:open top chamber... 详细信息

大气CO_(2)浓度升高和海平面上升会通过影响植物的分布和生长状况,继而影响湿地的稳定性。地下生物量是调节潮汐湿地生态系统功能的关键因素,包括土壤有机质的积累和湿地海拔高程的维持。本文通过设置开顶式生长箱(OTC:open top chamber)试验探究不同海拔的3个典型植物群落(SC群落:C_(3)植物为主的群落;MX群落:C_(3)、C_(4)植物混合群落;SP群落:C_(4)植物为主的群落)对CO_(2)浓度升高和海平面上升的响应差异。研究结果显示:CO_(2)浓度升高能够显著增加SC、MX和SP群落的根茎、根和总地下生物量,但年际差异较大。海平面上升显著降低了3个群落植物的根生物量和SC群落高CO_(2)浓度处理下及SP群落对照处理下的总地下生物量,但对根茎却无显著影响。在高盐的条件下,高CO_(2)浓度一定程度上能够缓解高盐分对植物的胁迫,但高CO_(2)浓度的施肥作用下降。对照条件下的SC和MX群落总地下生物量随试验年份延长呈下降趋势,其下降主要是由于海平面的快速上升导致的,而高CO_(2)浓度能减缓其下降趋势,一定程度上抵消胁迫。因此,海平面上升正严重威胁未来湿地的稳定性,而CO_(2)浓度升高能一定程度上缓解海平面上升的危害。

关键词：滨海湿地 CO_(2)浓度升高海平面上升总地下生物量

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钾通道ZmK2;1在水稻中超表达提升水稻氮素利用潜力

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土壤 2023年第3期55卷 520-527页

作者：陈天祥杨顺瑛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

气孔导度控制叶片对碳源(CO_(2))的获取能力,通过影响光合作用对作物生产能力发挥作用。针对稻田过量施氮导致氮素利用效率趋缓的现状,本研究对高氮投入时促进氮素吸收利用的调控策略进行研究。利用气孔钾通道基因ZmK2;1超表达水稻遗传... 详细信息

气孔导度控制叶片对碳源(CO_(2))的获取能力,通过影响光合作用对作物生产能力发挥作用。针对稻田过量施氮导致氮素利用效率趋缓的现状,本研究对高氮投入时促进氮素吸收利用的调控策略进行研究。利用气孔钾通道基因ZmK2;1超表达水稻遗传材料,设置氮缺乏(LN,不施氮)、中量或减少氮投入(MN,200 kg/hm^(2))和过量施氮(HN,350 kg/hm^(2))3个处理的田间试验,对ZmK2;1超表达植株在生育后期的氮素营养特征和生产特性进行研究。结果表明:ZmK2;1超表达能改善水稻植株在各氮肥施用水平下的产量形成特征,差异化提升植株氮钾含量,优化植株整体和剑叶的氮素营养特征,促进植株生物量积累,其剑叶在生育后期保持较高的光合效率(Pn)和气孔导度(Gs)。另外,ZmK2;1基因超表达有利于中量氮投入和过量施氮下水稻氮素利用效率的提升,尤其在过量施氮条件下,该基因过表达仍能够促进氮肥农学效率(AEN)、氮素生理效率(PEN)和氮素收获指数(NHI)。可见,利用气孔钾通道ZmK2;1在水稻中超表达可以调节植株和关键功能叶氮钾比,促进各施氮水平下的光合效率的同时提升水稻产量;在过量施氮时,依然能保持较高的光合同化能力,提升水稻氮素利用率和增产潜力。

关键词：氮素利用率高氮投入 ZmK2 1超表达光合效率增产潜力

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大于80年自然风干保存土壤中甲烷氧化菌的复苏与富集

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土壤 2023年第1期55卷 111-121页

作者：康辰光曹伟伟蔡元锋陈冬峰贾仲君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

本研究通过对长期保存的土壤标本中甲烷氧化菌的复苏和富集培养,明确了活性甲烷氧化菌类群及其氧化甲烷潜力,同时分析了对长期干旱胁迫有较强抗逆性的甲烷氧化菌种类。研究主要针对自然风干保存83~87年的采集自福建龙岩荒地、江西南昌... 详细信息

本研究通过对长期保存的土壤标本中甲烷氧化菌的复苏和富集培养,明确了活性甲烷氧化菌类群及其氧化甲烷潜力,同时分析了对长期干旱胁迫有较强抗逆性的甲烷氧化菌种类。研究主要针对自然风干保存83~87年的采集自福建龙岩荒地、江西南昌水田、四川华阳旱地、甘肃榆中林地、青海湟源和青海都兰牧场的6个土壤标本进行了高浓度甲烷条件下的微宇宙培养,利用气相色谱法测定了甲烷气体浓度动态变化情况以研究其甲烷氧化能力;在获得富集培养物后提取基因组DNA,利用16S rRNA和pmo A基因高通量测序分析了整体微生物和甲烷氧化菌的群落结构;同时,利用两种基因的长片段克隆测序对优势甲烷氧化菌序列进行了系统发育分析。结果显示:经过短暂的复苏,6例土壤档案样品均表现出强烈的甲烷氧化活性,前两代富集液甲烷氧化速率较慢,甲烷氧化速率仅为1.4~3.8μg/(mL·h),而第三代富集液的甲烷氧化速率达到了4.9~7.7μg/(mL·h)。其中,福建龙岩、江西南昌、青海都兰3个样品的富集物还可以将高浓度甲烷持续氧化到大气甲烷浓度(1.8μL/L)以下。高通量测序结果表明,6种富集物中甲烷氧化菌在细菌总量中的占比为39%~85%;pmoA功能基因分析表明,富集物中的优势甲烷氧化菌均为Methylocystis(TypeⅡa)。克隆序列的系统发育分析表明,富集到的Methylocystis种类和已知的Methylocystis rosea strain BRCS1亲缘关系最近,16S rRNA基因相似性为99.86%,pmoA基因相似性为99.05%。可见,TypeⅡa型Methylocystis属甲烷氧化菌具有强大的抗干旱胁迫的能力,经80年的风干保存后其活性仍可以迅速恢复,TypeⅡ甲烷氧化菌在未来将拥有更大的应用空间和价值。此外,长期保存的土壤档案样品仍具有较高的潜在生物活性,因此风干保存的土壤样品同样具有重要的微生物学研究价值。

关键词：风干土壤高通量测序甲烷氧化菌 16S rRNA基因 pmoA基因

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