土壤有机质对农田管理措施的动态响应

土壤有机质在农田肥力、环境保护、农业可持续发展等方面具有重要意义。它不仅决定农作物产量 ,而且在全球碳素循环中起着重要作用。由于大气 CO2 浓度升高与全球气候变暖等一系列环境问题的加剧 ,全球碳素循环受到越来越多的关注。农田具有大气 CO2 源和库的双重潜力。历史上由于人类对农田的过度开垦和耕种 ,造成土壤有机质含量大幅度下降 ,降低了农田的作物产量潜力 ;同时导致大量的碳以 CO2 形式由陆地生态系统排放到大气圈 ,加剧了全球温室效应。大量研究结果表明 ,诸如耕作、种植制度、施肥等农田管理措施能够显著地影响土壤有机质动态 ,而免耕、提高复种指数、合理的轮作换茬、有机肥料和化肥的施用以及弃耕农田还林还草等保护性管理措施则能够提高农田土壤有机质含量 ,使农田起到大气 CO2汇的作用。综述了近年来农田管理对土壤有机质动态影响研究方面的进展。

土地利用变化对陆地生态系统碳贮量的影响

陆地生态系统是重要的碳库之一 ,在碳素生物地球化学循环中起着重要作用 .本文就森林、农田生态系统 ,综述了土地利用变化对陆地生态系统碳贮量的影响及其可能的作用机制 .土地利用变化显著地影响陆地生态系统的结构和功能 ,造成系统碳贮量的变化 ,这很大程度取决于生态系统类型和土地利用方式的改变 .森林砍伐后变为农田和草地 ,使生态系统中植被和土壤碳贮量大大降低 .土壤碳含量的降低主要是由于凋落物输入的减少 ,有机质分解速度的提高 ,以及耕种措施对有机质物理保护的破坏造成的 .土壤碳损失主要发生在森林砍伐后较短的时期内 ,而其降低速率取决于诸多因素以及土壤理化和生物过程 .农田和草地弃耕恢复为森林 ,以及农田保护性管理措施的利用 ,能够使大气中的碳在植被和土壤中得到汇集 .森林恢复过程中植被可以大量汇集大气中的碳 ,而由于农田耕种历史不同以及土壤空间异质性 ,导致土壤碳汇集速率差异极大 .保护性农田管理措施 (诸如免耕、合理的种植制度、化肥的施用等 )可以影响土壤理化特性、作物根系生长以及残茬数量和质量、土壤微生物数量和活性 。

西双版纳农田弃耕后橡胶园的建立对碳的固存作用(英文)

由于温室气体的大量排放引起的全球气候变暖等环境问题日益严重 ,近年来人们开始考虑通过植被和土壤的碳固存 ,以缓解大气中CO2 浓度的升高速度 ,减缓温室效应的影响。有研究表明 ,热带原始森林的保护和人工林的建立能有效地固存大气中的碳。但是 ,在建立热带种植园和人工林以固存大气CO2 的可行性及其碳的固存潜力大小等方面还存在较大争议。云南省西双版纳自治州是我国重要的热带地区之一 ,目前橡胶 (Heveabrasiliensis)园的面积为 1.3× 10 5hm2 ,约占该地区林地面积的 14 %。在本研究中 ,选择 11块在弃耕后的农田上建立的橡胶园 (定植年限为3至 38年 ) ,初步探讨了橡胶园建立后植被和土壤中碳的固存规律。两个生物量模型 (唐建维等的模型和Brown模型 )的模拟结果显示 ,橡胶园建立后植被中生物量的平均增长速率分别为 10 .2× 10 3 和 9.4× 10 3 kg·hm-2 ·a-1,4 0和10 0cm表层土壤碳的平均固存速率分别为 0 .6 1× 10 3 和 0 .72× 10 3 kgC·hm-2 ·a-1,植被和 10 0cm表层土壤中碳的平均固存速率为 5 .82× 10 3 和 5 .4 2× 10 3 kgC·hm-2 ·a-1,而定植 4 0年后植被和 10 0cm表层土壤碳的固存潜力为 2 32 .8× 10 3 和 2 16 .8× 10 3 kgC·hm-2 。对两个模型的比较结果显示 。

西双版纳不同热带生态系统土壤有机质的光谱学特性(英文)

为了探讨西双版纳地区土地利用变化对土壤有机质含量及其化学组成的影响 ,选取了相邻的次生林、耕种 6年的农田和定植 3年的橡胶园样地 ,对其 0～ 5cm和 5～ 2 0cm表层土壤中有机质含量、胡敏酸的光谱学特性进行了分析。研究结果表明 ,次生林转变为农田之后 ,0～ 5cm和 5～ 2 0cm表层土壤有机质含量分别降低 33.6 %和2 3.7% ;而次生林转变为橡胶园 ,分别降低 2 8.6 %和 2 7.6 %。胡敏酸可见_红外光谱结果显示 ,次生林转变为农田和橡胶园后 ,0～ 2 0cm表层土壤E4/E6显著降低 ,这表明胡敏酸化学组成当中芳香族结构增加。傅立叶变换红外光谱结果同样表明 ,土地利用变化影响土壤有机质的化学组成。次生林转变为农田和橡胶园后 ,胡敏酸中羧基和酚基结构比例降低 ,而脂肪族、芳香族和多聚糖比例增加。

小麦D型细胞质雄性不育系和保持系小孢子发育的超微结构观察

对小麦Ｄ型细胞质雄性不育系和保持系小孢子发育的超微结构观察发现，Ｄ型不育系小孢子 在“小液泡期”即表现出败育迹象．花粉败育过程中，小孢子液泡膜和细胞质膜断裂破碎，细胞质解体， 线粒体、质体、内质网等细胞器解体或退化，绒毡层持续不解体，并缺少乌氏体的分泌。小孢子细胞解 体顺序为：细胞膜首先断裂，细胞质分解变稀薄，然后是核膜断裂，细胞核降解，细胞质及细胞核降解 物质充满整个药室，最后核仁解体。

外源DNA导入普通小麦雄性不育变异体的花粉母细胞减数分裂观察

将外源λDNA导入受体普通小麦品系 81 45 2 7,获得一雄性不育变异体。对该不育变异体和受体花粉母细胞减数分裂过程进行观察。结果发现 ,不育变异体花粉母细胞染色体异常比率达到 1 8% ,而受体花粉母细胞染色体异常比例为 0 8% ,二者存在明显差异。染色体异常类型主要有单价体、染色体落后、染色体断片、染色体桥、微核及二分体、四分体异常等。染色体异常可能是外源DNA导入受体后 ,整合进受体染色体中的DNA片段影响其正常的遗传过程而造成的。花粉母细胞减数分裂过程染色体异常可以引起部分花粉败育 。

外源DNA导入植物技术的发展及其在作物育种中的应用

本文综述了 2 0年多来外源DNA导入植物技术的研究进展 ,着重介绍了该技术在作物育种中的应用及其可靠性和可行性的实验验证。

外源λDNA导入普通小麦雄性不育变异的分子验证

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,获得一细胞质雄性不育变异体 ,稳定成系 ,简称D型不育系 ,受体 81 45 2 7可作其保持系。用32 P标记的λDNA作为探针 ,对受体 81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种F1 核DNA和叶绿体DNA进行点杂交。实验结果表明 :D型不育系及杂种F1 核DNA和叶绿体DNA点杂交均呈阳性反应 ,而受体无阳性反应。说明外源λDNA片段已经整合进了不育变异体核基因组和叶绿体基因组中 ,并且可以稳定遗传。

小麦D型细胞质雄性不育系与保持系叶绿体DNA的RAPD分析

将外源λDNA导入普通小麦品系 81 45 2 7,选出 1稳定的细胞质雄性不育系 ,简称D型不育系。受体 81 45 2 7可以作该不育系的保持系。供体λDNA、受体81 45 2 7、D型不育系及其与鲁麦 1 4号的杂种一代叶绿体DNA的RAPD分析结果显示 ,D型不育系及杂种一代有 1条与供体相同而在受体中不存在的特异带 ,另外有两条特异带在受体和杂种一代中存在 ,而在不育系中消失 ,这两条带可能与育性有关。RAPD分析证明供体DNA片段可以整合插入到受体叶绿体基因组中 ,改变原有的基因表达和调控 。

氮素对内蒙古典型草原羊草种群的影响

为了研究氮素对内蒙古典型草原植物种群的影响 ,在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站 ,实施了长期的氮素添加试验。就两年来不同梯度氮素处理对羊草 (Leymuschinensis)种群的影响进行了分析。结果表明 ,氮素对羊草种群具有显著的调节效应 ,随着氮素梯度的增加 ,羊草种群密度、种群高度、地上生物量、地下生物量、总生物量均显著增加 ,羊草种群地下生物量 /地上生物量比值逐渐降低。氮素对羊草种群构件的生物量分配有显著影响 ,随着氮素梯度的增加 ,羊草种群生物量向根茎的分配比例显著降低 ,向叶片和根系的分配比例显著提高。羊草种群的相对密度和相对生物量也随着氮素梯度的增加而显著提高。

内蒙古典型草原羊草群落氮素去向的示踪研究

在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地 ,采用15N同位素示踪技术研究了羊草 (Leymuschinensis)群落标记氮素的去向。结果表明 :在我国典型草原羊草群落 ,植物对标记氮素的回收率为 31.6 1% ,氮素添加显著影响植物对标记氮素的回收 ,随着氮素添加量的增加 ,地上和地下植物器官对标记氮素的回收量均显著提高。标记氮素被凋落物的回收率为 2 .92 % ,地下凋落物的回收率显著高于地上凋落物。标记氮素的土壤存留率为36 .16 % ,主要分布在地表 0～ 4 0cm的土层范围内 ;各土层存留的标记氮素量均随着氮素添加量的增加而显著提高。标记氮素的当季损失率为 2 1.77%～ 4 3.38%。风险 /收益比分析表明 ,在该试验条件下 ,添加 5 .2 5gN·m-2 与2 8gN·m-2 的处理风险大于收益 ,添加 17.5gN·m-2 的处理风险最低 ,收益最高 ,在草原生态系统的管理中可供参考。

温度对小麦碳氮代谢、产量及品质影响

环境温度的变化影响植物的碳氮代谢过程 ,从而改变植物的生长发育。综述了小麦光合产物形成、叶片蔗糖合成、茎鞘中非结构碳水化合物合成与降解、籽粒淀粉合成的一般规律及其在不同温度条件下所发生的变化 ,指出了小麦灌浆期温度超过 30℃后粒重和产量将会降低。小麦品质主要由胚乳中面筋蛋白的特性决定 ,从小麦籽粒蛋白质形成、含量、组分等方面分析了其与灌浆期温度的关系 ,根据面筋蛋白特性的变化 ,认为高温胁迫对小麦烘烤品质会产生不利影响。同时全球气候变暖可能加重小麦灌浆期的高温危害 ,提出了今后相关研究中将要出现的 3个热点问题 :1 )CO2 浓度升高和温度升高协同作用对小麦产量和品质的影响 ,2 )小麦耐热性的生理机制及其栽培调控措施 ,3)

玉米小孢子胚胎发生的细胞形态学观察

通过观察玉米小孢子胚胎发生的细胞形态学特征，发现：离体培养条件下单核后期的花粉可以通过均等分裂和不均等分裂两条途径形成胚状体，与前人的研究结果一致。淀粉粒的积累，多核小孢子的液泡化以及花药壁的衰退都可影响雄核发育。将诱导培养３周的花药转移到降低蔗糖浓度、去除ＴＺＢＡ并附加ＫＴ的分化培养基上，有利于球形胚和梨形胚的极性分化和成熟，而发育较迟的胚状体则停止发育，趋向退化。因此胚状体之间出现明显的两极分化。

玉米小孢子胚胎发生启动的超微结构观察

利用透射电镜观察了玉米花药培养过程中小孢子胚胎发生启动的超微结构特征，发现培养１ｄ的小孢子细胞器丰富，核仁、核膜清晰；培养３ｄ后，开始进行第１次有丝分裂。不均等分裂以后即在生殖核的外围产生细胞壁，有的线粒体、质体以缢缩方式增殖，表明营养细胞处于代谢活跃状态，有可能进一步发育。

计算机X射线体层摄影(CT)防护器具

目的:在CT扫描中,对被检者敏感部位、性腺的防护。方法:设计、制作防护器具。结果:对照使用与不使用防护器的检测,证实应用防护器的意义及价值。讨论:①CT辐射剂量对被检者的影响应引起高度重视;②防护器制作所需的铅板、铅玻璃必须符合国家标准;③防护器的应用范围除CT外,还可用在DSA、核医学、放疗等凡利用X射线进行临床检查和治疗的项目。

玉米自交系及F_2分离群体花药培养中的过氧化物同工酶分析

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了两个花粉诱导率不同的自交系 (A3和A46)及其杂种F2 代分离群体在花药培养过程中过氧化物同工酶的变化。结果表明 ,花药培养 7d以后 ,高诱导率自交系A3及高诱导率F2 单株均出现Rf0 50和Rf 0 52 2条过氧化物同工酶谱带 ,而难诱导自交系A46和难诱导F2 单株无此特征。据此认为 ,过氧化物同工酶可以作为花培能力选择的一项较为可靠的生化指标。

耳蜗植入术后X线摄影位置的探讨

目的:为评价耳蜗植入术后电极的形态、所处的空间位置和插入耳蜗的深度,设计符合临床诊断要求的最佳X线摄影方法。方法:随机选取20例人工耳蜗植入术后患儿,分别拍摄耳蜗正、侧位CR片,经测量、分析及临床选择,最终确定耳蜗正、侧位片摄影位置及角度。结果:20例图像均能显示耳蜗内植入的电极,其中2例显示电极略有重合,位置及角度欠佳,其余18例均能清晰显示电极数目及排列顺序。结论:耳蜗正、侧位可充分满足耳蜗植入术后检查的临床需要,而且具有摆位简单、快速和经济、辐射剂量小等优点,为临床术后评估手术质量的重要标准。

植物的臭氧污染胁迫效应研究进展

近地面空气中的臭氧(O3)属于二次污染物,是由氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)等前体物在一定的环境条件下形成的。近年来,全球受O3污染的区域增加,污染程度也日趋严重。O3污染对植物的危害引起了国内外研究人员的广泛关注。众多研究发现,不同植物对O3的敏感性不同,其大小主要取决于植物自身的特性及环境因素;O3污染降低植物的净同化作用,减缓植物生长,改变同化物的分配,可对物种间的相互关系以及生态系统结构产生深远影响。该文在综述了国内外研究进展的基础上,提出我国在O3污染研究领域应深入研究以下几个方面:1)选育具有对O3污染抗性较强的植物尤其是作物品种;2)深入研究减轻O3污染对植物危害的栽培管理措施;3)加强研究O3污染对我国自然生态系统的影响;4)研究植被在治理O3污染中的积极作用。

植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展

非结构性碳水化合物是参与植物生命过程的重要物质。蔗糖不仅是植物体内碳水化合物运输的主要形式 ,而且可以在基因表达水平上对细胞内的代谢进行调节。果聚糖是植物营养组织碳水化合物的主要暂贮形式 ;淀粉是植物主要的长期贮存物质之一。植物体内非结构性碳水化合物的代谢在很大程度上影响着植株的生长发育和对环境因子的响应。综述了植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展 ,着重介绍了蔗糖、果聚糖和淀粉代谢的生理过程及对环境因子 (温度和水分 )和人为因素的响应机制。

内蒙古典型草原羊草和大针茅地下器官中碳水化合物含量的季节性变化

多年生牧草在地下器官中贮藏的碳水化合物是春季萌发生长和刈牧后再生的物质基础。羊草和大针茅是内蒙古典型草原地带性分布的优势种。为了研究草原植物碳水化合物贮藏特性,采用高效液相色谱技术对羊草和大针茅的贮藏性碳水化合物的种类组成及季节变化进行了测定。结果表明,羊草和大针茅地下器官的贮藏性碳水化合物的组分主要包括果聚糖、蔗糖、葡萄糖、果糖、甘露醇和淀粉。其中甘露醇、淀粉和果聚糖在2种牧草地下器官中的含量均居前3位。羊草地下器官碳水化合物的含量显著高于大针茅,其果聚糖和淀粉含量分别是大针茅的3.2和3.6倍。5月20日-10月15日,羊草和大针茅地下器官中的碳水化合物总量、可溶性碳水化合物含量、淀粉含量、甘露醇含量和果聚糖含量均表现出“降低-升高-再降低-再升高”的特征。不同碳水化合物组分冬前积累和春季降解的起止时间也存在较大差异。