“土壤地理学”课程思政教学改革探索

课程思政是新时代思想政治教育发展的重要方向,是高校落实立德树人根本任务的有效途径.本文以自然地理与资源环境的专业主干课“土壤地理学”为例,在全面剖析其开展课程思政改革可行性的基础上,提出了该课程思政改革的思路和实现路径,并基于典型教学案例“强还原土壤修复技术让设施病土重焕新生”对部分课程思政改革成果进行了介绍.最后,期望本文可以为其他专业课的课程思政改革提供借鉴和参考.

反硝化细菌法测定土壤NO_(2)^(-)-^(15)N丰度的方法优化

NO_(2)^(-)是土壤中多个氮转化过程的关键中间产物,具有浓度低、转化快的特点。反硝化细菌法与质谱技术相结合,已广泛用于NO_(3)^(-)或NO_(2)^(-)的^(15)N同位素分析。本文旨在优化现有Stenotrophomonas nitritireducens反硝化细菌法的培养和反应条件,实现对土壤浸提液中NO_(2)^(-)^(15)N-丰度的专一、快速、准确测定。结果表明,使用种子液好氧摇培与单菌落微氧培养对NO_(2)^(-)样品的^(15)N同位素测定无显著差异,种子液可保证不同批次菌体的稳定性,好氧培养可将培养时间从7~8 d缩短至12~15 h。高纯N_(2)或He气吹扫0.5 h均能有效去除O_(2)和空白杂质氮,但N_(2)吹扫成本更低。转移N_(2)O气体至干燥气瓶,不影响测定结果的准确性和精密度,还能延长样品保存时间,减少碱蒸汽腐蚀仪器管路。使用处于对数生长期的菌体,调节反应体系的菌体浓度OD600值为0.3~0.9,可保证其反硝化效率,减少不同批次菌体的差异。使用不超过1 mol·L^(-1)的KCl浸提土壤,既可保证提取效率,也能减少对菌体活力的影响。优化后的方法不仅能准确测定不同类型土壤中NO_(2)^(-)的^(15)N丰度,对5~20 nmol自然丰度NO_(2)^(-)的δ^(15)N值测量精度为0.1‰~0.9‰,且大部分<0.5‰,还大幅简化了步骤、缩短了实验周期、节约了成本。

全球变化背景下的现代生态学——第六届现代生态学讲座纪要

"现代生态学讲座"是由著名生态学家李博院士创导,国内外华人生态学家联合发起,旨在促进中国现代生态学与世界同步发展,加强国内外生态学界交流与合作的国际会议。2011年8月1-4日在南京大学举行的第六届现代生态学讲座围绕"全球背景下现代生态学热点问题及其研究进展"主题,进行了23场特邀专家学术讲座,从全球变化背景下:现代生态学方法论、全球变化与陆地生态系统的响应与反馈、全球变化背景下的生物入侵、全球变化背景下的森林生态、全球变化背景下的植物生理生态、全球变化背景下退化生态系统恢复与重建、全球变化背景下的生态水文、全球变化背景下的区域生态管理等八个方面进行分类总结,从不同时空尺度、不同学科角度探讨全球变化与生态系统的响应以及人类为实现可持续发展而采取的适应性管理对策。最后,对会议的进一步完善提出几点建议。

微扩散法测定铵态氮、硝态氮的^(15)N稳定同位素研究综述

微扩散法是测定氮转化过程中铵态氮、硝态氮的^(15)N稳定同位素的重要方法。自20世纪50年代Conway提出微扩散法的基本原理后,随着分析技术的迅速发展,微扩散法与质谱仪测定技术相结合,被广泛应用在环境、生态和农业领域中土壤、水体等样品的测定。虽然微扩散法与传统蒸馏法相比优点明显,但其测定结果的准确性、精密性仍受氮回收量、同位素分馏、外源性和内源性的杂质氮污染等因素的影响。如何优化扩散体系,提高测定的准确度是当前微扩散法应用的关注重点。本文综述了影响微扩散法的多种因素,并总结了优化微扩散体系的方法,以期推动微扩散法在我国氮素转化研究中的应用。

基于水环境非点源污染的治理与控制对策研究

在经济全球化发展趋势不断加剧的情况下,非点源污染带来的影响正在不断扩大中,给水污染治理带来了极大挑战。根据相关分析和研究可知,水环境非点源污染会造成水源的大量污染,从而威胁人们的生活健康和身体健康。本文就水环境非点源污染的治理与控制对策进行全面分析,以有效降低水环境非点源污染给农业带来的不良影响。

强还原土壤灭菌防控作物土传病的应用研究

随着集约化种植程度的不断提高,土传病原菌侵染、土壤酸化、次生盐渍化、养分平衡失调等引起的作物连作障碍发生率不断攀升,严重威胁着集约化农业的可持续发展。强还原土壤灭菌(Reductive Soil Disinfestation,RSD)法是一种作物种植前的土壤处理方法,即:在发生土传病害的土壤上,添加大量的易分解有机物料、灌溉、薄膜覆盖或淹水阻隔与大气的气体交换,快速创造土壤强还原环境,短期内杀灭土传病原菌的方法。强还原杀灭土传病原菌的作用机理包括:1)厌气杀灭好氧病原菌;2)还原过程产生有毒有害的物质杀灭土传病原菌;3)强还原改变土壤微生物群落结构,抑制土传病原菌活性。强还原土壤灭菌法还具有提高土壤p H,减轻次生盐渍化的作用,具有广谱性和环境友好性。本文介绍了该方法的起源、作用机理、影响该方法效果的因素及其应用前景。

土壤快速强烈还原对于尖孢镰刀菌的抑制作用

香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense,FOC)引起的一种世界性的土传病害,每年造成大量的经济损失,目前尚未找到有效的防治办法。实验采取土壤淹水及添加有机物料的方法,抑制土壤中FOC的数量。结果表明:土壤淹水处理在第5天显著增加了土壤的pH值,但随着处理时间的增加,淹水的处理中土壤pH值逐渐下降;土壤淹水及添加有机物料显著降低了土壤中SO2-4和NO-3的浓度;土壤中添加秸秆、猪粪和石灰的处理显著增加了土壤中NH+4的浓度。土壤淹水及添加有机物料对于土壤中可培养细菌数量无显著影响;但显著降低了土壤中可培养放线菌和真菌的数量;土壤淹水及添加秸秆、甘蔗渣和石灰的处理显著降低了土壤中FOC的数量,其中添加高量秸秆处理中FOC的数量下降最多,仅为处理前土壤中FOC数量的2.88%。添加有机物料但未加石灰的处理土壤中总微生物量较处理前相比显著增加。研究表明土壤淹水及添加有机物料是一种可以防控香蕉枯萎病的高效和环保的方法。

土壤强还原过程产生的有机酸对土传病原菌的抑制作用

土壤强还原(reductive soil disinfestation,RSD)能有效杀灭土传病原菌,并已在日本、荷兰和美国取得一系列的推广应用,但对于RSD的杀菌机理不甚明了。本试验采用高效液相色谱和荧光定量PCR等技术研究了以玉米秸秆为有机碳源的RSD处理过程中土壤产生的有机酸种类,以及不同浓度的有机酸对土壤病原菌的抑制效果。结果表明:以玉米秸秆为有机碳源的RSD过程中主要产生了乙酸和丁酸;经50mmol/L丁酸溶液处理的土壤中立枯丝核菌、辣椒疫霉、尖孢镰刀菌及茄劳尔氏菌的数量分别为对照的3.5%、38.9%、11.5%和7.9%;10mmol/L的丁酸可以完全抑制尖孢镰刀菌菌丝的生长;5mmol/L的丁酸即可完全抑制尖孢镰刀菌的孢子萌发。本研究结合前人报道表明有机酸,尤其是乙酸和丁酸,对于RSD的杀菌机理起着重要的作用。

土壤厌氧还原消毒对尖孢镰刀菌的抑制研究

试验采用土壤淹水同时添加有机物料的方法创造土壤厌氧还原环境,抑制香蕉连作土壤中致病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum,FOC)的数量。结果表明:土壤淹水同时添加玉米秸秆的处理显著增加了土壤p H,降低了土壤氧化还原电位和土壤中NO3–-N的浓度;土壤淹水同时添加玉米秸秆的处理过程中,土壤可培养细菌数量显著增加,土壤中可培养放线菌和真菌数量显著降低;土壤淹水同时添加石灰或玉米秸秆均显著降低了土壤中FOC的数量,其中每千克土添加20 g玉米秸秆的处理中FOC数量下降最多,仅为对照处理FOC数量的2.8%。田间试验结果表明:土壤淹水同时每千克土添加5 g玉米秸秆可以有效降低香蕉枯萎病的发生,防效为69.5%。因此,土壤淹水同时添加有机物料是一种可以防控香蕉枯萎病的高效和环保的方法。

集合种群动态对生境毁坏空间异质性的响应

首次将分形几何(Fractal geometry)与元胞自动机(Cellular automata)相结合,研究了破碎化生境中集合种群的空间分布格局动态,以及集合种群动态对生境毁坏空间异质性的响应。研究发现:(1)各个物种种群在生境中的分布具有很好的分形特征,物种的计盒维数(Box dimension)不仅可以很好地反映种群的空间分布结构,也能很好地反映种群动态。(2)如果将空间因素考虑进来的话,生境毁坏的灭绝债务(Time debt)将大于空间隐含模式所模拟的结果。(3)物种灭绝同时存在强物种灭绝和弱物种灭绝。并且只有在生境随机毁坏下,才与空间隐含的模拟结果比较接近,即强物种中将是最强物种率先灭绝。而在边缘毁坏这种比较集中成块的开发方式下,将是较强的物种灭绝。(4)边缘毁坏相对随机毁坏有利于物种,尤其是弱物种的长期续存。

离子交换色谱法分离青枯菌及其色谱峰的鉴定

采用离子交换色谱法对世界上分布最广、危害最重且最难防治的植物致病菌青枯菌进行了色谱表征。在以0·02mol/L哌嗪-盐酸缓冲液(pH8·0)为流动相、梯度洗脱条件下,青枯菌在SuperQ-650C色谱柱(200mm×4·6mmi·d·)上被分离为3个不同的色谱峰。根据这3个组分的形态和生理生化性质,确定青枯菌原液和分离得到的3个组分都属于青枯菌的生化型Ⅲ型。通过2,3,4-三苯基氯化四氮唑(TTC)平板鉴定两个洗脱峰菌体的致病性及电镜观察二者的运动性,发现第一洗脱峰菌体的致病性弱于第二洗脱峰菌体而运动性强于后者。实验表明,通过离子交换色谱可以把常规微生物方法无法分离的青枯菌的不同状态区分出来。分离结果将为阐明青枯菌的多态性及传代培养过程中致病性逐渐减弱的内在机理,最终研制出特效的青枯菌抗菌剂具有重要意义。

不同生境毁坏速度下的物种灭绝机制

已有似Levins的多物种模型,在研究生境毁坏的影响时,一方面主要集中在对瞬间毁坏影响的研究,另一方面主要研究生境毁坏对强物种影响的研究。在Tilman的多物种竞争共存模型的基础上,同时考虑了生境毁坏直接效应和生境毁坏时间异质性,提出了全新的普适的多物种竞争共存的非自治动力模式。通过模拟物种灭绝对不同速度的生境毁坏时间异质性的响应发现:(1)物种灭绝既存在强物种由强到弱的灭绝,也存在弱物种由弱到强的灭绝。同时,弱物种灭绝机制进一步分为弱物种瞬间集体灭绝,以及较长时间由弱到强的灭绝。(2)生境毁坏速度越快,物种灭绝的时间越短,弱物种灭绝的越多,因此,生境毁坏速度越慢,越有利于弱物种的长期续存。(3)最强物种的多度越大,强-强物种抵御生境毁坏的能力越强,而弱-弱物种抵御生境毁坏的能力越弱,集体灭绝的弱-弱物种就越多。最强物种的多度大的群落(如温带森林),主要发生的是弱-弱物种灭绝,而最强物种多度小的群落(如热带雨林)同时发生强-强和弱-弱物种的灭绝。因此,争对不同结构的集合种群,不同的保护对象,应采取不同的管理策略。

集合种群动态对栖息地毁坏时空异质性的响应

栖息地毁坏既有时间异质性,也有空间异质性,而以往的研究往往只关注其中的一种。将两种不同的异质性共同引入到元胞自动机中,模拟了集合种群动态对栖息地毁坏时空异质性的响应。发现,在随机离散的栖息地毁坏下,由于物种的迁移繁殖力受栖息地毁坏的影响很大,迁移繁殖力弱而竞争力强的物种先灭绝。在连续的栖息地毁坏下,物种的迁移繁殖力受栖息地毁坏的影响较小,物种的灭绝由竞争力和迁移繁殖力共同决定:在有绝对优势种的群落里,种间竞争显著,弱物种先灭绝,而在没有绝对优势种的群落里,种间竞争较小,则以强物种先灭绝。因此,随机毁坏不利于强物种续存,而连续毁坏则不利于具有绝对优势种群的群落里的弱物种续存。在实际开发某一栖息地时,根据集合种群结构和被保护的对象采取相应的开发模式。

可利用资源波动对外来种入侵的抵抗性

生物入侵带来的生态和经济危害引起了人们的广泛关注。在入侵生态学研究方面,生物多样性与生物入侵之间的关系长久以来成为群落可入侵性探讨的焦点。Elton经典假说认为,物种多样性越高对外来种入侵的抵抗能力越强,许多模型或野外试验都支持这一假说。但现在越来越多的试验对此提出了异议,各种假说纷纷出现。究竟生物多样性会不会影响外来种的入侵?假设两种不同的群落结构(功能群),设计6种外来种入侵土著群落的情景分析不同多样性及相同多样性下外来种的入侵状况。结果发现,在多样性相同的情况下,两种群落对外来种入侵的抵抗力不同。外来种成功入侵等比群落,却被倍数群落排斥在系统之外。进一步分析表明这主要是由于可利用资源的波动引起的,即Davis提出的"资源机遇假说"。在相同的物种多样性下,由于倍数群落的特殊结构,整个群落所占有资源远远大于等比群落资源比率。因此,外来种在等比群落中更易找到合适的入侵机会。而在物种多样性不同的情况下,由于物种多样性与已占有资源的变化是成正比的,因此,混淆了多样性与剩余资源可利用性对外来种入侵的影响。

淮河流域贾鲁河栖息地完整性评价分析

运用多指标综合评价体系,评价了贾鲁河9个河流断面的栖息地质量状况,分析了栖息地综合指数(HI)与水质理化指标、底栖动物的相关关系,探讨了栖息地质量状况影响底栖动物分布的主要途径。结果表明,贾鲁河9个河段中,有超过50%的河段处于不健康状态;栖息地质量与水质无显著相关性,但与底栖动物生物量、B-IBI指数、Goodnight-Whitley指数、Shannon-Wiener多样性指数均显著相关(P<0.05);栖息地主要通过河道内生境变化与河滨带土地利用变化影响贾鲁河底栖动物的分布特征,其中底质类型和城镇土地利用强度是影响底栖动物分布的两大因素。

英语习语的转喻和翻译方法

英语习语是一种有着广泛运用的语言现象。习语的语义往往不能从其组成成分意思的组合得出,需整体把握意思才可。习语是基于人类认知的概念结构的,其中转喻作为一个认知的概念结构也是习语的认知基础;很多习语的意思都可以从转喻的视角分析得出。了解习语的转喻理据便于深刻掌握习语。本文从转喻角度理解习语现象,并且试着探索英语习语汉译的方法,以期对译者在翻译中有所借鉴。

扩散法测定土壤无机氮^(15)N丰度方法优化研究

扩散法与质谱测定技术相结合,被广泛应用于环境、生态和农业领域中土壤、水等样品中无机氮15N同位素丰度的测定。为建立一套可快速、准确测定土壤无机氮15N同位素丰度的扩散培养体系,针对土壤样品无机氮量的变化特点,从培养温度、培养时间、试剂选择和用量等方面对扩散条件进行优化。结果发现,对于大部分无机氮浓度大于2 mg L^(-1)的土壤样品,20 ml土壤提取液,在不小于250 ml的蓝盖瓶中,悬挂两张各滴加了10μl 1 mol L^(-1)草酸的滤纸,加入0.1 g的Mg O,25℃下以140 r min-1的转速振荡培养24 h即可完成对样品中NH4+-N的扩散与回收;换入2张加酸滤纸继续摇培48 h可基本去除残余的NH4+-N;再换入2张加酸滤纸并加入0.1 g的戴氏合金振荡培养24 h即可。对于无机氮浓度低于2 mg L^(-1)的土壤提取液,需用50 ml提取液按以上条件进行扩散培养即可保证测定结果的准确性。本方法大大缩短了扩散法所需的实验周期,实现在一份样品内同时完成NH4+-N和NO3--N的扩散与回收,减少了样品的需要量,并通过优化Mg O、戴氏合金(Devarda’s alloy)的用量减少杂质氮可能带来的污染。

不同颗粒级配离子型稀土品位差异性分布原因探讨

探讨不同颗粒级配离子型稀土品位差异性分布原因,对离子型稀土矿浸出工艺的优化具有重要意义。对比了杯浸、柱浸和漏斗式淋浸3种方式下离子型稀土品位的测定结果。优选漏斗式淋浸的离子型稀土品位测试方式,分别测定了信丰、寻乌、长汀3地稀土矿不同颗粒级配的离子型稀土品位。结果表明:1)漏斗式淋浸测得的离子型稀土品位最高,比杯浸和柱浸的分别约高出25%和10%;2)不同地区的稀土矿离子型稀土品位在不同粒级上的分布不同,信丰和寻乌离子型稀土品位随粒级减小而增大,而长汀稀土矿-0.1 mm粒级离子型稀土品位<+0.25-0.5 mm粒级离子型稀土品位<+0.1-0.25 mm粒级离子型稀土品位;3)离子型稀土品位在不同粒级上的差异性分布主要受颗粒表面电位影响。

同位素异位体溯源土壤N_(2)O的方法、技术和展望

土壤是N_(2)O的重要排放来源之一。土壤中N_(2)O产生途径众多、受多种因素调控,深入分析土壤N_(2)O产生途径才能采取针对性的减排策略。稳定同位素技术已广泛用于研究土壤N_(2)O排放,N_(2)O同位素异位体法是近年来新兴的研究方法。该研究方法通过测定土壤N_(2)O的同位素组成(δ^(15)N^(SP)N_(2)O、δ^(18)ON_(2)O和δ^(15)N^(bulk)N_(2)O)分析N_(2)O排放贡献,因无需添加标记物、对土壤系统干扰小、成本低,适合在野外田间研究N_(2)O排放,是^(15)N标记方法的有力补充。本文详细介绍了N_(2)O同位素异位体法的原理、质谱测定方法、定量分析方法、影响该方法的因素及其应用前景。

酸性土壤中亚硝态氮提取方法的改进

亚硝态氮NO_2^-N是土壤硝化和反硝化过程中很重要的一种中间产物,与土壤中含氮气体的产生密切相关。NO_2^-N在土壤中的转化极其迅速,尤其在强酸性条件下NO_2^-N极不稳定,2 mol/L KCl溶液提取过程中会大量发生分解。为了更准确地研究酸性土壤中的NO_2^-N变化,必须选择合适的提取剂,以实现土壤中NO_2^-N的高效提取。本文采用15N标记方法,系统比较了不同方法提取土壤NO_2^-N和NH_4^+-N的回收率,提出了改进措施。结果显示:调节强酸性土壤初始pH为6.0和8.0处理,经2 mol/L KCl溶液提取,提取液的pH分别保持在4.8和5.8左右,显著高于对照(3.8)。pH与振荡时间对酸性土壤NO_2^-N和NH_4^+-N的回收率存在显著的交互影响。振荡时间30 min以内,pH 6.0和pH 8.0处理,NO_2^-N的回收率最高;而振荡时间为30 min时,未调节pH和pH 6.0处理NH_4^+-N的回收率最高。综合考虑,提取土壤无机氮时,土壤/KCl悬浮液的pH保持在5.0~6.0,振荡时间30 min,能同时满足对土壤NO_2^-N和NH_4^+-N的提取。对于强酸性土壤(pH<6.0),本研究推荐使用KCl溶液和pH 8.4的缓冲液混合溶液(KCl溶液/缓冲液比为4/1)作为提取液(土/液比为1/5)。对于pH在7.5以上的土壤样品,推荐使用KCl溶液和pH 7.5的缓冲液混合溶液(KCl溶液/缓冲液比为4/1)作为提取液(土/液比为1/5)。对于pH在6.0~7.5的土壤样品,可以直接使用2 mol/L KCl溶液提取。