中国科学院创新团队国际合作伙伴计划项目(KZCX2-YW-T07)
- 作品数：9 被引量：107H指数：7
- 相关作者：秦红灵魏文学朱亦君吴金水刘新亮更多>>
- 相关机构：中国科学院亚热带农业生态研究所中国科学院中国科学院研究生院更多>>
- 发文基金：中国科学院创新团队国际合作伙伴计划项目国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程更多>>
- 稻草还田对水稻土固氮基因(nifH)组成结构和多样性的影响被引量：15
- 2013年
- 以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,选取稻草还田(C)、氮磷钾(NPK)、氮磷钾加稻草还田(NPK+C)和不施肥对照(CK)4个处理,在晚稻的分蘖期、孕穗期和成熟期分别采集土样,利用实时定量PCR(Q-PCR)和末端限制性片段多态性(T-RFLP)等分子生物学方法研究长期稻草还田对水稻土含nifH基因固氮微生物群落丰度、组成和多样性的影响.结果表明:与对照相比,稻草还田和单施化肥处理均显著增加nifH基因的丰度(分蘖期除外),NPK+C处理中含nifH基因的微生物数量最高;nifH基因组成也受到长期施肥的影响,其中CK处理nifH基因组成与各施肥处理明显不同,C与NPK处理间nifH基因组成存在一定差异,而NPK与NPK+C处理间无显著差异.长期施肥不会引起含nifH基因微生物群落多样性的显著改变.可见,稻草还田不仅引起nifH基因群落的组成发生变化,而且导致其数量显著增加,因而可增加土壤的固氮能力.
- 张苗苗刘毅刘毅盛荣秦红灵伍延正
- 关键词：稻草还田NIFH基因群落组成多样性
- 硝化抑制剂对蔬菜土硝化和反硝化细菌的影响被引量：10
- 2012年
- 土壤N素循环主要是微生物驱动的转化过程,然而对其的驱动与调控机理了解还很不够。选取长沙黄兴镇蔬菜基地两种蔬菜土研究硝化抑制剂(DCD)对N素转化过程及功能微生物的影响。试验通过室内土壤培养,处理为单施尿素(CK)和尿素与硝化抑制剂双氰胺配合施用(DCD),重复3次。在培养过程中系统监测了土壤中NH+4-N、NO-3-N含量变化,同时采用荧光定量PCR(real-time PCR)方法研究硝化抑制剂对土壤中氮素转化功能基因丰度的影响。结果表明:在培养过程中DCD处理使两个供试土壤的NH+4浓度稳定在较高水平,而NO-3浓度则明显低于对照;施用DCD导致土壤中硝化基因amoA丰度显著减少,而对16S rRNA和反硝化基因nirK丰度没有产生明显影响。因此,DCD在菜地土壤中主要通过抑制氨氧化细菌的繁衍来抑制硝化作用。
- 杨扬孟德龙秦红灵吴敏娜朱亦君魏文学
- 关键词：硝化DCDAMOA基因
- 亚热带小流域土壤氮磷分布及其环境效应被引量：12
- 2012年
- 土壤氮磷积累是引起农业面源污染的主要原因。为探讨土壤氮磷含量的分布状况及其对环境的影响,选取位于长沙县金井镇的小流域为研究区域,以表层土壤(0-20cm)为采样对象,按不同的土地利用方式共采集样品1 118个。以土地利用类型为分析单元,分析说明了土壤全氮、全磷的分布特征及其环境效应。结果表明:土壤全氮和全磷含量的平均值分别为1.66,0.54g/kg,变异系数分别为34.9%和46.3%,均属于中等变异。菜地土壤全氮含量主要分布在1.8～2.4g/kg区间,旱地和水田为1.2～1.8g/kg,林地和茶园为0.6～1.2g/kg;菜地土壤全磷含量主要分布在大于1.0g/kg区间,旱地为0.6～0.8g/kg,水田为0.4～0.6g/kg,林地和茶园为0.2～0.4g/kg。结合地下水氮磷含量分析表明,土壤氮素含量与地下水铵态氮含量增加有关,对地下水水质产生影响,其中水田的影响尤为突出;土壤磷素的淋失可能具有季节性差异,还有待进一步验证。
- 金慧龙李裕元高茹刘新亮吴金水
- 关键词：土壤全氮土壤全磷环境效应
- 多年蔬菜连作对土壤氨氧化微生物群落组成的影响被引量：20
- 2012年
- 为揭示农业生产中长期大量施用化学肥料对土壤硝化过程微生物种群的影响及其与土壤硝化能力的偶联关系,本研究通过在长沙黄兴蔬菜基地采集长期连作蔬菜(20 a以上,VL)和短期蔬菜种植地(2 a左右,VS)表层土壤(0～20 cm),利用末端限制性片段多态性(T-RFLP)和实时定量PCR(Q-PCR)等手段系统研究了蔬菜连作对氨氧化细菌(ammonia-oxidizingbacteria,AOB)和氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)的组成和丰度的影响及其与土壤硝化势的偶联关系.结果表明,长期蔬菜连作显著使得土壤中AOB amoA的组成趋于单一,同时也影响了土壤中AOA amoA的群落组成;RDA分析结果表明,影响AOB amoA群落结构的主要土壤因素为土壤pH以及Olsen-P的含量.土壤中AOA amoA基因拷贝数明显高于AOB,平均为细菌丰度的6倍,但土壤硝化势(PNF)与土壤中AOB amoA基因丰度成显著的正相关,而与土壤中AOA amoA基因丰度没有显著的相关性.尽管多年蔬菜连作对AOB和AOA丰度的影响还不清楚,却使得AOB优势种群富集,土壤硝化能力增强.
- 孟德龙杨扬伍延正吴敏娜秦红灵朱亦君魏文学
- 关键词：蔬菜连作T-RFLPQ-PCRAMOA基因
- 氮肥优化减施对土壤-莴苣系统氮磷平衡及产量效益的影响被引量：3
- 2011年
- 采用田间小区试验,研究了氮肥减施20%(80%N)与施肥优化[施缓释尿素并减氮20%(80%N+CRU)、氮肥减施20%并添加脲酶抑制剂/硝化抑制剂(80%N+QD)、氮肥减施20%并添加土壤调理剂(80%N+SC)]对土壤-莴苣系统氮磷平衡以及产量效益的影响。结果表明:3种优化减氮处理均在一定程度上降低了菜地土壤NO3--N(硝态氮)、Olsen-P(有效磷)含量及硝化率水平,从而降低了氮磷流失进入环境的风险;同时减氮处理还提高了土壤氮素的利用效率,增加了蔬菜鲜样产量及菜农实际收入,效益明显。其中,80%N+CRU处理降低土壤NO3--N和Olsen-P含量最为明显,但该处理植株可食部分容易累积硝酸盐,收获时莴苣茎硝酸盐含量显著高于常规施肥处理(CF)和《农产品安全质量无公害蔬菜安全要求》(GB18406.1—2001)(P<0.05);80%N+QD处理对各时期土壤Olsen-P及蔬菜可食部分硝酸盐含量影响较小,却显著降低了菜地土壤的硝化率水平(P<0.05),从而提高了养分利用效率,同时与CF处理相比,该处理较大幅度增加了莴苣鲜样产量(茎21.7%,叶7.6%)、总收入(13.0%)、实际收入(14.0%)和产投比(14.2%),是最佳减氮优化处理。试验地80%N+SC处理效果不稳定,与常规施肥差异不显著。兼顾经济、食用风险、生态环境等效益,建议在高肥力菜地土壤中,氮肥减量与脲酶抑制剂、硝化抑制剂配合施用。
- 全智秦红灵李明德朱亦君刘新亮魏文学吴金水
- 关键词：缓释尿素土壤调理剂硝态氮有效磷
- 土壤侵蚀及其评价、校验方法研究进展被引量：17
- 2011年
- 土壤侵蚀是导致土地退化、农业减产和生态功能退化的全球性环境问题,受到国内外众多学者的普遍关注。目前,土壤侵蚀研究方法主要有径流小区、同位素示踪、稀土元素(REE)示踪、侵蚀模型模拟以及遥感和测量学的定性评价等,各方法均有其自身的特点、优势和适宜的研究尺度。其中,同位素、REE等示踪方法适合在坡面和小流域尺度应用,有助于土壤侵蚀过程的深入理解和土壤侵蚀模型的建立及验证。而GIS和RS在土壤侵蚀物理过程模型中的应用为区域尺度土壤侵蚀的评价、预测和调控奠定了基础。今后的研究应当加强土壤侵蚀过程和侵蚀机理研究,综合运用各种研究方法和手段,实现大尺度土壤侵蚀评价、预测和验证的动态、快速实现。
- 刘娜王克林张伟张笑楠
- 关键词：土壤侵蚀同位素示踪土壤侵蚀模型
- 亚热带典型小流域水稻土土壤体积质量预测模型构建与评估被引量：2
- 2013年
- 以亚热带地区湖南长沙县金井镇水稻土作为研究对象，采集了19个深1m的原状土剖面并分层取样。选取土壤有机碳含量、质地和深度作为参数利用多元逐步回归法建立了该地区土壤体积质量回归模型，且与已有模型进行比较验证，结果表明：①土壤体积质量受有机碳影响最大，相关系数为-0．81，其次为深度和质地，但受黏粒影响较小，水稻土质地主要以壤土和粉壤土为主。表层土壤（0—20cm）体积质量为0．79～1．66g／cm2，均值1．27g／cm2；非表层土壤（20～100cm）为1．32～1．80g／cm2，均值1．58g／cm2。②本研究所建立的预测模型确定系数为0．75，模型ME和RMSE分别为0．01和0．10，同时发现Kaur和Manrique两模型预测效果也相对较好，但本研究建立的模型表现更为优越。该模型的建立对于估测亚热带稻田土壤碳储量及水文模型运用等方面亦有着重要的作用。
- 邹刚华李勇李裕元彭佩钦
- 关键词：稻田碳储量水文模型
- 洞庭湖湿地土壤环境及其对退田还湖方式的响应被引量：8
- 2011年
- 土壤物理、化学和生物学特性是构成土壤环境的主要组分,综合影响湿地生态系统的调蓄功能和演替恢复。以农田(水田和旱地)和自然湿地系统(苔草地和芦苇地)为对照,以3种退田还湖生态系统(种植杨树、芦苇和自然恢复)为研究对象,采用主成分和聚类分析,探索湿地土壤总体环境与生态系统演替过程的相关性。研究结果表明,土壤总体环境与生态系统恢复有很好的一致性。退田还湖为自然水域后,土壤环境的恢复接近于自然湿地系统,在3种退田还湖方式中恢复最好;杨树林地对土壤环境的恢复效果优于人工芦苇地,在一定程度上对湿地土壤环境有所改善,特别是对土壤有机质积累、土壤粘粒形成等过程的改善,但是其土壤环境与苔草等自然湿地发育的土壤仍然有较大差异;因子重要性分析表明水文情势是控制湿地土壤环境恢复的决定性因素,其次是人类干扰强度和方式。
- 刘娜王克林谢永宏杨刚段亚锋
- 关键词：洞庭湖湿地退田还湖土壤环境
- 长期种植蔬菜后土壤中氮、磷有效养分和重金属含量变化被引量：23
- 2011年
- 利用区域采样调查的方法,研究了长沙市郊3类不同种植年限菜地土壤有效态氮、磷和重金属的累积差异,并对其累积风险和可能来源作了初步分析.结果表明:随着种植年限的增加,长沙市郊菜地土壤硝态氮(NO3--N)、有效磷(Olsen-P)和重金属累积量均显著增加,蔬菜种植1～2年(宁乡县)、10～15年(长沙县)和30年(开福区)后土壤NO3--N平均含量分别达21.1、42.0和49.5mg·kg-1;Olsen-P平均含量分别达31.9、146.9和219.9mg·kg-1;重金属以Cd累积最明显,平均含量分别达0.33、0.52和1.40mg·kg-1.重金属按累积指数排序为:Cd>>Cu>Pb>Ni>Zn.主成分分析和聚类分析表明,速效钾、pH、有机质、铵态氮等主要由自然因素决定,而Olsen-P和NO3--N等与重金属具有相似的累积特征,主要受人为施肥影响.长沙市郊菜地土壤环境和健康质量不容乐观,种植年限越长,氮、磷和重金属累积量越高,菜地土壤重金属与氮、磷来源相似,可能与菜地长期施肥活动有关.
- 全智吴金水魏文学秦红灵朱亦君刘新亮舒荣波李明德
- 关键词：菜地氮磷
