中国生态农业学报

不同水氮条件对日光温室冬春茬黄瓜栽培氨挥发的影响

李银坤, 梅旭荣, 武雪萍, 郝卫平, 陈敏鹏, 夏旭, 李昊儒

李银坤, 梅旭荣, 武雪萍, 郝卫平, 陈敏鹏, 夏旭, 李昊儒通过设置不同灌水、施氮处理, 采用通气法研究了温室土壤施肥带与非施肥带的氨挥发特征, 探讨了节水灌溉、减量施氮处理与传统水氮处理土壤氨挥发的差异及其影响因素。结果表明, 冬春季温室黄瓜土壤在氮肥基施7 d后出现氨挥发峰值, 减施氮25%处理的氨挥发峰值比传统施氮处理降低18.2%~34.3%; 追肥后, 施肥带和非施肥带的氨挥发速率峰值分别在第1 d和第5 d出现, 减施氮25%处理与传统施氮处理相比, 氨挥发速率峰值降低12.3%~37.2%; 节水灌溉处理与传统灌水处理相比, 氨挥发峰值则提高3.9%~47.0%。土壤中铵态氮含量以及温度的升高可促进土壤的氨挥发, 而土壤含水量则与氨挥发速率呈负相关。在黄瓜花期和初瓜期, 施肥带的累计氨挥发量显著高于非施肥带, 而初瓜期之后, 施肥带与非施肥带的氨挥发无显著差异。整个黄瓜生育季的累计氨挥发量为11.4~26.6 kg·hm^-2; 与传统施氮和灌水处理相比, 减施氮25%处理的累计氨挥发量可降低20.8%~22.2%, 但节水灌溉处理的累计氨挥发量却有所增加, 增加幅度为0~4.51%。适宜减少灌水和氮肥用量不会降低黄瓜产量, 且可大幅度提高灌水和氮肥利用效率。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1413-1419.

水氮耦合对黍稷幼苗形态和生理指标的影响

王海茹, 张永清, 董文晓, 闫江艳, 冯晓敏, 李鹏

王海茹, 张永清, 董文晓, 闫江艳, 冯晓敏, 李鹏盆栽试验条件下, 研究水氮耦合对黍稷幼苗形态和生理指标的影响。结果表明, 在供水量相同条件下, 黍稷幼苗株高、叶面积、根系总表面积、总体积与总根长均随施氮量的增加而增加, 供水量相同时根冠比随施氮量增加而降低; 施氮量相同条件下随灌水量的增加黍稷幼苗各指标呈相似变化趋势, 各处理与对照差异均达到了显著水平。不同的水氮处理组合, 黍稷叶片叶绿素含量差异显著, 以高水高氮的W3N3处理[土壤田间持水量70%~80%, 尿素用量4.6 g·kg^-1(土)]为最大值, 低水低氮的W1N1处理[土壤田间持水量30%~40%, 尿素用量为0 g·kg^-1(土)]为最小值; 灌水量相同, 叶绿素含量随施氮量增加而增加; 施氮量相同, 叶绿素含量也随灌水量增加而增加, 水分和氮素对叶片叶绿素含量的影响表现为明显的协同效应; 黍稷幼苗叶片电解质外渗率的变化趋势则相反。黍稷根系超氧化物歧化酶活性以低水中氮的W1N2处理[土壤田间持水量30%~40%, 尿素用量2.3 g·kg^-1(土)]为最高, 达213.71 U·g^-1(FW); W3N3最低, 为72.93 U·g^-1(FW)。水分相同条件下黍稷幼苗根系过氧化物酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量均随施氮量的增加而降低, 施氮量相同时则随灌水量的增加而降低。根系活力则相反, 且各处理间差异均达到显著水平。在干旱胁迫条件下, 适当的增施氮肥可以提高苗期黍稷的叶绿素含量和根系活力, 增加根系总表面积、总体积与总根长, 降低根系丙二醛含量, 在一定程度上缓解干旱胁迫的影响。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1420-1426.

不同堆腐时间猪粪对花生产量及土壤动物群落影响

施林林, 常志州, 沈明星, 于建光, 陆长婴, 王海候, 周新伟

施林林, 常志州, 沈明星, 于建光, 陆长婴, 王海候, 周新伟为了科学制订猪粪堆肥腐熟度的标准, 在田间试验条件下s以施化肥和不施肥处理为对照, 研究了不同堆腐时间(0 d、10 d、20 d和30 d)猪粪对花生产量及土壤生物的影响。采用手捡法和Tullgren漏斗法分别捕获土壤动物, 进行分类鉴定。结果表明: 猪粪堆腐30 d处理的花生产量最高, 为6 713.4 kg·hm^-2, 显著高于猪粪堆腐0 d、10 d、20 d和不施肥处理(P<0.05)。各处理土壤动物数据的方差分析表明, 手捡法分离土壤动物类群数、个体数、多样性指数和均匀度指数在处理间均无显著差异(P>0.05); Tullgren漏斗法分离土壤动物个体数(F=2.69, P<0.05)和均匀度指数(F=6.40, P<0.01)在处理间有显著和极显著差异, 捕获个体数排序为: 猪粪堆腐10 d>猪粪堆腐30 d>猪粪堆腐0 d>猪粪堆腐20 d>化肥>不施肥对照; 均匀度指数排序为: 猪粪堆腐0 d>不施肥>猪粪堆腐20 d>化肥>猪粪堆腐10 d>猪粪堆腐30 d。手捡法和Tullgren法分离土壤动物类群数、个体数、多样性指数和均匀度指数在不同取样时间之间均有极显著差异(P<0.01)。S?rensen指数和Whittaker指数表明, 不同处理间土壤动物群落物种和群落组成的相似度均较高。将猪粪腐熟指标分别与手捡法和Tullgren法捕获土壤动物的总类群数、总个体数、多样性指数和均匀度指数进行相关分析, 结果表明, 手捡法捕获土壤动物总个体数、总类群数和不同腐熟度猪粪总氮含量呈显著负相关(相关系数r分别为 0.951、 0.967, P<0.05), 总个体数与花生产量负相关(r= 0.916,P<0.1), 腐殖质总量与多样性指数呈正相关(r=0.916,P<0.1)。Tullgren法捕获土壤动物类群数与胡敏酸呈显著负相关(r= 0.958,P<0.05), 与猪粪总磷含量呈负相关(r= 0.917,P<0.1), 与pH和富里酸呈正相关(r分别为0.919、0.921, P<0.1)。土壤动物主成分分析结果表明, 在手捡法捕获动物中, 猪粪腐熟30 d处理的直翅目、蜱螨目、蜘蛛目和倍足纲等动物出现较多; 在Tullgren法捕获动物中, 猪粪腐熟30 d处理的弹尾目、膜翅目、原尾目、盲蛛目、双尾目、鞘翅目和双翅目出现较多。研究表明, 施用高腐熟度猪粪可显著提高花生产量。高腐熟度猪粪处理下, 手捡法捕获大型土壤动物个体数和种群数较少, 群落多样性和均匀度较高; Tullgren法捕获中型土壤动物个体数较多, 种群数和群落多样性较低, 均匀度显著较低。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1427-1436.

施用含洛克沙胂鸡粪对蔬菜生长及砷累积的影响

黄连喜, 姚丽贤, 何兆桓, 周昌敏, 李国良, 国彬, 杨苞梅

黄连喜, 姚丽贤, 何兆桓, 周昌敏, 李国良, 国彬, 杨苞梅为了明确鸡粪中的洛克沙胂对蔬菜生长及砷累积的影响, 通过盆栽试验, 以施用不含洛克沙胂的鸡粪为对照, 考察菜心、萝卜、生菜及茼蒿4种蔬菜施用含洛克沙胂鸡粪后不同收获时期的生物量及砷累积量。结果显示, 4种蔬菜的生物量、地上部砷含量及全株砷的吸收总量均随着生长时间的延长而提高, 但根系砷含量却随着生长时间的延长而降低; 在相同的采收时期, 与对照相比, 施用含洛克沙胂的鸡粪对菜心、生菜及茼蒿地上部及根系的生物量有降低作用, 而对萝卜地上部及根系生物量则有一定提高作用, 但不存在显著性差异; 与对照相比, 施用含洛克沙胂鸡粪对4种蔬菜地上部砷含量、根系砷含量及全株砷的总吸收量均有提高或者显著提高的作用; 在最终收获期含洛克沙胂鸡粪处理4种蔬菜地上部砷含量分别较对照提高10.53%、5.56%、11.11%及11.11% , 地下部砷含量分别提高52.94%、46.67%、39.22%及28.00%, 全株砷的总吸收量分别提高7.07%、30.88%、15.25%及5.57%。结果表明, 鸡粪中的洛克沙胂对蔬菜生长具有一定影响, 但对不同品种蔬菜有不同的体现, 且鸡粪中的洛克沙胂均能提高蔬菜各部位的砷吸收及累积, 食用同等量最终收获期的4种蔬菜(可食用部位), 含洛克沙胂鸡粪处理可比对照分别增加10.53%、46.67%、11.11%和11.11%砷摄入量。该结果为禽畜粪中洛克沙胂对蔬菜生长的影响提供数据支持, 对以含洛克沙胂的禽畜粪作为肥料的农作物食用安全性提供一定科学依据。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1437-1442.

马铃薯/玉米不同行数比套作对马铃薯光合特性和产量的影响

黄承建, 赵思毅, 王季春, 王龙昌, 赵勇, 蔡叶茂, 滕艳, 高旭

黄承建, 赵思毅, 王季春, 王龙昌, 赵勇, 蔡叶茂, 滕艳, 高旭以单作马铃薯为对照, 设置2︰2和3︰2两种马铃薯/玉米套作的行数比, 研究大田套作条件下马铃薯光合特性的动态变化及其对产量的影响。结果表明: 套作显著降低了马铃薯整个生育期叶面积指数(LAI)、比叶重(SLW)和叶绿素a/b值(Chla/b), 提高了马铃薯叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总(Chla+Chlb)含量。整个生育期套作3︰2行数比LAI显著高于套作2︰2行数比, SLW块茎形成期显著低于套作2︰2行数比, 苗期、淀粉积累期高于套作2︰2行数比; Chla、Chlb、Chla+Chlb块茎增长期显著高于套作2︰2行数比, 淀粉积累期低于套作2︰2行数比; Chla/b值块茎增长期和淀粉积累期显著高于套作2︰2行数比; 套作降低了3︰2行数比Chla和Chla+Chlb随生育期递减的速率。套作显著降低了马铃薯净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls), 提高了胞间CO₂浓度(Ci)和水分利用率(WUE), 非气孔因素是套作马铃薯净光合速率降低的主要因素; 套作3︰2行数比的Pn、Gs、Tr、Ci显著高于套作2︰2行数比, WUE显著低于套作2︰2行数比。与单作相比, 套作显著降低了两种行数比的大薯数量和大薯鲜重; 套作2︰2行数比小薯数量和小薯鲜重显著降低, 但套作3︰2行数比小薯数量显著增加, 小薯鲜重差异不显著; 套作3︰2行数比小薯数量和小薯鲜重显著高于套作2︰2行数比。总之, 套作改变了马铃薯的光合特性, 并显著降低了马铃薯块茎产量; 2︰2行数比无套作优势(LER为0.88), 3︰2行数比具有较强的套作优势(LER为1.24), 在生产中宜采用套作3︰2行数比模式。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1443-1450.

改变玉米行距种植对豌豆/玉米间作体系产量的影响

赵建华, 孙建好, 李隆, 李伟绮

赵建华, 孙建好, 李隆, 李伟绮间作体系中改变作物的种植行距可改变体系作物的种间互作效应, 影响作物产量。本研究通过设置豌豆/玉米间作种植体系中玉米的5种种植行距(0 cm、20 cm、40 cm、60 cm和80 cm), 以期揭示间作体系中作物种植行距变化对体系作物产量的影响。结果表明: 豌豆/玉米间作体系产量优势明显, 各处理的土地当量比均大于1。玉米种植行距在0~80 cm区间改变时对体系产量的影响总体表现为随玉米行距增大, 产量先增后降, 且玉米种植行距与体系混合产量和间作玉米产量均呈现二次曲线相关关系, 产量峰值出现在玉米种植行距为40 cm时, 间作玉米产量达10 118 kg·hm^-2。玉米行距变化对豌豆产量的影响不明显, 间作体系产量主要受间作玉米产量影响。改变玉米行距种植明显改变了玉米的产量性状, 主要表现在穗粒数上, 行距为60 cm时, 穗粒数最大，达549粒。种间相对竞争力总体表现为随玉米行距的增大玉米相对于豌豆在产量形成方面的竞争力逐渐增强; 在玉米行距0~60 cm之间, 豌豆相对于玉米的种间相对竞争力均<0, 表明竞争力玉米强于豌豆, 而当玉米行距为80 cm时, 种间竞争力为0.14, 表明此时豌豆竞争力强于玉米。因此, 通过合理调整玉米种植行距从而提高间作玉米产量有利于提高豌豆/玉米间作体系的整体产量。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1451-1456.

旧膜再利用方式对旱地胡麻干物质生产及水分利用效率的影响

吴兵, 高玉红, 赵利, 陈永军, 令鹏, 张强, 王旺田, 牛俊义

吴兵, 高玉红, 赵利, 陈永军, 令鹏, 张强, 王旺田, 牛俊义为寻求地膜覆盖后旧膜再次利用的有效方式, 探讨旧膜再利用后旱地胡麻的增产机理, 在大田环境下, 比较了旧膜直播(T1)、旧膜覆土直播(T2)、旧膜秸秆双重覆盖播种(T3)、春天揭旧膜覆新膜播种(T4)、秋后整地覆新膜春天播种(T5)及露地播种(T6, CK) 6种处理方式对旱地胡麻生育进程中土壤水分、叶面积、干物质积累与分配、籽粒产量及水分利用效率的影响。结果表明: 全地膜覆盖作物收获后旧膜继续留至翌年, 仍具有一定的保墒和增温效应, 光合面积和光合同化产物的积累量增加。不同旧膜再利用方式的保墒效果主要表现在胡麻现蕾期前, 保证了胡麻全苗、壮苗, 叶面积对旧膜再利用方式的响应基本与之一致, 各处理均高于CK, 且以T4处理均在枞形期及现蕾期效果最优, 而开花期以T5处理居高。干物质积累量在生育前期T4处理较高, 而生育后期T5处理居高。T4和T5处理成熟期干物质积累量、籽粒干物质分配量和分配比例及花后干物质同化量对籽粒的贡献率均高于CK, 降低了干物质在主茎+分枝+果壳中的分配比例, T1、T2、T3介于T4和T5之间。籽粒产量各处理均显著高于CK, T4最高, 达1 509.52 kg·hm ^-2, 其余依次为T5、T1、T2、T3和T6, 分别为1 370.77 kg·hm^-2、1 171.84 kg·hm^-2、1 158.47 kg·hm^-2、1 011.36 kg·hm^-2和620.52 kg·hm^-2; 水分利用效率与产量变化趋势基本一致, 相应各处理分别比CK增加153.63%(T4)、129.82%(T5)、97.49%(T1)、85.71%(T2)和64.41%(T3)。说明春天揭旧膜覆新膜播种方式是兼顾保水高产的最优胡麻耕作方式, 适宜在旱作农业区推广应用。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1457-1463.

夜间增温对冬小麦土壤微生物量碳氮及其活性的影响

张明乾, 韩证仿, 陈金, 郭嘉, 田云录, 张彬, 杨冰, 张卫建

张明乾, 韩证仿, 陈金, 郭嘉, 田云录, 张彬, 杨冰, 张卫建全球气候变暖存在明显的昼夜不对称性, 夜间气温升高幅度显著高于白天, 但目前关于夜间增温对土壤微生物影响的田间研究尚较少。为此, 本研究采用夜间被动式增温系统(passive nighttime warming, PNW), 在我国冬小麦主产区(石家庄、徐州、许昌和镇江)进行全生育期田间增温试验, 于2008-2010年监测了土壤微生物对夜间增温的响应。结果显示, 与不增温对照相比, 夜间增温可显著降低土壤微生物量碳、氮含量和微生物活性。冬小麦整个生育期中, 夜间增温分别使石家庄、徐州、许昌和镇江试验点土壤微生物量碳平均降低11.4%、7.8%、10.9%和8.5%, 微生物量氮平均降低15.2%、16.7%、13.8%和8.4%, 微生物呼吸速率平均下降6.6%、9.6%、7.0%和11.1%。在整个增温过程中, 石家庄、徐州、许昌和镇江试验点土壤水分含量分别下降8.8%、3.7%、3.8%和2.9%, 与对照相比差异不显著。同时, 该夜间增温系统使相应试验点0~5 cm土层的温度分别提高1.2 ℃、0.7 ℃、0.7 ℃和0.7 ℃。本试验表明, 夜间增温将可能通过改变土壤微生物特性而影响土壤碳/氮循环, 从而影响到土壤养分供应和冬小麦生长; 且表现出了一定的纬度差异性。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1464-1470.

福建安溪不同年限茶树土壤养分与微生物Biolog功能多样性的差异分析

林生, 庄家强, 陈婷, 张爱加, 周明明, 林文雄

林生, 庄家强, 陈婷, 张爱加, 周明明, 林文雄茶园提早衰老退化是制约茶叶经济效益的一个关键性问题。以1年生、6年生与20年生茶树土壤为研究对象, 对不同年限的茶树土壤养分与微生物多样性进行研究。结果表明: 根据《茶叶产地环境技术条件》(NY/T8 53-2004)的pH和各项肥力指标, 1年生茶树土壤的pH为 4.73, 处于Ⅱ级水平, 6年生茶树土壤的pH为4.41, 接近Ⅱ级水平, 都符合优质、高效、高产茶园土壤的酸碱指标; 20年生茶树土壤pH为4.15, 接近4.0, 呈酸化。6年生茶树土壤的有机质、碱解氮和速效磷都达到肥力Ⅰ级, 速效钾处于肥力Ⅲ级, 整体肥力水平最好; 1年生茶树土壤的速效磷丰富, 达到肥力Ⅰ级, 碱解氮达到肥力Ⅱ级, 有机质和速效钾处于肥力Ⅲ级, 肥力处于中等水平; 20年生茶树土壤的有机质达到肥力Ⅱ级, 碱解氮、速效磷和速效钾都处于肥力Ⅲ级, 整体肥力水平最差。基于Biolog平板法的微生物功能多样性研究表明, 6年生茶树土壤的微生物群落利用碳源的能力最好, 20年生茶树土壤微生物对6类碳源的利用程度都不高, 1年生茶树土壤微生物对6类碳源的利用处于中等水平。多样性指数分析表明, 6年生茶树土壤微生物群落的Shannon、Brillouin、均匀度、丰富度指数均最高; 20年生茶树土壤最低。总之, 与6年生和1年生茶树土壤相比, 20年生茶树土壤呈现较强酸化, 有机质含量比6年生茶树土壤下降47.81%, 微生物群落的生理活性最低, 生理功能多样性急剧减少。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1471-1477.

黄河三角洲不同退化程度人工刺槐林土壤酶活性、养分和微生物相关性研究

白世红, 马风云, 李树生, 姚秀粉

白世红, 马风云, 李树生, 姚秀粉由人为及自然多种因素的影响造成很多地区人工林地出现衰退现象。本研究选择黄河三角洲不同退化程度的刺槐人工林, 对林地土壤酶、养分和微生物及其相关性进行了研究, 探讨人工刺槐林退化的原因。结果表明: 随着人工刺槐林退化程度加重, 土壤脲酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性下降; 过氧化氢酶活性则先上升, 重度退化林地下降。脲酶与多酚氧化酶和过氧化物酶活性显著相关, 过氧化物酶与多酚氧化酶活性显著相关, 其他酶之间相关性不显著。土壤养分与土壤酶的变化趋势基本一致, 随着林分退化程度加重, 有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量均呈下降趋势; 土壤pH、含盐量随着林分退化程度加重与土壤深度增加而上升, 与土壤酶活性的变化趋势相反。土壤酶特别是脲酶活性与土壤养分显著正相关性, 与土壤pH和含盐量呈显著负相关。不同退化程度的人工刺槐林地土壤细菌数量最多; 真菌和放线菌与细菌变化趋势各不相同, 随着退化程度的增加, 细菌平均数量表现为未退化>轻度退化>中度退化>重度退化, 真菌数量为轻度退化>未退化>中度退化>重度退化, 放线菌数量为中度退化>轻度退化>未退化>重度退化。脲酶与细菌、真菌和放线菌数量显著相关, 细菌与除过氧化氢酶外的土壤酶活性显著相关, 其他酶活性与各类微生物数量相关性不显著。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1478-1483.

长期干旱环境对柑橘生长及养分吸收和相关生理的影响

樊卫国, 李庆宏, 吴素芳

樊卫国, 李庆宏, 吴素芳为了揭示长期干旱环境下柑橘生长及养分吸收和相关生理响应的特点, 探索长期干旱对柑橘的不良影响, 以红橘(Citrus tangerina Hort. cv. "Chuanju")为材料, 以有灌溉条件为对照，在贵州北盘江喀斯特河谷长期自然干旱环境下连续4年观察和取样分析测定红橘的物候期, 新梢和果实生长发育状况, 叶片寿命, 果实及叶片N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、B等元素的含量, 分析果实生理病害与干旱及元素含量的关系; 测定与抗旱相关的形态、组织解剖及生理特征, 研究红橘对长期干旱的生理响应与适应长期干旱的关系。结果表明: 长期干旱环境下红橘新梢生长、开花及生理落果物候期明显推迟, 果实成熟期提早, 叶寿命缩短; 新梢短而细且数量及叶片数减少, 枯死严重; 叶片革质化程度加重, 叶片变小变厚, 新梢叶缺N、Zn、Fe、B等症状明显; 果实的鲜重、干物质质量、水分含量、种子数、果汁含量减少, 春梢叶中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、B及果实的N、P、Ca、Fe、B素的含量明显降低, 果皮流胶和汁胞粒化程度加重, 品质下降; 叶片的栅栏组织增厚, 海绵组织变薄, 组织紧密度和气孔密度增大, 气孔变小，组织疏松度降低; 在周年中叶片的脯氨酸及可溶性糖含量增加, 临界水分饱和亏增大, 失水速率及相对含水量和叶水势变小, Pn及Tr明显降低, 夏季的WUE明显提高。红橘适应长期抗旱的能力强。在长期干旱的环境中红橘的生长节律、植株及叶片形态和寿命、叶片厚度及组织结构、气孔密度与大小、叶片的临界水分饱和亏、失水速率、相对含水量、叶水势及脯氨酸和可溶性糖含量、光合速率与蒸腾速率都发生了有利于抵御长期干旱的特异性变化。长期干旱是导致红橘树冠枝梢大量枯死、果实发育缓慢变小、种子败育、果皮流胶及汁胞粒化和果实及叶片中营养元素含量减少的主要原因。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1484-1493.

四川烟区烟叶化学成分与纬度相关性研究

李佳颖, 于建军, 叶协锋, 史双双, 王龙, 马君红, 王伟宁

李佳颖, 于建军, 叶协锋, 史双双, 王龙, 马君红, 王伟宁本文采用偏最小二乘回归和灰色关联度分析方法, 以克服烟叶化学成分指标间线性相关性的干扰, 研究了四川烟区烟叶化学成分与纬度的关系，为四川烟叶种植适宜区的选择提供参考。结果表明: 四川烟区的纬度跨度为N26°02′~N31°20′; 四川烟区烟叶化学成分总体上表现为: 总糖和还原糖偏高, 淀粉含量略微偏高, 氯含量偏低, 烟碱、总氮和钾含量处于较适宜范围内, 且烟碱、氯和淀粉的变异系数较大; 烟叶化学成分与纬度的偏最小二乘回归分析模型如下: 上部叶(纬度=28.762 0.146x1 0.214x2 0.005 23x3 0.172x4+0.316x5 0.232x6 0.046 4x7)、中部叶(纬度=28.762 0.117x1 0.088x2+0.009 9x3 0.127x4+0.288x5 0.328x6 0.041 3x7)、下部叶(纬度=28.762 0.026x1 0.123x2+0.25x3+0.010 3x4+0.271x5 0.237x6 0.136x7), 其中x1~x7 分别代表总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯和淀粉。烟叶化学成分与纬度的相关性强弱分析显示, 同一部位间, 烟叶中钾含量呈高度正相关, 总糖、还原糖和氯含量与纬度呈高度负相关, 即随着纬度的升高(从川南到川北), 烟叶中钾含量呈增加趋势, 而总糖、还原糖和氯含量呈现降低趋势; 不同部位间, 烟碱、总氮和淀粉与纬度的相关性强弱表现的不一致; 化学成分各项指标与纬度的关联序为: 还原糖>总糖>总氮>钾>淀粉>烟碱>氯。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1494-1499.

基于GGE双标图和比强度选择的棉花品种生态区划分

许乃银, 张国伟, 李健, 周治国

许乃银, 张国伟, 李健, 周治国由于农作物品种区域试验是品种审定和推广应用的前提, 而区域试验中基因型与环境的互作效应是普遍存在的, 因而探索和利用试验环境在鉴别基因型遗传差异和对品种在目标环境中的平均表现代表性方面的作用以辅助品种选育和推广的问题, 越来越受到植物育种家和农技推广人员的高度关注。我们采用GGE双标图分析方法对2000-2010年期间27组长江流域国家级棉花品种区域试验的目标环境中可能存在的基于棉纤维比强度选择的品种生态区进行探索与划分, 并对品种生态区划分结果进行信息比(IR)校正, 以提高品种生态区划分的可靠性。结果表明: (1)基于纤维比强度选择的GGE双标图分析的总体有效拟合度为68.4%, 其中有13次出现过度拟合或拟合不充分现象, 总体拟合可靠性一般。而基于IR-GGE模型的总体拟合度为73.7%, 比GGE双标图的有效拟合度提高6.0%, 说明采用IR对双标图分析的结果进行优化和校正可以提高品种生态区划分的可靠性。(2)根据GGE双标图分析结果, 我国长江流域棉区大致可划分为4个基于纤维比强度选择的品种生态区, 第1个品种生态区包括安庆、襄樊、南通和岳阳, 第2个品种生态区包括常德、九江和武汉, 第3个品种生态区包括慈溪、南京、黄冈、荆州和盐城, 第4个品种生态区包括南阳、简阳和射洪。而基于IR较正的GGE模型则可划分为3个品种生态区: 第1个为主体品种生态区, 包括安庆、武汉、九江、襄樊、南阳、岳阳、常德、黄冈、荆州、南京和慈溪11个试验点, 第2个品种生态区包括南通和简阳, 第3个品种生态区包括盐城和射洪。IR校正后长江流域棉区的品种生态区划分更准确可靠, 地理区域特性也更明显, 说明地理环境因素对纤维比强度的选择效果仍然有很大的影响力, 四川盆地棉区和江苏沿海棉区并不适宜开展针对整个长江流域棉区的广适性棉花纤维比强度选择, 从而为长江流域棉区棉花纤维比强度的选择和推荐策略提供了科学的决策依据。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1500-1507.

西芹根物质浸提液处理后黄瓜叶片内几种氮代谢物质含量的变化

包妍妍, 云兴福, 张东东, 钱程, 高晓敏, 付崇毅

包妍妍, 云兴福, 张东东, 钱程, 高晓敏, 付崇毅以黄瓜品种"津春4号"为材料, 在黄瓜植株第1片真叶长至宽5 cm时, 使用西芹鲜根及根际区物的乙醇、丙酮和蒸馏水浸提液对黄瓜植株进行化感处理(灌根), 测定处理后黄瓜叶片内几种氮代谢物质含量的变化, 从氮代谢角度研究西芹鲜根及根际区物浸提液处理后黄瓜植株对黄瓜枯萎病菌的化感抑制作用机理。结果表明: 处理后黄瓜叶片内可溶性蛋白质、氨、丝氨酸、精氨酸、脯氨酸与总氨基酸含量均高于对照, 含量达到峰值时分别较丙酮对照增加10.58%、18.31%、6.54%、3.10%、9.64%和3.16%, 而硝酸盐、甘氨酸和蛋氨酸含量则低于对照, 含量达到最低值时分别较丙酮对照降低7.52%、3.41%和15.55%。对于不同西芹根物质浸提液处理, 丙酮浸提液处理的氮代谢物质含量变化最显著, 乙醇浸提液处理次之, 蒸馏水浸提液处理变化最低, 西芹鲜根浸提液处理的氮代谢物质含量变化高于西芹根际区物浸提液处理。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1508-1513.

甜瓜化感自毒作用响应基因的cDNA-AFLP分析

张志忠, 孙志浩, 陈文辉, 林文雄

张志忠, 孙志浩, 陈文辉, 林文雄本研究以甜瓜种质"新银辉"为试验材料, 利用浓度为0.03 g·mL^-1的新鲜甜瓜植株水浸提液处理甜瓜幼苗, 通过cDNA-AFLP技术分析甜瓜化感自毒作用相关基因及其表达情况。试验中利用82对引物进行扩增, 共获得3 600多条差异表达转录衍生片段(TDFs), 平均每个引物组合可扩增出30~50条条带, 片段大小集中在50~800 bp之间, 根据条带强弱和有无的变化, 其表达模式可以分为持续表达、瞬时表达、上调表达和下调表达4种情况。选取其中103条TDFs进行回收、测序, 共获得75条有效序列, 其中上调表达39条, 下调表达21条, 瞬时表达15条。BLAST结果分析显示其中55条与已知功能基因具有较高的同源性, 选取其中10条TDFs, 以甜瓜Actin基因为内参照, 对其在不同胁迫处理时间的表达情况进行半定量RT-PCR验证, 分析结果与cDNA-AFLP结果基本吻合, 表明cDNA-AFLP技术是研究甜瓜化感自毒作用相关基因差异表达的有效方法。55条TDFs的BLAST结果显示, 甜瓜自毒作用涉及到的基因表达情况较为复杂, 与信号转导、能量代谢、蛋白合成、离子运输、逆境响应和转录调控等过程均有关系, 这一结果为探讨甜瓜化感自毒作用的分子机理和相关基因的克隆提供了理论依据。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1514-1520.

广州市不同土地利用方式下冬季土壤动物群落结构的研究

李庆芳, 章家恩, 秦钟

李庆芳, 章家恩, 秦钟对广州市越秀区和天河区3种土地利用方式(绿地、林地、农田)下、6种不同样地(人民公园东部绿地、天河体育中心广场绿地、华南植物园、华南农业大学树木园、郊区岑村农田和郊区凤凰街农田)中小型土壤动物群落的数量和结构组成、分布及其变化规律进行了研究。调查期间共获得中小型土壤动物1 365个, 共25个类群, 分别隶属于7门16 个类群, 优势类群为线虫纲(Nematoda)、蜱螨目(Acarina)和弹尾目(Collembola), 共占总捕获量的83.44%。不同样地生境中土壤动物的类群组成以及个体数不同。各样地土壤动物群落复杂性指数(C)以华南植物园为最高, 达2.822, 人民公园绿地为最低。观测样地中小型土壤动物表现出明显的表聚现象, 垂直分布有明显差异, 类群数和个体数随深度增加而减少。群落排序的结果显示, 土壤动物群落对人类活动干扰的响应有所不同, 其中倍足纲(Diplopoda)和石目(Archaeognatha)这两类土壤动物为稀有类群, 仅在观测的林地类样地中有分布, 对干扰最为敏感, 可用于指示城市化进程S中土地利用类型的变化。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1521-1526.

喹禾灵对映体对斑马鱼毒性的手性选择性研究

许阳光

许阳光为了研究喹禾灵对映体对水生生物的手性选择性毒性, 对喹禾灵对映体进行了斑马鱼急性毒性试验, 并研究了亚致死水平上对斑马鱼体内ATP酶活性的影响。研究发现, 精喹禾灵和喹禾灵对斑马鱼的急性毒性分别为高毒和低毒; 二者在诱导时间和诱导强度上对斑马鱼体内Na⁺,K⁺-ATP酶和Ca²⁺-ATP酶活性均表现出不同的作用方式。喹禾灵对斑马鱼Ca²⁺-ATP酶活性的影响在72 h时, 250 μg·L^-1、1 000 μg·L^-12个处理组表现出明显诱导效应(P<0.05), 在96 h各处理组均表现出诱导作用。精喹禾灵除在24 h时, 5 μg·L^-1、10 μg·L^-1处理组外, 其他各处理组对斑马鱼体内Ca2+-ATP酶表现出较强的诱导作用; 72 h后, 25 μg·L^-1、100 μg·L^-1处理组酶活性有下降趋势, 其他2个处理组酶活性则继续增加。喹禾灵对斑马鱼Na+,K+-ATP酶活性的影响在48 h时, 250 μg·L^-1、1 000 μg·L^-12个处理组有明显诱导效应(P<0.05), 72 h时只有1 000 μg·L^-1处理组有明显诱导作用。精喹禾灵25 μg·L^-1、100 μg·L^-1处理组在24 h时对Na⁺,K⁺-ATP酶活性即表现出很强的诱导效果, 48 h后各处理组酶活性都开始明显增加; 72 h时各浓度处理组酶活性有下降趋势, 96 h后基本与对照组无显著性差异。试验结果表明喹禾灵对映体对斑马鱼毒性有显著的手性选择性。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1527-1531.

pH胁迫下尖孢镰刀菌生长动力学模型

蓝江林, 肖荣凤, 刘波, 朱育菁, 车建美, 林抗美

蓝江林, 肖荣凤, 刘波, 朱育菁, 车建美, 林抗美尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)是兼性寄生真菌, 引起农作物枯萎病, 防治困难。研究来自不同寄主的尖孢镰刀菌在不同pH马铃薯蔗糖(PS)琼脂培养基上的生长情况, 构建动力学模型, 以了解培养基的初始pH差异对尖孢镰刀菌生长特性的影响。测定了尖孢镰刀菌菌株在不同pH培养基、25 ℃培养条件下的生长速度, 构建生长动力学模型。供试6个尖孢镰刀菌菌株在pH为3~10的液体培养基中均有不同程度生长, 不同菌株对培养基pH的影响规律相似, 在不同pH的PS液体培养基中培养14 d后, 液体培养基的pH均有靠近6~7的趋势。在pH为3~9的培养条件下, 尖孢镰刀菌菌落可以分成4类: 菌丝型、粘滑层型、菌丝粘滑层型和菌丝带粉状物, 各菌株的菌丝和培养基色泽也有所差异。同一菌株在培养基不同pH下生长速度不同, 其生长的最适pH为6~8, 菌落平均直径最大(45~49 mm), 亚适pH为4、5和9; 而在pH为3、10和11时菌落直径明显变小(17~21 mm)。培养14 d后培养基pH对菌落形态、色泽有一定的影响, 不同菌株在不同pH培养基培养下产孢量也存在差异。pH在4~8时其平均产孢量最大, 达(223.8~273.3)×104 cfu·mL ^-1, 其中pH 为6.38(自然pH)时产孢量最高, pH为11时产孢量最低。供试菌株在不同pH条件下的菌落生长速度和产孢量变化动力学模型均符合二次曲线方程。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1532-1538.

过去30年气候变化对华北平原冬小麦物候的影响研究

肖登攀, 陶福禄

肖登攀, 陶福禄全球变暖已成为全球共同关注的问题。作物物候对气候变化的响应是研究气候变化对农业生产影响的重要内容。本文选用1981-2009年华北平原16个农业气象观测站的冬小麦物候资料, 利用统计方法分析了冬小麦物候的变化趋势。结果表明, 过去30年华北平原冬小麦播种期、出苗期和越冬开始期推迟, 而返青期、开花期和成熟期呈提前趋势。物候期的提前或推迟促使小麦不同生长发育阶段历时发生变化, 出苗-越冬开始、越冬开始-返青、返青-开花等阶段呈缩短趋势, 但开花-成熟阶段生育期却延长0.9 d·10a^-1, 整个生育期历时呈减少趋势, 平均减少3.4 d·10a 1。本文采用作物模型(CERES-Wheat)模拟固定小麦品种在气候变化背景下的物候变化趋势, 以探讨冬小麦物候变化的主要驱动因子。模拟结果表明, 过去30年小麦开花期和成熟期提前的主要驱动因素为气候变化, 品种变换在一定程度上可减缓气候变化对物候的影响。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1539-1545.

农业生态系统文化服务的支付意愿与受偿意愿的差异性分析--以上海池塘养殖为例

范晓赟, 杨正勇, 唐克勇, 杨怀宇

范晓赟, 杨正勇, 唐克勇, 杨怀宇池塘养殖已在我国存在千年之久, 不仅提供着食物供给, 同样为人类提供着文化服务价值。近年来农业服务业的发展大大加深了其文化价值。条件估值法(CVM)作为评价非市场价值方法之一, 目前已被广泛应用。随着CVM的发展, 对该方法的有效性和稳定性仍有争议。其中讨论的热点之一为策略性偏差, 即受偿意愿和支付意愿评估环境物品或服务价值的不对称。已有的支付意愿(WTP)和受偿意愿(WTA)研究中, 基于农业生态系统文化价值研究甚少。本文以池塘养殖文化服务价值评估为切入点, 以上海青浦、嘉定和奉贤地区养殖池塘为研究对象, 并应用Tobit模型及多元Logit模型对其WTA及WTP差别进行探讨。研究表明: (1)WTP受到受访者收入、受教育程度、对池塘游憩活动爱好程度及周边环境满意程度的正向影响, 而WTA同样受到收入的影响, 其池塘周边环境满意程度影响与WTA呈现反向关系; (2)导致WTA/WTP不对称的主要因素为收入、户籍、年龄和受访者对池塘游憩活动的爱好程度, 其WTA/WTP均值之比为5; (3)收入效应、替代效应、持有效应、前景效应和产权问题是影响WTA/WTP不对称的理论依据; (4)在实际调查过程中, 由于受访者对WTA的理解存在偏差, 其回答值往往高于真实值, 所以本文选用WTP作为主要评估方式, 得出青浦、嘉定和奉贤区域池塘养殖生态系统文化服务价值分别为17 716.11万元、24 104.00万元和17 752.14万元。在推动上海新农村建设的过程中, 职能部门需重新认识此类系统服务价值, 做到充分保护和持续利用池塘, 提高农民收入。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1546-1553.

三峡生态屏障区耕地承载力与人口生态转移

杨馨越, 魏朝富, 倪九派

杨馨越, 魏朝富, 倪九派三峡工程生态屏障区的建设是三峡工程后续工作规划的关键内容, 对于保护三峡水库的水质和生态环境起着重要作用。然而, 库区内极其脆弱的生态环境和尖锐的人地矛盾, 给生态屏障区的建设任务造成了很大的困难。为了减少屏障区内人类活动频繁、过度地对区域生态环境的干扰, 人口生态转移势在必行。为此, 本文在分析三峡工程生态屏障区土地利用现状的基础上, 分别从耕地数量和产量的角度出发, 分别以人均耕地需求和人均粮食需求为度量计算了生态屏障区内15个区县的耕地现有承载力, 并预测了造林规划实施完成后区内耕地承载力。研究表明: ①三峡生态屏障区域内耕地承载力严重不足。现状耕地数量承载力(CLCCa)盈亏高达 117.01万人, 耕地产量承载力(CLCCp)盈亏值也达 94.93万人。而通过预测区域2020年CLCCa盈亏更是达到 127.39万人。②区域需要进行人口生态转移, 其转移对象主要为农村人口, 转出重点区域主要是东北翼的区县, 而位于"一圈"与东南翼的区县耕地数量承载力略有盈余, 可作为迁入区。③除了实施人口生态迁移, 还要从保护耕地数量动态平衡和促进其质量提升2个方面提高区域耕地承载力, 以实现区域内经济发展、社会稳定、生态安全的多重目标。中国生态农业学报. 2012 20(11): 1554-1562.