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垄作免耕对水稻根系特性和氮磷钾养分累积的影响

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草业学报 2019年第10期28卷 44-52页

作者：万琪慧马黎华蒋先军西南大学资源环境学院

依托稻田免耕长期定位试验,研究了垄作免耕对Y两优6号水稻根系特性、氮、磷、钾养分累积和产量的变化。研究主要涉及冬水田(中稻-冬水田)、垄作免耕(中稻-油菜)和水旱平作(中稻-油菜)对水稻4个生育时期(分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期... 详细信息

依托稻田免耕长期定位试验,研究了垄作免耕对Y两优6号水稻根系特性、氮、磷、钾养分累积和产量的变化。研究主要涉及冬水田(中稻-冬水田)、垄作免耕(中稻-油菜)和水旱平作(中稻-油菜)对水稻4个生育时期(分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期)和根系特性,以及水稻根、茎、叶和穗的氮、磷、钾浓度及累积量的影响。结果表明,垄作免耕的实际产量达8750.8 kg·hm-2,显著高于水旱平作与冬水田(P<0.05)。在拔节期,垄作免耕水稻根系的根长密度和根表面积及比根长均显著高于水旱平作(P<0.05)。在抽穗期,垄作免耕根表面积最高达1.74 cm 2·cm-3,分别比冬水田和水旱平作提高了3.37%和6.71%;且垄作免耕水稻茎秆氮、磷、钾累积量分别较水旱平作提高了49.26%、33.20%和59.70%。相较于常规平作,垄作免耕水稻抽穗期茎叶的磷含量没有显著差异,而茎叶中氮、磷、钾累积量显著增加(P<0.05);氮、磷、钾养分累积速率显著提高(P<0.05),说明在养分累积的关键时期,垄作免耕能显著提高氮、磷、钾的吸收、分配和累积。在成熟期,垄作免耕水稻籽粒中氮累积量比冬水田和水旱平作显著提高了24.80%和14.30%。在分蘖-抽穗期,垄作免耕水稻的N∶K最低、K∶P最高,表明垄作免耕能显著提高水稻生长前中期对钾的吸收利用和分配。综上,垄作免耕不仅可以增加水稻的根长密度和根表面积,在抽穗期显著提高水稻对氮、磷、钾的累积,整个生育期对钾的吸收利用明显优于水旱平作和冬水田,为水稻高产提供可参考的依据。

关键词：养分吸收根系特性耕作模式水稻

重庆紫色水稻土中“全程”和“半程”氨氧化微生物的垂直分异

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微生物学报 2019年第2期59卷 291-302页

作者：万琪慧王书玲赵伟烨马黎华贾仲君蒋先军西南大学资源环境学院重庆400715 中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008

【目的】系统评估全程氨氧化细菌(complete ammonia oxidizing bacteria, Comammox bacteria)、半程氨氧化细菌(AOB)和古菌(AOA)在典型水稻土剖面的垂直分异规律。2015年发现的"全程"氨氧化细菌(Comammox Nitrospira)可将氨分子一步氧... 详细信息

【目的】系统评估全程氨氧化细菌(complete ammonia oxidizing bacteria, Comammox bacteria)、半程氨氧化细菌(AOB)和古菌(AOA)在典型水稻土剖面的垂直分异规律。2015年发现的"全程"氨氧化细菌(Comammox Nitrospira)可将氨分子一步氧化为硝酸盐,实现硝化作用。而经典的"半程"氨氧化细菌(AOB)或古菌(AOA)将氨分子氧化为亚硝酸盐后,再由系统发育完全不同的硝化细菌将其氧化为硝酸盐。全程氨氧化细菌实现了一步硝化全过程,根本改变了学术界对2类微生物分步硝化的经典认知,但相关研究仍处于初步阶段。【方法】选择重庆北碚地区2017年典型水稻土并采集5、10、20和40 cm不同深度土壤(剖面采样点的上下误差不超过1cm),提取水稻土总DNA后,利用标靶功能基因amoA,通过实时荧光定量PCR技术分析全程氨氧化细菌(Comammox)、半程氨氧化细菌(AOB)和古菌(AOA)在水稻土不同深度的数量变异规律。【结果】半程氨氧化细菌AOB和古菌AOA均随土壤深度增加呈显著下降趋势。然而,全程氨氧化细菌的两大类微生物则表现出相反的规律,Comammox Clade A的丰度随着土壤剖面的加深而显著增加(P<0.05),但Clade B并未有类似规律。Clade A在水稻土不同层次的土层中均比Clade B高出1个数量级,在5 cm和40 cm处的最低和最高值分别为3.42×10~7、8.46×10~7 copies/g。AOA与AOB的丰度大致相当,5cm剖面处数量最高分别为1.23×10~7、1.83×10~5copies/g,但其平均丰度远低于全程氨氧化细菌,Comammox与AOA、AOB amoA功能基因拷贝数之比为10–2000。【结论】全程氨氧化细菌(Comammox bacteria)广泛分布于水稻土不同土层中,且数量远高于"半程"氨氧化细菌和古菌,意味着Comammox可能在水稻土硝化作用中起重要作用。

关键词：氮循环氨氧化微生物硝化作用亚硝酸细菌

四川盆地酸性紫色水稻土硝化作用的类型及氧化锰的影响

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土壤通报 2017年第3期48卷 611-617页

作者：万琪慧苏静赵永鹏蒋先军西南大学资源环境学院重庆400715

酸性土壤中的硝化活性存在很大空间变异,并且其硝化类型也因土壤环境条件而异。锰氧化物作为土壤矿物的一种,可能通过其生物毒性及作用土壤氮矿化等影响硝化过程。本研究在四川盆地分别采集pH为4.6,4.9两种酸性紫色水稻土,通过添加乙炔... 详细信息

酸性土壤中的硝化活性存在很大空间变异,并且其硝化类型也因土壤环境条件而异。锰氧化物作为土壤矿物的一种,可能通过其生物毒性及作用土壤氮矿化等影响硝化过程。本研究在四川盆地分别采集pH为4.6,4.9两种酸性紫色水稻土,通过添加乙炔或锰氧化物,探究四川盆地酸性水稻土硝化作用的主要类型以及锰氧化物对硝化作用的影响。结果表明:酸性水稻土中存在显著的硝化活性,加入乙炔后,pH4.9空白对照和pH4.9加硫酸铵处理的两种酸性紫色水稻土的净硝化速率均显著下降,分别从0.46 mg kg^(-1)d^(-1),0.58 mg kg^(-1)d^(-1)降至-0.08 mg kg^(-1)d^(-1),-0.15 mg kg^(-1)d^(-1),证明酸性水稻土的硝化作用主要以自养硝化作用为主;pH4.6,4.9土样加入锰氧化物后,净硝化速率分别从2.07 mg kg^(-1)d^(-1),3.17 mg kg^(-1)d^(-1)下降到0.60 mg kg^(-1)d^(-1),2.71 mg kg^(-1)d^(-1),表明锰氧化物对酸性水稻土硝化作用的净效应是抑制作用,可能的原因是酸性条件下锰氧化物对硝化微生物的毒性所致。

关键词：酸性水稻土锰氧化物硝化作用自养硝化

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西南地区冬水田剖面的微生物空间分异规律

水土保持学报 2018年第6期32卷 315-320页

作者：张建申思万琪慧李宁宁蒋先军罗红燕西南大学资源环境学院重庆400715

为研究冬水田土壤基本理化性质对微生物多样性和冬水田生态系统功能与结构的作用,以西南地区3个不同样地的冬水田为研究对象,采用烘干法、电位法、静态室内培养法、稀释涂布平板法和氯仿熏蒸法对土壤理化和生物学指标进行检测。结果表明... 详细信息

为研究冬水田土壤基本理化性质对微生物多样性和冬水田生态系统功能与结构的作用,以西南地区3个不同样地的冬水田为研究对象,采用烘干法、电位法、静态室内培养法、稀释涂布平板法和氯仿熏蒸法对土壤理化和生物学指标进行检测。结果表明:(1)各样地含水量均沿垂直深度逐渐降低,pH为6.3～7.1,呈微酸—中性生境,铵态氮(NH4+—N)含量总体呈现为合川区冬水田>沙坪坝区冬水田>北碚区紫色土基地,且表层(0—10cm)>亚表层(10—20cm)>底层(20—40cm),整体为36.97～52.02mg/kg,3种冬水田各土层硝态氮(NO3-—N)含量差异不显著(2.13～2.61mg/kg)。(2)微生物量碳(MBC)和微生物量氮(MBN)含量呈现为北碚区紫色土基地>合川区冬水田>沙坪坝区冬水田,不同层次表现为表层(0—10cm)>亚表层(10—20cm)>底层(20—40cm)。(3)各样地间微生物丰度表现为细菌>放线菌>真菌,微生物数量沿土层垂直深度降低,各土层细菌、放线菌和真菌数量均呈极显著负相关(p沙坪坝区冬水田>北碚区紫色土基地。

关键词：冬水田微生物量微生物数量土壤基本性质

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单步硝化作用与全程氨氧化微生物研究进展

草业学报 2018年第7期27卷 196-203页

作者：石秀丽郭萌萌张莹秦华万琪慧谢德体蒋先军西南大学园艺园林学院重庆400715 西南大学土壤生物研究中心重庆400715 西南大学农业研究院重庆400715 西南大学资源环境学院重庆400715

单步硝化作用,即由一种微生物(全程氨氧化微生物)单独完成将NH3氧化为NO3-的整个硝化过程,于2015年底被发现。该发现终结了传承百年的两步硝化作用的经典理论,并引发了众多关于全球氮素循环的重要科学问题。就单步硝化作用及全程氨氧化... 详细信息

单步硝化作用,即由一种微生物(全程氨氧化微生物)单独完成将NH3氧化为NO3-的整个硝化过程,于2015年底被发现。该发现终结了传承百年的两步硝化作用的经典理论,并引发了众多关于全球氮素循环的重要科学问题。就单步硝化作用及全程氨氧化微生物发现后两年来的研究进展进行概述。目前已确定的全程氨氧化微生物均属于硝化螺菌门谱系Ⅱ(***Ⅱ),包括两个分支A和B(Clade A和Clade B);广泛分布于农业土壤、森林土壤、稻田水域、淡水等自然环境中。全程氨氧化细菌(Nitrospira inopinata)比大多数可培养的氨氧化细菌(AOB)以及氨氧化古菌(AOA)物种对氨具有更高的亲和力,能够更好地适应极低氨浓度环境。此外,全程氨氧化微生物具有不同的碳氮代谢途径,可能具有和其他氨氧化微生物不同的生态位点。单步硝化作用的相对贡献与全程氨氧化微生物的生态位分化是今后的重要研究方向。

关键词： Nitrospira 亚硝酸氧化细菌氨氧化微生物氮循环

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乾隆朝天山北路铜矿开发与铸币政策研究

清史研究 2024年第2期 127-137页

作者：万学慧清华大学人文学院北京100084

清廷平定天山北路后,内地制钱大量流入。乾隆四十年清廷在天山北路设置宝伊局,依照内地制钱形制铸钱。为解决铜的来源与铜厂管理问题,清廷在伊犁附近开采铜矿并建设铜厂。经过清廷管理与整顿,铜厂犯人逃跑与铜矿产量下降的问题得以有效... 详细信息

清廷平定天山北路后,内地制钱大量流入。乾隆四十年清廷在天山北路设置宝伊局,依照内地制钱形制铸钱。为解决铜的来源与铜厂管理问题,清廷在伊犁附近开采铜矿并建设铜厂。经过清廷管理与整顿,铜厂犯人逃跑与铜矿产量下降的问题得以有效解决。在实际流通中常出现混用天山南路新普尔钱与天山北路制钱及私铸私销的问题。清廷意图通过统一天山南北货币形制、调换货币形制的方式解决。实际运作中清廷选择“从弛到禁”,并未引发经济社会秩序动荡。天山北路铜矿开发与铸币政策的稳定是清廷合理考量天山北路经济治理政策的结果。

关键词：天山北路制钱宝伊局铜矿

朝贡体系内外礼仪与政治的互动——以乾隆帝丧礼为中心

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古代文明（中英文） 2024年第4期18卷 123-132,M0006页

作者：万学慧清华大学人文学院北京100872

清朝通过朝贡体系建立起与部分周边国家的关系。以往学者们关注清廷通过庆典塑造政治认同与文化认同,以及清廷在朝贡体系框架下与周边国家的交往等内容。乾隆帝的丧礼本应是清廷的内部事宜,但这一事件引发的礼仪与政治互动成为朝贡体系... 详细信息

清朝通过朝贡体系建立起与部分周边国家的关系。以往学者们关注清廷通过庆典塑造政治认同与文化认同,以及清廷在朝贡体系框架下与周边国家的交往等内容。乾隆帝的丧礼本应是清廷的内部事宜,但这一事件引发的礼仪与政治互动成为朝贡体系内外国家间交往的重要事件。本文关注朝贡体系内外朝鲜、哈萨克与浩罕、俄罗斯3种类型的国家对乾隆帝驾崩事件的反应,观察这些国家在礼仪和政治方面与清朝的互动,思考清朝在互动过程中的政治与外交对策。

关键词：朝贡体系乾隆帝丧礼认同

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气冷微堆自启停运行方案研究

核动力工程 2024年第S1期45卷 58-62页

作者：司天琪杜宇易珂张刚和苏怡慧中国核电工程有限公司北京100084

气冷微堆作为微型核电源,可以为偏远地区微电网提供可靠电源。由于气冷微堆具有输出功率小、建造地址偏僻等特点,同时考虑经济性,应尽可能降低其运行配置来提高气冷微堆自动化运行能力,因此需要大力开展气冷微堆自动化运行的研究。自启... 详细信息

气冷微堆作为微型核电源,可以为偏远地区微电网提供可靠电源。由于气冷微堆具有输出功率小、建造地址偏僻等特点,同时考虑经济性,应尽可能降低其运行配置来提高气冷微堆自动化运行能力,因此需要大力开展气冷微堆自动化运行的研究。自启停控制系统(APS)是气冷微堆实现自动化运行的一项关键技术。本文提出了一种气冷微堆自启停运行方案的设计方法。基于气冷微堆系统设计及特性,首先对启停过程进行策略分析,再开展APS设计和顺控逻辑模型构建,最后对APS设计方案进行仿真验证。验证结果表明,对于启停过程执行APS逻辑,其重要参数的变化曲线符合逻辑预期结果。因此,本文提出的气冷微堆自启停运行方案设计方法有效可行。

关键词：气冷微堆自启停顺序控制逻辑模型

一种新的非单调修正Levenberg-Marquardt算法

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应用数学学报 2024年第5期47卷 799-810页

作者：晋慧慧袁柳洋万仲平武汉科技大学理学院武汉430065 冶金工业过程系统科学湖北省重点实验室(武汉科技大学) 武汉430065 武汉大学数学与统计学院武汉430072

结合非单调线搜索技术与修正的Levenberg-Marquardt算法(L-M算法),本文提出了一种新的求解非线性方程组的非单调修正L-M算法.在新算法的每次迭代中,引入修正步,并利用价值函数的梯度范数更新L-M参数.如果试探步没有被接受,则采用非单调... 详细信息

结合非单调线搜索技术与修正的Levenberg-Marquardt算法(L-M算法),本文提出了一种新的求解非线性方程组的非单调修正L-M算法.在新算法的每次迭代中,引入修正步,并利用价值函数的梯度范数更新L-M参数.如果试探步没有被接受,则采用非单调线搜索技术来获取新的迭代点.在一定的假设条件下,证明了该算法的全局收敛性和局部收敛性.数值实验结果表明,该算法是可行和有效的.

关键词：非线性方程组 Levenberg-Marquardt算法非单调线搜索收敛性