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基于改进地形分布指数的耕地土壤属性空间变异特性研究

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核农学报 2024年第8期38卷 1595-1604页

作者：周琪清赵小敏郭熙曾学亮江西农业大学国土资源与环境学院农业农村部鄱阳湖流域农业资源与生态重点实验室江西南昌330045

为解决现有地形位指数和地形位置指数因忽视地物在空间上的规律变化而造成的误差累积、异常值等问题,本研究基于地理学第一定律对地形分布指数模型进行加权修正,并利用改进后的地形位置指数进行半自动地形分类,从定性、定量角度分析地... 详细信息

为解决现有地形位指数和地形位置指数因忽视地物在空间上的规律变化而造成的误差累积、异常值等问题,本研究基于地理学第一定律对地形分布指数模型进行加权修正,并利用改进后的地形位置指数进行半自动地形分类,从定性、定量角度分析地形因子对耕地土壤属性空间变异的影响特性。结果表明,改进后的地形分布指数可显著改善现有地形指数的多峰与偏态问题;在与土壤有机质、速效钾含量的相关性分析中,改进地形分布指数普遍优于传统地形指数,其中与土壤有机质、速效钾含量相关性最高的指数分别是TPI_IDW(0.367)、TPI_RBF(0.277);与地形位置指数相比,基于改进地形位置指数的地形分类对细部信息的刻画更符合实际。研究区土壤有机质含量表现为中坡>下坡>山谷>山脊>平坡,速效钾含量表现为山脊>山谷>平坡>下坡>中坡。综上,改进地形分布指数具有一定的科学合理性。本研究结果为地形分类等其他相关领域研究提供了新思路。

关键词：土壤属性地形位指数地形位置指数地理学第一定律地形分类

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水稻根内生菌Bacillus ***35耐受及累积吸附Cd的机制

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科学通报 2024年第7期69卷 950-964页

作者：王博黄琴石美侠史高玲卢信陈未高岩江苏大学环境与安全工程学院镇江212013 江苏省农业科学院农业资源与环境研究所南京210014 农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室南京210014 南京农业大学资源与环境科学学院南京210095

水稻对镉(Cd)的高富集能力会引发人体健康风险.利用内生菌降低水稻根系Cd移动性的研究已被广泛关注,但具有高Cd耐受性的水稻内生菌资源尚待发掘,其对不同浓度Cd的耐受和累积吸附机制也有待深入研究.本研究基于前期筛选出的高Cd耐受性水... 详细信息

水稻对镉(Cd)的高富集能力会引发人体健康风险.利用内生菌降低水稻根系Cd移动性的研究已被广泛关注,但具有高Cd耐受性的水稻内生菌资源尚待发掘,其对不同浓度Cd的耐受和累积吸附机制也有待深入研究.本研究基于前期筛选出的高Cd耐受性水稻根内生菌Bacillus ***35,通过液体培养实验研究其对Cd的耐受和累积吸附机制.结果表明,菌株RE35对Cd的最大耐受浓度可达600 mg/L,最大吸附容量为28.49 mg/g,对1和5 mg/L Cd^(2+)的去除率可达88.4%和80.4%.当Cd浓度低于20 mg/L时,菌株RE35对Cd^(2+)的去除以胞内累积为主,随着Cd浓度升高,菌株三磷酸腺苷酶活性显著增强,透射电子显微镜和X射线能谱结果显示Cd均匀地分布于菌株细胞内.当Cd浓度高于20 mg/L时,胞外吸附对Cd^(2+)的去除具有重要作用,其分泌的胞外聚合物中蛋白质组分增加.X射线光电子能谱和傅里叶变换红外吸收光谱结果显示,菌株胞外蛋白质的氨基和酰胺等基团与Cd的吸附密切相关.本研究阐明了高Cd耐受性内生菌RE35对不同浓度Cd的累积吸附机制,为内生菌菌剂开发提供了宝贵的菌种资源信息.

关键词：水稻内生菌镉耐受性胞内累积胞外吸附芽孢杆菌

生物有机肥加专用肥对葡萄园土壤养分、微生物和产量的影响

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园艺学报 2024年第5期51卷 1099-1112页

作者：伍少福韩科峰吴良欢绍兴市粮油作物技术推广中心浙江绍兴312000 浙江大学环境与资源学院浙江省农业资源与环境重点实验室杭州310058

以设施栽培‘阳光玫瑰’葡萄为研究对象,以常规施肥处理为对照,探究生物有机肥+专用化肥对土壤养分、土壤微生物多样性和葡萄产量的影响。研究结果表明,与对照相比,生物有机肥+专用复合肥+专用水溶肥处理下的土壤pH、有效磷、速效钾和... 详细信息

以设施栽培‘阳光玫瑰’葡萄为研究对象,以常规施肥处理为对照,探究生物有机肥+专用化肥对土壤养分、土壤微生物多样性和葡萄产量的影响。研究结果表明,与对照相比,生物有机肥+专用复合肥+专用水溶肥处理下的土壤pH、有效磷、速效钾和交换性钙、镁含量均显著增加,土壤细菌多样性Chao1指数、Shannon指数以及OTU总数均显著上升(P <0.05),但土壤真菌多样性Chao1指数和Shannon指数没有明显变化。通过Illumina MiSeq高通量测序分析获得土壤细菌菌群分属于40门、108纲、240目、326科和595属,土壤真菌菌群分属于13门、32纲、71目、126科和172属。与对照相比,生物有机肥+专用复合肥+专用水溶肥处理,在细菌门水平上,放线菌门(Actinobacteria)相对丰度提高了80.33%,在细菌纲水平上,α–变形菌纲(α-Proteobacteria)相对丰度提高了29.62%,放线细菌纲(Actinobacteria)相对丰度提高了108.56%,在真菌门水平上,子囊菌门(Ascomycota)提高了4.48%,在真菌纲水平上,粪壳菌纲(Sordariomycetes)提高了10.42%,但散囊菌纲(Eurotiomycetes)和座囊菌纲(Dothideomycetes)分别降低了26.38%和29.42%。冗余分析(RDA)发现,土壤细菌和真菌群落在门水平上,环境因子解释率分别为64.21%和56.91%,其中土壤pH、速效钾和交换性钙、镁对土壤微生物群落结构影响较大。生物有机肥+专用复合肥+专用水溶肥处理的产量和可溶性固形物含量比常规施肥对照分别提高了25.91%和5.61%。

关键词：生物有机肥施肥模式葡萄园养分微生物多样性

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都江堰灌区水-能源-粮食系统耦合协调分析

华北水利水电大学学报（自然科学版） 2024年第6期45卷 32-40页

作者：粟洨悦陈万林徐志芬陈菁岳琼马隰龙李金刚河海大学农业科学与工程学院江苏南京211100 四川省都江堰水利发展中心四川成都611830 盐城市农业资源开发规划设计与评审中心江苏盐城224000

水资源、能源、粮食是人类社会发展的基本资源,三者之间相互关联,开展水-能源-粮食纽带系统的协调发展研究对保障水安全、粮食安全和能源安全具有重要意义。都江堰灌区是四川省主要的商品粮基地,对保障四川省粮食供给至关重要。为此,以... 详细信息

水资源、能源、粮食是人类社会发展的基本资源,三者之间相互关联,开展水-能源-粮食纽带系统的协调发展研究对保障水安全、粮食安全和能源安全具有重要意义。都江堰灌区是四川省主要的商品粮基地,对保障四川省粮食供给至关重要。为此,以都江堰灌区为研究区域,构建水-能源-粮食纽带系统的综合评价指标体系,引入熵权TOPSIS法确定各指标的权重并评价水-能源-粮食纽带系统的综合发展水平,测算出灌区2009—2021年水-能源-粮食纽带系统的耦合协调度,并分析其时间演变特征。随后构建灰色模型GM(1,1)预测水-能源-粮食纽带系统2022—2030年的耦合协调度的发展趋势。研究结果显示:2009—2021年,都江堰灌区水-能源-粮食纽带系统的综合发展水平处于中等水平,呈上升发展趋势;灌区水-能源-粮食纽带系统的耦合度均值为0.961,属高水平耦合,耦合协调度均值为0.663,多数年份处于中度协调阶段;2022—2030年,都江堰灌区水-能源-粮食纽带系统的耦合协调度将上升至0.893,进入高度协调阶段。本研究结果可为都江堰灌区农业可持续发展提供理论指导,并为类似区域的相关分析提供方法参考。

关键词：水-能源-粮食系统耦合协调度灰色预测模型都江堰灌区

煤矿开采影响下岩溶地下水化学特征及演化机制研究

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干旱区资源与环境 2024年第6期38卷 120-129页

作者：常浩魏晓超魏征河北省地质矿产勘查开发局第一地质大队邯郸056000

黑龙洞泉域位于邯郸市西南部,是北方主要的岩溶泉群之一,也是重要的煤炭开采区,其地下水化学特征是影响邯郸地区水环境质量的重要因素。为充分了解煤矿开采条件下地下水化学特征及演化机制,利用多元统计分析、水文地球化学分析等方法对... 详细信息

黑龙洞泉域位于邯郸市西南部,是北方主要的岩溶泉群之一,也是重要的煤炭开采区,其地下水化学特征是影响邯郸地区水环境质量的重要因素。为充分了解煤矿开采条件下地下水化学特征及演化机制,利用多元统计分析、水文地球化学分析等方法对不同区域(西区、东区)地下水化学特征进行深入分析,并探讨控制地下水化学演化的主导因素。结果表明:研究区地下水中主要阴阳离子组分为HCO_(3)^(-)、Ca^(2+),且东区地下水主要化学组分含量普遍高于西区。西区和东区地下水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca·Mg型,而东区地下水SO_(4)^(2-)含量较高,部分水样为SO_(4)·HCO_(3)-Ca、SO_(4)·HCO_(3)-Ca·Mg型。岩石风化作用是控制研究区地下水化学成分的主导因素,且以碳酸盐岩的风化溶解为主,过高的SO_(4)^(2-)含量源于含煤地层中硫化物的氧化、石膏的溶解;离子交换反应也是影响水化学成分的重要过程,且正向离子交换的强度较大;人类活动,尤其是煤矿开采、农业活动,在一定程度上也影响着研究区地下水化学演化过程。研究结果不仅为区内生活、工农业用水安全提供理论支撑,更对密集人类活动影响下北方岩溶区地下水化学成分演化研究具有重要的借鉴意义。

关键词：地下水水化学特征离子比值水文地球化学作用岩石风化

西藏加查堆花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学及地质意义

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矿产综合利用 2024年第1期45卷 99-108,134页

作者：永忠拉达卢君勇索朗顿旦罗兴海祝建华西藏自治区地质矿产勘查开发局第二地质大队西藏拉萨850000 四川省地质矿产勘查开发局二零七地质队四川乐山614000

这是一篇地球科学领域的论文。冈底斯带岩浆岩是青藏高原基础地质研究中的热门问题。现已有的研究主要集中在中新生代,本文对早古生代代表岩体加查堆似斑状黑云母二长花岗闪长岩利用LA-ICPMS锆石U-Pb测年方法,结合岩石地球化学特征及各... 详细信息

这是一篇地球科学领域的论文。冈底斯带岩浆岩是青藏高原基础地质研究中的热门问题。现已有的研究主要集中在中新生代,本文对早古生代代表岩体加查堆似斑状黑云母二长花岗闪长岩利用LA-ICPMS锆石U-Pb测年方法,结合岩石地球化学特征及各类图解法对加查堆花岗岩物源及区域构造属性进行分析,经研究表明岩石具有富铝(SiO_(2)平均含量68.89%)、高碱(Na_(2)O+K_(2)O平均含量6.26%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.03)、低TiO_(2)(平均为0.50%)和准铝质(铝饱和指数A/CNK=0.933~1.033,平均0.991)的高钾钙碱性岩系特点。稀土元素表现Eu处呈负异常明显,为Eu亏损型,Ce具弱负异常;微量元素显示大离子亲石元素Rb、Th、Nd、La、K富集;高场强元素Nb、Ba、U、Ta、Ce、Sm、Ti亏损特征;反映了岩浆来源壳幔混合型,并有俯冲洋壳熔融存在。锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素年龄为345.3±1.8 Ma,其形成时代为早石炭世。投点均落入I型花岗岩区,图解显示其形成于大陆岛弧环境,岩石经历了从板块碰撞前→同碰撞造山过程,显示了岩浆演化过程较长;火山岩组合及其地球化学特征标志着岛弧产生(初始岛弧)→发展(早期岛弧)→成熟(成熟岛弧)的演变过程。

关键词：地球科学 LA-ICPMS U-Pb定年锆石微量元素加查早石炭世花岗闪长岩

不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物功能多样性的影响

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农业资源与环境学报 2024年

作者：吴敏任少聪尚妍萌谢英荷李廷亮孟会生郝鲜俊张杰山西农业大学资源环境学院山西农业大学农业资源与环境国家级实验教学示范中心华中农业大学资源与环境学院南京农业大学资源与环境科学学院

通过研究不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物的碳源利用差异，从微生物功能多样性角度探索当地最佳覆膜方式，为小麦增产提供理论依据。本研究在旱作小麦长期定位试验田中采集无膜（CK）、垄膜沟播（RMFS）和平膜穴播（FMD）3个处理... 详细信息

通过研究不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物的碳源利用差异，从微生物功能多样性角度探索当地最佳覆膜方式，为小麦增产提供理论依据。本研究在旱作小麦长期定位试验田中采集无膜（CK）、垄膜沟播（RMFS）和平膜穴播（FMD）3个处理的表层土样（0～20 cm），采用Biolog-ECO微平板法测定微生物群落的碳源利用能力和功能多样性。结果表明：与CK相比，两种覆膜处理均能提高土壤微生物对碳水化合物、酚酸类、羧酸类和氨基酸类碳源的利用能力。其中，FMD处理下微生物对碳源利用的AWCD（Average Well Color Development，平均颜色变化率）值、丰富度指数（23.67）以及多样性指数（4.37）均显著高于其他处理（P区推广的覆膜方式。

关键词：覆膜处理土壤微生物碳源利用功能多样性相关性网络

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番茄嫁接和施氮对氮肥去向和氮平衡的影响

中国农业科学 2024年第4期57卷 755-764页

作者：孙昭安张译文江丽华李昭君郭鑫曹慧孟凡乔潍坊学院现代农学院/山东省高校园艺作物精准栽培与种质创新特色实验室山东省招远市农业农村局农业技术推广中心山东省农业科学院农业资源与环境研究所中国农业大学资源与环境学院

【目的】定量番茄植株地上部带走的土壤氮量以及土壤残留的肥料氮量，评估嫁接和施氮对氮肥去向、土壤氮平衡以及土壤净残留肥料氮的影响。【方法】通过15N尿素示踪结合盆栽试验，试验番茄品种‘齐达利’和‘017’，包括嫁接和不嫁接以... 详细信息

【目的】定量番茄植株地上部带走的土壤氮量以及土壤残留的肥料氮量，评估嫁接和施氮对氮肥去向、土壤氮平衡以及土壤净残留肥料氮的影响。【方法】通过15N尿素示踪结合盆栽试验，试验番茄品种‘齐达利’和‘017’，包括嫁接和不嫁接以及施氮和不施氮处理。借助15N标记技术区分植株和土壤中源于肥料氮和土壤氮的贡献，进而追踪肥料氮去向；计算土壤氮吸收的加氮交互效应（即施氮与不施氮植株对土壤氮吸收的差值），最终评估土壤氮的平衡。【结果】番茄植株干重和氮吸收量对施氮的响应取决于接穗品种和嫁接处理。肥料氮对整个植株氮吸收贡献率为35.9%—38.8%，对地上部氮吸收的贡献（35.9%—39.9%）高于根系（31.6%—36.2%）。土壤氮吸收的加氮交互效应在大多数情况下呈现正值，嫁接对加氮交互效应无显著影响。各处理肥料氮分配到植株地上部、土壤和损失的平均比值为4.0﹕2.6﹕3.4，作物-土壤系统对氮肥的总回收率（地上部吸收+土壤残留）为70%。在施氮量250 kg·hm-2水平，各处理的土壤残留肥料氮无法弥补植株地上部带走的土壤本身氮，从长期来看，这可能导致土壤本身氮肥力的消耗。【结论】如果选择增加氮肥投入来弥补土壤本身氮的消耗，可能导致氮肥损失的风险。本研究中，与番茄‘齐达利’自根苗、‘017’自根苗和嫁接苗相比，‘齐达利’接穗与南瓜砧木组合增加了根际土壤对肥料氮的固持，降低了肥料氮的损失。因此，合适砧穗组合可能是保持番茄土壤氮肥力的有效园艺措施。

关键词：番茄氮肥利用率加氮交互效应化肥氮去向 15N标记

桂西北喀斯特地区退化群落灌草不同器官N、P生态化学计量内稳性特征

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生态学报 2024年第12期44卷 5367-5376页

作者：俞月凤韦建华胡钧铭张俊辉李婷婷郑富海张野苏利荣何铁光广西壮族自治区农业科学院农业资源与环境研究所/广西耕地保育重点实验室南宁530007 广西林业勘测设计院南宁530011 不详

植物的生态化学计量内稳性特征是长期适应环境的结果,与其生态适应性策略有关。探明喀斯特退化群落灌草不同器官N、P元素的化学计量特征及其内稳性特征,为喀斯特地区植被群落退化过程中植物的适应策略研究提供依据,基于桂西北喀斯特地区... 详细信息

植物的生态化学计量内稳性特征是长期适应环境的结果,与其生态适应性策略有关。探明喀斯特退化群落灌草不同器官N、P元素的化学计量特征及其内稳性特征,为喀斯特地区植被群落退化过程中植物的适应策略研究提供依据,基于桂西北喀斯特地区5种退化程度植被群落的调查取样,测定不同退化群落灌木(叶、茎和根)和草本(地上部分和地下部分)N、P含量,分析其化学计量特征、不同器官间的相互关系及其与土壤理化性质的相关性以及内稳性特征。结果表明:(1)灌木不同器官P含量表现为叶>茎>根,N含量和N∶P表现为叶>根>茎,草本P、N含量及N∶P均为地上部分>地下部分;随退化程度加剧,灌木各器官和草本地下部分的N、P含量及灌木根N∶P均呈降低变化趋势,草本地上部分的N、P含量在前四个退化阶段为降低趋势,在Ⅴ阶段有所升高,草本地下部分N∶P则呈现先升高后降低趋势,其他N∶P无显著性变化;灌草叶片N∶P均小于14;(2)N和P含量在各器官中均呈显著正相关关系;灌草的不同器官之间的同一营养元素及元素比,以及灌木和草本之间的各器官的同一营养元素及元素比均呈正相关关系;(3)灌草各器官N、P含量、N∶P与土壤TN、TP、N∶P存在显著的正相关关系,灌草各器官P含量与土壤C∶P显著负相关;(4)灌木各器官H_(N)、Hp和H_(N∶P)均表现为叶>茎>根,草本地上部分的H_(N)大于地下部分,Hp和H_(N∶P)则反之;灌草同种器官不同元素之间则表现为N>P>N∶P。喀斯特地区退化群落中灌木较草本具有更高的内稳性,灌草生长主要受N限制,且N元素表现较高的内稳性;灌草各器官在植被群落退化过程中对N、P含量变化的响应具有一致性和协同性。

关键词：内稳性生态化学计量学植物器官喀斯特退化群落