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稻草易地还土对丘陵红壤团聚体碳氮分布的影响

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水土保持学报 2008年第2期22卷 135-140页

作者：朱捍华黄道友刘守龙吴金水朱奇宏苏以荣曾希柏中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室

利用新垦坡地、熟化旱地两个定位试验的典型处理（不施肥、化肥、稻草＋NP），研究稻草易地还土对丘陵红壤水稳定性大团聚体（〉0．25mm）内碳、氮分布的影响。结果表明，稻草易地还土提高了土壤大团聚体含量；团聚体粒径越大，有机碳... 详细信息

利用新垦坡地、熟化旱地两个定位试验的典型处理（不施肥、化肥、稻草＋NP），研究稻草易地还土对丘陵红壤水稳定性大团聚体（〉0．25mm）内碳、氮分布的影响。结果表明，稻草易地还土提高了土壤大团聚体含量；团聚体粒径越大，有机碳和全氮的含量越高；与对照相比，稻草易地还土提高大团聚体内的有机碳含量10．1％～78．5％、全氮含量9．4％～63．6％（P〈0．05），同时也显著提高二者在较大粒径（1～2mm，2～5mm）团聚体内的分配比例；与化肥处理相比，稻草易地还土提高〉0．5mm各粒级大团聚体内的有机碳含量6．5％～46．1％，也提高了0．5～1mm，1～2mm，2～5mm团聚体内的全氮含量8．7％～16．1％（P〈0．05）。水稳定性大团聚体对土壤碳、氮具有强富集和物理保护作用；稻草易地还土提高水稳定性大团聚体内碳、氮的含量和分配比例，是改良丘陵红壤结构、提高并协调土壤肥力的有效保育措施。

关键词：水稳定性团聚体有机碳全氮分布丘陵红壤

促进南方红壤丘陵区农业可持续发展的复合农业生态系统长期观测研究

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中国科学院院刊 2019年第2期34卷 231-243页

作者：魏文学谢小立秦红灵李凤娜陈安磊张文钊盛荣陈焱国侯海军尹春梅陈春兰刘毅王卫刘飞中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室中国科学院桃源农业生态试验站

我国南方红壤丘陵区土壤质地黏重,透水性差,季节性降雨分布严重不足,极易发生水土流失;不合理的耕作措施加剧土壤侵蚀,导致土壤肥力下降,制约当地农业的可持续发展。1979年中国科学院桃源农业生态试验站(以下简称"桃源站")建站以来,系... 详细信息

我国南方红壤丘陵区土壤质地黏重,透水性差,季节性降雨分布严重不足,极易发生水土流失;不合理的耕作措施加剧土壤侵蚀,导致土壤肥力下降,制约当地农业的可持续发展。1979年中国科学院桃源农业生态试验站(以下简称"桃源站")建站以来,系统开展了区域农业生态系统优化管理、农业整体效益的提高和建立区域农业综合发展的技术体系与优化模式,并进行示范推广,为南方红壤丘陵区农田生态系统耕地地力提升和水土流失治理、区域农业结构调整和生态环境改善提供重要理论和技术支撑。通过系统分析南方潜育性和次生潜育化水稻土的形成原因,为我国潜育性水田的治理提供技术支撑;研究红壤稻田生态系统可持续生产力与系统健康的协调机制,为稻田生态系统持续、高效生产提供理论依据和技术支撑;系统解析驱动稻田N2O和CH4排放关键过程的微生物作用机理,为我国农田温室气体减排提供重要的科学依据;系统解析我国农田生态系统土壤细菌和反硝化微生物的分布格局和主要驱动因素,为大尺度刻画我国农田土壤微生物群落组成机构及生态功能奠定基础;研究猪日粮功能性氨基酸代谢与生理功能调控机制,提升我国科学养猪水平和养猪业的健康可持续发展;探明了多年蔬菜连作对土壤氮素转化功能的影响及其微生物作用机制,并提出相应调控措施,为蔬菜土氮素的调控提供强有力理论依据和技术支持;研究典型农田生态系统养分流失特征及影响因素,构建丘岗复合农业生态系统氮磷拦截与生态消纳模式和稻田流失氮磷生态湿地消纳技术,为防控农田生态系统氮磷面源污染提供技术支撑;构建南方丘陵区坡地种草养羊与农牧资源循环利用模式并开展示范推广,服务当地农业可持续发展。未来,桃源站在中国科学院"率先行动"计划指导下,将为区域农业可持续发展作出更大的贡献。

关键词：南方红壤水土流失耕地退化温室气体排放农牧复合可持续发展

湘北红壤丘岗稻田土壤有机碳、养分及微生物生物量空间变异

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植物营养与肥料学报 2007年第1期13卷 15-21页

作者：唐国勇苏以荣肖和艾黄道友刘守龙黄敏吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室

通过对湘北典型红壤丘岗254个稻田耕层样（0～18cm）进行分析，比较了微地形对稻田土壤有机碳、氮、磷和微生物生物量的影响。结果表明，丘岗底部稻田土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳、微生物生物量氮、可溶性氮含量分别比丘岗中下部... 详细信息

通过对湘北典型红壤丘岗254个稻田耕层样（0～18cm）进行分析，比较了微地形对稻田土壤有机碳、氮、磷和微生物生物量的影响。结果表明，丘岗底部稻田土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳、微生物生物量氮、可溶性氮含量分别比丘岗中下部稻田高14．6％、13．6％、24．6％、20．4％和95．8％，丘岗中下部稻田土壤Olsen—P含量比丘岗底部稻田高33．3％，差异均达极显著水平（P〈0.01）。不同部位稻田土壤全磷、微生物生物量磷含量和有效磷库（微生物生物量磷与Olsen—P之和）含量差异不显著。此外，丘岗底部稻田土壤碳磷比、微生物生物量碳磷比和微生物商比丘岗中下部稻田高12．7％，28．5％，8．2％，其差异达显著（P〈0．05）或极显著（P〈0.01）水平。但微生物生物量氮／全氮、微生物生物量磷／全磷、土壤碳氮比和微生物生物量碳氮比差异不显著。

关键词：红壤丘岗水稻土土壤养分微生物生物量地形部位

稻田水分管理和秸秆还田对甲烷排放的微生物影响

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农业工程学报 2016年第S2期32卷 69-76页

作者：吴讷侯海军汤亚芳沈建林刘波魏文学秦红灵中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态过程重点实验室公共技术服务中心长沙410125 中国科学院大学北京100049 中国科学院亚热带农业生态研究所桃源农业生态试验站长沙410125 中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境观测研究站长沙410125 湖南省桃源县农业局桃源415700

为了探讨不同水分管理和秸秆还田对稻田甲烷排放的影响机理,依托中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境监测研究站长期定位试验,选择长期淹水(CF)、秸秆还田+长期淹水(HS+CF)、常规灌溉(IF)、秸秆还田+常规灌溉(HS+IF)4个处理,应... 详细信息

为了探讨不同水分管理和秸秆还田对稻田甲烷排放的影响机理,依托中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境监测研究站长期定位试验,选择长期淹水(CF)、秸秆还田+长期淹水(HS+CF)、常规灌溉(IF)、秸秆还田+常规灌溉(HS+IF)4个处理,应用限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR技术在DNA和c DNA水平对比研究不同水分管理和秸秆还田影响稻田土壤甲烷排放的微生物分子机理。结果表明:长期淹水处理的甲烷排放量显著高于常规灌溉处理,秸秆还田处理对甲烷排放的影响不显著。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落结构只对土壤水分管理产生响应,对秸秆还田没有响应。水分管理和秸秆还田显著影响产甲烷菌的数量,却对甲烷氧化菌数量没有影响。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落组成和表达群落组成存在明显的分异,c DNA水平上产甲烷菌和甲烷氧化菌表达群落组成对水分管理的响应比DNA水平群落组成更敏感。稻田甲烷排放通量与mcr A和pmo A基因丰度和表达丰度均没有显著相关性,只与DNA水平基因丰度比值(mcr A/pmo A)呈显著正相关关系。可以看出,长期淹水处理可以通过改变土壤中产甲烷菌和甲烷氧化菌的群落结构和数量及两者数量的比例来调控甲烷的排放量。

关键词：水分管理秸秆微生物甲烷氧化菌群落结构 DNA cDNA

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湖南典型农田土壤有机碳含量及其演变趋势

环境科学 2006年第7期27卷 1319-1322页

作者：彭佩钦刘强黄道友汪汉林唐国勇苏以荣中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室长沙410125 湖南农业大学资源环境学院长沙410128

以湖南省沅江市（28°42′～29°11′N、112°16′～112°56′E）为代表，通过典型样区密集取样分析和同一区域的历史资料比较，研究了洞庭湖区农业用地土壤有机碳的演变趋势，发现稻田土壤有机碳在最近25a中稳步增加，而改为旱地的土... 详细信息

以湖南省沅江市（28°42′～29°11′N、112°16′～112°56′E）为代表，通过典型样区密集取样分析和同一区域的历史资料比较，研究了洞庭湖区农业用地土壤有机碳的演变趋势，发现稻田土壤有机碳在最近25a中稳步增加，而改为旱地的土壤有机碳含量减少．2004年典型样区土壤有机碳均值为（26．66±4．93）g·kg^-1，主要分布区间为20～35g·kg^-1，比1979提高22．64％；其中耕作制度为双季稻的土壤有机碳含量，由1979年的20．29g·kg^-1提高到了2004年的28．12g·kg^-1，年均增加量约313．5mg·kg^-1（年递增率为1．15％）；耕作制度为一季稻的土壤有机碳含量，由1979年的20．29g·kg^-1提高到了2004年的27．25g·kg^-1，年均增加量约278．3mg·kg^-1（年递增率为1．16％），耕作制度为水旱轮作的土壤有机碳含量，由1979年的20．29g·kg^-1提高到了2004年的23．90g·kg^-1，年均增加量约144．5mg·kg^-1（年递增率为0．78％），而改为旱地的土壤有机碳含量，由1979年的20．29g·kg^-1降低到了2004年的18．40g·kg^-1，年均减少量约75．48mg·kg^-1（年递减率为0．37％）．方差分析表明，稻田土壤有机碳的增加达到了极显著水平，改为旱地的土壤有机碳含量的减少未达到了显著水平．表明洞庭湖区不同利用类型的土地均是重要的固碳场所，农业用地的土壤有机碳库是大气CO2循环的“汇”，而不是“源”．

关键词：洞庭湖区土壤有机碳耕作制度变化趋势

日粮真可消化磷水平对生长猪氮磷消化率和排泄量的影响

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农业环境科学学报 2006年第5期25卷 1303-1312页

作者：张永刚刘建高伍国耀李铁军侯振平张平印遇龙张友明中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室

选用5头平均体重为27.86 kg健康三元(杜×长×大)杂交阉公猪,采用5×5拉丁方设计,以真可消化磷(True digestiblephosphorus,TdP)为指标,配制了5种日粮真可消化磷含量不同的生长猪试验日粮,并使其总钙与TdP的比例为2∶1,来研究日粮真可... 详细信息

选用5头平均体重为27.86 kg健康三元(杜×长×大)杂交阉公猪,采用5×5拉丁方设计,以真可消化磷(True digestiblephosphorus,TdP)为指标,配制了5种日粮真可消化磷含量不同的生长猪试验日粮,并使其总钙与TdP的比例为2∶1,来研究日粮真可消化磷水平对氮、磷的消化率及其排泄量的影响。结果表明,在日粮真可消化磷含量低于0.26%时,日粮磷的真消化率随着日粮真可消化磷含量的上升而升高,当日粮真可消化磷含量超过0.26%后达到0.39%时,磷的真消化率陡然下降,由52.69%下降到49.56%。由试验结果可以推导出,当日粮真可消化磷含量在0.34%左右时日粮磷的真可消化率达到最高56.6%。但是各试验日粮之间磷的真消化率差异并不显著。当以***-1 DMI为单位时,粪磷排泄量随着日粮磷摄入量的增加线性增加,线性方程为:y=0.493x+1.140 9,r2=0.957 4。x表示日粮磷的摄入量,***-1,DMI(DryMatter Intake);y表示粪磷排泄量,***-1,DMI。日粮5对应的粪磷排泄量极显著高于日粮1(P<0.001)、日粮2(P<0.001)、日粮3(P=0.001)和日粮4(P<0.001),试验日粮1、2、3和4之间没有显著差异。当以***-1 feces DM为单位时,日粮5对应的粪磷排泄量最高(25.82),极显著高于日粮1(P<0.001)、日粮3(P=0.005)和日粮4(P<0.001),显著高于日粮2(P=0.021),日粮4对应的粪磷排泄量最低(21.28),除了显著低于日粮5以外,还显著低于日粮2(P=0.006)和日粮3(P=0.029)。日粮粗蛋白的平均表观消化率为81.6%,且各组之间受日粮真可消化磷含量的影响差异不显著(P=0.679 4),而氮的总排泄量平均为12.14 g.d-1,各组之间没有显著差异(P=0.259 6),氮的沉积率在66%￣74%之间,各组之间差异也不显著,可见日粮真可消化磷水平并不影响氮的消化吸收利用。

关键词：氮磷消化率排泄量生长猪

红壤旱地和稻田土壤中有机底物的分解与转化研究

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土壤学报 2007年第4期44卷 669-674页

作者：李玲肖和艾吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室

14C标记葡萄糖和稻草为底物,室内培养法研究在相同水分条件下,红壤旱地和稻田土壤中新鲜有机物的分解与转化的差异,以及对土壤原有有机碳矿化的影响。在100 d内葡萄糖14C在旱地和稻田土壤中的累积矿化率分别为49.6%和46.7%,稻草14C为25... 详细信息

14C标记葡萄糖和稻草为底物,室内培养法研究在相同水分条件下,红壤旱地和稻田土壤中新鲜有机物的分解与转化的差异,以及对土壤原有有机碳矿化的影响。在100 d内葡萄糖14C在旱地和稻田土壤中的累积矿化率分别为49.6%和46.7%,稻草14C为25.2%和21.8%;两种底物对土壤原有有机碳分解产生的"激发效应"和对土壤微生物生物量碳(BC)的影响均以旱地土壤大于稻田土壤。在旱地和稻田土壤中葡萄糖14C转化为土壤BC的最大比率分别为23.5%和21.6%,稻草14C分别为10.4%和11.3%。根据添加14C标记葡萄糖处理中14C标记微生物生物量碳(14C-BC)的变化,得到旱地和稻田土壤BC的周转时间分别为329 d和127 d。这些结果表明在含水量为45%饱和持水量(WHC)条件下,有机底物在旱地土壤中的分解快于稻田土壤,但稻田土壤BC的周转速率快于旱地土壤。

关键词：旱地土壤稻田土壤分解与转化微生物生物量碳周转

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同源四倍体拟南芥的耐锌性及其机理

植物生理学报 2015年第2期51卷 189-196页

作者：任冲徐国云李明娟崔延春王曼玲夏新界中国科学院亚热带农业生态研究所、亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125

锌(Zn)是植物生长发育所必需的微量元素,但其过量积累也会对植物产生毒害作用。通过对同源四倍体拟南芥进行高浓度锌处理,发现四倍体拟南芥对锌具有高耐受性和低积累性的特点。在高浓度锌胁迫条件下,同源四倍体的根长和生物量较野生型... 详细信息

锌(Zn)是植物生长发育所必需的微量元素,但其过量积累也会对植物产生毒害作用。通过对同源四倍体拟南芥进行高浓度锌处理,发现四倍体拟南芥对锌具有高耐受性和低积累性的特点。在高浓度锌胁迫条件下,同源四倍体的根长和生物量较野生型对照均有明显增加,并且谷胱甘肽(GSH)的含量也明显升高。定量实时PCR(q RT-PCR)分析表明,一些锌胁迫响应基因的表达水平发生了显著改变。以上结果表明,锌胁迫响应基因表达水平的改变以及GSH含量的升高可能在四倍体拟南芥的耐锌过程中发挥重要作用。

关键词：同源四倍体拟南芥耐锌性基因表达谷胱甘肽

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我国转基因抗除草剂水稻的生态风险与控制

农业生物技术学报 2015年第1期23卷 1-11页

作者：肖国樱陈芬孟秋成周浩李锦江于江辉邓力华翁绿水中国科学院亚热带农业生态研究所/亚热带农业生态过程重点实验室

转基因抗除草剂水稻(Oryza sativa)的生态风险备受业界和公众关注。探讨其生态风险大小和收益多少,对于防范风险、明辨是非、权衡利弊、科学决策具有重要参考价值。以往研究注重单项风险分析,主要采用模拟条件分析,风险和效益的对比少... 详细信息

转基因抗除草剂水稻(Oryza sativa)的生态风险备受业界和公众关注。探讨其生态风险大小和收益多少,对于防范风险、明辨是非、权衡利弊、科学决策具有重要参考价值。以往研究注重单项风险分析,主要采用模拟条件分析,风险和效益的对比少、全局和集成分析不足。本文较全面地分析了转基因抗除草剂水稻的生态风险和收益,提出了控制生态风险的技术措施,对于促进我国转基因抗除草剂水稻的健康稳步发展具有现实意义。

关键词：转基因作物水稻抗除草剂生态风险风险控制