Effects of artificially cultivated biological soil crusts on soil nutrients and biological activities in the Loess Plateau   总被引：1，自引：0，他引：1  

YanMin ZHAO  ;QingKe ZHU  ;Ping LI  ;LeiLei ZHAO  ;LuLu WANG  ;XueLiang ZHENG  ;Huan MA 《干旱区科学》2014,(6):742-752

Biological soil crusts （BSCs） play an important role in the early succession of vegetation restoration in the Loess Plateau, China. To evaluate the effects of artificially cultivated BSCs on the soil surface micro-envir- onment, we obtained natural moss crusts and moss-lichen crusts from the Loess Plateau of Shaanxi province, and subsequently inoculated and cultivated on horizontal and sloping surfaces of loess soil in a greenhouse. The chemical and biological properties of the subsoil under cultivated BSCs were determined after 10 weeks of cul- tivation. The results indicated that BSCs coverage was more than 65% after 10 weeks of cultivation. Moss crust coverage reached 40% after 5 weeks of cultivation. Compared with the control, soil organic matter and available nitrogen contents in moss crust with the horizontal treatments increased by 100.87% and 48.23%, respectively; increased by 67.56% and 52.17% with the sloping treatments, respectively; they also increased in moss-lichen crust with horizontal and sloping treatments, but there was no significant difference. Available phosphorus in cultivated BSCs was reduced, soil pH was lower and cationic exchange capacity was higher in cultivated BSCs than in the control. Alkaline phosphatase, urease and invertase activities were increased in artificially cultivated BSCs, and alkaline phosphatase activity in all cultivated BSCs was obviously higher than that in the control. Numbers of soil bacteria, fungi and actinomycetes were increased in the formation process of cultivated BSCs. These results indicate that BSCs could be formed rapidly in short-term cultivation and improve the mi- cro-environment of soil surface, which provides a scientific reference for vegetation restoration and ecological reconstruction in the Loess Plateau. China.  相似文献   

圆果黄麻纤维素合成酶基因CcCesA1的克隆、反义载体构建及转化拟南芥     

张高阳祁建民  徐建堂牛小平张雨佳  张立武陶爱芬方平平  林荔辉 《作物学报》2014,40(5):816-822

以圆果黄麻(Corchorus capsularis L.) “179”茎部韧皮为材料,利用同源克隆和RACE技术,克隆黄麻纤维素合成酶基因CcCesA1 5¢端500 bp序列外的全部cDNA。其序列长度为2529 bp,编码627氨基酸残基,经Blast基因比对和蛋白质结构分析,确定是黄麻纤维素合成酶基因。半定量RT-PCR分析表明,CcCesA1在植株不同部位表达量具组织差异性,依次为茎部韧皮>根>叶>顶芽>麻骨。利用CcCesA1基因部分cDNA序列和3¢UTR区,构建黄麻CcCesA1基因反义载体,用测序验证的阳性质粒转化模式植物拟南芥。Southern结果表明,外源基因以单拷贝方式整合进入基因组,转基因拟南芥生长严重受阻,植株变得矮小且茎部易弯曲倒伏,角果数量变少,长度变短,纤维素含量有不同程度的降低,本研究结果表明,所克隆的黄麻CcCesA1基因除了参与植物其他生理代谢过程外,还参与纤维素的生物合成。  相似文献   

北京地区二斑叶螨不同种群的药剂敏感性     

宫亚军  王泽华  石宝才  崔文夏  金桂华  孙艳艳  魏书军 《中国农业科学》2014,47(15):2990-2997

【目的】明确北京地区作物上二斑叶螨（Tetranychus urticae Koch）不同种群对杀螨剂的敏感性水平,了解二斑叶螨对药剂敏感性与体内4种解毒酶活力的相关性。【方法】在实验室内采用改进的玻片浸渍法（slide-dip method）检测北京房山、怀柔、昌平、延庆和平谷5个地区二斑叶螨田间种群对联苯肼酯、阿维菌素、螺螨酯和哒螨灵4种杀螨剂的敏感性;采用PCR技术对单头叶螨的CYTB基因进行扩增和测序,检测二斑叶螨对联苯肼酯的抗性突变位点;并采用酶标仪微量板法,检测二斑叶螨体内与抗性相关的多功能氧化酶、乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活力。【结果】5个田间种群对联苯肼酯最敏感,其LC50分别为2.4880、6.4693、6.2398、0.7882和14.7783 mg•L-1。对阿维菌素的敏感性次之,其LC50分别为22.4712、35.4431、14.5260、15.4904和14.0023 mg•L-1。对螺螨酯和哒螨灵的敏感性非常低,螺螨酯的LC50分别为49.6833、81.8826、72.9609、204.4609和1 433.5137 mg•L-1,哒螨灵的LC50分别为202.6902、806.8324、375.3518、188.3234和2 310.9040 mg•L-1。延庆地区二斑叶螨乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶和谷胱甘肽S-转移酶的活性显著高于其他地区,其活力分别为14.9508 U/(mg protein)、0.2271 μmol•mg-1 protein•30 min-1和58.2962 U/(mg protein)。怀柔地区多功能氧化酶的活性显著低于其他地区,其活力为1.4272 μmol•mg-1 protein•30 min-1。联苯肼酯、阿维菌素、螺螨酯和哒螨灵的敏感性水平与乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶的酶活力之间没有直接的线性关系;采用PCR技术对5个地区的288个二斑叶螨个体进行CYTB基因检测后,仅发现怀柔地区的一个个体CYTB基因第126位氨基酸密码子的第一位核苷酸由G突变为A导致氨基酸由G突变为S,其余地区均无突变,这与生物测定方法中各地区对联苯肼酯较敏感的结果基本一致。【结论】北京地区二斑叶螨不同种群对联苯肼酯敏感性最高,对阿维菌素的敏感性次之,对螺螨酯和哒螨灵敏感性非常低;二斑叶螨对4种杀螨剂的敏感性水平与乙酰胆碱酯酶、羧酸酯酶、谷胱甘肽S-转移酶和多功能氧化酶的酶活力之间没有直接的线性关系;通过检测到的基因突变个体,说明怀柔地区二斑叶螨种群中存在着对联苯肼酯产生高抗性风险的个体。PCR方法能够更加快速准确地检测种群抗性发展程度。基于以上结果,在农业防治二斑叶螨中应降低联苯肼酯使用频率,交替使用阿维菌素,避免使用螺螨酯,停止使用哒螨灵,以延缓和降低二斑叶螨产生抗性的风险。  相似文献   

不同施磷水平下4种柑橘砧木的根际土壤 有机酸、微生物及酶活性   总被引：9，自引：0，他引：9  

罗燕  樊卫国 《中国农业科学》2014,47(5):955-967

【目的】探索在不同施磷水平下柑橘砧木对其根际土壤有机酸种类及含量、微生物种群及数量以及土壤酶活性的影响,为丰富柑橘磷素营养及生态学理论和发掘具有特异营养性状的柑橘砧木提供科学依据。【方法】以贵州喀斯特山地分布的野生宜昌橙（Citrus ichangensis Swing.）、酸橙（C.aurantium L.）、白黎檬（C.limonia Osbeck）和枳（Poncirus trifoliata Raf.）为材料,采用土壤盆栽试验方法研究不同施磷水平下4种柑橘砧木耐磷胁迫能力,根际土壤有机酸种类及含量、微生物种群及数量和土壤酶活性及其相互关系。【结果】酸橙、白黎檬和枳的干物质积累量均随施磷水平的升高显著增加,施磷水平对宜昌橙生长量没有明显影响;耐低磷胁迫能力从大到小依次为宜昌橙、白黎檬、酸橙、枳。不同柑橘砧木的根际土壤有机酸种类及含量有明显差异,均以草酸、琥珀酸和乙酸为主要有机酸;4种柑橘砧木的根际土壤有机酸总量、草酸、丙二酸以及宜昌橙和酸橙根际土壤的琥珀酸含量随施磷水平的降低均明显增加;在磷饥饿条件下,宜昌橙的根际土壤有机酸总量明显高于其他柑橘砧木。土壤微生物均以细菌数量最多,放线菌次之,真菌最少;随施磷水平的降低,4种柑橘砧木根际土壤细菌、放线菌数量以及微生物总数均明显增多;在磷饥饿条件下,宜昌橙的根际土壤微生物数量明显多于其他柑橘砧木。不同柑橘砧木在不同施磷水平下其根际土壤酸性磷酸酶、脲酶、蛋白酶、硝酸还原酶、蔗糖酶活性大小各异,淀粉酶和过氧化氢酶活性没有显著差异。皮尔逊相关分析表明,施磷水平、根际土壤有机酸含量、微生物数量以及土壤酶活性之间有明显相关关系。【结论】耐低磷胁迫的柑橘砧木在磷饥饿条件下其根际土壤有机酸含量显著增多,土壤生物活性增强;在酸性黄壤上,宜昌橙能较好地适应低磷土壤环境。  相似文献   

黄土丘陵区自然植被恢复下土壤微生物学质量演变特征     

张勇    杜华栋    张振国  冯川 《水土保持研究》2014,21(1):6-11,17

为了探讨黄土丘陵区自然植被恢复过程中土壤微生物学质量演变特征,用时空互代法对燕沟和县南沟典型小流域自然植被恢复下5个演替阶段（退耕1~6 a、7~17 a、18~35 a、36~60 a、> 60 a）土壤养分含量、微生物量和酶活性进行了研究。结果表明:随着地区植被退耕后自然演替的推进,土壤有机碳、全氮、有效氮与有效钾含量持续增加,土壤全磷含量在不同植被演替阶段变化不明显,有效磷含量在植被演替至多年生草本阶段（18~35 a）时含量最低;土壤细菌约占土壤微生物量的65%左右,且其数量在植被演替至多年生草本阶段时最多,土壤真菌和放线菌随退耕年限的延长呈现不断增加的趋势;土壤碱性磷酸酶、脲酶和蔗糖酶活性也随着植被自然演替的推进呈不断增加趋势,但脲酶和蔗糖酶在植被演替至灌木阶段（36 a）后增速放缓。相关性分析表明,自然恢复过程中土壤微生物数量与酶活性的提高程度比较一致,其与土壤养分关系密切,因此土壤微生物群落与土壤酶活性是反映植被恢复中土壤生物学质量变化的重要指标。  相似文献   

镉胁迫下硅对高粱生长的影响及其作用机制     

刘朋  殷俐娜    王仕稳    邓西平   《水土保持研究》2014,21(6):329-333

尽管硅提高植物的抗镉毒害已经被广泛的报道,但是其作用机理还不明确。该试验研究在镉胁迫的条件下,硅对高粱生长的影响及作用机制。结果发现:外源施加硅能显著地缓解镉对高粱无论地上部分还是地下部分鲜重及干重的抑制作用。抗氧化酶结果表明:在正常条件下,硅对抗氧化酶的活性没有显著的影响。在镉毒害的条件下,硅显著增强CAT和POD的活性,SOD的活性不受影响。与此相对应:硅显著地降低MDA的含量。对有机酸的分析发现:在镉胁迫的条件下,叶片中有3种有机酸能够检测到:草酸,丙二酸,丁二酸,并且其含量都在硅的调节下增加。而在根系中所检测的4种有机酸中,草酸和丙二酸的含量受到硅的调节而增加,柠檬酸的含量不受影响,而苹果酸的含量却有下降的趋势。上述结果表明:硅增强高粱幼苗的抗镉胁迫与其增强高粱抗氧化酶活性及增加高粱体内有机酸的含量相关。  相似文献   

温度对阿魏侧耳胞外酶活性及原基形成的影响     

张乐  白羽嘉  谢现英  王敏  冯作山 《新疆农业科学》2014,51(9):1692

[目的]研究不同温度处理对阿魏侧耳菌丝胞外酶活力和原基形成的影响,为生产中阿魏菇生长发育的调控和高效栽培提供参考依据.[方法]以阿魏侧耳(CGMCC 5.00774)为菌种,采用棉籽壳、麸皮、玉米粉为培养料培养菌丝至生理成熟,分别进行5、10和15℃低温处理(对照处理25℃),于第5、10、15、20、25和30d取样测定培养料中菌丝羧甲基纤维素酶(CMC酶)、半纤维素酶(HC酶)、淀粉酶、漆酶、蛋白酶的活力,观察各处理原基形成情况.[结果]与对照组相比,5、10、15℃低温处理后CMC酶和HC酶活力降低,漆酶、淀粉酶、蛋白酶活力则一直高于对照组.5℃处理25和30 d及10℃处理25和30 d的样品出现原基,其他处理均未出现原基.[结论]低温处理能引起菌丝胞外酶活力的变化,阿魏侧耳原基分化的最适低温处理条件是10℃,25 d.  相似文献   

根肿病(Plasmodiophora brassicae)菌侵染对大白菜幼苗叶片膜脂过氧化的影响   总被引：1，自引：1，他引：0  

马士芳沈向群  洪雅婷陈永浩 《中国农学通报》2014,30(1):128-132

旨在研究根肿病菌侵染过程中膜脂过氧化相关指标及保护酶类活性的变化。以感病（91-12B）和抗病（CR91-12B）大白菜为试验材料,采用注射法对其进行接菌,取样测定。91-12B和CR91-12B抗氧化酶类活性均表现为先升高后降低,但抗病CR91-12B对病菌胁迫反应迅速,防御及时,活性氧系统处于动态平衡。感病91-12B对病菌胁迫反应慢,防御不及时,活性氧系统平衡被破坏。这说明接菌后,抗病材料能及时产生超氧阴离子作为信号激发细胞的抗氧化反应。同时发现,接菌后第8天为抗病CR91-12B对病菌胁迫产生反应的时间。本试验验证了根肿病抗性与膜脂过氧化间的关系,为一些生长调节剂和人工合成的活性氧清除剂在抗根肿病上的应用提供了依据;  相似文献   

铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土酶活性的影响     

程凤侠  司友斌  刘小红 《农业环境保护》2009,(1):84-88

通过实验室培养试验,研究了铜与草甘膦单一污染和复合污染对水稻土中淀粉酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,铜与草甘膦单一和复合污染对土壤中4种酶活性的影响效果明显不同。当铜单一污染时,抑制淀粉酶、脲酶、磷酸酶的活性,对过氧化氢酶活性的影响是低浓度激活高浓度抑制;而草甘膦单一污染时,对4种酶活性的影响是：激活淀粉酶和脲酶,抑制过氧化氢酶,对磷酸酶活性的影响则是低浓度激活高浓度抑制。铜和草甘膦复合污染,显著改变了铜或草甘磷单一污染对土壤酶的毒性效应。即复合污染对过氧化氢酶的毒性大于单一污染;对淀粉酶、脲酶和磷酸酶的毒性,小于铜单一污染,但大于草甘磷。方差分析结果表明,不同铜浓度间和不同草甘膦浓度间4种酶活性差异均达到极显著水平（P〈0．01）;铜和草甘膦互作浓度间,淀粉酶和脲酶活性差异分别达到了显著水平和极显著水平,其他2种酶活性差异不显著。  相似文献   

聚丙烯酸盐对长期重金属污染的矿区土壤的修复研究（Ⅱ）——对土壤微生物数量和土壤酶活性的影响     

曲贵伟  ;Amarilis de Varennes  ;依艳丽 《农业环境保护》2009,(4):653-657

采用盆栽试验方法研究了聚丙烯酸盐对SDomingos金矿区重金属污染土壤的修复作用。在《聚丙烯酸盐对长期重金属污染土壤的修复研究（I）》^[30]（以下简称研究I）中聚丙烯酸盐的应用显著提高了土壤持水能力和土壤的pH,同时土壤中水溶性重金属的含量也比对照显著降低,从而使果园草Orchardgrass（Dactylis glomerata L．cv．Amba）的生物量得到显著增加。为更全面地说明聚丙烯酸盐在该重金属污染土壤修复上的作用,进一步探讨了聚丙烯酸盐对重金属污染土壤微生物属性的影响。结果表明,土壤细菌数量随聚丙烯酸盐水平的增加而增加,不同处理之间差异显著（P≤0．05）;与对照相比,聚丙烯酸盐处理的真菌数量显著增加（P≤0．05）,但随着聚丙烯酸盐水平的增加而显著降低（P≤0．05）,这可能是由于0．4％和0．6％的聚丙烯酸盐处理土壤pH显著提高所导致的。因此使用微生物数量评价土壤质量时,细菌比真菌表现更突出。使用聚丙烯酸盐修复的土壤脱氢酶、磷酸酶、蔗糖酶、蛋白酶和纤维素酶的活性均比对照显著增加（P≤0．05）,而脲酶活性的下降则可能是由于聚丙烯酸盐带来大量的铵态氮产生的抑制作用所致。综合研究I中的结果,聚丙烯酸盐不仅可以改善重金属污染土壤的理化性状而且对于土壤微生物属性也有显著的改善作用。从果园草生物量来看,0．4％聚丙烯酸盐的用量对该污染土壤的修复具有实践应用价值。  相似文献