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根系分泌的有机酸及其对喀斯特植物、土壤碳汇的影响 总被引：4，自引：1，他引：3
根系分泌的有机酸是土壤有机酸的重要动态来源,来源于光合作用固定的碳,是土壤碳流动的最活跃形式。根系分泌的有机酸是一种具有调节作用的植物和土壤碳汇。一方面,在喀斯特土壤环境中,植物根系分泌有机酸的含量增加,影响碳汇的产生和流动,直接调节植物与土壤的固碳增汇能力;另一方面,根系分泌的有机酸通过影响土壤中一系列的动态化学和生物学过程,对土壤养分有效性和养分循环以及微生物的活性产生深刻影响,直接影响土壤的固碳增汇能力,从而间接影响植物的固碳增汇能力。因此,根系分泌的有机酸在喀斯特生态系统的固碳增汇中起着重要作用。 相似文献
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多年冻土区高寒草甸根系分布与活动层温度变化特征的关系 总被引：4，自引：3，他引：1
多年冻土区植物根系的地下分布格局是其适应高寒、反复冻融作用等特殊环境条件的重要体现.针对目前青藏高原高寒植物根系研究不足的现状,对青藏铁路沿线高寒草甸植物群落根系的分布特征及多年冻土活动层地温变化等进行调查观测.研究高寒植物群落根系在活动层土壤中的垂直分布特征,重点探讨多年冻土活动层温度变化对于高寒植物根系分布和格局的影响,揭示植物根系对冻土环境变化的响应特征及其对逆境条件的适应策略.研究结果表明:活动层季节性冻融对于高寒植物和地下根系分布格局具有深刻的影响,多年冻土表层最先具备适宜根系生长的温度和水分条件,导致高寒草甸根系分布浅层化,生物量大量累积在土壤表层,并随深度增加而减少.高寒草甸地下平均总根量为3.38 kg·m-2,0~10 cm土层根量密度平均为21.41 kg·m-3,约占地下根系总量的63.4%.高寒草甸植物群落具极高的根茎比,活动层长期的低温环境增加了根系的干物质总量和高寒植物总的生物产量.活动层0℃以上积温是根系分布的主要影响因子. 相似文献
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丛枝菌根影响土壤-植物系统中重金属迁移转化和累积过程的机制及其生态应用 总被引：6，自引：1，他引：6
丛枝菌根真菌(AMF)是在自然和农业生态系统中广泛存在的一类专性共生土壤微生物,能够与80%左右的陆地植物建立共生关系。AMF从宿主植物获取碳水化合物以维系自身生长;作为回报,AMF能够帮助植物从土壤中吸收矿质养分和水分。很多研究表明,AM共生体系对于植物适应各种逆境胁迫(如贫瘠、干旱、环境污染等)具有重要作用。在土壤重金属污染情况下,AMF能够通过多种途径影响植物对重金属的吸收、累积和解毒过程,并对植物产生保护效应。本文围绕AM对土壤-植物系统中重金属迁移、转化和累积过程的影响机制,系统评述了金属元素种类及污染程度、宿主植物和AMF种类,以及土壤理化性质等因素对AM植物吸收累积重金属的影响,并从AMF对土壤-植物系统中重金属行为的直接作用(包括菌丝吸收和固持,以及改变根际重金属形态等),及AMF改善植物矿质营养促进植物生长从而间接增强植物重金属耐性两方面讨论了AM增强植物重金属耐性的机理,系统总结了相关研究领域的前沿动态。最后,对菌根技术在农田和矿区重金属污染土壤生物修复中的应用前景进行了展望。 相似文献
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土壤—根界面微域营养环境,直接决定着土壤中根系可利用的水分和养分的形态转化、数量、迁移规律和实际有效性,以及影响着有益或有害微生物在根周围的聚集。因此对该微生态系统及其控制因素的研究在理论上及应用上均有极重要的意义,该领域的研究当前已成为土壤—植物营养学的研究前沿和热点。 从1980年起开始了这方面的研究,1986年得到了国家自然科学基金资助后,对根际营养环境进行了系统研究,代表了我国根际研究的发展水平,其主要创新点和贡献是: 相似文献
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基于试验与模型的根系增强抗剪强度分析 总被引：8，自引：0，他引：8
在总结近代学者对植物根系固土作用机制研究的基础上,采用大盒直剪试验与物理模型,对重庆缙云山地区6种常见植物:马尾松、香樟、广东山胡椒、四川大头茶、白毛新木姜子、四川山矾根系的增强抗剪强度进行对比。通过自制的大盒直剪仪对植物实际固土效果进行了测定,该大直剪仪具有简单、经济、易行等特点。通过对多种植物根系进行抗拉试验和根土复合体受力分析,确定了植物根系的抗拉强度与植物根面积比率。利用Wu模型对6种植物的根系固土效能进行模型计算。结果表明,不同的植物根系类型对增强抗剪强度值的影响非常显著。在重庆缙云山地区的土壤质地情况下,Wu的根土复合体模型高估了根系增强土壤的抗剪强度约为90%。基于该结论,为使Wu模型计算的根系固土强度值较为准确,修订Wu模型中的k值为0.63。 相似文献
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根是植物的重要营养器官,对维持植物生理活动及生态系统物质循环和能量流动极为重要。真蕨类植物的根系以可预测的方式起源于枝,被称为枝生根,通常也被称为不定根。相比于对种子植物根系的广泛研究,对真蕨类植物根系的认识较为薄弱。通过广泛收集各类文献中有关真蕨类根系的信息,以及观察大量化石、现生植物标本,对若干化石及现生真蕨类植物根系的形态学特征进行了综述。在繁盛于中、晚泥盆世的早期真蕨类植物中,密集的枝生根着生于茎轴、或推测的根状茎、或主干膨大的基部上;根系的分枝罕见,若存在,则仅表现为等二歧式分枝;而在真蕨纲冠群植物中,枝生根密集或稀疏,根系呈单轴式分枝,侧根发育,可达2级甚至更多。真蕨类根系统的形态演化可采用“顶枝学说”进行解释: 真蕨类植物的根系具有一定的演化保守性,均为枝生根;早期真蕨类的原始根系可视为不分枝的或偶见二歧式分枝的顶枝束;经历顶枝束的越顶生长,侧根系统在真蕨纲冠群中演化出现。真蕨类根系的构型、形态、解剖结构、生物量分配等信息可在化石记录中得以揭示,这些信息可为探讨植物根系的演化及研究地史时期的植物—土壤系统提供重要依据。最后,简述了这方面研究的1个案例,即北京西山侏罗纪地层中的真蕨类根系化石及根系—土壤系统。 相似文献
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《古地理学报》2020,(4)
根是植物的重要营养器官,对维持植物生理活动及生态系统物质循环和能量流动极为重要。真蕨类植物的根系以可预测的方式起源于枝,被称为枝生根,通常也被称为不定根。相比于对种子植物根系的广泛研究,对真蕨类植物根系的认识较为薄弱。通过广泛收集各类文献中有关真蕨类根系的信息,以及观察大量化石、现生植物标本,对若干化石及现生真蕨类植物根系的形态学特征进行了综述。在繁盛于中、晚泥盆世的早期真蕨类植物中,密集的枝生根着生于茎轴、或推测的根状茎、或主干膨大的基部上;根系的分枝罕见,若存在,则仅表现为等二歧式分枝;而在真蕨纲冠群植物中,枝生根密集或稀疏,根系呈单轴式分枝,侧根发育,可达2级甚至更多。真蕨类根系统的形态演化可采用"顶枝学说"进行解释:真蕨类植物的根系具有一定的演化保守性,均为枝生根;早期真蕨类的原始根系可视为不分枝的或偶见二歧式分枝的顶枝束;经历顶枝束的越顶生长,侧根系统在真蕨纲冠群中演化出现。真蕨类根系的构型、形态、解剖结构、生物量分配等信息可在化石记录中得以揭示,这些信息可为探讨植物根系的演化及研究地史时期的植物—土壤系统提供重要依据。最后,简述了这方面研究的1个案例,即北京西山侏罗纪地层中的真蕨类根系化石及根系—土壤系统。 相似文献
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干旱区根土界面水分再分配及其生态水文效应研究进展与展望 总被引：5，自引：1，他引：5
水分限制环境下,植物对生境的适应直接或间接地与植物对水分资源的利用有关。目前已知,根系—土壤系统（又称根土界面）水分再分配是陆地表层系统地下生态过程的一个重要环节,它在植物对土壤水分的利用和生态系统水分循环过程中起着关键调节作用,而且对生态系统的碳氮磷循环与养分平衡等关键过程亦具有重要影响。因此,深入开展水分限制环境下根土界面水分再分配过程及其生态水文效应的研究有重要的科学意义。围绕“水分限制环境下根土界面水分再分配过程及其效应”这一核心问题,重点从根系生态学、根土界面水分再分配发生机理及其生态水文效应及影响根土界面水分再分配发生的主要因子等3个方面对国内外的研究动态及最新研究进展作比较系统的评述;在此基础上,提出了根土界面水分再分配过程及其生态水文效应研究中应重点关注和研究的几个前沿科学问题。 相似文献
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根际环境重金属地球化学行为及其生物有效性研究进展 总被引：16，自引：1，他引：16
根际是土壤或滨岸沉积物中受植物根系及其生长活动影响的微域环境 ,具有特殊的物理、化学和生物性质 ,影响了重金属在根际环境中的分布、累积和生物有效性。从重金属在根际环境的分布与累积、地球化学赋存形态、生物有效性以及影响重金属根际行为和生物有效性的主要因素(温度、Eh和溶解氧、p H、根系分泌物、微生物 )、重金属根际吸收、富集、排斥和固定过程的调控、重金属耐性植物的筛选和培养 6个方面概述了近 1 0年来国内外在根际环境重金属地球化学行为及其生物有效性方面的主要研究进展 ,并指出了其存在问题以及今后的努力方向。 相似文献
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土壤生物对土壤有机碳稳定性的影响 总被引：12，自引：0，他引：12
应对全球气候变化及制定温室气体减排措施必需了解土壤有机碳的稳定性。当前，比较公认的有机碳稳定机制包括选择性保存，空间不可接近性和分子交互作用。虽然已经有了大量的研究，但至今对土壤有机碳稳定性的稳定机制了解仍不完善，特别是有关土壤生物对有机碳稳定性的贡献没有受到足够重视。在此，我们首先基于公认的有机碳稳定机制探讨土壤生物对有机碳稳定性的影响，随后从土壤生物本身特性及生物与生境协同进化角度出发分析了土壤有机碳的生物稳定机制，特别强调了权衡有机碳稳定性与分解功能服务价值的重要性，最后从土壤生物角度展望了土壤有机碳稳定性研究中的重要方面。 相似文献
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土壤有机无机复合体的研究进展 总被引：19，自引：0，他引：19
对土壤有机无机复合体结构模型、有机无机复合体与团聚体的关系、有机无机复合体的肥力特征等方面的最新研究成果进行了综合评述。现代测试技术和计算机技术的应用为土壤有机无机复合体的研究提供了新的研究途径,发展形成了腐殖质胶体、有机无机复合体及有机质-异源生物物质复合体的结构模型,在纳米化学水平和三维分子结构模型上重新认识和阐明土壤有机无机复合体的结构和功能;有机无机复合体是土壤改良剂、营养源和重金属或有机有毒污染物过滤器;应在土壤科学、环境科学和生态学中,重视有机物质与矿物质相互作用和结构模型研究,加强土壤有机无机复合体环境化学行为和颗粒迁移动力学的研究。 相似文献
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土壤呼吸中根系与微生物呼吸的区分方法与应用 总被引：30，自引：0，他引：30
土壤呼吸中根系呼吸和微生物呼吸的区分在研究生态系统碳循环和土壤碳储量时具有重要意义。较系统地介绍了各种区分方法,主要包括成分综合法、生物量外推法、根去除法、同位素标记法等。现国内研究中使用生物量外推法较多,但其相关性较差。根去除法又可分为根移除法、挖沟隔离法和林隙法,由于是就地测定,其数据可信度较高。同位素标记法包括脉冲标记法和连续标记法,该方法避免了大的干扰,数据较准确,缺点在于设备复杂、操作困难、分析费用高。同时对各种方法的原理和应用进行了介绍。 相似文献
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活化灌溉水对土壤理化性质和作物生长影响途径剖析 总被引：4，自引：0，他引：4
随着水资源短缺问题日益突出,提高我国农业水资源生产效率成为现代灌溉农业的重要研究内容。活化灌溉水技术为挖掘灌溉水的生理生产潜力、提高灌溉水在农业生态系统中的综合功效,提供了新的途径。在综合分析国内外有关活化水理化性质变化特征、活化灌溉水对土壤物质传输与转化、活化灌溉水促进作物生长等方面研究进展的基础上,根据土壤物理、作物生理和物质传输动力学基本理论,剖析了活化灌溉水对土壤物质传输、土壤物质转化、根系吸水吸养、作物产量形成的可能影响途径,并提出了未来重点研究的基础科学和应用技术问题,为科学合理利用活化灌溉水技术提供参考。 相似文献
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Effects of Activated Irrigation Water on Soil Physicochemical Properties and Crop Growth and Analysis of the Probable Pathway 总被引：2，自引：0，他引：2
Quanjiu Wang Yan Sun Songrui Ning Jihong Zhang Beibei Zhou Lijun Su Yuyang Shan 《地球科学进展》2019,34(6):660-670
With the problem of shortage of water resources becoming increasingly prominent, the improvement of production efficiency of agricultural water resources in China has become an important research content of modern irrigated agriculture. The technology of activated irrigation water provides a new way to excavate the physiological production potential of irrigation water and improve the comprehensive efficacy of irrigation water in agro-ecosystems. In this study, the research progress of the variable characteristics of physicochemical properties of activated irrigation water, the transport and transformation of soil material by activated irrigation water, and the promotion of crop growth by activated irrigation water were comprehensively analyzed. On this basis, according to the basic theories of soil physics, crop physiology, and material transport dynamics, the effects of activated irrigation water on soil material transport, soil material transformation, water and nutrition uptake by root, and crop yield formation and the probable pathway were analyzed. The key problems of basic science and applied technology in the future research are put forward to provide reference for the scientific and reasonable utilization of activated irrigation water technology. 相似文献
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Bago River is an important river in Myanmar. Although shorter than other rivers, it has its own river system, and people along
the river rely heavily on it for their daily lives. The upper part of the watershed has changed rapidly from closed forest
to open forest land in the 1990s. Since the recent degradation of the forest environment, annual flooding has become worse
during the rainy season in Bago City. This paper aims at determining soil conservation prioritization of watershed based on
soil loss due to erosion and morphometric analysis in the Bago Watershed by integrating remote sensing and geographic information
system (GIS) techniques. In this study, soil erosion of the Bago watershed was determined using the Universal Soil Loss Equation.
Such factormaps as rainfall, soil erodibility, slope length gradient, and crop management were compiled as input parameters
for the modeling; and the soil loss from 26 sub-watersheds were estimated. Then, the soil erosion maps of the Bago watershed
for 2005 were developed. The resulting Soil Loss Tolerance Map could be utilized in developing watershed management planning,
forestry management planning, etc. 相似文献
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Geochemistry and biogeochemistry of rare earth elements in a surface environment (soil and plant) in South China 总被引：1，自引：0，他引：1
Li Miao Ruisong Xu Yueliang Ma Zhaoyu Zhu Jie Wang Rui Cai Yu Chen 《Environmental Geology》2008,56(2):225-235
Plants and soils derived from different kinds of parent materials in South China were collected for analyses of rare earth
elements (REEs) by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). The distribution patterns and transportation characteristics
of REEs in the soil–plant system were studied. The results show that geochemical characteristics of REEs depend on the types
of soils, soils derived from granite being the highest in REE concentration. In a soil profile, REE concentrations are higher
in B and C horizons than those in A horizon, with Eu negative anomaly and Ce positive anomaly. Plants of different genera
growing in the same sampling site have quite similar REE distribution pattern, but plants of the same genera growing in different
soils show considerable variation in characteristics of REEs. The patterns of the different parts of plant resemble each other,
but the slope of the patterns becomes different. REEs have fractionated when they were transported and migrated from soil
to plant root, stem and leaf, revealing that heavy REEs are relatively less available. REEs distributions in plants are influenced
by the soil they grow in and also characterized by their individual biogeochemical characteristics. Biological absorption
coefficients indicate difference of REE absorption capacity of plants.
Electronic supplementary material The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users. 相似文献
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Effects of soil factors on physiological indicators ofSpartina patens and live standing crop of the macrophyte community were investigated in a brackish marsh. Three distinct physiognomic zones were studied along a transect perpendicular to a tidal creek: the marsh edge, which was directly adjacent to the creek; the levee berm, 6 to 8 m from the creek; and the inland zone, which extended through the marsh interior. Soil physicochemical factors (soil moisture, redox potential, interstitial pH, salinity, and ammonium and sulfide concentrations) were compared to physiological indicators ofSpartina patens (leaf adenine nucleotides, root alcohol dehydrogenase (ADH) activity, and levels of ethanol, lactate, alanine and malate in the roots). In correlation matrices of soil and plant factors, increases in soil moisture and decreases in redox potential were associated with depressed leaf adenylate energy charge ratios (AEC, an integrative measure of plant stress) and elevated ADH activities and metabolite levels in the roots. ADH activity was greatest in roots from the inland zone where soil waterlogging was greatest and exhibited seasonal increases that followed seasonal declines in soil redox potential. Leaf AEC was greatest in the berm and generally lowest in the inland plants. End of season live standing crop was also greatest on the berm, but did not closely follow any edaphic trends across the three zones. This suggests that several factors, (i.e., soil aeration, and sulfide and nitrogen levels) may be of greater importance to standing crop than any single factor, as is thought for salt marshes dominated byS. alterniflora. 相似文献