摘要：利用农业灌排系统改造建设生态沟渠是治理农田面源污染的重要技术措施,水生植物、填料及水力负荷等是影响沟渠净化效率的重要因素。本研究以沉水植物苦草(Vallisneria natans)沟渠和沸石+苦草沟渠为研究对象,分析了不同水力负荷(HLR)下两种沟渠对农田径流中氮磷污染物的净化效果差异,阐明了苦草对沟渠脱氮除磷的贡献及其主要影响因素。结果表明,不同HLR下沟渠对水体氮和磷浓度去除率分别为47.7%~66.0%和57.5%~77.1%,随HLR升高而降低;氮和磷单位面积去除率为305.3~1009.2 mg·m^(-2)·d^(-1)和17.8~66.7 mg·m^(-2)·d^(-1),随HLR升高而升高。HLR显著影响沟渠氮、磷净化效率(P0.05)。与沟渠运行前相比,苦草的密度、叶长以及总生物量(干质量)分别增加5.9~7.0、1.8~2.3倍和4.0~5.0倍,低HLR下苦草生长更好。苦草叶片及根系的氮、磷和叶绿素含量与水体氮磷含量显著正相关(P<0.05)。苦草直接吸收去除氮和磷量分别为2674.4~3384.1mg·m^(-2)和579.6~673.9mg·m^(-2),对沟渠氮和磷去除的贡献分别为5.6%~19.9%和20.1%~65.0%,苦草吸收贡献率随HLR升高而降低,HLR是影响苦草直接吸收对沟渠氮、磷去除贡献的主要因素。综上,苦草沟渠可有效削减农田氮、磷流失,提高HLR虽然降低氮、磷浓度去除率,但能显著增加氮、磷截留量。沸石+苦草沟渠长期运行后,应及时更新沸石以保障沟渠内填料强化净化功能的发挥。因此,从浓度和通量两方面对生态沟渠净化效果进行综合评价对于优化沟渠设计和运行管理具有重要实践意义。

摘要：从上海郊区某农药厂附近生长的牛筋草中分离到一株能以氯氰菊酯作为唯一碳源生长的植物内生菌,命名为A-24。该菌在48 h内对20 mg·L^-1的氯氰菊酯的降解率为91.8%,72 h内可完全降解氯氰菊酯。通过生理生化观察,结合16S rRNA基因序列分析,将该菌株鉴定为Achromobacter sp.。菌株A-24降解氯氰菊酯的最适温度和pH分别为30℃和7.0;当菌株A-24的接种量≥2%时,其对20 mg·L^-1氯氰菊酯的降解效果较好,降解率在80%以上;当氯氰菊酯浓度≤50 mg·L^-1时,菌株A-24对氯氰菊酯有较高的降解率,降解率在70%以上。通过HPLC鉴定降解产物3-苯氧基苯甲酸,推测氯氰菊酯通过酯键断裂生成二氯菊酸和3-苯氧基苯甲醛,然后3-苯氧基苯甲醛生成3-苯氧基苯甲酸。本研究结果为利用功能内生细菌调控植物代谢氯氰菊酯,进而有效规避作物污染风险提供新途径。

摘要：过量施肥和秸秆的处理问题一直是制约我国农业生态可持续发展的阻碍,并因此产生了诸多环境问题。采用DNDC模型对减量化施肥和秸秆还田措施下稻麦轮作系统中碳氮的迁移转化过程进行模拟,从而筛选适用于上海地区稻麦轮作系统中的最佳农田管理措施。结果表明:减量化施肥与秸秆还田均能显著影响稻麦轮作系统的氮素流失、温室气体排放和土壤碳储量变化。75%CK+SR处理即减量25%施肥量同时采用秸秆还田是适用于上海地区稻麦轮作系统中的最佳农田管理措施,能够在获得最佳水稻产量的同时有效减少41.67%的氮素流失量和51.85%的N_2O排放量。虽然秸秆还田会增加稻麦轮作系统的CH_4排放量,但同时也能显著增加土壤的碳储量。减量化施肥50%的处理(50%CK和50%CK+SR)则会导致水稻减产3.06%~9.90%。与目前上海地区传统的田间管理措施CK相比,75%CK+SR能够有效改善稻麦轮作系统的生态环境效益。研究结果为我国稻麦轮作系统碳氮流失的控制提供了参考。

摘要：采用温室盆栽整株测定法,开展炔草酯、唑啉草酯、精噁唑禾草灵、甲基二磺隆、氟唑磺隆、啶磺草胺、异丙隆7种茎叶处理除草剂对野燕麦的除草活性评价。结果表明:15%炔草酯WP和5%唑啉草酯EC对野燕麦活性极高,ED_(90)分别为12.58和21.92 g/hm^2(有效成分,下同),约为各自推荐剂量的1/4和1/2,可作为生产中防除野燕麦的首选药剂; 69 g/L精噁唑禾草灵SC和30 g/L甲基二磺隆OD对野燕麦具有较好的防效,ED_(90)分别为47.59和14.76 g/hm^2,与各自推荐剂量相当,是生产中防除野燕麦的有效药剂; 70%氟唑磺隆WG和4%啶磺草胺OD对野燕麦活性一般,ED_(90)分别为63.03和28.36 g/hm^2,约为各自推荐剂量的2倍,可作为生产中防除野燕麦的备选药剂; 50%异丙隆WP对野燕麦活性较差,ED_(90)为7 610.39 g/hm^2,约为推荐剂量的7倍,不适合用于防除4～5叶期的野燕麦。

摘要：为探索秸秆还田与施肥方式2种农田措施对水稻-小麦(稻麦)轮作土壤微生物群落的影响,阐释其对土壤细菌和真菌群落结构和多样性的影响机制,本研究通过7年稻麦轮作长期定位监测试验,设置无肥空白(CK)、常规施肥(RT)、秸秆还田+常规施肥(RS)和秸秆还田+缓释肥(SS)4个处理,采用Illumina Miseq高通量测序技术,分析土壤细菌和真菌群落结构和多样性,探索影响微生物群落的主控环境因子。结果表明,SS作物产量在2016年和2017年分别比RT显著提高11.6%和8.2%(水稻)、4.8%和3.6%(小麦),与RS无显著差异。相比RT,秸秆还田处理显著降低了土壤pH,提升了土壤有机碳和铵态氮含量;与RS相比,SS处理提高了铵态氮含量。秸秆还田处理提升了真菌群落多样性,但对细菌群落多样性无显著影响。SS与RS在细菌真菌群落多样性方面均无显著差异。相关性分析表明,细菌群落多样性与土壤pH呈负相关,与总氮含量呈正相关;真菌群落多样性则与土壤有机碳含量显著正相关。NMDS分析表明,施肥对于细菌群落结构影响较大(55.61%),真菌群落结构则对秸秆还田响应更明显(26.94%)。与RT相比,秸秆还田显著提升了细菌放线菌门、绿弯菌门、厚壁菌门的相对丰度,同时显著提升了真菌中子囊菌门的相对丰度,降低了担子菌门和接合菌门的相对丰度,加强了土壤碳氮循环能力并抑制了病原菌。SS与RS相比,仅提升了真菌中子囊菌门的相对丰度。综上,秸秆还田配施缓释肥有助于维持或者提高土壤养分有效性、作物产量及细菌真菌群落多样性,可以促进土壤碳氮循环。

摘要：为全面准确评估中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)养殖池塘中后期水体浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,于2022年6—10月逐月监测水质指标,同时采用基于形态学和宏基因组学的人工镜检和高通量测序两种方法分析浮游植物的群落结构特征,探讨浮游植物优势种与环境因子的关系。结果显示,人工镜检鉴定的浮游植物共4门65种,而高通量测序数据分析所得浮游植物共4门1463种,其中人工镜检鉴定的优势种为蓝藻门的水华微囊藻(Microcystis flos-aquae)、细小隐球藻(Aphanocapsa elachista)以及硅藻门的中肋骨条藻(Skeletonema costatum),而高通量测序数据分析所得优势种为蓝藻门的水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)、铜绿微囊藻(***)。人工镜检方法计算所得多样性指数普遍低于高通量测序结果。两种方法共同分析得出溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl-a)、总氮(TN)和氨氮(NH3-N)是影响浮游植物群落结构的关键环境因子。建议采用人工镜检与高通量测序法相结合的方式分析养殖期间的浮游植物群落结构,以便更全面、准确地评估养殖生态系统中的浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系。

摘要：【目的】为了探索种养模式下,不同品种蚯蚓对连作土壤微生态及西瓜长势的影响,阐释蚯蚓防控西瓜连作障碍机制。【方法】基于连作6 a的西瓜设施大棚,以连作障碍成因为切入点,设置不投放蚯蚓(CK)、投放0.6 kg m^(-2)赤子爱胜蚓(T1)、投放0.6 kg m^(-2)威廉环毛蚓(T2)3个处理,监测不同时期土壤微生态、西瓜长势的变化动态,并分析它们之间的相关性。【结果】与CK相比,西瓜移栽前,T1、T2增加了土壤总养分(23.92%~31.90%)、有效养分(10.67%~13.70%)的含量;西瓜种植季,T1、T2显著降低土壤的pH(2.03%~8.25%)、总酚酸(23.98%~60.80%)、容重(3.79%~5.39%)、西瓜枯萎病病原菌的数量(22.93%~59.18%),显著提高了细菌数量、土壤细菌/真菌比值,显著降低了西瓜枯萎病的发病率(10.00%以上),促进了主蔓生长(增加了71.43%以上)。而与T1相比,T2能更好的改善土壤微生态环境,降低连作障碍的发生。【结论】蚯蚓能显著改善土壤微生态,促进西瓜生长,从而缓解连作障碍,而且土壤微生态、西瓜长势均与土壤微生物密切相关。

摘要：养殖水体中的微生物群落结构及功能组成对养殖生态系统具有重要作用。为了全面系统评估中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)养殖中后期水体微生物群落结构和功能组成,于2022年6―10月逐月监测上海市崇明区中华绒螯蟹养殖池塘内水质指标,同时基于宏基因组学技术分析了养殖期内水体中微生物物种组成及功能结构特征,并探讨了二者与环境因子的关系。结果显示,该养殖池塘在养殖中后期主要超标水质指标为p H、高锰酸盐指数、总磷和总氮。在养殖期水体中,6―8月的微生物群落多样性以及7―8月的微生物群落丰富度处于较高水平,优势门为细菌中的变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、放线菌门(Actinobacteria)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和病毒中的尾噬菌体门(Uroviricota),而在属水平上,丰度占比前10的优势属在多组之间均存在显著差异,如7月蓝藻门微囊藻属(Microcystis)细菌和8―10月的有尾噬菌体目(unclassified_o_Caudovirales)病毒丰度明显高于其他月份。微生物的主要功能为代谢功能包括能量代谢、全局和概览图、氨基酸代谢等,不同月份的功能组成存在显著差异,尤其是6―7月代谢途径丰度明显高于8―10月,而优势细菌变形菌门、放线菌门和拟杆菌门是上述功能的主要贡献者。环境因子对微生物群落结构和功能组成的影响趋势一致,叶绿素a和pH是影响最显著的环境因子,溶解氧、总磷的影响作用稍弱。在养殖水体中,丰度占比较大的致病菌为肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)、爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。研究结果可为中华绒螯蟹养殖池塘水体微生物群落结构和功能组成研究提供基础数据,并可为养殖水质调控及生态系统构建提供理论依据。

摘要：为了探明蚯蚓对西瓜枯萎病的影响机制,开拓西瓜枯萎病防控的新思路,本试验以西瓜连作土壤为基质,采用盆栽试验,研究不同密度的威廉环毛蚓(Pheretima guillelmi)和赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)对西瓜长势、枯萎病发病率的影响,结合西瓜专化型尖孢镰刀菌数量、土壤微生物总量(土壤微生物量碳含量)、土壤微生物活性(土壤脱氢酶活性)以及土壤总酚酸的动态变化,探索蚯蚓对西瓜植株枯萎病的防控机理。结果表明,西瓜定植后45 d,试验组的西瓜蔓长、鲜质量较不投放蚯蚓对照分别增长了18.57%~67.27%、39.29%~87.24%。西瓜定植后30 d、45 d,对照的西瓜植株枯萎病发病率分别为62.15%、85.32%,显著高于蚯蚓试验组(P<0.05)。在一定范围内增加蚯蚓密度能有效促进西瓜生长,减缓枯萎病发生。在蚯蚓质量相同的情况下,威廉环毛蚓的促生防病效果优于赤子爱胜蚓。0~45 d的试验过程中,试验组土壤中西瓜专化型尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum ***)数量、总酚酸含量较对照分别下降了36.63%~69.39%、31.0%~77.4%,45 d时试验组的土壤微生物量碳含量、土壤脱氢酶活性较对照分别提高了115.10~175.71 mg/kg、1.41~2.40μg/(g·h)。蚯蚓能有效降低西瓜植株枯萎病的发病率,促进植株生长,其防控机理可能为:蚯蚓的穴居、取食等活动直接抑制土壤中尖孢镰刀菌的快速繁殖,同时蚯蚓通过降解土壤化感物质(总酚酸),提升微生物总量和活性等方式调控土壤微生物群落结构,改善土壤微生态环境,从而有效防控西瓜枯萎病的发生。

摘要：土壤是人类赖以生存的重要资源,团聚体作为土壤结构的基础单元,不仅提高土壤肥力、调节养分的生物有效性,而且增强土壤抗侵蚀能力。通过6年试验,研究了不施肥(CK)、常规施肥(CF)、秸秆+缓释肥(SRF)和有机无机混施(OCF)4种施肥方式对土壤养分含量及各粒级团聚体分布的影响,为揭示施肥措施对土壤地力形成演变的影响机制提供理论基础。结果表明:SRF和OCF处理0-20,20-40 cm土层土壤的SOC含量较CF显著增加10.06%,19.23%和9.84%,16.79%;3种施肥处理0-20,20-40 cm土层的TN差异不显著,但均高于CK处理;OCF处理中0-20 cm土层的C/N比较CF增加16.44%(p<0.05)。SRF处理较CK显著提高了0-20 cm土层R0.25(10.93%);20-40 cm土层,OCF处理中R0.25显著高于其他3个处理,分别高出32.62%(CK),19.75%(CF),19.44%(SRF)(p<0.05)。相比CF处理,SRF和OCF提高了0-20,20-40 cm土层的平均质量直径MWD(1.54%~16.92%,2.17%~28.26%)和平均几何直径GMD(5.88%~14.71%,13.04%~39.13%),降低了分形维数D(1.11%~2.09%,4.99%~5.44%),且OCF处理更为显著(p<0.05)。可见,秸秆+缓释肥和有机无机混施处理均有利于土壤肥力提升,且后者效果更为显著。MWD和GMD与土壤SOC和TN的相关性较高,均适合用于揭示团聚体与土壤总有机碳、总氮含量之间的关系;但分形维数D与之无显著相关性关系。