峨眉山不同海拔土壤氮素转化动态

为了更全面地了解高山土壤矿质元素动态对海拔的响应,2013年7月采集峨眉山4个典型海拔(775,1 575,2 433,3 010 m)土壤样品,并用好气培养法在室内培养42 d,分别测定培养前后的硝态氮和铵态氮含量,计算土壤净氮矿化率.研究结果表明,峨眉山土壤水温状况、全氮、全磷含量均随海拔梯度改变呈现规律的变化趋势.总体上,随着海拔梯度的升高,土壤中硝态氮和铵态氮含量逐渐增加.峨眉山不同海拔土壤净氮矿化速率均为正值,氮素循环以矿化为主,从而为"非生长季"甚至来年春季高山植物的生长提供了一个巨大的潜在氮库.该研究结果不仅弥补了峨眉山土壤生态过程研究的不足,也为研究峨眉山土壤养分循环和植被分布格局提供了理论基础.     

氮素形态对小麦幼苗生长及根系生理特性的影响

在水培条件下分别施用铵态氮、硝态氮、酰胺态氮及20%铵态氮+80%酰胺态氮,研究了3种氮素形态4种处理对小麦苗期生长、根系生理特性及氮素积累的影响。研究结果表明:氮素形态对小麦幼苗生长有显著的影响,在硝态氮处理下,小麦叶重、总生物量最高,日增重高于铵态氮34.5%;硝态氮肥可以提高根干重和根冠比,并可提高根系中的可溶性糖、硝酸还原酶(NRA)活性,氮素吸收效率和偏生产率最高。较好地印证了在水培条件下,小麦喜好硝态氮营养,硝态氮的增效优于其他氮素形态,混合氮源次之,铵态氮略高于酰胺态氮,但两者差异不显著。     

贵州草海湿地不同植物群落表层土壤氮素的赋存特征

在湿地生态系统氮循环过程中,湿地土壤养分供给状况及可利用水平与氮素含量存在直接关系。本研究以贵州草海湿地自然演替下植物群落表层土壤氮素含量作为研究对象,探讨四种典型湿地植物群落（牛筋草、李氏禾、香薷和芦苇）土壤中硝态氮、铵态氮、速效氮和全氮含量以及不同土壤团聚体粒径下湿地土壤氮素的空间分布特征。结果表明：（1）各植物群落土壤阳离子交换量与全氮含量分布趋势基本一致,其中芦苇群落土壤中阳离子交换量、速效氮和全氮含量最高;（2）各植物群落不同粒径土壤团聚体AN和TN含量均无显著差异（p>0.05）;芦苇群落土壤硝态氮含量在各粒径土壤团聚体中含量均低于其他植物群落;李氏禾群落土壤氨态氮含量在不同粒径土壤团聚体中存在显著差异（p<0.05）。植物群落表层土壤氮素含量分布受植物种类及自身凋落物、降雨量和地势、微生物活动和有机质等因素的影响,土壤硝化作用受到抑制或促进,各植物群落铵态氮和硝态氮含量分布有显著差异（p<0.05）。     

华北平原4种主要农作物非根际和根际土壤活性碳氮和酶活性特征

以两种豆科作物(大豆和花生)和两种非豆科作物(玉米和甘薯)为研究对象,对比研究不同作物非根际土和根际土无机氮、微生物量碳氮含量及与活性碳氮转化有关的酶活性的季节变化特征.结果表明:不同生长期内豆科作物根际土铵态氮和硝态氮含量显著高于非豆科作物;玉米生长季内非根际土硝态氮含量显著高于根际土,其他3种作物非根际土硝态氮含量小于根际土;4种作物根际土微生物量碳(MBC)含量显著高于非根际土,根际土微生物量氮(MBN)在苗期显著高于非根际土;作物非根际土铵态氮与硝态氮和蔗糖酶存在显著负相关关系;非根际土硝态氮与蔗糖酶、脲酶和β-葡萄糖苷酶活性存在显著正相关关系;根际土铵态氮和硝态氮与MBC,MBN、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶都存在显著正相关关系.     

降水变化对樟子松人工林土壤无机氮和净氮矿化速率的影响

在北京大学地球环境与生态系统塞罕坝实验站的樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)人工林内, 采用野外降水控制实验和顶盖埋管法, 在生长季内分0~5, 5~10, 10~20和20~30 cm 4层, 研究穿透雨增加或减少30%对土壤无机氮(铵态氮与硝态氮之和)及净氮矿化速率的影响。结果表明, 樟子松人工林地下0~30 cm无机氮含量为6.70±2.31 mg/kg, 其中铵态氮5.59± 1.78 mg/kg, 硝态氮1.11±0.77 mg/kg。不同土壤深度的无机氮含量无显著差异, 3种穿透雨处理间的土壤铵态氮和无机氮含量无显著差异, 增雨处理的硝态氮含量显著低于对照。0~30 cm的土壤净氮矿化速率为?0.24 (?6.65~10.24) mg/(kg?30d)。穿透雨处理和土壤深度对净氨化速率无显著影响, 0~5 cm的净硝化速率和净氮矿化速率显著高于其余3层, 增雨和减雨处理的净硝化速率和净氮矿化速率显著高于对照。研究结果说明降水变化对土壤铵态氮及氨化作用的影响弱于对硝态氮及硝化作用的影响, 这有助于更准确地评估降水变化对人工林生态系统服务功能和氮素生物地球化学循环过程的影响。     

氮肥形态对冬小麦干物质积累与产量的影响

采用不施氮(对照)、施用等氮量的铵态氮(硫酸铵,AS)、硝态氮(硝酸钠,SN)和2∶1的硝态氨、铵态氮(SN与AS质量比为2∶1)处理,同时在洛阳3个试验点上进行了田间试验,研究了铵、硝态氮对冬小麦干物质累积量﹑产量构成因素及产量的影响。研究结果表明:施肥处理平均比对照组干物质累积量增加36.2%,单施硝态氮干物质累积量最大,硝态氮比铵态氮处理成熟期增加6.5%。硝态氨、铵态配合次于硝态氮而高于铵态氮。氮肥形态主要影响小麦产量构成三因素中的穗数。单施硝态氮穗数、穗粒数和粒重分别比对照组增加15.6%3.6%和5.4%;比施用铵态氮肥穗数增加6.1%。硝态氨、铵态氮配合效果次之。氮肥形态对小麦地上部分生物量、产量构成因素的显著作用最终影响了籽粒产量:施用硝态氮肥比对照组平均增产21.1%,比铵态氮增产9.2%;硝态氨、铵态氮配合比对照增产13.1%。     

吉安城郊不同土地利用方式下的土壤氮素特征

以吉安市城郊各类典型土地利用方式下的土壤为研究对象,选取菜地(V)、城市绿地(G)、林地(F)、稻田(P)四种土地利用类型,分析不同土壤0~10 cm和10~20 cm层次中的氮素形态及其含量.结果表明:吉安市城郊地区表层0~10 cm土壤全氮含量为564~964 mg·kg-1,土壤中以稻田最高,平均含量为964 mg·kg-1,其次是菜地、绿地和林地土壤,其平均含量分别为769,646和564 mg·kg-1;铵态氮和水解氮在稻田0~10 cm土壤中的平均含量分别为99.2 mg·kg-1和120 mg·kg-1,远高于菜地、绿地和林地;土壤硝态氮含量为3.08~27.2 mg·kg-1,硝态氮在4种土地利用类型中土壤含量大小顺序大致为:菜地≈绿地>稻田>林地.不同形态的氮素含量在10~20 cm土壤中的变化规律与0~10 cm基本相同;对于同一土地利用类型土壤不同层次间的各种氮素含量,均是0~10 cm高于10~20 cm.     

香根草对不同形态氮吸收动力学特性研究

对香根草不同形态氮素吸收动力学特性进行了研究,其吸附曲线均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,采用Hofstee转化式对实验数据进行处理,得出以下结论： 1)香根草对铵态氮的亲和力小于对硝态氮的亲和力(Km铵态氮＜Km硝态氮),说明香根草有优先吸收硝态氮的趋势; 2)香根草对铵态氮的最大吸收速率Vmax为6.3479 μmol·g－1·h－1,对硝态氮的最大吸收速率Vmax为2.2219 μmol·g－1·h－1,Vmax铵态氮＞Vmax硝态氮,表明香根草对铵态氮的净化速率大于对硝态氮的净化速率;3)对于富营养化水平较高的水体修复,香根草具有更高的效率,可以将Michaelis-Menten动力学模型应用于不同营养化水体修复植物的选择.     

鄱阳湖湿地泗洲头洲滩浅层土壤氮素的时空特征

湿地是全球氮循环的N源、N汇和N转化器,自然湿地氮的研究对于揭示生态系统氮循环的规律具有重要意义.以鄱阳湖湿地泗洲头为研究区域,根据湿地海拔高程梯度(10～17 m)采取表层土壤0～20 cm土层样品,分析了土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮的空间分布特征.结果表明:鄱阳湖湿地泗洲头表层土壤氮含量空间分布较为复杂,0～10 cm土层的氮含量和10～20 cm土层的氮含量呈现相似的梯度特征,0～10 cm土层的土壤氮含量要高于10～20 cm土层的土壤氮含量,其中0～10 cm土层和10～20 cm土层的全氮、铵态氮、碱解氮含量最高均值出现在高程13～14 m,硝态氮最高均值出现在高程16～17 m.利用SPSS双变量中的pearson相关性检验表层土壤全氮、铵态氮、硝态氮、碱解氮与地上生物量、土壤pH值、土壤含水量、年均淹水时间、高程之间的相关性,结果表明:土壤氮素与地上生物量的相关性在统计学意义上最为显著,而与其他环境因素的相关性并不明显.这反映了鄱阳湖泗洲头表层土壤氮含量的空间分布与积累过程受干扰的因素比较复杂.     

稻虾共作模式下水体及土壤氮磷变化特征研究

稻虾共作模式是一种新型的生态种养模式,研究不同生长阶段水体及土壤氮磷含量的变化特征对农业面源污染防治具有指导意义.以江西省新建恒湖垦殖场稻虾基地为研究对象,分别于不同生长期采集灌溉水、田间水、排水及土壤,检测3类水体及土壤中的硝态氮、铵态氮、总氮及总磷的含量.结果表明:水体中氮磷等物质均为排水>田间水>灌溉水,铵态氮及硝态氮在抽穗期及灌浆期远高于其他生长期,总氮在整个生长周期中变化不大,总磷为逐渐上升;土壤中硝态氮在分蘖期及成熟期最大,土壤全氮在成熟期最大,土壤铵态氮及全磷变化不明显.可见,应针对不同生长期合理施肥,在抽穗期及灌浆期减少肥料的投入,同时加强农田排水氮磷的防控.     

退化喀斯特植被不同恢复阶段土壤质量变化

为探讨退化喀斯特生态系统植被恢复对土壤质量的改良效果。本文对花江流域退化喀斯特植被不同演替阶段的土壤的石砾含量、含水量、容重、持水量、孔隙度、pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K等理化指标进行测定分析。结果表明:植被恢复促进了喀斯特山地土壤pH值降低、控制了土壤pH值的上升。土壤石砾含量随植被恢复而下降;有机质含量随植被恢复而上升。在整个演替的过程中,全氮、全磷、全钾、碱解氮及速效P、K含量随植被的恢复而呈波动变化的趋势;土壤质量的生境变化总体上表现为石沟较高。综合分析表明,研究区植被恢复总体上促进了土壤理化质量的提高。     

桂林毛村岩溶区和非岩溶区土壤有机质与氮分析研究

用五点混合取样法采集广西桂林毛村岩溶区和非岩溶区典型林地、灌草丛地和耕地的0～20cm,20～40cm土壤样品,以高温外热重铬酸钾氧化-容量法测定有机质含量,半微量凯氏法测定全氮含量,碱解扩散法测定有效氮含量,电位法测定pH值.结果表明:岩溶区和非岩溶区的有机质,全氮和有效氮的含量都是表层明显高于底层;相同土地利用类型下,有机质、全氮和有效氮在0～20cm的含量是岩溶区高于非岩溶区,且林地＞灌草丛地＞耕地;有效氮含量与全氮和pH值有显著的正相关关系.     

Sources and migration path of chemical compositions in a karst groundwater system during rainfall events

Physical and chemical dynamics at Jiangjia Spring (JJS), the outlet of the Qingmuguan karst groundwater system in Chongqing, were monitored in situ during rainfall events to acquire a series of high-resolution data. Principal component analysis (PCA) was employed to identify the sources of chemical compositions in the karst groundwater. The coefficients of variations (CVs) of the physical and chemical data of JJS were utilized to interpret the migration path of the chemical compositions. The results showed that water-rock interactions, agricultural activities, and soil erosion were the main sources of the groundwater chemical compositions. Ions of potassium, sodium, nitrate, chloride and phosphate from agricultural activities together with ions of calcium, magnesium, strontium and bicarbonate derived from carbonate dissolution appear to be stored and regulated by the karst unsaturated zone in features such as fissures, pores and solution cracks. The concentrations of the ions remained relatively stable and they showed low CVs owing to their migration by diffuse flow to recharge the underground river. In contrast, concentrations of ions such as total iron, total manganese and aluminum from soil erosion were unstable and showed high CVs owing to their migration by overland flow to recharge the underground river directly via sinkholes. During heavy rainfall events, the nutrients from agricultural activities and sediment from soil erosion could quickly impair the aquatic ecosystem and pose serious threats to water quality. Therefore, it is necessary to reinforce management of the ecological system for better control of the influx of mass nutrients into the karst aquifer system.     

桂西北喀斯特生态系统退化机制与适应性修复试验示范研究

围绕喀斯特退化生态系统恢复与重建的国家重大需求,针对喀斯特生态系统植被群落稳定性差、土壤生态功能恢复滞后、生态治理成效缺乏可持续性等问题,依托广西环江喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站,我们开展了桂西北喀斯特生态系统退化机制及适应性修复研究,提出了喀斯特生态系统服务功能优化调控的理论与技术体系,为西南喀斯特区域石漠化综合治理及社会经济可持续发展提供科学依据与技术支撑。     

不同水土流失治理模式下的土壤理化特征

在福建省长汀县水土流失区土壤调查与实验的基础上，对土壤理化特征进行深入分析．研究表明：研究区内因水土流失严重，土壤质地太粗，土壤养分的全量与速效含量都很低，全P和速效P的含量尤为明显，要使植被得以恢复，施肥特别是施用磷肥是一个极为重要的环节．各种土壤养分含量均随土壤侵蚀程度的增强而呈递减之势．裸露坡地土壤养分各指标均明显低于研究区的平均水平，不同的水土流失治理措施均促进了土壤肥力的提高，以园地对坡地土壤肥力的提高作用尤为明显．种植草被对磷素含量的提高起到积极的作用．随着植被覆盖度的增加，土壤养分各指标含量都随之呈现增大之势，水土流失区种植草被是生态恢复与重建的关键环节．     

不同沼泽地对神农架大九湖湿地土壤—植被碳氮磷化学计量比的影响

湿地生态系统碳氮磷(C、N、P)生态化学计量比已成为当前探索群落生态动态过程的热点.然而,人类活动对沼泽湿地生态化学计量比的影响规律及其影响机制尚未明确.以神农架大九湖沼泽湿地为研究对象,探索植被—土壤碳氮磷生态化学计量比及其对人类活动的响应规律,以期为该区域湿地保护恢复提供决策支撑.研究表明:随着人类活动的影响,与泥...     

石漠化的概念及其内涵

石漠化是目前西部地区经济发展、生态恢复与重建工作最为严重的问题之一。笔通过对荒漠、荒漠化、沙漠化等相关概念的比较和现有石漠化内涵的归纳总结，在分析石漠化的形成原因、特点、区域和基质的基础上，认为石漠化属于荒漠化的范畴，是人为干扰与自然背景共同作用的结果。石漠化特指在我国南方湿润地区，碳酸盐岩发育的喀斯特脆弱生态环境下，由于人为干扰造成植被持续退化乃至丧失，导致水土资源流失，土地生产力下降，基岩大面积裸露于地表(或砾石堆积)面呈现类似荒漠景观的土地退化过程。     

喀斯特石漠化山地退化土壤生态修复研究进展

喀斯特山地特殊的地质地貌和气候特点导致其土壤发育缓慢、土层浅薄、水土流失严重,在人为活动干扰下极易退化形成石漠化景观。笔者分析了喀斯特石漠化成因与治理措施,喀斯特山地土壤特点及存在的问题,总结了喀斯特山地退化土壤不同类型修复技术和修复措施对土壤理化性质及微生物特性的改良作用,并通过收集相关文献数据,采用Meta统计分析方法,比较和分析了生物炭、化肥、有机肥、化肥有机肥混施、生物炭基肥、生物覆盖和生物结皮等不同措施对喀斯特退化土壤物理性质、土壤水分、土壤侵蚀、土壤肥力、土壤微生物群落结构组成和类群多样性的影响差异和作用机理。总结认为:喀斯特山地土壤生态系统是植被恢复的重要基础,改善土壤质量是提升喀斯特植被生态修复成效的主要技术措施之一。施用生物炭和生物结皮技术可降低土壤容重,增加土壤孔隙度和保水性能,具有显著的土壤改良效应;施用生物炭和生物炭基肥对土壤肥力的改良效应更为显著;生物覆盖技术可显著降低土壤侵蚀量。今后应在不同区域喀斯特山地退化土壤生态修复关键限制因子辨识、土壤改良集成技术对喀斯特退化土壤的生态修复效果、新型生物炭基菌肥研发、土壤固碳增汇技术等领域开展进一步研究。     

修建后的临汾汾河公园土壤养分评价

以临汾市新建的湿地汾河公园为研究对象,通过对30个样点的园林土壤进行养分分析,以3个农田样点为对照,从有机质、碱解氮、速效磷和速效钾四个土壤养分指标分析土壤养分含量状况,对其园林土壤质量作出客观评价.结果表明汾河公园的建造显著降低了汾河沿岸的土壤的有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量,现有机质和速效钾含量处于B级,属于中等水平,而碱解氮和速效磷含量仍为C级,处于匮乏的状态.人为调控土壤肥力有利于公园植被恢复及生态环境的平衡发展.     

鸡粪添加木质素对平邑甜茶根区土壤硝酸盐代谢的影响

为研究鸡粪和木质素处理对平邑甜茶根区土壤硝酸盐代谢的影响,采用盆栽实验,添加质量分数12.5%鸡粪、12.5%的鸡粪+木质素1.5 g/kg、12.5%的鸡粪+木质素2.5 g/kg的处理,在春、夏、秋三个季节分别取样,分析土壤硝酸盐代谢变化规律。结果表明,施用鸡粪和木质素比单施鸡粪抑制了土壤铵态氮向硝态氮转化的速率,降低了土壤硝化强度,施加木质素越多抑制效果越明显,在各个季节对反硝化强度影响不同。木质素提高了土壤硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性以及土壤铵态氮的含量,降低了土壤硝态氮的含量。施用木质素能明显抑制土壤氮素流失,该研究为木质素的合理应用提供了理论依据。