模拟大气氮沉降及短期氮沉降恢复对森林土壤酸化及养分的影响

通过野外模拟试验,研究氮沉降增加以及短期氮沉降恢复对杉木人工林土壤物理性质、pH值、NH4+-N、NO3--N、交换性钙、镁的影响。试验设计为5种处理,分别为N0(0kg·hm-2·a-1)、N1(60kg·hm-2·a-1)、N2(120kg·hm-2·a-1)、N3(240kg·hm-2·a-1)、Nr(氮沉降恢复),每个处理重复3次。以尿素[CO(NH2)2]作为氮源,每月以溶液方式对林地进行喷施。通过3年的处理后发现,氮沉降使土壤容重降低;0-20cm土层pH值出现短期的突增,而20-60cm则随氮沉降量的增大其酸化程度也越大;0-40cm土层中土壤NH4+-N含量从高到低的顺序比较为:N3>N2>N0>N1;40-60cm土层为:N3>N2>N1>N0,;土层中NO3--N含量从高到低的顺序为:N3>N2>N0>N1。氮沉降促进了土壤交换性钙和镁的增加。短期的氮沉降恢复过程中,土壤NH4+-N和NO3—N出现了显著的恢复特征;而土壤容重、pH值、交换性钙、镁也出现了一些恢复现象,但其特征并不显著。     

杨麦间作系统硝态氮淋失的原位研究

利用田间原位淋溶装置研究了杨麦间作系统中林分密度和施氮量对小麦田土壤60 cm深处硝态氮淋失浓度和淋失量及0～80 cm土层硝态氮分布特征的影响。施氮量设不施氮(N0,0 kg/hm2)、常规施氮(N140,140 kg/hm2)、减量施氮(N70,70 kg/hm2)、增量施氮(N210,210kg/hm2)4个处理。结果表明:对照地淋溶水量与降水呈显著正相关关系;杨麦间作系统能显著减少淋溶水量。土壤硝态氮淋溶量随施氮量的增加而上升,对照地60 cm处N210处理下硝态氮淋溶量最大,为13.89 kg/hm2。杨麦间作系统L1(2 m×5 m)小区距树0.5 m处淋溶量比对照麦地减少了60.27%;相同处理距树1.5 m处比对照地减少了50.11%,不同林分硝态氮淋失量不同,但差异不明显。分析认为,杨麦间作系统能有效减少硝态氮在土壤中的淋溶和累积,且存在明显的空间变异性。     

模拟氮沉降对典型阔叶红松林土壤微生物群落特征的影响

【目的】探究氮沉降增加对阔叶红松(Pinus koraiensis)混交林土壤微生物群落特征的影响。【方法】对阔叶红松林进行模拟氮沉降实验,设置对照(N0,0 kg/(hm²·a))、低氮(N1, 30 kg/(hm²·a))、中氮(N2, 60 kg/(hm²·a))和高氮(N3, 120 kg/(hm²·a))共4组处理,在实验样地内采集0～10 cm、≥10～20 cm土层中的土壤,测定土壤微生物生物量碳(SMBC)及土壤微生物生物量氮(SMBN)含量及变化。【结果】① 模拟氮沉降未改变SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的垂直分布; SMBC、SMBN在生长季月动态曲线均为以8月中旬为峰值的单峰型曲线,SMBC/SMBN的曲线波动较大,0～10 cm土层以N0处理的结果波动范围最小(2.83～6.97)。② 模拟氮沉降仅对0～10 cm土层6、8月中旬的SMBC以及5、6、8月中旬的SMBC/SMBN有显著影响(P<0.05),而对SMBC、SMBN及SMBC/SMBN的生长季平均值无显著影响。【结论】模拟氮沉降对阔叶红松林土壤微生物生物量的影响仅在个别月份中表现明显,而对于整个生长季而言,更长时间的模拟氮沉降实验才可能对土壤微生物生物量产生明显的影响。     

模拟大气氮沉降对萍乡土壤酸化的初探

通过野外模拟试验,研究氮沉降增加对萍乡土壤酸化的影响。以尿素[CO(NH2)2]作为外加氮源,设置4种处理,分别为N0(对照,0g·m-2·a-1,以N计,下同)、N1(6g·m-2·a-1)、N2(12g·m-2·a-1)和N3(24g·m-2·a-1),每处理重复两次。结果显示,氮沉降引起土壤pH值下降;表层土壤比下层土壤更敏感;pH值的下降程度与氮沉降量及沉降时间呈正相关。     

N沉降增加对森林生态系统地表=土壤动物群落的影响

在3种南亚热地带代表性森林(季风常绿阔叶林、针阔混交林和马尾松林)中,历经16个月,通过5次取样,对模拟氮沉降增加条件下地表土壤动物群落的响应特征进行了比较研究.试验采用模拟的方法,人为构建了一个氮沉降增加梯度系列,即对照、低氮处理(50 kg·hm-2·a-1)、中氮处理(100 kg·hm-2·a-1)和高氮处理(150 kg·hm-2·a-1).结果表明,N处理水平整体上并未造成土壤动物群落的显著差异.但是,N沉降增加的处理效应在时间尺度上的动态变化中,也即,其在与不同植被演替类型、同一植被内不同取样期的交互作用中可以清楚地表现出来. 在演替尺度上,季风林和针叶林对N处理的反应都很灵敏,前者负效应明显,后者则正效应明显,并因此最终改变了土壤动物群落在不同林分内的分布格局;同时,不同林分对各N处理水平的反应也不同.季风林内,只有低N处理显示了利好效应;混交林内,N处理的利好作用有一个从较高浓度的中N处理向较低浓度低N处理转移的过程;针叶林内,中N处理自始至终都表现了正向作用.N处理效应的表现也有一个年变化的动态过程.在持续的施N处理过程中,各林分中表现良好的处理效应最后都有减弱的趋势,甚至发展到负向效应或转移至更低的N处理水平中.N处理效应的年动态变化过程表明N沉降的累积效应是存在的.与区内的人工苗圃地试验结果进行了比较,并对产生以上响应的内在机制进行了初步探讨.     

西宁市不同功能城区土壤化学性质研究

对西宁市6个不同功能城区土壤化学性质进行了分析。结果表明:土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷含量以风景区最高;土壤速效氮含量以老居民区最高;pH以开发区最高,呈趋碱性演变。在6个功能区,3个土层样品其全磷和速效氮的含量差异均不显著(P0.05);0～5 cm和5～20 cm两个土层样品的pH差异不显著(P0.05),50～60 cm土层,风景区与开发区差异显著(P0.05);全氮含量:0～5 cm土层,6个功能区差异均不显著(P0.05),5～20 cm土层风景区分别与商业区、老居民区、广场区和开发区差异显著(P0.05),50～60 cm土层与开发区差异显著(P0.05);有机碳含量:在0～5 cm土层,风景区分别与广场区和开发区差异显著(P0.05),5～20 cm土层与开发区和商业区差异显著(P0.05),50～60 cm土层与开发区差异显著(P0.05);速效磷含量:0～5 cm和5～20 cm土层,风景区与矿冶区间差异显著(P0.05),50～60 cm土层分别与矿冶区、开发区、广场区和老居民区均差异显著(P0.05)。城市土壤养分在剖面中呈现没有规律性分布。     

川西北高寒草甸土壤养分和微生物群落功能多样性对模拟增温的响应

采用开顶式气室法(OTCs)进行模拟增温,利用常规实验室分析方法和Biolog-ECO生态板法对增温后不同土层(0～10 cm和10～20 cm)高寒草甸土壤养分以及微生物功能多样性进行分析,结果表明:1)增温后0～10 cm土层土壤有机质(SOM)和速效氮(AN)含量减少,速效磷(AP)与速效钾(AK)含量增加,10～20 cm土层的有机质和全氮(TN)含量增加; 2)模拟增温降低了土壤微生物Shannon-Weiner指数与Pielou指数; 3) AWCD值表明模拟增温后土壤微生物总体活性高于对照,且0～10 cm 10～20 cm; 4)主成分分析表明碳水化合物(CAR)是土壤微生物选择利用的主要碳源类型之一; 5)土壤养分与6类碳源的相关性分析表明碳水化合物、羧酸(CAA)、酚酸(PHA)类碳源与土壤养分均存在显著或极显著相关性.     

人工栽培金银花的生物量和元素含量测定及其经济效益估算

采集广西忻城县红渡镇金银花(Lonicera quaponica)种植示范区人工栽培3年生的金银花样品,测定生物量及各器官的主要元素含量,并估算金银花的经济效益.结果表明,金银花的生物生产力是藤茎(0.79t·hm-2·a-1)＞叶子(0.40t·hm-2·a-1)＞根(0.33 t·hm-2·a-1)＞花(0.30 t·hm-2·a-1);金银花的主要元素(N、P、K)平均含量显示花(5.68 kg·hm-2)＞叶子(4.60kg·hm-2)＞藤茎(3.06kg·hm-2)＞根(2.93 t·hm-2);金银花年均产干花1.78 t·hm-2,年均经济收入每公顷35600元.     

优化喷灌水量下不同施氮量对土壤氮素累积和作物产量的影响

为了探寻北京地区合理的施氮量,本文研究了冬小麦/夏玉米轮作体系下优化喷灌时不同施氮量对土壤氮素剖面分布、累积量和作物产量及氮肥利用效率的影响.研究结果表明在优化喷灌条件下单季施氮量为110 kg·hm-2时.土壤氮素含量没有出现增加现象;而单季施氮量大于等于220 kg·hm-2时,0～250 cm剖面均显示出硝态氮累积量增加现象,且硝态氮的累积量随着施氮量的增加而增加.单季施氮量为220～550 kg·hm-2时3年氮素累积淋洗总量(淋洗到100～300 cm土层内)在406～882 kg·hm-2之间;氮素淋洗均发生在夏玉米生长季节,而冬小麦季节在优化喷灌条件下未发生渗漏.由于研究区土壤中试验初有大量氮素累积,使得第一个试验季节,施氮与不施氮处理作物产量差异不显著;但是在后2个试验季节,与不施氮相比,单季施氮110 kg·hm-2能显著增加作物产量,单季施氮高于330 kg·hm-2时氮肥增产效果不明显.单季施氮量高于220 kg·hm-2时,作物氮肥利用效率急剧下降.综合经济效益和环境效益,建议该地区单季施氮肥为110 kg·hm-2较为合适.     

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.     

不同灌溉方式和施氮水平对土体硝酸盐累积和淋失的影响

以华北平原冬小麦-夏玉米轮作体系为对象,研究不同灌溉方式（漫灌、喷灌）和施氮水平对土壤NO3^- -N的时空变化的影响.研究结果表明,与漫灌方式相比,喷灌在一定程度上减少了土壤NO3^- -N向土壤深层的累积;玉米季土壤深层累积大量NO3^- -N,漫灌方式和高施氮量（400kg·hm^-2·a^-1和600kg·hm^-2·a^-1）均显著增加了冬小麦－夏玉米轮作体系土壤NO3^- -N的淋洗,当施氮量在200kg·hm^-2·a^-1以下时,土壤中NO3^- -N的淋洗量与不施氮处理差异不显著．因此,合理灌溉和科学施肥是农业可持续发展的重要保证．     

西昌市高草乡水稻配方施肥“3414”大田试验肥料效应函数分析

通过采用肥料效应函数法原理对试验结果进行回归分析,获得西昌市紫潮砂泥田上水稻产量与氮、磷 、钾肥料效应回归方程模型为Y=6406．46＋23．3105N＋9．317P＋47．5099K～0．07359N^20．01474P^2-0．08069K^2＋0．1159NP-0．09016NK—0．1968PK。在设定的氮磷钾肥料0-3水平范围内符合肥料效应函数法原理的前提下,可求得最高产量施肥量为氮肥（N）167．17kg·hm^-2、磷肥（P2O5）111．45kg·hm^-2、钾肥（K2O）129．21kg·hm^-2,最高产量11271．53kg·hm^-2;最佳经济效益施肥量为氮肥（N）160．27kg·hm^-2、磷肥（P2O5）111．28kg·hm^-2、 钾肥（K2O）113．47kg·hm^-2最佳经济效益施肥量产量11265．85kg·hm^-2。     

几种主要营养元素对直链藻生长速率的影响

在实验室条件下,通过单因子实验和正交实验,研究了不同氮(N)、磷(P)、铁(Fe)和硅(Si)的营养盐及其质量浓度对直链藻生长速率的影响.氮元素的营养盐为:硫酸铵(NH4)2SO4、硝酸钠(NaNO3)和尿素(NH2)2CO,氮质量浓度分别为0,10,20,30,40,50,60 mg·L-1;磷元素的营养盐为:磷酸二氢钾(KH2PO4)和磷酸二氢钠(NaH2PO4),磷质量浓度分别为0,0.5,1,2,3,4,5 mg·L-1;铁元素的营养盐为:硫酸亚铁(FeSO4)和柠檬酸铁(FeC6H5O7),铁质量浓度分别为0,0.02,0.05,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mg·L-1;硅元素的营养盐为:硅酸钠(Na2SiO3),硅质量浓度分别为0,5,10,15,20,25,30,35,40 mg·L-1.单因子的实验结果表明:对直链藻生长速率(K值)影响最大的营养元素分别为:N,P,Fe,Si,其对应的最佳营养盐质量浓度范围分别为20~40 mg·L-1;0.5~1 mg·L-1;0.02~0.05 mg·L-1;10~20 mg·L-1.正交实验结果表明:培养直链藻的最佳营养盐[(NH2)2CO,KH2PO4,FeC6H5O7,Na2SiO3]质量浓度配比为30∶0.5∶0.05∶10.     

滴灌春油菜水肥高效利用技术研究

为滴灌条件下春油菜水肥耦合高效利用技术模式集成提供基础数据资料,在西宁市北郊川水地利用滴灌技术,采用"3414"肥料设计,进行春油菜水肥一体化试验研究。结果表明:在滴灌施肥量N为42~126 kg/hm2、P2O5为27.0~79.5 kg/hm2和K2O为27.0~79.5 kg/hm2时,油菜产量达到2 173.5~3 234.0 kg/hm2,N、P、K肥料效应函数为:Y=130.153 2+11.3421X1+16.659 2X2-7.559X3-0.648 2X21-0.234 6X22-0.641 2X23-2.750 6X1X2+2.498X1X3-0.491 4X2X3,(R=0.856)(Y=产量,X1=氮,X2=磷,X3=钾),根据此方程推荐滴灌油菜最佳施肥量为:N为74.2 kg/hm2、P2O5为65.0 kg/hm2、K2O为31.2 kg/hm2,最高产量可达2 863.6 kg/hm2。滴灌施肥与以往常规方法种植油菜相比,产量基本相当且具有减少化肥投入的效果。     

模拟氮沉降对杨树人工林土壤微生物群落碳源利用类型的影响

【目的】探究氮沉降对杨树人工林土壤微生物群落特征的影响。【方法】以江苏省东台地区沿海杨树人工林为对象,采用Biolog ECO微平板技术,设置4种氮添加水平:N0(0 kg/(hm²·a))、N1(50 kg/(hm²·a))、N2(100 kg/(hm²·a))、N3(150 kg/(hm²·a))模拟不同浓度氮沉降,经过2 a生长季(5—10月)处理,测定杨树林土壤微生物群落碳源利用变化情况。【结果】N2处理可以增强杨树人工林土壤微生物对碳源的代谢能力,氮添加浓度过高则会产生抑制作用; 土壤中微生物对胺类和酚类利用程度表现出较大差异,其中,酚类在高浓度氮处理(N3)时利用程度最高,胺类在低浓度氮(N1)条件下利用程度最高; 硝态氮和平均颜色变化率(AWCD)、Shannon多样性均具有显著正相关性(P<0.05),微生物代谢水平及其结构变化受到硝态氮影响较大。主成分分析表明,PC1和PC2可以表示施氮对微生物群落代谢多样性产生的差异,其中,PC1的方差贡献率最大,碳水化合物、酚类呈负相关(碳源相关系数分别为-0.869、-0.780),氨基酸、羧酸呈正相关(碳源相关系数分别为0.702、0.821),是起主要分异作用的碳源; PC2涵盖了聚合物和胺类两种碳源大类,其中聚合物呈负相关(相关系数为-0.688),胺类呈正相关(相关系数为0.802)。【结论】氮添加会导致杨树人工林土壤微生物群落对碳源利用类型改变,土壤中硝态氮含量与微生物生长代谢及功能多样性呈显著正相关; 六大类碳源中碳水化合物、羧酸是影响土壤微生物群落功能多样性的主要碳源。 关键词:氮沉降; 土壤微生物; 碳源代谢; 群落功能多样性; 杨树人工林     

洪湖湿地野菰群落储碳、固碳功能研究

通过实地调研与实验室测定相结合的方法,研究洪湖湿地野菰（Zizania latifolia）的现存生物量和初级生产力,测算其碳储量、固碳能力,探讨其固碳潜力.结果得出：洪湖湿地野菰地上现存生物量平均0.75kg.m-2（0.52～0.96kg.m-2）,现存碳储量平均0.33kg.m-2（0.23～0.42kg.m-2）;地下部分的生物现存量平均为1.47kg.m-2,其碳储量平均为0.65kg.m-2,均约为地上2倍,因此野菰碳储量主要在地下部分;洪湖湿地野菰地上部分净初级生产力平均合计达0.75kg.m-2.a-1,加上地下部分,平均为1.2kg.m-2.a-1,固碳能力为0.53kg.m-2.a-1,高于全国陆地植被平均固碳能力和全球植被平均固碳能力.与中国不同生态系统的固碳能力相比,由于洪湖湿地野菰种群郁闭度较高,其平均固碳能力强于城市、河流等生态系统,明显高于其他湖泊生态系统.