缙云山亚热带森林林下常见蕨类叶与细根分解碳氮磷释放动态

凋落物分解是森林碳和养分循环的关键环节.长期以来森林凋落物分解研究主要关注森林优势树种.虽然蕨类植物是亚热带森林林下层的重要组分,占林下层大量的生物量,但其凋落物分解过程很少被关注.本研究用缙云山亚热带常绿阔叶林林下12种常见的蕨类叶和细根进行分解实验,监测分解113, 198, 386和586 d后的碳氮磷释放动态.结果表明:蕨类叶与细根初始碳含量无显著差异,但叶的初始氮磷含量均显著高于细根.多数物种叶的碳氮磷释放速率显著快于细根,且叶的碳氮磷主要表现为简单的直接释放模式,而细根的碳氮磷释放则表现出直接释放、富集-释放、富集-释放-富集、始终富集等复杂模式.氮、磷残余率随碳残余率的变化格局分别受初始氮、磷含量的影响.叶与细根间碳氮磷残余率的相关性表现出不同的格局:碳残余率在分解113, 198和386 d后均为显著正相关,但586 d后关系不显著;而磷残余率除在113 d时关系不显著外在其他时间点均显著正相关;但氮残余率在整个分解过程均无显著关系.该结果表明地上地下分解速率是否存在显著相关性与元素类型及分解时间有关.本研究结果为进一步量化蕨类植物对森林生态系统碳和养分循环的重要性提供参考.     

增氧地下滴灌对温室紫茄土壤通气性的影响

以郑州壤质黏土为供试土壤,紫茄为供试作物,设置常规地下滴灌(CK)为对照,研究以循环曝气为增氧方式的增氧地下滴灌(ASDI)对温室紫茄生长及土壤通气状况的影响.结果表明,与CK相比,ASDI处理下15 cm土层E_h最大提高47.92%,D_O最大提高26.95%,而开花期R_s最大提高39.24%,紫茄根长增加23.89%,根系活力提高28.61%,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别提高11.76%,8.02%,16.67%,叶绿素含量增加7.34%,株高增加22.04%,产量增加25.71%,水分利用效率提高25.82%,作物氮、磷、钾利用效率分别提高55.56%,42.86%,43.75%,且存在显著性差异(P0.05).增氧地下滴灌显著改善了土壤通气状况,促进温室紫茄的生长状况,提高作物水分、养分利用效率,进而可实现作物增产的目的.     

土壤——人类生存不起眼的“必需品”

土壤也许是我们日常生活中最不起眼的东西,却也是人类生存和发展的必需资源。土壤不是死的东西,而是我们身边具有生命力的伙伴。然而,你知道吗?我国的土壤正面临着退化和污染,需要我们的珍惜和保护。有土斯有人,万物土中生土壤通常是由固体、水分和空气三部分组成。固体组分包含矿物质、有机质和其他营养成分,这些成分是植物和土壤动物生长的必要条件,同时土壤中还生存着大量的土壤动物和微生物。因此土壤并不像我们通常认为的是死的东西,相反土壤是活的,是有生命力和生产力的。     

尾矿库土壤综合性质与沙棘生长状况相关性分析

以歪头山尾矿库为例,开展现场修复土壤的理化性质、重金属污染、土壤养分与沙棘生长状况的相关性分析.分析结果表明:沙棘的生物量、根径、地径、株高与土壤密度、p H值、孔隙比、阳离子交换量的相关性极高,和电导率呈现较高相关性;沙棘的生物量、根径、地径、株高与土壤有机质、碱解氮、全钾、全氮、速效磷、速效钾含量总体呈正相关性,与全磷含量呈负相关性,且相关性极高;沙棘的生物量、主根长、根径、地径、株高与土壤的Cr和Ni含量的负相关性较高,与Pb和As含量的正相关性极高,沙棘覆盖度与Cd含量的相关性极高;土壤养分对沙棘生长状态的权重值最大;土壤综合性质对C区沙棘的影响最大,对B区沙棘的影响最小.研究结果对尾矿库生态修复工程有较大参考价值.     

不同分解程度木麻黄凋落物的养分特征及微生物功能多样性分析

【目的】通过了解木麻黄凋落物分解过程中的养分变化以及微生物碳源的利用特征,明确凋落物微生物多样性与养分之间的关系。【方法】在海南省海口市桂林洋海滨选取10~15年生木麻黄林,按照“S”形五点取样法,分别采集0~5 cm、≥5~10 cm、≥10~15 cm 等3种不同分解程度的凋落物样品,测定其理化性质,并利用Biolog微孔板法测定凋落物外生菌和内生菌的群落功能多样性,对其进行主成分PCA分析和冗余RDA分析。【结果】①凋落物的分解程度越高,其有机碳、全氮、全磷含量越低。②不同分解程度木麻黄凋落物中外生菌和内生菌功能多样性差异显著,外生菌平均颜色变化率(AWCD)随分解程度增加而增大,而内生菌AWCD则降低。③凋落物分解程度越高,外生菌的Shannon、Simpson指数明显升高,McIntosh指数无显著差异;内生菌的Shannon、Simpson指数也随之增加,而McIntosh指数则明显降低。④外生菌和内生菌对6大类碳源利用强度存在差异,优势碳源分别为糖类和多聚物,分解后期胺类和酚类的利用率均有提高。⑤主成分PCA分析表明,不同分解程度的凋落物外生菌和内生菌对31种碳源的利用均有显著差异;RDA分析表明,碳、氮含量与凋落物外生菌微生物功能多样性指数呈最大相关。【结论】木麻黄凋落物分解程度越大,外生菌碳代谢强度和多样性越高,而内生菌碳代谢强度越低,其多样性越高;凋落物的氮、碳含量是影响凋落物微生物功能多样性的主要因素。因此,外生菌和内生菌在木麻黄凋落物的分解中发挥着不同的作用。     

控释肥养分释放机理及其影响因素研究进展

阐述控释肥的定义与分类,养分释放过程、特征及内外影响因素,包括土壤环境(水分、温度、微生物、pH、质地),包膜材料,制造工艺和施肥方式等,最后对我国控释肥的研究重点作了展望、旨在为控释肥研发和应用提供参考.     

喀斯特高原山区刺梨种植空间格局变化与地形土壤影响因素——以贵州省盘州市为例

为了研究近年来喀斯特高原山区刺梨种植空间格局变化与地形土壤的影响,以盘州市为例,对影像采用目视解译、地学统计分析及实地调研等方法获取2017年和2019年的刺梨种植空间分布特征,引入RS和GIS技术手段详细研究了2017年和2019年的刺梨种植空间分布格局时空变化特征与地形因子、土壤养分含量之间的相关性.研究结果表明:①受海拔、地貌类型和城市分布的影响,通过2017年和2019年的刺梨种植空间分布格局两期监测数据,直观地看出盘州市刺梨种植主要在除中部以外区域的空间分布特征;②盘州市刺梨种植空间分布面积占比情况和种植面积增加区域的占比情况均与全市的坡度分类面积占比规律一致,其坡度类型占比最大为缓陡坡,2017年和2019年刺梨种植空间分布主要在缓陡坡类型,2019年相比较2017年在各个坡度等级种植面积均有增加,在缓陡坡类型刺梨种植增长量占比最大,刺梨种植面积占比主要分布在地形起伏度为70～200 m范围内;③盘州市的土壤pH平均值约为5.98,为适宜种植刺梨的微酸性土壤,有机质、全氮、速效钾等含量主要为丰富和极丰富范围值,有效磷的含量较低,但土壤中各元素含量的丰富程度符合刺梨种植空间分布格局及变化情况.     

毛乌素沙地东南缘樟子松人工林土壤养分研究

以毛乌素沙地东南缘沙漠-黄土交错带樟子松林为研究对象,通过采集神木市、榆阳区和横山区樟子松林下7个土层深度(0～200 cm)的土壤,分别对其养分及颗粒组成进行分析.结果表明:毛乌素沙地东南缘樟子松林土壤养分整体水平低,土壤有机质、有机碳、全氮、有效氮、速效磷、速效钾和盐分的平均含量分别为3.03、1.76 g/kg及59.98、19.28、0.97、36.15、0.25 mg/kg,土壤pH呈碱性.由于影响土壤养分分布的因素及其变化的复杂性,土壤养分含量在区域上和剖面上均存在不同程度的差异.土壤养分含量与土壤粒度之间均存在着较好的相关性,大多数养分因子含量与细沙物质呈显著正相关关系,与粗沙物质呈显著负相关关系.总体上,毛乌素沙地东南缘樟子松林土壤肥力质量自东北向西南逐渐增加且土壤养分具有明显的表聚性.     

贵州五马河流域土壤养分和重金属含量与空间分布

为给五马河流域土地资源可持续利用及生态环境保护提供参考,以五马河流域中三元村为研究对象。通过野外调查和实验分析,利用相关评价方法结合地理信息技术(geographic information system,GIS),采用反距离权重(inverse distance weighting,IDW)插值分别对土壤中养分及重金属空间分布特征、含量水平及重金属生态风险进行分析,结果表明:(1)土壤中全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(SOM)总体含量较丰富,全钾(TK)非常缺乏。土壤养分空间分布TN和SOM含量北部高于南部,TP和TK含量南部高于北部; TN含量最低分布在西南、SOM和TK在中部、TP在东北;(2)Hg、Ni、Cu和Zn平均值高于贵州省背景值,Cd高出背景值和中国土壤污染风险筛选值,存在污染现象,Cr和As为清洁;重金属空间分布Cd、Cr、Hg、As和Zn含量北部高于南部,Ni和Cu含量南部高于北部; Zn含量最高分布在东北、Cu和Ni分布在中部少部分区域,Cd、Cr、Hg和As分布在西北;其中西北存在Cd污染,中部和西南少部分区域存在Cu污染,东北存在Zn污染;(3)部分采样点Cd、Hg已存在潜在生态风险,Cr、Ni、As、Cu和Zn为轻微潜在生态风险; 25%采样点重金属综合潜在生态危害为中度风险,其余为低风险。     

采煤塌陷地土壤氮、磷季节性变化规律研究

以兖州煤矿塌陷地为研究对象,通过分层采集不同水文期的土壤样品,研究塌陷地积水区和非积水区氮、磷变化规律。结果表明,在季节性积水区一个水文年内,土壤中氮元素发生流失现象,全氮流失率达10.03%,碱解氮流失率达30.15%;全磷、速效磷发生沉积聚集现象,其中速效磷的积聚更明显。在非积水区,由于塌陷加剧土壤养分的表聚作用,促使全氮和碱解氮的流失减少。而全磷发生流失,流失率为15.24%。在垂向上,丰水期各指标含量减少的梯度平水期的梯度枯水期的梯度,在0~40cm深度,碱解氮流失率最高为50.6%,速效磷流失率最高为38.11%,在40~60cm变化幅度较小,在60cm深度之下,各指标逐渐成汇聚状态。判定60cm深度为土壤养分的塌陷影响深度。