不同橡胶林对土壤容重及田间持水量的影响研究

为了研究同一区域内不同橡胶林对土壤容重及田间持水量的影响程度,以云南河口抗逆高产、胶木兼优和RRIM600作为研究对象,对土壤容重及田间持水量进行3年调查,结果表明：(1)橡胶林土壤容重为1.09～1.37 g/cm3,相同深度土壤容重相差较小,但随着土壤深度增加,土壤容重逐渐升高,表层土0～20 cm土壤容重显著低于20～40 cm土层;(2)胶木兼优、抗逆高产和RRIM600田间持水量平均值分别为36.92%、35.19%和34.90%,表现为胶木兼优＞抗逆高产＞ RRIM600,但三者田间持水量均随土壤深度增加逐渐降低,0～20 cm土层高于20～40 cm土层;(3)同一橡胶林下不同深度土壤之间,其土壤容重、田间持水量均存在非显著正相关,而相同深度土壤容重与田间持水量之间存在极显著负相关。     

种植年限对胶园土壤剖面有机碳分布特征的影响

通过剖面直接实测法,研究幼树期(4 a)、旺产期(12 a和19 a)3种不同树龄橡胶林土壤有机碳变化特征及其与土壤pH、全氮、C/N比的相关关系。结果表明:(1)4、12、19 a橡胶林土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低;3个树龄橡胶林土壤有机碳总体大小顺序为12 a>4 a>19 a。(2)橡胶林土壤呈酸性反应,且土壤剖面有机碳含量均随深度呈下降趋势,而土壤pH随深度呈上升趋势。土壤不同层次有机碳含量与pH呈显著负相关(R2≥0.708 8)。(3)不同树龄橡胶林土壤有机碳与全氮之间均呈显著的线性正相关,土壤C/N比为8.19~16.49,有利于有机质矿化过程中养分的释放。橡胶林土壤C/N比随树龄的增长不断下降,说明树龄大小对土壤碳氮含量在土壤剖面垂直分布上有一定的影响。     

海南岛橡胶林生态系统碳通量及其影响因子研究

以位于海南岛西北部儋州地区的橡胶林为研究对象,采用涡度相关技术进行长期CO2通量观测,获得海南岛橡胶林生态系统碳通量的动态特征,并分析其对各影响因子的响应情况。结果表明:(1)橡胶林生态系统净碳交换量(NEE)日动态均为"U"型曲线,白天均为碳吸收(NEE为负值),夜间均为碳排放(NEE为正值);全年各月除2月外,NEE月总值均为负值,吸收碳,雨季4~10月各月NEE值均较大,旱季1~3月、11~12月,各月NEE值均较小;橡胶林年固碳能力强大,超过11.0 t C/(hm2·a)。(2)橡胶林生态系统NEE与光合有效辐射(PAR)、冠层内大气平均温度(Ta)、地下5 cm土壤温度(T_-5 cm)和饱和水汽压差(VPD)及地下5 cm土壤含水量(VWC_-5 cm)等均负相关,但影响强度不同,其中PAR影响最为显著;另外NEE还与橡胶林本身林分状况及周围大气环境CO2浓度等相关。     

海南琼中橡胶林土壤磷储量研究

磷是植物生长不可缺少的大量营养元素,研究琼中橡胶林土壤磷储量及分布规律有利于指导施肥,并对热带地区主要橡胶林土壤磷循环研究具有特殊意义。对海南琼中6个龄级(5、10、15、20、25、30年)的橡胶林土壤(土壤分级：0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm)进行调查采样,室内测试分析其磷含量,计算土壤各个层次的磷储量。研究结果表明：(1)琼中橡胶林土壤全磷含量为57.68 mg/kg ,有效磷含量为2.25 mg/kg,全P含量在土壤剖面中无明显的分布规律,有效P含量大致随剖面深度的增加而减少;(2)琼中橡胶林土壤全磷总储量为843.25 kg/hm2,有效磷储量为32.12 kg/hm2。20～40 cm的全磷储量和有效磷储量均最大,分别占31.18%和28.18%。琼中橡胶林土壤总体处于缺磷状态,有必要增施磷肥或复合肥。     

橡胶林生态系统干季微气候特征和通量的初步观测

应用微气象法中的梯度观测系统、涡度相关系统和闭路水汽-CO2廓线系统,使用设置在海南省西部儋州地区一片刚开割的橡胶林中观测铁塔上的观测仪器所得的干季7个晴好天气的微气候观测数据和通量观测数据,对其微气候特征和通量特征进行初步分析研究。结果表明:(1)橡胶林的辐射通量与光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)呈明显的昼夜交替变化;橡胶林林内和林冠上风速昼夜变化明显,风向则多为东北风(15°～40°);林冠上方气温和树冠面表温具有显著的日变化特征,树冠表温日变化幅度大于气温;相同时刻干季橡胶林林冠上方和林冠内湿度和水汽压相差不大;林冠内CO2浓度夜高昼低;土壤温度日变化明显,土壤含水量变幅较小。(2)林冠上方显热通量与潜热通量变化趋势相同,显热通量小于潜热通量;净辐射通量日变化呈规则的倒"U"形,主要由下行短波辐射决定;土壤热通量存在日变化,随土层深度增加变化变小;CO2通量随光合有效辐射发生日变化;水汽通量随净辐射发生日变化。     

西双版纳橡胶林土壤颗粒体积分形维数特征

土壤粒径分布影响土壤质地均匀程度和土壤肥力等,是重要的土壤物理特征之一。运用土壤颗粒体积分形维数模型计算了西双版纳不同林龄橡胶林土壤剖面各层(共计105个土壤样品)的分形维数D值。结果表明,分形维数D值介于2.636 2~2.885 0之间,分形维数与0.002 mm的黏粒体积百分含量呈极显著正相关关系,与0.002~0.05 mm的粉砂和0.05~2.00 mm的砂砾呈极显著负相关关系;不同林型的土壤颗粒体积分形维数随土层深度增加变化不同,10龄和22龄橡胶林土壤粒径分布曲线的波动性较32龄橡胶林的小,各层颗粒之间的差异性较32龄的大;分形维数和土壤黏粒体积百分含量与全钾含量和自然含水率都在p0.05水平呈显著正相关关系,粉砂体积百分含量除与上述土壤基本性质呈显著负相关关系外,还与土壤有机质、全磷呈显著负相关,而分形维数和土壤黏粒体积百分含量与土壤有机质、全磷、全氮、土壤容重、总孔隙度的相关性未达到显著水平。     

基于BaPS技术的橡胶林土壤呼吸研究

阐明橡胶林生态系统土壤呼吸作用及影响因素,对制定橡胶林土壤管理措施、培育土壤有机碳库和评估区域碳收支平衡具有重要意义。本文采用气压分离技术(Ba PS)研究了橡胶林砖红壤的土壤呼吸速率对温度、水分及碳氮源的响应。结果表明,随着土壤温度(10~30℃)的升高,土壤呼吸速率先增加后下降;土壤孔隙度水(WFPS)为35%~60%时,土壤呼吸速率与其呈显著正相关关系(R~2=0.448,p<0.05)。WFPS为60%~90%,二者呈极显著负相关关系(R~2=0.923,p<0.01);与不施氮相比,低量硝态氮的添加(0.5、2.0、4.0 g/m~2)显著促进了土壤呼吸速率(p<0.05),高量铵态氮的添加(10.0~40.0 g/m~2)则显著抑制了土壤呼吸速率(p<0.05)。土壤呼吸速率与硝态氮、铵态氮(4.0~40.0 g/m~2)均呈显著负相关关系(R~2=0.282,p<0.05;R~2=0.345,p<0.05);与不施碳相比,添加碳(1.0~40.0 g/m~2)激发了土壤呼吸速率(p<0.05),二者呈极显著正相关关系(R~2=0.307,p<0.01)。      

耕作方式对双季稻田土壤剖面CH_4和N_2O分布特征的影响

【目的】探明双季稻稻田土壤剖面CH_4和N_2O的时空分布特征,有利于揭示农艺措施对稻田土壤温室气体产生和排放过程的作用机制。【方法】通过小区试验,研究了旋耕(RT)和免耕(NT)在不同培肥措施[不施肥(CK)、仅施化肥(F)、化肥+秸秆还田(FS)]下对双季稻主要生育期田面水和土壤剖面CH_4和N_2O分布特征的影响。【结果】早晚稻季田面水CH_4浓度显著低于土壤剖面CH_4浓度;而田面水N_2O浓度高于土壤剖面N_2O浓度。土壤剖面CH_4浓度随深度增加而下降;而N_2O浓度在土壤剖面中无显著变化。耕作方式对土壤剖面CH_4和N_2O浓度存在显著效应。与NT相比,RT显著增加了土壤剖面CH_4浓度,尤其是0-5 cm和5-10 cm土层;而在部分生育期显著降低土壤剖面N_2O浓度。早晚稻季CH_4净排放通量与上层土壤CH_4浓度相关性高于下层土壤和田面水。表层土壤是影响早稻季N_2O排放的主要因素,而中下层土壤是影响晚稻季N_2O排放的主要因素。【结论】双季稻田土壤剖面CH_4和N_2O具有明显的时空变化特征,而耕作方式对其浓度具有显著影响。     

橡胶林土壤呼吸研究概述及展望

橡胶林生态系统是热带地区重要的人工生态系统,为热带地区的生态服务和经济发展做出了重要贡献,在世界森林生态系统中占有重要的位置。橡胶林土壤呼吸对调控大气CO2有着重要的作用,是全球变化背景下碳循环过程研究的一个重要环节。系统概述了橡胶林土壤呼吸的研究意义、研究方法、影响因素、时空变化以及对干扰的响应和组分区分,指出橡胶林土壤呼吸研究中存在的不确定性,并对后续研究的热点与方向进行展望。     

水分胁迫对灌浆期燕麦叶片光合特性的影响

在盆栽条件下,研究了灌浆期燕麦在水分胁迫条件下光合有效辐射对叶片净光合速率、胞间CO2浓度及气孔导度的影响。结果表明,净光合速率对光合有效辐射的响应均呈直角双曲线变化,水分胁迫不仅使净光合速率减小,而且光补偿点、光饱和点及呼吸速率也明显降低;水分胁迫还使叶片胞间CO2浓度、气孔导度减小,且随光合有效辐射增强减小幅度增大;分析认为,气孔导度和光合速率直接影响胞间CO2浓度变化,但在水分胁迫条件下前者则是影响胞间CO2浓度变化的主要因素,也就是水分胁迫致使净光合速率下降更主要是由于气孔因素作用的结果。     

管理模式对胶园土壤酸性磷酸酶活性动态的影响

对西双版纳割胶、未割胶条件下橡胶林土壤酸性磷酸酶活性动态变化特征及其对不同保护带种植方式(距瓣豆绿肥覆盖与野生杂草覆盖)的响应研究.结果表明,7～12月份橡胶林土壤酸性磷酸酶活性呈现先下降后升高的变化趋势,土壤酸性磷酸酶活性具有表层(0～20 cm)＞中层(20～40 cm)和底层(40～60 cm)垂直差异.不同管理方式下橡胶林土壤酸性磷酸酶活性表现为:割胶处理＞未割胶处理,距瓣豆绿肥覆盖土壤＞野生杂草覆盖土壤.橡胶林土壤酸性磷酸酶活性与全氮、全磷呈显著或极显著正相关.     

海南儋州橡胶林与热带次生林土壤微生物区系研究

采用时空替代法,选取5 a(幼龄林)、10 a(中龄林)、30 a(老龄林)3个年龄的橡胶林,30 a桉树林和热带次生林,研究不同林型下不同微生物类群数量的差异及其随季节的变化。结果表明:不同微生物类群数量大小顺序为细菌﹥放线菌﹥真菌,细菌占微生物总量为93.17%~98.56%,土壤微生物总量大小顺序为幼龄林﹥中龄林﹥次生林﹥老龄林﹥桉树林;不同林型下土壤微生物数量随季节变化差异明显,旱季到雨季,细菌和放线菌数量先减小后增大,不同林型下土壤真菌数量变化不尽相同;在0~30 cm深土壤层内,5种林型下土壤微生物随土壤深度变化不明显;三大土壤微生物类群数量与土壤含水率、土壤p H值之间呈负相关,与土壤有机质含量之间呈正相关。     

不同树龄橡胶林土壤养分变化特征及对细根的影响

通过用根钻法对幼树期（5a）、初产期（9a）和旺产期（16a）3个树龄橡胶林土壤养分变化特征及对橡胶树细根影响的研究。结果表明：在橡胶林0~60cm土层的土壤中,5a橡胶林土壤肥力相对比9a、16a橡胶林的高,9a橡胶林肥力相对较低,土壤养分随着土层增加而减少,不同土层养分含量各有差异。不同树龄橡胶树细根生物量,与土壤养分有不同程度的相关性。典型相关分析表明,除了受树龄影响外,橡胶树细根生物量主要还受以有机质、全氮、速效磷等养分为代表的土壤肥力的影响,在一定的条件下,创造合适的土壤肥力条件是确保橡胶树细根高生长量、高吸收效率和养分循环的基本保证。     

灌水时期对花生生育后期土壤剖面水分变化和产量的影响

通过对防雨旱棚池栽条件下,花生生育后期土壤剖面水分、产量的测定,研究了不同灌水时期对花生生育后期土壤水分时空变化以及花生产量的影响.结果表明,花生生育期内,0～120cm土壤剖面含水量的分布以其变异系数大小可分成激变层、次活跃层、相对稳定层和活跃层4个层次.浇水时期影响土壤水分垂直分布;花生结荚至结荚后20d,苗期浇水和全生育期浇水处理的0～20cm土层土壤含水量随深度增加而降低;结荚后期除全生育期浇水处理外,其余生育期浇水处理0～30cm土层土壤含水量随深度增加而增加;30～70cm土层为花生根系吸水贮存层,土壤含水量随深度增加相对稳定;70cm以下土层含水量均随深度增加而增加,为水分补给层.在花生生育期内土壤水分时间变化特征与灌水时期有密切关系,浇水可明显提高0～20cm土层土壤含水量,70cm以下土层土壤含水量的变化滞后于灌水时期20d左右;结荚期浇水可明显提高花生水分生产效率和产量.     

耕作方式对双季稻田土壤剖面CH4和N2O分布特征的影响

目的 探明双季稻稻田土壤剖面CH₄和N₂O的时空分布特征,有利于揭示农艺措施对稻田土壤温室气体产生和排放过程的作用机制。方法通过小区试验,研究了旋耕（RT）和免耕（NT）在不同培肥措施[不施肥（CK）、仅施化肥（F）、化肥+秸秆还田（FS）]下对双季稻主要生育期田面水和土壤剖面CH₄和N₂O分布特征的影响。结果 早晚稻季田面水CH₄浓度显著低于土壤剖面CH₄浓度;而田面水N₂O浓度高于土壤剖面N₂O浓度。土壤剖面CH₄浓度随深度增加而下降;而N₂O浓度在土壤剖面中无显著变化。耕作方式对土壤剖面CH₄和N₂O浓度存在显著效应。与NT相比,RT显著增加了土壤剖面CH₄浓度,尤其是0-5 cm和5-10 cm土层;而在部分生育期显著降低土壤剖面N₂O浓度。早晚稻季CH₄净排放通量与上层土壤CH₄浓度相关性高于下层土壤和田面水。表层土壤是影响早稻季N₂O排放的主要因素,而中下层土壤是影响晚稻季N₂O排放的主要因素。结论 双季稻田土壤剖面CH₄和N₂O具有明显的时空变化特征,而耕作方式对其浓度具有显著影响。     

不同生育期的胜红蓟对土壤理化性状的影响

为探讨有效防除外来入侵植物-胜红蓟的措施,笔者用盆栽试验研究了不同生育期(营养生长期、开花期、结实期、枯萎期)的胜红蓟对不同深度(0～10 cm、10～20 cm)土层土壤理化性状的影响。结果表明,随着胜红蓟的生长,不同深度土壤的pH值均升高,土壤中铵态氮、全钾含量呈现降低趋势,其他土壤养分均表现为先降低后升高;胜红蓟的生育期与土层深度对土壤铵态氮和速效磷的互作不显著,而对其他土壤养分存在显著的互作。同时,通过比较各生长期的胜红蓟对土壤养分变化的影响,可知胜红蓟在营养生长期至开花期这一阶段使土壤有机质、全氮、硝态氮、铵态氮变化最大,而使土壤全磷变化最大的时期为播种期至营养生长期阶段;在影响养分变化最大的关键生长期,10～20 cm土层的各养分变化大多显著高于0～10 cm土层。通过综合比较经历整个生育期的胜红蓟对土壤各养分的消耗率得出,土壤中硝态氮和全磷的消耗率较高,而全钾、有效钾的消耗率较低,由此可以推断硝态氮和全磷是限制胜红蓟生长的关键养分因子。     

深层渗灌对冬小麦蒸散动态及水分利用效率的影响

为了解渗灌方式下冬小麦的水分蒸散动态及水分利用情况,设置春不灌水(T1)、地上灌拔节水(T2)、地下灌拔节水(T3)、地下灌拔节水+开花水(T4)、地上灌溉拔节水+开花水(T5)5个水分处理,利用称重式蒸渗仪研究了5种水分管理模式下冬小麦的蒸散特征、水分动态及水分利用效率。结果表明,从全生育期来看,冬小麦的耗水速率呈双峰曲线变化,渗灌(T3和T4)的蒸散速率高峰出现在灌拔节水后第五天,常规灌溉(T2和T5)的高峰值出现在灌拔节水后第三天;从每天蒸散动态来看,渗灌和常规灌溉耗水速率均呈"单峰曲线"变化,渗灌拔节水前期呈现"反奢侈耗水"现象,将更多的水用在拔节后期-灌浆期,而渗灌开花水明显抑制了冬小麦耗水,全生育期耗水总量比常规灌溉低1.99%~4.77%;渗灌主要增加了60~100cm土层含水量,常规灌溉增加了0~40cm土层含水量;渗灌增加了穗粒数、千粒重、水分利用效率和收获指数,降低了生物量、籽粒的氮素积累量。综合来看,渗灌通过影响不同土层含水量改变植物的耗水模式,即抑制土壤蒸发并将节余水用于生长后期;提高了水分利用效率和收获指数,降低了籽粒蛋白质含量。     

橡胶林土壤碳矿化特征初探

采用田间试验和室内测定相结合的方法，研究了4、12、19、24 和29年橡胶林土壤矿化碳含量的时空变化特征及其与有机碳含量的比值变化。结果表明：5种树龄橡胶林土壤最高矿化碳含量均出现在0～15 cm土层，随着土壤深度的增加而呈下降趋势；随着培养时间的延长，矿化碳含量呈现从急剧下降到逐渐平稳的变化趋势。而土壤矿化碳含量和有机碳含量的比值在2.03%～5.55%，随着树龄的增加呈现降升不断交替的变化规律。     

气候变化背景下深松播种对玉米农田土壤水热与呼吸特性的影响

2017～2018年夏玉米季,设夏玉米深松播种(ST)和常规免耕播种(NT)2个处理,研究不同播种方式对农田土壤水热动态、呼吸速率、硝态氮含量、产量及水分利用特征的影响。结果表明,玉米全生育期,ST处理地积温显著高于NT处理,2个种植季平均提高160.4℃·d,提高幅度为5.3%。全生育期ST处理平均土壤呼吸速率平均比NT处理高11.7%。采用深松播种,0～100 cm根系利用水分较为活跃土层含水量比免耕播种提高1.2个百分点,其中,21～100 cm提高2个百分点。0～20 cm深松播种土壤种硝态氮含量含低于免耕播种;41～60 cm相反。0～60 cm土层,不同处理苗期至穗期,深松播种处理土壤硝态氮含量稍高,但与免耕播种处理差异不显著。深松播种显著降低玉米农田耗水量,提高水分利用效率,肥料偏生产力也有显著提高。     

氮肥施用方式对土壤有机质与氮素含量的影响

在秸秆还田条件下,研究了氮肥施用方式对白浆土有机质与氮素时空动态的影响.结果表明:在秸秆还田条件下,白浆土0～20 cm土壤有机质含量随生育进程呈增加的趋势,至收获期达到最大值,20～30 cm土壤于R4期达到最大值;白浆土全氮含量随生育进程呈单峰曲线,于R2～R4期达到最大值;碱解氮含量随生育进程呈单峰曲线,0～20 cm土壤于R5期、20～30 cm土壤于R2期达最大值.种肥施氮增加了0～20 cm土壤有机质含量,追施氮肥使10～30 cm土壤有机质含量增加;种肥施氮增加了R2期以前土壤全氮含量,追施氮肥对土壤全氮含量影响不明显;种肥施氮使20～30 cm土壤碱解氮含量降低,对0～20 cm土壤影响不大,追施氮肥使土壤碱解氮含量增加.白浆土有机质含量与全氮含量、有机质含量与碱解氮含量、碱解氮含量与全氮含量均呈极显著正相关.