保护性耕作对黄土旱塬玉米土壤呼吸及微生物数量的影响

研究了实施保护性耕作10年后秸秆还田和免耕对土壤可培养微生物数量和CO2释放的影响,采用LI COR 6400 09土壤气室连接红外线气体分析仪测定了玉米（Zea mays cv.Zhongdan No.2）土壤呼吸速率,采用平板涂抹计数法测定了根际土壤细菌、真菌和放线菌数量。结果表明,免耕和秸秆还田处理玉米花期土壤呼吸速率降低了8.3%和7.8%,玉米收获期土壤呼吸速率降低了15.5%和13.6%;土壤10 cm处地温与土壤呼吸速率变化趋势一致,且在传统耕作处理下最高;与传统耕作相比,免耕和秸秆还田不同程度地增加了根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量,但各类微生物数量之间的比例恒定;土壤呼吸速率与3类根际土壤微生物的数量呈负相关,但不显著。可利用免耕和秸秆还田提高黄土旱塬土壤碳库贮量。     

保护性耕作下黄土高原作物轮作系统土壤健康评价

摘要：在黄土高原雨养农业区,以4个耕作处理[传统耕作(t)、传统耕作+秸秆覆盖（ts）、免耕(nt)和免耕+秸秆覆盖(nts)]的2年3熟粮豆轮作系统为对象,研究了0~5和5~10 cm土壤全碳、有机碳、全氮及微生物生物量碳和氮等指标的变化特征。结果表明,实施保护性耕作7年后,有机碳含量在ts、nt和nts处理下比t处理显著增加22.9%、25.3%和42.6%,0~5 cm层土壤微生物生物量碳和氮含量均以nts最高,t处理最低。在0~10 cm土层内,免耕促进了土壤碳的表聚化,但耕作有助于秸秆有机碳在土壤剖面的均匀分布。研究结果表明,短期尺度下微生物量碳和氮是反映耕作措施的敏感指标,中期尺度下土壤有机碳可以敏感反映土壤健康状况。     

免耕播种机（牧草补播机）

2BMG-18型免耕施肥精少量播种机，无需耕翻土壤。直接进行播种作业。可一次完成切断秸秆或切开根茬、开沟、施肥、播种、压种、覆土、镇压等作业。实现完全免耕，非常适用于我国华北、东北、西北等地区免耕播小麦、油菜，苜蓿及草原牧草补播（草原改良）等。     

不同土壤管理措施下南疆果园土壤微生物及酶活性特征

以新疆南部苹果（Malus domestica）园为对象,研究分析了不同管理方式对果园土壤微生物和酶活性变化的影响。结果表明,不同管理方式下南疆果园土壤中微生物总数量表现为,覆草＞生草＞免耕＞清耕。覆草区和生草区微生物总数量分别比免耕区增加32.90%和11.63%,比清耕增加38.09%和15.99%,果园土壤中细菌数量占绝对优势,其次是放线菌,真菌含量最少。微生物数量垂直分布规律特征明显,各处理细菌、放线菌、真菌数量均以0~20 cm土层最高,且随着土层深度的增加呈减少趋势。不同管理方式下土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶3种酶活性特征表现为,覆草＞生草＞免耕＞清耕,且3种酶活性均随着土壤深度的增加呈下降趋势,与微生物数量分布规律一致。     

不同耕作方法和施氮量对旱作农田土壤CO2排放及碳平衡的影响

全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一,其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕,因此,研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO₂排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要意义。本研究采用田间定位试验,研究4种耕作方式（深松耕、免耕、旋耕和翻耕）结合两种传统施氮量（300和200 kg·hm^-2）处理下旱作玉米农田土壤CO₂的排放规律及碳平衡。结果表明,土壤CO₂日排放速率最大值和最小值分别出现在12：00-14：00和4：00-6：00,趋势与大气温度变化一致;生育期内各处理土壤CO₂排放速率均随生育进程呈先增后降的变化趋势,各处理波动规律基本一致,峰值出现在拔节期、大喇叭期与花期交替期,谷值出现在成熟期,翻耕措施下土壤碳排放总量和作物碳排放效率均显著高于其他耕作方式（P<0.05）,其他耕作方式间差异不显著（P>0.05）;施肥量为300 kg·hm^-2时土壤CO₂排放总量显著高于200 kg·hm^-2（P<0.05）;农田净生态系统生产力、固碳潜力在耕作方式间差异显著,深松耕处理显著高于其他处理（P<0.05）,施氮量间差异不显著（P>0.05）。综上,从固碳减排的角度,深松耕措施和传统施氮量（200 kg·hm^-2）相结合是黄土高原旱区玉米较好的管理模式。     

氮磷添加对燕麦与箭筈豌豆不同种植方式草地土壤微生物-胞外酶化学计量特征的影响

土壤中氮、磷养分是饲草产量与品质提高的重要基础。氮磷添加改变了土壤养分条件并引起微生物生物量及酶活性发生变化。为探究燕麦和箭筈豌豆单播、混播草地土壤微生物特性对不同氮磷处理的响应，本试验以高寒区燕麦单播草地、箭筈豌豆单播草地及燕麦/箭筈豌豆1︰1混播草地为研究对象，设置4种不同氮磷添加处理，包括单施氮肥、单施磷肥、氮磷肥配施和不施肥，研究各处理土壤微生物生物量碳氮磷和土壤胞外酶活性及其化学计量比的变化特征。结果表明：1）单施氮、磷肥均对燕麦单播草地土壤微生物生物量产生负效应；单施磷肥和氮磷配施对箭筈豌豆单播草地土壤微生物生物量产生促进作用；单施氮肥使混播草地微生物生物量碳（SMBC）增加，而氮磷配施使其微生物生物量碳氮（SMBN）降低。2）单施氮肥增加3种草地土壤β-1,4-葡萄糖苷酶（BG）活性，单施磷肥增加3种草地土壤碱性磷酸酶（AP）活性，氮磷配施增加燕麦草地土壤N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、AP酶活性，表明土壤微生物通过增加C、N、P获取酶活性以增加对短缺养分的获取。3）试验3种草地土壤SMBC︰SMBN低于全国平均值，SMBN︰SMBP高于全国平均值，且土壤N︰...     

不同保护性耕作措施对三种土壤微生物氮素类群数量及其分布的影响

通过设置在陇中黄土高原丘陵沟壑区的长期定位试验,研究了不同保护性耕作措施下旱作春小麦-豌豆轮作系统中土壤氨化细菌、硝化细菌和自身固氮菌数量及其分布的差异。结果表明,无论是小麦地还是豌豆地,土壤氨化细菌、硝化细菌、自身固氮菌数量在0～5,5～10和10～30 cm土层中均呈现免耕秸秆覆盖＞秸秆还田＞免耕不覆盖＞传统耕作的趋势,且随着土层的加深,在小麦地中,免耕秸秆覆盖处理的氨化细菌数量比免耕不覆盖处理分别增加了76.21%,146.92%和67.82%, 且差异均达到5%的显著水平,在豌豆地中,各处理自身固氮菌数量逐渐减少,而硝化细菌数量呈先增加后减少的趋势,免耕秸秆覆盖、秸秆还田处理土壤氨化细菌数量逐渐下降,而免耕不覆盖、传统耕作处理的土壤氨化细菌数量先增加后减少。     

不同恢复年限对柠条林地土壤养分含量和酶活性的影响

【目的】探明不同恢复年限对沙化区柠条林地土壤养分和酶活性的影响。【方法】以甘肃省环县甜水镇3、7、15、21 a的人工柠条（Caragana korshinskii）林地以及沙荒地为研究对象，分别采集0～20、20～40、40～60 cm层土样，测定分析不同恢复年限、不同土层土壤养分指标和酶活性之间的变化规律及差异性。【结果】（1）土壤中的有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷、速效钾含量和过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶的活性随着恢复年限的增加呈增加趋势，pH值随恢复年限增加逐渐减小；（2）沙荒地中，土壤养分含量和酶活性在0～20 cm土层最低，在0～40 cm土层中显著低于林地，柠条林地内土壤养分含量和酶活性随着土层深度的增加表现出明显的“表聚”现象；（3）相关分析表明，土壤中的有机碳、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量、过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性之间彼此均呈极显著正相关（P<0.01），与pH值呈极显著负相关（P<0.01）。【结论】不同年限的柠条林对0～20 cm土壤养分含量和酶活性的影响最为明显。。     

连作对百香果根际土壤微生物群落的影响

摘 要：以连作1年和连作3年的百香果根际土壤作为研究对象,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根际土壤中的微生物群落结构组成和多样性变化,以期为克服百香果连作障碍提供指导。结果表明：连作显著降低百香果根际土壤细菌群落多样性和真菌群落丰富度,增加百香果根际土壤的细菌群落丰富度和真菌群落多样性。根际土壤微生物群落组成发生了较大的变化,在门分类水平上,连作三年的根际土壤中变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）相对丰度增加了5.86%和2.21%;放线菌门（Actinobacteria）减少了3.40%,子囊菌门（Ascomycota）减少了28.41%,而毛霉门（Mucoromycota）增加了14.73%,在属分类水平上,连作三年的根际土壤中根际土壤中的γ-变形菌纲中未分类属unclassified_Gammaproteobacteria、黄单胞杆菌科未分类属unclassified_Xanthomonadaceae相对丰度显著增加,酸杆菌门中而Gp2相对丰度显著降低,子囊菌属（Archaeorhizomyces）、孢子丝菌属（Sporothrix）、粪壳菌属（Sordaria）相对丰度减少,小被孢霉（Mortierella）、镰刀菌属（Fusarium）两个病原菌属相对丰度增加。结论：连作改变了百香果根际土壤微生物群落结构,细菌多样性降低,真菌多样性升高,病原菌相对丰度增加,土壤由细菌型向真菌型转化。     

坪床结构对高尔夫果岭土壤物理性状的影响

为了筛选出高质量、低成本的高尔夫果岭坪床结构,通过设4个试验处理：土壤坪床（T1）,纯沙坪床（T2）,半改良沙基坪床（T3）和全改良沙基坪床（T4）,结果表明：坪床的物理性状受诸多因素的影响,新建草坪的土壤饱和导水率和入渗率并没有达到USGA标准。随土壤中的含沙量增加,土壤饱和导水率、土壤入渗率、气体孔隙度都增加。土壤坪床总孔隙度和水分孔隙度高于沙基坪床,容重值小于沙基坪床。4种坪床的pH值显碱性,灌溉水是主要的影响因子。     

保护性耕作对黄土高原小麦田土壤微生物量碳的影响

用氯仿熏蒸提取法测定了不同耕作处理(传统耕作、传统耕作+秸秆覆盖、免耕、免耕+秸秆覆盖)下小麦田的土壤微生物量碳,并探讨了其与土壤有机碳、全氮、小麦产量之间的关系,结果表明,水土保持耕作第三年较传统耕作可以有效地增加小麦田土壤微生物量碳。较之土壤有机碳、全氮、小麦产量,土壤微生物量碳对土壤肥力变化反应迅速。     

氮添加对白羊草土壤不同碳组分的影响

大气氮沉降已经成为全球性的环境问题,为更好地了解氮沉降增加对草地土壤质量的影响,2013年7月,以白羊草（Bothrichoa ishaemum）群落为研究对象,通过人工构建白羊草种群小区,在中国科学院水土保持研究所人工干旱大厅进行模拟氮沉降的控制试验。本试验设置了裸地（LD）、对照（N0）和3个氮（尿素）添加处理,依次为2.5 g·m^-2·year^-1（N2.5）,5.0 g·m^-2·year^-1（N5.0）和10 g·m^-2·year^-1（N10.0）,探讨了氮沉降对白羊草群落土壤总有机碳（TOC）和易氧化有机碳（OC）各组分的影响。结果表明,低浓度（N2.5）氮添加提高了白羊草土壤TOC含量,高浓度（N10.0）氮添加降低了土壤TOC含量;氮添加降低了白羊草土壤C_active（活性碳组分）/TOC比例,增加了C_passive（惰性碳组分）/TOC比例;在N5.0和N10.0氮添加水平,C_passive/TOC趋向于达到50%;土壤活性系数随氮添加浓度的增加而降低。综上所述,随着氮添加浓度增加土壤C_active与C_passive含量趋于平衡,土壤碳库更加趋于稳定。     

不同生长年限老芒麦根际土壤肥力特征

【目的】探讨生长年限对老芒麦根际土壤肥力的影响，为老芒麦种植提供土壤养分管理和施肥参考。【方法】以种植于青海省海晏县“青牧1号”老芒麦根际土壤为研究对象，连续2年（2018年和2019年）监测不同生长年限3个样地（样地1:3龄到4龄；样地2:4龄到5龄；样地3:7龄到8龄）老芒麦根际土壤化学特征变化规律。【结果】2019年3个样地pH值分别较2018年降低了2.77%、2.25%和2.24%，速效钾含量分别减少了18.08%、48.24%和41.32%。2年之间样地2和样地3有机质变化差异不显著，而全钾分别较2018年升高了11.36%和10.78%。样地1和样地2全磷含量均降低，但样地3含量升高了33.59%。样地3全氮降低显著且较2018年减少了30.65%;3个样地老芒麦根际土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性随生长年限增加均呈显著降低趋势（P<0.05），而土壤脲酶活性则明显增加了29.70%、13.41%和118.08%。【结论】主成分分析表明，3龄和4龄老芒麦根际土壤肥力较高，全氮和蔗糖酶对老芒麦根际土壤质量贡献最大。     

青藏高原东部高寒草甸草地土壤物理性状对氮元素添加的响应

依托设置于青藏高原东部夏河县桑科草原的天然草地刈割型草场培育定位试验,探讨不同氮元素添加量对高寒草甸草地土壤物理性状的影响。本试验共设4个处理,分别为对照（CK,0 kg N／hm2）、低氮（LN,50 kg N／hm2）、中氮（MN,100 kg N／hm2）、高氮（HN,150 kg N／hm2）。通过对高寒草甸草地土壤容重、孔隙度、紧实度、土壤团聚体等物理性状进行测定与分析,结果表明,MN 与 HN 处理可显著降低0～10 cm 土壤容重与土壤紧实度、增加土壤总孔隙度、非毛管孔隙度与最大持水量。20～30 cm 土层中 LN、MN、HN 处理均可显著增加土壤容重、土壤紧实度,降低土壤总孔隙度、最大持水量。对土壤团聚体的影响,与 CK 处理相比 MN、HN 处理可显著提高各土层≥0．25 mm 机械稳定性土壤团聚体含量、提升土壤团聚体平均重量直径（MWD）;较之 CK 处理,LN、MN处理可显著提升各土层≥0．25 mm 水稳性团聚体含量,同时不同氮元素添加处理均可显著提升水稳性团聚体和MWD,表明氮元素添加对该区土壤侵蚀性有较好的抑制作用,进而减少水土和养分的流失。对地上和地下生物量的影响,MN、HN 处理能显著提升草地地上生物量;MN 处理显著增加了地下生物量、HN 处理显著降低了地下生物量;LN 处理对地上与地下生物量的影响不显著。通过试验得出结论 MN 处理对土壤物理性状的改善效果较好,该处理改善了土壤容重、孔隙度及土壤紧实度,提高了土壤干筛≥0．25 mm 机械稳定性团聚体与湿筛≥0．25 mm水稳性团聚体含量及其稳定性（MWD）,增加了草地地上生物量和地下生物量。     

添加杨柳树枝对沙化土壤有机碳、含水量及微生物活性的影响

以宁夏银川腹部的沙化土壤为研究对象,设计了添加杨树粉碎材料（B）、添加杨树粉碎材料＋覆盖柳树枝条（C）和覆盖树枝混合粉碎材料（D）3种方式进行沙化土壤的处理,并以不做任何处理的土壤（A）为对照,测定了土壤中有机碳含量、含水量、微生物数量和酶活性。结果表明,B、C和D处理措施均能显著提高土壤含水量、有机碳含量、微生物（细菌、真菌和放线菌）数量(P＜0.05),其中细菌和放线菌数量增加最明显。B和C处理能显著增加土壤中脲酶和过氧化氢酶的活性(P＜0.05),D处理土壤中脲酶活性小于对照,过氧化氢酶活性与对照土壤无显著差异（P＞0.05）。相关性分析表明,土壤含水量、有机碳含量和细菌、真菌、放线菌数量以及脲酶、过氧化氢酶活性相关性显著(P＜0.05)。可见,添加有机物对修复沙化土壤、增加土壤微生物活性有显著作用。     

蛋鸡粪发酵腐熟肥对番茄生长性状、产量、品质和土壤的影响

为降低养殖粪污环境污染,减少化肥施用,该试验研究蛋鸡发酵腐熟有机肥替代化肥对番茄生长性状、产量、品质和土壤的影响,设置施用常规化肥（CK）、蛋鸡发酵腐熟有机肥1 000 kg/667 m²（F1）、蛋鸡发酵腐熟有机肥1 500 kg/667 m²（F2）和蛋鸡发酵腐熟有机肥2 000 kg/667 m²（F3）4个处理组。结果表明,有机粪肥对番茄生长期叶片数、叶绿素和株幅影响不大,但在盛果期随着施肥量的增加,茎粗有增大趋势,株高变化不明显。从产量来看,仅F3组产量略高于CK组,但差异不显著（P>0.05）。与CK组相比,F2组番茄VC含量显著（P<0.05）增加了14.1%,F1组VC含量增加了6.0%（P>0.05）;F1、F2和F3组番茄硝酸盐含量均显著（P<0.05）高于CK组,且表现为随粪肥施用量的增加呈上升趋势。各处理组土壤pH值、容重和盐分无显著差异（P>0.05）;F3组土壤有机质含量是16.74 g/kg,极显著（P<0.01）高于CK组,F1、F2组显著（P<0.05）高于CK组;F1组和F3组土壤总氮相对CK组分别显著（P<0.05）提高了20.3%、17.1%;F1、F2和F3组速效钾略高于CK组,但无显著差异（P>0.05）;值得关注的是,与CK组相比,F1和F3组有效磷分别升高了55.7%（P<0.05）和196%（P<0.01）,F2组则无显著差异（P>0.05）。综上所述,蛋鸡粪肥可一定程度上提高番茄产量,改善番茄品质及培肥土壤,但为避免番茄硝酸盐和土壤氮、磷等富集,不宜超量施用。     

阴山北麓浅耕翻季节对草地植被和土壤的影响

为探求退化草地适宜的生态修复技术,于2010年春季和夏季在希拉穆仁草原开展了浅耕翻处理对草地植被和土壤影响作用的研究。结果表明：1）春季浅耕翻造成了严重的风蚀和土壤粗质化;夏季浅耕翻不会引起风蚀和土壤粗质化。2）春季浅耕翻样地植被稀疏,许多根茎和幼苗干枯死亡或被风吹走。夏季降水增加,植被以一年生植物猪毛菜（Salsola collina）、刺藜（Chenopodium aristatum）、黄花蒿（Artemisia annua）、绳虫实（Corispermum declinatum）等为主,植被盖度30%;夏季浅耕翻样地耕翻后经过几次降水,羊草（Leymus chinensis）迅速生长,重要值高达0.7,成为绝对优势种,植被盖度62%。3）生长季末,春季浅耕翻样地枯落物很少,盖度不足10%,土壤有机质下降约1/3;夏季浅耕翻样地枯落物较多,盖度约30%,土壤有机质增加8%。4）2011年春季对两块样地返青情况的调查表明, 夏季浅耕翻样地明显好于春季浅耕翻样地。综合而言,夏季浅耕翻对草地的恢复作用大于春季。     

荒漠草原植物群落特征及土壤碳氮含量对增温和增水的响应

为探究全球气候变化对草地植物群落特征和土壤养分含量的影响,在模拟增加温度（T0：自然温度;T1：自然温度增加2℃;T2：自然温度增加4℃）和增加降水量（W0：环境降水量;W1：环境降水量增加25%;W2：环境降水量增加50%）的7～8年后,调查了内蒙古荒漠草原植物群落特征并测定了土壤碳和氮含量。结果表明：增温、增水及其交互作用显著降低了荒漠草原植物群落中多年生禾草和半灌木的重要值,而显著增加了多年生杂类草和一年生植物的重要值。此外,增温、增水和同时增加温度和降水量对物种多样性、土壤碳和氮含量的影响并不显著;随着温度和降水量的增加,物种多样性指数和土壤碳、氮含量呈上升趋势。回归分析表明：土壤微生物量碳和氮与植物功能群重要值显著相关（P<0.05）,而土壤全碳和全氮与物种多样性显著相关（P<0.05）,这说明长期增温和增水可能通过调节土壤碳、氮含量对荒漠草原植物群落特征产生影响。研究结果为气候变化下荒漠草原的可持续发展提供数据依据。     

翻耕对半干旱区高寒草甸地表水热条件的影响

通过对青藏高原东北缘半干旱盆地退化高寒草甸地表观测资料的分析,研究了土壤含水量、地表温度和植被盖度之间的相互关系,分析了翻耕所导致的地表植被破坏和土壤属性的变化对高寒草甸的影响。结果表明:1）较高植被覆盖区域内土壤含水量较高;2）降水后,较低植被覆盖区域内地表温度较低,地表蒸散量较大;3）在长时期缺乏降水的情况下,较低植被盖度区域内地表温度较高,土壤含水量偏低。以上结果说明,翻耕后导致的地表植被破坏和土壤属性变化,会导致翻耕区内地表蒸散偏大,更容易出现土壤水分不足的现象,不适合半干旱区高寒草甸群落的恢复。因此,采取增加灌溉或者免耕补播等不破坏地表植被的补播方式,可能更适合该地区内的植被恢复。     

东北羊草草原两种主要群落环境因素对土壤呼吸贡献量的影响

用静态气室法对草群落和碱茅群落的土壤呼吸量进行测定，分析了2种群落土壤呼吸量的季节动态及其与环境因子的关系。结果表明：1）2种群落土壤呼吸的季节动态均呈单峰曲线，羊草群落的土壤呼吸量在8月中旬达最大值13．27g(m^2.d），碱茅群落土壤呼吸量在7月中旬达最大值11．4g(m^2.d）。2）在11种环境因素中，pH、风速、土壤含水量、孔隙度和有机质含量对2种群落土壤呼吸量均有较大的灰色关联度，是主要因素；地温和降水量对2种群落土壤呼吸量的灰色关联工小，是限制因素。3）建立了2种群落土壤呼吸量（y）与土壤0－10cm含水量（x）的回归模型。羊草群落：y＝126．51x-6．5121（R^2＝0．92，P＜05）；碱茅群落：y－60．425x－1．7024（R^2＝0．98，P＜0．05）。