武夷山不同海拔典型森林土壤有机碳和全氮储量分布特征

为探究武夷山森林土壤碳氮储量的分布特征,以武夷山国家公园不同海拔高度(600,1 000,1 400 m)的典型森林土壤为研究对象,研究土壤有机碳和全氮含量及储量随海拔高度的变化规律,分析了影响土壤有机碳和全氮储量变化的因子。结果表明:随着海拔的升高,土壤有机碳和全氮的含量在0—5 cm土层和5—10 cm土层变化规律不同,5—10 cm土层的土壤碳氮含量随海拔变化趋势更为明显,而0—5 cm土层的土壤碳氮含量表现为1 000 m海拔较高; 海拔1 000 m的土壤C/N明显高于海拔1 400 m和600 m; 在土壤有机碳和全氮储量方面,1 400 m明显高于1 000 m和600 m,且高海拔区域土壤碳氮储量的变化幅度显著大于低海拔区域,两土层间差异不显著; 相关分析和RDA分析表明细根C/N和土壤温度是影响土壤有机碳和全氮储量的主导因子。综上所述,土壤有机碳和全氮的分布随海拔升高并非线性增长,受到气候、植被特征及土壤状况的综合影响,高海拔地区土壤碳氮储量对气候变化的响应更为敏感。     

外源碳氮输入对元阳梯田土壤有机氮厌氧矿化的影响

采用室内培养法研究了元阳梯田3个海拔梯度(高海拔为1626~1672 m、中海拔为1532~1537 m和低海拔为1445~1459 m)表层(0~30 cm)土壤和同一海拔3个土壤层次(0~30 cm、30~60 cm和60~90 cm)氮素在厌氧条件下的矿化特征。结果表明:4种矿化处理(对照、加碳、加氮和加碳氮)20天的培养,净矿化量均随海拔高度的降低而降低,随土层深度的增加而降低。矿化速率随培养时间呈现出下降的趋势,后期矿化量变幅缓慢。四种处理净矿化量与土壤有机碳(TOC)、全氮(TN)、溶解性有机碳氮(DOC和DON)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)及轻组碳氮(LFC和LFN)均呈显著性正相关(P0.05)。20天的培养期内的净矿化量总体表现为:对照和加氮处理大于加碳和加碳氮处理。表明有机碳的投入降低了净矿化,可减少氮的损失,元阳梯田土壤中的碳可能对土壤中有限氮素资源具有良好的保蓄作用。     

城市化对城区和郊区森林土壤氮循环的影响

氮循环是陆地生态系统重要的物质循环过程之一。快速城市化改变了生态系统的氮输入和输出,从而影响了城市生态系统的氮循环规律,但目前有关研究还很少。选取北京城区和郊区的油松林、侧柏林和毛白杨林三种森林植被类型,比较研究了不同季节(春季、夏季、秋季)的土壤无机氮库和净潜在矿化和硝化速率的城郊差异。结果表明,(1)城区与郊区硝态氮、氨态氮含量均有明显的季节动态,夏季显著高于春季和秋季。(2)3个季节城区硝态氮含量均显著高于郊区(春季28.41 mg kg-1和19.66 mg kg-1;夏季99.35 mg kg-1和59.51 mg kg-1;秋季9.61 mg kg-1和5.63 mg kg-1)。(3)城区净潜在矿化速率也高于郊区。(4)夏、秋两季,城区和郊区的土壤硝态氮含量不同树种间存在差异,夏季城区的净潜在矿化和硝化也呈现出树种间的差异(P<0.05)。(5)影响城区与郊区无机氮库的环境因子也存在差异,城区土壤无机氮库的变化主要与土壤有机碳和容重相关,而郊区主要与土壤水分相关。因此,城市化能够对森林土壤的氮循环产生一定影响,但其影响程度因研究指标、季节和树种而有所差异。     

喀斯特山地草地土壤酶活性及土壤微生物碳代谢活性研究

为了明确喀斯特山地草地土壤微生物碳代谢功能,研究采用经典统计分析与排序分析,连续3年研究了桂西北喀斯特山地草地不同海拔土壤酶活性和土壤微生物碳代谢活性,并探讨了二者的相关关系。结果表明:(1)不同海拔喀斯特山地草地土壤养分含量(全氮、全碳、全钾、速效磷、碱解氮)呈一致的变化趋势,表现为中海拔高海拔低海拔,并且在不同海拔差异均显著(p0.05);而土壤pH值表现为中海拔高海拔低海拔。(2)不同海拔喀斯特山地草地土壤微生物碳源利用差异较大,其中羧酸类和碳水化合物是主要的碳源类物质,其次为氨基酸类、酚酸类和聚合物类,胺类碳源的利用率最小。(3)不同海拔喀斯特山地草地土壤微生物群落多样性指数随年份的增加而增加(2015—2017年),平均碳源利用丰富度指数(S)、均匀度指数(E)和物种丰富度指数(H)均表现为低海拔中海拔高海拔。(4)不同海拔喀斯特山地草地土壤酶活性(几丁质酶、糖苷酶、碱性磷酸酶、亮氨酸氨基肽酶、过氧化物酶δ和酚氧化酶δ)随年份的增加而增加,平均酶活性均表现为低海拔中海拔高海拔。(5)土壤微生物量碳、微生物呼吸和土壤微生物代谢熵从2015—2017年均呈增加趋势,3年内土壤微生物呼吸平均值基本表现为中海拔高海拔低海拔。(6) RDA排序分析表明:土壤微生物群落多样性与土壤酶活性呈显著或极显著的相关关系,其中土壤微生物代谢熵和微生物呼吸是土壤微生物多样性分布的主要影响因子,而土壤全碳和全氮与土壤微生物群落功能多样性呈显著的正相关,由此表明土壤全碳和全氮是造成不同海拔喀斯特山地草地土壤微生物群落多样性差异的重要原因。     

贵州乌蒙烟区不同海拔烤烟碳氮代谢的差异

【目的】碳氮代谢受各种酶的活性影响,其在烟叶生长和成熟过程中的动态变化直接或间接影响烟叶各类化学成分的含量和组成比例,对烟叶品质产生重要影响。本研究以云烟97为供试材料,通过比较不同海拔高度烤烟烟叶品质、 细胞超微结构和碳氮代谢关键酶活性的差异,来探讨海拔高度对烟叶碳氮代谢的影响,以期为乌蒙烟区优质烤烟栽培提供参考依据。【方法】利用单因素方差分析和多重比较对烤烟常规化学成分进行比较分析; 采用透射电镜观察细胞超微结构,拍照并分析不同海拔高度细胞超微结构之间的差异; 利用磺胺比色法测定硝酸还原酶活性,用3,5-二硝基水杨酸法测定淀粉酶活性和蔗糖转化酶活性; 蔗糖合成酶活性和蔗糖磷酸合成酶活性的测定采用常用方法进行。【结果】1)乌蒙烟区烤烟糖含量较高,烟碱、 总氮含量较为适宜,化学成分协调性较好; 中海拔地区烟叶糖碱比, 氮碱比均大于高、 低海拔地区。2)从移栽后60天开始,中海拔地区烤烟淀粉粒数量和大小发生明显变化,淀粉粒体积的增大和数量的增多均明显优于同时期高、 低海拔地区。3)中海拔地区烤烟在移栽后30天至50天期间,蔗糖转化酶活性大于高海拔地区,蔗糖合成酶、 淀粉酶活性小于高海拔地区; 在移栽后70天左右中海拔地区蔗糖磷酸合成酶活性最高,蔗糖合成酶活性居中,并最终使中海拔地区糖含量高于高、 低海拔地区。在氮代谢方面,硝酸还原酶、 谷氨酰胺合成酶活性变化较单一,均为先升高后降低,中海拔地区谷氨酰胺合成酶活性最高,不仅促进了烟叶的成熟落黄也使得中海拔地区总氮和烟碱含量低于高、 低海拔地区。中海拔地区烤烟生长过程中酶活性的相互协调使得该地区糖碱比、 氮碱比都优于高、 低海拔地区。【结论】海拔高度影响着乌蒙烟区烤烟碳氮代谢的水平; 与乌蒙烟区高海拔、 低海拔地区相比较,中海拔地区烟叶细胞发育更为合理,碳氮代谢协调性更好,化学成分更加协调,可作为乌蒙烟区特色烟叶种植的重要地区。     

阿尔泰山冷杉林下土壤有机碳矿化特征

[目的]探讨阿尔泰山天然冷杉混交林不同海拔梯度下土壤有机碳矿化特征,为天然冷杉林土壤有机碳的分解转化过程研究提供理论依据。[方法]以新疆布尔津县境内阿尔泰山1 300~1 500,1 500~1 700,1 700~1 900m这3个海拔梯度的冷杉(Abies nephrolepis)混交林下土壤为研究对象,在研究了土壤有机碳含量特征的基础上,进一步利用双指数模型对有机碳矿化特点进行了探讨。[结果](1)3个海拔梯度的土壤有机碳含量均表现出随土层加深而降低的趋势,表层富集现象明显,且该趋势不随海拔梯度的变化而变化;(2)3个海拔梯度的各土层有机碳矿化趋势相似。即矿化初期CO2-C累积量增幅较大,而到了中、后期矿化曲线逐渐趋于平缓,CO2-C累积量增幅减小;(3)双指数方程可以很好地拟合出冷杉林土壤有机碳的矿化趋势;(4)土壤有机碳矿化过程进行到100d时各海拔梯度的各土层活性碳均未被完全分解;(5)矿化碳与土壤有机碳总量和活性碳含量均达到极显著相关水平。[结论]土壤有机碳矿化过程表现出明显随海拔变化的特征。土壤活性碳含量是影响矿化作用的直接因素。     

不同海拔高度下梵净山土壤碳、氮、磷分布特征

为探明梵净山地区海拔高度与土壤性质间的关系,在不同海拔高度采集不同深度土层土样,测定土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量。结果表明:在不同采样深度下,随着土层深度的增加,土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷以及碳氮比、碳磷比和氮磷比均逐渐下降。在不同海拔高度下,受气候、生物和地形等因素的影响,0—20cm层土壤中有机质、碱解氮含量与海拔高度显著相关,有机质含量随海拔的增加呈先增加后下降的趋势,在海拔1 450m达到最大值,碱解氮含量随海拔的增加而增加;20—40cm层土壤各项指标与海拔高度相关度不紧密;40—60cm层土壤中,有机质、全氮含量、碳磷比、氮磷比与海拔高度显著相关,均随海拔的增加而增加。     

高寒草原土壤有机碳矿化对水氮添加的响应

[目的]研究不同水氮添加下的高寒草原土壤有机碳矿化过程,探讨土壤性质与土壤碳矿化的关系,为揭示全球变化背景下高寒草原土壤碳转化规律提供科学依据。[方法]设置45%,60%,75%,90%的田间持水量(WHC)4个水分梯度和4个氮添加梯度(0,0.2,0.4,0.8 mg/g)进行室内培养,分析CO_2浓度,测定土壤溶解性有机碳(DOC)、土壤微生物生物量碳(MBC)含量以及土壤酶活性。[结果]①在水或氮添加范围内,土壤有机碳矿化量呈抛物线变化趋势,土壤碳矿化受水分调控更加敏感,氮添加对土壤碳矿化的影响依赖于水分添加量。②土壤水分从45%增加到60%WHC,加速了土壤中可溶性物质溶出,增加了有机碳矿化;施氮量从0 mg/g增加到0.4 mg/g,土壤有机碳含量、土壤微生物量碳含量呈上升趋势,刺激了土壤有机碳的矿化。③90%田间持水量WHC的高水分添加与45%田间持水量土壤水分下的高氮添加(0.8 mg/g)抑制高寒草原土壤碳矿化,高水分添加通过降低土壤通透性抑制有机碳矿化过程,高氮添加通过降低土壤DOC生物有效性、土壤MBC含量、土壤酶活来抑制土壤有机碳矿化过程,高氮添加对碳矿化的抑制作用在90%WHC条件下得到缓解。[结论]随着未来氮沉降量与降雨量的持续增加,青藏高原高寒草原土壤有机碳的矿化作用可能会受到抑制,有利于高寒草原土壤有机碳积累。     

沱江流域中游土壤有机质的空间变异特点及其影响因素

土壤有机质(SOM)是陆地生态系统中碳循环的重要源与汇[1-3]。其不仅能提高土壤肥力和生产力,且其对碳的固定也是人类应对大气CO2浓度升高的重要途径[4-5]。在区域尺度上,土壤有机质主要受气候、土地利用方式、地理因素如海拔高度、坡度和质地等差异的影响[6-9]。且不同自然地理条件和社会经济发展水平的区域,其土壤有机质的主要影响因素及其影响程度也会有所差异[10-12]。     

伊洛河流域土壤保持生态服务功能动态变化

[目的]分析河南省伊洛河流域土壤保持生态服务功能的动态变化特征,为流域水土保持和生态管理建设提供参考。[方法]采用修正通用水土流失方程(RUSLE)和统计学方法,分析2010—2020年伊洛河流域土壤保持功能时空变化特征以及影响因素。[结果](1)2010—2020年伊洛河流域土壤保持功能呈递减趋势;空间分布基本一致,整体呈西南高,东北低的分布格局。(2)不同生态系统类型的土壤保持功能差异较大,2010—2020年森林和灌丛生态系统土壤保持总量较高,农田生态系统面积最大,但土壤保持功能较弱。(3)不同海拔和坡度的土壤保持功能随海拔和坡度的增加不断加强。(4)2010—2020年伊洛河流域土壤保持功能空间差异性主要受地形因素的控制,时间变化主要受降雨侵蚀力的影响。[结论]应注重和维护土壤保持功能较强的森林和灌丛生态系统,增强农田生态系统的水土保持措施,从而提高流域土壤保持功能,有助于提升伊洛河流域的生态安全。     

我国主要土壤剖面酶活性状况

本世纪五十年代以来,由于科学的发展以及新技术的引入,土壤酶的研究愈来愈为人们所重视。试验研究已证明,土壤酶是土壤的组成分之一。     

青藏高原农田生态系统碳平衡

为探讨青藏高原农田生态系统碳平衡规律及其影响因子 ,并揭示其对全球含碳温室气体源、汇变化的贡献与响应 ,1 998～ 1 999连续 2年在拉萨农业生态站农田用静态箱法和生物量取样法开展土壤—植被界面CO2 吸收与排放的试验研究。农作物生长季 ,以冬小麦为例 ,生长前期 (从播种到拔节 )土壤碳排放量高于植被碳固定 ,生长后期 (灌浆到成熟 )则是植被碳固定高于土壤碳排放量 ,从全年来看 ,土壤碳排放量略高于植被碳固定     

太仓菜地土壤硝态氮状况

本文研究了不同种植制度对农田土壤NO3--N含量的影响。结果表明,由于管理方式不同,大棚蔬菜地土壤中NO3--N明显高于其它管理方式下的土壤,NO3--N含量依次为:大棚蔬菜地>露天蔬菜地>传统菜地>稻田。此外,大量的N肥投入带来了土壤pH的改变。土壤pH(y)值与土壤NO3--N含量(x)呈线性负相关(y = -9.961x 98.095 R2 = 0.151 n=84),经统计检验相关性达极显著水平。 -     

云南省烟区土壤中的放射性核素

核辐射危害人类健康，是造成多种全身性疾病，如造血功能障碍，白血病、神经系统疾病和恶性肿瘤等的重要诱因。与所有的食品相比较，烟叶中的天然^238U、^232Th、^226Ra和^137Cs等放射性核素含量较高而引起对人体的危害。因此，有效降低烟叶中的放射性核素含量对于保护吸烟者的身体健康至关重要。     

植物不对称体细胞杂交的研究进展

本文就不对称体细胞杂交研究的方法 ,不对称体细胞杂种的形态学、细胞学、同工酶分析及分子生物学等方面的研究进行了综述。     

CHANGES IN FOLIAR AMMONIUM CONCENTRATIONS IN SUBSTRATE-GROWN STRAWBERRY

Strawberries (Fragaria × ananassa Duch. cv. Nyoho) grown in peat-based substrate often suffer interveinal chlorosis in their immature leaves 10–20 d after planting. Based on our previous results and observations from growing practice, we hypothesized that the cause of this phenomenon could be due to drastic changes in plant nitrogen (N) nutrition in strawberries just after planting into peat bags. To determine optimal sampling time, diurnal variations in foliar ammonium (NH₄)-N concentration were evaluated under greenhouse conditions. Results showed a broadly similar pattern of diurnal variation, with the rates increasing to a maximum at midday and decreasing steadily during the second-half of the light period. However, foliar NH₄-N concentration was higher under sunny than under cloudy or shaded light conditions. In the second part of this study, changes in foliar NH₄-N and in nitrate (NO₃)-N in petioles in relation to the occurrence of interveinal chlorosis were investigated. When the plants were supplied with 30 (control) or 50% ‘Ohtsuka A’ nutrient solution for two weeks after planting, foliar NH₄-N concentrations increased earlier than petiole NO₃-N concentrations, and reached their peak 8 and 10 days after planting in 50% (1.90 μmol g^?1 FW) and 30% (1.78 μmol g^?1 FW) treatment respectively. Interveinal chlorosis was observed in immature leaves in 50% treatment about 10 days after planting while there was no chlorotic symptom in control treatment. The absence of interveinal chlorosis in immature leaves in control plants, led to the conclusion that a high leaf NH₄-N concentration and related accumulation of NH₄-N play an important role in triggering interveinal chlorosis.     

ADVANCES IN DIAGNOSIS OF IRON DEFICIENCY IN AVOCADO

Several methods for determination of extractable iron (Fe; or so-called “active Fe”) have been proposed. In this study, three methods of Fe extraction were tested: 1.5% phenanthroline (pH 3) and 1 M hydrochloric acid (HCl) from fresh leaves, and 1 M HCl from oven-dry leaves. A six-year-old avocado orchard (cultivar ‘Hass’), grown on a calcareous soil in the proximity of Cabildo (Valparaíso region, Chile), was selected for the study. Samples of mature (5–7 moths-old) leaves of different degree of chlorosis were collected. Total Fe concentrations in chlorotic leaves were similar or even greater than in green leaves. Regressions between the extractable Fe concentrations and the leaf SPAD-color were statistically significant for phenanthroline method, while non-significant for HCl methods. Thus, phenanthroline method was superior over others for diagnosis of Fe deficiency in avocado. Phenanthroline-extractable Fe concentration of 6 mg kg^?1 was considered as a critical value for mature avocado leaves.