石漠化区退耕植桑地土壤养分与生态化学计量特征

【目的】探明石漠化地区退耕植桑后土壤养分与生态化学计量变化特征,为进一步优化石漠化地区桑园管理提供的理论依据。【方法】结合实际调研,以"空间代替时间"方法,选取荔波退耕还林1年的桑园作为对照,研究还林10年的桑园土壤在不同季节、不同剖面养分及其生态化学计量变化特征。【结果】(1)石漠化地区退耕植桑利于土壤养分的改善,桑树在全年生长过程中养分呈波动性变化;不同土层还林桑园土壤C、N、P具有"表聚性"现象,随土层深度递增而逐渐减少。还林10年桑园土壤有机碳和全钙含量随季节变化呈降-升-降变化,全氮和全磷含量持续下降,全钾含量呈先降后升的变化趋势。(2)石漠化地区退耕还林种植桑树后,还林10年的桑园土壤C/N、C/P、N/P增大,而C/K、C/Ca和N/K减少。C/P、N/P随季节变化呈升高趋势,但随剖面深度呈急剧减小趋势。【结论】桑园土壤主要受磷素限制,其次是氮素。在经营管理桑园时,除补充所需养分,还需注重土壤元素间变化。退耕还林桑园土壤生态化学计量比与养分显著相关,OC(有机碳)、TN(全氮)对土壤C/P、C/K、N/P、N/K贡献为正,TCa(全钙)对土壤C/K、N/K贡献为正,而TP(全磷)对土壤C/P、N/P贡献为负,TK(全钾)、TCa对C/Ca贡献为负。     

雷州半岛不同林龄桉树人工林土壤化学计量特征

【目的】理解尾巨桉人工林土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量及其化学计量学特征随林龄(1、2、3、5、7年生)的变化,为研究尾巨桉人工林可持续发展提供理论基础。【方法】运用空间代时间的研究方法,选取立地条件相近的5个林龄的林分,在各林分内设置3块样地,采用5点法分层取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量,并计算不同元素之间的计量比。【结果】尾巨桉人工林表层土壤(0～20 cm)的有机碳含量随着林龄增加而增加,但不同林龄表层土壤的全氮含量差异不显著。5年生林地全磷与全钾含量均低于或显著低于(P0.05)其他各林龄;不同林龄林下土壤有机碳和全氮含量均随土层深度增加而下降,土壤全磷及全钾含量随土层深度变化未产生显著差异;随林龄增加,表层土壤碳氮比、碳磷比有增加趋势,土壤磷钾比、碳钾比、氮钾比随着林龄的增加呈现先降低后升高的变化趋势,不同林龄间土壤氮磷比未产生显著差异;相关分析表明:土壤有机碳与土壤全氮、全磷含量呈极显著正相关(P0.01),土壤全氮、全磷及全钾含量间相关性均不显著(P0.05)。【结论】研究区尾巨桉中幼龄期林下土壤碳氮循环速率较低,随林龄增加,土壤有机质矿化速率有所下降。5个林龄土壤磷元素含量较充足,氮元素成为主要限制因子。     

闽南山地树种转换对土壤碳氮磷及化学计量的影响

【目的】为了解闽南山地杉木转换为固氮树种黑木相思和速生树种桉树后,对土壤碳氮磷储量及化学计量特征的改善状况。【方法】以杉木采伐迹地上营造的3种同林龄人工林（杉木、桉树、黑木相思）为研究对象,采集林下0～10,10～20和20～40 cm土层的土壤样品,测定其有机碳、全氮、全磷、pH及6项物理性质（容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度）,并计算其化学计量。【结果】桉树和黑木相思土壤的有机碳含量显著高于杉木土壤,3种林分土壤的有机碳和全氮含量随着土层加深显著降低,全磷含量受土层和树种的影响较小;单因素方差分析显示3种林分土壤的C∶N、C∶P、N∶P和C∶N∶P随土层的变化未表现出一致的规律,但整体表现为随着土层加深而降低,黑木相思和桉树土壤的C∶N、C∶P、N∶P整体高于杉木土壤,3种林分土壤的化学计量均处于中等变异水平;土壤容重与有机碳、全氮、C∶N、C∶P、N∶P呈显著负相关,最大持水量、最小持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度与有机碳全氮及化学计量比均具有显著相关性,一元线性回归分析显示有机碳与全氮、C∶N、C∶P均呈极显著正相关,全氮与C∶N和N∶P呈极显...     

岩溶区次生林地不同地貌部位土壤C、N、P化学计量特征

[目的]探讨土壤C、N、P化学计量学在岩溶生态系统中的生态指示作用,揭示岩溶生态系统各组分之间的养分循环规律,为阐明岩溶生态系统的稳定性提供参考.[方法]分别在岩溶区次生林地采集山脚、山腰和山顶3个地貌部位表层土壤样品,测定土壤有机C、全N和全P含量,并分析不同地貌部位土壤的C、N、P的生态化学计量特征.[结果]岩溶区次生林地中土壤有机C、全N和全P含量分别为28.09～189.98 g/kg、1.19～8.79 g/kg和0.50～1.62 g/kg.土壤P元素含量较稳定,土壤C和N变异程度相似.土壤C/N为3.66～47.27,C/P为26.25～189.06,N/P为1.52～12.80,其中C/N和C/P均不符合正态分布,N/P符合正态分布(P＞0.05).土壤有机C和全N含量均为山脚部位最高,并且与山腰和山顶部位的差异达显著水平(P＜0.05,下同);土壤全P含量则为山顶部位显著高于山脚和山腰.土壤C/N随着海拔的升高而变大,而C/P和N/P的趋势恰好相反,即随着海拔的升高而逐渐变小.土壤有机C、全N和全P含量两两之间均呈极显著正相关(P＜0.01,下同);C/N与C/P呈极显著正相关,与N/P呈极显著负相关;C/P与N/P呈极显著正相关.[结论]岩溶区土壤的有机质含量高于同气候带下其他类型土壤,营养元素N和P含量相对丰富,但能被作物吸收利用的有效态的N和P含量不足,有效性偏低,且土壤C、N、P化学计量受地貌部位影响较明显.     

茂兰喀斯特森林不同地形土壤生态化学计量特征

[目的]分析茂兰喀斯特森林土壤生态化学计量特征的地形差异性,为喀斯特森林物种多样性维持机制研究提供理论依据.[方法]在茂兰喀斯特森林研究区选取3种地形(坡地、槽谷和漏斗)的土壤样品,测定其有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)和全钾(K)含量及其生态化学计量比,通过Canoco 4.5对土壤生态化学计量特征与土壤环境因子的关系进行冗余分析(RDA)和相关性分析.[结果]土壤C、N、P、K及其化学计量比的变异系数均较小,最小为0.12(C:N),最大仅为0.55(C:K),均在0.10~1.00范围内,表现为中等程度变异.研究区土壤C、N、P和K元素含量水平整体较高,其均值分别为102.78、9.41、3.99和9.30 g/kg.不同地形土壤有机C和全N含量及C:N、C:P、C:K、N:K和P:K均表现为漏斗>槽谷>坡地,全P含量表现为槽谷>漏斗>坡地,全K含量表现为槽谷>坡地>漏斗.RDA结果表明,自然含水量对土壤C、N、P、K及其化学计量特征比的影响极显著(P<0.01,下同),对容重影响显著(P<0.05,下同),而对pH无显著影响(P>0.05).相关性分析结果表明,自然含水量与有机C、全N含量及C:P、C:K和N:K呈极显著正相关,与P:K呈显著正相关;容重与有机C、全N含量及C:K和N:K呈极显著负相关,与全P含量、C:P和P:K呈显著负相关;pH与土壤生态化学计量特征不具相关性.[结论]茂兰喀斯特森林研究区内土壤有机C含量相对较高,N和P养分含量丰富;自然含水量是影响土壤C、N、P、K及其生态化学计量比的主要驱动因子.     

四川盆地南缘不同海拔金佛山方竹林(Chimonobambusa utilis)土壤化学计量及笋产量特征

【目的】研究不同海拔梯度金佛山方竹林土壤化学计量、笋产量特征及关系,阐明其对海拔变化的响应规律。【方法】选取四川盆地南缘古蔺县3种海拔梯度(1 400～1 600 m、1 600～1 800 m和1 800～2 000 m)金佛山方竹林为研究对象,测定土壤碳、氮、磷含量及笋产量,计算土壤生态化学计量特征。【结果】①随海拔升高,土壤有机碳、全氮、全磷含量呈增加趋势(13.03～65.35 g/kg,1.63～5.57 g/kg,0.2～1.27 g/kg),全钾含量随海拔梯度升高呈先减少后增加趋势(12.69～19.90 g/kg)。依据全国第二次土壤普查养分分级标准,研究区土壤有机碳、全氮和全磷含量在高海拔地区含量处于高水平,而全钾在不同海拔分布均处于中等水平。②随海拔升高,土壤C/N、C/P和N/P均呈先增加后减小趋势(8.17～13.57,52.99～131.66,4.56～9.77),不同海拔梯度间差异显著(P<0.05),土壤化学计量特征较土壤养分含量对海拔变化的响应敏感,该区主要缺磷区域集中在低海拔地区,相对富磷区域集中在高海拔地区。③笋产量随海拔梯度升高表现为先减小后增加的趋势(496.88～1 966.88 kg/hm~2),笋产量与全磷、有效磷呈极显著正相关,与水解性氮呈显著正相关,与C/P、N/P呈极显著负相关,金佛山方竹林土壤磷含量是影响笋产量的主要因素。【结论】3个海拔土壤养分、土壤化学计量比和笋产量差异明显,1800～2000m立地条件下笋产量较高,土壤磷含量对笋产量影响显著。     

桂林岩溶土壤和植被的稳定碳同位素组成及

【目的】以桂林岩溶土壤为例,通过长期监测岩溶土壤及植被有机碳的δ13C值,研究其稳定碳同位素组成及季节性变化特征,为我国南方岩溶地区碳循环途径提供科学依据。【方法】选择3个试验点,定期采集土壤及优势种植被黄荆和檵木样品,测定有机碳含量和δ13C值。【结果】土壤有机碳的δ13C值具有明显的季节性变化特征,范围在-27.50‰~-17.92‰;优势种黄荆和檵木其各部位有机质的平均δ13C值范围为-28.23‰~-25.15‰,而土壤中有机碳的δ13C值范围为-22.32‰~-19.00‰;土壤有机碳的含量表现为洼地灌木丛>坡地灌木丛>洼地灌草丛,且都为表层土（0~5 cm）>深层土（10~20 cm）。【结论】土壤有机碳的δ13C值变幅较大,但坡地灌木丛、洼地灌木丛和洼地灌草丛三者的变化规律并不一致;总体上土壤δ13C值随土层深度的增加而逐渐减小,表明土壤有机碳的δ13C值明显高于当地植被有机碳的δ13C值。     

北京平原地区不同造林树种林下土壤化学计量特征

土壤有机碳、氮和磷浓度及其比例对林木的生长发育具有重要影响,探究树种-土壤养分之间的关系,可为平原地区人工林规划和管理以及土壤肥力恢复提供科学指导。以北京市大兴区平原造林区域5种人工纯林（国槐、毛白杨、银杏、油松和榆树）为研究对象,对林下0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土壤有机碳、全氮和全磷浓度,以及生态化学计量特征和相关性进行研究。结果表明：（1）在0 ~ 20 cm,树种对土壤有机碳、全氮和全磷浓度均存在显著影响（P＜0.05）;在20 ~ 40 cm,树种对土壤全氮浓度影响显著。随土层加深,各树种林下土壤有机碳、全氮和全磷总体上呈下降趋势。研究区土壤有机碳、全氮和全磷浓度均低于全国平均值,尤其以缺氮最为严重。（2）在0 ~ 20 cm,不同树种之间土壤C:N、C:P和N:P均存在显著差异。榆树林土壤C:N显著大于毛白杨林、油松林和银杏林,银杏林土壤C:P显著高于毛白杨林和榆树林,而银杏林土壤N:P显著高于国槐林和榆树林。随着土层加深,土壤C:N、C:P和N:P变化各异。土壤C:P和N:P均远低于全国土壤均值。（3）相关分析表明,土壤全氮主要影响C:N和N:P,土壤有机碳主要影响C:P。国槐林和油松林在改善土壤养分方面有较好的效果。北京市平原造林区域的氮可能是影响林木生长的主要限制性元素,建议在后期的抚育管理过程中施用适量的氮肥,为造林树种提供良好的生长环境。     

桂林岩溶土壤和植被的稳定碳同位素组成及季节性变化特征

【目的】以桂林岩溶土壤为例,通过长期监测岩溶土壤及植被有机碳的δ13C值,研究其稳定碳同位素组成及季节性变化特征,为我国南方岩溶地区碳循环途径提供科学依据。【方法】选择3个试验点,定期采集土壤及优势种植被黄荆和檵木样品,测定有机碳含量和δ13C值。【结果】土壤有机碳的δ13C值具有明显的季节性变化特征,范围在-27.50‰～-17.92‰;优势种黄荆和檵木其各部位有机质的平均δ13C值范围为-28.23‰～-25.15‰,而土壤中有机碳的δ13C值范围为-22.32‰～-19.00‰;土壤有机碳的含量表现为洼地灌木丛〉坡地灌木丛〉洼地灌草丛,且都为表层土（0～5cm）〉深层土（10～20cm）。【结论】土壤有机碳的δ13C值变幅较大,但坡地灌木丛、洼地灌木丛和洼地灌草丛三者的变化规律并不一致;总体上土壤δ13C值随土层深度的增加而逐渐减小,表明土壤有机碳的δ13C值明显高于当地植被有机碳的δ13C值。     

不同林龄杨梅叶片与土壤的碳、氮、磷生态化学计量特征

为了解不同林龄杨梅（Myrica rubra）叶片和土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）生态化学计量特征,以浙江省仙居县3、9、14和21年生的杨梅人工林为对象,研究了杨梅叶片和土壤的碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及化学计量比。结果表明,杨梅叶片碳、氮含量在不同林龄间无差异,3年生叶片磷含量显著高于14年和21年生（P<0.05）,21年生叶片C∶P显著高于3年和9年生（P<0.05）。土壤有机碳、全氮和全磷含量均随着林龄的增大表现为先降低而后升高。3年生杨梅林土壤有机碳含量显著高于其他年龄（P<0.05）,土壤全氮、全磷含量显著高于9年生（P<0.05）。土壤C∶N、C∶P及N∶P在不同林龄间没有差异。同一林龄杨梅土壤碳氮磷含量及其化学计量比总体表现为随土层深度增加而降低。叶片氮含量与土壤全氮具有显著正相关（P<0.05）。杨梅生长的限制元素是磷,在生产经营过程中,可适当增施磷肥。     

不同肥力潮土的酶活计量比特征及其与微生物量的关系

【目的】研究不同肥力土壤上胞外酶活性,阐明胞外酶活性计量比特征及其影响因素,为阐明土壤生物肥力差异的机制与土壤培肥提供理论依据。【方法】选取了高、中、低肥力的潮土,分析其微生物量碳、氮（SMBC、SMBN）含量以及β-1, 4-葡萄糖苷酶（β-1, 4-glucosidase,BG）、纤维二糖水解酶（Cellobiohydrolase,CBH）、β-1, 4-N-乙酰葡糖氨糖苷酶（β-1, 4-N-acetylglucosaminidase,NAG）、亮氨酸氨基肽酶（leucine aminopeptidase,LAP）和碱性磷酸酶（alkaline phosphatase,AP）活性。采用生态化学计量学方法分析该5种酶活性在不同肥力土壤间的差异,以及酶活与土壤微生物量间的定量关系。【结果】高肥力土壤SMBC是中肥力土壤的2.6倍,低肥力土壤的5.8倍;高肥力土壤SMBN为中肥力土壤的3.1倍,低肥力土壤的5.5倍。SMBC/SMBN在不同肥力土壤间无显著差异。土壤碳氮磷转化酶活性和综合酶指数均表现为高肥力土壤>中肥力土壤>低肥力土壤,且土壤胞外酶活性与微生物量碳氮表现为直线正相关关系。SMBC和SMBN每增加1 mg·kg^-1,（BG+CBH）和（NAG+LAP）活性分别可提高0.134和10.53 nmol·g^-1·h^-1。ln (BG+CBH):ln (NAG+LAP)和ln (BG+CBH):ln AP均小于1,表明碳源是潮土养分转化的首要限制因素。高肥力土壤上碳、氮、磷酶活比例较低肥力土壤更接近适宜值。【结论】潮土上应配施有机肥或进行秸秆还田,保证充足的碳源以解决养分有效性限制的问题,促进氮磷的养分循环转化。适宜的活性碳氮磷比例是高肥力土壤高产高效的重要机制之一。     

巴音布鲁克高寒草原不同退化程度土壤化学计量比特征

【目的】研究退化草地土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征的变化规律,为退化草地的恢复治理及草地资源的科学管理提供理论依据。【方法】以巴音布鲁克不同退化阶段(未退化,ND;轻度退化,LD;中度退化,MD;重度退化,HD)高寒草原为对象,采用野外调查和室内分析相结合方法,测定退化草地土壤有机碳、全氮、全磷等养分。【结果】4个不同退化程度草地的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而减少,其中碳含量在0~10、10~20和20~30 cm土层4个退化程度依次下降了53.0%、54.0%和52.0%,氮、磷含量也依次下降了42.0%~95.0%、29.0%~43.0%(P＜0.05)。0~10、10~20和20~30 cm土层土壤碳氮比在重度退化后达到最低,较未退化分别降低71.0%、75.0%和77.0%(P＜0.05);在20~30 cm土层未退化与轻度退化间差异不显著(P＞0.05);与未退化草地比,重度退化以后0~10、20~30 cm土层氮磷比显著降低了64.0%、59.0%,在轻度退化过程中10~20 cm土层土壤氮磷比要高于未退化(P＜0.05);土壤表层碳氮比、碳磷比和氮磷比与地上生物量呈显著正相关关系(P＜0.05)。土壤C、N、P化学计量比值与地上生物量表现出良好的相关性(P＜0.05)。【结论】巴音布鲁克高寒草原不同退化草地土壤化学计量比明显下降。     

黔东南3种林型土壤碳氮磷生态化学计量特征

【目的】探究黔东南不同林型土壤碳氮磷生态化学计量特征,为揭示森林土壤养分分布规律及养分管理提供理论依据。【方法】以马尾松林、杉木林和灌丛林3种林型为研究对象,分别采集0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层土壤样品,测定不同土层土壤碳(SOC)、氮(TN)、磷(TP)含量并分析其化学计量比。【结果】3种林型在0~60 cm土层土壤SOC、TN和TP含量的变化范围为10.24~25.72 g/kg、0.49~1.23 g/kg和0.10~0.40 g/kg,整体均表现为灌丛林>马尾松林>杉木林;随土层深度的增加,3种林型土壤SOC、TN和TP含量均呈下降趋势,其中土壤SOC和TN含量在各土层间均存在显著差异(P<0.05,下同)。3种林型在0~60 cm土层土壤C∶N、C∶P和N∶P的变化范围为21.94~30.16、65.72~154.81和2.80~10.55,不同林型土壤C:N表现为杉木林>灌丛林>马尾松林,土壤C∶P和N∶P均表现为马尾松林>杉木林>灌丛林;随土层深度的增加,3种林型的土壤C∶N和C∶P均呈先增后减趋势,其中杉木林土壤C∶P在各土层间存在显著差异,土壤N∶P在马尾松林和杉木林中均呈上升趋势,在灌丛林中呈下降趋势,且均无显著差异(P>0.05,下同)。冗余分析表明,坡度是影响土壤C、N、P化学计量特征的主导因子,解释量达到18.7%,电导率也对其有显著影响,解释量达10.0%,而土壤温度对其影响不显著,解释量为3.1%。【结论】研究区土壤有机质矿化快,C含量高,在养分供应方面受N和P元素限制,坡度是主要限制土壤N和P供给的主要因素。     

松华坝水源区不同土地利用类型坡面土壤养分分析

【目的】了解南方地区红壤地氮磷素养分的垂直迁移规律,为提高肥料利用率和减少面源污染提供理论依据。【方法】选取松华坝水源保护区典型流域迤者小流域为试验区,对灌草林、坡耕地、荒地3种不同土地利用类型不同坡位处土壤剖面土壤养分各指标进行测定,并分析其相关性。【结果】对于同一土地利用类型而言土壤各养分指标的含量均为：坡下部〉坡中部〉坡上部;对于3种土地利用类型,土壤全氮、全磷含量均为：灌草林〉坡耕地〉荒地,土壤碱解氮含量为：坡耕地〉灌草林〉荒地,土壤速效磷含量为：坡耕地〉灌草林〉荒地,有机质含量为：荒地〉灌草林〉坡耕地;土地利用类型对土壤养分影响程度为：全磷〉全氮〉有机质〉碱解氮〉速效磷;土壤全氮含量与坡位呈显著线性相关,碱解氮含量与坡位呈极显著线性相关;土壤速效磷、土壤全氮、土壤碱解氮和土壤有机质含量与土层深度呈极显著线性相关;土壤养分之间有相互的影响,土壤有机质与速效磷和碱解氮之间呈显著和较显著的影响。【结论】南方红壤坡地中氮磷素养分的垂直运移规律为同一土地利用类型土壤各养分含量,整体随坡位的下降而增大,随着土层深度的增加而减少;不同土地利用类型对土壤全量养分（全氮、全磷）有显著影响。     

不同改良剂对连作大黄产量及其土壤肥力的影响

【目的】探究不同改良剂对连作大黄产量及其土壤肥力的影响,为消减大黄的连作障碍及促进大黄产业的健康可持续发展提供理论依据。【方法】选择有机肥、钙镁磷肥和生石灰作为土壤改良剂,以不施用改良剂为对照,对不同处理连作大黄产量及其根际土壤pH、养分含量和生态化学计量特征进行分析,并利用主成分分析法对不同处理连作大黄的土壤肥力进行评价。【结果】施用3种改良剂均可提高连作大黄的产量,其中有机肥和钙镁磷肥处理较对照分别提高75.37%和42.62%,差异达显著水平（P<0.05,下同）。有机肥和生石灰处理显著提高连作大黄的土壤pH,较对照分别提高9.13%和7.34%。有机肥和钙镁磷肥处理显著提高土壤养分含量,其中,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效磷含量分别较对照提高7.45%、8.40%、15.93%、8.27%、31.05%和11.22%、7.56%、15.01%、14.22%、38.46%。与对照相比,生石灰处理的土壤全磷和速效磷含量分别显著提高8.10%和8.83%。3种改良剂处理后连作大黄土壤的C:N、C:P、N:P、C:K、N:K和P:K的变化范围分别为7.77~8.11、14.35~15.62、1.88~2.00、1.26~1.42、0.16~0.18和0.08~0.09。主成分分析表明,不同改良剂处理下,连作大黄土壤肥力综合指数排序依次为钙镁磷肥（1.36） > 有机肥（1.19） > 生石灰（-0.99） > 对照（-1.56）。【结论】3种改良剂对连作大黄增产均有一定的促进作用,也能有效改善连作大黄的根际土壤理化性质,对连作大黄土壤的改良效果依次为钙镁磷肥 > 有机肥 > 生石灰。     

不同种植模式对土壤理化性质及微生物特征的影响

【目的】研究不同种植模式对土壤理化性质及微生物特征的影响,为湖南省湘西州农田土壤的可持续利用提供科学依据。【方法】在湘西州分别调研采集连续5年以上常规施肥条件下进行烟—稻轮作（TRT）、烟—玉米轮作（TMT）和烟—烟连作（TT） 3种种植模式土壤,测定土壤容重、孔隙度、有机碳、氮磷钾、化学计量、pH、过氧化氢酶、酸性磷酸酶、脲酶和微生物量碳氮等指标,分析种植模式对土壤理化性质和微生物特征的影响以及不同模式间的差异。【结果】种植模式对土壤孔隙度、有机碳、氮磷钾、化学计量、pH、3种酶和微生物量碳氮均有显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）影响。不同种植模式土壤容重和毛管孔隙度均以TRT最高,通气孔隙度则以TMT最高; TRT土壤pH、有机碳、氮素和化学计量均明显高于其他模式,土壤总磷、速效磷和速效钾含量在TT中最高;土壤过氧化氢酶和脲酶活性及微生物量碳含量在TRT中最高,而酸性磷酸酶活性在TT中最高;不同种植模式灰色关联度指数排序为TRT>TMT>TT。主坐标分析结果表明,不同模式间存在明显差异,且TRT与TT间差异更明显;土壤有机碳与总氮、化学计量和微生物量碳呈显著或极显著正相关,各化学计量间呈极显著正相关;结构方程模型表明种植模式对土壤理化性质具有直接作用效应,对微生物特征具有间接作用效应,微生物特征是评价土壤质量的重要指示因子。【结论】烟—稻轮作模式土壤pH稳定,养分较充足且均衡,微生物特征最佳,有益于保持土壤肥力和质量,是一种用养结合且经济效益较高的可持续利用模式,值得在湘西地区长期推广应用。     

长期不同施肥对水稻产量及土壤肥力的影响

 【目的】研究化肥、有机肥对水稻产量、土壤有机质的影响,以及化肥氮磷钾、有机肥氮磷钾提高土壤养分的异同。【方法】依托祁阳站有机无机、肥水稻长期定位试验,分析历史样品及数据。【结果】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳定有显著作用;长期施用化肥和有机肥对提高土壤有机质都有显著作用,但施用化肥只能提高土壤有机质含量至28.1 g?kg-1,与试验开始时相比只提高了42%。凡施用牛粪能使土壤有机质平均最高增加到41.6 g?kg-1,比试验开始时提高了91%;有机肥氮提高土壤全氮、碱解氮含量的效果优于化肥氮,土壤全氮、碱解氮含量比化肥处理提高了30%和16%。而施入的有机肥磷在土壤中累积较少,土壤全磷、速效磷提高较少, 施入的化肥磷在土壤中累积较多, 土壤全磷、速效磷含量提高幅度较大。与有机肥相比,化肥提高土壤全磷30%,提高速效磷115%。【结论】有机肥与化肥氮磷钾配合施用对水稻高产稳产和提升土壤肥力有重要的作用。     

黑土区农田土壤节肢动物群落与土壤理化性质的关系

【目的】分析外源性碳、氮干扰下农田土壤动物群落特征和土壤主要性质之间的相互关系,探索外源性碳、氮转化与土壤动物相互作用。【方法】2011年5—9月,采用手拣法、改良干漏斗法（Modified Tullgren）和湿漏斗法（Baermann）对吉林黑土区不同外源碳、氮干扰处理小区,即0.5倍、1.0倍、1.5倍和2.0倍（C0.5、C1.0、C2.0、N0.5、N1.0、N1.5、N2.0）和对照小区（不施肥,CK）土壤节肢动物群落进行调查,并对土壤主要性质进行分析。【结果】研究时段,共收集到农田土壤节肢动物70 485头（未知111头）,隶属8纲20目3亚目87科（总科）。农田土壤节肢动物个体数、类群数、群落多样性受采样时间与外源碳、氮干扰影响显著（P＜0.01）。与对照小区（CK）相比,施入外源碳增加了土壤有机碳与全氮含量、土壤C/N值以及土壤节肢动物个体数、类群数与多样性,但施入外源氮仅使土壤全氮含量和土壤中小型节肢动物的个体数增加。土壤节肢动物个体数与类群数分别与研究区域土壤温度、土壤湿度、土壤有机碳以及土壤呼吸强度存在显著的相关关系。等节虫兆科和长足虻科与土壤温度和土壤全氮含量呈正相关性;中气门亚目、甲螨亚目和棘虫兆科与土壤有机碳和土壤呼吸强度呈正相关性。冗余分析显示,土壤温度、土壤湿度以及土壤C/N对黑土区农田节肢动物主要类群作用最显著,农田土壤节肢动物主要类群较好的解释了土壤主要理化性质的变化。【结论】农田土壤节肢动物群落组成与多样性与采样时间、干扰种类相关,并受土壤温度、土壤湿度和土壤C/N影响;农田土壤节肢动物是反映土壤主要性质变化的敏感指示物。     

长期施用有机肥对潮土区甘薯碳氮积累与分配的影响

【目的】甘薯碳氮积累与分配是影响产量形成的关键因素。研究长期有机肥料添加条件下甘薯碳氮积累与分配的响应关系,为实现潮土区甘薯高产高效栽培提供科学依据。【方法】以40年潮土长期定位试验（徐州）为平台,选择不施肥（CK）、施氮磷钾肥（NPK）、施有机肥料（M）、有机肥料+氮磷钾肥处理（MNPK）处理作为研究对象,测定分析不同施肥措施下耕作层土壤性质、甘薯收获期的地上/地下部生物量以及各主要功能器官的碳氮含量,阐明不同施肥处理对甘薯碳氮含量及其在各功能器官中的分配比例的影响,以及不同施肥措施下甘薯地上、地下部碳氮比（C/N）的变化,并运用主成分分析法解析甘薯碳氮分配与土壤性质的关系。【结果】长期有机肥配施氮磷钾化肥（MNPK）,相较单施有机肥料（M）或化肥（NPK）,甘薯块根生物量与干物质量显著提高（P<0.05）。同时土壤全氮、速效钾含量均显著提高（P<0.05）。通过对土壤性质与甘薯碳氮固持及碳氮比之间的相关性分析表明,甘薯各器官碳氮固持量与土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、速效钾含量呈极显著正相关（P<0.01）。 而土壤有效磷（AP）含量并未与甘薯叶片碳氮含量表现出相关关系,但与块根氮固持量呈极显著正相关（P<0.01）,相关系数达0.839。甘薯叶片C/N与土壤EC呈极显著正相关（P<0.01）,叶柄与藤蔓C/N与土壤EC呈极显著负相关（P<0.01）,甘薯地下块根C/N与土壤有效磷含量呈极显著负相关（P<0.01）。通过对碳氮固持量在地上部、地下部的分配比例以及地上部、地下部的C/N进行主成分分析（PCA）,结果表明前两个轴共同解释了66.6%的变异,第一主成分轴贡献率为42.8%。CK与NPK处理在轴1上的排序较高,说明两者处理下土壤pH与EC值较高,且对于碳氮在甘薯地上部的分配以及地下部C/N的解释度较高。【结论】有机物料添加能够合理调配各器官C/N,提高碳氮在甘薯地下块根部分的分配比例,促进甘薯产量的形成。