三江平原旱田土壤甲烷氧化的初步研究

透气性良好的旱田土壤是大气CH4的主要吸收汇,对于降低大气CH4浓度具有非常重要的意义.本研究在三江平原选择两块旱田,分别于1987年和1993年由沼泽湿地开垦而成(分别简写为87D和93D),种植方式均为大豆一冬闲,利用静态暗箱/气相色谱法对2003年和2004年两个生长季的CH4排放进行了野外观测,发现不同垦殖年限的两块旱田在CH4氧化速率上没有明显差异,但它们均具有显著的年际变化特征,2003年大豆生长季内87D旱田表现为向大气排放CH4,排放量为0.68 kg/hm2,而2004年则表现为吸收大气CH4,吸收量为1.29 kg/hm2;93D旱田在2003年和2004年大豆生长季内均表现为吸收大气CH4,吸收量分别为0.57和1.07 kg/hm2,旱田CH4排放上的这种年际变化主要是由大气降水的年际差异造成的.土壤水分状况是控制CH4氧化速率的主要因素,二者呈负相关关系.植物参与能够显著提高土壤氧化CH4的能力,2004年,在植物的参与下,93D旱田和87D旱田土壤与无植物处理相比对CH4的氧化能力分别提高了197.2%和268.6%.     

三江平原湿地土壤CO2和CH4排放的初步研究

在三江平原选择 3种不同类型的湿地永久积水的漂筏苔草沼泽、季节性积水的小叶章草甸和无积水的恢复湿地.从 2002年 7月到 10月对漂筏苔草沼泽进行了土壤碳排放的观测, 2002年 8月中旬至 10月对小叶章草甸和恢复湿地进行了土壤碳排放的观测.观测结果表明,不同湿地类型下土壤 CO2和 CH4排放具有明显的差异,同段时期内 (2002年 8月中旬到 10月底 )土壤 CH4排放通量为小叶章草甸 (14.3 mg· m-2· h-1)>漂筏苔草沼泽 (7.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (-0.015 mg· m-2· h-1), CO2排放速率表现为小叶章草甸 (384.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (345.6 mg· m-2 · h-1)>漂筏苔草沼泽 (117.6 mg· m-2· h-1).温度是导致漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4的排放季节变化的主要驱动因子,也是恢复湿地土壤 CO2排放季节变化的主要驱动因子,但对其 CH4氧化吸收影响不明显.地表积水深度与漂筏苔草沼泽以及小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放均呈负相关,温度和积水深度的综合作用决定了漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放的季节变化特征.     

长春市郊区旱田土壤杂草种子库的研究

对长春市郊区不同轮作方式旱田的土壤杂草种子库中杂草种类进行了调查。结果表明：不同轮作方式旱田土壤的杂草种子有5科8种，主要分布在0－10cm土层内。玉米连作田和玉米一大豆轮作田土壤杂草种子库的主要杂草种类有：小叶藜（Chenopodiun serotium L.)、旱稗[Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.var.hispidula(Retz.)Hack.]、茼麻（Abutilon theophratsti Medic)等，其中小叶藜为优势种；而小麦连作田，主要有反枝苋（Amaranthus retroflexusL.）、旱稗等，其中反枝苋为优势种，玉米连作田杂草种子较均匀分布在各土层，而玉米一大豆轮作田杂草种子主要分布在0－10cm土层，小麦连作田的杂草种子主要分布在0－5cm土层。     

吉林省主要旱田土壤有机氮组份的研究

1986～1987年作者根据Bremner的酸解法研究了吉林省主要旱田土壤有机氮组份、含量及影响因素,研究结果表明:旱田土壤有机氮是由氨基酸氮、氨基精氮、(丝+苏)氨基酸氮和未鉴别氮组成,分别占土壤全氮的25.13;18.54.5.19,11.38,25.59％;土壤类型、土壤层次以及土壤肥力水平均影响土壤有机氮的组份;土壤有机氮组份和含量是影响土壤碱解氮利用系数的内在原因。     

旱田土壤调理剂改良酸性土壤的合理用量及蔬菜增产效果研究

土壤酸化是耕地退化的重要表现,也是制约土壤高产稳产的重要因素,严重影响了我国农业的可持续发展。通过在pH值小于5.5的酸性土壤上连续2季种植蔬菜的小区试验,研究"宜施壮"旱田土壤调理剂对酸性土壤pH值、CEC、硅铝率及蔬菜产量和相关生物学性状的影响。结果表明:"宜施壮"旱田土壤调理剂可以提升土壤pH值、CEC和硅铝率,提高蔬菜的产量;与常规施肥对照相比,2季连续施用"宜施壮"旱田土壤调理剂750~3 000 kg/hm~2时,可使土壤pH值提升0.15~0.70个单位、CEC最高提高0.7 cmol/kg、硅铝率增加0.04~0.20,蔬菜产量增加3.78%~12.48%,"宜施壮"旱田土壤调理剂可提高蔬菜整齐度,促进萝卜伸长膨大、白菜增高增粗,白菜结球更加紧实。其较为经济合理的用量为1 500~2 250 kg/hm~2。     

旱田改水田对土壤电导率及几种微生物的影响

选取旱田改水田的黑土为研究对象,以相邻的旱田为对照,通过五点采样法取样,对其电导率及几种转化氮素的微生物进行研究。结果表明,旱田改水田后土壤电导率(EC)显著升高;旱田改水田后反硝化细菌数量显著减少,不利于反硝化细菌的积累;而其他几种转化氮素的微生物中,氨化细菌与好氧自生固氮菌显著增加;硝化细菌与亚硝化细菌虽有增加,但不显著。     

三江平原芦苇湿地植物多样性的初步研究

研究了三江平原芦苇湿地群落类型、组成，种类的数量特征及在群落中的作用，对常见藻类、苔藓类的组成及土壤微生物的分布状况进行了调查研究。结果表明：该湿地芦苇群落类型主要为芦苇群落、芦苇-小叶樟=毛果苔草群落和芦苇-小叶樟-狭叶甜茅群落；芦苇群落为单一优势种，其余2个群落为芦苇、小叶樟双优势种群落。藻类主要以硅藻门藻类为主，土壤微生物主要为真菌和好氧性细菌，所占比例为4.3%和95.2%。     

西北地区旱田耕层土壤N_2O排放特征的研究

以冬小麦田耕作层原状土为研究对象，观测了小麦不同生长期、同一生长期不同温度下，耕层土壤N2O的释放特征。实验表明：温度对0～5cm土壤N2O释放的影响未达显著性差异；对0～10cm、0～15cm、0～20cm土层土壤N2O释放影响差异显著，且当温度增加到30℃时，温度变化对土壤N2O释放过程的影响效应强于25℃、20℃、15℃时。耕层中，不同层次土壤N2O的排放规律不同，30℃时，N2O主要产生于5～20cm土层，且表观值以5～10cm贡献最大占43％；而25℃时，以10～20cm土层贡献率最大；而20℃、15℃时，0～5cm土层排放大于5～10cm、10～15cm、15～20cm,，小麦生育期耕作层土壤N2O排放以孕穗期最大，且排放峰值提前，而小麦生长后期(开花期和成熟期)，N2O排放出现低谷，且峰值推后，反应物以土壤氮为主。     

设施栽培土壤甲烷氧化的研究

研究了设施栽培土壤的甲烷氧化.结果表明,不同土壤对甲烷的氧化能力各异,可能与土壤的理化性质有关;土壤微生物是甲烷氧化的主要生物类群:土壤含水量对甲烷氧化有明显影响,含水量过高或过低对甲烷氧化均具有抑制作用;氮源(包括有机和无机氮源)对甲烷氧化均有抑制作用;不同碳源对甲烷氧化的影响各异,纤维素对甲烷氧化抑制作用最小,而高浓度的甲醇、葡萄糖则对甲烷氧化具有强烈的抑制作用;在甲烷氧化过程中加入葡萄糖能迅速抑制甲烷氧化;在加入葡萄糖的同时保持瓶中充足的氧气,则这种抑制作用可以在5.5 d后得到解除.此外,还研究了从土壤中分离的甲烷氧化菌对碳源的利用情况,表明在甲烷释放极少的设施栽培土壤中,兼性营养的甲烷氧化菌可能在甲烷氧化中占据主要的地位.     

旱地农田土壤剖面硝态氮累积的原因初探

根据长期田问定位试验，对旱地农田土壤硝态氮累积的原因进行了分析。结果表明，渭北旱源质地疏松的黑垆土有利于作物根系的下扎，利用土壤深层储水。也有利于降水的入渗。大气7—9月降水对土壤硝态氮有极强的淋溶能力，使其向土壤深层运动，并在深层累积，硝态氮向土体深层迁移存在着源与动力的错位性。旱地土壤不宜单独大量施用氮肥，尽管早源地土壤N素不会大量进入水体。造成水体污染，但是其在剖面的大量累积可能成为气体污染源。     

不同肥水条件对旱地土壤供氮能力的影响

采取种植４年５料作物不同肥水配合田间定位试验田块的土样,研究不同肥水条件对土壤供氮能力的影响。结果表明,施用氮肥能明显地提高土壤０～６０ｃｍ的ＮＯ－３－Ｎ、可矿化氮、有机质和全氮含量;这些测定值与施氮量间达到或接近显著相关。施肥对ＮＨ＋４－Ｎ含量影响不大;灌水对土壤矿质氮、有机质和全氮含量无显著影响,但有利于土壤有机氮的矿化。     

旱地胡麻综合栽培技术措施的研究

本文采用二次饱和D—最优设计方法,通过1986—1987两年三个试验,探求分析了旱地栽培条件下,胡麻产量与播种量、氮肥,磷肥之间的关系。并通过产量模型和经济效益模型的分析,明确了当前生产条件下,以高产和高利润为目标时,播种量、氮肥、磷肥的适宜用量,为生产中选择提供了依据。     

辽宁西部旱地农业土壤的主要问题分析

对辽宁西部旱作农业土壤的主要问题进行分析。结果表明,该区土壤主要存在旱、薄、瘦三大问题,在有限的降水中,陆地蒸发和径流损失占总降水量的74.6%;不同作物农田土壤的平均耕层厚度为16.08 cm,比我国土壤平均耕层厚度(16.50 cm)低0.42 cm;按国家的土壤养分分级标准,辽宁西部旱农区多数旱地土壤的有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量在5级以下,辽西土壤问题十分严峻。该区的土壤问题直接影响着粮食产量,从辽宁西部土壤环境入手,分析辽西旱地农业的主要问题,并找寻解决的方法,对辽西地区农业环境改善及经济增长有着指导性的意义。     

黄土长武塬区苹果林地水量平衡研究

本研究以黄土高原沟壑区的典型代表长武塬为研究区,选取苹果园生态系统为研究对象,通过测定土壤蒸发、植物蒸腾、土壤含水量等水量平衡的各个组分,以月为时间尺度,分析初果园(9龄)和盛果园(19龄)林地系统的水量平衡状况,以期正确认识和评价黄土高原大面积种植苹果经济林的生态水文效应。结果表明:1)苹果林生态系统蒸散贡献量由小到大依次为冠层截留、土壤蒸发和果树蒸腾,初果园的土壤蒸发作用大于盛果园,而盛果园的蒸腾作用却大于初果园;2)土壤蒸发量及果树蒸腾量具有先增大后降低的趋势,土壤蒸发较果树蒸腾最大值出现提早一个月,土壤蒸发量6月份出现最大值,果树蒸腾最大值出现在7月;3)2014年盛果园、初果园5-8月总的平衡项分别为19.2 mm和-36.7 mm,占该时段降水量的7.9%和15.1%;2015年盛果园5-9月总平衡项为15.7 mm,占该时段降水量的4.3%,初果园5-9月的平衡项为-0.1 mm。研究结果可为黄土塬区农田、果园结构调整和土壤有限水资源的持续利用提供理论依据。     

三江平原沼泽湿地不同水层下CH4、N2O的排放及影响因子

采用野外静态箱—气相色谱法,对三江平原沼泽湿地6—9月不同水层下CH4、N2O的排放进行了同步对比研究,并探讨了影响气体排放的主要影响因子。结果表明,不同水层下的CH4和N2O排放具有明显的时空变化特征。CH4排放高峰期在7、8月,N2O主要排放期在6、7月。40 cm水层下的CH4排放强度最高,平均为34.54mg.m-2.h-1;20、60 cm水层下的CH4排放强度居中,平均分别为17.18、13.02 mg.m-2.h-1;0 cm水层下的CH4排放强度最低,平均7.69 mg.m-2.h-1,N2O排放强度最高,为0.072 mg.m-2.h-1;20、40 cm水层下的N2O排放强度相似,平均分别为0.053、0.050 mg.m-2.h-1;60 cm水层下的排放强度最小,平均为0.026 mg.m-2.h-1。相关分析表明,CH4的排放通量与40 cm水深及5 cm地温呈显著或极显著正相关,与其它各土壤温度之间的相关性因水层不同有所差异;N2O排放通量与地表0、40 cm水深呈显著负相关,20 cm水层下的N2O排放通量与5 cm地温呈显著正相关。CH4、N2O的排放通量与大气温度及地表温度均不相关。     

晋南旱塬地农田土壤水分动态及预测模拟

通过测定晋南旱塬冬小麦农田的土壤水分,分析了深层土壤水分与表层土壤水分之间的关系。结果表明,0~30 cm土层受降水和土壤蒸发的交互作用强烈,土壤水分变化幅度较大;120 cm以下各层土壤水分直接受外界变化的影响较小,水分运行较慢,土壤水分的变异幅度较小。在研究土壤水分垂直变化规律的基础上,根据Biswas土壤水分估算模式参数的2种情况即d0分别取固定值和任意值时计算的各参数值,对不同土层的土壤水分进行模拟预测,以便为土壤水分的有效利用与动态调控管理提供决策依据。通过比较预测值与实测值的相对误差来检验分析预测模型的精度,结果显示,平均相对误差为10%左右,且0~50 cm的预测效果最佳。