I-107杨树连作对土壤有机碳和全氮的影响

为探讨杨树人工林连作对土壤碳氮养分的影响,以大汶河流域I-107杨树人工林为研究对象,系统地研究连作对I-107杨树人工林有机碳密度(SOCD)和土壤全氮密度(STND)以及分布特征的影响。结果表明:不同杨树人工林样地SOCD差异明显,表现为一代林二代林荒地三代林,其中一代林林地SOCD分别比二代林、荒地和三代林高20.59%,23.79%和48.05%;STND呈显著性差异性,表现为一代林最高,其次为荒地、二代林,三代林密度最低,与其他林地STND相比一代林分别高25.27%,41.28%和7.54%;各林地土壤C/N具有显著性差异,SOC与STN含量回归相关分析亦显示出SOC和STN具有显著的回归相关性。综上,随着I-107杨树人工林连作代数的增加,SOCD和STND均逐渐降低,因此I-107杨树人工林的经营活动中要尽量避免连续多代经营。     

坡向与植物群落对水蚀风蚀交错带土壤有机碳氮的影响

以黄土高原北部水蚀风蚀交错带六道沟流域内的1个支沟为对象,通过植被调查和采样分析,研究了坡向和植物群落类型对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量、碳氮比(C/N)和有机碳氮密度(SOCD、TND)的影响。结果表明:(1)坡向对0—20cm土壤SOC和TN含量及0—60cm C/N均有显著影响。SOC、TN含量及C/N分别表现为:半阴坡半阳坡沟头半阴坡半阳坡=沟头及半阳坡半阴坡≥沟头的趋势;(2)植物群落对0—10cm SOC和TN含量及0—20cm C/N均有显著影响。半阴坡分布的3种豆科群落达乌里胡枝子、紫花苜蓿及白花草木樨间土壤碳氮差异不显著,但均显著高于禾本科的长芒草群落;半阳坡分布的达乌里胡枝子和紫花苜蓿群落SOC和TN含量相当,均显著高于茵陈蒿群落(菊科)和长芒草群落;沟头的达乌里胡枝子群落SOC、TN显著高于长芒草。豆科草本植物更有利于促进土壤碳氮的积累;(3)坡向主要影响表层0—20cm SOCD和TND,其对60cm剖面SOCD和TND贡献率分别为45%～55%和47%～53%。不同植物群落下土壤表层及整个剖面SOCD和TND均有显著差异。研究支沟内SOCD平均为2.13kg/m2,远低于黄土高原其他地区。上述结果对于水蚀风蚀交错带土壤碳氮储量的精确评估及植被合理建造有一定指导价值。     

短期犁林(竹)-草复合植被还林初期土壤碳氮动态变化

对退耕地短期型光皮桦-扁穗牛鞭草和苦竹-扁穗牛鞭草复合植被还林初期(1~7年)不同年份土壤表层(0~20 cm)和下层(20~40 cm)土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)和全氮(Soil total nitrogen,TSN)含量进行了定位研究,探讨了退耕还林初期SOC和氮变化规律。研究表明:SOC和STN随恢复时间的延长呈先下降后增加趋势,光皮桦-扁穗牛鞭草和苦竹-扁穗牛鞭草表层SOC和STN分别在第6年和第4年时开始恢复,下层土均在第5年时开始回升;还林后各年之间C/N变化不大,只是在第2,3年有所升高,表现为土壤氮素有一定缺乏;还林7年后,苦竹-扁穗牛鞭草的SOC和C/N均高于光皮桦-扁穗牛鞭草,但其土壤氮素改善状况不甚明显。还林7年后土壤碳氮含量虽尚未恢复到农耕地水平,但随着退耕年限的延长,土壤碳氮素水平正在逐渐恢复,初步显示了实行退耕还林工程后土壤SOC和氮的固存效应。     

五台山高山林线典型植被土壤有机碳特征

在全球变暖背景下,土壤有机碳(SOC)已经成为全球碳循环和全球变化生态学研究热点,特别是高山林线生态交错带这一气候变化敏感区。对五台山高山林线附近亚高山草甸(CD)、华北落叶松林(HL)和云杉×华北落叶松混交林(YH)SOC含量与土壤有机碳密度(SOCD)进行探讨,结果表明:3种植被SOC含量随土壤深度增加而减少,SOCD则与之相反,且其SOC和SOCD分布均具有"表聚效应"。五台山亚高山森林(HL、YH)土壤SOC总含量和总SOCD都高于亚高山草甸(CD),与中国亚高山土壤一致,但与亚洲以外的世界各大洲不同;且五台山亚高山土壤总SOC含量和SOCD与中国亚高山土壤均值近似,大于其他各大洲均值。显著影响五台山SOC的因素(P0.05)与世界尺度亚高山土壤不同,且土壤厚度和气候因子(P0.05)对世界尺度亚高山森林SOC的影响比亚高山草甸/草原土壤(P0.05)显著。因此,五台山亚高山森林土壤固碳能力比亚高山草甸强,其亚高山土壤的SOC总含量和总SOCD在全国范围内处于平均水平,而中国亚高山土壤碳库在世界范围内占据领先地位,但仍需进一步探讨来减少多尺度研究的不确定性。     

不同种植年限对核桃园土壤团聚体 稳定性及其有机碳组分的影响

利用时空置换法,分析核桃栽培管理过程中土壤团聚体尺度下有机碳(SOC)及其组分(活性碳、惰性碳)的演变特征,为我国核桃园可持续发展提供科学依据。采用“合适湿度”干筛法和改良Walkley-Black 法,以河北省绿岭果业有限公司核桃基地3 个种植年限核桃园(7、14、21 年)及临近未种植核桃的荒地为研究对象,分析不同种植年限核桃园土壤团聚体分布和SOC 及其组分的差异。结果表明:(1)随种植年限的增加,核桃园表层(0 ～ 40 cm)土壤>2 和<0.25 mm 团聚体比例分别表现出增加与降低的趋势,从而导致土壤团聚体平均重量直径(MWD)随之增加(增幅为2.3% ～ 18.2%);同时,0 ～ 20 cm 土层团聚体MWD 值显著高于20 ～ 40 和40 ～ 60cm 土层。(2)表层土壤中大粒径(>2 和2 ～ 0.25 mm)团聚体SOC(包括活性碳、惰性碳)含量、活性及全氮含量基本表现出随种植年限增加而增加的趋势,而深层(40 ～ 60 cm)土壤及<0.25 mm 团聚体中的上述指标(如SOC 含量、活性及总氮含量)对种植年限响应不敏感。(3)SOC(包括活性碳、惰性碳)含量、SOC 活性、全氮含量、碳氮比值均随团聚体粒径降低或土壤深度增加呈现出降低的趋势。综上所述,长期(>14 年)种植核桃可增加土壤团聚体稳定性,有利于大粒径团聚体SOC 积累,并提高SOC 活性,而<0.25 mm 团聚体及深层土壤较少受到影响。     

高潜水位煤矿区完整复垦周期的土壤碳演变特征

在济宁高潜水位矿区的充填复垦区内,分析完整复垦周期的土壤碳演变特征。通过从塌陷地(M1)、复垦年限为0,3年的复垦耕地(M2、M3)以及正常耕地(M4)采集土样并检测土壤全碳(TC)、有机碳(SOC)、有机碳密度(SOCD)、有机碳组分(WDOC、POC、MOC、LFOC、HFOC、MBC)及稳定性同位素(δ13C),研究不同复垦周期阶段下土壤碳空间特征的变化情况。研究表明:(1)塌陷地的TC、SOC、SOCD和各有机碳组分含量较低。经过复垦措施期后,SOCD在复垦当年就恢复到正常耕地的水平,TC和SOC含量随着复垦年限不断增加。WDOC、POC、LFOC、MBC等组分恢复速率较快,MOC和HFOC恢复周期较长。(2)TC、SOC、SOCD和各有机碳组分的恢复速率随着土层深度的增加逐渐减缓。(3)复垦土壤的δ13 C均值在不同深度间的差异较小,而标准差和变异系数偏大,说明复垦土壤层次不明显且同一层次间土壤来源混乱。从整个复垦周期来看,复垦工作虽具有"碳汇"作用,但会对土壤层次造成破坏。建议进行塌陷地治理时,尽量采用对土层扰动较小的复垦方式,对表土剥离和回填工序进行优化和监督,从而达到更好的恢复效果。     

近30a垫江县基本与非基本农田有机碳动态演变分析

基本农田土壤有机碳密度(soil organic carbon density,SOCD)及其变化理应高于非基本农田,但受"保增长"的强势作用,基本农田SOCD及其变化,常常出现相反的结果。该文以1980s第二次土壤普查、2011年样点实测数据、2011年基本农田保护图等为基础,使用土壤类型法,对垫江近30 a基本与非基本农田SOC进行比对,结果表明:1垫江基本农田SOCD,在1980s和2011年均低于非基本农田,分别为682.89和365.75 kg/hm2。不同截面年份SOCD净增量为:基本农田非基本农田,近30 a基本农田SOCD增幅为11.28%。2基本与非基本农田SOCD和SOC储量,在1980s和2011年均展现出显著的空间差异,近30 a基本农田SOCD年均增加速率为(79.56 kg/(hm2·a))高于非基本农田的(68.99 kg/(hm2·a))。3基本农田与非基本农田在近30 a间的固碳、相对平衡和丢碳面积比,并未展现出显著差异;基本农田固碳和相对平衡的累积比,仅略高于非基本农田,分别为62.73%和61.98%;基本农田与非基本农田固碳、相对平衡和丢碳的空间格局,与相应的SOCD年均变化速率一致。4近30 a基本与非基本农田SOCD年均变化速率的主要影响因素表现为:1980s的SOCD SOCD1980s全N密度C/N比,受地形因子和土壤管理因素的影响相对较小。其中,SOCD1980s拥有负向影响作用,全N密度和C/N比则恰恰相反。该研究可为基本农田划定提供参考。     

黄土高原沟壑区不同年限苹果园土壤碳氮磷变化特征

管理措施是影响土壤质量演变的重要因素.分析和讨论了5、10、15年苹果园耕层(0―20 cm)和0―200 cm土壤有机碳、全氮、全磷、有效磷和硝态氮含量及其影响因素。结果表明，5年、10年和15年的塬面苹果园表层土壤有机碳依次为7.5、6.7和6.7 g/kg；全氮依次为0.94、0.85和0.83 g/kg；但土壤全磷和速效磷含量随着种植年限而增加，与5年苹果园相比，塬面10年苹果园土壤全磷、速效磷含量分别提高了11%、60%，并且磷素的变异性随年限而增加。坡地10年、15年和20年苹果园土壤有机碳依次为6.3、6.2 和6.5 g/kg，全氮依次为0.76、0.76 和0.81 g/kg；与10年苹果园相比，15年苹果园土壤全磷、速效磷含量分别提高了20%、28%。土壤剖面0―80 cm内不同土地利用方式土壤碳、氮、磷含量随土层加深而降低，80 cm以下不同利用条件苹果园土壤碳、磷含量差异不大，氮素含量在土壤100 cm下随苹果园种植年限增加而增加。     

拱坝河流域5种森林类型土壤有机碳的分布特征

[目的]研究拱坝河流域典型森林土壤有机碳含量和有机碳密度的分布特征,为深入推进森林多目标经营工作提供科学依据。[方法]通过实地调查取样和室内实验测定。[结果](1)人工云杉林SOC含量平均为(32.5±21.82)g/kg,0—60cm SOCD为(13.85±6.98)kg/m2;(2)不同土壤深度,土壤密度差异显著;随土壤深度增加,5种森林类型的土壤有机质,全N,全P,全K,有效P及速效K含量呈递减趋势。(3)0—60cm土层含量与自然含水量,全N,全K,速效K均呈极显著或显著正相关,与土壤密度呈极显著负相关;SOCD与土壤理化性质表现出一致的相关性。[结论]研究区不同森林类型土壌有机碳含量和有机碳密度受多种因素的影响,在林分结构、土壤理化特性、树种特性等多种因素的共同影响下,土壤有机碳和有机碳密度表现出明显的差异性。     

不同垦殖年限对川西北高寒草地土壤有机碳、氮密度的影响

不合理的垦殖是造成土壤退化的主要原因之一。以垦殖1、3、6、10年后的天然草地为研究对象,以未垦殖天然草地为对照,研究了垦殖对川西北高寒草地土壤理化性质和有机碳氮的影响。结果表明,垦殖草地的土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)、土壤有机碳密度(SOCs)和土壤全氮密度(STNs)均显著降低;大部分SOCs和STNs减少发生在垦殖的早期阶段,随着垦殖年限的增加,SOCs和TNs的下降速率呈现降低趋势,垦殖10年后,在0~60 cm土层土壤SOCs和STNs比垦殖前的天然草地分别下降了30.97%和17.87%。随着土层深度的增加,SOCs和STNs及其损失速率呈现出下降趋势,表层土壤有机碳氮密度的损失明显高于下层土壤。在垦殖过程中SOCs的损失大于STNs,土壤碳氮比(C/N)呈现出下降趋势。     

贵州草海耕地土壤与农作物中DDTs和HCHs残留及污染特征

采集草海流域周边成熟期整株农作物及土壤样品,分析测试其中DDTs和HCHs的含量,对比研究了土壤和作物中DDTs和HCHs污染水平及其在作物中富集能力。结果表明：研究区域土壤中HCHs和DDTs残留检出率均为100％,残留范围分别为0．06～16．66μg·kg^-1和0．08-39．77μg·kg^-1,土壤中HCHs和DDTs的残留量均小于国家土壤环境质量一级标准;三种农作物中DDTs、HCHs及∑（DDTs,HCHs）残留量差异显著,HCHs含量最高的是玉米,DDTs和（DDTs,HCHs）最高的是马铃薯;三种农作物中HCHs和DDTs残留的风险系数均为1．1,属于低度风险,农作物中DDTs、HCHs及∑（DDTs,HCHs）的安全指数IFSc均小于1,DDTs和HCHs残留量对三种农作物安全影响的风险是可以接受的。     

Changes in yield and gas exchange parameters in Festulolium and alfalfa grown in pure sowing and in mixture under drought stress

Crop performance and yield are the results of genotypic expression as modulated by continuous interaction with the environment. Among environmental factors, water is globally one of the most limiting for crop production. Water resources in the world are steadily diminishing and in many areas, including Poland, more frequent periods of drought are being observed. The aim of the study was to compare the yields and gas exchange parameters of Festulolium hybrid (Festulolium braunii (K. Richt) A. Camus) and alfalfa (Medicago?×?varia T. Martyn) under different levels of soil moisture (well-watered conditions and drought stress) and cultivation method (pure stand and mixture). The study has shown that all the measured parameters were affected by drought stress. Net photosynthetic rate, transpiration rate, stomatal conductance and dry mass yield were significantly lower under drought stress than under well-watered conditions in all treatment types. Alfalfa grown in a pure sowing showed the strongest reaction to stress, while hybrid Festulolium grown in mixture showed the weakest. It was also found that under stress, grass assimilated CO₂ and evaporated water much more intensively in mixture cultivation than in pure sowing. Higher water use efficiency (WUE) was observed in alfalfa and Festulolium growing in mixture only in the first year of the study.     

Fungal abundance and diversity in earthworm casts and in uningested soil

Earthworm casts and adjacent uningested soil from 30 different locations were compared to determine the abundance and diversity of fungal species. The casts contained larger fungal populations (g^-1 dry soil weight) and numbers of fungal species than the soil. Variations in these parameters between casts and soil were statistically significant (P=0.05). Fungal populations and the number of fungal species in casts and soil also varied significantly (P=0.05) between samples from different locations. A total of 27 fungal species were recorded from the casts and soil. Indices of dominance (0.084 casts; 0.14 soil) and general diversity (2.53 casts; 2.02 soil) demonstrated that the casts displayed more diverse fungal flora than the soil. The diversity of fungal species increased in earthworm casts after passing through the earthworm gut.     

肯尼亚和中国农业资源投入与农业单产水平变化

当前，肯尼亚和中国在生产足够粮食以保障粮食安全方面都面临着严峻的挑战。尤其是对于肯尼亚而言，因为其2100年预测的人口将达到2018年的1.4倍，且其粮食生产在过去并没有大幅度的改善。而中国近些年粮食生产能力显著提高。本文系统分析了肯尼亚和中国农业资源投入、种植业和畜牧业单产水平的历史变化，以及农业资源投入与产量之间的关系，为肯尼亚粮食危机和消灭贫困提供更多的理论支撑。研究结果表明，在20世纪60年代，肯尼亚耕地、草地和降水等自然资源人均占有量比中国高2~3倍，且人均食物能量和蛋白质供应显著高于中国。当前，肯尼亚人均资源拥有量仍高出中国约30%，但是其人均食品供应和粮食自给率却远低于中国平均水平。这是由于与肯尼亚相比，中国在种植业和畜牧业长期持续的投入，大幅度地增加了种植业和畜牧业能量或蛋白质单产水平。1961-2017年，中国和肯尼亚作物蛋白的平均单产分别增加282%和44%。中国的数据表明，种植业和畜牧业单产水平与肥料、精饲料、机械和农药的投入具有显著正相关性；农牧业生产结构对单产水平的变化影响也很大，如种植业中蔬菜和水果播种面积占比，畜牧业中单胃动物饲养占比等。总的来说，农业资源投入和农业结构对生产力的提高都有很大的影响，这可能是肯尼亚提高农业生产力的潜在选择。     

陇陕片预警减灾工作的成效与做法

自 1991年长江上游水土保持重点防治区滑坡、泥石流预警系统运作以来 ,陇南陕南片成功预报和处理滑坡、泥石流险情 10 3处 ,保护人口 11 6 8万 ,避免经济和财产损失 11879 6 5万元 ,取得了良好的社会效益。主要做法及经验是 :依靠各级政府 ,健全预警网络 ;广泛深入宣传 ,增强防灾意识 ;健全管理制度 ,落实岗位职责 ;强化技术培训 ,提高业务技能 ;加强检查指导 ,现场解决问题 ;及时调查险情 ,做好技术服务 ;预防治理结合 ,注重减灾实效。     

Cadmium Effects in Sunflower: Membrane Permeability and Changes in Catalase and Peroxidase Activity in Leaves and Calluses

Mechanisms preventing oxidative burst in cells exposed to high metal concentrations are crucial for cell survival. In this report, sunflower (Helianthus annuus L.) was used as a model species to investigate: (a) how cadmium (Cd) affects plant defense pathways (in particular, those involved in preventing oxidative stress), and (b) whether antioxidative enzymes of plants and of in vitro cell culture (calluses) have similar responses to Cd exposure. For this experiment, plants (grown hydroponically on Long Ashton medium) and calluses (grown on Murashige and Skoog medium) were exposed for three weeks to different Cd concentrations (0, 5, 50, and 500 μ M). Solute and electrolyte leakage increased significantly with the increase in Cd concentration in the external medium and in exposed leaves, and less in exposed calluses. Cadmium exposure also reduced significantly soluble protein contents in both leaves and calluses. The activities of catalase and peroxidase decreased significantly in 50 and 500 μ M-exposed leaves compared with the control, but increased in 5 μ M-exposed calluses, decreasing in the calluses exposed 500 μ M Cd. The decrease in antioxidative enzymes activities is congruent with the decrease in membrane integrity and suggests that calluses develop antioxidant mechanisms that respond better to Cd stress than do leaves. On average, 100% of plants exposed for 21 d to 500 μ M and 95% of plants exposed for 45 d to 50 μ M Cd were dead. After 45 d, only 53% of 50 μ M-exposed calluses had died. These surviving calluses were maintained on 50 μ M for six months. Six-month-old exposed calluses had higher activities of peroxidase and catalase when compared with control calluses, as well as lower membrane degradation. These data show that calluses are more tolerant than plants to Cd exposure, and that antioxidant mechanisms under Cd exposure may differ between the two cell systems and vary with time.     

黑钙土烤烟氮素积累、分配的研究

通过对黑钙土上烤烟氮素积累与分配研究,结果表明,从烟株全生育期内氮素含量与积累结果可看出,不施氮肥处理,烤烟氮积累总量为96.97 kghm-2,黑钙土土壤供氮能力强;施氮处理N1(52.5 kghm-2)和N2(67.5 kghm-2)氮积累总量分别为117.94和121.59 kghm-2,烟株氮积累量同施氮量成正比,各部位烟叶氮素含量范围适中,从不同部位烟叶氮积累表明,N1和N2处理上部叶氮积累量分别为42.93 kghm-2和43.90 kghm-2,下部叶、茎花氮积累量相差不大,增加氮肥用量,烟株氮素主要集中在上部烟叶。从烤烟经济效益角度考虑,黑钙土上施氮量应控制在52.5~67.5 kghm-2之间比较适宜。     

小黑麦氮素吸收利用的基因型差异研究

以69个小黑麦品种为材料,研究了同一供N水平下,不同小黑麦品种在分蘖、抽穗和成熟期对N素吸收利用的基因型差异,考查了单株籽粒产量、地上部N积累量、地上部N收获指数、N运转率和N利用效率等指标。结果表明：①在3个时期,不同品种小黑麦对N素的吸收利用均存在着显著的基因型差异,其中地上部N积累量和N利用效率与单株籽粒产量呈极显著正相关（r = 0.84,r = 0.63）,是决定小黑麦经济产量的重要因子。②通过聚类分析,在供试的69个小黑麦品种中,具有较高籽粒产量、N素吸收总量和N素利用效率的共4个品种,分别为Clxt75、P1428736、P1429227和P1466703。     

百菌清和毒死蜱在大棚番茄中的分布与降解特征

大棚和露地环境下,分别对番茄植株一次性喷洒推荐剂量的百菌清（CHT）和毒死蜱（CHP）,研究喷药后两周内农药在番茄根、茎、叶和果实中分布的持久性及其动态降解规律。实验结果表明,百菌清在大棚番茄中的残留浓度分布呈现为叶片垌果实〉茎〉根;毒死蜱呈现为叶片〉果实垌茎〉根。大棚番茄各部位的最高残留浓度出现时间滞后于喷药时间8~60h;空间浓度分布上表现为大棚中间区域浓度高于两侧,这与棚内的空气对流有关。大棚番茄果实中百菌清和毒死蜱的残留半衰期分别为5.8d和7.2d,明显高于文献报道。