干湿交替强度和频率对香菇草—土壤系统无机氮及净氮矿化的影响

【目的】气候变化下降水模式改变对自然生态系统的影响已成为生态学研究的热点,本研究旨在探究降水模式改变下干湿交替强度和频率对土壤无机氮及氮矿化的影响。【方法】以香菇草为试验材料开展温室控制试验。试验设置了高、中和低3种干湿交替强度和频率共9种处理,测定了土壤铵态氮、硝态氮含量,分析了土壤净氮矿化和硝化速率。【结果】(1)干湿交替强度对香菇草—土壤系统的无机氮含量有极显著影响。干湿交替强度最低时,土壤铵态氮含量最高,而硝态氮含量最低;随干湿交替强度增加,土壤铵态氮含量下降,硝态氮含量增加。(2)干湿交替频率对香菇草—土壤系统的无机氮含量有极显著影响。随干湿交替频率增加,土壤铵态氮含量下降,而硝态氮含量增加。(3)干湿交替强度和频率对土壤无机氮及净氮矿化有显著的交互作用。【结论】干湿交替强度和频率的改变导致了香菇草—土壤系统无机氮含量、净氮矿化速率和硝化速率的变化,影响了土壤中氮素养分的有效性,进而影响植物—土壤系统氮循环。     

施氮量对大兴安岭白桦次生林土壤氮矿化的影响

以大兴安岭白桦天然次生林为研究对象,分析施氮量对土壤氮矿化的影响。结果表明,白桦次生林土壤中铵态氮、硝态氮和有效氮质量分数在生长季间存在显著差异。总体上,土壤中有效氮素质量分数在7月份最高,5月份最低。白桦次生林土壤中铵态氮、硝态氮和有效氮质量分数均随着氮沉降量的增加而增加;同时氮沉降也显著增加了土壤氨化速率、硝化速率和氮矿化速率,其中氨化速率的增幅大于硝化速率的增幅。不同施氮处理下,净矿化速率与土壤有机碳质量分数间的相关性比与全氮质量分数间更为密切。     

不同土地利用方式下黑土氮素含量变化特征

利用中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验,比较不同土地利用方式下黑土全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮的变化特征;同时研究不同土样种植作物（玉米）所表现的土壤生产力。结果表明：（1）不同土地利用方式下全氮含量存在显著差异（P〈0．05）,自然土壤植被被破坏或转为农田,土壤全氮含量持续下降,但农田化肥和有机肥配施后,土壤全氮含量显著增加;草地经过20年的植被恢复,土壤全氮含量显著高于农田化肥和无肥处理,土壤氮库储量显著提高。（2）土地利用变化对土壤碱解氮和铵态氮含量影响显著,草地、化肥＋有机肥耕地土壤碱解氮和铵态氮含量显著高于裸地、无肥耕地和化肥耕地,而草地土壤硝态氮含量则显著低于裸地、无肥耕地、化肥耕地和化肥＋有机肥耕地。（3）不同土地利用方式下的土壤,在种植玉米后,玉米相对生物量最大的为化肥＋有机肥耕地,其次为草地和化肥耕地,最低为无肥耕地。     

贵州石漠化地区生物结皮对土壤氮矿化的影响

为探究贵州石漠化地区生物土壤结皮对土壤氮矿化的影响,以贵州关岭-贞丰花江石漠化综合治理示范区为研究区,通过野外原位埋管培养试验研究花椒林地内苔藓结皮、藻-藓混生结皮和裸地（无结皮）3种不同类型土壤无机氮库与氮矿化速率的季节动态特征。结果表明,3种类型土壤的铵态氮含量均表现为夏季>春季>秋季>冬季,且苔藓结皮在秋、春和夏季铵态氮含量均显著高于混生结皮和裸地,分别为混生结皮的1.64、1.69、1.94倍,分别为裸地的3.36、3.43、4.83倍;混生和苔藓结皮硝态氮含量的最高值均出现在夏季,且苔藓结皮硝态氮含量在冬、春和夏季显著高于裸地,分别为裸地的3.57、4.04、4.81倍;无机氮含量在不同类型土壤同一季节中及同一类型土壤不同季节中的变化规律与硝态氮含量变化趋势相似。3种类型土壤的净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率均表现为冬季最低。苔藓结皮夏季净氨化速率显著高于其他2种类型土壤,分别为混生结皮和裸地的1.90、6.08倍;春、夏两季净硝化速率均显著高于裸地,分别为裸地的4.09、3.18倍;净氮矿化速率则在春季和夏季显著高于混生结皮和裸地。土壤温度和湿度分别是...     

不同森林类型土壤氮矿化的研究

采用野外潜伏法。通过对不同森林类型土壤铵态氮。硝态氮季节变化的研究,系统分析了不同森林类型土壤氮素矿化水平,结果表明：不同林型铵态氮和硝氮含量,均随管筒潜伏期的延长而递增。铵态氮含量大于硝态氮含量。     

有机物料还田对夏玉米田土壤氮素形态、转化及利用的影响

为探究不同有机物料还田对土壤氮素转化与利用的影响,通过田间定位试验,在夏玉米季不同生育时期以无机肥(CF)为对照,测定秸秆(ST)、猪粪(PM)和沼渣(BR)3种有机物料等氮量还田处理的土壤全氮、硝态氮、铵态氮以及微生物量氮以及玉米产量等指标,并通过室内培养测定不同物料还田的土壤净氮矿化速率。结果表明:从对土壤总量影响来看,添加3种有机物料均能不同程度地增加土壤全氮含量,成熟期PM、BR和ST处理分别比CF提高16.62%、9.14%和8.60%。从氮素形态来看,PM处理可以提高土壤硝态氮含量,在玉米扬花期和成熟期分别提高37.05%和75.86%;BR处理可以提高土壤铵态氮含量,在整个玉米生育期土壤铵态氮提高16.83%。3种有机物料还田均可提高土壤微生物量氮,ST、PM和BR分别比CF高出15.76%、14.84%和17.85%。从不同有机物料还田的土壤氮矿化速率来看,PM和BR处理可显著提高土壤氮矿化速率,分别比CF高出33.53%和12.93%,ST处理的土壤氮矿化速率最低(0.03~1.06 mg/(kg·d))。就产量与氮肥吸收而言,PM处理玉米产量比ST处理提高8.10%,PM和BR处理氮肥吸收效率均显著高于CF和ST处理。3种有机物料还田均可提高土壤全氮水平,但在土壤氮素形态和氮矿化速率上有差异。在3种有机物料处理中,沼渣处理最有利于增加土壤无机氮含量,猪粪处理对于促进土壤氮矿化效果最佳,秸秆则显著减弱了土壤中氮的矿化速率。综上,猪粪和沼渣还田在提高土壤供氮能力、促进氮矿化与促进氮肥吸收上均显著优于秸秆,猪粪还田有利于提高玉米产量。     

水旱轮作条件下畜禽有机肥氮素矿化特征

为探究水旱轮作条件下不同畜禽有机肥氮素矿化特征,试验设置空白、羊粪、牛粪、鸡粪和猪粪共5个处理,采用田间原位培养法监测了不同有机肥施用后300 d内铵态氮和硝态氮的矿化规律。结果表明：有机肥矿化过程中矿质氮主要为铵态氮,而硝态氮含量很低;不同有机肥处理的铵态氮含量总体呈先上升后逐渐稳定的变化趋势,鸡粪处理的铵态氮含量显著高于其他有机肥处理;不同有机肥处理的硝态氮含量呈波动下降趋势,硝态氮含量在前30 d迅速下降,不同有机肥处理间硝态氮含量差异随时间延长逐渐减小;雨季淹水条件促进有机肥矿化作用,但抑制了硝化作用发生,各有机肥处理的净氮矿化速率在雨季淹水条件培养下较高,旱季好气条件下有机肥矿化速率平稳,无明显上升或下降,各有机肥处理的净氮矿化速率较低;各有机肥处理的净氮矿化速率在培养前期较高,集中在前60 d,不同处理间差异显著,其中鸡粪和牛粪处理显著高于其他处理,培养后期各处理的净氮矿化速率较低且稳定,不同处理间差异较小。经过300 d培养,鸡粪、牛粪、羊粪和猪粪处理的氮素累积矿化量分别为32.99、17.60、13.90、12.83 mg·kg^-1,总体来看各处理氮素矿化效果表现为鸡粪 > 牛粪 > 羊粪 > 猪粪。     

不同降雨强度对农田土壤氮素淋失的影响及LEACHM模型验证

云南抚仙湖北岸农田平原区地下水埋深较浅,约0.6m,农田土壤氮素的淋失易对地下水和湖泊造成污染.采自抚仙湖北岸典型农田-蔬菜地土壤,应用3组不同降雨强度作用下室内土柱实验方法,通过测定土壤中铵态氮、硝态氮的含量以及渗漏液流量及其氮索浓度来探讨氮在土壤中的淋失规律.选用土壤营养物淋失模型(LEACHM模型),模拟了实验条件下水分运移和铵念氮、硝态氮浓度变化过程,并对实验数据作了拟合分析.结果表明,在不出现地表径流的情况下,降雨强度越大,水分下渗速率、铵态氮和硝态氮淋失速率也越快,总氮的淋失量也越大.实验中渗漏液铵态氮、硝态氮含量分别达10和120 mg·L-1,说明地下径流是营养盐损失的途径之一,硝态氮是氮素淋失的主要形态.营养盐淋失是地下水氮素污染的原因之一.模拟结果与实验数据较为吻合,表明该模型适用于研究区农田氮素淋失的模拟,为评估氮素淋失提供有效工具,同时也为现场模拟工作提供研究基础.     

采伐对东北温带次生林土壤氮矿化的长期影响

为了解采伐干扰对东北温带次生林土壤氮矿化的长期影响,对黑龙江省帽儿山地区经过不同强度采伐(皆伐后造林、50%强度采伐、25%强度采伐、对照)处理后8 a的次生杂木林为研究对象,采用离子交换树脂芯法测定了生长季不同采伐强度下次生林0~10 cm土层土壤净氮矿化速率和净硝化速率的变化。结果表明:各处理土壤净氮矿化速率和净硝化速率平均值均差异不显著。各处理土壤净氮矿化速率与土壤温度和土壤含水量均呈显著正相关(P0.01)。不同处理间土壤温度、含水量和有机碳质量分数均无显著差异,这是导致各采伐处理间土壤净氮矿化速率和净硝化速率与对照无显著差异的主要原因。此外,各采伐处理土壤硝态氮平均质量分数与对照亦无显著差异,但皆伐后造林处理土壤铵态氮平均质量分数显著低于其它处理,这可能是由于皆伐后营造的落叶松(Larix gmelini)偏好吸收铵态氮所致。次生林土壤无机氮主要以硝态氮为主,硝态氮占无机氮的比例为49.25%~81.52%,但是各处理间差异不显著。上述结果表明采伐干扰后8 a,东北温带次生杂木林的土壤氮素流失风险已明显降低。     

土地利用方式对宁夏平原土壤氮素含量及其硝化作用的影响

为了探讨土地利用方式对宁夏平原土壤不同形态氮素含量及其转化作用的影响,对蔬菜地、葡萄地、枸杞地、玉米地、水稻地、小麦地6种土地利用方式下土壤铵态氮、硝态氮、有机氮、无机氮含量及硝化潜势和硝化活性进行比较。结果表明:0～20 cm土层,蔬菜地土壤硝态氮、铵态氮和无机氮含量均高于葡萄地、枸杞地、玉米地、水稻地、小麦地,土壤硝态氮含量大小依次排序为蔬菜地玉米地枸杞地水稻地葡萄地小麦地,蔬菜地土壤铵态氮含量是其他土地利用方式的1.2～1.6倍,土壤无机氮含量大小依次排序为蔬菜地玉米地枸杞地水稻地葡萄地小麦地,水稻地土壤有机氮含量高于其他5种土地利用方式,蔬菜地土壤硝化潜势和硝化活性高于其他5种土地利用方式。20～40 cm土层,土壤硝态氮、铵态氮、无机氮和有机氮含量均以葡萄地最高,小麦地土壤硝态氮、铵态氮、无机氮含量均低于其他5种土地利用方式,水稻地土壤硝化潜势显著高于其他5种土地利用方式。     

松花坝水源区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

了解不同土地利用方式及其改变对土壤理化性质的影响对流域面源污染防控具有重要意义.选择松花坝水源区内广泛分布的蔬菜传统种植地、玉米种植地和人工林地(农改林),采集7、9、11月份0～20 cm、20～40 cm土层的土壤,分析其土壤物理化学性质.结果表明:(1)土地利用方式、土壤深度及采样时间显著影响土壤理化性质;(2)林地土壤容重、含水量及有机质含量高于农田土壤(菜地与玉米地),而农田土壤氮、磷(全氮、硝态氮、铵态氮、全磷和有效磷)含量则高于林地;(3)土地利用类型对土壤理化性质的综合影响系数从高到低依次为菜地、玉米地、林地,其中农田土壤有效态氮、磷及林地土壤有机质含量在综合影响中的贡献比例是所有理化参数中最高的.由此可知,人为管理措施是导致农田理化性质较好的主要原因,但从面源污染防控角度看,农改林可有效降低土壤养分"源强",降低向外输移的风险.     

江苏句容水库农业流域农田土壤反硝化作用的研究

2008年6月、8月、12月和2009年3月,在江苏句容水库农业流域采集农田原状土壤样品,使用乙炔抑制实验室培养法测定土壤的反硝化速率,同时测定土壤的含水率、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)的含量,研究农田土壤反硝化速率变化、影响因素及其对流域氮损失的贡献。结果显示,旱地土壤反硝化速率范围在0.13～51.96kgN.hm-.2a-1之间,水田土壤的反硝化速率范围在3.16～12.29kgN.hm-.2a-1之间。相关分析表明,反硝化速率与土壤硝态氮(NO3--N)浓度、铵态氮(NH4+-N)浓度之间不具有显著相关关系;在12月和3月,反硝化速率与土壤含水率之间有显著相关关系,其他月份无显著相关关系。流域内农田土壤反硝化损失的总氮量为31.93tN.a-1,低于流域施氮总量的3.19%,可见,反硝化作用不是该流域氮损失的主要途径。     

松花坝水源区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

了解不同土地利用方式及其改变对土壤理化性质的影响对流域面源污染防控具有重要意义。选择松花坝水源区内广泛分布的蔬菜传统种植地、玉米种植地和人工林地(农改林),采集7、9、11月份0～20 cm、20～40 cm土层的土壤,分析其土壤物理化学性质。结果表明:(1)土地利用方式、土壤深度及采样时间显著影响土壤理化性质;(2)林地土壤容重、含水量及有机质含量高于农田土壤(菜地与玉米地),而农田土壤氮、磷(全氮、硝态氮、铵态氮、全磷和有效磷)含量则高于林地;(3)土地利用类型对土壤理化性质的综合影响系数从高到低依次为菜地、玉米地、林地,其中农田土壤有效态氮、磷及林地土壤有机质含量在综合影响中的贡献比例是所有理化参数中最高的。由此可知,人为管理措施是导致农田理化性质较好的主要原因,但从面源污染防控角度看,农改林可有效降低土壤养分"源强",降低向外输移的风险。     

大豆生育期间土壤铵态氮与硝态氮变化及相关性分析

大豆生育期内,土壤铵态氮含量与硝态氮含量变化相似,均为逐渐下降趋势。土壤基础肥力对土壤铵态氮含量具有决定性作用,种肥和追肥处理可以增加大豆生育期土壤铵态氮含量,对土壤硝态氮含量无明显影响。在大豆整个生育时期,土壤铵态氮与硝态氮含量呈极显著正相关(r=0.7988**),而土壤铵态氮、硝态氮与碱解氮间无明显相关性。     

川中丘陵区涪江流域土壤矿质氮空间分布特征

采用GPS、地统计及地理信息系统(GIS)相结合的技术和方法研究了川中丘陵区涪江流域土壤矿质氮含量的空间分布特征及其影响因素.结果表明,研究区内土壤硝态氮(NO-3-N)和铵态氮(N+4-N)含量分别为(79.21 ±24.34)mg·kg-1和(8.89±2.47)mg·kg-1,在不同土壤类型中,土壤硝态氮和铵态氮含量存在极显著差异(P＜0.01).土壤硝态氮含量以许家沟和中河沟区域为中心向北部和南部递增;土壤铵态氮含量以赵家湾、中河沟和任家沟为低值中心(<8.00 mg·kg-1)向两旁逐渐增加.从低海拔到高海拔土壤硝态氮含量呈先增加后降低的趋势,土壤铵态氮含量持续降低;在丘体下部和平坝土壤中硝态氮和铵态氮含量均高于其他3种地形土壤中其含量;土壤硝态氮在不同坡度中均值比较为缓坡地>坡地>陡坡地>平地,从平地到陡坡地土壤铵态氮含量呈显著降低趋势;土壤硝态氮含量在小麦与其他作物轮作方式中明显低于油菜与其他作物轮作方式中其含量,土壤铵态氮则相反.     

不同形态氮素对基质栽培甜椒生长发育的影响

研究了铵态氮、酰胺态氮和硝态氮及其不同比例对基质栽培甜椒生长发育及生理活动的影响。表明:秋冬季,铵态氮能改善甜椒的生育状况且提高产量;硝态氮和酰胺态氮作主要氮源时,则植株生育迟缓、产量低。春夏季,适当地使用铵态氮或酰胺态氮对植株的生育是有利的;但铵态氮或酰胺态氮的比例不宜超过总氮量的50%,否则,植株生长受到抑制,导致叶片光合强度下降、产量降低。通过测定植株叶片叶绿素含量、光合强度和矿质元素含量,分析了不同形态氮素对甜椒生理活动的影响。     

施氮量对橡胶园土壤铵态氮和硝态氮垂直分布的影响

以尿素为氮源,研究不同施肥量对土壤中铵态氮和硝态氮垂直分布的影响。结果表明：施肥可显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;当施肥量超过0．6kg／株时,增加施肥量不会显著增加0～40cm土壤中铵态氮和硝态氮的含量;施肥量越大,淋溶到80～100cm土层土壤的铵态氮和硝态氮的量越大。     

太湖乔木林河岸植被缓冲带截留氮素效率

为研究河岸植被缓冲带对氮素的截留效率,以太湖流域平缓坡地上人工林河岸缓冲带作为研究对象,分析了不同河岸缓冲带宽度（5,15,30,40 m）,不同植物类型（‘南林95’杨Populus×euramericana ‘Nanlin 95’林、中山杉Taxodium hybrid ‘Zhongshanshan’林、南林杨95-中山杉混交林）对不同深度径流水及土壤中氮素的截留效果。结果表明:15 m宽的河岸缓冲带即能很好地截留各形态氮素,40 m缓冲带对径流水中硝态氮、铵态氮、总氮的截留率分别达68.8%,68.7%和66.0%;同一宽度条件下,缓冲带对40 cm深径流水中铵态氮、总氮的截留率较高,分别达71.4%和69.1%,对20 cm深径流水中硝态氮截留率较高,达70.6%;森林土壤对铵态氮和硝态氮的截留主要在中层土壤,对总氮截留主要在表层土壤;杨树林缓冲带对径流水中铵态氮和硝态氮的截留率较高（P < 0.05）,达77.4%和66.3%;杨树-中山杉混交林缓冲带对总氮的截留率较高（P < 0.05）,达73.0%;植物叶片（r=-0.53）全氮和土壤总氮（r=-0.59）均与径流水中总氮呈负相关关系。     

紫色土壤氮素不同流失形式的比较研究

土壤氮素流失形式及其量化研究是农业小流域氮素管理及流失过程模拟的核心内容之一,以紫色土区3个具有不同地形和土地利用方式的典型农业小流域为研究对象,比较研究了区域土壤氮素在降雨侵蚀过程中流失的主要形式。结果表明,紫色土区土壤氮素以硝态氮为主要流失形式,其流失浓度一般占硝态氮和铵态氮总浓度的80%以上,农田利用为主流域的则高达90%以上。氮素流失的平均浓度因流域土地利用类型的差异而显著不同,农田的一般为(5.36±2.13)mg/L,而非农田利用的变化在1.70~3.15mg/L之间。农田硝态氮的精确管理应作为减控流域土壤氮素非点源流失的关键措施。     

添加酚类物质对森林土壤无机氮的影响

对黄壤性草甸土和黄红壤土分别添加不同浓度的单宁酸和4-羟基苯甲酸,研究土壤硝态氮和铵态氮含量的变化情况。结果表明,添加单宁酸后,2种土壤硝态氮含量均降低,且在培养的前28d,添加单宁酸浓度越高,黄壤性草甸土硝态氮含量降低越明显;添加单宁酸后,2种土壤铵态氮含量均增加,但单宁酸浓度越高,土壤铵态氮含量增加幅度越小。添加4-羟基苯甲酸后,2种土壤硝态氮和铵态氮含量均大幅度下降,但土壤铵态氮含量的降幅受4-羟基苯甲酸浓度的影响不大。