密度调控对女贞人工林土壤N2O排放的影响

以江苏省扬州市江都区女贞人工林为对象,研究了密度调控对其土壤N2O排放通量的影响。结果表明,3种密度下土壤N2O排放通量均是秋季和春季较高,冬季最低。秋季时,3种密度下N2O排放通量大小比较为4225株·hm-2(9.985μg m-2·h-1)1050株·hm-2(8.195μg·m-2·h-1)2275株·hm-2(6.971μg·m-2·h-1),但各密度间差异不显著(P0.05)。冬季时,N2O排放通量下降明显,其中4225株·hm-2密度(-10.355μg·m-2·h-1)和2275株·hm-2密度(-2.716μg·m-2·h-1)均为负值,且两者明显低于1050株·hm-2密度下N2O排放通量(2.629μg·m-2·h-1)。春季伴随着温度的回升,各密度下N2O排放通量均显著增加,并达到4个季度中的最高值,其中2275株·hm-2密度下排放通量最低(7.513μg·m-2·h-1),且与4225株·hm-2(11.839μg·m-2·h-1)和1050株·hm-2(12.175μg·m-2·h-1)密度间差异达到极显著水平(P0.01)。夏季时,3种密度下N2O排放通量分别为4225株·hm-2(3.201μg·m-2·h-1),2275株·hm-2(7.658μg·m-2·h-1)和1050株·hm-2(6.804μg·m-2·h-1),各密度间差异并不显著(P0.05)。土壤N2O排放通量与土温呈极显著正相关(P0.01),与NH4+-N和NO3--N含量间则呈极显著负相关(P0.01)。土壤氮矿化速率与N2O排放通量也呈线性相关极显著(P0.01),说明密度调控作用于土壤因子,并对N2O排放产生明显影响。     

氮磷添加对杉木人工林土壤N2O排放的影响

[目的]研究氮磷添加对杉木人工林土壤N2O排放的影响.[方法]采用静态箱-气相色谱法,研究空白对照(CK)、低氮(N1)、高氮(N2)、磷添加(P)、低氮加磷(N1P)和高氮加磷(N2P)这6种施肥处理对杉木人工林土壤N2O排放的影响.[结果]土壤N2O的排放主要受施肥及土壤温度影响,而土壤湿度与土壤N2O之间相关性不显著.土壤N2O排放季节差异较大量,夏季占全年的67％,其他3个季节之间差距较小.N1、P和N1P处理对土壤N2O排放的促进作用不显著,N2和N2P能显著增加土壤N2O的排放.[结论]该研究可为杉木人工林的合理施肥及减少森林土壤N2O的排放提供科学依据.     

农田土壤N_2O排放的影响因素

氧化亚氮是大气温室效应气体之一。本文概括论述影响农田土壤Ｎ_２Ｏ排放的氧气、温度、土壤湿度和水分、有机质、土壤ｐＨ、微生物、土壤质地以及施肥等因素。     

华北平原不同作物-潮土系统中N_2O排放量的测定

在中国科学院封丘农业生态试验站应用原状土柱培养法测定了华北平原主要农作物 -潮土系统中N2O的排放量 ,比较了不同作物对农田土壤中N2O排放的影响。结果表明 ,大豆、花生、玉米和棉花4种作物系统的N2O排放通量有所差异 ;生长期间不施氮肥处理下N2O排放总量为0.57—1.00kgN·hm -2,施氮肥处理下为1.48—3.12kgN·hm-2,作物系统间有较大差异。氮肥产生的N2O -N占施肥量的0.57 %—1.58 % ,其中玉米作物系统是棉花作物系统的近3倍。     

铁炉渣对稻田土壤反硝化作用N_2O通量的影响

采用静态箱—气相色谱法对铁炉渣施用后稻田土壤反硝化作用N2O通量的动态变化进行了测定与分析。结果表明,0、2、4、8 t·hm-2铁炉渣施加样地N2O通量分别为-0.0035⁰.0771、-0.04440.0771、-0.0444⁰.2136、-0.07200.2136、-0.0720⁰.2095、-0.07000.2095、-0.0700⁰.1592 mg·m-2·h-1,平均值分别为0.0323、0.0879、0.0769、0.0449 mg·m-2·h-1。施用铁炉渣并未对稻田土壤反硝化作用N2O通量造成影响(P>0.05)。     

不同氮肥用量下硝化抑制剂和木醋液对土壤N_2O排放的影响

为了探究不同氮肥用量下硝化抑制剂双氰胺和木醋液对菜地土壤N_2O排放的影响,采用室内培养的方式,测定200,400 kg/hm2氮肥用量下菜地耕层土壤施加双氰胺和木醋液后N_2O的排放通量和累积排放量。结果表明,200 kg/hm2氮肥处理的N_2O累积排放量较对照提高了9.3倍,达到539.04 ng/m2;双氰胺处理的N_2O累积排放量为20.3 ng/m2,较氮肥处理降低了96.3%;木醋液处理的N_2O累积排放量为549.31 ng/m2,较氮肥处理提升了1.8%。400 kg/hm2氮肥处理的N_2O累积排放量为43.5 ng/m2,双氰胺处理的N_2O累积排放量较氮肥处理降低了12.9%,木醋液处理的N_2O累积排放量较氮肥处理提升37.3%。菜地土壤中氮肥的施用在一定程度上会促进土壤N_2O的排放,但过高的氮肥用量会抑制土壤N_2O的排放。双氰胺在不同氮肥用量的菜地土壤中均能降低N_2O的排放通量和累积排放量,而木醋液会少量提升菜地土壤N_2O的累积排放量。     

硝化抑制剂和生物炭对菜地土壤N_2O与CO_2排放的影响

为探究硝化抑制剂双氰胺和生物炭对菜地土壤N_2O和CO_2排放的影响,采用室内静态培养的方式测定相同氮肥用量下菜地土壤添加双氰胺和生物炭后N_2O和CO_2的排放通量和累积排放量。结果表明,氮肥处理的N_2O累积排放量较控制处理(CK)提高了14倍,达1 192.03 ng/m~2;双氰胺和生物炭处理的N_2O累积排放量分别为100.15,387.79 ng/m~2,较氮肥处理分别降低了91.6%和67.5%。硝化抑制剂对CO_2也有减排作用,其CO_2累积排放量为238.47μg/m~2,较氮肥处理降低56.4%;而生物炭处理的CO_2累积排放量较氮肥处理增加了46.2%。综上所述,氮肥的施用显著提高了土壤N_2O和CO_2的排放通量和累积排放量;双氰胺可有效降低因氮肥施用导致的土壤N_2O和CO_2的排放;生物炭对N_2O排放有一定的减排作用,但会促进土壤CO_2的排放。     

覆盖种植措施对农田土壤中N_2O排放的影响

采用田间试验方法研究了西北干旱半干旱地区覆膜和种植措施对农田土壤中N2O排放通量变化的影响。结果表明,在冬小麦生长期内,覆膜与不覆膜措施相比较,无论种植小麦与否,土壤中N2O的排放通量显著增加;种植小麦与休闲地相比较,无论覆膜与否,土壤中N2O的排放通量也显著增加。     

覆盖种植措施对农田土壤中N_2O排放的影响

采用田间试验方法研究了西北干旱半干旱地区覆膜和种植措施对农田土壤中N2O排放通量变化的影响。结果表明，在冬小麦生长期内，覆膜与不覆膜措施相比较，无论种植小麦与否，土壤中N2O的排放通量显著增加；种植小麦与休闲地相比较，无论覆膜与否，土壤中N2O的排放通量也显著增加。     

三江平原稻田N_2O通量特征

利用静态暗箱-气相色谱法于2004年11月-2005年10月对三江平原稻田进行了全年连续田间原位观测。结果表明，三江平原稻田全年N2O平均通量为0．052 mg·m^-2·h^-1；冻融期N2O通量范围为0．008N 0．029 mg·m^-2·h^-1，融冻时排放量显著增加；生长期平均通量为0．059 mg·m^-2·h^-1，施肥后及淹水期间水面落干时各出现了两个明显的N2O排放峰，排水后N2O排放通量较淹水期稍增加，但幅度不大。同时分析了冻融期、生长期N2O通量季节变化特征和日变化特征以及和相关环境因子的关系，分析表明。温度决定了稻田全年N2O排放通量的大小，而水分状况则是影响三江平原稻田N2O排放季节变化特征的主要因素。     

亚热带不同人工林土壤理化性质的研究

该文通过对江西大岗山地区马尾松纯林、马褂木纯林、杉木纯林及马褂木 桤木混交林与对照次生林的土壤理化性质状况的比较,研究了不同人工林更新方式对土壤肥力状况的影响.结果表明:除马褂木纯林对土壤孔隙状况的改善表现出一定的作用外,其他林下土壤表现出表层土壤孔隙状况恶化的变化趋势;各人工林林下土壤养分指标均显著降低,4种人工林类型中,马褂木纯林土壤养分状况恶化程度最强烈;土壤有效铁、有效锌含量明显降低,但各层土壤有效铁含量仍高于土壤有效铁临界值,而土壤有效锌含量的降低导致土壤缺锌状态的加剧;杉木纯林有利于土壤有效铜积累,而其他3种人工林林下土壤表现出表层增加,下层降低的变化特征.      

不同灌水频率下设施土壤盐分时空变化特征

通过室内土箱模拟试验,探讨了不同灌水频率（5,10,15 d·次-1）下,栽培辣椒的设施土壤的盐分时空动态变化特征。结果表明,在各灌水频率条件下,根据土壤EC值变化,均可分为3个阶段：快速降低阶段（第1次灌水后1-20 d）、缓慢降低阶段（第1次灌水后21-40 d）和稳定阶段（第1次灌水后41-62 d）。不同灌水频率下0-20 cm土层EC值,在快速降低阶段和稳定阶段表现为5 d·次-1＞10 d·次-1＞15 d·次-1,而在缓慢降低阶段却表现为5 d·次-1＞15 d·次-1＞10 d·次-1。0-20 cm土层积盐量,在缓慢降低阶段和稳定阶段,均以10 d·次-1灌水频率下最低,表明其对0-20 cm土层盐分的淋洗作用较强。     

集约经营雷竹林土壤磷素的时空变化

2006年,在雷竹Phyllostachys praecox主产区浙江省临安市三口镇,选取集约经营下不同栽植年限(1,5,10,15 a)的雷竹林以及与未栽雷竹的邻近水田(0 a)采集土样,旨在分析集约经营雷竹林土壤磷素随雷竹栽植年限和剖面深度的时空变化规律,以便为雷竹林土壤的可持续利用提供依据。研究表明:雷竹林土壤磷素随栽植年限增长而增加。0,1,5,10和15 a的10~20 cm土层全磷质量分数分别是0.39,0.58,0.58,0.85和1.57 g.kg-1;有机磷质量分数为130.16,179.83,183.61,209.46和262.79 mg.kg-1;有效磷为6.78,17.41,33.49,100.64和326.36 mg.kg-1。土壤中的全磷和有机磷随着栽植年限的增长而稳步上升;速效磷则随着栽植年限的增加而急剧上升。但有机磷占全磷的比例较小并随着栽植年限的增加而更趋下降,表明累积的磷素主要来自大多数还没有被利用而残留的无机磷肥,有机覆盖物对土壤磷素累积的贡献不大。雷竹林土壤全磷、有机磷和有效磷在剖面深度上的分布总体上是随深度的加深而逐渐减少:即表层(0~10 cm)>亚表层(10~20 cm)>底层(20~40 cm)。然而在10 a以前,土壤全磷呈现两头高而中间低的分布态势,1~15 a的土壤有效磷和有机磷均呈现从表层到底层逐渐减少的趋势,其幅度随着栽植年限的增加而扩大。集约经营模式虽然有较高的经济效益,但土壤中大量磷素的累积既是资源的浪费又对环境具有潜在的威胁,应调整施肥措施和配方。图3参20     

华南地区典型人工林土壤二氧化碳和氧化亚氮通量研究

二氧化碳（CO2）和氧化亚氮（N2O）是重要的温室气体,森林土壤是其主要排放源。采用静态箱/气相色谱分析技术对中国科学院鹤山丘陵综合开放试验站尾叶桉Eucalyptus urophylla纯林（EUp）,厚荚相思Acacia crassicarpa纯林（ACp）,10个树种混交林（Tp）和30个树种混交林（THp）等4种林型的土壤CO2和N2O排放通量进行了原位测定,研究纯林和混交林对土壤温室气体排放的影响。结果表明：CO2和N2O排放通量季节波动幅度较大;4个林型土壤CO2和N2O通量在湿季均维持较高水平;通量峰值均出现在湿季,旱季则明显降低,且相对稳定。由于EUp和ACp纯林土壤微生物碳（microbial biomass carbon,MBC）比混交林高,导致EUp（130.67 mg.m-2.h-1）和ACp（134.65 mg.m-2.h-1）土壤CO2通量显著高于Tp（111.39 mg.m-2.h-1）和THp（108.53 mg.m-2.h-1）。在4种林型中,尾叶桉对土壤NO3-N吸收快速,土壤N2O排放通量最低,达12.45μg.m-2.h-1。土壤温度、土壤湿度、MBC和呼吸底物[NO3-N和土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）]都是影响土壤CO2和N2O通量的重要因子。图2表3参29     

酸雨区杉木人工林土壤盐基离子含量动态

以酸雨区杉木人工林土壤为研究对象,通过测定不同林龄杉木林土壤交换性盐基离子含量,探讨酸雨背景下不同林龄杉木人工林土壤盐基离子含量的动态规律。结果表明：杉木人工林土壤盐基离子含量与季节、林龄及土层深度各因子均呈极显著相关关系;同一林龄同一土层杉木人工林土壤交换性K+、 Na+含量总体表现为夏秋季显著高于春冬季, Ca2+、 Mg2+含量则呈春夏高于秋冬季(P<0.05);在四季中不同土层深度土壤交换性K+、 Na+含量总体呈现1-5 a增加,5-15 a降低,15-20 a增加的规律; Ca2+、 Mg2+含量则随林龄表现出1-10 a增加,10-20 a减少的趋势;随着土层深度的增加,不同林龄杉木人工林土壤盐基离子含量总体呈现出下降趋势。     

黑土区不同林龄落叶松人工林土壤微生物群落功能多样性的对比研究

采用Biolog-ECO微平板检测法,以21、30、40和52年生落叶松人工林土壤为对象,研究了典型黑土区0～20 cm土层范围内土壤微生物群落碳源代谢的多样性变化特征。结果表明:1）在培养168 h时,落叶松人工林地上层（0～10 cm）和下层（10～20 cm）土壤的微生物碳源平均颜色变化率（AWCD）的变化范围分别为0.41～1.40和0.20～0.69,且均随林龄的增加而逐渐增大。2）落叶松人工林微生物群落功能多样性指数随林龄的增加呈逐渐升高的趋势,即52 a40 a30 a21 a,且上层土壤的微生物功能多样性高于下层。上层和下层土壤的丰富度指数、Shannon Weiner多样性指数、Simpson指数和McIntosh指数的变化范围分别为12～25和6～14、2.55～3.12和1.83～2.62、0.89～0.95和0.76～0.91、4.22～9.49和2.52～6.18。3）落叶松人工林土壤微生物群落对6类碳源的利用率均随林龄的增加而增大,且碳水类、多聚物类和胺类是导致上层土壤微生物代谢差异的敏感碳源,碳水类、羧酸类和胺类是导致下层土壤微生物代谢差异的敏感碳源。4）落叶松人工林土壤微生物多样性指标与土壤理化性质相关性极为密切。可以认为,随着林龄的增加,落叶松人工林微生物功能多样性逐渐提高,这为进一步揭示其林地土壤质量的演变提供了参考。      

不同桉树混交林土壤理化性质、酚酸含量与酶活性的差异

【目的】研究桉树与不同阔叶树种混交对土壤理化性质、酚酸含量和酶活性的影响,分析酚酸物质与酶活性的关系,为改善桉树纯林的土壤质量、合理经营桉树人工林及适宜混交树种的选择提供参考。【方法】在广西凭祥市选择6年生桉树纯林以及桉树与豆科树种（降香黄檀、格木）、非豆科树种（红锥）的混交林作为研究对象,测定不同林分类型桉树根际与非根际土壤的理化性质(铵态氮、有机碳、全氮、硝态氮含量、pH、自然含水率)、酚酸类物质含量及酶(多酚氧化酶、脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、蛋白酶)活性,并采用相关性和冗余分析方法揭示酚酸含量和酶活性的相关关系。【结果】（1）桉树混交林根际与非根际土壤的pH、自然含水率、有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮含量均总体高于桉树纯林。（2）与桉树纯林相比,混交林桉树根际土壤酚酸物质含量升高,表现为桉树×红锥混交林（50.01 μg/g）＞桉树×格木混交林（38.39 μg/g）＞桉树×降香黄檀混交林（36.94 μg/g）＞桉树纯林（27.76 μg/g）;非根际土壤的酚酸类物质含量降低,表现为桉树纯林（21.45 μg/g）＞桉树×降香黄檀混交林（16.35 μg/g）＞桉树×格木混交林（15.50 μg/g）＞桉树×红锥混交林（13.52 μg/g）。（3）桉树混交林根际与非根际土壤的蛋白酶、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性均高于桉树纯林;桉树混交林根际土壤的多酚氧化酶活性总体低于纯林,而非根际土壤的多酚氧化酶活性显著高于纯林。（4）相关性和冗余分析结果表明,土壤酚酸类物质含量与酶活性具有较高的相关性,阿魏酸、对羟基苯甲酸、香草酸含量在一定程度上能够解释根际与非根际土壤间酶活性的差异。【结论】混交造林对桉树根际与非根际土壤理化性质、酚酸类物质含量和酶活性影响显著,能够增加桉树根际土壤酚酸积累,减缓非根际土壤酚酸富集,提高土壤养分和酶活性,其中红锥与桉树混交更有利于维持土壤肥力。     

海涂围垦区不同土地利用类型土壤颗粒分形特征

土壤颗粒分形特征是表征植被与土壤环境相互作用的重要因子。本研究以江苏沿海条子泥垦区长期撂荒地和水稻田两种土地利用类型为研究样地,探讨了土壤颗粒分形维数及其与土壤粒径分布、土壤理化性质之间的关系。结果表明：海涂围垦区土壤颗粒分形维数在2.16～2.21之间,不同土地利用类型间分形维数存在显著差异,表现为荒地土壤大于稻田土壤,农业垦殖降低了海涂垦区土壤颗粒分形维数。土壤颗粒分形维数与土壤黏粒、细粉砂粒和粗粉砂粒的颗粒含量呈极显著正相关,与极细砂粒、细砂粒和中砂粒的颗粒含量呈极显著负相关。粒径0.05 mm是影响海涂围垦区土壤颗粒分形维数变化的临界粒径。荒地土壤电导率和可溶盐阳离子含量均高于水稻田土壤,水稻种植有利于降低围垦区土壤盐分含量。土壤颗粒分形维数与土壤有机质含量和粒径>0.25 mm水稳性团聚体含量均呈显著正相关关系。土壤颗粒分形维数可以较好地反映土壤理化性质特征及变化过程,可以作为评价海涂围垦区盐渍土发育和演变规律的定量指标之一。     

华北棉区棉花需水量时空变化研究

为分析气候变化背景下华北地区棉花需水量和水分生态适宜性时空变化特点,本研究利用华北棉区47个气象站点逐日气象数据,通过SIMETAW模型分析1986—2015年棉花生育期需水量(ETc)、有效降雨量(Pej)和灌溉需水量(ETaw)及变化趋势。结果表明:近30年来,棉花生育期需水量和灌溉需水量呈减小趋势,生育期有效降雨量呈增加趋势;6—8月棉花需水量最大,不同站点月均需水量在80~160mm;7月和8月是棉花灌溉需水量最小的月份,华北棉区平均灌溉需水量接近零,灌溉需水量最大的月份是6月,多年平均灌溉需水量为56.50mm;华北棉区地下水超采区与非超采区灌溉需水量分别为144.41和70.41mm,降水量的不同是造成这种差异的主要原因;华北棉区棉花生育期多年平均需水量、有效降雨量和灌溉需水量分别为560.19、467.32和98.75mm,棉花一年一熟制的灌溉需水量小于传统的冬小麦-夏玉米模式,而经济收益大于春玉米一年一熟制,在华北地区超采区适当增加棉花的种植面积,有利于缓解华北地区水资源缺乏的现状。     

临安山核桃主产区土壤pH值和有效养分的时空变化

于2007-2008年在山核桃Carya Cathayensis主产区临安市岛石镇开展了山核桃林地周年土壤pH值和土壤有效养分状况的动态监测和调查研究。结果表明：随着山核桃的生长和施肥,易于变化的土壤肥力指标表现出明显的季节性动态波动。其中：从早春3月到山核桃果实成熟期（9月）土壤pH值下降明显;不同山核桃林地之间土壤pH值和土壤有效氮磷钾养分水平差异巨大。它们的变幅为：土壤pH 4.6～8.2,土壤有效氮、有效磷、有效钾分别为50.8～236.2 mg.kg-1,0.5～40.6 mg.kg-1,24.8～391.0 mg.kg-1。由于农户之间施肥管理水平不一,导致土壤pH值和养分状况很大的差异,部分山核桃林地土壤酸化严重,土壤养分不平衡现象普遍。建议根据土壤养分的实际情况,平衡施肥,保障山核桃产业稳步发展。