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.     

北温带干旱地区土壤-大气界面CO_2通量的变化特征

采用箱法对栗钙土、灰钙土、粗骨土和山地灰褐土4种有代表性的干旱土壤表面CO2通量进行观测和研究。结果表明:森林土壤(粗骨土和山地灰褐土)的通量显著大于草原土壤(栗钙土和灰钙土)。干旱区土壤表面CO2通量的平均值为230.05μmol/(m2·h),变化范围为-147.27～2319.55μmol/(m2·h)。不同土壤类型之间存在差异,粗骨土(351.82μmol/(m2·h))>山地灰褐土(347.33μmol/(m2·h))>栗钙土(193.36μmol/(m2·h))>灰钙土(162.37μmol/(m2·h))。土壤表面CO2通量存在季节变化,趋势呈"S"形。9月份最高(516.79μmol/(m2·h)),以土壤向大气释放为主;1月份最低(-7.09μmol/(m2·h)),以大气进入土壤为主;具有春夏秋冬交替规律,与气候变化趋势基本一致,土壤表面CO2通量稍有后滞。全天候土壤表面CO2通量呈"山峰"形变化,04:00最小(154.13μmol/(m2·h)),12:00最大(349.65μmol/(m2·h)),具有昼夜交替规律,比气候日变化稍有滞后。影响土壤表面CO2通量的环境因子有地表空气温度、土壤温度(0～10cm、10～20cm和20～30cm)、土壤含水量(0～10cm、10～20cm和20～30cm);其中,地表空气温度、土壤温度(0～10cm、10～20cm和20～30cm)和土壤含水量(0～10cm)分别与土壤表面CO2通量呈正相关关系,而10～20cm和20～30cm深度的土壤含水量与土壤表面CO2通量呈负相关关系,地表空气相对湿度与土壤表面CO2通量的关系不显著。大气与土壤之间的CO2存在双向转移机制,CO2不仅从土壤向大气转移,而且也从大气向土壤转移,热量在地球表面的差异性分布,导致温带和寒带地区的土壤具有平衡大气CO2浓度的功能,是温带、寒带地区的显著特征。     

温带草原生态系统CO2排放对环境因子变化的响应

 2001年6～9月，在内蒙古地区气候异常干旱的条件下（降水量不到历史正常年份的1/6），利用静态暗箱法分别对锡林河流域草甸草原、羊草草原、大针茅草原等典型温带草原生态系统的CO2排放状况及主要环境因子进行了实地观测，分析它们之间的相关性。结果表明，在草原群落活跃生长期内，CO2排放通量的月变化对气温和地温的响应都不明显；但CO2日变化与气温和地表温度呈显著正相关，与5、10 cm处的地温相关不显著；从 CO2排放的平均值来看，草甸、羊草、大针茅草原样地随降水梯度变化（年降水量递减），CO2的排放通量依次分别由268.7、211.6、181.4 mg·m-2·h-1递减，说明大气降水是影响CO2排放通量变化的重要环境因子。此外，CO2排放通量还与土壤水分、土壤有机质、土壤全氮含量呈正相关关系。     

暖温带-中温带过渡区落叶松人工林土壤呼吸特征研究

用LI-COR-8100测定并分析研究辽宁暖温带-中温带落叶松人工林生长季土壤呼吸速率的日变化特征及土壤呼吸与土壤水热因子的相关关系。结果表明：落叶松人工林土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线;与5 cm、10 cm和15 cm土壤的温度呈幂函数关系,且与10 cm土壤温度的相关关系较高,相关关系为y=0.9303 e0.0812x（R2=0.8164）;与10 cm土壤湿度呈线性相关关系,相关关系为y=-12.398x＋8.0068（R2=0.4243）;10 cm土壤温度和土壤湿度可以分别解释土壤呼吸变化的81.6%和42.3%;该地区落叶松人工林土壤呼吸年平均速率约1.57μmol.m-2s-1,土壤向大气年释放C约为598.93gC.m-2a-1。本研究可为该地区的森林碳循环研究提供基础科学依据。     

铁炉渣施加对稻田甲烷产生、氧化与排放的影响

为了阐明铁炉渣施加对稻田甲烷产生、氧化与排放的影响,采用静态箱-气相色谱法对对照(CK)、2 Mg/hm2(FeⅠ)、4Mg/hm2(FeⅡ)和8 Mg/hm2(FeⅢ)铁炉渣施加后稻田甲烷产生、氧化与排放进行了测定与分析.研究结果表明:观测期内,CK、Fe Ⅰ、FeⅡ和FeⅢ样地甲烷产生量分别为0.06-8.87、0.12-8.28、0.15-7.84、0.17-7.82 mg·m-2·h-1,平均产生量分别为4.68、3.92、3.14、2.76 mg·m-2·h-1;甲烷氧化量分别是0.02-1.27、0.09-0.95、0.09-1.54、0.09-2.79 mg·m-2·h-1,平均氧化量为0.46、0.47、0.59、0.55 mg·m-2·h-1;甲烷排放分别是0.04-7.99、0.03-7.33、0.06-6.30、0.08-5.12 mg· m-2·h-1,平均值分别为3.11、2.29、1.76、1.59 mg·m-2·h-1.铁炉渣的施加降低了甲烷产生量和排放通量,提高了甲烷氧化量.     

芦苇湿地与草甸湿地土壤CO_2排放通量的对比研究

采用动态箱法,在2010年5月和6月对松嫩平原莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量进行了对比观测。结果表明:莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放日变化曲线均呈单峰型,芦苇沼泽湿土壤CO2排放通量与地上15 cm空气温度呈显著正相关,而草甸湿地土壤CO2排放通量与地下5 cm温度的相关性更强;土壤水分仅影响草甸湿地土壤CO2排放通量;光合有效辐射对芦苇湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量均有显著的影响。     

三江平原小叶章湿地开垦前后N2O通量特征与影响因素分析

利用静态箱-气相色谱法对三江平原小叶章湿地开垦前后N2O的排放通量进行了原位测定,分析了N2O通量特征及其与温度、水分等环境因子的关系。结果表明,典型草甸小叶章湿地和沼泽化草甸小叶章湿地的N2O通量均呈脉冲式排放特征,通量范围分别为0.005~0.111和0.005~0.106 mg.m-2.h-1,均值为0.059和0.039 mg.m-2.h-1;7月前二者的通量差异主要与冻层融通有关,7~8月主要与降水少及蒸发旺盛有关,9月主要与土壤中丰富的氮素有关;前者的N2O通量与5 cm地温呈显著正相关(p<0.01),后者与之相关性并不明显;大豆田和水稻田的N2O通量基本上均表现为排放,通量范围分别为-0.008~0.071和-0.019~0.054 mg.m-2.h-1,均值为0.028和0.015 mg.m-2.h-1;大豆成熟前的N2O通量与5 cm地温呈显著正相关(p<0.05),之后取决于土壤中丰富的氮素;水稻成熟前较低的积水水位和土壤pH是导致N2O通量较高的重要原因,之后较高的通量主要与稻田排水有关。估算结果表明,两种小叶章湿地的N2O排放量分别为196.42和136.98mg N2O.m-2,大豆田和水稻田分别为84.86和70.22 mg N2O.m-2。说明湿地开垦后,耕地利用的"重用轻养"方式会导致N2O排放量的明显降低。该方式虽然会降低N2O排放量,但对粮食生产影响较大。     

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。     

黄淮海平原典型农田土壤N2O的排放特征

【目的】明确黄淮海平原地区典型作物种植类型下,农田土壤N2O排放特征,并探明不同环境因子对其排放通量的影响。【方法】采用静态箱法测定了黄淮海平原典型农田（冬小麦/夏玉米、棉花、休闲地）土壤N2O的排放通量及其季节变化特征,并分析了土壤温度、土壤水分、不同氮肥量对土壤N2O通量的影响。【结果】3种种植方式N2O排放在秋季均呈现总体下降趋势,至12月中旬左右降到最低,随着春季气温的升高则呈总体上升趋势。冬小麦/夏玉米地土壤N2O排放高峰值为433.5 µg N2O•m-2•h-1,出现在7月下旬;棉花地为146.5 µg N2O•m-2•h-1,出现在6月中旬;休闲地为175.16 µg N2O•m-2•h-1。在棉花地和休闲地,N2O排放通量随地温增加而呈指数增长,而在冬小麦/夏玉米地则没有观测到N2O排放通量与地温之间的相关关系,但与土壤含水量的变化趋势基本一致。施用氮肥对土壤N2O的排放具有明显的促进作用。【结论】N2O排放表现出多峰的日变化特征,呈明显的季节变化;土壤中N2O的产生与释放受多种环境因子的影响,而且不同环境条件不同作物影响因子所起的作用是不一样的。     

冬季耕作制度对农田氧化亚氮排放的贡献

研究了红壤丘陵地区大田条件下旱地种植冬季豆科作物、油料作物、休闲 ,以及水稻田冬季休闲、种植紫云英绿肥后 ,土壤氧化亚氮 (N2 O)的排放。结果表明 ,水稻田冬季种植紫云英 ,N2 O平均排放通量 (以N计 ,以下同 )为11 1μg·m-2 ·h-1,比休闲田 (18 3μg·m-2 ·h-1)降低 39% ;旱地种植豌豆 ,N2 O平均排放通量只有 6 9μg·m-2 ·h-1,显著低于休闲田 (9 6 μg·m-2 ·h-1) ,也显著低于油菜田 (12 2 μg·m-2 ·h-1)。各作物施肥后土壤N2 O的排放量均增加 ,豌豆田N2 O平均排放通量为 10 0 μg·m-2 ·h-1,仍显著低于油菜田 (14 7μg·m-2 ·h-1)。因此 ,冬季种植豆科作物可显著降低稻田以及旱地农田N2 O的排放量     

土壤呼吸的酶促作用研究

在介绍土壤酶的来源与环境因子对土壤酶影响的基础上,探讨了土壤呼吸的酶促作用,旨在为相关研究提供参考。     

烟草土壤生态学研究进展

通过对土壤生态学及其内容的阐述,综述了烟草土壤不同生态因子对土壤环境的不同作用,以期对今后的烟草土壤生态研究提供理论依据。     

2种土壤分类体系的比较及其展望

土壤分类是土壤学研究的一项基础工作,笔者就土壤发生分类和土壤系统分类进行了详细比较,并对土壤分类发展前景进行了探讨.     

免耕技术研究进展

免耕是适合中国国情的实用技术,对中国农业可持续发展作用甚大。在此,阐述了免耕定义、原理、作用及免耕的历史与发展,归纳了免耕对土壤水分、温度、土壤物理、土壤化学、土壤生物学和作物生长发育及最终产量、经济效益方面等的影响:免耕由于减少了土壤蒸发,有利于提高水分利用效率,促进作物生长;但免耕降低土壤温度,特别是春季,不利于作物的生长,同时,免耕土壤结构、土壤微生物数量与活性相对稳定有利于提高养分利用效率和作物生长。在产量和效益方面,免耕有利于提高产量,更有利于提高效益。     

干旱区农田土壤呼吸与土壤温湿度的关系

[目的]研究土壤温湿度对土壤呼吸的影响。[方法]利用LI-cor8100土壤呼吸观测系统,连续观测2012年6月18~30日张掖绿洲农田的土壤呼吸速率和土壤温湿度;分析了土壤呼吸速率的日变化规律及土壤呼吸与土壤温湿度之间的关系;评价了现有的土壤呼吸模型。[结果]张掖绿洲农田的土壤呼吸具有明显的日变化规律,该区域土壤呼吸速率与4 cm深度土壤温湿度的相关性最好;土壤呼吸速率与土壤温度之间的相关性要远远好于土壤呼吸速率与土壤水分之间的相关性。[结论]在土壤呼吸模型中,同时考虑土壤温度和土壤水分的土壤呼吸模型的模拟结果要好于只考虑土壤温度或土壤水分的土壤呼吸模型。     

海南省西部地区橡胶园土壤生物学特征与土壤类型关系初探

对海南省乐东县胶园土馕生物学特征与土壤类型关系进行了研究。结果表明,同一土层不同土壤类型的pH值、速效磷和胡敏酸C含量、细菌和放线菌个数差异不显著。真菌个数、过氧化氢酶、蔗糖转化酶、脲酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性在0～20cm土层中不同土壤类型间有差异,而在20—40、40—60cm土层中不同土壤类型无差异。有机质、全氮、速效钾、总腐殖酸、富里酸含量不同土壤类型间差异极显著。土壤中有机质、全氮、速效钾含量都偏低。有机质、全氮含量分别与速效养分含量、腐殖酸及其组分含量、部分微生物个数、大部分土壤酶之间极显著正相关。     

土壤调理剂应用效应研究进展

在国内外相关研究的基础上,综述了土壤调理剂的研究概况、主要原料及分类标准,系统地分析和讨论了土壤调理剂在土壤改良、植物生理以及生态环境中的功能和作用,并针对其发展中存在的问题进行了展望.     

土壤变化研究现状浅析

系统地分析了土壤变化概念、类型及其变化因素 ,重点论述了当代农业利用的特点及其对土壤环境和土壤性质的影响 ,阐述了当前土壤变化的定量化评价方法 ,揭示了土壤变化研究存在的问题 ,提出了土壤变化研究的重点应放在中尺度和大尺度上 ,为区域持续农业的高效发展提供科学依据。     

不同土壤改良剂对烤烟根区土壤微生态·烟叶质量的影响

[目的]研究不同土壤改良剂对烤烟根区土壤微生态及烟叶质量的影响。[方法]采用大田随机区组试验,研究烟田施用几种土壤改良剂对烤烟根区土壤pH、微生物和酶活性以及烤后烟叶评吸质量的影响。[结果]烟田施用土壤生态调节剂和微生物肥,可降低烤烟生育前期根区土壤pH,提高过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,增加土壤微生物总量,提高烤后烟叶评吸质量;施用腐植酸和硫磺可明显降低根区土壤pH和酶活性,增加土壤微生物总量,但对烤后烟叶香气质和香气量提高不明显,并且燃烧性变差。[结论]土壤生态调节剂和微生物肥改善了根区土壤微生态环境,提高了烟叶质量。     

扎龙湿地土壤养分与土壤微生物特性

以扎龙自然湿地典型的芦苇沼泽生境为研究对象,分析了土壤养分与土壤微生物特性在不同土层(0～15 cm,15～30 cm)中的分布规律.结果表明,随着土层深度的增大,土壤有机质、全N、全P、水解性氮、速效钾、细菌、真菌、放线菌以及微生物量碳和氮质量分数、脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、β-葡萄糖苷酶的活性均显著...