干旱区绿洲棉田土壤呼吸日变化特征分析

利用Li- 8100土壤碳通量测量系统对绿洲棉田土壤呼吸进行日变化动态测定,结果表明:土壤呼吸有明显的单峰型日变化特征,棉田(滴灌地、漫灌地)、弃耕地的土壤呼吸速率日均值分别为3.45、3.37、1.63μmol/( m2·s);峰值出现在15:00～20:00,谷值出现在4:00～6:00,6:00后,土壤呼吸速率上...     

祁连山不同海拔梯度和放牧强度土壤呼吸变化特征

分析青海云杉林、灌丛林、放牧草地三者的呼吸速率差异性以及放牧强度对土壤呼吸速率的影响,结果表明:①云杉林、灌丛林和放牧草地在16:00之前的呼吸速率大小顺序为:灌从林>云杉林>草地;16:00之后顺序为:云杉林>灌丛林>草地.②土壤呼吸速率和日均温有Y=10.342e-0.0002x,R2=0.0002的线性关系.这一线性关系可以解释很多土壤呼吸的变化情况.③放牧直接影响土壤含水量,放牧强度与土壤含水量呈负相关,土壤含水量与土壤呼吸速率呈正相关.土壤含水量为:重度放牧区>过度放牧区>极度放牧区;土壤呼吸速率为:重度放牧区>过度放牧区>极度放牧区.④温度是影响土壤呼吸的主要因子,与土壤呼吸速率呈正相关,呼吸速率日均最大值出现在6～7月,为8.66umoL/(m2·s);最小值出现在5月,为0.37umol/(m2·s).     

阿拉善荒漠功能灌木群的土壤呼吸动态研究

使用LI-8100仪器实测了在生长季阿拉善的梭梭、沙冬青、红砂、华北驼绒藜、珍珠、白刺六种植物群落土壤呼吸速率,使用挖刨面法逐月测定了土壤温度和土壤含水量。结果表明:这六种荒漠植物群落土壤呼吸速率日动态均呈单峰型,最高值皆出现在12:00-14:00,最低值出现在早晨8:00,土壤呼吸速率最大值出现时间先于气温最高值出现的时间。六种植物群落土壤呼吸速率的月变化呈单峰曲线,与近地面气温的变化趋势一致。六种植物群落土壤呼吸速率的日变化与地表温度达到极显著正相关关系,与近地面气温、5cm、10cm温度具有显著相关性。六种植物群落与土壤含水量0-10cm、10-20cm、20-30cm都没有显著相关性。在源与汇的问题上,梭梭、沙冬青、红砂、珍珠、华北驼绒藜、白刺是汇。     

科尔沁沙地典型玉米农田土壤呼吸特征及其影响因素

以科尔沁沙地典型玉米农田为研究对象,采用动态密闭气室法(Li-6400,USA)测定分析了土壤呼吸速率日动态和季节动态变化及其影响因素。结果表明:(1)土壤呼吸速率日动态在晴朗天气条件下表现为平缓的单峰曲线,最大值和最小值分别出现在14:00~18:00和2:00~6:00;季节动态最高值出现在雨热同期的夏季,日平均值达到7.490μmolCO2·m-2·s-1。(2)指数模型能较好的描述温度对于土壤呼吸日动态和季节动态的影响。(3)土壤呼吸速率与近地表气温的相关性最强,对15cm土壤温度的变化最敏感。(4)生物因子对土壤呼吸的季节变化起着重要作用,根系生物量与土壤呼吸速率呈三次关系(R2=0.880,P0.05)。     

陕北黄土高原丘陵沟壑区沙棘的光合特性研究

利用便携式光合作用测定系统测定了陕北吴旗县沙棘年生长季内叶片净光合速率随光照强度和CO2浓度的变化规律,并测定了沙棘叶片的蒸腾速率(Tr)和水分利用率(WUE).结果表明:沙棘叶片光补偿点(LCP)在年生长季内的变化范围为15.66～112.31 μmol/(m2·s),光饱和点(LSP)变化范围为1 327.39～1 638.89 μmol/(m2·s),表观光量子效率(Φ)的变化范围为0.0052～0.0122 μmol/mol;沙棘叶片的CO2补偿点(CCP)在年生长季内的变化范围为120.83～278.29 μmol/mol,CO2饱和点(CSP)的变化范围为192.24～775.59 μmol/mol.表明沙棘为C3植物,不耐荫,宜栽植在阳光充足的地方.沙棘在年生长季内Tr的变化为:8月、9月高于6月、7月、5月;8月份的蒸腾速率最高,5月份的蒸腾速率最低;WUE高低排序为:9月＞5月＞8月＞7月＞6月.     

温度和土壤水分对祁连山青海云杉林土壤呼吸的影响

采用美国Li-cor公司生产的LI6400-09土壤呼吸室和LI6400便携式光合作用测量系统对祁连山云杉林土壤呼吸速率进行野外测定,并通过多元回归对其影响因子进行了分析。结果表明:土壤呼吸总体趋势是夏季高,其它季节低,但季节动态呈现不规律的多峰曲线;气温、地表温度以及5cm、10cm、15cm和20cm的土壤温度均与土壤呼吸速率呈显著的指数关系,温度对土壤呼吸的影响在低温时比高温时更显著;土壤呼吸的平均速率为2.145μmol.m-2.s-1。以气温、地表温度以及5cm、10cm、15cm和25cm的土壤温度为依据得到的Q10值依次为2.67、2.23、4.17、4.32、4.36和4.54;0~10cm和10~20cm土层的土壤含水量均与土壤呼吸速率呈相关关系,当土壤水分含量较低的情况下,随着土壤水分含量的增加,土壤呼吸速率也随着增加,但是当土壤水分含量增加到一定程度时,土壤呼吸速率则表现出降低的趋势。     

新疆南部农田裸地土壤呼吸变化特征

于2012-06-28-2013-01-08在新疆焉耆盆地设置农田裸土桶装培养试验,采用动态密闭气室法(Li-8100,USA),监测地表温度和土壤呼吸地表通量的日变化和季节变化.试验包括3个处理:原土、含1.25％和2.5％玉米秸秆的混合土.结果表明:①土壤呼吸速率日变化特征均呈单峰型曲线,最高值出现在12:00-16:00,最低值在5:00-7:00.②土壤呼吸速率季节变化特征为:夏季最大,冬季最小.其中,在夏季有2个峰值:出现在7月中下旬和8月中下旬.通过相关性分析发现:3个处理土壤呼吸速率与地表温度的相关性在夏季均不显著(P＞0.05),在秋季均呈极显著相关(R2＞0.90,P＜0.01),在冬季均呈显著相关(R2 ＞0.40,P＜0.05).夏季和冬季的土壤呼吸温度敏感性(用Q10值表示)分别为1.21 ～1.52和1.65 ～2.25.     

不同生长年限敖汉苜蓿草地土壤呼吸研究

使用便携式土壤呼吸测定仪测定农牧交错带1年、2年和4年生敖汉苜蓿人工草地的土壤呼吸,并同步测定0～5 cm土层的温度和含水量.结果表明:敖汉苜蓿草地土壤呼吸的日最高值出现在14:00-18:oo,夜间最高值出现在4:00-6:00,全天最低值出现在10:00左右;不同生长年限敖汉苜蓿草地的土壤呼吸速率,总体变化趋势是4年生>2年生>1年生;土壤呼吸与土层温度呈显著的指数增长关系,且相关性高于土壤呼吸速率与土壤含水量的相关性;5 cm土层的地温和土壤含水量较土壤温度或空气湿度能更好地解释土壤呼吸的变化.     

神木与杨凌地区长柄扁桃光合与生物学特性比较

通过神木与杨凌两地区长柄扁桃的光合能力比较,为长柄扁桃大面积栽植与发展提供理论参考.试验结合生物学观察,利用LI-6400便携式光合作用测定仪系统,分析了陕西省榆林市神木县境内毛乌素沙漠和杨凌西北农林科技大学苗圃中长柄扁桃的光合作用特性.通过田间活体测定光合参数,对比研究了两地区内叶片净光合速率(Pn)的日变化等,并采用非直角双曲线拟合方程与直角双曲线方程分别计算光响应与CO2响应曲线相关参数,并对测定结果进行单因素方差分析.结果表明:生物学特性方面,杨凌地区长柄扁桃萌芽早,且生命周期较长;神木地区长柄扁桃结果率较高.光合特性方面,光合日变化均呈双峰曲线,且都具明显"午休"现象.杨凌神木地区长柄扁桃LCP,LSP分别为49.08 μmol/(m2·s),1 512.5 μmol/(m2·s);21.44 μmol/(m2·s),1 500 μmol/(m2·s).CCP,CSP分别为84.46 μmol/mol,1 000 μmol/mol;53.92 μmol/mol,781.25 μmol/mol.长柄扁桃在两地生长情况与光合特性有显著差异,神木地区长柄扁桃光合能力显著大于杨凌,表现出对强光低浓度CO2的高效光合特性及较强适应能力,对于神木长柄扁桃的适应性需要进一步观察.     

西安南郊夏秋季不同土壤碳排放量的变化研究

根据NaOH溶液吸收CO2原理,对西安南郊不同土层CO2释放量进行了观测,探讨了土壤CO2释放量的变化规律及其影响因素。资料表明,关中地区夏秋季土壤(厚土层)CO2释放量变化规律,与气温变化规律负相关,CO2释放量存在一定的"滞后性",一般滞后4~6h;而薄土层土壤CO2释放量变化规律,与气温变化规律正相关,CO2释放量不存在"滞后性",且释放量明显小于厚土层;深层土壤释放量波动小,且释放量小与厚土层;土壤CO2释放量的变化与温度和天气密切相关,温度高、天气晴朗时释放量大,反之则小;厚土层CO2释放量白昼小于夜间,白天约占1/3,夜间约占2/3;薄土层CO2释放量白昼大于夜间,白天约占2/3,夜间约占1/3。土层CO2观测揭示了CO2释放量与释放规律与土层厚度、深度有关。     

保护性耕作对黄土高原旱地地表土壤理化性状的影响

在5种保护性耕作法与传统耕作法连续4a的田间对比试验研究的基础上，对比分析了不同耕作措施对黄土高原旱地表层土壤理化性状的影响，结果表明：免耕秸秆覆盖与其它处理相比，具有降低表层土壤容重、增加土壤总孔隙度、提高土壤饱和导水率、提高土壤有机质的作用，可作为保水保肥、改良土壤的耕作措施，在黄土旱地大力推广。     

农田沙漠化演变中土壤质量的生物学特性变化

通过研究处于沙漠化过程中的科尔沁沙地旱作农田土壤酶活性与基础土壤呼吸活性，分析了土壤质量生物学特性的沙漠化演变。结果表明，土壤酶活性与基础土壤呼吸对沙漠过程中环境的变化反应敏感，随着沙漠化程度增加，与土壤物理化学肥力因素有关的过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性和土壤呼吸活性随之下降。土壤酶活性和呼吸活性与土壤有机质和养分有极显著的相关，在一定程度上可以用酶活性和呼吸强度表征有机质和养分的状况及其数量的变异，因此，可以作为农田沙漠化演变中土壤质量特征变化的重要辅助指标。     

生物炭对塿土持水能力的影响

通过连续6年定位试验，探究较长时间施用生物炭对土壤保水作用的影响，以期为塿土区水土保持和土壤改良提供理论参考。田间试验于2011年开始，设4个生物炭施用梯度：对照，不施生物炭（B0）；5 t·hm^-2（B5）；10 t·hm^-2（B10）；20 t·hm^-2（B20）。在2017年测定了土壤含水量、土壤基础理化性质和水分累积蒸发量等。结果表明：生物炭能够显著减小土壤容重、增加土壤孔隙度、饱和含水量和田间持水量，且随着生物炭施入量的增加，各指标变化幅度也增大，B20与B0处理相比，土壤容重减少了8.28%，毛管孔隙度增加了20.17%，饱和含水量与田间持水量分别增加了22.17%和14.86%；生物炭显著增加了土壤团聚体稳定性，B20与B0处理相比，土壤水稳性团聚体含量增加了19.00%，团聚体破坏率和不稳定团粒指数分别降低了11.34%和9.61%；生物炭还可有效抑制土壤水分的蒸发，B10和B20处理的土壤累积蒸发量分别比B0处理减少了7.45%和10.18%。结合逐步回归分析与通径分析发现，生物炭对土壤结构的改良是其促进土壤持水能力的主要原因。土壤孔隙度和有机碳含量是影响土壤饱和含水量的主要因子，影响土壤毛管持水量的主要因子为有机碳含量和土壤毛管孔隙度，而毛管孔隙度与水稳性团聚体含量则解释了绝大部分土壤田间持水量的变化。研究表明生物炭施用可以显著改良土壤结构，提升塿土持水性能，增加干旱半干旱地区土壤的蓄水保墒能力。     

宁夏引黄灌区盐化土壤微生物区系及其指示意义

为了有效防治土壤盐渍化的进一步发展,采用平板稀释法和常规土壤化学性质测定方法,对宁夏惠农不同程度盐渍化土壤微生物区系及其动态变化,土壤化学性质、养分含量及其与土壤微生物的相关关系进行了研究。结果表明：在盐渍化土壤区域,随着盐渍化程度的增加,土壤pH和碱化度以轻度盐渍化土壤最高,且20～40 cm土层高于0～20 cm。不同程度盐渍化土壤养分含量、细菌、真菌和放线菌数量均表现为随着盐渍化程度的加重,而呈现逐渐降低的趋势,即轻度＞中度＞重度,且0～20 cm土层显著高于20～40 cm。细菌、真菌和放线菌数量在不同采样时间上表现为6月＞8月＞9月。土壤微生物区系与土壤养分含量之间相关关系明显,细菌、真菌、放线菌数量除与土壤全钾含量之间没有达到显著水平外,与土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量之间均达到显著或极显著正相关关系（P<0.05或P<0.01）。因此,土壤微生物区系可以作为评价盐化土壤质量恢复及演变过程的生物指标。     

恰甫其海南岸灌区土壤改良及其开发

特克斯河恰甫其海综合利用水利枢纽工程，是充分利用流域丰富的水、土、光、热资源，加强流域的生态建设，达到经济和环境的可持续发展的重要措施。灌区土壤以灰钙土为主，还有盐土、风沙土。灰钙土的利用与改良对于耕地，在培肥熟化的同时，还要加强农田基本建设；对于荒地，选择其中土层较深厚、坡度较平缓、地形较完整，土壤养分含量较高的地区优先发展林业；对于零散耕地，应予以退耕。灌区水资源比较丰富，气候条件优越，土壤质地好，土壤含盐较轻，肥力适中。其开发利用途径，以人工生态系统代替荒漠生态系统，开发过程中注意生态建设，以林为主，农林牧综合开发，同时，发展特色产业。     

保护地土壤盐分积累及其离子组成对土壤pH值的影响

在沈阳市于洪地区采集保护地土壤样品,测定土壤盐分含量、离子组成和土壤pH值,研究保护地土壤盐分积累及其与土壤pH值变化的关系.结果表明:(1) 保护地土壤的盐分含量和电导率均明显高于露地土壤,露地土壤平均盐分含量为0.29 g/kg,改为保护地10年左右土壤的平均含盐量上升至1.56 g/kg,相应的电导率(EC)值达到0.53 mS/cm,已超过作物的生育障碍临界点(EC>0.50 mS/cm);(2) 保护地土壤酸化趋势明显,建成保护地栽培蔬菜6年,土壤pH值从6.5降低至5.5以下,超过了蔬菜出现生理障碍的临界土壤pH值(5.52),保护地土壤酸化与土壤的次生盐渍化已成为限制当地保护地生产可持续发展的重要因素;(3) 保护地土壤NO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Mg2+、K+、Na+等盐基离子含量均较露地土壤大大增加,但HCO3-低于露地土壤或与露地土壤持平,NO3-、SO42-数量与土壤pH值下降关系密切,Ca2+、Na+在全盐中的相对比例下降也是导致土壤pH值下降的重要原因.     

Variation of soil physical-chemical characteristics in salt-affected soil in the Qarhan Salt Lake,Qaidam Basin

Soil salinization has adverse effects on the soil physical-chemical characteristics.However,little is known about the changes in soil salt ion concentrations and other soil physical-chemical characteristics within the Qarhan Salt Lake and at different soil depths in the surrounding areas.Here,we selected five sampling sites(S1,S2,S3,S4,and S5)alongside the Qarhan Salt Lake and in the Xidatan segment of the Kunlun Mountains to investigate the relationship among soil salt ion concentrations,soil physical-chemical characteristics,and environmental variables in April 2019.The results indicated that most sites had strongly saline and very strongly saline conditions.The main salt ions present in the soil were Na⁺,K⁺,and Cl^-.Soil nutrients and soil microbial biomass(SMB)were significantly affected by the salinity(P<0.05).Moreover,soil salt ions(Na⁺,K⁺,Ca2+,Mg²⁺,Cl^-,CO₃^2-,SO₄^2-,and HCO₃^-)were positively correlated with electrical conductivity(EC)and soil water content(SWC),but negatively related to altitude and soil depth.Unlike soil salt ions,soil nutrients and SMB were positively correlated with altitude,but negatively related to EC and SWC.Moreover,soil nutrients and SMB were negatively correlated with soil salt ions.In conclusion,soil nutrients and SMB were mainly influenced by salinity,and were related to altitude,soil depth,and SWC in the areas from the Qarhan Salt Lake to the Xidatan segment.These results imply that the soil quality(mainly evaluated by soil physical-chemical characteristics)is mainly influenced by soil salt ions in the areas surrounding the Qarhan Salt Lake.Our results provide an accurate prediction of how the soil salt ions,soil nutrients,and SMB respond to the changes along a salt gradient.The underlying mechanisms controlling the soil salt ion distribution,soil nutrients,and SMB in an extremely arid desert climate playa should be studied in greater detail in the future.     

晋西北黄土丘陵区不同植被类型土壤水分分析

选择晋西北半干旱黄土丘陵区典型植被人工油松林、天然灌丛、荒坡草地和农地 ,对其土壤剖面 0 - 9.9m的土壤水分进行了测定与分析。结果显示 ,农地 0 - 9.9m土壤剖面上的土壤水分皆在易效水范围之上。人工油松林、天然灌丛和荒坡草地的土壤湿度低于农地 ,三者对土壤水分的利用深度都超过了 9.9m,并且大部分土层的水分含量在中效水范围内 ,部分在难效 -无效水范围。由此可见 ,天然植被对土壤水的利用与农地相比有显著差异。     

Diurnal dynamics of soil respiration and the influencing factors for three land-cover types in the hinterland of the Taklimakan Desert,China

Knowledge of soil respiration and the influencing factors in desert ecosystems is essential to understanding carbon dynamics and responses of biotic and abiotic processes in soils to climate change. In this study, soil respiration rate(R_s) for three land-cover types(shifting sandy land, sandy land with straw checkerboard barriers, and shelter forest land) in the hinterland of the Taklimakan Desert was measured in May 2015 using an automated soil CO_2 flux system. The effects of soil temperature(T_s) and soil water content(W_s) on R_s were also analyzed. The results showed that R_s values in shifting sandy land, sandy land with straw checkerboard barriers, and shelter forest land were all low and exhibited obvious diurnal fluctuations. The establishment of straw checkerboard barriers in sandy land had no significant effect on R_s, while the establishment of shelterbelts significantly increased R_s. Shifting sandy land and sandy land with straw checkerboard barriers were carbon sinks at night and early morning and were carbon sources in the daytime, while shelter forest land always acted as a carbon source during the whole day. The synergistic effect of T_s and W_s could better explain the diurnal dynamics in R_s than single factor. In shifting sandy land and sandy land with straw checkerboard barriers, W_s was identified as a limiting factor influencing the diurnal dynamics of R_s. Furthermore, a relatively strong hysteresis loop existed between R_s and T_s. In contrast, in shelter forest land, R_s was significantly influenced by T_s, and a relatively weaker hysteresis loop existed between R_s and W_s.     

保护性耕作对黄土高原春玉米田土壤理化特性的影响

为了探索黄土高原春玉米区保护性耕作农田土壤理化特性变化,测定分析了保护性耕作处理第二年春玉米生长不同时期农田土壤容重、水分和养分变化.结果表明,保护性耕作处理在玉米生长前期0～10 cm土壤容重呈下降趋势且小于传统耕作,但后期增加幅度较大;与传统耕作相比保护性耕作能显著增加玉米生长前期表层0～60 cm和后期100～200 cm土壤含水量 ,有较好保水、蓄水作用;保护性耕作下表层0～20 cm土壤养分指标除全磷外,均表现为稳定升高趋势,且能有效提高土壤全钾和速效钾含量;土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷含量低于传统耕作,但变异系数较小.