绿洲化过程中塔里木地区农田土壤固碳速率与驱动因素分析

通过对不同时期塔里木北部灌区农田样地土壤采样及剖面分析,结合第二次全国土壤普查和塔里木北部灌区相关农业资料,利用Arc GIS软件分析农田土壤有机碳储量和碳密度变化,揭示绿洲化过程中塔里木北部灌区农田土壤有机碳库的演变规律,分析影响土壤有机碳固存的主要因素。结果表明:1灌区不同类型土壤的固碳能力差异显著,有机碳含量从高至低依次为草甸土、盐土、潮土和风沙土;剖面土壤有机碳含量自上而下递减,其中表层土壤有机碳含量高达2~8 g·kg~(-1)。2剖面0~20 cm和20~40 cm深度的平均土壤有机碳密度分别为(1.36±0.09)kg·m~(-2)和(1.10±0.07)kg·m~(-2),其中风沙土的土壤有机碳密度远低于该区平均水平。3与1981年相比,2011年塔里木北部灌区土壤有机碳密度增量不明显,固碳速率为-0.01~0.03 kg·m~(-2)·a~(-1);不同类型土壤的有机碳密度变化差异显著。总体而言,在绿洲化过程中,新疆塔里木北部灌区的土壤有机碳含量呈增加趋势,土地开发年限及农田管理措施是影响该变化的主要因素。     

降雨对干旱半干旱区湿地和农田土壤CO_2短期释放的影响

本研究以巴音布鲁克湿地和农田灰漠土原状土为研究对象,进行原位模拟降雨试验,利用LI-8100土壤碳通量自动测量系统测定土壤的CO_2排放,研究了不同降雨量对土壤CO_2排放的影响。结果表明:降雨导致湿地土壤CO_2释放速率显著增加(P0.01),而农田土壤无显著差异。在其含水量无明显差异下,湿地不同降雨处理组的CO_2排放量均大于农田组,湿地土壤CO_2日累积排放量降水10 mm组降水20 mm组对照组,土壤有机碳高的湿地土壤随降雨量增加,土壤短期碳损失高,而对低有机碳土壤(西北干旱区贫瘠土壤)短期碳损失影响不显著。降雨后农田土壤降水10 mm组CO_2排放与地表温度和5 cm地温相关性极显著(P0.01),其他各处理均未呈现显著相关。说明在干旱半干旱区降雨量对土壤CO_2排放速率有着重要的影响。     

铁改性生物炭促进土壤砷形态转化抑制植物砷吸收

通过盆栽试验研究了不同砷污染水平(10、20、40和80 mg/kg)下,添加不同量(10、20和40 g/kg)改性前后的生物炭对土壤砷形态及植物吸收砷规律的影响。该文以棉花秸秆生物炭及改性生物炭(棉花秸秆生物炭与Fe Cl3?6H2O按质量比为20∶1)为试材,小白菜为供试植物。结果表明:生物炭(10~40 g/kg)和改性生物炭(10 g/kg)能促进小白菜的生长,在添加量分别为20和10 g/kg时生物量最大,其最大值分别为8.26和6.68 g/盆,改性生物炭在添加量为10 g/kg时高于对照组和等量未改性生物炭处理组。在砷质量分数为10和20 mg/kg的基础上,添加生物炭(10~40 g/kg)后,土壤中砷主要以残渣态形式存在;水溶态砷分别增加了0.22%~3.36%和0.96%~3.70%;改性生物炭添加对土壤砷质量分数为10 mg/kg时水溶态砷无明显影响,土壤砷质量分数为20 mg/kg时,添加改性生物炭(10~40 g/kg)后水溶态砷减少了0.12%~0.58%。在高浓度(40和80 mg/kg)砷土壤中,水溶态砷含量随着土壤中砷含量的增加而增大;添加生物炭(10~40 g/kg)后,土壤中水溶态砷分别增加了0.21%~1.56%和2.11%~8.94%,但砷主要以铝形砷形式存在,残渣态砷次之。各处理组小白菜可食部分和根部砷质量分数在添加10~40 g/kg生物炭后的变化规律不尽相同,等量的改性生物炭添加后,可食部分由18.28 mg/kg显著降低至2.66 mg/kg(P0.05),根部从133.99 mg/kg显著降低至20.21 mg/kg(P0.05)。改性生物炭与未改性生物炭相比,改性生物炭能降低土壤中水溶态砷的含量及对小白菜吸收砷有显著的抑制作用。因此,该研究可为改性生物炭在含砷土壤的修复应用中提供数据支撑与理论基础。     

磷胁迫下不同品种棉花内源激素的动态变化

以中棉36号和新陆早13号棉花为试验材料,进行不同磷营养水平的水培试验,用HPLC 法分离和测定棉花五个生育时期不同部位的内源激素含量.结果表明,低磷胁迫下两种棉花的三种内源激素在生育期和不同植株部位表现出动态变化的差异,赤霉素、玉米素在棉花叶中的含量变化起伏较大,且均于花期达最小值;生长素在叶、茎、根中的含量变化较明显, 尤其是叶中的含量变化最大;低磷胁迫下棉花GA3/IAA、ZR/IAA值花期达最小值,铃期达最大值.     

南疆棉花连作对土壤酶活性的影响——以新疆生产建设兵团农一师10团为例

通过田间调查采样和室内分析测试的方法,对新疆南疆棉区不同连作年限的棉田土壤土壤酶活性特征进行了初步研究,结果表明:耕种后的棉田土壤的脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脱氢酶及转化酶活性都远高于未耕种荒地,连作棉田耕层土壤脲酶和碱性磷酸酶活性随种植年限的增加而逐渐增强,转化酶和脱氢酶活性随种植年限的增长先增加后而降低,过氧化氢酶活性变化不大.土壤剖面自上而下土壤酶活性除过氧化氢酶活性变化不大外,其它4种酶活性都呈现随土壤深度的增加而降低趋势,且土壤酶活性0～40 cm层均显著高于40～60 cm.     

钾营养对棉花生长发育与生理特性的影响

利用温室水培试验,以中棉36和新陆早13为试验材料,在2个钾浓度条件下(1×10-3,6×10-3mol/L)进行棉花培养试验,动态监测植株生长发育、叶绿素及吸钾量等指标.研究表明,两种棉花的株高、根系、叶片数、根系活跃吸收面积均随钾浓度的增高而改变,总体上中棉36略高于新陆早13,而新陆早13的叶面积在高钾时高于中棉36;钾对棉花叶绿素的影响,两个品种均表现出叶绿素a的含量高于叶绿素b,且高钾(6×10-3mol/L)的叶绿素含量高于低钾(1×10-3mol/L)的叶绿素含量;植株样中钾的含量不同:两种棉花根、茎、叶、植株样的钾含量,都是高钾(6×10-3mol/L)的大于低钾(1×10-3mol/L),且都是叶中钾的含量最高,根中钾的含量略低,中棉36的植株体内钾的含量高于新陆早13的.说明不同钾水平下,棉花对钾素的生理响应不同.     

南疆棉花连作对士壤酶活性的影响——以新疆生产建设兵团农一师10团为例

通过田间调查采样和室内分析测试的方法,对新疆南疆棉区不同连作年限的棉田土壤土壤酶活性特征进行了初步研究,结果表明：耕种后的棉田土壤的脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脱氢酶及转化酶活性都远高于未耕种荒地,连作棉田耕层土壤脲酶和碱性磷酸酶活性随种植年限的增加而逐渐增强,转化酶和脱氢酶活性随种植年限的增长先增加后而降低,过氧化氢酶活性变化不大。土壤剖面自上而下土壤酶活性除过氧化氢酶活性变化不大外,其它4种酶活性都呈现随土壤深度的增加而降低趋势,且土壤酶活性O～40cm层均显著高于40～60cm.     

不同灌溉方式对棉田土壤物理性质的影响

以新疆生产建设兵团125团滴灌、沟灌、漫灌的棉田土壤为研究对象,分别测定不同灌溉方式棉田土壤的比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状.结果表明:棉田不同灌溉方式对其土壤各种物理性状产生了不同程度的影响.比重、容重表现为漫灌＞沟灌＞滴灌,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25 mm的微团聚体占了较大比重,良好结构团聚体的含量表现为滴灌＞沟灌＞漫灌,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒、粉粒的含量均表现为漫灌＞沟灌＞滴灌,而粘粒则表现相反.     

灰色森林土壤中不同形态含锰化合物的迁移特征

通过模拟试验对新疆阿尔泰山灰色森林土壤中Mn的迁移特征进行了初步研究.试验结果表明:含Mn的移动物质沿土柱的迁移深度因处理液体不同而不同,可以排列为:EDTA标液＞富哩酸溶液＞树叶浸提液＞地表水＞蒸馏水.EDTA标液在11～12 cm深度的迁移速度可达12.1 cm/min,迁移最深达23 cm.土层中氧化-还原状况的交替出现能促进Mn的迁移.富哩酸-Mn形态Mn的迁移明显高于MnSO4形态Mn.     

新疆三工河流域土壤碳库的估算

以土壤生态系统为基本单元,在对土壤有机碳、无机碳及相关资料调查分析的基础上结合GIS技术,对三工河流域土壤碳库进行了估算。结果表明三工河流域总碳储量约为11. 18Pg,其中有机碳占48. 54%,约为5. 43Pg,无机碳约占到51. 46%,约为5. 75Pg。