三江平原土地耕作对土壤氮矿化势和硝化势的影响

研究了三江平原土地耕作对土壤矿化势和硝化势的影响。研究表明,随着耕作年限的增加,土壤氮矿化势在降低,耕作3年土壤为23.020±1.562mg kg-1,7、15、25年分别为22.649±2.597 mg kg-1,22.856±3.594 mg kg-1,17.315 ±0.256 mg kg-1;而弃耕后,土壤矿化势增加,土壤的矿化势与土壤活性有机质含量呈正相关(r=0.95)。硝化势的变化正相反,耕作3、7、15、25年土壤硝化势分别为0.055±0.005 mg kg-1d-1,0.083±0.001 mg kg-1d-1,0.101±0.025 mg kg-1d-1和0.086±0.015 mg kg-1d-1,在耕作土壤中pH值是影响硝化的主要因素。一般说来,随着耕作年限增加,土壤的供氮能力在降低,氮的可利用性下降;相反,弃耕能提高土壤的供氮能力,增加土壤氮的可利用性。     

三江平原毛果苔草沼泽不同生长阶段CH4排放的日变化规律研究

利用静态暗箱/气相色谱法对三江平原毛果苔草沼泽4个生长阶段(开花期、果熟期、果后营养期和枯萎期)进行CH4排放通量的日变化观测实验。结果表明,毛果苔草沼泽这4个生长阶段CH4排放通量的日变化规律不一致,开花期时表现为无明显规律,果熟期、果后营养期和枯萎期时其变化均为单峰曲线,峰值分别出现在9时、19时和13时。CH4排放通量的日变化与温度的相关性不明显。对比各生长阶段CH4的日平均通量值发现,果熟期和果后营养期CH4日均通量大,而开花期和枯萎期的日均通量明显减小。从整个生长季来看,CH4排放通量的日变化与气温、水温、5cm地温、10cm地温、15cm地温和20cm地温均呈极显著的正相关关系。温度是影响CH4排放通量变化的主要因素。     

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.     

三江平原旱田土壤甲烷氧化的初步研究

透气性良好的旱田土壤是大气CH4的主要吸收汇,对于降低大气CH4浓度具有非常重要的意义.本研究在三江平原选择两块旱田,分别于1987年和1993年由沼泽湿地开垦而成(分别简写为87D和93D),种植方式均为大豆-冬闲,利用静态暗箱/气相色谱法对2003年和2004年两个生长季的CH4排放进行了野外观测,发现不同垦殖年限的两块旱田在CH4氧化速率上没有明显差异,但它们均具有显著的年际变化特征,2003年大豆生长季内87D旱田表现为向大气排放CH4,排放量为0.68 kg/hm2,而2004年则表现为吸收大气CH4,吸收量为1.29 kg/hm2;93D旱田在2003年和2004年大豆生长季内均表现为吸收大气CH4,吸收量分别为0.57和1.07 kg/hm2,旱田CH4排放上的这种年际变化主要是由大气降水的年际差异造成的.土壤水分状况是控制CH4氧化速率的主要因素,二者呈负相关关系.植物参与能够显著提高土壤氧化CH4的能力,2004年,在植物的参与下,93D旱田和87D旱田土壤与无植物处理相比对CH4的氧化能力分别提高了197.2%和268.6%.     

植株密度对湿地植物生长及湿地生态系统CO2排放通量的影响

利用盆栽模拟试验和静态暗箱/气相色谱法,对三江平原2种典型湿地——小叶章湿草甸和毛果苔草(Carex lasiocarpa)沼泽CO2排放通量进行观测,探讨不同植株密度下湿地生态系统CO2排放通量的变化及其与植物生长的关系.结果表明:由于高密度植株对植物生长的影响,湿地生态系统的CO2排放通量没有表现为随植株密度的增加而增加;湿地植物地上部分暗呼吸速率与生物量呈线性正相关关系;土壤呼吸速率与微生物量碳含量呈乘幂关系.     

三江平原不同类型湿地土壤酶活性及其与营养环境的关系

对三江平原3种典型湿地(毛苔草湿地、小叶章湿地、岛状林湿地)的土壤酶活性、土壤养分进行了研究,探讨了不同湿地土壤酶与土壤养分及酶活性间的相关性。结果表明:不同湿地土壤酶活性和土壤养分含量有较大差异。土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶活性与土壤有机质、全氮、碱解氮含量变化趋势一致,表现为毛苔草湿地>小叶章湿地>岛状林湿地。酸性磷酸酶活性表现为岛状林湿地>毛苔草湿地>小叶章湿地;纤维素酶活性则表现为毛苔草湿地>岛状林湿地>小叶章湿地。经分析,土壤酶活性和养分密切相关,且酶活性间存在一定的相关关系,其中脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶活性与土壤养分相关性最好,呈显著或极显著正相关。并且这3种酶活性之间也呈显著或极显著正相关,因此脲酶、过氧化氢酶、淀粉酶活性可以作为该地区较为理想的湿地营养状况的表征指标。     

不同水分梯度下小叶章地上构件C,N,P含量动态分析

通过野外调查分析,研究了波动水文情势下,不同水分梯度带小叶章地上构件C,N,P含量动态。结果表明,各构件TC含量随时间波动变化,常年积水带大于无常年积水带;TN和TP含量,总体随水分的增加而减小,且生长季内含量逐渐下降;3种元素含量总体均为叶片含量高于茎和鞘。构件C/N常年积水和无常年积水两种情况下随水分增加呈现不同变化规律;C/P随水分的增加及生长过程的推进而增大;N/P总体随水分的增加而增大,生长季内均呈先增加后减小的波动变化。随水分的增加,小叶章质量下降;生长季初期,各水分梯度带小叶章生长均受N限制,而后期无常年积水区生长受N限制,深度积水区则受P限制。     

土壤氮素转化研究进展

土壤氮素转化是生物-土壤生态系统中氮素循环的重要一环。论述了近年来有关氮素矿化作用、硝化作用-反硝化作用、微生物体氮方面的研究,并对未来的研究方向作了展望。     

三江平原典型沼泽湿地水循环特征

根据中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站1997—200l年度的定位观测资料，分析了典型沼泽湿地的水文特征及水分循环过程，并从水量平衡的角度提出了合理利用水资源来保护湿地湿生态环境的农业开发政策。     

三江平原沼泽湿地开垦对表土有机碳组分的影响

土壤有机碳是土壤质量评价和土地资源可持续利用管理中必须考虑的重要指标,其质量和数量影响土壤的物理、化学和生物特征及其过程。但是,利用总有机碳来评价土地利用方式对土壤碳动态的影响,特别是在土壤中稳定有机碳背景较高的情况下,