不同土地利用方式及施肥措施对红壤木质素积累特性的影响

采用碱性氧化铜-固相萃取-气相色谱法将木质素氧化分解为V 类(即香草基酚类,包括香草醛、香草酮和香草酸)、S类(即紫丁香基酚类,包括丁香醛、丁香酮和丁香酸)和C 类(即肉桂基酚类,包括对香豆酸和阿魏酸)单体,以VSC的总和表征土壤中木质素的含量及其在土壤中的积累特性。基于红壤丘陵区的湖南盘塘中低产田改良长期定位试验平台,研究不同土地利用方式下(旱地、水旱轮作地),两种典型长期施肥方式[单施化肥(NPK)、秸秆还田配施化肥(S+NP)]对土壤中木质素各单体含量及组成的影响,同时测定pH、有机质、全量养分、速效养分及多酚氧化酶、过氧化物酶等指标探索影响红壤农田土壤木质素积累的关键因子。结果表明:与试验前本底相比,NPK和S+NP两种长期施肥处理均显著增加红壤农田中木质素VSC三类单体总量,其积累速率表现为水旱轮作地显著高于旱地,在旱地中分别为(8.15±1.39)μg·g^-1·a^-1和(119.85±3.10)μg·g^-1·a^-1、水旱轮作地分别为(17.67±0.87)μg·g^-1·a^-1和(126.48±0.03)μg·g^-1·a^-1;长期施肥显著增加了红壤中木质素组分中C类单体的比例,其中水旱轮作地中C类单体含量及其占总木质素总量的比例均低于旱地。双因素方差分析表明,土地利用方式、施肥处理均在不同程度上影响土壤养分和酶活性,并对土壤中木质素单体含量产生影响,其中V类与C类单体含量受土地利用方式及施肥处理交互作用的影响显著(P<0.01);相关性分析及冗余分析表明,有机质、氮素(全氮和速效氮,P<0.05)、速效钾(P<0.01)可能是红壤农田木质素积累的关键因子。因此,研究农田培肥管理对贫瘠红壤有机碳截获与转化影响时,应考虑土壤氮素及速效钾对木质素积累的作用。     

土地利用对亚热带红壤低山区土壤有机碳和微生物碳的影响

 【目的】研究土地利用变化对土壤有机碳（SOC）和微生物量碳（SMBC）含量的影响。【方法】采用典型样区密集取样（水田和旱地3～4个样/ha、果园2～3个样/ha、林地0.2～0.5个样/ha）和野外调查，对亚热带红壤低山肯福样区的水田、旱地、果园和林地表层（0～20 cm）SOC和SMBC含量及其变化进行了研究。【结果】本区SOC、SMBC含量和微生物碳与有机碳比率（SMBC/SOC）分别为(17.53±5.02)g·kg-1，(278±174)mg·kg-1和(1.56±0.84)%。其中，林地SOC、SMBC含量和SMBC/SOC分别为(18.20±4.53)g·kg-1、(293±111)mg·kg-1和(1.58±0.39)%。水田SOC、SMBC含量和SMBC/SOC较林地依次提高了15.5%，84.0%和73.9%（P＜0.01）；与林地相比，旱地SOC含量（17.50±4.89）g·kg-1略有降低（P＞0.05），SMBC含量和SMBC/SOC分别减少29.1%和24.2%（P＜0.01）；果园SOC、SMBC含量和SMBC/SOC比林地分别降低了26.8%，46.1% 和26.1%（P＜0.01）。除水田外，其余土地利用方式的SOC与SMBC含量之间均存在极显著的相关关系。【结论】亚热带红壤低山生态景观单元内林地开垦为水田增加了SOC的积累和土壤微生物活性，林地开垦为旱地和果园不同程度地降低了SOC的积累和微生物活性。     

典型喀斯特高原坡地土壤养分分布及其影响因素

喀斯特地区生态环境脆弱,石漠化严重,土壤性质对其环境的变化较为敏感,了解研究区环境因素对土壤性质的作用,对该区生态恢复重建有一定的指导意义。本文在前期对喀斯特地区峰丛洼地和峰林平原研究的基础上,以贵州喀斯特高原典型样区为研究对象,采用从坡脚到山顶线形布点(间隔10 m)采集土壤样本,同时调查记录各环境因子,通过对土壤养分指标测定,结合环境因子探讨了研究区内坡地土壤养分随相对高程的变化情况和地形因素(裸岩率、土层厚度和相对高程)之间及其对土壤养分的影响。结果表明：随相对高程的增加,裸岩率显著递增,土层厚度在0 ~ 30 cm范围内,与裸岩率呈极显著负相关(P<0.01);结合协方差分析结果发现,裸岩率高的地段促进了土壤有机碳以及氮磷养分的积累,土壤有机碳和全氮含量受裸岩率和相对高程的影响,土壤全钾的含量主要受相对高程的影响,而土壤pH则同时受各地形因素的影响,全钾含量不受三地形因素的影响;随机误差分析表明,土壤有机碳及速效养分含量还受到其他因素的影响。     

桂西北不同植被恢复阶段土壤氨氧化细菌遗传多样性研究

以桂西北喀斯特不同植被恢复阶段(草丛、灌木林、次生林、原生林)生态系统为研究对象,运用分子生物学技术分析了土壤氨氧化细菌amoA功能基因多样性,探讨了其与脲酶活性和土壤理化性质的关系.结果显示,随着植被的恢复,土壤氨氧化细菌多样性指数与均匀度指数呈增大趋势(灌木林例外),且土壤中氨氧化细菌群落结构发生了改变:主要表现在因Nitrosospira3簇种群对铵态氮浓度敏感度差异导致其在3a、3b簇中分布不一致;相关分析表明;土壤脲酶活性与铵态氮浓度呈正相关关系,土壤脲酶可能通过影响铵态氮浓度改变氨氧化细菌多样性,但植被恢复后期土壤铵态氮浓度减少并未降低土壤氨氧化细菌多样性.LIBSHUFF和RDA分析揭示,植被类型和土壤脲酶活性及pH与氨氧化细菌群落结构紧密相关,说明植被和土壤氮素有效性以及pH可能是决定土壤氨氧化细菌多样性的主要因子,为深入理解喀斯特地区土壤氮素循环提供了一定的科学依据.     

稻草还田条件下水田和旱地土壤有机碳矿化特征与差异

采用14C示踪技术,通过100 d的原状土柱室内模拟试验,得出以下研究结果:培养100 d后,有34.74%(水田覆盖)、17.85%(水田翻埋)、35.68%(旱地覆盖)和36.06%(旱地翻埋)的稻草碳被矿化,水田和旱地土壤分别有0.99%～1.17%和2.25%～2.53%的原有有机碳被矿化。土地利用和稻草还田方式及两因素的交互作用,对添加稻草碳的矿化速率和累积矿化率均有显著影响(p<0.01),但对于土壤原有有机碳的矿化速率和累积矿化量,只有土地利用方式对其有显著影响(p<0.01);添加稻草后,土壤总累积矿化量没有发生显著变化(旱地翻埋除外),因为稻草还田抑制了土壤原有有机碳的降解,使100 d的累积矿化量相对于各自对照减少了13.95%(水田覆盖)、15.68%(水田翻埋)、11.04%(旱地覆盖)和3.34%(旱地翻埋)。水田翻埋和旱地覆盖是稻草资源合理利用的较好方式,更有利于土壤有机碳的积累;添加的稻草碳和土壤原有有机碳在水田的矿化速率均显著低于旱地,是水田有机碳含量通常高于同一景观单元旱地的主要原因之一。     

添加蔗渣生物质炭对农田土壤有机碳矿化的影响

【目的】研究蔗渣生物质炭施用后农田土壤有机碳（SOC）矿化动态,为合理利用有机废弃物资源提供科学参考。【方法】在25℃、100%空气湿度条件下培养100 d,研究生物质炭不同添加量（0.1%、0.5%、1.0%和2.0%,以干土计）下水田和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】各处理土壤有机碳矿化速率随时间的变化符合对数关系（P＜0.01）;土壤特性、生物质炭添加量及两者的交互作用对土壤总有机碳矿化有极显著影响（P＜0.01）;与对照相比,添加低量（0.1%）的生物质炭水田土壤有机碳累积矿化量降低了2.18%,旱地土壤有机碳累积矿化量降低了4.62%;添加低量生物质炭（0.1%和0.5%）对旱地SOC矿化的影响效果更明显,而添加高量生物质炭（1.0%和2.0%）则对水田土壤的影响效果更明显;培养前期生物质炭对水田土壤原有有机碳矿化正激发效应高于旱地土壤,后期对旱地土壤的负激发效应更稳定且维持时间更长。【结论】添加生物质炭不改变SOC矿化趋势。添加低量（0.1%）的生物质炭可抑制SOC矿化、促进SOC的积累。     

ABA对双季早稻产量的影响

研究了在不同外界环境条件下，ABA的不同浓度对不同稻种类型、不同生育期的双季早稻产量的影响。结果表明，双季早稻叶面喷施ABA可获得增产，其中幼穗分化期喷施的增产效果优于盛花期。ABA喷施于杂交稻，其增产效果较常规稻明显。     

不同干扰方式对喀斯特生态系统土壤细菌优势类群—变形菌群落的影响

以喀斯特原生林为对照,运用16S rRNA基因的PCR-RFLP和测序技术对该区不同人为干扰方式下土壤细菌的群落结构进行了分析。结果显示,4个样地中变形菌占总克隆子数的41.3%,是研究区土壤中的优势细菌类群。与原生林地相比较,受人为干扰的生态系统土壤中变形菌明显减少,自然恢复地、农耕地和放牧+冬季火烧草地减少了30.2%～47.4%。自然恢复地、放牧+冬季火烧草地与原生林地土壤中变形菌的4个亚群丰度分布关系一致,均为α->δ->β->γ-变形菌,而农耕地则为δ->α->β->γ-变形菌,说明自然恢复和放牧+冬季火烧草地对喀斯特土壤变形菌的恢复作用有限,而对变形菌4个亚群之间的分布关系有明显的正效应,尤其是自然恢复地中α-变形菌得到了很好的恢复,较农耕地增加了130%。四个样地中,占总克隆子数16.5%的克隆子被归类为根瘤菌目,且以原生林地最多,是3个干扰样地的1.6～3.7倍。基于以上研究结果,未来可考虑种植本土固氮植物结合接种相应的固氮微生物作为恢复喀斯特退化生态系统的措施之一。     

提取剂和土水比对旱耕地土壤无机和有机磷的提取效应

比较了O lsen(0.5 mol L-1NaHCO3)和B ray-1(0.03 mol L-1NH4F-0.025 mol L-1HC l)提取剂土水比1∶4和1∶20(W/V),对我国5种类型旱耕地土壤(pHKC l3.3~7.4)无机磷(Pi)和有机磷(Po)及外加正磷酸盐态无机磷的提取效应。结果表明,以O lsen提取剂土水比1∶20对土壤Pi和Po的提取效果最佳,其测定结果是评价土壤磷素供应能力(有效磷)和活性有机磷含量较为适宜的指标。测定的土壤大多数(占60%)磷素供应能力较差(O lsen-Pi为4.2~14.0mg kg-1),应适当加强其磷素的投入。测定的土壤活性有机磷(O lsen-PO)含量为1.4~37.9 mg kg-1,占土壤全磷的0.2%~15.8%,大多数(75%)土壤占1%~6%。采用O lsen提取剂时土壤外加Pi的固定率随土水比减小而增高,当土水比1∶4提取时,酸性和强酸性(pHKC l3.3~5.5)土壤对外加Pi的固定率达40%~86%,据此推测实际田间条件下土壤对外加Pi的固定率更大。表明酸性和强酸性旱耕地土壤对外加Pi具有强烈的固定作用。     

湘北红壤丘岗稻田土壤有机碳、养分及微生物生物量空间变异

通过对湘北典型红壤丘岗254个稻田耕层样(01～8.cm)进行分析,比较了微地形对稻田土壤有机碳、氮、磷和微生物生物量的影响。结果表明,丘岗底部稻田土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳、微生物生物量氮、可溶性氮含量分别比丘岗中下部稻田高14.6%1、3.6%、24.6%、20.4%和95.8%,丘岗中下部稻田土壤Olsen-P含量比丘岗底部稻田高33.3%,差异均达极显著水平(P0.01)。不同部位稻田土壤全磷、微生物生物量磷含量和有效磷库(微生物生物量磷与Olsen-P之和)含量差异不显著。此外,丘岗底部稻田土壤碳磷比、微生物生物量碳磷比和微生物商比丘岗中下部稻田高12.7%,28.5%,8.2%,其差异达显著(P0.05)或极显著(P0.01)水平。但微生物生物量氮/全氮、微生物生物量磷/全磷、土壤碳氮比和微生物生物量碳氮比差异不显著。