培肥措施对旱地农田土壤CO2排放和碳库管理指数的影响

阐明长期有机物料施肥下土壤CO₂排放特征及其影响机制以及碳库管理指数对黄土高原旱作农业区固碳减排及施肥模式选择的影响尤为重要。基于2012年设置在陇中黄土高原旱作区的长期定位试验,通过不施肥（CK）、氮肥（NF）、有机肥（OM）、秸秆（ST）、有机肥结合无机肥（OMNF）5个处理,测定并计算了2018年不同施肥措施下全年土壤CO₂排放、作物碳排放效率和碳库管理指数的变化,并运用结构方程模型分析了0~30 cm土壤温度、水分、微生物量碳氮、易氧化有机碳、蔗糖酶、脲酶与土壤CO₂排放速率的关系。结果表明：1）与不施肥相比,秸秆、有机结合无机肥和有机肥处理使生育期土壤CO₂排放平均速率提高了42.72%、30.82%和29.79%,秸秆、有机肥处理分别使生育期土壤CO₂排放量显著提高36.35%、32.45%（P<0.05）,有机结合无机肥处理使碳排放效率显著降低41.10%（P<0.05）;2）有机物料处理均能显著提高0~5 cm土层易氧化有机碳、微生物量碳氮、蔗糖酶活性和碳库管理指数,相比不施肥和氮肥处理,有机结合无机肥处理分别使0~30 cm土壤碳库管理指数提高127.41%,99.33%（P<0.05）;3）结构方程模型表明,环境因子对土壤CO₂排放速率的总解释度为53%,对土壤CO₂排放速率总效应较大的影响因素包括土壤温度（2.36）、微生物量碳（1.59）和土壤水分（1.18）,且均间接地影响着土壤CO₂排放速率,土壤温度促进了微生物量碳和蔗糖酶活性的提高,微生物量碳促进了微生物量氮和易氧化有机碳的增加。综合来看,有机结合无机肥处理可以提升土壤碳库管理指数,保持微生物活性,增加作物产量,降低土壤碳排放效率,是陇中黄土高原旱作农业区比较适宜的农田培肥措施。     

三江源区不同建植年限人工草地根系动态特征

根系动态特征能够反映人工草地植物利用土壤资源的效率和群落恢复演替的程度.本研究以三江源区不同建植年限(5、6、9和13年)人工草地植物根系为研究对象,利用"微根管"技术,连续两个生长季(2015年5-9月和2016年5-9月)探究了4个建植年限人工草地根系动态特征.结果表明:地上生物量和丰富度在建植5～9年呈下降趋势,...     

2000-2007年内蒙古锡林郭勒盟草地土壤有机碳变化估计

以内蒙古锡林郭勒盟历年草地管理面积和不同草地管理下土壤有机碳变化的文献数据为基础,分别采用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》Tier2和基于文献数据的转移矩阵方法,估算2000-2007年该盟草地土壤有机碳变化。结果表明,研究期内该盟草地土壤有机碳增加量为20.85~29.80 Tg,年均增加量2.61~3.72 Tg。其中,东乌珠穆沁旗、西乌珠穆沁旗、苏尼特左旗、苏尼特右旗、阿巴嘎旗和锡林浩特市有机碳增加占全盟总增加量的80%以上。采用IPCC方法2与转移矩阵法估算的土壤有机碳变化量在空间上具有很好的一致性,但前者的估计值比后者约低1/3。用两种方法估算的逐年有机碳变化量在时间序列上不具可比性,IPCC方法2估算的土壤碳贮量前3年增加迅速,转移矩阵法估算的土壤碳贮量后5年增加迅速。     

松嫩平原不同演替阶段植物群落和土壤特性的关系

探讨了松嫩草原植物群落演替与土壤化学性质与土壤肥力的关系。结果表明：不同演替群落阶段，其土壤的化学性质和肥力存在一定差异，由于土壤化学性质不同，使群落镶嵌分布，组成植被的复合体。随着植被的退化演替，群落的盖度，高度下降，种类组成趋于简单化，生物量减少，土壤盐碱化程度加重，土壤肥力下降，出现次生盐碱植物群落，群落的生物量与土壤值，含盐量，碱化度呈负相关，与土壤腐殖质和全氮含量呈正相关。     

松嫩草原区农牧林复合系统大型土壤动物生态学研究

对松嫩草原区农牧林复合系统大型土壤动物群落的组成、空间分布、时间变化，以及与环境要素的相关关系进行了探讨。共获得大型土壤动物43类、1234只，优势类群是蚁科(Formicidae)和金龟子科(Scarabaeidae)幼虫，常见类群14类，稀有类群27类。水平分布表现出明显的不均一性，垂直分布类群数上均匀递减，个体数上表聚性明显。夏季类群数和个体数都明显多于秋季。地温对大型土壤动物影响最明显，其次是气温和降水。     

侵蚀果园长期植草的生态效益分析

针对山地果园不合理开发引发的土壤侵蚀和土壤退化问题,将适生牧草套种于幼龄侵蚀果园,开展水土流失、土壤肥力及果树生长的定位观测。结果表明:套种平托花生(Arachis pintoi)、圆叶决明(Chamaecrista rotundifolia)1～12年,年地面径流系数0～0.0136,均值为0.007左右,仅为清耕处理的1/10,基本无土壤侵蚀发生;套种11年,套种区0～30 cm土层的土壤pH值比清耕分别提高0.25～0.30个单位,0～15 cm土层土壤有机碳、碱解氮、有效磷质量分数比清耕提高7.595～6.728 g·kg^-1,26.84～31.89 mg·kg^-1,3.57～4.62 mg·kg^-1;轻组有机碳质量分数在0～30 cm土层呈套种平托花生>套种圆叶决明>清耕的变化趋势,重组有机碳质量分数在0～15cm土层亦呈相同变化趋势。套种处理有助改善果肉糖酸比和商品果率,牧草综合利用可明显提升果园建园初期的经济效益,尽管套种处理给果树带来一定的减产。     

荒漠草原不同放牧强度下土壤酶活性及养分含量的动态研究

研究了内蒙古荒漠草原不同放牧强度下土壤中4种酶活性及养分含量的动态变化.结果表明,土壤酶活性和养分含量随季节变化有着明显的变化,但各类群变化规律并不完全相同.放牧对蔗糖酶影响不显著,但显著增加了多酚氧化酶活性.轻度放牧显著或极显著增加了蛋白酶活性,脲酶活性略降低.重度放牧显著增加了脲酶活性,蛋白酶活性极显著降低.重度放牧降低了土壤中养分含量,围栏封育和轻度放牧有助于土壤肥力的保持和提高.     

管理措施对三江源区"黑土滩"土壤肥力及土壤酶活性的影响

对三江源区典型退化草地“黑土滩”采取施肥及种植垂穗披碱草的恢复措施,结果表明,土壤中的全氮与有机质的相关性显著,全磷与有机质的相关性较明显,变化趋势相一致。短期的恢复措施造成了恢复样地20~30 cm土壤层中有机质、全氮和全磷含量的下降,长期的恢复措施使恢复样地中的这3种营养物质的含量得到了上升;人工种植措施使土壤中的全钾含量显著下降(P<0.05)。此外,速效养分的变化不一致,其中速效氮的含量表现为先降低后升高,速效磷和速效钾的含量变化表现出升高趋势。植被恢复对土壤脲酶活性有促进作用,但蔗糖酶活性没表现出规律性变化;这2种酶的活性与速效养分的含量表现出较强的正相关,而与有机质和全价养分的含量相关性不显著。     

不同草地利用方式对土壤有机碳、全氮和全磷的影响

以青海省共和县塔拉滩封育芨芨草(Achnatherum splendens)草原、过牧芨芨草草原、取土坑、人工草地和农田为研究对象,对不同利用方式及不同深度下土壤有机碳、全氮、全磷含量进行了分析研究。结果表明:0～10cm和10～20cm土层土壤有机碳含量顺序均为封育芨芨草草原>退化过牧芨芨草草原>取土坑>农田>人工草地,说明退化和开垦均导致表层土壤有机碳含量的下降。在同一土层内,农田和人工草地(退耕地)的有机碳含量差异不显著(P>0.05)。在0～10,10～20和20～40cm的3个土层,农田的全氮含量最高,人工草地次之,主要是由于人为施加氮肥和翻压枯草等因素造成,取土坑的全氮含量最低;同时,0～40cm的土层,封育芨芨草草原的土壤全氮含量高于退化过牧芨芨草草原,40～80cm的土层,封育芨芨草草原的土壤全氮含量低于退化过牧芨芨草草原,说明封育使土壤上层的全氮含量增加,而草原退化导致氮向下层转移。全磷含量的变化规律与全氮相似。各草地的有机碳、全氮和全磷含量随土壤深度增加而下降。     

保护性耕作对黄土旱塬玉米土壤呼吸及微生物数量的影响

研究了实施保护性耕作10年后秸秆还田和免耕对土壤可培养微生物数量和CO2释放的影响,采用LI COR 6400 09土壤气室连接红外线气体分析仪测定了玉米（Zea mays cv.Zhongdan No.2）土壤呼吸速率,采用平板涂抹计数法测定了根际土壤细菌、真菌和放线菌数量。结果表明,免耕和秸秆还田处理玉米花期土壤呼吸速率降低了8.3%和7.8%,玉米收获期土壤呼吸速率降低了15.5%和13.6%;土壤10 cm处地温与土壤呼吸速率变化趋势一致,且在传统耕作处理下最高;与传统耕作相比,免耕和秸秆还田不同程度地增加了根际土壤细菌、真菌和放线菌的数量,但各类微生物数量之间的比例恒定;土壤呼吸速率与3类根际土壤微生物的数量呈负相关,但不显著。可利用免耕和秸秆还田提高黄土旱塬土壤碳库贮量。