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1.
LANG Man 《干旱区科学》2021,13(5):487-499
The soil type is a key factor influencing N(nitrogen) cycling in soil; however, gross N transformations and N_2O emission sources are still poorly understood. In this study, a laboratory ~(15)N tracing experiment was carried out at 60% WHC(water holding capacity) and 25℃ to evaluate the gross N transformation rates and N_2O emission pathways in sandy loam and silt loam soils in a semi-arid region of Heilongjiang Province, China. The results showed that the gross rates of N mineralization, immobilization, and nitrification were 3.60, 1.90, and 5.63 mg N/(kg·d) in silt loam soil, respectively, which were 3.62, 4.26, and 3.13 times those in sandy loam soil, respectively. The ratios of the gross nitrification rate to the ammonium immobilization rate(n/ia) in sandy loam soil and silt loam soil were all higher than 1.00, whereas the n/ia in sandy loam soil(4.36) was significantly higher than that in silt loam soil(3.08). This result indicated that the ability of sandy loam soil to release and conserve the available N was relatively poor in comparison with silt loam soil, and the relatively strong nitrification rate compared to the immobilization rate may lead to N loss through NO_3~– leaching. Under aerobic conditions, both nitrification and denitrification made contributions to N_2O emissions. Nitrification was the dominant pathway leading to N_2O production in soils and was responsible for 82.0% of the total emitted N_2O in sandy loam soil, which was significantly higher than that in silt loam soil(71.7%). However, the average contribution of denitrification to total N_2O production in sandy loam soil was 17.9%, which was significantly lower than that in silt loam soil(28.3%). These results are valuable for developing reasonable fertilization management and proposing effective greenhouse gas mitigation strategies in different soil types in semiarid regions.  相似文献   
2.
地膜覆盖与施肥对秸秆碳氮在土壤中固存的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】作物秸秆不仅含有较高的有机碳,而且含有丰富的矿质营养元素。秸秆还田是东北黑土地区培肥土壤和农业可持续发展的重要技术措施。然而不同地膜覆盖(简称“覆膜”)及施肥方式下秸秆碳(C)和氮(N)在土壤中的固持特征还不是很明确。本研究通过定量分析秸秆碳对土壤有机碳(SOC)和秸秆氮对土壤全氮(TN)的贡献,探讨不同覆膜和施肥条件下秸秆碳和氮在土壤中固定的差异,以期为土壤肥力提升和东北黑土地保护提供依据。【方法】基于覆膜与施肥的长期定位试验,选择覆膜和不覆膜(裸地)栽培条件下不施肥(CK)、单施氮肥(N4)和有机肥配施氮肥(M2N2)处理,在表层(0—20 cm)土壤添加13C15N双标记秸秆后在田间原位培养150 d,测定SOC含量及其δ13C值、TN含量及其δ15N值,分析SOC中秸秆来源C(13C-SOC)、TN中秸秆来源N(15N-TN)和土壤碳氮比随时间的动态变化特征。【结果】施肥、覆膜及其它们的交互作用显著影响(P<0.05)13C-SOC和15N-TN含量。整个培养期间,M2N2处理秸秆碳对SOC的贡献率(13C-SOC/SOC)和秸秆氮对TN贡献率(15N-TN/TN)平均分别为10.48%和3.18%;施肥(N4和M2N2)处理13C-SOC/SOC和秸秆碳残留率在覆膜方式下平均分别为12.65%和37.14%,不覆膜方式下分别为12.08%和34.50%。同一栽培方式培养第150天,N4处理13C-SOC/SOC和秸秆碳残留率平均分别为14.33%和39.40%,其他施肥处理平均分别为11.77%和33.21%;CK处理15N-TN/TN平均为4.56%,分别比N4和M2N2处理高26.00%和44.53%。培养第150天,秸秆氮残留率在覆膜和不覆膜条件下CK处理最高,平均为10.03%;不覆膜N4处理最低,为7.87%。无论覆膜与否,N4处理13C-SOC与15N-TN比值为32—39,其他施肥处理均<30。【结论】秸秆碳氮在土壤中的固存对覆膜与施肥的响应敏感。单施氮肥有利于秸秆碳在土壤中的积累和有机碳的更新,不施肥处理秸秆氮对土壤氮库的固定起正反馈效应,而有机肥配施氮肥土壤碳氮的更新相对滞后。  相似文献   
3.
2021年1月12—19日,山东黄河三角洲国家级自然保护区大汶流管理站出现35只死亡的野生疣鼻天鹅。经现场调查,市级和省级实验室检测,诊断为疑似H5N8亚型高致病性禽流感,经国家禽流感参考实验室进行病毒分离鉴定,最终确定为H5N8亚型高致病性禽流感疫情。疫情发生后,通过现场调查、座谈及实验室检测等方式,对此次疫情开展了紧急流行病学调查,追溯疫情的可能来源,分析疫情的扩散风险,继而提出针对性的应急处置措施。调查发现,此次疫情由迁徙候鸟带毒引入引起的可能性较大;野生鸟类未及时开展免疫,导致体内抗体水平低下是疫情暴发的内源因素。由于迅速采取了合理的应急处理措施,此次疫情得到迅速控制,避免了疫情扩散。本次疫情警示,必须切实做好禽流感的强制免疫和监测工作,高度重视自然保护区及其附近场所珍稀禽类的免疫,以降低疫情发生风险。  相似文献   
4.
5.
6.
为探讨三江平原植被对不同形态氮的吸收偏好,以三江平原典型植物群落——草甸小叶章群落为研究对象,利用15N示踪技术,施加标记的NH+4-N和NO-3-N。结果表明:草甸小叶章群落5种植物均表现出喜硝性,且优势种小叶章吸收的铵态氮和硝态氮最多。优势种小叶章不同器官短期内偏好硝态氮的优先顺序为叶>茎>根。土壤中大部分外源氮被植物吸收,土壤残留的铵态氮多于硝态氮。  相似文献   
7.
为探究不同施氮水平下小麦蚕豆间作对蚕豆根瘤形成及氮素吸收累积的影响,明确氮肥施用与豆科作物结瘤固氮、氮素吸收累积和产量的关系,通过2年田间试验,分析了N0、N1、N2和N3 4个施氮水平(蚕豆:0、45、90、135kg/hm2;小麦:0、90、180、270kg/hm2)下,单作、间作蚕豆各关键生育期根瘤鲜重、氮素吸收关键参数、地上部氮素累积量和产量的特征。结果表明,N0、N1和N2水平下,间作蚕豆根瘤鲜重比单作分别提高40.9%、27.2%和34.1%;高氮(N3)水平下,单作、间作蚕豆根瘤鲜重无显著差异。与单作相比,4个施氮水平下间作蚕豆的最大氮素累积量(A)和最大氮素吸收速率(Rmax)降幅分别为8.01%~13.93%和10.27%~12.98%,表明氮素吸收累积特点与根瘤鲜重相反。在蚕豆营养生长阶段(出苗后90d内),单作、间作蚕豆氮素累积量无差异;进入结荚期后(出苗90d后),间作显著降低了蚕豆的氮素累积量。同时,蚕豆产量也受施氮量和种植模式的调控,与单作相比,4个施氮水平下,间作降低蚕豆产量平均达20.66%。整体而言,在N1水平下,蚕豆根瘤鲜重和产量达最大值,随着施氮量增加,蚕豆根瘤鲜重、氮素累积量和产量均随之降低,间作促进根瘤形成的优势减弱甚至消失。因此,间作体系中蚕豆氮肥的运筹与间作优势的形成密切相关。  相似文献   
8.
为研究紫花苜蓿在叶片和根系水平上响应干旱胁迫的形态和生理的品种特异性规律,在温室内分析了干旱胁迫下WL363HQ和巨能7紫花苜蓿株高、分枝数、生物量及叶片和根系中丙二醛(MDA)、脯氨酸、抗氧化酶类物质、C、N含量、C/N、稳定性C同位素(δ13C)和稳定性N同位素(δ15N)。结果表明:干旱胁迫显著降低了供试品种地上部分和根系的干重及分枝数(P<0.05)。干旱胁迫显著降低了巨能7的株高(P<0.05),但增加了巨能7的根冠比,而WL363HQ的结果与之相反,这说明干旱胁迫下供试品种的株高和根冠比具有品种特异性的规律。干旱胁迫增加了WL363HQ和巨能7叶片和根系中MDA和脯氨酸的含量及抗氧化酶物质的活性,且在器官水平也具有品种特异性规律。干旱胁迫下巨能7叶片的MDA含量显著增加(P<0.05),而在WL363HQ根系中的MDA含量也显著增加(P<0.05)。干旱胁迫下WL363HQ叶片脯氨酸含量、POD和SOD活性,及根系SOD的活性均显著增加(P<0.05),而巨能7仅叶片SOD活性,根系脯氨酸含量、POD活性显著升高(P<0.05)。尽管干旱胁迫对供试品种叶片和根系C、N含量无显著影响(P>0.05),但干旱胁迫显著提高了WL363HQ和巨能7紫花苜蓿根系的δ13C(P<0.05),且WL363HQ叶片的δ15N均显著高于巨能7(P<0.05)。此外,干旱胁迫均显著提高了巨能7叶片和根系的C/N(P<0.05)。干旱胁迫下供试品种C、N代谢参数并没有在叶片和根系中表现出较为明显的品种特异性规律,深层次的机制还有待进一步研究。本研究结果将为进一步掌握紫花苜蓿叶片和根系协同抗旱机制及抗旱丰产紫花苜蓿新品种的选育提供理论依据。  相似文献   
9.
旨在研究玉米自交系单株产量等性状的配合力、遗传力及反交效应,为玉米自交系的选育和杂交种的组配提供依据。以11份玉米自交系为试材,按Griffing Ⅲ完全双列杂交法组配110个组合,观测杂交种的单株产量、株高、穗位高、雄穗分支数、雄穗主轴长、抽丝期和开花期等7个性状的表型数据,并对上述性状的一般配合力、特殊配合力、广义遗传力、狭义遗传力和反交效应进行估算。供试材料除雄穗主轴长的特殊配合力差异不显著外,其余性状的一般配合力和特殊配合力差异均达到极显著水平。JZ3和JZ6两个自交系单株产量的一般配合力为极显著正值,两对组合JZ9×JZ2和JZ2×JZ9、JZ6×JZ3和JZ3×JZ6的单株产量具有最大的正向SCA效应值,分别为40.68 g和35.24 g。单株产量的反交效应差异极显著,部分自交系的反交效应方差较大。7个性状的广义遗传力从大到小依次为,雄穗分支数、株高、开花期、穗位高、抽丝期、单株产量和雄穗主轴长;狭义遗传力从大到小依次为,雄穗分支数、株高、穗位高、开花期、雄穗主轴长、抽丝期和单株产量。试验结果表明单株产量性状的显性遗传方差占比最大,狭义遗传力最小,易受环境条件的影响,对该性状的选择适宜在晚代进行;单株产量性状具有显著的反交效应,故部分自交系需严格控制正反交方式。  相似文献   
10.
不同根系分泌物对土壤N2O排放及同位素特征值的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
【目的】探究植物根系分泌的主要组分(有机酸、氨基酸、糖类)对土壤N2O排放及其微生物过程的影响,为选择适宜的植物进而控制土壤N2O排放提供支撑。【方法】通过室内试验分别添加草酸、丝氨酸、葡萄糖于土壤中模拟根系的3种主要分泌物,每种分泌物设置两个浓度水平:低浓度(150 μg C·d -1)和高浓度(300 μg C·d -1),另设置添加蒸馏水的对照组,共7个处理。将土壤置于120 mL玻璃瓶中进行培养,24 h内采集气体样品7次,每次培养2 h,获取N2O排放速率、日累积排放量和同位素特征值(δ 15N bulk、δ 18O和SP(site preference,SP=δ 15N α-δ 15N β))。【结果】添加3种根系分泌物组分后,土壤N2O排放速率均逐渐升高,且均高于对照。高浓度处理组N2O累积排放量为:葡萄糖((3.2±1.3)mg·kg -1·d -1)处理>丝氨酸((2.6±0.5)mg·kg -1·d -1)处理>草酸((1.4±0.2)mg·kg -1·d -1)处理,低浓度处理组为:草酸((2.7±1.3)mg·kg -1·d -1)处理>丝氨酸((1.8±0.4)mg·kg -1·d -1)处理>葡萄糖((1.6±0.8)mg·kg -1·d -1)处理;添加根系分泌物的不同处理间土壤N2O的δ 18O值无明显差异,并稳定在24.1‰—25.6‰,且均显著高于对照((20.1±1.5)‰);土壤N2O的δ 15N bulk值与添加根系分泌物的种类有关,其中草酸处理组为(-20.06±2.22)‰、丝氨酸处理组为(-22.33±1.10)‰、葡萄糖处理组为(-13.86±1.11)‰、对照组为(-23.14±3.72)‰。各处理土壤N2O的SP值的变化范围为13.13‰—15.03‰,根系分泌物浓度越高,SP值越低。综合分析不同处理4个指标(N2O排放速率、N2O的δ 15N bulk、δ 18O和SP值)的不同时刻的检测值与日均值的校正系数,添加根系分泌物后第16小时各处理4个指标的校正系数最接近于1。【结论】在NH+ 4-300 mg N·kg -1的土壤环境下根系分泌物促进N2O的排放,且在培养期间(24 h)土壤N2O排放速率逐渐升高。高浓度处理组葡萄糖对土壤N2O排放速率促进效果最强,低浓度处理组草酸对土壤N2O排放速率促进效果最强。与对照组相比,根系分泌物的添加使N2O的δ 18O值显著升高;与对照组相比,葡萄糖的添加使δ 15N bulk值显著升高。根系分泌物浓度越高,反硝化作用对N2O的贡献越大。  相似文献   
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