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。  

三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响

三峡工程运行后,洞庭湖的水文环境发生了很大改变,进而影响到湿地植被组成和群落演替。本文以洞庭湖湿地植被区系组成、植被分布格局及演替规律为基础,从水位年内和年间变化、极端高洪水位及其持续时间、泥沙淤积速率等三个方面,论述了三峡工程对洞庭湖湿地植被演替的影响,并指出今后应加强湿地植被生态过程及功能、湿地植被演替的调控机理研究,同时重视洞庭湖自身的地质演化。  

不同土壤改良剂对降低重金属污染土壤上水稻糙米铅镉含量的作用

为了寻求有效抑制污染土壤上水稻对重金属Pb、Cd的吸收、保持稻米卫生品质的技术方法，利用污染土壤盆栽试验和在污染区的田间试验，对施用石灰、碱性煤渣、高炉渣、水稻秸秆和猪厩肥等土壤改良剂降低水稻植株和糙米Pb、Cd含量的效应进行了比较研究。结果表明，在盆栽试验条件下，碱性煤渣的改良效果最为突出，基施5．0g·kg^-1碱性煤渣，可使早稻糙米Pb和Cd含量分别降低78．6％和75．4％，晚稻糙米Pb和Cd含量分别降低45．7％和87．9％，使糙米Pb、Cd含量从严重超标水平降到了国家食品卫生标准允许的含量以下。石灰物质的改良效应主要取决于其对土壤pH的影响程度。在田间条件下，各种改良剂的效果均小于盆栽条件．不能将稻米Pb、Cd含量降低到国家食品卫生标准允许的含量水平。基于现有技术，从产品质量安全角度考虑，在重金属严重污染土壤上不宜种植水稻等粮食作物。  

微生物商对亚热带地区土地利用及施肥制度的响应

利用2个典型小区域和6个长期定位试验采样分析结果，分析了亚热带地区土地利用方式（水田、旱地、果园、林地）和不同施肥制度对稻田土壤微生物生物商的影响。结果表明：土地利用方式对土壤微生物商具有明显的影响。盘塘样区中稻田土壤微生物商平均为5.07%±1.26%，旱地土壤微生物商【目的】土壤微生物商对于土壤质量的变化具有重要的指示意义，本文探讨其在中国亚热带土壤中应用的可靠性与灵敏性。【方法】利用2个典型小区域和6个长期定位试验结果，分析了土壤微生物商对于土地利用方式（水田、旱地、果园、林地）和稻田施肥制度的响应。【结果】 盘塘样区中稻田土壤微生物商平均为(5.07±1.26)%，旱地土壤微生物商为(2.96±1.60)%，高于林地的(2.40±0.34)%，果园土壤微生物商仅为(1.98±0.89)%。肯福样区情况略有不同，其各土地利用方式下土壤微生物商均明显低于盘塘样区，稻田(3.01±1.51)%＞林地(1.57±0.40)%＞旱地(1.29±0.56)%＞果园(1.14±0.42)%。施肥方式的变化，尤其是有机肥的施用也对土壤微生物商产生了明显的影响。长期定位试验中化肥在半数稻田监测点上提高了土壤微生物商；中量和高量有机肥平均使稻田土壤微生物商提高了17.94%和19.91%，作用优于化肥单施；秸秆处理作用与中量有机肥接近，土壤微生物商提高17.51%。但无论是小区域还是长期定位试验中土壤微生物碳与有机碳相关分析结果均表明，尽管二者具有显著的相关关系，但土壤微生物商与期望值的差异变化很大。【结论】结合区域调查和长期施肥试验，可以认为土壤微生物商基本可以反映土地利用和施肥尤其是有机肥投入变化对土壤质量影响的趋势，但由于不同情况下其变化趋势与有机碳的反应不完全一致，因此在使用时应谨慎。此外，中国亚热带地区稻田土壤微生物商较高，说明稻田具有较高的微生物生物量维持能力。  

轮作和施肥对半干旱区作物地上部生物量与土壤有机碳的影响

 【目的】了解轮作与施肥对土壤有机碳的影响是建立持续发展措施的关键。【方法】以长期定位试验（1984～2002）中的10个典型处理为基础，分析了地上部生物量和耕层（0～20 cm）土壤有机碳变化，探讨半干旱区轮作和施肥对0～20 cm土层有机碳的影响，10个典型处理分别为休闲（F）；冬小麦连作体系中的3个施肥处理：不施肥（W/W+CK）、化肥（W/W+NP）、化肥有机肥（W/W+NP-FYM）；冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作体系中的3个施肥处理：不施肥（W/WM/P +CK）、化肥（W/WM/P +NP）、化肥有机肥（W/WM/P+NP-FYM）处理；1个冬小麦—冬小麦-红豆草轮作处理（W/W/S+NP）；人工苜蓿中2个施肥处理：不施肥（A/A+CK）和化肥有机肥处理（A/A+NP-FYM）。【结果】冬小麦连作体系（W/W）中，不施肥处理（W/W+CK）的地上部生物量平均为3.3 t•ha-1，化肥处理（W/W+NP）和化肥有机肥处理（W/W+NP-FYM）依次为7.5和11.2 t•ha-1；冬小麦-冬小麦+糜子-豌豆轮作（W/WM/P）体系中，不施肥处理（W/WM/P+CK）地上部生物量平均3.1 t•ha-1，W/WM/P+NP和W/WM/P＋NP-FYM地上部生物量依次为7.1和8.3 t•ha-1；冬小麦-冬小麦-红豆草轮作（W/W/S+NP）为8.5 t•ha-1；苜蓿连作不施肥（A/A +CK）和化肥有机肥处理（A/A+NP-FYM）体系地上部生物量依次为4.1和5.0 t•ha-1。18年期间， W/W+CK处理土壤有机碳含量（6.7 g•kg-1）无显著变化，W/W+NP和W/W+NP-FYM处理提高13%和51%； W/WM/P+CK土壤有机碳含量（7.0 g•kg-1）无显著变化，W/WM/P+NP和W/WM/P＋NP-FYM土壤有机碳提高7%和47%；W/W/S+NP处理土壤有机碳提高了29%；A/A+CK和A/A+NP-FYM处理有机碳提高了43%和71%。【结论】轮作与施肥显著影响土壤碳输入量，18年期间土壤蓄存的碳与累计输入土壤的有机碳存在显著的线性相关关系（SOC=1.65CReturned+5.95，R2＝0.95＊＊）。秸秆还田、草粮轮作或退耕还草是改善该地区土壤质量，实现土壤蓄存碳潜力的重要途径。  

长期施肥对两种稻田土壤微生物量氮及有机氮组分的影响

【目的】土壤有机氮和微生物量氮（MBN）是土壤肥力的重要指标，并对土壤质量演变具有重要的指示意义。本文旨在研究长期不同施肥处理对稻田土壤MBN和酸解有机氮（AHON）及其组分的影响。【方法】以湖南省新化县和桃江县两个稻田肥力长期定位试验点的土样作为研究对象，采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法和酸解-蒸馏法分别对土壤的MBN及AHON进行了测定。【结果】不施肥处理（对照）土壤的MBN含量分别为30 mg•kg-1（新化）和28 mg•kg-1（桃江）。与对照相比，单施化肥对土壤MBN含量没有显著的影响，而化肥配施有机肥则显著提高了土壤MBN的含量。AHON占土壤全氮的69%～89%，是土壤氮的主体。长期不同施肥处理对AHON含量及其组分有显著的影响。对照处理的土壤AHON含量在新化和桃江两试验点分别为821.54和1 471.35 mg•kg-1。化肥配施有机肥可以提高土壤AHON及其组分中的氨基酸氮（AAN）、氨基糖氮（ASN）和氨态氮（AN）的含量。与对照处理相比，不同施肥处理使土壤酸解未知氮（HUN）的含量有所降低，而使非酸解性氮（NHN）的含量有所增加。土壤TN与MBN和AHON之间的相关性均达极显著水平，土壤MBN与AHON和氨基态氮之间存在显著的正相关关系。【结论】土壤氮素含量的提高和演变与施肥措施密切相关，化肥配合有机肥施用能提高土壤有机氮及微生物量氮的含量，增加了与土壤微生物密切相关的氨基态氮含量。  

洞庭湖生态环境的演变、问题及保护措施

从水域面积、水文环境、水环境质量和土地利用方式等方面阐述了洞庭湖生态环境的历史演变过程，分析了当前洞庭湖主要生态环境问题的特征及原因，并有针对性的提出了“开展绿化工程、加强蓄洪能力建设、调整湖区产业结构、控制污染”等综合性的生态环境保护对策及措施建议。  

农艺调控措施对水稻镉积累的影响及其机理研究

利用盆栽试验研究了低镉积累品种种植(V)、全生育期淹水灌溉(I)和施用生石灰调节土壤pH值(P)3种农艺调控措施及其组合对河沙泥田中镉植物有效性的影响及其机理。结果表明:不同农艺措施使土壤的pH值提高0.05~0.9个单位,土壤NH₄OAc提取态镉含量降低5.1%~38.4%,水稻地上部镉含量显著降低。这3种措施组合(VIP)降低水稻吸收与累积镉的效果最佳,IP、PV次之;与对照相比,VIP处理糙米镉含量降低了61.5%,稻壳镉含量降低了70.9%。采取农艺调控措施处理不但可以有效降低水稻地上部分镉含量,而且能提高水稻产量,以VIP处理效果最佳,是对照的2.6倍。因子分析结果显示,低镉积累水稻品种种植和土壤pH值提高可有效降低糙米镉的积累,全生育期淹水与土壤pH值提高之间存在显著交互作用。可见,种植低镉积累品种结合土壤pH值调节和淹水灌溉对镉污染稻田的修复治理具有重要意义。  

稻草覆盖对红壤旱地土壤温度和水分的调控效应

利用雨养玉米田间小区试验,研究了稻草覆盖调节旱地红壤温度和水分动态的作用及其降低玉米干旱胁迫的效应.结果表明,稻草覆盖能显著降低高温时段(15:00)10 cm以内土层的温度,降幅可达1.6～4.1℃,降温效应随覆盖量增加而增加.稻草覆盖能明显提高0～5 cm表土层的水分保持能力,当覆盖量为5000～10000kg·hm-2时.高温干旱期表土层的最低含水量平均可提高3.3%～3.6%;稻草覆盖量为15 000 kg·hm-2时,表土层最低含水量平均提高6.1%.由于稻草覆盖的降温保墒效应.玉米拔节期叶片的光合速率提高了8.34～17.77 μmol·m-2·s-1(提高率60.3%～128.4%),喇叭口期(雌花发育期)光合速率提高4.46～11.27 μmol·m-2·s-1(提高率16.3%～41.3%),子粒产量增加7.6%～13.1%.就土壤降温保墒和玉米增产效应而言.可选择5 000 kg·hm-2的稻草覆盖量.  

不同施肥措施对红壤丘陵茶园土壤酶活性及呼吸强度的影响

2006年在湖南湘丰茶业有限公司的有机肥长期定位试验茶园(施肥试验从2002年开始实施)开展了土壤酶活性和土壤呼吸强度的测定和分析,结果表明:连续5年的有机肥与无机肥的配施能明显提高土壤的呼吸强度,并显著增强脲酶和磷酸酶的活性;间种三叶草能明显增强过氧化氢酶活性;纯施有机肥也能增强脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶活性;纯施用化肥和完成不施肥不利于土壤生物的活动,脲酶、过氧化氢酶、磷酸酶和蔗糖酶等活性和土壤呼吸强度都低于全部施有机肥、各有机无机肥配施处理和间种三叶草处理。