施肥对黄土高原农地土壤碳氮磷生态化学计量比的影响

为了研究不同施肥方式对土壤碳、氮、磷含量和C∶N∶P的影响,以中国科学院安塞水土保持综合试验站作为试验用地,试验共设氮肥(N)、磷肥(P)、有机肥(M)、氮肥+磷肥(NP)、有机肥+氮肥(MN)、有机肥+磷肥(MP)、有机肥+氮肥+磷肥(MNP)、有作物不施肥(CK)和无作物不施肥(BL)9个处理,采用完全随机区组排列,2011—2013年连续施肥3年,于每年的10月份获取土壤样品供测试分析。结果表明:农地施肥显著影响表层(0—20 cm)和表下层(20—40 cm)土壤碳、氮、磷含量,其中,MP肥配施均能显著提高表层和表下层土壤碳、氮、磷含量,与其CK处理相比分别显著增加了26.9%～55.2%,24.0%～57.5%,10.4%～42.5%。相比于表层土壤,表下层土壤碳、氮、磷含量受施肥年限的影响更为明显。农地施肥显著影响土壤C∶P和N∶P,以单施M肥或MN配施最为显著;MP肥配施则显著提高了表下层土壤C∶P,为14.2%～18.8%。施肥年限对农地表下层土壤C∶N∶P的影响更为明显,NP或MN肥配施时影响最大。表层与表下层土壤C∶N∶P之间具有明显差异,单施M肥时二者之间的差异最为显著,分别达到14.5%～16.2%,56.6%～71.9%,46.5%～52.2%。施肥对农地土壤碳、氮、磷含量及其C∶N和N∶P有显著影响,不同施肥处理对不同土层土壤影响不一致,且随施肥年限增加而变化,总的来说MN或MP配施变化更为明显。     

黄土丘陵区植被恢复模式对土壤碳组分的影响

为认识黄土丘陵区不同恢复模式对土壤碳组分的影响规律,寻找可以反映植被恢复过程中的土壤碳库质量因子,以纸坊沟流域蟠龙山上6种恢复30年的植被恢复样地为研究对象,选取坡耕地和区域顶级群落侧柏林(Platycladus orientailis L.)为对照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(SOC)、重铬酸钾易氧化态碳(ROC)、高锰酸钾易氧化态碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(DOC)、盐浸提有机碳(SEOC)、热水浸提有机碳(HWEC)、热水浸提碳水化合物(HWC)的变化特征。结果表明:坡耕地由于不合理的利用方式,土壤碳组分含量较低,不同植被恢复显著增加了土壤活性碳组分,TOC,ROC,LOC,NLOC,MBC,SEOC,DOC,HWEC和HWC的含量分别较坡耕地增加了109%～228%,153%～338%,94%～212%,102%～271%,109%～142%,117%～288%,66%～149%,166%～279%和128%～217%,但是和天然侧柏林相比分别低了55.4%～72.4%,57.2%～75.3%,50.1%～69.0%,59.9%～78.2%,60.2%～65.9%,6.7%～48.6%,2.2%～35.1%,40.1%～58.3%和55.6%～67.8%,混交林具有较高的碳组分含量,表明混交林恢复模式效果相对好于草地和纯林。不同恢复模式各碳组分和同一恢复模式中不同碳组分敏感性差异较大,并非所有碳组分的敏感性均高于TOC,在采用土壤碳组分作为土壤质量指标时应根据不同恢复模式选择相应指标。     

黄土丘陵区不同坡向土壤水溶性有机物特征及其根际效应

为研究不同坡向对土壤水溶性有机物影响及其根际效应,选取黄土丘陵区不同坡向(阳坡、半阳坡、阴坡)的根际土和非根际土壤为研究对象,分析了水溶性总氮(WSN)、水溶性铵态氮(WSNH~+_4-N)和硝态氮(WSNO~-_3-N)、水溶性有机氮(WSON)、水溶性有机碳(WSOC)的含量及其水溶性有机物(DOM)并进行了紫外—可见光光谱分析。结果表明:(1)土壤的水溶性碳、氮养分均会受到坡向的影响,其中WSNH~+_4-N的含量在阳坡达到最高,而WSN,WSNO~-_3-N、WSON以及WSOC的含量在半阳坡最高,并且养分含量尤其是WSON和WSOC的坡向分异会受植物根际效应的影响产生变化。(2)根际土的水溶性氮组分和WSOC均会显著高于非根际土,不同物种的根际效应不同,且根际效应也会受到坡向的影响。(3)半阳坡土壤的DOM腐殖化水平最高,植物的根际效应也会显著提高土壤DOM的腐殖化程度,并且根际效应产生的作用远大于坡向的作用。