地膜覆盖对土壤中N2O释放的影响

研究地膜覆盖下土壤中N₂O释放可为进一步探明膜下土壤中N₂O的传输、消耗和排放到大气的动力学过程提供理论依据。在2001年3月至6月和2001年10月至2002年6月连续两个冬小麦生长季，采用静态漏斗法和揭膜—封闭箱法测定了地膜覆盖下耕层5、10、20 cm土层处和地表处N₂O的释放特征及相应土壤性质。结果表明：地膜覆盖下，地表和耕层10、20 cm土层处N₂O释放通量显著增加；0～5 cm土层土壤水分和10～20 cm土层土壤硝态氮的浓度的变化分别解释了休闲地和冬小麦地土壤中N₂O释放通量85.23%和92.11%的变异，它们是膜下休闲地和冬小麦地土壤中N₂O释放通量增加的主要原因。该结论对地膜覆盖下科学地控制农田水分、养分以及地膜覆盖在中国西北地区的科学使用和推行具有实际意义。     

生菜叶片光谱红边参数对氮营养的响应特征分析

以不同氮素供应水平下的水培生菜为研究对象,采用光谱仪和叶绿素仪分别获得生菜叶片的漫反射光谱信息和叶绿素含量,通过提取生菜叶片光谱的红边参数,分析不同氮素供应水平下红边参数的变化规律,以及各个红边参数与生菜叶片叶绿素含量间的关系.结果表明,随氮营养供应水平的提高,生菜叶片各红边参数呈现不同的响应趋势.红边位置、最小振幅、红边面积以及红边振幅和最小振幅比值与生菜叶片SPAD值间均具有极显著的相关关系,其中以红边位置的相关程度最高,其相关系数为0.9420,均方根误差为1.803.可见,红边位置可以作为生菜叶片氮素营养诊断的一种有效指标.     

黄瓜栽培下醋糟基质脲酶和蔗糖酶活性及其与氮素含量间的关系

本文研究了黄瓜栽培条件下,醋糟、牛粪和菇渣不同体积配比基质(纯醋糟C,醋糟+菇渣CG,醋糟+牛粪CN和醋糟+菇渣+牛粪CGN)脲酶和蔗糖酶活性变化规律及其与基质全氮和有效氮含量间的关系。结果表明,基质脲酶和蔗糖酶活性变化受不同原料配比和黄瓜生长的双重影响。随黄瓜生育期的推进,CG处理脲酶活性一直呈递减趋势,蔗糖酶活性呈前期比较稳定、后期略有上升的趋势;C、CN和CGN处理的脲酶和蔗糖酶活性变化规律比较相似,均呈前期逐渐升高而后期逐渐下降的特征。基质全氮和有效氮含量的变化较为一致,但基质处理间存在差异。C处理二者呈逐渐下降的趋势,而其他3个处理呈前期下降后期上升的动态。脲酶和蔗糖酶活性与氮素含量间的关系受基质处理的影响。CN处理的脲酶活性与有效氮含量呈显著的正相关关系;CGN处理的脲酶和蔗糖酶活性均与全氮含量呈显著的负相关关系,而C和CG处理的酶活性与氮素含量未表现出明显的相关性。     

亚热带稻田能量平衡闭合状况分析

通过采用线性回归,能量平衡比率和相对残差频率分布3种统计方法对涡度相关法通量观测的稻田能量平衡闭合状况进行了评价,并分析了能量平衡闭合程度的季节变化趋势。结果表明,在稻田生态系统中存在能量不闭合现象,年能量平衡比率为0.87,年平均不闭合程度为13%;能量平衡比率在5—8月份平均为0.85,能量不闭合程度较高;1—4月份和9—12月份平均为0.92,不闭合程度较低。在假定常规的有效能量测定正确的前提下,可以认为涡度相关测定的湍流通量可能被低估了     

不同施肥条件下地膜小麦增产效应的研究

1998年～1999年在渭北旱原不同施肥条件下进行地膜小麦增产效应研究,结果表明施肥可以显著提高覆膜冬小麦的水分利用率[1.9～3.9kg/(mm     

基于BP神经网络的泉州湾红树株高预测模型

在分析测量数据的基础上,提取红树的平均基径、基径数、平均胸径、胸径数等特征参数,建立了预测红树株高的人工神经网络模型。采用Levenberg-Marquardt优化算法改进了BP神经网络算法;采用训练好的BP神经网络模型对距堤坝25,50,75 m 3个采样点的株高进行预测,预测值和实测值的均方根误差分别为0.000 6,0.002 2,0.004 1,相关系数分别为0.99,0.95,0.94。结果表明利用BP神经网络对红树株高进行预测是可行的。     

农业管理措施对土壤有机碳动态变化的影响

土壤碳固定问题已成为陆地生态系统碳循环研究的热点问题。土壤碳固定是缓解温室效应加剧的有效方法之一。土壤有机碳含量变化受土地利用方式和耕作措施的强烈影响。将自然土壤转变为耕作土壤会导致土壤碳库的迅速下降,使土壤损失有机碳4.1-5.0×1013kg之间。采用新的农业措施会使碳损失量的60-70%重新被固定。这些措施有保护性耕作(少耕或免耕)、合理施用肥料、覆盖作物、应用深根且富含木质素的作物等。土壤除了固定有机碳外,干旱和半干旱地区土壤还具有固定无机碳的巨大潜力。文章还简要介绍了评价土壤有机碳的两种方法,并对今后的工作提出了几点建议。     

基于特征光谱提取的有机基质全氮含量快速检测方法

以醋糟有机基质为研究对象,采用便携式可见/近红外光谱仪获得基质样品的光谱信息,经过归一化和一阶微分预处理后,采用逐步回归法提取对有机基质全氮反应敏感的特征光谱,建立基于特征波长组合的线性回归模型.其中,以1 699、746、1 864和2 154 nm为特征波长的四元回归模型为最佳,其预测相关系数和预测均方根误差分别为0.933 4和1.04.结果表明,利用可见/近红外光谱技术,通过特征光谱的提取并建立相应的回归模型,可以实现对有机基质全氮含量的快速准确检测.     

不同配比醋糟有机基质氮素有效性与黄瓜生长的关系

研究了醋糟与牛粪和菇渣不同体积配比(纯醋糟C,醋糟+菇渣CG,醋糟+牛粪CN和醋糟+菇渣+牛粪CGN)基质中氮素有效性及其与黄瓜生长发育的关系。结果表明:(1)纯醋糟基质全氮与有效氮含量较高,添加菇渣和牛粪后均有所下降。(2)随黄瓜的生长,纯醋糟基质全氮含量一直呈下降趋势,而添加菇渣和牛粪处理则表现为前期下降后期上升的变化过程。(3)不同醋糟配比基质有效氮均以硝态氮为主,随黄瓜的生长,除纯醋糟基质硝态氮含量表现为前期迅速、而中后期缓慢的下降趋势外,其它添加菇渣和牛粪处理均表现为不同幅度的先增高后降低的波浪式变化。基质全氮和硝态氮含量变化存在极显著的正相关关系。(4)从不同醋糟基质黄瓜的生长状况来看,以纯醋糟和醋糟添加牛粪的处理较好。     

沼液中HCO3-对水稻生长的类CO2施肥效应

【目的】 沼液富含氮素是其农田利用的基础,但不可忽视的是,沼液中还含有大量的HCO₃^-。探讨沼液还田过程中HCO₃^-的转化及其对水稻生长的影响,以期为沼液替代化肥,实施化肥减量及沼液资源化利用提供新的理论依据。【方法】 设置沼液原液（BS）、去除HCO₃^-的沼液（BS?B）、去离子水加HCO₃^-（W+B）和去离子水（W）4个处理,采用¹³C标记技术,通过水稻苗期盆栽试验,观测CO₂释放特征,同步分析水稻光合作用速率、胞间CO₂浓度、干鲜重、株高,以及上覆水和土壤pH、HCO₃^-、NH₄⁺含量等的变化。【结果】 （1）BS处理下CO₂释放速率为9.55—38.07 mg·kg^-1·h^-1,净累计释放量为4 654.06 mg·kg^-1;BS?B处理下CO₂释放速率为4.55—17.25 mg·kg^-1·h^-1,净累计释放量为780.68 mg·kg^-1;W+B处理下CO₂释放速率为3.93—26.33 mg·kg^-1·h^-1,净累计释放量为1 274.07 mg·kg^-1;W处理下CO₂释放速率为3.22—11.90 mg·kg^-1·h^-1,累计释放量为2 265.20 mg·kg^-1。BS处理下CO₂平均释放速率分别是BS?B和W+B的4.18倍和2.44倍,净累计释放量分别是BS?B和W+B的5.96倍和3.65倍,均显著高于BS?B和W+B处理。同时,BS处理下的CO₂净累计释放量大于BS?B与W+B两个处理之和,因此HCO₃^-与沼液中其他组分在对CO₂释放影响方面存在协同效应。（2）培养期内BS处理下¹³CO₂的净累计释放量为32.87 mg·kg^-1,占土壤-水稻系统CO₂净累计释放量的0.71%;W+B处理下¹³CO₂的净累计释放量为13.18 mg·kg^-1。相比较而言,BS处理下的¹³CO₂净累计释放量显著高于W+B（P<0.05）,这表明沼液中的其他组分促进了HCO₃^-向CO₂的转化。（3）BS和BS?B处理在前12 h水稻的净光合速率显著高于W+B和W处理;添加培养液后2—7 d,BS处理下的净光合速率值显著高于BS?B,同时,整个培养期间均显著高于W+B处理（P<0.05）,沼液中的HCO₃^-显著改善了水稻叶片的光合作用。相比较而言,BS处理前5 d胞间CO₂浓度均显著低于其他3个处理。BS和BS?B处理下水稻株高和水稻鲜重均显著高于W+B和W处理（P<0.05）,4个处理间水稻干重无显著差异。（4）BS处理水稻幼苗固定的¹³CO₂量为4.05 g·kg^-1,标记物H¹³CO₃^-利用率为18.54%;W+B处理的¹³CO₂固定量为3.29 g·kg^-1,H¹³CO₃^-利用率为14.20%。H¹³CO₃^-源的¹³CO₂促进水稻光合作用,有利于水稻生长。（5）BS和W+B处理下CO₂及¹³CO₂释放速率均与上覆水和土壤HCO₃^-含量、pH显著相关;同时,BS和W+B处理下水稻光合速率均与土壤中HCO₃^-含量显著正相关。【结论】 沼液还田,大量HCO₃^-转化显著促进了CO₂的释放,有利于水稻光合作用。土壤中的HCO₃^-含量和土壤pH是影响CO₂释放和水稻光合作用的重要因素。同时,水稻对沼液中的HCO₃^-具有更高的利用率,沼液中的HCO₃^-存在明显的类CO₂施肥效应。