CO2浓度升高对稻麦轮作农田氨挥发的影响

氨挥发不仅造成农田氮素损失,还加剧了大气灰霾污染。二氧化碳(CO₂)浓度升高和气候变化对农田氨挥发的影响尚不清楚。采用OTC(Open-Top Chamber,开顶式气室)模拟研究CO₂浓度渐升和骤升200 mg/L对南方稻麦轮作农田氨挥发的影响,探明在21世纪末CO₂浓度背景下农田氨挥发的响应特征。本研究分别设置CK对照组、T1渐增组和T2骤增组,通气式氨气捕获法测定农田氨挥发,并比较各处理之间的差异。试验结果表明:(1)两年田间试验后,在CO₂浓度升高下,小麦田累积氨挥发为7.87 kg/hm²,水稻田累积氨挥发为80.38 kg/hm²,小麦季氨挥发量较少,全年氨挥发量主要由水稻季贡献。(2)小麦季氨挥发持续时间较长,峰值出现与降水情况有关;水稻季氨挥发峰值出现在施肥后1～4 d,随后下降,氨挥发持续时间较短,两周之后降至背景值。(3)本试验影响氨挥发的主要因素是气温、降水和土壤铵态氮含量。(4)2018年冬小麦、2019年水稻、2019年冬小麦和2020年水稻的农田氨挥发量各处理之间均无明显差异。由此推论,到21世纪末,无论CO₂浓度渐升或骤升200 mg/L,均对稻麦轮作农田氨挥发无明显影响。     

蚯蚓活动对生态滤池土壤酶活性的影响

通过构建蚯蚓生态滤池和无蚯蚓对照生态滤池的实验,研究了蚯蚓活动对生态滤池土壤酶活性(蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶)的影响以及酶活性的季节动态变化特征。研究结果表明,在0~20 cm的基质层,三种土壤酶活性随土壤深度的增加而减少;蚯蚓活动对生态滤池的基质酶活性有促进作,蔗糖酶和脲酶活性在蚯蚓作用下得到显著的提高,而碱性磷酸酶对蚯蚓活动的响应仅限于5~10 cm基质层;在试验期内,生态滤池内的蚯蚓数量及生物量受温度及土壤湿度的影响表现出较大的季节波动:夏季最高,春季冬季相对较高,秋季最低;三种土壤酶活性表现为相似的季节变化规律:秋季活性最高,而秋季和夏季的酶活性高于春季和冬季。蚯蚓活动对生态滤池基质土壤蔗糖酶活性和脲酶显著的促进作用,并间接影响了其对生活污水污染物去除效果。     

华西雨屏区不同林龄杉木人工林土壤酶活性的动态变化

为了研究杉木人工林种植过程中土壤酶活性随种植时间的变化,以"空间代替时间"的方法,分别选取林龄为10、17、25 a的杉木林作为研究对象,采用荧光光度法和紫外分光光度法测定1月、4月、7月、10月土壤中纤维素水解酶(CBH)、β-葡萄糖苷酶(βG)、酸性磷酸酶(AP)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD).结果表明:10 a林龄的杉木人工林土壤中,4种水解酶(CBH、βG、AP、NAG)活性均显著高于林龄17 a和25 a的杉木人工林土壤(P<0.05);林龄25 a的杉木人工林土壤PPO酶活性显著高于林龄10 a的杉木人工林(P<0.05);林龄25 a的杉木人工林土壤POD酶活性显著高于林龄10 a和17 a的杉木人工林(P<0.05).CBH酶活性在春季极显著高于其它季节(P<0.01),βG酶活性多数情况下随季节变化不显著(P>0.05),但总体春季有所降低;在林龄10 a的杉木人工林土壤中,AP、NAG酶活性均表现出夏季显著高于其它季节(P<0.05),其它龄级中季节动态不明显;PPO酶活性总体呈现出冬季显著高于其它季节(P<0.05),POD酶活性亦为冬季最高,夏季显著低于其它季(P<0.05).因此,杉木林土壤酶活性与不同林龄的立地差异及不同季节的气候差异密切相关.     

江苏省农田生态系统固碳时空分布特征与趋势预测

为探讨江苏省农田生态系统固碳时空分布特征及未来固碳趋势,利用固碳速率法对江苏省2005—2020年农田固碳进行估算,重点分析2005、2010、2015年和2020年时空分布特征,并运用机器学习的方法对2021—2060年全省农田生态系统固碳进行预测。结果表明：在时间序列上,江苏省近年农田生态系统固碳量整体呈现升高的趋势,2020年估算量为282.55万t·a^-1(以C计,下同),在全省陆地生态系统固碳总量中占比达20.17%;在空间分布上,固碳贡献最大的是苏北地区,无论是施用肥料还是秸秆还田贡献的固碳量,苏北地区均呈现高于苏中、苏南地区的态势;根据机器学习的重要性分析,秸秆还田量是最为重要的影响因素;两种模型中,BP神经网络相较于随机森林具有更高的预测精度,该模型预测2021—2060年农田生态系统固碳量仍会在短期内持续升高,但随后将进入较稳定的平台期,其中2021—2026年间固碳量将持续升高并达峰值,为365.26万t·a^-1,而到2060年固碳量则为348.12万t·a^-1。研究表明,江苏省农田生态系统固碳量已逐...     

蚯蚓活动对生态滤池微生物群落功能多样性的影响

生活污水的蚯蚓生态滤池工艺是在污水生物处理反应器中引入蚯蚓,改善生态滤池的处理环境,提高处理效率,适宜用于农村生活污水处理。笔者以蚯蚓生态滤池（+E）和普通生态滤池（-E）为试验对象,研究了蚯蚓活动对生态滤池基质微生物功能群落结构及代谢特征的影响。结果表明,土壤微生物群落碳源代谢能力随土壤深度的增加而逐渐减小,不同深度的微生物群落碳源代谢特征已基本分异;相比无蚯蚓对照滤池,蚯蚓活动对0~20 cm各基质层微生物群落碳源利用能力有显著促进作用,基质土壤微生物群落的丰富度、均匀度和优势度均得到增强;同时,在蚯蚓作用下,蚯蚓生态滤池0~5 cm和5~10 cm基质层的微生物群落差异减小。蚯蚓通过掘穴、摄食、排泄等生理行为影响了生态滤池0~20 cm基质层的土壤微生物群落功能多样性状况。