长期施肥对黄土旱塬农田土壤微生物量碳、氮、磷的影响

为研究长期不同施肥方式对土壤微生物量碳、氮、磷含量的影响,以国家黄土高原农业生态试验站长期定位施肥试验为研究对象,选取不施肥(CK)、单施氮肥(N)、单施磷肥(P)、施氮磷肥(NP)、单施有机肥(M)、氮肥配施有机肥(NM)、磷肥配施有机肥(PM)、氮磷肥配施有机肥(NPM)8个处理,应用氯仿熏蒸-浸提法和生态化学计量比,研究了30 a不同施肥方式下土壤微生物量碳、氮、磷含量变化及其与土壤基本理化性状的关系。结果表明:长期施肥较CK处理均能提高土壤微生物量氮、磷含量;与CK相比,施用化肥处理的微生物量碳含量均有所降低,而微生物量氮、磷含量显著提高;除NM处理外,施用有机肥处理的土壤微生物量碳、氮、磷含量较CK处理均显著提高。长期单施化肥、有机肥和化肥有机肥配施处理的微生物量C∶N显著低于CK处理,等量施磷处理(P、NP、PM、NPM)的微生物量C∶P、N∶P均低于CK和其余施肥处理,而NM处理的微生物量C∶P、N∶P显著高于其余处理。冗余分析显示,土壤全氮(F=13.9,P=0.002)对土壤微生物生物量影响最大,解释了微生物量变化的5.3%,各理化性质的影响顺序为全氮全磷pH有机质;相关性分析表明,土壤微生物量碳、磷分别与土壤有机质、全氮、全磷呈显著正相关,土壤微生物量氮与有机质、全氮呈显著正相关。长期单施化肥使土壤酸碱度发生改变,对微生物的生命活动产生抑制作用。而长期化肥配施有机肥能不同程度提高土壤养分含量,促进土壤微生物的生长繁殖,进而增强微生物对碳、氮、磷等元素的吸收利用,对于提高土壤肥力和肥料利用率具有重要意义。     

氮磷钾肥配施对甘草生物产量的肥效研究

通过田间小区试验,研究不同水平氮磷钾肥的配比施用对甘草地上、地下生物量的肥效.结果表明,不同水平氮磷钾肥的配比施用对甘草生物量有明显肥效,不同处理的肥效对比为：偏高肥水平（尿素140 kg/hm2、过磷酸钙200 kg/hm2、硫酸钾160 kg/hm2）＞中肥水平（尿素70 kg/hm2、过磷酸钙100 kg/hm2、硫酸钾80 kg/hm2）＞高肥水平（尿素280 kg/hm2、过磷酸钙400 kg/hm2、硫酸钾320 kg/hm2）≥低肥水平（尿素35 kg/hm2、过磷酸钙50 kg/hm2、硫酸钾40 kg/hm2）＞对照（CK）.所有指标在中肥水平处理和偏高肥水平处理中增加相对最为明显,比 CK 增加的比例为：株高74．43％和66．32％,茎干重55．43％和51．09％,复叶数100％和90．9％,叶干重88．11％和74．13％,根长8．64％和6．93％,根直径24．17％和23．63％,根干重21．47％和20．02％,根冠比48．15％和44．44％.     

中国几种典型农田土壤磷素固液相分配规律

土壤养分、污染物的生物有效性与其固液相分配规律密切相关.本研究通过室内模拟试验,设置不同的水、热、肥条件和培养时间序列.采用高速离心法对红壤、黑土、潮土、黑垆土、填土5种典型土壤的磷素同液相分配规律及其影响因素进行了探讨.结果表明,质地不同土壤磷素固液相分配系数(Kd)值差别很大,整体变化趋势是红壤黑垆土填土黑土潮土.不同培养条件下土壤磷素同液相分配系数(Kd)值变化特征表现出随着培养时间延长,土壤磷素Kd值增大,土壤磷素生物有效性逐渐降低.水吸力、浓度与之相反,随着水吸力的增加土壤磷素Kd值变小,随着施入磷素浓度的增加而Kd值降低.在整个温度梯度中,当温度处于20～25℃左右时,土壤磷素Kd值达到最小值,液相磷素含量相对增多,养分有效性增强.     

pH对土壤微生物C/P比的影响

【目的】了解pH对土壤微生物量的影响,揭示磷素转化机理及提高磷素利用率的生物调控措施。【方法】以英国洛桑研究所长期定位试验pH梯度土壤为研究对象,研究不同pH下,耕地土壤微生物碳磷比（C/P）及磷素有效性的差异。【结果】微生物C/P比与土壤pH、全碳、无机磷含量以及磷素回收率之间具有一定的相关性。磷素回收率和微生物C/P比随pH的增加而增加,土壤全碳、全磷、C/N和微生物量磷则随pH的增加而减少。土壤呼吸强度随培养时间延长呈线性增加。微生物量碳和ATP呈现出明显的正相关,相关系数高达0.912（n=16）。【结论】pH对于磷素的利用起着重要的作用。微生物C/P比可以作为土壤磷素利用的一个重要指示指标,微生物量C/P比的大小反映土壤微生物对土壤磷有效性的调节作用。     

腐殖酸对农田土壤磷素吸附行为的影响研究

土壤有机腐殖酸类物质具有巨大的比表面积和表面活化基团,在土壤污染物和养分的吸附、利用和转化过程中起着重要作用。该研究选取5种中国典型农区土壤,采用增加和减少有机腐殖酸类物质含量的方法,设置不同含量梯度,利用振荡平衡法来定量研究不同腐殖酸含量对磷素吸附特性的影响,并对其利用Freundlich、Langumuir和Temkin方程来进行定量化拟合分析研究,试图定量探讨有机腐殖酸类物质对磷素吸附行为的影响。研究结果表明:Freundlich、Langumuir和Temkin这3种方程均可对磷素吸附特征进行拟合,但拟合相关性以Freundlich最好,对于不同土壤而言,对磷素吸附拟合方程的适应性,以Freundlich方程对黑土和红土最好,塿土和黑垆土次之,潮土最差。加入腐殖酸明显地减少土壤对磷素的吸附量和吸附速率。腐殖酸对于土壤磷素有一定的活化激发作用,无论是增加还是减少腐殖酸时,黑土和红土对磷素的最大吸附量变化比例不是很大,而塿土和黑垆土变化最大,可以减少50%～60%左右,而潮土次之。腐殖酸可作为土壤P素增效剂,改善肥料物理性状,提高其稳定性和有效性,尤其是在黄土高原石灰性土更为有效。     

黄土高原土地资源生态经济适宜性评价指标体系初步研究

分析了土地生态经济适宜性评价的内涵、评价指标体系建立的必要性及基本原则,并以黄土高原为例,按照生态指标、社会指标、经济指标3个方面4个层次对土地资源的生态经济适宜性评价指标体系的建立进行了初步研究。克服了传统的土地资源利用研究工作中忽视社会因素和经济因素的价值和作用的缺陷,可为提供更科学、可行的土地评价方法奠定基础。     

旱地土壤N2O排放与土壤脲酶活性关系的研究

以年降雨量 6 32 m m的黄土高原南部旱地小麦田及休耕地为研究对象 ,研究了耕作措施及氮肥施用对小麦生长期土壤 N2 O排放及土壤脲酶活性的影响。结果表明 ,种植小麦对农田 N2 O排放及 10～ 2 0 cm和 0～2 0 cm土层中的脲酶有激发效应 ;地膜覆盖能使土壤 N2 O排放量和耕层不同层次中的脲酶活性升高 ;N2 O排放与耕层土壤脲酶活性之间具有极显著线性相关关系 (y=4 .5 6 0 x+6 .6 86 ,r=0 .6 94 * *) ,因此耕作层土壤脲酶活性可以作为旱作农田土壤 N2 O排放量的生物指标之一。     

秸秆覆盖还田保护性耕作对黄土旱塬土壤磷素组分的影响

为探究秸秆覆盖保护性耕作对黄土旱塬土壤磷素组分及碱性磷酸酶phoD基因的影响,本研究以陕西省咸阳市长武县境内的中国科学院长武黄土高原农业生态试验站为研究平台,设置无秸秆覆盖（CK）、每年7、8、9月高量秸秆覆盖（St₉₀）、全生育期低量秸秆覆盖（S₄₅）、全生育期高量秸秆覆盖（S₉₀） 4个处理,探讨不同秸秆覆盖模式下0~20 cm表层土壤基本理化性质、土壤磷素、有机磷组分、无机磷组分、碱性磷酸酶phoD基因拷贝数量特征及其影响机理。结果表明：相同覆盖时间下,全磷（TP）、速效磷（AP）、无机磷、Ca₂-P、中等活性有机磷（MLOP）含量均随着秸秆覆盖量的增加而显著增加; Ca₁₀-P是主要的无机磷组分,占比66.03%~72.34%,MLOP是主要的有机磷组分,占比70.70%~78.23%;秸秆覆盖使无机磷中的有效磷源Ca₂-P在无机磷中所占的比例显著增加,其他组分占比以及有机磷各组分占比并无显著变化。播种前后的短期覆盖相比于全年长期覆盖更有利于微生物的代谢,从而加快土壤有机磷的合成。不同秸秆覆盖处理土壤无机磷含量为985.33~1 043.33 mg·kg^-1,显著大于有机磷。冗余分析表明,土壤pH、全碳（TC）、有机碳（SOC）、含水率（SWC）与MLOP含量呈负相关关系,与高稳性有机磷（HSOP）呈正相关关系,Ca₂-P与SWC、SOC、pH、TP呈正相关关系,Ca₁₀-P与pH、NH₄⁺-N呈正相关关系。秸秆覆盖可以提高碱性磷酸酶phoD基因拷贝数,但全生育期覆盖与高量秸秆覆盖的叠加作用,对碱性磷酸酶phoD基因有抑制作用。研究表明,秸秆覆盖可显著改变有机磷各组分含量,全生育期高量秸秆覆盖显著增加无机磷有效组分Ca₂-P含量,土壤有机磷与无机磷组分含量变化受土壤TC和pH的影响最大。     

秦岭山区景观格局演变的生态服务价值响应研究——以商洛市为例

生态保护区的景观格局演变对区域生态服务价值变化影响显著。基于对秦岭山区商洛市1990年、2000年、2009年3时段TM影像的解译结果对研究区1990年-2009年景观指数变化进行分析,得出其景观格局演变规律。运用生态系统服务价值估算方法,计算出景观格局演变导致的研究区生态系统服务价值变化量。结果表明:商洛市19年间景观分离度逐渐降低,聚集度逐渐升高,林地景观范围逐步扩大;生态系统服务价值量快速提高,其价值量也不断升高,但其与全局价值估算结果差异较大;不同估算模型不影响价值量的时空分布研究。研究说明自然景观被干扰并不意味着生态服务功能的退化,生态价值估算应从整体向局部细化。同时,政策导向是研究区生态环境改善的主要驱动力。     

生态经济适宜性评价基础上的农户土地资源优化配置初探

初步探讨生态经济适宜性评价基础上的农户土地资源优化配置理论,并针对延安赵庄生态、社会和经济因素的具体情况,分三大块4个层次建立指标体系,进行土地资源生态经济适宜性评价。利用线性规划方法对该区土地资源进行了有效组合和配置,旨在寻求一种适合当地及同类地区社会经济发展现状的土地资源合理利用方向。