模拟酸雨对福州平原水稻田土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量学特征影响

为阐明酸雨对水稻田土壤碳(TC)、氮(TN)、磷(TP)含量及其生态化学计量学特征影响,以福州平原水稻田为研究对象,在早稻和晚稻生长期中,设置对照(CK)、模拟酸雨(pH为2.5,3.5,4.5)处理,对酸雨影响下福州平原水稻田土壤TC、TN和TP含量进行了测定与分析。结果表明:综合早稻和晚稻生长期来看,酸雨处理下土壤TC、TN和TP含量均值均大于CK组(P<0.05),水稻成熟期各处理土壤TC含量均值均小于返青期和拔节期(P<0.01),水稻拔节期各处理土壤TN含量均值均小于返青期和成熟期(P<0.01),水稻成熟期各处理土壤TP含量均值均小于返青期和拔节期(P<0.01);整个生长期内,酸雨处理下土壤C/N、C/P和N/P的变化范围分别在7.87~10.86,8.38~9.91,0.82~1.26,早稻各生长期酸雨处理下土壤C/N、C/P和N/P均小于CK组(P<0.05);与早稻相比,晚稻N/P有显著下降,且C/N、C/P和N/P在返青期均大于CK组(P<0.05);早、晚稻拔节期各处理土壤C/N均大于返青期和成熟期(P<0.01);早、晚稻各生长期内C/P差异不显著;早、晚稻拔节期各处理土壤N/P均小于返青期和成熟期(P<0.01)。总体来看,酸雨处理提高了稻田土壤各生长期土壤碳、氮、磷含量,且稻田土壤碳、氮、磷生态化学计量学特征受酸雨影响显著,并具有较为明显的生长期变化。     

秸秆还田配施复合肥对茉莉园温室气体排放的影响

为了阐明秸秆还田配施复合肥对温室气体排放的影响,采用静态箱—气相色谱法,对福州茉莉园秸秆与复合肥配施处理下温室气体排放及其影响因子进行了测定与分析。结果表明:秸秆还田条件下,对照(CK)、减半、正常、倍增施肥量处理CO2排放通量均值分别为(331.58±15.65)、(375.22±71.98)、(397.53±59.42)、(642.01±72.79) mg·m-2·h-1,CO2排放通量与土壤温度极显著正相关(P0.01),与pH、总铁、Fe3+极显著负相关(P0.01); CK、减半、正常、倍增施肥量处理CH4排放通量均值分别为(56.18±17.09)、(33.58±14.42)、(67.86±16.26)、(14.16±4.21)μg·m-2·h-1,CK处理CH4排放通量与土壤温度呈极显著负相关(P0.01); CK、减半、正常、倍增施肥量处理N2O排放通量均值分别为(28.95±4.10)、(4.71±1.28)、(29.50±1.30)、(6.12±1.27)μg·m-2·h-1,N2O排放通量与土壤温度呈极显著正相关(P0.01),与pH、总铁呈极显著负相关(P0.01)。与CK相比,减半处理降低了CH4和N2O排放通量。CK处理的综合温室效应低于其他配施复合肥处理。     

模拟酸雨对福州平原水稻田土壤碳库及碳库管理指数的影响

为阐明酸雨对水稻田土壤有机碳组分含量以及土壤碳库的影响,以福州平原水稻田为研究对象,在不同生长期早稻和晚稻中,设置对照(CK)、模拟pH 2.5、pH 3.5、pH 4.5酸雨处理,对酸雨影响下福州平原水稻田土壤有机碳组分含量进行了测定与分析。结果表明:酸雨处理对土壤总有机碳(SOC)存在不同程度的影响,在早稻整个生长期,酸雨对土壤SOC含量的影响不显著(P0.05),晚稻返青期和成熟期中,返青期依次高于CK处理24.70%,10.47%,9.97%,成熟期依次高于CK处理6.33%,8.75%,9.46%,酸雨显著提高土壤SOC含量(P0.05)。早稻成熟期,对照组溶解性有机碳(DOC)含量显著高于pH 3.5酸雨处理组;整个晚稻生长期,酸雨对土壤DOC含量的综合影响不显著(P0.05)。早晚稻酸雨的施加使土壤易氧化态碳(EOC)含量低于对照组(P0.05);早晚稻土壤微生物量碳(MBC)含量表现出明显的随时间变化的规律,早稻对照组土壤MBC含量低于酸雨处理(P0.05),晚稻则相反。早稻土壤SOC与TN、TP、电导和含水量存在极显著正相关关系(P0.01),晚稻土壤SOC与TP存在极显著正相关关系(P0.01)。将早晚稻的对照作参考土壤,早稻返青期以及晚稻拔节期和成熟期酸雨处理下碳库活度(A)及碳库活度指数(AI)低于对照处理,其他生长期差异性不大,且在一定范围内稻田土壤有机碳库维持一定的活跃度。早稻返青期、晚稻拔节期和成熟期酸雨处理下碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CPMI)显著低于对照组(P0.05)。酸雨处理降低了土壤碳库管理指数将不利于水稻生长。     

福州不同农田土地利用类型土壤碳氮磷生态化学计量学特征

为阐明不同土地利用类型土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量学特征,对福州农田不同土地利用类型(水稻田、菜地和茉莉园)下的土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量学特征进行测定和分析。结果表明:土壤TC含量均值基本表现为水稻田菜地茉莉园(P0.05);在春、秋季节土壤TN含量均值表现为水稻田菜地茉莉园(P0.05),在夏、冬节季表现为菜地水稻田茉莉园(P0.05);在各个季节菜地土壤TP含量均值均为最大(P0.05),在冬季土壤TP含量均值达到最大(P0.05)。土壤C/N、C/P和N/P在各个土地类型下均值分别为10.17～12.89,0.46～0.86,4.76～9.61,C/N季节差异不显著,唯有夏季略高于其他季节,菜地土壤C/N在各个季节均低于水稻田和茉莉园(P0.05);C/P和N/P在全年内季节差异不显著,均表现为水稻田菜地茉莉园(P0.05)。菜地土壤C和N储量在各个季节均高于水稻田与茉莉园土壤(P0.05),各个季节里水稻田和茉莉园土壤C和N储量无明显差异,秋季各个土壤类型C和N储量基本低于其他季节(P0.05)。在各个季节P储量均值表现为菜地茉莉园水稻田(P0.05)。总体来看,与其他土壤相比,茉莉园土壤C、N、P含量最低,菜地土壤N和P含量以及储量较高,且土壤碳氮磷生态化学计量学特征在不同土地利用类型下差异显著,其生态化学计量学特征对土壤碳氮磷固持及限制性养分具有一定的指示作用。     

模拟强酸雨对福州平原稻田土壤团聚体稳定性及碳氮分布的影响

以福州平原稻田为研究对象,设置模拟酸雨pH分别为2.5、3.5、4.5,以不做任何处理为对照(CK),探讨喷淋模拟酸雨后早、晚稻田土壤团聚体的分布特征及稳定性,测定并分析土壤碳氮含量变化。结果表明,早、晚稻田土壤团聚体均以微团聚体(0.25 mm粒级团聚体)为主。酸雨对早稻田土壤团聚体平均质量直径(mean weight diameter, MWD)、平均几何直径(geometrical mean diameter, GMD)、0.25 mm粒级团聚体(diameter of more than 0.25 mm, DR_(0.25))含量和分形维数(fractal dimension,D)影响不显著;但显著减少晚稻田土壤团聚体MWD、GMD和DR_(0.25)含量(P0.05),显著增加土壤团聚体D值(P0.05)。各酸雨处理对早稻田土壤碳含量影响均不显著,但促进土壤氮含量增加,其中pH4.5酸雨处理影响显著(P0.05);各酸雨处理均增加晚稻田土壤碳氮含量,其中pH4.5酸雨处理影响显著(P0.05)。土壤碳氮含量比主要集中在0.25 mm粒级团聚体内,表明土壤大团聚体是碳氮含量的主要载体。