氨化-硝化复合菌剂对油枯有机肥氮氨化和硝化作用的影响

为了探讨在2种不同氨化-硝化复合菌剂作用下,油枯有机肥中有机氮在土壤中的氨化、硝化作用,以油枯商品有机肥为研究对象,通过室内温育培养法,研究添加氨化-硝化复合菌剂有机肥中有机氮在土壤中氨化和硝化过程。结果表明,添加氨化-硝化复合菌剂1和氨化-硝化复合菌剂2均可提高土壤氮的硝化速率(NNR),延长土壤硝化菌群的硝化活性;与未添加氨化-硝化复合菌剂油枯有机肥处理相比,培养60 d时添加氨化-硝化复合菌剂1、氨化-硝化复合菌剂2分别提高有机肥氮矿化后矿质氮累积量62.2 mg/kg和57.9 mg/kg;未添加氨化-硝化复合菌剂油枯有机肥中矿化出的矿质氮量占有机肥全氮量的比例为25.65%,添加氨化-硝化复合菌剂1、氨化-硝化复合菌剂2后,油枯有机肥中矿化出的矿质氮量占有机肥全氮量的比例分别为64.95%和61.53%,分别是未添加氨化-硝化复合菌剂油枯有机肥处理的2.5倍和2.4倍,表明2种氨化-硝化复合菌剂对油枯有机肥氮的氨化、硝化过程有较大促进作用。     

施肥对热带雨林下种植砂仁土壤氮矿化和硝化作用的影响

采用封顶埋管法(Close-TopIncubation)研究了施肥后西双版纳热带雨林下种植砂仁土壤的氮素净氨化、净硝化和净矿化速率。结果表明,种植砂仁的热带雨林土壤有机氮的净氨化、硝化和矿化速率明显受外来无机氮的影响,施入铵态氮肥后,土壤中的氨化速率明显提高(P<0.01),由对照土壤的-0.66(mg·kg-1·30d-1)增加至施肥处理土壤的1.65(mg·kg-1·30d-1),但硝化速率和矿化速率却显著降低(P<0.01),分别由对照土壤的6.79(mg·kg-1·30d-1)和6.13(mg·kg-1·30d-1)减少至施肥处理土壤的2.60(mg·kg-1·30d-1)和4.25(mg·kg-1·30d-1),导致了土壤中NH4+-N的积累。     

温度和土地利用变化对土壤有机碳矿化的影响

[目的]研究温度和土地利用变化对土壤有机碳矿化的影响。[方法]以水田和林地土壤为研究对象,采用室内培养试验,测定土壤有机碳矿化量。[结果]水田和林地土壤有机碳矿化速率变化趋势均为前期较快,后期稳定。土壤有机碳矿化所释放的CO2-C累积量随着培养温度的升高而显著增加（P〈0.05）,温度升高10℃,水田和林地土壤释放的CO2-C累积量分别增加157.8%和135.8%,但林地和水田土壤CO2-C累积量的差异并不明显。[结论]温度对土壤有机碳矿化有明显的影响,而土地利用变化对有机碳矿化没有影响。     

华西雨屏区常绿阔叶林土壤氮矿化对温度和湿度变化的响应

【目的】研究氮矿化对土壤湿度和温度的响应,为区域土壤供氮潜力评价和预测区域性水热变化对土壤氮素矿化影响提供参考.【方法】采用实验室培养法,研究不同温度(5、15、25、35℃)和水分含量(20%、40%、60%和80%田间持水量(FWC))对华西雨屏区常绿阔叶林表层(0～20 cm)土壤氮素矿化的影响.【结果】温度和水分含量对常绿阔叶林土壤氮矿化影响显著(P<0.05);相同水分条件下,土壤净氨化速率、净硝化速率和氮净矿化速率均随温度的升高呈先升高后降低的趋势,在25℃时达到最大值;相同温度条件下,土壤净氨化速率、净硝化速率和氮净矿化速率均随水分含量的升高呈先升高后降低的趋势,在60%FWC时达到最大值;在25℃+60%FWC处理下土壤净氨化速率、净硝化速率和氮净矿化速率速率最高,相反,在5℃+20%FWC处理下最低;能获得最大氮净矿化速率的土壤温度和水分含量分别为25.8℃和57.4%FWC;土壤氮净矿化产生的无机氮中铵态氮占54.1%～61.7%;土壤氮矿化Q_(10)值在5～35℃内随温度的升高而降低,氮净矿化在5～15℃内对温度敏感性最高.【结论】适宜的土壤水分含量和温度是促进常绿阔叶林土壤氮矿化的关键,研究区气温变暖在一定程度上能促进氮矿化和提高土壤供氮潜力,而研究区多雨则增加了土壤氮淋失的风险.     

沼泽湿地土壤氮矿化对温度变化及冻融的响应

通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响.结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25～30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加,30℃时矿化速率(1.17mg·k-1·d-1)和硝化速率(0.79mg·k-1·d-1)最大.沼泽湿地土壤有机氮矿化培养时间以4～5周较为适宜.冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25～5℃冻融循环比-5～5℃冻融循环矿化累积量高.冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持生态系统稳定有重要意义.     

天山云杉林土壤有机碳矿化特征

将新疆天山云杉林分布区划分为1 800～2 000、2 000～2 200、2 200～2 400、2 400～2 600m和2 600～2 800m5个海拔梯度,利用S型采样法分别采集不同海拔梯度0～20、20～40、40～60cm的土壤混合样品。在28℃的室内条件下分别培养1、4、6、8、12、14、24、34、44、54、65、75、86d和96d,测定不同培养时间土壤有机碳的累积矿化量,并进一步利用双指数模型拟合土壤有机碳的矿化过程,探讨不同海拔梯度下土壤有机碳矿化异同以及土壤活性碳、微生物碳含量、降雨量和温度对土壤有机碳矿化的影响。结果表明,双指数模型可以很好地拟合出不同海拔各层土壤有机碳矿化过程,R~2达到0.97～1.00;云杉林土壤有机碳96d的累积矿化量和矿化速率随土层加深而降低,随海拔的升高表现出先降低、再升高,此后逐渐降低的变化趋势,两者最大值位于海拔2 200～2 400m,0～20cm土壤分别为4.10g·kg~(-1)和42.71mg·kg~(-1)·d~(-1);0～20cm土壤活性碳含量为1.98～13.68g·kg~(-1),表聚现象明显,具有与土壤有机碳累积矿化量和矿化速率相同的海拔变化特征;土壤微生物量和土壤有机碳矿化特征呈显著正相关,土壤微生物是影响土壤有机碳矿化的主要因素。     

热带雨林及在其下种植砂仁的土壤中氮素矿化和硝化的对比研究

采用封顶埋管法(Close-TopIncubation),在旱季和雨季对西双版纳热带沟谷雨林土壤、及雨林下种植砂仁地土壤氮素矿化和硝化作用进行了研究。结果表明,在雨季,两样地的土壤氮净矿化和硝化速率关系为:砂仁地(分别为6.13和6.79mgN·kg-1·30d-1)>雨林地(分别为1.33和2.19mgN·kg-1·30d-1);砂仁地和雨林地的氨化速率为负值(分别为-0.66和-1.03mgN·kg-1·30d-1)。而在旱季差异都不显著,旱季砂仁地土壤氮净矿化和硝化速率(分别为4.40和2.97mgN·kg-1·30d-1)显著低于雨季(分别为6.13和6.79mgN·kg-1·30d-1);雨林地则相反,旱季氮净矿化速率(3.50mgN·kg-1·30d-1)显著高于雨季(1.33mgN·kg-1·30d-1),硝化速率无显著差异。     

红壤氮转化对土壤水分变化的响应

[目的]土壤水分变化会影响微生物介导的氮转化。探明土壤氮初级转化速率,反映土壤内部氮素动态变化,探索氮转化对土壤水分变化的响应机制。[方法]采用~(15)N成对标记技术,利用数值优化模型,量化不同水分条件(最大持水量的20%、60%、80%、100%)下,有机氮矿化、铵态氮(NH_4~+)微生物同化、自养硝化、异养硝化和硝态氮(NO_3~-)消耗等主要氮转化过程的初级转化速率。[结果]土壤不同氮转化过程对水分变化的响应不同。随土壤含水量上升(从最大持水量的20%升至100%),土壤中易分解有机氮库初级矿化速率(M_(N_(lab)))从1.757 mg·kg~(-1)·d~(-1)增加到2.598 mg·kg~(-1)·d~(-1),难分解有机氮库初级矿化速率(M_(N_(rec)))变化不显著,总初级矿化速率(M,即M_(N_(lab))和M_(N_(rec)))显著上升。初级自养硝化速率(O_(NH_4))随土壤含水量增加而增加,在最大持水量为100%时达到最大值(0.266 mg·kg~(-1)·d~(-1));初级异养硝化速率(O_(N_(rec)))随土壤含水量增加先上升后下降,在最大持水量为60%时达到最大值(0.115 mg·kg~(-1)·d~(-1));土壤在最大持水量为80%和100%时O_(NH_4)显著大于O_(N_(rec)),总初级硝化速率(N,即O_(NH_4)和O_(N_(rec)))随土壤含水量增加而增大。总初级NH_4~+微生物同化速率(I_(NH_4))随土壤含水量增加线性上升,土壤在最大持水量的100 %时达到最大值(1.941 mg·kg~(-1)·d~(-1));初级NO_3~-消耗速率(C_(NO_3))在最大持水量的80%和100%时明显增加,总无机氮消耗速率(I_(NH_4)和C_(NO_3))随土壤含水量增加显著增大,并在最大持水量的80%时超过总氮初级矿化速率。因此,随含水量增加土壤氮净矿化速率先上升到最大值,然后迅速下降为负值。[结论]红壤不同无机氮产生和消耗过程对水分变化的响应不同;适当增加土壤含水量可提高红壤氮素的可利用性。图5表1参48     

退化红壤区不同重建模式森林土壤氮素矿化过程及其有效性

采用PVC顶盖埋管法,开展退化红壤区不同重建模式森林土壤N素矿化特征研究,结果表明:(1)不同重建模式森林土壤有效N差异极显著(P<0.001),其中铵态N:无林地=阔叶林=针阔混交林>针叶林;硝态N:针阔混交林>阔叶林>针叶林=无林地;矿质N:针阏混交林>阔叶林>无林地>针叶林.(2)在所有重建模式中NH4+-N是有效N的主体部分,氨化过程更强烈.(3)不同重建模式森林土壤氨化速率差异不显著(P=0.354),而硝化速率和矿化速率均为极显著(P<0.001),硝化速率、矿化速率均表现为阔叶林≥针叶林≥针阔混交林=无林地.总体来看,无论是有效N含量还是N矿化速率阔叶林均为最高,是一种比较好的植被重建模式.深入开展生态系统N平衡的研究有利于更好地评价重建森林的功能.     

温度对农田黑土氮初级转化速率的影响

为探讨不同温度下土壤氮素的供应、固持和消耗损失过程,从而为农田土壤合理施用氮肥提供科学依据,以黑龙江省农田黑土为对象开展室内培养试验(15、25、35℃,60%WHC),采用15N同位素成对标记技术(~(15)NH_4NO_3和NH415NO3,15N标记丰度为5atom%,氮浓度为60 mg N·kg~(-1))及FLUAZ数值优化模型研究土壤氮初级矿化速率、初级固定速率和初级硝化速率对温度变化的响应。结果表明:在15～35℃范围内,土壤氮初级矿化速率随培养温度的增加显著增加,但25～35℃范围内的增幅小于15～25℃。在15～25℃范围内,土壤氮初级固定速率和初级硝化速率随培养温度的增加显著增加,而在25～35℃范围内土壤氮初级固定速率和初级硝化速率随培养温度的增加显著降低,但仍然显著高于15℃处理。15℃和25℃处理土壤氮初级矿化速率与初级固定速率比值(gm/gi)以及初级硝化速率与初级铵态氮固定速率比值(gn/ia)均稍大于1,两处理间没有显著差异,而35℃处理的gm/gi值和gn/ia值均远大于1。研究表明,温度在15～25℃范围内,土壤有机氮的矿化与固定过程耦联相对紧密,硝态氮累积及淋溶风险较小;而35℃高温条件下土壤有机氮矿化速率和硝化速率均显著大于铵态氮的生物固定速率,表明硝化作用是铵态氮的主要消耗过程,可能会增加硝态氮的累积、反硝化和淋溶风险。     

不同密度2 代连栽马尾松人工林生产力水平比较

利用贵州省龙里林场哨上工区同一造林地上前后2 次马尾松Pinus massoniana 密度试验林11 年生和17 年生长情况的调查测定资料, 进行2 代连栽马尾松人工林生产力水平以及土壤养分状况的比较分析。结果表明, 在立地指数16m 左右, 立地质量中等的造林地, 以3 种不同密度连续栽培的2 代马尾松人工林, 第2 代林分的平均树高和优势水平均高, 均接近或超过第1 代林分。所分析的几个土壤养分指标大多数项目均是第2 代林分高于第1 代林分, 基本上未出现生产力水平下降和地力衰退现象。因此, 试验研究地区立地指数在16 m左右的造林地, 第1 代马尾松人工林采伐后, 可以再次营造第2 代马尾松人工林。表3 参15     

新疆盐渍化土壤氮素矿化和硝化作用特征

为了探明新疆盐渍化土壤特性与土壤氮素矿化和硝化的关系,通过室内培养方法,研究了不同盐渍化类型和程度的新疆盐渍化土壤氮素的矿化和硝化特征。结果表明,盐渍化类型对土壤氮素矿化有重要影响。在培养过程中,碱化土壤矿质氮含量明显低于盐化土壤;在碱化土壤中,随着碱化度和pH值的升高,矿化量迅速降低;在盐化土壤中,盐化程度的增加对于土壤矿化特征影响不大,但是随着盐化程度的增加矿化率明显增加。在盐渍化土壤中,碱化土壤的氮素硝化作用较盐化土壤快;无论是碱化土壤还是盐化土壤,随着盐渍化程度的增加,氮肥硝化作用都受到不同程度的抑制;在碱化土壤中,氮素硝化率与pH、总盐含量、碱化度均呈极显著负相关,而在盐化土壤中,氮素硝化率与总盐含量呈极显著负相关。     

添加葡萄糖对不同肥力红壤性水稻土氮素转化的影响#br#

 【目的】研究不同肥力水平红壤性水稻土氮素转化特征以及添加葡萄糖的影响,可为正确认识碳源影响氮素转化的作用机制、并根据不同土壤条件制定合理的氮素养分管理措施提供科学参考。【方法】选择不同肥力水平的红壤性水稻土,通过室内培育试验研究土壤氮素的矿化作用、硝化作用、反硝化作用特征以及添加葡萄糖对氮素转化作用的影响在不同肥力土壤间的差异。【结果】红壤性水稻土氮素矿化作用及反硝化作用强度均表现为高肥力＞中肥力＞低肥力。培养的第一周,高肥力红壤性水稻土氮素矿化量和反硝化速率分别是相应中、低肥力土壤的1.9、5.3倍和1.1、2.9倍。添加葡萄糖后土壤氮素矿化量显著降低,但不同肥力土壤降幅不同,高、中、低肥力土壤分别降低了78.8%、109.2%、177.4%,彼此间差异显著。添加葡萄糖对不同肥力土壤反硝化作用的影响亦不同,低肥力土壤反硝化速率提高了166.2%,中肥力土壤提高了14.4%,而高肥力土壤则没有明显变化。供试红壤性水稻培育试验一周后,土壤硝态氮含量最高仅有0.62 mg&#8226;kg-1,硝化率最高仅为0.33%,添加葡萄糖处理土壤中硝态氮含量及硝化率没有明显变化。【结论】不同肥力水平红壤性水稻土氮素矿化作用及反硝化作用强度有显著差异,均随土壤有机质含量升高而增强。添加葡萄糖抑制了土壤氮素矿化作用,促进了反硝化作用,但作用效果在不同肥力土壤间有显著差异,在较低肥力土壤上的作用效果大于较高肥力土壤。添加葡萄糖和土壤有机质含量对红壤性水稻土硝化作用的影响均不明显。     

施氮量对大兴安岭白桦次生林土壤氮矿化的影响

以大兴安岭白桦天然次生林为研究对象,分析施氮量对土壤氮矿化的影响。结果表明,白桦次生林土壤中铵态氮、硝态氮和有效氮质量分数在生长季间存在显著差异。总体上,土壤中有效氮素质量分数在7月份最高,5月份最低。白桦次生林土壤中铵态氮、硝态氮和有效氮质量分数均随着氮沉降量的增加而增加;同时氮沉降也显著增加了土壤氨化速率、硝化速率和氮矿化速率,其中氨化速率的增幅大于硝化速率的增幅。不同施氮处理下,净矿化速率与土壤有机碳质量分数间的相关性比与全氮质量分数间更为密切。     

东北黑土不同开垦年限稻田土壤有机氮矿化特征

[目的]分析东北黑土自然荒地开垦种稻后土壤矿化氮含量、氮净矿化速率和氮净矿化率,探讨土壤供氮能力及其特点,揭示土壤氮素的演变规律,为东北黑土的合理利用和培肥提供理论依据.[方法]以东北黑土自然荒地(0 a,为对照土壤,原始自然草甸植被)和不同开垦年限(12、35、62和85 a)的稻田(地形、种植制度、施肥和水分管理等...     

河口湿地土壤氮矿化速率的干土效应响应

[目的]研究闽江河口土壤氮矿化速率对干土的响应。[方法]选取闽江河口鳝鱼滩高潮滩秋茄[Kandelia candel(Linn.)Druce)]芦苇(Phragmites australis)、互花米草(Spartina alterniflora)和咸草(Cyperus malaccensis)4种不同植被覆被的沼泽湿地采样,以这4种不同土壤的鲜土样与风干土样为供试材料进行室内培养试验,分析p H、水含量和NH4+-N、NO-2-N、NO3--N含量,研究干土效应对土壤氮矿化作用的影响。[结果]鲜土无明显的硝化作用,氨化作用是其主要的氮矿化来源。鲜土矿化速率表现为互花米草[2.63±0.48μg/(g·h)]芦苇[2.39±0.05μg/(g·h)]咸草[2.20±0.47μg/(g·h)]秋茄[1.94±0.29μg/(g·h)]。而风干土复水试验结果表明,秋茄和咸草风干土的最佳复水时间均为4 d,而互花米草和芦苇则为47 d。[结论]该研究可为氮循环研究提供参考。     

松材线虫危害后马尾松林土壤氮素的矿化特性

选择合肥大蜀山森林公园受松材线虫危害程度不同的马尾松林为研究对象,采用室内模拟试验对林氮素的转化性质,增加了土壤氮素淋失的危险性。地土壤氮素矿化特征进行了研究。结果表明:不同林分土壤氮素转化速率差异显著(P<0.05),受损严重的林分氮素矿化速率显著高于轻度受损林分,特别是硝化速率更为显著(P<0.01)。松材线虫病危害改变了马尾松林土壤     

江汉平原杨树人工林连栽对林地土壤质量的影响

采用空间序列代替时间序列的方法,研究了连栽对江汉平原杨树人工林土壤理化性质、微生物数量变化及酶活性的影响.结果表明:与第1代林相比,第2代林土壤物理结构退化,土壤容重增大0.71%,土壤总孔隙度和毛管持水量分别降低0.41%和6.89%,土壤团聚体粒径分布的分形维数增大,土壤平均重量直径减小;土壤有机质、大量元素及微量元素等养分含量均有不同程度下降.连栽导致大量元素下降2.88%～12.20%,其中对N影响最大,K次之,P最小;连栽导致微量元素下降2.27%～53.37%,其中对Zn影响最大,其后依次是Cu、Fe、Mn和S;连栽对土壤微生物数量也有影响,随着连栽代数增加,土壤真菌、放线菌、细菌的数量分别下降34.38%、14.38%、56.63%;第2代林地土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶、蛋白酶和过氧化氢酶较第1代林分别下降20.00%、11.54%、29.39%、50.00%和1.92%.     

旱地土壤有机碳氮和供氮能力对长期不同氮肥用量的响应

【目的】揭示旱地土壤有机碳氮、氮素矿化对长期不同氮肥用量的响应及有机碳氮与氮素矿化的关系,进而评价土壤供氮能力,为旱地土壤氮素管理提供参考。【方法】在陕西杨凌2004年开始的旱地小麦氮肥长期定位试验基础上,采集不同氮肥用量(0(N0)、160(N160)、320(N320)kg N·hm~(-2))试验的土壤样品,测定土壤有机碳、有机氮,微生物量碳、氮含量,并采用间歇淋洗好气培养法测定土壤的氮素矿化。【结果】与对照N0相比,施用氮肥(N160、N320)增加了0—10、10—20、20—40、0—40 cm土层有机碳含量,且在小麦播前期和收获期表现不一致;施氮(N160和N320)处理均显著提高了0—10 cm土层有机氮含量,但仅N320处理显著提高了0—40 cm土层土壤有机氮含量;施用氮肥(N160、N320)未改变0—10、10—20 cm土层土壤微生物量氮和微生物量碳含量,仅N320处理显著提高了20—40、0—40 cm土层微生物量氮和微生物量碳含量。0—10 cm土层,土壤氮素矿化量、矿化势(N_0)与施氮量、有机氮含量呈显著正相关,氮素矿化速率常数(k)则与其呈显著负相关。10—20 cm土层,施氮处理(N160、N320)土壤的氮素矿化量均显著高于不施氮处理(N0),增幅分别为27.3%和35.2%,且与施氮量、有机碳、有机氮含量呈显著正相关;氮素矿化势(N_0)随着有机碳增加而显著增加,矿化速率常数(k)则降低。20—40 cm土层,N320能提高氮素矿化量,并与有机氮、微生物量碳呈显著正相关。【结论】合理施氮肥能明显促进旱地0—10和10—20 cm土壤有机碳、有机氮积累,提高土壤氮素矿化能力,降低氮素矿化速率,是提高旱地土壤有机氮、有机碳含量和土壤供氮能力的有效途径。