旱地土壤氮素矿化强度及数量预报模式的检验

应用玉米、小麦田间试验检验了土壤氮素矿化强度及数量的预报值。土壤氮素矿化势Ｎ＿０用培养试验所得的一级反应动力学方程求得，对矿化常数Ｋ的温度校正，比较了笔者建立的间歇淋洗加砂模型和间歇淋洗不加砂模型的适用性，对矿化量的水分校正采用Ｓｔａｎｆｏｒｄ等人的研究结果。研究表明，间歇淋洗不加砂模型能很好地预报玉米生长季的土壤氮素矿化强度及数量，两种模型预报小麦生长季中的氮素矿化强度及数量均不理想，这与小麦生长季土壤温度变化大、返青拔节期吸氮肥量剧增有关。     

澧阳平原古水稻土有机碳矿化特征

为探明古水稻土有机碳矿化过程与特征,采用恒温密闭培养方法研究了澧阳平原埋藏古水稻土有机碳的矿化累积量、矿化速率及其矿化势。结果表明,埋藏古水稻土有机碳矿化累积量明显低于现代耕作水稻土,耕作层、犁底层、潴育层和母质层的矿化累积量分别为0.11、0.10、0.10、0.09 mg/g,各层次之间差异较小;而现代耕作水稻土的分别为0.74、0.22、0.16、0.12 mg/g,各层次之间差异较大。埋藏古水稻土矿化速率在0.01~1.40 mg/(kg·d),现代水稻土的在0.02~4.74 mg/(kg·d)。埋藏古水稻土耕作层的矿化势为0.11 mg/g,仅为现代水稻土耕作层的13.58%。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅰ.旱地土壤氮素矿化两种培养方法之比较

以有机质,全氮,C/N差异较大的20种田土和10种盆土,进行了长达262d的通气培养和121d淹水培养矿化试验。测定了土壤矿化氮的动态变化,建立了土壤氮素矿化累积曲线;根据矿化速率和容量,把整个土壤氮素矿化过程分为3个阶段,把盆土氮素矿化分为3个类型,田土分为4个类型。     

不同森林类型土壤氮矿化的研究

采用野外潜伏法。通过对不同森林类型土壤铵态氮。硝态氮季节变化的研究,系统分析了不同森林类型土壤氮素矿化水平,结果表明：不同林型铵态氮和硝氮含量,均随管筒潜伏期的延长而递增。铵态氮含量大于硝态氮含量。     

黄土高原石灰性土壤长期间隙淋洗淹水培养下的氮素矿化过程及其模拟

【目的】选择描述黄土高原石灰性土壤氮素矿化过程的合适模型,明确可溶性有机氮（soluble organic nitrogen,SON）对矿化模型拟合效果的影响。【方法】采用长期间隙淋洗淹水培养方法,研究了10种黄土高原主要农业土壤在包括和不包括浸提液中有机氮的情况下氮素矿化过程,在此基础上选择①有效积温式;②一级反应式（One-pool模型）;③两部分一级反应式（Two-pool模型）;④带常数项一级反应式（Special模型）对这两种情况下的氮素矿化曲线进行拟合。【结果】发现4种模型在拟合包括SON的氮素矿化曲线时效果更好。从模型均方根误差、估计标准误差、参数误差以及与作物吸氮量的相关分析等比较发现,One-pool模型拟合效果最差,Two-pool模型和Special模型优于有效积温模型,而Special模型参数精度及与作物吸氮量的相关性更高。【结论】综合比较认为Special模型能较好反映石灰性土壤在淹水条件下的氮素矿化过程。     

木材仿生矿化的研究现状与展望

生物矿化是指由生物体通过生物大分子调控生成无机矿物的过程，生物成因矿物具有有序排列和优异性能，是宏观性能和微观结构的有机统一，它为木材仿生功能性改良提供了新的思路和途径。综述了木材天然矿物成分的种类、分布、矿化机理，以及仿生木质复合材料如趋磁性木材、超疏水木材、仿生硅化木材等的最新研究进展，建议加强木材生物矿化机理、生物矿化工艺和仿生矿化功能等研究，实现木材的高效高值利用。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅱ.矿化氮量与作物吸氮量的关系

根据土壤氮素矿化势和氮素矿化累积计算了不同时期土壤氮素矿化量。结果表明,两种方法计算出来的矿化氮量均与作物吸氮量有良好相关,而前者效果更优。作物吸收的氮素大约等于土壤矿化氮的2/5,等于土壤中起始NO_3~--N和作物生长期间矿化氮之和的2/3。这一结果为定量预测作物不同生长时期土壤供氮和确定氮肥适宜用量、施用时期提供了有用依据。     

土壤氮素矿化与土壤供氮能力——Ⅲ.旱地土壤氮素矿化的数学模型

根据一级化学动力学反应方程,利用数值解的电子计算机优化程序,把矿化氮分为易矿化氮和难矿化氮两部分,分别求出了他们的矿化数量(N_1,N_2)及其矿化速率常数(k_1,k_2),建立了土壤氮素矿化的数学模型。结果表明,易矿化氮约占土壤全氮的10％左右,与作物吸氮量的关系最为密切。其主要来源于酸解性氨基酸氮。     

毕节烟田土壤氮素矿化动态模拟

通过田间和室内培养试验相结合的方式,建立植烟土壤矿化动态模型,探讨其对氮素矿化预测的效果。试验采用改进过的Stanford的间歇淋洗好气培养法,研究不同温度(10,15,20,25,30,35,30,25,20℃),和温度(5,15,20,25,30,35,40℃)与水分(风干土、7%,13%,20%,27%,33%,40%,47%,53%)交互作用下土壤氮素的矿化动态,并以此建立模型,然后采用田间试验数据对该模型进行验证。结果表明:水分和温度对土壤氮素矿化作用的影响均为非线性的响应,以此建立了组合模型N=k([θ/θ_(Max))]~m[∑(T-T_0)~n],用该模型的预测值与田间土壤氮素矿化积累实测值进行回归分析,两个试验点的回归方程相关系数分别为0.987和0.959,说明该模型具有实用价值。     

沙地不同密度樟子松人工林土壤矿化氮质量分数与矿化特征

为阐明密度对樟子松人工林土壤无机氮空间分布的影响,确定有利于有效氮素循环的最佳密度,选择密度为350、750、850、1000、1200和2970株·hm-2的樟子松人工林为研究对象,采用室内恒温培养法,测定分析了土壤矿化氮质量分数与净氮矿化速率.结果表明:随着樟子松造林密度增大,土壤NH+4-N、NO-3-N和矿质氮质量分数先增加后减少,在1000株·hm-2时达到峰值;净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率先增后减.土壤NH+4-N、NO-3-N、矿质氮质量分数主要集中在0～20 cm,呈现出表聚性.随着土层加深,净氨化速率、净硝化速率和净氮矿化速率均逐渐减小,40～100 cm土层显著小于0～40 cm.相关性分析表明,土壤氮矿化指标与人工林株高、枯落物厚度及土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)质量分数相关关系显著.通过RDA分析发现,土壤全氮、有机碳能够作为土壤氮矿化过程中的主要养分指示因子.由此表明,不同密度樟子松人工林土壤具有不同的氮矿化特征,合理的造林密度对沙地土壤有效氮质量分数有积极影响,造林密度为1000株·hm-2时,土壤氮有效性最优.     

上海典型植物群落土壤有机碳矿化特征

选择上海市5种典型植物群落采样并布置室内恒温培养试验,观测了土壤有机碳矿化量大小及动态变化过程,并比较了不同植物群落土壤有机碳矿化特征差异。结果表明,不同群落间土壤有机碳、微生物量碳质量分数差异显著,但均高于草坪;而同一群落内土壤有机碳、微生物量碳则随土层深度的增加而逐渐下降;培养期间,土壤有机碳矿化量高低顺序为桂花Osmanthus fragrans＞草坪（黑麦草Lolium perenne）＞樟树Cinnamomum camphora＞池杉Taxodium ascendens＞竹林（孝顺竹Bambusa multiplex）,不同植物群落间差异达显著水平（P＜0.05）;同一群落土壤有机碳矿化量随土层的加深而递减,但不同群落间递减幅度存在差异,其中降幅最大为池杉,降幅最小分别为桂花（20 ～ 40 cm）和竹林（40 ～ 60 cm）;培养期间,各植物群落土壤有机碳矿化动态变化过程趋势相同,均表现为培养前期快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势,与培养时间之间符合对数关系,而有机碳累计矿化量与培养时间则符合显著的线性关系,各群落高低顺序为桂花＞草坪＞樟树＞池杉＞竹林。研究结果初步表明,相对于草坪,深根系植物能有效提高土壤有机碳和微生物量碳,提高土壤有机碳库质量分数。图3表4参20     

可溶性有机氮在评价土壤供氮能力中的作用与效果

 【目的】淹水培养法提取态可溶性有机氮在评价土壤供氮能力方面具有重要意义。【方法】通过研究黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始可溶性有机氮(SON)、矿质氮(Nmin)及间歇浸提长期淹水培养期间可溶性有机氮、铵态氮累积量、易矿化和难矿化氮素矿化势(分别ND和NR表示)及其与作物吸氮量的关系,分析SON在评价土壤供氮能力中的作用与效果。【结果】供试土样起始SON平均为23.9 mg•kg-1,是起始可溶性总氮的28.8%、全氮的2.4%。淹水培养提取态可溶性氮(TSN)中,SON所占比例更高,几乎与铵态氮相当。经过217 d淹水培养,浸提出的SON平均为118.1 mg•kg-1,占TSN累积量的46.4%。ND与全氮关系密切：在不包括与包括SON时,二者的相关系数分别为0.92(P＜0.01)和0.88(P＜0.01)。不同土壤ND和易矿化氮矿化速率(KD)差别很大,干湿砂质新成土和黄土正常新成土的ND小于土垫旱耕人为土。考虑SON后KD值减小,而难矿化氮矿化速率(KR)增加。【结论】淹水培养期间铵态氮累积量是评价可矿化氮的较好指标,不仅适宜于第一季作物,而且也适用于连续两季作物;SON累积量不能单独作为反映可矿化氮的指标,但用ND反映土壤可矿化氮潜势时,包括SON后更加准确;TSN在一定程度上能够反映土壤可矿化氮。铵态氮和TSN累积量及ND在反映两季作物土壤可矿化氮时效果更好,包括SON后TSN及ND在评价土壤供氮持久性时更具意义。     

蔗田土壤有机碳矿化量及矿化率的研究

根据N通量的质量平衡原理,以台糖16号为试验材料,通过2年的田间试验,测定第一年(新植蔗)和第二年(宿根蔗)土壤有机氮年矿化量、有机碳年矿化量和矿化率.结果表明,第一年蔗田土壤有机氮矿化量、有机碳矿化量和矿化率分别为115.22±15.77、1644.32±224.97 kg/hm2(3.59±0.49) %;第二年蔗田土壤有机氮矿化量、有机碳矿化量和矿化率分别是107.46±11.02、1478.59±151.65 kg/hm2(3.63±0.37) %;蔗田土壤有机氮年矿化量、有机碳年矿化量及耕层土壤有机碳年矿化率两年的平均值分别为111.34、1561.46 kg/hm2、3.61 %.第一年与第二年的土壤有机氮矿化量和耕层土壤有机碳矿化率均无显著差异,但土壤有机碳矿化量是第一年大于第二年.     

有机氮在红壤中的矿化动态

通过测定加有黑麦草的土壤样品在不同培养时间产生的硝态氮、亚硝态氮、铵态氮和氨态氮数量的变化，研究了有机氮在二种红壤中的矿化动态，有机氮在红壤中的矿化结果主要是铵的生成和氨的挥发，培养后５ｄ，明显发生铵的释放，红砂土在培养后１５￣２０ｄ铵的释放达到最大值，黄筋泥则是在培养后３０￣３５ｄ。在培养的前２０ｄ，红砂土中铵的释放多于黄筋泥，但在３０ｄ后，情况相反，培养期间有机氮矿化释放的氨用２％硼酸溶液吸收     

紫色土氮素矿化的比较研究

用Ｎｔ＝Ａ＋Ｂｔ１／２和Ｎｔ＝Ａｔ＾Ｂ方程对好气培养、盆栽和田间紫色土氮素矿化实测值拟合结果表明，Ｎｔ＝Ａ＋Ｂｔ１／２方程吻合度高，该议程在不同试验条件下，紫色土矿化氮之间的相关性均极显著。矿化氮模拟值与盆栽、田间小麦吸氮呈显著或极显著正相关，表明通用模型具有很高的实用价值。     

污泥和矿化垃圾对土壤性状及黑麦草生长的影响

通过盆栽试验研究了不同用量污泥和矿化垃圾对黑麦草生长的影响。结果表明,施用量5%、10%的污泥能显著提高黑麦草生物量及促进根系生长,作为栽培介质施用量在25%~100%的矿化垃圾能显著提高黑麦草生物量及促进根系生长,且矿化垃圾用量越大,地上、地下部生物量也越大。污泥和矿化垃圾还可降低土壤pH,增加土壤有机质、速效氮、磷含量。用污泥和矿化垃圾作为绿化植物栽培介质,即找到了2种废弃物的出路,又可降低绿化植物的栽培和养护成本,是一条经济可行的途径。     

西湖底泥中酶活性与养分释放的关系

采用实验室厌氧恒温培育方法，分析了西湖底泥中酶的活性与有机质分解和养分释放的关系．结果表明，蛋白酶的活性与有机氮的分解和氮的释放相关性较好；磷酸酶活性与有机磷的分解有一定的关系，但磷的形态转化可能是制约磷释放的因素之一；纤维素酶的活性与有机碳的分解没有必然的联系，这可能与西湖底泥有机碳的组成中低含量的纤维素有关     

西湖底泥中酶活性与养分释放的关系

采用实验室厌氧恒温培育方法，分析了西湖底泥中酶的活性与有机质分解和养分释放的关系。结果表明，蛋白酶的活性与有机氮的分解和氮的释放相关性较好；磷酸酶活性与有机磷的分解有一定的关系，但磷的形态转化可能是制约磷释放的因素之一；纤维素酶的活性与有机碳的分解没有必然的联系，这可能与西湖底泥有机碳的组成中低含量的纤维素有关。