肥培毛竹林土壤氨挥发特征

【目的】通过田间试验研究不同施肥深度毛竹林土壤氨挥发特征,为毛竹林合理施肥提高养分利用率、降低损失提供理论依据。【方法】以安徽省黄山区毛竹林为对象,设置0,5,10,15,20,25和30 cm 7个施肥深度,分别施入尿素、过磷酸钙和氯化钾,以不施肥作为空白对照。氨挥发的收集采用通气法,用2%硼酸作为氨的吸收液。采用单因素分析(ANOVA)进行显著性检验和最小显著性差异法(LSD)进行多重比较。【结果】毛竹林施肥后土壤铵态氮含量先升高后降低,最后趋于稳定;氨挥发进程随施肥时间呈现明显的规律性变化,并与施肥深度关系密切。在施肥后第2天即被检测到挥发氨,施肥后毛竹林土壤的氨挥发速率先升高后降低,呈单峰曲线变化;0,5和10 cm深度施肥处理的氨挥发速率在第3天达到最大值,而15,20,25和30 cm深度施肥处理在第6天达到峰值;随后氨挥发速率逐日降低,至第12天时降至未施肥处理水平。氨挥发过程可分为快速和慢速2个阶段:施肥后1~8天为快速上升阶段,8天内挥发量占试验期间氨挥发总量的81.93%~92.38%;第8天后氨挥发速率明显降低,各施肥深度氨挥发累积量(y)与时间(t)符合Elovish动力学方程(y=a+b lnt);试验结束后,各施肥处理毛竹林土壤氨挥发损失量为10.12~27.17 kg·h~(-1)。施肥深度对氨挥发影响明显,平均氨挥发速率和挥发损失量随深度增加而逐渐降低,以0和5 cm施肥深度处损失量最大,分别达27.17和25.66 kg·h~(-1),相当于施氮量的21.05%和19.88%,在施肥深度超过15 cm时,损失率降幅明显减缓。【结论】集约经营毛竹林,施肥后8天内氨挥发速度快,建议通过环境条件调控降低氮素流失;施肥深度超过15 cm氨挥发损失率较低,但深层施肥可能导致淋溶损失,同时也增加生产成本。综合考虑毛竹根系分布及氮素损失、利用情况,施肥深度应为15~20 cm土层。     

生物炭对土壤微生物影响的研究

近年来,生物炭作为一种土壤改良剂引起了国内外学者的密切关注。生物炭施入土壤后能够通过改变土壤物理、化学性质等,直接或间接改善土壤微生物的生活环境,为微生物提供良好的生长和繁殖空间,从而影响土壤中的微生物活性,群落的结构以及功能的多样性,最终提高作物的产量和质量。但是,目前有关生物炭是如何对土壤微生物产生影响的综述性报道并不多见,有鉴于此,文章综述了近年来国内外应用生物炭对土壤微生物丰度,生物活性和群落的影响机制,并探究其中的原因。最后,着眼于当前该领域研究的薄弱之处,对今后研究的重点和方向进行展望,供相关研究者参考。     

氮和生物炭添加对毛竹林AMF侵染率和孢子密度的影响

目的 探讨氮沉降和生物炭添加对毛竹林丛枝菌根真菌特征的影响,为全球变化背景下毛竹林的可持续经营提供科学参考。 方法 以毛竹林为研究对象,探讨了不同梯度的氮沉降（0、30、60和90 kg·hm−2·yr−1）和生物炭添加（0、20和40 t ·hm−2）及其复合作用对毛竹林AMF侵染率和孢子密度以及土壤理化性质的影响。 结果 与对照（0 kg·hm−2·yr−1 N + 0 t·hm−2 BC）相比,氮添加显著降低了AMF侵染率（16.1%～51.7%）。高生物炭添加（40 t·hm−2）显著降低了AMF侵染率（46.0%）,但提高了孢子密度（162.5%）。在氮添加处理下,生物炭添加提高了AMF侵染率,对孢子密度无显著影响。AMF侵染率与土壤pH呈显著正相关关系,与有效氮和有效磷呈显著负相关关系。AMF孢子密度与有效磷呈显著正相关关系。 结论 在氮添加处理下,生物炭添加提高了AMF侵染率,增强了毛竹与AMF的共生关系,表明在氮沉降背景下生物炭添加是实现毛竹林可持续经营的有效措施之一。     

生物炭改良林地土壤研究进展

中国是世界上人工林面积最大的国家,同时也是林地土壤质量退化最为严峻的国家。如何减缓人工林地力衰退和维持人工林长期生产力等问题,已成为当今中国乃至世界林业科学最为关注的话题。近年来生物炭作为一种新型有效的土壤改良剂被世界各国广泛研究和利用,然而目前对生物炭的土壤改良作用研究多限于农地土壤,对林地土壤改良的综述性报道还不多见。文中从生物炭影响土壤物理学、化学及生物学特性等方面综述了生物炭在改良农林地土壤方面的研究进展,提出了生物炭研究存在的问题及今后的研究方向,以期为生物炭在农业及林地的应用提供理论参考,为改进传统的森林经营措施和实现人工林可持续经营提供借鉴。     

农田氨挥发的进展研究

针对由于农田肥料释放产生的氨挥发对大气环境造成严重的污染,综述了氨挥发的挥发机理,分析了环境中的不同因素,阳离子交换量、有机质、粘粒含量、全盐量、pH值以及CaCO3含量等对氨挥发的影响,列举了国内常用的氨挥发检测方法,提出了农田氨挥发减排措施。     

库尔勒香梨园土壤氨挥发速率及累积规律

为了掌握库尔勒香梨园土壤氨挥发特征与挥发损失量,以6年树龄库尔勒香梨园为研究对象,采用密闭式集气法对香梨整个生育期的香梨园土壤氨挥发速率及累积量进行研究。结果表明:施肥、灌溉及温度对库尔勒香梨园土壤氨挥发有显著影响。氨挥发速率在一天内的变化,由于温度的影响而具体表现为下午(16:00~20:00)、中午(12:00~16:00)、早上(8:00~12:00)、夜间(20:00~08:00)挥发速率依次降低,并在施肥后的第4天下午(16:00~20:00)时达到最大值0.032 kg/(hm~2·h);氨挥发日累积量在不施肥的情况下随着香梨生育期的推进而逐渐减少,最后趋于平稳。而在4月1日和6月1日对试验样地进行施肥后,氨挥发日累积量明显增加,在4月5日和6月5日分别达到0.411和0.318 kg/(hm~2·d)。在每个月10日对试验样地进行灌水后,氨挥发日累积量明显增加,在5月15日达到最大值0.24 kg/(hm~2·d);氨挥发月累积量在基施肥处理的4月和追施肥处理的6月较大,分别达到9.086和7.619 kg/(hm~2·m)。在香梨整个生育期内,氨挥发累积量达到36.52 kg/hm~2,占总施肥量的12.17%,损失量较大。     

长期模拟氮沉降对苦竹林土壤氮组分的影响

为了解模拟氮沉降对苦竹(Pleioblastus amarus)林土壤氮组分的影响,从2007年10月开始,在华西雨屏区苦竹林中用NH_4NO_3进行模拟氮沉降处理,设置4个水平:对照(CK,0 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、低氮(LN,50 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))、中氮(MN,150 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))和高氮(HN,300 kg·N·hm~(–2)·a~(–1))。分别于2013年11月,2014年1月、4月、7月取各样方内表层(0~20 cm)土样,测定土壤的全氮、铵态氮、硝态氮、颗粒氮、矿质结合氮含量。结果表明:与氮沉降初期相比,长期氮沉降处理使土壤氮组分总量增加,硝态氮的含量显著上升,其他氮组分变化虽不显著,但仍有所变化。     

生物炭对土壤微生物影响研究进展

近年来,生物炭作为土壤改良剂在国际上引起广泛关注。生物炭施入土壤后可以通过改变土壤的理化性质,直接或间接的影响土壤微生物的生存环境,为微生物提供良好的生长、繁殖空间,从而影响了微生物的丰度、活性以及群落组成,最终提高了作物产量。文章主要针对生物炭对土壤微生物影响的结果,以及不同种类的生物炭对土壤微生物影响的差异进行阐述,并着眼于当前该领域研究上存在的不足及对未来研究的方向进行了展望。     

生物炭及炭基肥对土壤理化性质的影响

基于探明生物炭及炭基肥对土壤理化性质的影响,采用田间小区进行了试验,设6个处理,3次重复,小区面积27m2,长7.5m ,宽3.6m ,行距0.6m ,小区之间间隔50～60cm ,采用随机区组排列.结果表明 :①增加土壤孔隙度 ,使土壤贮热增多 ,从而增加土壤表层温度 ,进而提高种子的出苗率 ;②改善土壤pH值 ,提高酸性土壤的pH值;③增加土壤养分 ,显著提高土壤有机质含量.     

生物炭在土壤重金属修复中的应用

在过去的几十年中,重金属污染由于其毒性和不可生物降解的特性对环境和人类造成了严重威胁。近年来,人们对重金属的去除进行了广泛的研究,并成功地开发了各种吸附材料。其中,生物炭因其具有多种生物质来源、丰富的微孔通道和表面官能团以及低成本而成为一种很有前景的选择。生物炭主要由农业废弃物、林业废弃物和生物固体制成。然而,原始生物炭的吸附容量低,不可再生,因此限制了其应用。通过添加改性材料与生物质共热解制备的生物炭,在克服原始生物炭的局限性和实现优良的重金属吸附和固定性能方面具有潜在的应用潜力。为此,综述了生物炭在土壤环境中去除各种重金属的研究和应用进展。为了阐明这个问题,重点关注了以下2个方面：(1)原料如何影响生物炭的特性,(2)生物炭对土壤中重金属的影响。并对生物炭在土壤重金属修复方面的应用进行了展望,目的是为了开发环保并且低成本的生物炭材料。     

浅析生物炭对土壤碳循环的影响

土壤碳是陆地碳库的重要组成部分,土壤碳循环过程中的细微变化都将影响大气中温室气体的排放。近年来,生物炭在土壤固碳减排方面的作用受到了广泛的关注。生物炭含碳量高、稳定性强、孔隙度高等特性使得其对土壤固碳、有机质矿化及温室气体排放等方面均能造成影响。文章主要针对生物炭对土壤碳循环影响的结果,以及不同种类的生物炭对土壤碳循环影响的差异进行分析,并对当前该领域研究上存在的争议及对未来研究的方向进行了展望。     

浅析生物炭修复土壤重金属污染研究进展

近年来,随着城市化进程加快和工业的迅速发展,导致工业排放废弃物数量增加并且使得土壤污染加剧,其中最为严重的是重金属污染,不仅不利于经济发展而且危害到了人们的健康。生物炭作为一种新型绿色修复剂引起广泛关注,生物炭是缺氧或限氧条件下加热生物质制得的高度芳香化富含碳的固态物质。许多学者对利用生物炭改良环境污染土壤进行了各种研究。文章主要针对生物质炭修复重金属污染土壤的污染效果和治理机制进行讨论分析,最后,从当前研究中存在的不足以及对今后的研究重点和方向进行了展望。     

绿竹林碳,氮动态研究

主要讨论了闽南绿竹（Dendrocalamopsisoldhami）林C、N元素的含量、库存量、年动态及C／N。结果表明：（1）绿竹林各组分C、N元素含量有一定差异,含量范围分别为：C38．74％～44．77％、No．557％～1．012％;C／N在38．281～77．792之间。（2）绿竹林C、N元素的现存库存量分别为6760．0369／m2和112．3979／m2,其中地上部分别为5891．5739／m2和94．101g／m2;地下部分别为868．463g／m2和18．296g／m2。（3）1996年7月至1997年6月一年中绿竹叶的C、N元素含量基本上是在生长期的春末夏初含量高,在冬季含量低：C／N在24．707～38．281之间,在生长期的春季比例低,在冬季比例高。（4）绿竹细根的分解过程中C、N元素含量处于释放或累积的相间波动之中,而C／N在细根分解的前几个月下降,而后处于上升和下降的波动之中。     

生物炭对废水中氮磷的吸附效果研究

指出了我国地下水、地表水富营养化情况严重,而造成水体富营养化的主要原因是氮磷污染,其常用的去除方法是吸附法。而我国化肥利用率低下,在施用过程中也多存在不合理的现象,氮肥磷肥的流失率很高,极容易造成地下水、地表水氮磷污染的环境问题。且我国农业废弃物秸秆的产量较大,并且仍存在露天焚烧的情况,不仅污染大气环境,加剧温室效应,也是资源的浪费。以小麦秸秆、玉米秸秆为原料在一定条件下制备成生物炭为基础,探讨了不同类型生物炭对水体中氮磷的吸附性能,并分析了其实际应用价值。     

集约经营毛竹林土壤酶活性对模拟氮沉降的初期响应

采用典型样方法,在浙江省临安市设立毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)林分条件和环境状况较一致的代表性样方12个,研究了集约经营毛竹林蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶4种土壤酶活性对不同水平的模拟氮沉降(低氮30 kg N·hm-2·a-1、中氮60 kg N·hm-2·a-1、高氮90 kg N·hm-2·a-1和对照)的初期响应。结果表明:模拟的氮沉降显著降低了集约经营毛竹林0~20 cm土壤蔗糖酶、纤维素酶、脲酶和过氧化氢酶的活性,显著抑制了20~40 cm土壤蔗糖酶的活性,对纤维素酶和过氧化氢酶的活性影响不显著。     

竹林生态系统健康与生物调控研究

本文在探讨了生态系统健康概念和内涵的基础上,提出了竹林生态系统健康评价的指标体系和评价方法,为竹林生态系统的健康预警提供了依据,并针对中国竹林生态系统中普遍存在的一些问题,提出了生物调控的基本方法。     

园林绿化废弃物生物炭覆盖土壤对花木生长影响的研究

生物炭作为新型土壤改良剂正引起国内外的广泛关注,利用园林绿化废弃物制作生物炭在国内尚属起步阶段。采用小区试验方法,以紫娇花(Tulbaghia violacea)和北美海棠(North American Begonia)为供试花卉和树木,研究生物炭土壤覆盖后对花木生长的影响。结果表明,生物炭覆盖土壤对紫娇花和北美海棠生长具有显著的促进作用,并能缓解其不良生长。与对照相比,生物炭覆盖使紫娇花的黄叶、枯叶和不良长势分别下降47.8%、20%和100%,北美海棠的不良长势和枯枝率和根基萌芽分别下降80%、62.5%和50%。     

柠条生物炭及其在退化土壤修复中的应用

以柠条为原料开展生物炭生产和应用试验,探索柠条资源的新型利用途径。在缺氧和500℃的热解条件下,柠条生物炭的灰分元素含量高达14%,比表面积较大,为265m2/g,全N含量高达2.4%;FT-IR分析得到,柠条生物炭呈无定形的乱层结构,表面含有丰富的羧基、羰基官能团。把该生物炭以500kg/667m2的用量施于退化严重的半干旱地区土壤中,并同施用牛粪、牛粪+柠条生物炭和不施肥开展对比试验得到(按等量碳量施用),施用柠条生物炭1.5a后,退化林地土壤毛管持水量、田间持水量比对照分别提高10.7%和11.5%,土壤有机C、全氮、土壤的速效K含量显著提高,而土壤容重显著下降。施用纯牛粪,对上述测定性状的改良效果要明显好于按等量碳施用的牛粪,但施用牛粪对土壤的有效P的改善效果要显著好于施用单一柠条生物炭。而牛粪+柠条生物炭混合施用有利于土壤有机质、全N、速效K和有效P的保存。     

城市湿地毛竹林土壤二氧化碳通量研究

为了解城市湿地典型基塘系统的土壤二氧化碳(CO_2)通量特征,以杭州西溪国家湿地公园毛竹林为主要研究对象,通过静态箱式法进行土壤CO_2的通量观测。结果表明:西溪湿地毛竹林土壤是CO_2的排放源,为单峰型,CO_2通量最小值出现在冬季1月,为(127.41±24.06)mg·m~(-2)·h~(-1),最大值出现在夏季的9月,为(537.21±41.12)mg·m~(-2)·h~(-1),是1月最小通量的4倍多,全年毛竹林土壤CO_2的累积排放量为3 366.29 g·m~(-2)·a~(-1)。西溪湿地毛竹林土壤CO_2通量与10 cm土壤温度、0~20 cm土壤含水量有显著相关性,与土壤有机碳质量分数呈负相关。     

建瓯市竹林土壤有机质时空变异特征研究

运用地统计学与地理信息系统(GIS)相结合的方法,探讨建瓯市1978-2015年近40 a来竹林土壤有机质的时空变异特征,旨为当地竹林地管理及竹产业的可持续发展提供参考依据。研究表明:2015年建瓯市竹林土壤有机质分布整体呈现东北与西南较高,其他区域偏低的特点;建瓯市竹林土壤有机质在研究期初和期末的平均质量分数有所下降,分别为3.13%和3.03%;空间相关距离也有所下降,分别为802 m和620.4 m。近40 a来建瓯市毛竹林土壤有机质Ⅰ级与Ⅲ级土地面积分别增加了4.68%和17.3%,而Ⅱ与Ⅳ级土壤面积分别减少了17.4%和4.63%,人类活动对竹林土壤有机质的影响程度有所增强;高程、坡度与坡向等地形因子对建瓯市部分区域竹林土壤有机质变化有着显著影响。因此,在竹林土壤的规划与管理上要基于地形因素基础上考虑人为措施的影响,为可持续利用竹林土壤提供参考。