凋落物及氮添加对针阔叶林土壤氮和水解氨基酸的影响

为探究凋落物对森林土壤氮的影响及氮沉降的调节,本研究以亚热带天然阔叶林(罗浮栲林)和人工针叶林(杉木林)2种林型土壤和凋落物为对象,分别设置土壤(对照)、土壤+凋落物(3倍添加)、土壤+氮(120 mg/kg)、土壤+凋落物(3倍添加)+氮(120 mg/kg) 4种处理,每种处理设置3个重复,进行为期一年的室内模拟淋溶试验,分析土壤可溶性氮和物理分级后各粒径土壤水解氨基酸变化。结果表明：与对照比较,阔叶林土壤添加凋落物处理增加土壤铵态氮和游离氨基酸,而降低硝态氮含量;氮添加降低针叶林土壤氨态氮,增加硝态氮含量,但是增加阔叶林土壤铵态氮和游离氨基酸;凋落物添加的情况下,氮添加显著增加阔叶林土壤硝态氮含量。土壤的各粒径组分分布比例差异显著,氮添加倾向于降低针叶林土壤大粒径、增加小粒径分配比例,而阔叶林相反。针叶林土壤添加凋落物显著增加土壤粒径组分2 000～250μm、20～2μm、<2μm水解氨基酸含量;氮添加增加针叶林全土、2 000～250μm和20～2μm粒径水解氨基酸含量;在凋落物添加或氮添加情况下,氮添加或凋落物显著降低全土、250～53μm、53～20μm粒径水解氨基...     

玉米秸秆不同构件添加对土壤N_2O排放的影响

通过室内培养试验,研究玉米秸秆不同构件及按比例混合添加对土壤N_2O排放的影响。试验设置无枯落物土壤对照(CK)及四种枯落物添加处理:茎+土壤(CKS)、叶+土壤(CKL)、鞘+土壤(CKLS)、混合枯落物(茎∶叶∶鞘=5∶3∶2)+土壤(CKM)。结果表明:培养初期添加枯落物对土壤N_2O产生激发作用,培养6d之后趋于稳定,但各添加枯落物处理高于对照;培养结束各添加不同构件及混合枯落物土壤N_2O累积排放量都显著增加(p0.05),添加茎和混合枯落物土壤N_2O排放量显著高于添加叶和鞘枯落物(p0.05)。枯落物混合对土壤N_2O排放的影响在培养前期(10~28d)有一定的促进作用,培养后期不同枯落物之间无相互作用。培养结束后各枯落物全氮含量显著高于初始值,C/N显著低于初始值(p0.05)。枯落物混合培养结束后剩余质量实测值低于预测值,全氮含量实测值高于预测值,枯落物碳氮比实测值低于预测值,土壤N_2O累积排放量差异不显著,表明枯落物混合有利于枯落物分解和氮累积,但是对N_2O累积排放影响不大。     

长期不同施肥处理对水稻土有机碳分布变异及其矿化动态的影响

基于持续26 a的太湖地区水稻土长期定位试验,研究了长期施肥对水稻土剖面有机碳分布、有机碳密度和变异幅度、及有机碳矿化动态的影响。结果表明:(1)长期施肥使水稻土表层有机碳含量显著升高,施有机肥和秸秆还田较单施化肥更能促进表层有机碳累积。施化肥处理10~30 cm土层有机碳含量相对稳定,施有机肥处理20~40 cm土层有机碳含量相对稳定;(2)0~25 cm和0~50 cm土层,施有机肥处理的有机碳密度均高于施化肥处理,有机肥+氮+磷处理(MNP)和化肥氮+磷+钾处理(CNPK)的有机碳密度均为最高,秸秆+化肥氮处理(CRN)高于有机肥+秸秆+氮处理(MRN)。各施肥处理0~25 cm和25~50 cm土层有机碳变异幅度均高于对照C0。施有机肥处理的有机碳密度变异幅度均高于施化肥处理。化肥氮+磷处理(CNP)和有机肥+氮+磷+钾处理(MNPK)有机碳密度的变异性最大;(3)各处理土壤有机碳矿化速率在培养第2~4天均达到最大,第3周后达到稳定,有机肥处理的最大矿化速率均高于化肥处理,各处理平均矿化速率为CO255.36~75.46 m l kg-1d-1,稳定矿化速率为CO210~20 m l kg-1d-1。在8周培养期内,施有机肥处理的累积矿化量始终大于施化肥处理,有机肥+秸秆+氮处理(MRN)的累积矿化量最大,各施肥处理土壤的矿化强度和稳定矿化率仍保持稳定。     

菌肥与有机无机肥配施对石灰性土壤不同形态氮素的影响

利用不同施肥处理对山西省晋中市石灰性土壤几种不同形态氮素含量的变化及其相关性进行研究。结果表明:每个施肥处理施入等量的氮(N)、磷(P2O5),土壤的铵态氮、硝态氮及微生物氮含量都在逐年增加,其中有机肥+化肥+菌肥处理对提高土壤铵态氮作用明显;单施有机肥处理对提高土壤硝态氮效果显著,与有机肥+化肥+菌肥、有机肥+化肥处理效果差异性不显著;有机肥+化肥+菌肥处理对土壤微生物氮效果最明显,有机肥+化肥效果次之,两处理差异显著。土壤铵态氮和硝态氮含量呈显著正相关;微生物氮与铵态氮、硝态氮含量相关性都不好;菌肥与有机无机肥配施后,菌肥对于提高土壤微生物氮最显著(10.09%),铵态氮次之(6.24%),硝态氮不明显(2.05%),因此虽然添加了菌肥,但是没有完全改变"有机肥+化肥+菌肥"仍然是"有机肥+化肥处理"的本质属性。     

长期氮沉降和地上凋落物处理对半干旱区沙质草地表层土壤碳氮组分的影响

为揭示半干旱区沙质草地生态系统中表层土壤C、N组分对长期氮添加和地上凋落物处理的响应特征,以科尔沁沙地西南部国家野外科学观测研究站建立的长期(9年)氮添加和凋落物处理样地为平台,测定并分析该样地表层土壤环境因子、铵态氮、硝态氮、总有机碳、不同碳氮组分。结果表明:(1)持续9年的氮添加和地上凋落物处理对表层土壤环境因子和不同碳氮组分无交互作用;(2)氮添加处理显著降低土壤pH(p<0.01),增加土壤中硝态氮的含量(p<0.05),其增长幅度为37.57%,并显著增加溶解性有机氮(DON)和易变活性氮(LON)的含量(p<0.01,p<0.05);(3)地上凋落物去除显著降低土壤总有机碳(TOC)、易变缓性碳(IOC)、微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量(p<0.05);(4)经过9年氮添加和地上凋落物处理,半干旱区沙质草地表层土壤中不同碳氮组分与土壤环境因子间相关性并不密切。即长期氮添加和地上凋落物处理会改变表层土壤不同碳、氮组分的含量,但并未显著改变各碳、氮组分的比值。研究结果为揭示长期氮添加和地上凋落物处理对半干旱区沙质草地土壤C、N贮存和预测未来土壤生物地球化学元素动态研究提供参考资料。     

长期不同施肥处理对土壤活性氮库的影响

通过长期肥料定位试验,对不同施肥处理下草甸黑土活性氮库中几种重要组分含量变化及其相互之间的比例关系进行研究.结果表明,氮肥施用能够增加土壤中无机氮含量,以土壤剖面中硝态氮含量变化为例,除NPK配施处理外,其它施氮处理在180-200 cm土层硝态氮含量均显著增加,N,.P,K配施减少了土壤剖面中硝态氮累积.土壤表层微生物态氮和固定态铵含量的变化不仅取决于氮素的投入量,还与其它因素有关,长期单纯施用氮肥土壤微生物氮含量并没有增高.而N,P配施的处理,土壤微生物氮含量较高.施用氮肥抑制了土壤中可矿化氮的含量,促进氮的矿化释放,增加了活性氮库中其它组分的含量;不同施肥处理表层土壤氮素矿化速率从高到低的顺序是:CKPKPKNPNPKNKN,不同施肥处理对硝化速率的影响大小按PCKKPKNPNPKNNK顺序排列.     

残落物混合分解对杨树-农作物复合系统土壤碳氮矿化的影响

采用室内培养的方法研究杨-麦、杨-花生等不同复合经营模式下,杨树叶与农作物秸秆混合后对土壤碳、氮矿化及土壤微生物量的影响。结果表明:(1)单一模式中,花生叶处理的有机碳矿化累积量最大,花生茎秆、杨树叶处理次之,小麦秸秆处理最低。混合处理有机碳矿化累积量依次为杨树叶-花生叶>杨树叶-花生茎秆>杨树叶-小麦秸秆,且培养结束时,混合物表现出明显的促进作用;(2)土壤微生物量碳、氮与各残落物氮含量、C/N比存在显著的相关性;(3)杨树叶、小麦秸秆及其混合物处理的土壤矿质态氮含量均低于对照,而添加花生叶、花生茎秆以及它们与杨树叶的混合物使矿质态氮含量高于对照。试验说明杨-麦、杨-花生复合模式均能有效提高土壤微生物的生物量,调节碳的动态及氮的供应,而选择种植含氮量高的农作物更有利于促进残落物分解和养分归还,这对深入研究林-农复合系统的模式筛选、结构优化及可持续经营具有一定的现实意义。     

桉树凋落物对土壤微生物群落的影响:基于控制实验研究

全面认识桉树种植对土壤微生物群落结构和功能的影响及机制,对于阐明单一物种对生态系统服务功能的影响具有重要意义。通过室内小盆模拟控制试验,采用随机区组设计,以土壤碳、氮含量有显著差异的3种天然次生林土壤为对象,以不添加凋落物的处理和添加天然次生林混合凋落物的处理为对照,研究桉树凋落物对土壤微生物群落结构及功能的影响。结果表明:(1)与天然次生林的混合凋落物相比,桉树凋落物具有较高的碳含量和较低的氮含量,其碳氮比也较高;(2)添加桉树凋落物的土壤中细菌、真菌、放线菌以及磷脂脂肪酸的总丰度显著高于不添加凋落物的土壤,但是显著低于添加天然次生林混合凋落物的土壤,并且不同凋落物处理下土壤微生物群落的磷脂脂肪酸组成存在显著差异;(3)不同凋落物处理下土壤微生物群落的碳代谢方式差异显著,添加桉树凋落物的土壤微生物群落的碳代谢功能优于未添加凋落物的处理,但是显著低于天然次生林混合凋落物处理的土壤,包括:碳代谢的活性和多样性。综上所述,与天然次生林本身的凋落物相比,桉树凋落物影响下的土壤微生物群落的生物量、多样性和代谢活性均较低,表明桉树凋落物为土壤微生物群落提供生境和食物的能力较弱。     

植物类型与改良方式对重构土壤氮转化速率的影响

[目的] 研究不同植物与改良方式对重构土壤氮转化率的影响,为提高矿区重构土壤可利用氮素含量提供理论依据。[方法] 以取自内蒙古自治区通辽市扎哈淖尔露天煤矿的采矿剥离物为基质配制重构土壤,分别以鸡粪肥、自制改良剂对其进行改良,并选取4种类型的植物,研究这两个因素对无机氮存在形式、氮净矿化率、净氨化率和净硝化率的影响。[结果] 硝态氮是重构土壤中无机态氮存在的主要形式,改良剂、植物及其交互作用对重构土壤氮净矿化率、净氨化率和净硝化率有极显著影响,自制改良剂改良可以显著提高重构土壤中铵态氮、硝态氮和亚硝态氮的含量及净硝化率,紫花苜蓿可以显著提高重构土壤中硝态氮含量及氮净矿化率。90 d时重构土壤的氮净矿化率最高。[结论] 播种90 d内,重构土壤中无机态氮存在形式由铵态氮向硝态氮转化,添加自制改良剂能够提高重构土壤中无机态氮含量,对矿区重构土壤的净氨化率、净硝化率及氮净矿化率的提高有促进作用。     

长期施肥水稻土氮素剖面分布及温度对土壤氮素矿化特性的影响

利用太湖地区26a的水稻土长期定位试验,研究了长期施肥对水稻土剖面氮素分布和C/N的影响,分析了10℃和30℃下不同施肥处理土壤氮素矿化过程的差异,拟合了30℃下土壤累积矿化量与有效积温的方程式。结果表明:(1)长期施肥使表层土壤氮素累积量明显增加,0～20cm土层,施有机肥处理的含氮量普遍高于施化肥处理。20～30cm土层,化肥氮+磷处理(CNP)、化肥氮+磷+钾处理(CNPK)、秸秆+氮处理(CRN)及不施肥对照CK的含氮量高于有机肥+氮+磷处理(MNP)、有机肥+氮+磷+钾处理(MNPK)、秸秆+有机肥+氮处理(MRN)和仅施有机肥处理(M0),而40～50cm土层含氮量差异较小;(2)施有机肥或秸秆还田使表层土C/N值有降低趋势。0～10cm表层土壤的C/N,CNPK>MNPK,CK>M0,而施秸秆处理MRN的C/N最低。20～50cm土层,施有机肥处理的C/N普遍高于化肥处理,施化肥土壤下层的有机质分解程度较高。(3)在30℃下,土壤矿化过程达到稳定状态需要时间较短,且累积矿化量较高。在10℃下,培养后期的矿化速率高于30℃下的速率,但累积矿化量较低,低温条件引起了土壤氮素矿化率的降低。土壤累积矿化量与有效积温的关系符合有效积温方程式(p<0·01),K值较接近反应矿化初期各处理的矿化潜力,n值的差异反应MRN、MNP以及CNPK、CNP处理在矿化后期有更高潜力。     

Interaction effects of nitrogen and phosphorus fertilizer on nitrogen mineralization of wheat residues in a calcareous soil

Abstract

Because of the high pH of the soil in semiarid regions, phosphorus adsorption is unfavorable. So, considerable amounts of phosphorus fertilizers are used annually, where this fertilizer may affect the plant residues' decomposition. To examine the interaction effects of nitrogen and phosphorus on nitrogen mineralization in calcareous soil, a factorial experiment was performed in a completely randomized design with three replications. The first factor consisted of various C:N ratios (20, 40, and 60 or three levels of nitrogen N₁:0, N₂:11, and N₃:43?kg N ha^?1, respectively) and the second factor consisted of various C:P ratios (87, 174, and 260 or three levels of phosphorus P₁:0, P₂:12, and P₃:45?kg P ha^?1, respectively), under incubation conditions. The results indicated that the cumulative mineral nitrogen content in all treatments, except for N1P2 and N1P3 treatments, started from a positive amount and remained positive until the end of the incubation period. The highest amount of cumulative mineral nitrogen among treatments was related to N3P1 treatment, while the lowest was associated with N2P3 treatment. Mineralization of nitrogen during 60?d of incubation was the dominant phenomenon, except for the N1P2 and N1P3 treatments which remained in the organic phase. The effect of phosphorus on the cumulative mineralization of nitrogen was significant. With increasing the amount of phosphorus, the total inorganic nitrogen diminished. Nitrogen release begins earlier with lower C:N ratios, and therefore the available nitrogen can be released more quickly to the plant. It is generally concluded that, in calcareous soil, the use of nitrogen fertilizer to adjust C:N ratio and to improve the mineralization of wheat residues will be a suitable option.     

长期不同施肥对水稻土有机氮素矿化特性影响的研究

通过定位试验研究了长期不同施肥措施对水稻土氮素矿化特性的影响。结果表明,长期不同施肥措施显著影响水稻土氮矿化势及矿化速率。与不施氮肥相比,单施氮肥使水稻土氮矿化势下降,矿化速率加快;氮肥与有机肥配施可极显著增加水稻土氮矿化势,降低矿化速率。在氮肥与有机肥配施的基础上,水稻插秧后接种“Azolla”固氮菌体可降低氮矿化势,提高矿化速率。     

不同利用方式下土壤有机氮素矿化特征的研究

采用长期淹水密闭培养-间歇淋洗法(30℃),测定了长期(16年)定位的水田、旱地和林地土壤有机氮素的矿化氮数量,利用一级反应动力学模型对有机氮素的矿化过程进行了拟合,并探讨了不同利用方式下土壤有机氮素的矿化特征。结果表明,3种利用方式下土壤有机氮素的矿化过程均可用一级反应动力学模型很好地拟合;任意两种土壤利用方式之间的N0值差异均达1%显著水平,水田与旱地、林地之间的k值差异均达1%显著水平,而旱地与林地之间的k值差异则达5%显著水平,林地土壤氮素矿化势最大(72.96 mg kg-1),约为旱地和水田土壤的1.3倍和7.4倍,水田土壤氮素矿化速率最大(0.0908 d-1),约为旱地和林地土壤的4.1倍和2.3倍;旱地和林地土壤供氮能力大小相接近,分别为88.24 mg kg-1和89.11 mg kg-1,约为水田土壤的2倍左右。由此可见,长期(16年)不同利用方式对土壤有机氮素矿化特征影响显著,水田土壤可供矿化的有机氮数量最少且矿化时间最为短暂,旱地土壤可供矿化的有机氮数量较多且矿化时间最为缓慢持久,林地土壤可供矿化的有机氮数量最多且矿化时间较为缓慢持久。     

不同处理池塘底泥氮矿化机制及有机氮组分矿化特征研究

采用Warning等的淹水培养法,研究了不同处理池塘底泥氮素的矿化特征,并对可矿化氮进行一级动力学方程模拟;采用Bremner法测定了底泥培养前后各有机氮组分含量,并通过通径分析确定了可矿化氮与各有机氮组分之间的关系。研究结果表明,采用不同处理组的底泥氮矿化的强度和容量都小于对照组,其中加入沸石的矿化容量最小,强度也最低,其次是加入微生物的处理,再次是加入脲酶抑制剂的处理;上覆水中氨态氮主要来自底泥酸解氮的矿化,其中氨基酸态氮矿化最大,酰胺态氮和氨基糖态氮次之,水解未知态氮降低最小;通径分析结果表明,在酸解氮中,酸解未知态氮与可矿化氮不相关,而氨基酸态氮、铵态氮、氨基糖态氮和未知态氮与可矿化氮的直接通径系数较大,说明这几种形态氮对可矿化氮皆有贡献。酰胺态氮对可矿化氮有很高的通径系数,表明了它对上覆水氨态氮的贡献最大。     

丹江口水库库滨带典型植物群落氮矿化特征

为明确库滨带典型植物群落矿化特征,探究植物化学性质与土壤氮矿化的关系,选取丹江口水库库滨带的苘麻和蛇床群丛.试验采取单一叶处理、单一根处理和根+叶混合等9种处理,分别测定第1、3、7、14、21、31、41、51和61 d的土壤氮矿化量,系统分析添加植物后土壤氮矿化特征.结果表明:1)添加植物后,土壤氮矿化可分为3个阶段,即前期(1 ～7d)各处理矿化量均减小,中期(7 ～41 d)各处理矿化量都有所增加,幅度变化较大,后期(41 ～61d)基本保持平衡,所有处理的土壤矿化量均小于对照(CK)的79.53 mg/kg,单一处理中,苘麻叶(QL)矿化量最高,达到71.62 mg/kg,混合处理最高为苘麻叶+蛇床根(QL+ SR) 26.43 mg/kg;2)添加植物后,土壤微生物的质量分数显著增加(P＜0.05),QL＞4个混合处理＞另外3个单一处理;3)整个试验期间,土壤氮矿化量与植物全碳和全氮质量分数显著相关(P＜0.05),主成分分析(PCA)结果显示全氮质量分数对土壤有机氮矿化影响最明显,重要程度为全氮＞C∶N＞纤维素＞L∶N＞多元酚;4)所有混合处理中,实测氮素矿化量均显著小于预测值(P＜0.01).说明添加苘麻和蛇床后,土壤氮矿化表现为抑制作用,根茎混合处理没有激发效应.该研究为区域植被生态恢复、水土保持与非点源污染治理提供参考依据.     

Effect of temperature on the mineralization of C and N of fresh and mature compost in sandy material

Information about the mineralization rate of compost at various temperatures is a precondition to optimize mineral N fertilization and to minimize N losses in compost‐amended soils. Objectives were to quantify the influence of the temperature on the mineralization rate and leaching of dissolved organic carbon (DOC) and nitrogen (DON), NO₃^—, and NH₄⁺ from a fresh (C : N = 15.4) and a mature (C : N = 9.2) organic household waste compost. Compost samples were mixed with quartz sand to ensure aerobic conditions, incubated at 5, 10, 15, 20, and 25°C and irrigated weekly for 112 days. For the fresh compost, cumulative CO₂ evolution after 112 days ranged from 36% of the initial C content at 5°C to 54% at 25°C. The CO₂ evolution was only small in the experiments with mature compost (1 to 6% of the initial C content). The data were described satisfactorily by a combined first‐order (fresh compost) or a first‐order kinetic model (mature compost). For the fresh compost, cumulative DOC production was negatively related to the temperature, probably due to leaching of some of the partly metabolized easily degradable fractions at lower temperatures. The production ratios of DOC : CO₂‐C decreased with increasing temperature from 0.094 at 5°C to 0.038 at 25°C for the fresh and from 1.55 at 5°C to 0.26 at 25°C for the mature compost. In the experiments with fresh compost, net release of NO₃^— occurred after a time lag which depended on the temperature. Cumulative net release of NO₃^— after 112 days ranged from 1.8% of the initial N content at 5°C to 14.3% at 25°C. Approximately 10% of the initial N content of the mature compost was released as NO₃^— after 14 days at all temperatures. The DOC : DON ratios in the experiments using fresh compost ranged from 11.5 to 15.7 and no temperature dependency was observed. For the mature compost, DOC : DON ratios were slightly smaller (7.4 to 8.9). The DON : (NH₄⁺ + NO₃^—) ratio decreased with increasing temperature from 0.91 at 5°C to 0.19 at 25°C for the fresh compost and from 0.21 at 5°C to 0.12 at 25°C for the mature compost. The results of the dynamics of C and N mineralization of fresh and mature compost can be used to assess the appropriate application (timing and amount) of compost to soils.     

不同培肥措施对采煤塌陷区复垦土壤氮素矿化的影响

为揭示不同培肥措施对采煤塌陷区复垦土壤氮素矿化特征,采用间歇淋洗好气培养法,研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)、化肥配施有机肥(MCF)和化肥配施生物有机肥(MCFB)5种培肥措施对复垦4年和8年土壤矿质态氮和可溶性有机氮变化及氮素矿化特征的影响。结果表明:间歇淋洗好气培养过程中,复垦8年土壤累积NO_3~-—N产生量较4年增加2.63%~26.83%,NH_4~+—N累积产生量增加12.50%~32.14%,可溶性有机氮(SON)累积产生量在CF和M处理下减少31.59%~62.50%,其他处理增加3.44%~34.69%。同一复垦年限下NO_3~-—N、NH_4~+—N和SON累积产生量均以MCFB最高。从矿化参数来看,5种培肥措施土壤矿化势(N_0)均表现为复垦8年高于复垦4年土壤,增加幅度为MCFB(26.9%)CK(15.9%)CF(15.0%)M(12.7%)MCF(4.8%);CK和CF处理下潜在可矿化有机氮(N_0/N)随复垦年限增加而减少,减少率分别为9.4%和13.8%,其余3种培肥措施N_0/N呈增加趋势,增加率表现为MCF(13.2%)MCFB(7.5%)M(2.8%);MCF处理下矿化率(N_t/N)随复垦年限增加而增加,增加率为13.2%,其余4种培肥措施的矿化率(N_t/N)均表现为复垦8年低于复垦4年土壤,减少幅度为CF(12.1%)CK(9.4%)MCFB(7.5%)M(2.7%)。不同处理间N_0、N_0/N和N_t/N值则均以8年复垦土壤的MCFB处理最高。综合来看,经过连续8年复垦,化肥配施生物有机肥较其他培肥措施更大程度上提高了各项矿化参数值,但随着复垦年限的增加,以化肥配施有机肥处理的N_0、N_0/N的增加幅度最大,以化肥配施生物有机肥处理的N_t/N减少率最低,长期单施化肥有降低潜在可矿化有机氮量(N_0/N)的趋势。     

Long-Term Cultivation Effects on Biological C and N Fractions in a Fluvaquentic Haplustolls of Semi-arid Region of the Northern Turkey

Conversion of a native ecosystem can impact the nature and dynamics of organic carbon (C) fractions. The goal of this study was to determine the effects of cultivation and monoculture wheat production on soil organic C and biological C fractions compared to a previously flooded native pasture in northern Turkey. Soil samples were collected from four randomly selected locations of each management system. Some soil chemical [pH, calcium carbonate (CaCO₃), total nitrogen (N), and organic C], physical (sand, clay, and silt), and biological properties [microbial biomass carbon (MBC), mineralizable C, and mineralizable N] were measured. Conversion of pasture to cultivated land slightly increased soil pH, but CaCO₃, total organic C (TOC), and N contents were significantly (P < 0.05) decreased with cultivation. Total organic C and N contents were more than three times less in cultivated soils compared to pasture. Microbial biomass C was significantly decreased (P < 0.05) with long-term cultivation, and the greater seasonal fluctuations were measured at the surface of both ecosystems. The greatest level of potentially mineralizable C was observed in the pasture rather than the cultivated soil, but the proportional distribution of mineralized C to TOC was greater in the cultivated soil. These results suggested that the long-term cultivation (15 years) of previously flooded native ecosystems increased C mineralization and resulted in 72% C loss at the surface soil. Cultivated soils have a greater potential to restore atmospheric carbon dioxide (CO₂) if proper cultivation and management systems are used.     

污泥堆肥施用对土壤单位有机碳矿化及温度敏感性的影响

[目的]揭示污泥堆肥施用后土壤单位有机碳矿化及温度敏感性(Q₁₀)对于市政污泥资源化利用和土壤碳库稳定性的主控因素,并进而为市政污泥处理及土壤有机碳固持提供理论支撑。[方法]以黄土丘陵区退化草地土壤为研究对象,测定了不同污泥堆肥添加比例(0,2.0%,5.0%,10.0%,15.0%,20.0%)和培养温度(15℃,25℃和35℃)下土壤有机碳矿化速率,探讨了污泥堆肥添加对土壤有机碳矿化特征和Q₁₀的影响。[结果](1)与CK相比,不同污泥堆肥添加在培养初期土壤单位有机碳矿化速率显著增加(p<0.01),之后迅速下降直至趋于稳定;而施用污泥处理组的土壤单位累积矿化量是CK的1.6～4.2倍,在施用比例达到10.0%～20.0%时其有机碳矿化速率与累积矿化量均差异不显著。(2)运用一级动力学方程,拟合不同温度不同污泥添加土壤单位有机碳矿化动态均达到较好效果(R²>0.95),潜在矿化势(C₀)值在6.92～39.60 mg C/g差异显著(p<0.05),土壤有机碳矿化速率常数(k)...