碳添加对农田土壤氮转化过程影响的研究进展

在农田土壤中添加碳源会直接或间接的对氮素转化过程产生影响,从而影响氮素利用率。以国内外研究为基础,简述了碳源添加对农田土壤各形态氮含量和氮转化的影响过程,揭示出碳源添加对氮肥损失和利用率的影响机理,并展望了农田碳添加的研究前景,为指导农田合理施肥,提高土壤肥力提供研究基础。指出加强多学科交叉,多因素综合和长期定位研究是推动碳氮研究进展和田间成果转化的关键。     

橡胶林土壤微生物碳代谢功能多样性及其变化

为了解橡胶林土壤微生物群落功能多样性特征,运用Biolog-ECO技术对海南省大丰农场6个不同林龄橡胶林割胶前后土壤微生物碳代谢功能多样性进行研究。结果表明:随着培养时间延长,土壤微生物碳代谢活性增强,培养144 h后趋于平稳。橡胶林土壤微生物利用羧酸类、氨基酸类、胺类和糖及衍生物类碳源能力较强,而对酚酸类和多聚物类碳源利用能力较差;除未开割的林龄5年橡胶林外,林龄10、13、18、25、30年橡胶林割胶后(11月)土壤微生物AWCD值、Shannon-Wiener指数、Mc Intosh指数和利用碳源能力均低于割胶前(5月),说明割胶引起了橡胶林土壤微生物碳代谢功能多样性下降。不同林龄橡胶林土壤微生物AWCD值、Shannon-Wiener指数、Mc Intosh指数和利用碳源能力的差异在割胶前后均不同。     

吡虫啉对土壤微生物碳转化的影响

[目的]了解吡虫啉对土壤微生物的影响以及可能对土壤生态环境造成的危害.[方法]比较了吡虫啉质量分数为0.27、1.35m(kg对农耕土中微生物碳转化的影响.[结果]试验初期土壤微生物碳转化因农药的加入而产生了波动,施用浓度越高,波动效果越明显,随着时间的推移,碳转化影响逐渐减弱,与对照组趋于一致,对土壤碳转化无长期影响.[结论]试验结果为吡虫啉在其他类型土壤中施用的安全性提供了参考.     

农田土壤有机碳转化规律与平衡研究进展

近年来，国际学术界越来越重视农业土壤有机碳库的变化对大气CO2的源汇效应，研究农田土壤碳转化和平衡对正确评价农田土壤碳循环有重要意义。本文综述了国内外有关农田土壤有机碳转化规律和碳平衡研究采用的主要方法及手段，以及在该领域的研究现状，并从实际出发探讨了我国农田土壤碳库研究中亟待解决的一些问题。     

土壤主要还原转化过程中微生物功能基因多样性研究进展

土壤是一个复杂的氧化还原体系,存在大量活跃的生源要素和污染物的生物地球化学循环过程,氮还原、铁还原、硫酸盐还原、产甲烷和还原脱卤等反应过程伴随着频繁而密切的交互作用,对自然生态系统中的物质代谢和能量流动具有决定性的影响。近年来,随着分子生物学技术的发展,以功能基因为生物标志物,对土壤环境中不同还原条件下相关功能微生物的群落结构、分布特性和丰度变化等的表征及其对土壤中还原过程的介导机制研究是国际社会关注的热点。本文综述了土壤中几种重要还原转化过程中的关键功能基因,旨在进一步揭示自然淹水土壤中参与介导氮还原、硫酸盐还原、铁还原、产甲烷以及还原脱卤等过程的重要微生物的群落结构和功能,最终为阐明生源要素还原转化耦合污染物降解过程中的微生物学介导机制提供参考依据。     

生物质炭对氮转化过程及其功能微生物影响研究进展

生物质炭孔隙发达,比表面积大,稳定性高,吸附性能强,表面微量元素及官能团丰富,对污水处理及土壤氮转化过程及功能微生物的演变起着重要作用.本文在分析氮循环途径的基础上,从废水、土壤2个主要环境探讨了生物质炭对氮转化过程及效率的影响,综述了生物质炭添加对环境中氮转化微生物群落结构及其功能基因影响的最新研究进展,认为生物质炭...     

土壤碳库及其变化研究进展

土壤碳库变化对于全球温室效应、全球碳循环有重大的影响,土地利用方式变化而致的土壤碳库亏缺是大气CO2浓度升高的主要原因之一,发挥土壤碳汇效应已成为降低大气温室气体浓度、减缓全球温室效应的简便有效方法.综述了土壤碳库变化与全球温室效应的关系,详细介绍了当前国内外土壤碳库储量与分布以及土壤有机碳库变化动态与潜力研究的现状,并重点分析国内已有研究中存在的问题,最后提出开展土壤碳库及其变化研究的必要性与可能性,指出未来研究方向.     

土壤微生物的宏基因组学及其研究进展

土壤宏基因组学技术是近来发展比较迅速的一种新方法,是研究土壤微生物生态学的基础,也是获是土壤中各种基因资源的一种有效手段。介绍了土壤宏基因文库的构建、筛选及土壤宏基因组研究现状和这一技术的局限性。     

外源碳磷的加入对农田土壤微生物碳磷比及磷素有效性的影响

设置室内培养试验,在较低养分和碳素质量分数的农田土壤中,通过加入外源的高、中、低质量分数的无机磷和碳源黑麦草基质的方式,研究不同梯度的磷素质量分数和不同培养时间序列的土壤微生物磷、微生物碳磷比的变化规律以及磷素利用的有效性。结果表明,低养分条件下外源无机磷的加入对土壤微生物碳的影响不大,黑麦草的加入引起微生物碳的巨大变化,即碳素的多少对于微生物碳的变化起着重要作用。低碳条件下,无机磷的加入对微生物磷的影响不大,而加入黑麦草后较高碳素质量分数下,微生物磷出现巨大变化,说明碳源多少对于微生物磷起着重要作用。微生物磷具有较快的周转周期。微生物碳磷比波动比较大,加入外源物质以后,分别在第5天和第25天出现高峰,大多数在第10天前后出现低谷,也就是第10天前后微生物活性较大,微生物磷质量分数较高,磷素利用较为活跃。可见,速效磷与微生物磷和微生物碳磷比具有很好的相关性,分别呈对数函数和二项式函数关系。     

农田土壤碳氮及其与气象因子的关系

为揭示土壤碳氮受外界环境因子的影响,基于辽宁省51个农业气象站的代表性,分析了土壤有机碳和全氮的剖面分布及其与气象因子、地理因子的关系.结果表明,土壤表层(0～20 cm)有机碳和全氮含量总体高于土壤下层(20～40 cm);不同土层土壤有机碳和全氮受年降水量、年平均气温的影响程度不同.土壤表层有机碳和全氮受年降水量、年平均气温的显著或极显著影响(P<0.05,P<0.01);土壤下层有机碳和全氮均与年平均气温呈显著负相关(P<0.01),而与年降水量不成显著相关.经度与土壤表层有机碳和土壤下层全氮呈显著正相关(P<0.05),而纬度和海拔不影响土壤有机碳和全氮.不同土层有机碳、全氮与气象因子的回归方程为农田生态系统的碳收支评估及养分循环提供基础资料.     

岩溶土无机碳微生物转化过程与机制研究进展

土壤无机碳在全球碳平衡中具有举足轻重的作用,介绍土壤无机碳循环过程的研究进展,回顾总结国内外岩溶作用与无机碳微生物转化过程研究结果,并结合西南岩溶碳研究的现状,提出岩溶土无机碳微生物转化过程及相关机制的研究将是今后岩溶碳研究的重要方向,为科学认识和预测不同石漠化强度下岩溶山区土壤无机碳转化与迁移趋势、有效制定提高土壤碳库平衡的技术和战略提供了科学依据。     

砾石覆盖对农田土壤有机碳、微生物和土壤酶活性的影响

研究不同土地利用条件及不同砾石覆盖年限对农田土壤有机碳含量、微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,砾石覆盖下,农田土壤有机碳含量基本介于未覆盖农田和撂荒地之间;随着砾石覆盖年限增加,土壤有机碳含量逐年降低,并且在15 a时达到较低。砾石覆盖下,土壤微生物数量处于较稳定的状态;农田中大多数土壤酶活性介于未覆盖农田和撂荒地之间。相关分析表明,砾石覆盖下农田土壤酶活性与土壤有机碳含量,土壤微生物数量存在显著或极显著的相关性,因而可用某些土壤酶活性表示土壤有机碳或肥力的变化情况。砾石覆盖超过15 a的农田,有机碳含量过低,多种土壤酶活性不再适合作物生长,需要停耕堆肥,重新换砂来维持产量。     

农田土壤氮素流失规律及其控制技术研究进展

综述了近年来国内外有关农田土壤氮素流失方面的研究成果,重点介绍了农田土壤氮素流失的规律及其控制技术的研究进展,同时,提出了该领域存在的问题以及今后研究的展望.     

农田土壤团聚体研究进展

土壤团聚体是土壤的重要组成部分,影响着土壤中养分和水分的含量及作物的生长状况,是土壤肥力和结构的重要指标。该文综合回顾了土壤团聚体的形成机制,团聚体胶结剂、农田管理措施对土壤团聚体的重要影响等方面的研究进展,发现并指出其中存在问题并为其进一步研究指出方向。     

灌溉对农田温室效应贡献及土壤碳储量影响研究进展

农田碳库是全球碳库最活跃的部分,对管理措施变化的响应十分敏感。灌溉技术作为中国旱作农业的重要管理措施,其变化势必会对农田温室效应贡献及土壤碳固存能力产生重要影响,但相关试验数据及机理研究迄今仍十分缺乏。文章综述了灌溉对农田土壤呼吸及其不同组分、氧化亚氮（N2O）与甲烷（CH4）源汇通量以及农田土壤碳储量变化的定量影响,比较了上述参数变化对不同灌溉方式、灌溉量、灌溉频率、灌溉年限以及灌溉水质等的差异响应,剖析了可能的影响机制。分析表明：（1）灌溉通常将增加土壤的碳排放,但土壤呼吸与灌溉量间并非线性关系。在水分亏缺条件下,土壤呼吸与灌溉量呈现正相关,而过量灌溉则会降低土壤呼吸;灌溉影响土壤呼吸的温度敏感性（Q10）,Q10与灌溉量之间呈抛物线关系,漫灌方式下土壤呼吸的温度敏感性高于滴灌;不同灌溉方式下土壤呼吸不同组分的贡献率及其对水分变化的响应存在较大差异,灌溉对根系呼吸的影响较对土壤微生物呼吸的影响更为显著,滴灌条件下根系呼吸对土壤呼吸的贡献率显著大于漫灌;灌溉水质与灌溉深度显著影响土壤温室气体释放总量,开展充分的市政污水处理能够为国家和地区换取更多的碳排放信用。（2）水分管理是减缓农田N2O与CH4排放的重要措施,水分状况对N2O与CH4的产生过程与排放途径均存在重要影响;水分管理对CH4和N2O排放的影响往往存在明显的消长关系,采用全球增温潜势（GWPs）等综合性评价指标才能更加准确与全面地反映灌溉及其不同方式所带来的农田温室效应贡献变化。（3）水分变化对土壤有机碳存在增加、降低或不显著等多种可能影响。不同气候、土壤类型下表层有机碳含量变化对灌溉的响应存在明显不同,灌溉在相对干旱地区对土壤有机碳的增加效应更为显著;不同组分有机碳对灌溉方式变化响应的敏感度以及响应方向存在差异,对于某种灌溉方式影响效应的评价须从农业节水、增加土壤有机碳储量以及提高活性有机碳利用率等多角度进行综合分析。迄今为止,灌溉对土壤主要温室气体排放及土壤有机碳储量的影响效应仍存在较大不确定性,今后应加强不同灌溉方式之间的对比研究,尤其是灌溉方式改变后土壤温室气体排放空间差异性的变化;重点关注灌溉及其方式变化对温室气体综合增温潜势以及生态系统碳源汇功能的影响;加强不同灌溉方式的长期与短期效应的比较;深化灌溉驱动农田温室效应变化的微生物学驱动机制的研究等。     

农田表土有机碳含量变化特征及其研究进展

农田土壤碳库储量及固碳潜力是评估温室气体减排的重要依据之一.综述主要农田表土有机碳含量变化特征的研究进展,分析中国主要农田类型表土的同碳潜力.认为中国农田表土有机碳含量总体呈上升趋势;水田和旱地有机碳含量均有显著增加,但水田的固碳能力高于旱地,水田和旱地的固碳潜力因环境条件不同各有差异.提出要从固碳土壤学、固碳动力学上...     

环丙沙星对土壤微生物量碳和土壤微生物 群落碳代谢多样性的影响

采用氯仿熏蒸浸提法和Biolog法,分析环丙沙星作用下的土壤微生物量碳和微生物群落碳代谢多样性,以揭示环丙沙星在环境中残留对土壤微生物学性状的影响.结果表明,环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)对土壤微生物量碳含量影响显著(P＜0.05),土壤中环丙沙星浓度愈高,微生物量碳含量愈低,100μg/g的环丙沙星处理使土壤微生物量碳含量下降58.69％.环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能影响显著,环丙沙星降低了土壤微生物对碳水化合物、羧酸、氨基酸、聚合物、酚类和胺类的碳源利用率;环丙沙星(wCIP≥0.1 μg/g)显著影响了土壤微生物群落碳源代谢强度和代谢多样性,但不同浓度的环丙沙星对土壤微生物群落碳代谢功能的影响不同,0.1、1、10 μg/g的环丙沙星处理对土壤微生物群落碳代谢功能的影响主要表现在处理前期(用药第7天、21天),这种影响在处理后期(用药第35天)表现不明显,100μg/g的环丙沙星在用药的前期和后期均显著影响土壤微生物群落碳代谢功能,土壤中环丙沙星积累到该浓度可能对土壤微生物群落碳代谢功能产生难以逆转的长期影响.