小叶章湿地开垦后汞和有机质的动态变化

通过现场土壤样品采集和室内分析测试，研究了小叶章湿地开垦后汞和有机质的动态变化。结果表明，湿地开垦后耕作层土壤汞和有机质的含量在开垦初期降低迅速，随后缓慢降低，开垦12a到22a间略有上升；犁底层对环境变化的响应较慢，其含量在初期略有上升，随后缓慢降低，在开垦12a后基本上达到平衡。土壤汞和有机质含量具有明显的垂直分异性，随着开垦时间的延长垂直差异减小。土壤汞和有机质含量极显著相关，随着有机质的降低，有机质结合态汞含量也不断降低，并向其他形态转移。pH在开垦初期的降低将利于汞的迁移，而后期的升高则利于土壤汞的保持。     

三江平原稻田N_2O通量特征

利用静态暗箱-气相色谱法于2004年11月-2005年10月对三江平原稻田进行了全年连续田间原位观测。结果表明，三江平原稻田全年N2O平均通量为0．052 mg·m^-2·h^-1；冻融期N2O通量范围为0．008N 0．029 mg·m^-2·h^-1，融冻时排放量显著增加；生长期平均通量为0．059 mg·m^-2·h^-1，施肥后及淹水期间水面落干时各出现了两个明显的N2O排放峰，排水后N2O排放通量较淹水期稍增加，但幅度不大。同时分析了冻融期、生长期N2O通量季节变化特征和日变化特征以及和相关环境因子的关系，分析表明。温度决定了稻田全年N2O排放通量的大小，而水分状况则是影响三江平原稻田N2O排放季节变化特征的主要因素。     

三江平原小叶章湿地土壤有机硫矿化特征研究

利用开放系统培养法,分别在不同温度和水分条件下,研究了三江平原小叶章典型草甸和小叶章沼泽化草甸两种湿地类型的不同层土壤有机硫的矿化特征。结果表明,在不同培养条件下,两种小叶章湿地土壤有机硫的矿化具有一致性:每层土壤有机硫累积矿化量随培养时间的延长而增加,二者之间符合一级动力学方程。上层土壤有机硫的矿化量高于下层土壤,好气培养条件下每层土壤有机硫的累积矿化量均高于淹水条件下矿化量;30℃培养条件下每层土壤有机硫的累积矿化量均高于20℃培养条件下矿化量。温度、水分条件和土壤类型对土壤有机硫的矿化影响显著,但它们之间的交互作用影响不明显。对比两种湿地类型不同层土壤有机硫的矿化,发现在不同培养条件下,小叶章沼泽化草甸土壤有机硫的矿化速率和潜力均高于小叶章典型草甸。     

三江平原小叶章湿地土壤SO4^2-的吸附与解吸特征

以三江平原小叶章湿地为研究对象,研究了小叶章湿地土壤SO4^2-的吸附和解吸特征。结果表明,小叶章湿地不同层土壤对SO4^2-的等温吸附均可以用Langmuir、Freundrich和Temkin方程来表示,且吸附能力均随土壤深度的增加而增加,这种变化和土壤有机质、pH值和粘粒含量密切相关。土壤的解吸能力不仅和土壤质地密切相关,而且受土壤中吸附SO4^2-的影响,一般当土壤中吸附SO4^2-量较大时,解吸的绝对量大,但解吸率较低,反之亦然。吸附率明显高于解吸率,对于延缓土壤的酸化具有一定的意义。     

农田开垦对三江平原湿地土壤种子库影响及湿地恢复潜力

种子库是湿地植被恢复的重要途径之一,不同时期的耕作土壤中残留的种子对开垦湿地恢复具有重要的作用.本文采用温室萌发法在两种水分条件下对三江平原天然湿地、不同开垦年限湿地种子库结构和规模进行了研究,以了解不同开垦年限湿地种子库特征及其在湿地植被恢复中的潜力.本次实验共萌发物种50种,随着开垦年限增加,萌发物种逐渐减少,天然湿地、开垦1年、3年、10年、20年的湿地分别为34种、31种、21种、21种和8种,萌发物种数与种子库规模均表现出极显著差异(F1=8.32,F2=5.946,P＜0.001).种子库密度以天然湿地和开垦1年湿地最大,分别为7624粒/m2,9836粒/m2.随着开垦年限增加,种子库规模逐渐减小,开垦3年、10年种子库密度为4336粒/m2,4872粒/m2.开垦20 a后,显著减少为432粒/m2.湿润条件下萌发物种数及种子密度显著高于淹水处理,种子库具有明显的分层现象,0-5 cm土层种子库规模显著高于5-10 cm.小叶章(Calamagrostis angustifolia)作为该地区优势物种,由最初的1192粒/m2,经过20 a开垦后在种子库中消失.研究表明,在一定的开垦年限范围内,开垦湿地土壤中仍然保留大量的湿地物种种子,在湿地恢复中具有重要的作用.     

沼泽湿地生态系统CO2、CH4和N2O排放通量的相互关系研究

利用静态暗箱/气相色谱法连续两个生长季(2003 -2004年)对三江平原小叶章草甸和毛果苔草沼泽CO2、CH4和N2O的排放通量进行野外原位观测.结果表明:两种类型湿地的生长季均为温室气体的排放源,三种温室气体排放通量之间的关系是,CO2和CH4、CO2和N2O、CH4和N2O排放通量之间均为正相关,但显著性水平视不同湿地类型以及不同年份而异.表明它们之间的相互关系受湿地类型以及环境因素的影响,本研究结果迸一步证明了植物在沼泽湿地温室气体排放中的关键性作用.     

冬小麦田N2O通量研究

采用箱式法在冬小麦田研究土壤植株N2O通量的变化、季节变化,并且讨论土壤温度、水分对土壤N2O通量排放或吸收的影响.在冬小麦田中各设计了2种不同的处理,分别使用小暗箱测量土壤N2O通量,用明箱测量土壤—植物系统的N2O通量.     

植株密度对湿地植物生长及湿地生态系统CO2排放通量的影响

利用盆栽模拟试验和静态暗箱/气相色谱法,对三江平原2种典型湿地——小叶章湿草甸和毛果苔草(Carex lasiocarpa)沼泽CO2排放通量进行观测,探讨不同植株密度下湿地生态系统CO2排放通量的变化及其与植物生长的关系.结果表明:由于高密度植株对植物生长的影响,湿地生态系统的CO2排放通量没有表现为随植株密度的增加而增加;湿地植物地上部分暗呼吸速率与生物量呈线性正相关关系;土壤呼吸速率与微生物量碳含量呈乘幂关系.     

不同通量计算方法对静态箱法测定农田N2O排放通量的影响

通过观测冬小麦拔节期施肥后1周内N2O排放,研究了采用静态箱技术时,线性回归(LR)、Quad回归和HM计算方法对N2O排放通量的影响,同时分析了施肥(Nc)和不施肥(CK)对N2O气体交换的影响.结果表明:通过LR、Quad和HM方法处理相同数据得到的N2O排放通量及其特征确实存在较大的差异,由3种方法得到的通量变异系数最高可达到71％;未采用TFU技术校正前,3种计算方法之间的变异系数平均为29％,而校正后则降低到13％;同时还发现,这3种技术均在一定程度上低估了N2O的排放通量,与校正后的排放通量相比,施肥处理中LR、Quad和HM的N2O排放通量分别偏低了14％～31％、5％～48％和3％～62％,对照则分别偏低了14.9％～16.0％、15.5％～35.2％和8.4％～57.2％.因此,采用TUF校正方法不仅可定量分析不同计算方法之间的差异,同时也降低了N2O排放通量的误差.     

植物生长及环境因子对麦田N2O通量的影响

采用静态箱法研究了华北平原典型农田土壤植株N2O通量季节变化特征,并分析土壤温度、水分对土壤N2O通量的影响。     

三江平原潜育土土温与气温的变化规律及其滞后现象的量化研究

在三江平原潜育土上，进行了一年的土温和气温的日观测，经过这些资料的统计分析和数学模型的解析，探讨了土温和气温随时间的变化规律，并就土温的变化滞后于气温进行了定量化描述。     

广州地区晚季稻田CH4,N2O排放研究初报

采用广州地区农民常用施肥施类型和灌溉方式，研究晚季稻田ＣＨ４，Ｎ２Ｏ排放规律及排放量。试验初步表明，在一定的施肥量及气候条件下，灌溉水管理是决定ＣＨ４、Ｎ２Ｏ排放量的较主要因素，而这一因素对ＣＨ４、Ｎ２Ｏ排放量的影响互为相反，发即施肥稻田处于灌溉淹水状态有利于ＣＨ４排放而不利于Ｎ２Ｏ排放；     

土壤CO2浓度变化及其影响因素的研究

以无锡地区典型水稻土稻麦轮作田为对象,研究和讨论了农田不同层次和时间土壤空气中CO2浓度变化规律,以及温度、降水、环境CO2浓度升高和作物生长对土壤CO2浓度变化的影响。结果表明:农田土壤空气CO2浓度变化与土壤温度变化密切相关,土壤温度升高会导致土壤CO2浓度上升;较大的降雨会闭塞土壤直接向大气排放CO2的通道,导致短期内在土壤浅层出现较高的CO2浓度分布;作物生长会导致CO2在土壤中累积,在小麦生长季内,0～30cm土壤CO2浓度廓线跟小麦根系生长密切相关;大气CO2浓度升高200±40μmol/mol使15cm土层的土壤CO2浓度提高12%±3%。     

广州地区早稻田施肥对N2O排放影响的初步研究

研究了广州地区华南农业大学早季稻实验田在农业管理措施和肥效基本相同的情况下，施用不同肥料对稻田Ｎ２Ｏ排放通量的影响。试验初步表明：早季稻稻田Ｎ２Ｏ排放规律是施纯化肥稻田Ｎ２Ｏ排放集中在施肥后４ｄ￣１８ｄ，施有机肥加化肥稻田Ｎ２Ｏ排放集中在施肥后第５ｄ￣１０ｄ，施猪粪肥几乎无Ｎ２Ｏ排放，施肥期稻田处于灌溉干湿状态有利于Ｎ２Ｏ排放。稻田处于灌溉淹水状态不利于Ｎ２Ｏ排放，稻田表层土壤温度高有利地Ｎ２Ｏ排     

巢湖流域河流沉积物N2O释放对水体溶存N2O贡献研究

2010年11月在巢湖支流丰乐河与杭埠河采用现场培养和实测方法研究了沉积物N2O释放对水体（水柱）溶存N2O的影响,并采用NO-3削减法估算了沉积物的反硝化速率。研究结果表明,丰乐河与杭埠河N2O平均溶存浓度分别为0.26±0.10（SD）μg N-N2O·L-1和0.18±0.04（SD）μg N-N2O·L-1,饱和度分别为186%和151%,表明两条河流为大气N2O的潜在释放源。丰乐河与杭埠河沉积物-水界面N2O平均释放通量分别为0.39±0.44、0.15±0.16 μg N-N2O·m-2·h-1,由此可分别贡献水体中约89% 和45%的溶存N2O。对河流沉积物的反硝化速率估算结果表明,丰乐河与杭埠河沉积物反硝化速率分别为0.12±0.07、0.10±0.05 mg N·m-2·h-1,与已有的沉积物反硝化速率报道相比较低。     

土壤质地及环境因子对农田N_2O排放的影响

[目的]研究土壤质地与环境因素对N2O排放通量的影响情况。[方法]采用实验室培养法,设4种土壤质地,8个土壤深度梯度(5～40 cm),6个温度梯度(10～35℃)、5个湿度含水量等进行试验研究。[结果]相同培养条件下,粘土类N2O排放通量高于粘壤土和粘砂质壤土,最低的为砂质土壤;在不同培养深度条件下的N2O排放通量,壤土类明显高于砂质土壤,两土壤类加入氮肥后的N2O排放通量高于对照土壤;土壤的N2O排放通量随温度的增加而增长,在相同温度下壤土类土壤N2O排放通量高于砂质土壤;N2O排放通量随土壤含水量的上升随之增加,至田间持水量时N2O排放通量达到最大;在相同的湿度条件下,N2O排放通量壤土类高于砂质土壤。[结论]重质地旱作土壤N2O排放通量要高于轻质地土壤。     

不同土层土壤理化生性状与反硝化酶活性N_2O排放通量的相关性研究

采用田间试验方法研究了干旱半干旱地区小麦田不同土层土壤理、化、生等因素与土壤反硝化酶活性、N2O排放通量的相关性。结果表明,在冬小麦生育期内,0—5cm土层土壤硝酸还原酶活性与相应土层土壤亚硝酸还原酶活性呈显著正相关,0—5cm,5—10cm土层土壤的温度与相应土层土壤硝酸还原酶活性呈显著负相关,土壤硝态氮含量和pH与土壤反硝化还原酶活性的相关性因土壤的不同土层而有差异;0—5cm,5—10cm土层土壤含水量,0—5cm,10—20cm土层土壤脲酶活性,5—10cm有机碳含量,硝酸还原酶活性与土壤中N2O排放通量呈显著正相关;5—10cm土层土壤温度、pH和10—20cm土层土壤磷酸酶活性、pH与之呈显著负相关。土壤N2O的排放主要是土壤反硝化作用的结果。