解冻期温带针叶林土壤微生物量氮和无机氮的时空特征

采用氯仿熏蒸浸提法测定了温带红松林和落叶松林土壤解冻过程中的微生物量氮、铵态氮和硝态氮含量并分析了微生物量氮和无机态氮的变化特征。结果表明,春季解冻期两种针叶林土壤微生物量氮存在明显的时空变化特征,土壤微生物量氮随解冻进程而不断增加,最大微生物量氮出现于解冻后期。两种针叶林0~10 cm层土壤微生物量含量显著高于10~20 cm层土壤。红松林0~10 cm层土壤微生物量氮含量明显高于落叶松林。两种林型土壤的铵态氮含量表现出相同的时间动态特征,均随解冻期的推进而不断升高,最大峰值出现于解冻末期。解冻期两种林型土壤存在两次硝态氮释放峰值,且0~10 cm土壤硝态氮含量显著高于10~20 cm土壤。北方针叶林土壤解冻期微生物量氮含量与土壤水分呈显著正相关关系。     

长白山原始林和次生林土壤有效氮含量对模拟氮沉降的响应

研究了长白山地区阔叶红松林和杨桦次生林生长季土壤有效氮(铵态氮+硝态氮)含量及其在高氮(50kg·hm-2·a-1)、低氮(25kg·hm-2·a-1)处理下的变化状况.结果表明:生长季内,两种林型土壤有效氮含量具有明显的季节变化特征.二者土壤铵态氮在研究期内均呈现先减少后增加再减少的变化趋势,而硝态氮在林型中的变化趋势不同:杨桦次生林中先减小后增加再减小;阔叶红松林中则呈减小的趋势,生长季末略有增加.杨桦次生林和阔叶红松林土壤有效氮的生长季总平均值分别为6.83和6.80mg·kg-1,其中铵态氮分别占45.36%和33.30%,硝态氮占54.64%和66.70%.两种林型土壤总有效氮、铵态氮和硝态氮含量对不同氮沉降梯度的响应大致相同,表现为随氮沉降量的增加而增加,其中高氮处理显著增加了土壤中的铵态氮、硝态氮及总有效氮的含量(P＜0.05),但这种促进效果在低氮处理下则不明显(P＞0.05).     

黄土丘陵区不同种植年限沙棘人工林土壤可溶性氮组分时空变化特征

为探究黄土丘陵区不同种植年限沙棘人工林对土壤可溶性氮组分积累的季节和坡位动态变化的影响，以志丹县金丁镇不同时间种植沙棘人工林（20年生、15年生、5年生）为研究对象，以荒草地为对照，采集0~20 cm土壤样品，分析土壤可溶性氮组分含量和比例的季节和坡位动态变化。结果表明，沙棘人工林可显著增加土壤硝态氮、铵态氮和可溶性有机氮（soluble organic nitrogen，SON）含量，沙棘人工林种植年限越长，土壤可溶性氮养分增加越明显。沙棘人工林土壤硝态氮、铵态氮和SON分别比荒草地增加109.72%、112.27%和19.62%。土壤可溶性氮组分存在显著的季节性动态变化，土壤SON春冬季（84.46 mg·kg^-1）较高，夏秋季（37.89 mg·kg^-1）较低，硝态氮春夏季（7.37 mg·kg^-1）较高，冬季（6.75 mg·kg^-1）较低，铵态氮秋季（6.58 mg·kg^-1）较高，其他季节变化不明显。土壤SON季节变化规律与硝态氮变化规律相反。土壤可溶性氮组分在坡位间的变化规律为坡下最高，坡上较低，坡下的硝态氮、铵态氮和SON分别比坡上高28.7%、3.89%和20.3%。土壤可溶性氮组分以土壤SON为主，占土壤TSN平均为81.1%，其次是土壤硝态氮，平均为10.0%，土壤铵态氮所占比例最低，平均为8.9%。在陕北黄土丘陵区，营造沙棘林能有效提高土壤氮素，并且林龄越长，土壤可溶性氮素提升越明显。     

原始红松林及其次生林土壤游离氨基酸季节动态变化

以凉水国家自然保护区内原始红松林及其次生林土壤为研究对象,测定了土壤游离氨基酸(TFAA)的质量分数,并分析了其与土壤铵态氮NH4+—N、硝态氮NO3-—N、有机质、全氮、水解氮的质量分数及含水率的关系。结果表明:原始红松林及其次生林的游离氨基酸质量分数都在7、8、9月呈现"V"型变化趋势;在同一月份中,TFAA、NH4+—N、NO3-—N之间具有相同的差异性关系,不同月份差异性不同。对土壤A层各形态氮素的质量分数及土壤基本性质指标进行相关分析可知:土壤游离氨基酸的质量分数与铵态氮、硝态氮、有机质、全氮、水解氮质量分数及含水率之间均不相关。对土壤A0及A层各指标进行相关分析可知:土壤游离氨基酸质量分数与铵态氮、硝态氮、全氮、水解氮质量分数以及含水率均相关性极显著(p0.01),与有机质质量分数不相关。     

凉水自然保护区原始阔叶红松林土壤微生物的主要生理类群及分布

采用稀释平板培养法分析了小兴安岭凉水自然保护区原始阔叶红松林根际、非根际土壤微生物数量及其主要生理类群分布规律。结果表明:原始阔叶红松林土壤微生物数量具有明显的垂直变化规律,即土壤微生物主要集中在0~20 cm处的土层,10 cm处数量达到高峰,总菌数最高达432.1×106CFUg-1,且随土层加深,微生物数量逐渐减少。在水平分布上,根际微生物的数量大于非根际。三大类土壤微生物中细菌数量占绝对优势,占总菌数的89%以上;放线菌次之,占总菌数的7%;真菌最少,占总菌数的4%。原始阔叶红松林各主要生理类群中,固氮菌数量最多,纤维素分解菌其次,解磷细菌最少。     

阔叶红松林和人工红松林土壤中可溶性有机氮的对比

测定了阔叶红松林与人工红松林土壤中的可溶性有机氮含量并进行分析,结果表明:阔叶红松林可溶性有机氮的质量分数随土壤层次的降低而降低,而人工红松林则随着土壤深度加深而增加;在A11、A12层阔叶红松林可溶性有机氮质量分数要高于人工红松林,而在AB层则是人工红松林高于阔叶红松林。阔叶红松林3个土层的可溶性有机氮平均质量分数分别为171.19×10-6、116.39×10-6、78.51×10-6,占可溶性总氮的84.93%、85.58%、92.02%;人工红松林3个土层的可溶性有机氮平均质量分数分别为84.16×10-6、95.82×10-6、102.87×10-6,占可溶性总氮的75.35%、93.58%、95.11%。阔叶红松林和人工红松林相同层次中的无机氮质量分数、可溶性有机氮/无机氮、可溶性有机氮/可溶性总氮比值差异不显著,可溶性总氮与可溶性有机氮质量分数差异显著。可溶性有机氮质量分数与全氮、有机质、可溶性总氮有显著相关关系,而与碱解氮、NH4 —N、NO3-—N、无机氮无显著相关关系。     

坡位对寒温带天然樟子松林土壤微生物生物量碳氮的影响

目的研究我国寒温带天然樟子松林土壤微生物生物量碳、氮含量与坡位之间的关系,了解樟子松林对立地条件的响应,揭示天然樟子松林土壤微生物生物量变化特征及影响因素。方法以大兴安岭北部不同坡位天然樟子松林为研究对象,选择坡上、坡中和坡下3种立地条件,采用氯仿熏蒸浸提法测定了0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层土壤微生物生物量碳、氮含量。对其季节动态变化规律及影响因素进行分析比较。结果在观测期内（5—9月）,樟子松林土壤微生物生物量碳、氮含量均呈现出波动式下降趋势,其变化范围分别是74.33 ~ 515.33 mg/kg和15.33 ~ 240.57 mg/kg,土壤微生物生物量碳氮比在1.04 ~ 5.73之间。坡位对土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比产生显著影响（P < 0.01）,坡下和坡中樟子松林土壤微生物生物碳、氮含量均值显著高于坡上（P < 0.05）;不同土层间土壤微生物生物量碳、氮含量也存在显著差异,0 ~ 10 cm土层显著高于10 ~ 20 cm土层（P < 0.05）。土壤微生物生物量碳、氮与土壤总有机碳、全氮和土壤含水量呈显著正相关,但与土壤温度和pH 值相关性不显著。结论坡位对天然樟子松林土壤微生物生物量影响显著,其含量存在明显的立地分异规律性,土壤总有机碳、全氮和土壤含水量是导致土壤微生物生物量碳、氮差异的主要影响因子。      

小兴安岭原始椴树红松林中幼龄林与成熟林土壤的理化性质

为评价小兴安岭不同森林植被类型对土壤碳氮库的影响,以小兴安岭原始椴树红松林成熟林和中幼龄林为研究对象,采样分析土壤总有机碳、全氮、磷、容重等土壤理化性质。结果表明:相同林龄条件下,随土层加深,椴树红松林成熟林和中幼龄林土壤容重增大,总孔隙度变小,土壤有机质、全氮、磷含量减少,但C/N、pH分布无规律性;不同林龄相同土层,中幼龄林的土壤有机质、全氮、磷略高于成熟林,且土壤有机质、全氮表层0~10cm差异显著,10~20cm、20~30cm差异不显著;含磷量差异均不显著。土壤有机质与全氮、孔隙度呈极显著正相关(P0.01),与容重呈极显著负相关(P0.01),与碳氮比呈显著相关(P0.05),与pH、含磷量相关关系不显著。     

海口市海防林不同类型森林土壤肥力差异分析

以海口市沿海3种不同森林类型植被为研究对象,釆用典型样地法,分析研究3种人工林(木麻黄林、加勒比松林、大叶相思林)土壤养分状况。结果表明,3种不同森林类型植被土壤属于弱酸性,低氮肥力土壤,全磷、全钾含量都很低;木麻黄林和加勒比松林土壤有效磷含量丰富,大叶相思土壤有效磷含量低;木麻黄林和大叶相思林土壤速效钾含量低,加勒比松林土壤速效钾含量中等;木麻黄林和加勒比松林土壤硝态氮和土壤铵态氮含量低,相思林土壤铵态氮和硝态氮较高。     

冻融时黑土耕层土壤氮素形态

以典型黑土区耕层土壤作为研究对象,采用室内模拟冻融的方法,研究了冻融循环次数(0、3、12次)与土壤含水量(自然含水量、饱和含水量)对黑土主要氮素形态,即土壤铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、铵态氮与硝态氮质量分数比值(ANR)、可溶性有机氮(SON)及微生物量氮(MBN)的影响。结果表明:自然含水量条件下,冻融可显著降低铵态氮质量分数,降低幅度42.55%~52.99%,增加土壤硝态氮质量分数,增加幅度可达349.01%~495.32%;饱和含水量条件下,ANR在多次冻融时表现出才显著降低趋势;SON质量分数仅在表少次冻融时有会显著变化(P0.05);MBN质量分数则随着冻融循环次数增加而显著降低。冻融循环次数对黑土耕层土氮素形态的影响大于土壤含水量,且主要通过显著降低铵态氮和MBN的质量分数、显著增加硝态氮和SON的质量分数实现的。     

太岳山油松人工林土壤质量随林龄的演变特征

为探讨土壤质量随林龄的演变特征,以山西太岳山40,60,80年生油松Pinus tabuliformis人工林为研究对象,采用综合指数评估相关的土壤质量状况。结果表明:随着油松人工林龄增加,土壤含水率显著增加,而土壤容重则显著减小;而0~10 cm土层的有机质、全氮、速效钾、铵态氮、硝态氮、有效磷质量分数增加最为显著;80年生油松林的土壤微生物碳氮质量分数分别在10~30 cm和0~20 cm土层显著大于60年生和40年生油松林,而不同林龄油松人工林的土壤质量综合指数为0.568（80年生油松纯林）> 0.500（60年生油松纯林）> 0.363（40年生油松纯林）。说明随着林龄的不断增加,土壤微生物量碳氮质量分数和理化性状得到了提高和改善,太岳山油松人工林的土壤综合质量也不断提升。     

原始红松林土壤微生物养分及相关性研究

[目的]为了探讨原始阔叶红松林土壤生化特性及其与土壤肥力的关系。[方法]对红皮云杉红松林、蒙古栎红松林、椴树红松林及2种对照林型的土壤微生物、土壤养分因子进行了测定和分析。[结果]3种原始阔叶红松林土壤微生物数量和土壤养分含量显著相关,土壤肥力均高于2种对照林型。土壤养分含量表现为红皮云杉红松林椴树红松林蒙古栎红松林落叶松人工林白桦人工林。[结论]土壤微生物数量、土壤养分含量显著相关性。     

长期施肥对红壤性水稻土氮素形态的影响

采用28年的长期田间定位试验,研究了长期不同施肥处理对红壤性水稻土氮素形态的影响。结果表明,在不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英绿肥,M）和无机肥与有机肥配施（NPKM）处理中,土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量均随土层深度的增加而降低;不同施肥处理土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量从高到低顺序均为：NPKM〉M〉NPK〉CK,长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施能提高全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量,即促进了土壤氮库的积累;且不同施肥处理A、P层碱解氮、铵态氮、硝态氮、微生物氮含量和土壤全氮含量之间呈极显著正相关关系。因此,无机肥配施有机肥可使土壤氮素各形态含量均显著提高,是提高土壤氮素肥力的根本途径。     

小兴安岭3种原始红松林的土壤有机碳研究

为阐明小兴安岭3 种原始红松林土壤有机碳变化特征及其影响机制,以沿海拔梯度分布的云冷杉红松林、椴 树红松林和蒙古栎红松林为研究对象,采样分析了土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量及土壤理化性 质。结果表明:3 种原始红松林土壤总有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳含量均随土层加深而递减;蒙古栎红松林 土壤总有机碳与易氧化碳含量最高,椴树红松林次之(仅10 ~20 cm 土层土壤总有机碳低于云冷杉红松林,但差异 不显著),云冷杉红松林最低,这种趋势(蒙古栎红松林 椴树红松林 云冷杉红松林)同海拔梯度变化一致。不同 林型土壤微生物生物量碳含量的差异在不同土壤层次有所不同,但差异均不显著;2 种活性碳、总有机碳与土壤全 氮、C蛐N 之间为显著(P 0.05)或极显著(P 0.01)正相关,与土壤密度呈极显著负相关(P 0.01)。综上,3 种原 始红松林土壤有机碳含量的差异是森林类型、海拔、土壤环境等因素综合作用的结果。      

氮素形态对甘薯土壤微生物及酶活性的影响

研究氮素形态对土壤微生物特性的影响对于土壤管理具有重要意义。本试验在大田条件下,采用随机区组设计研究了硝态氮、铵态氮和酰胺态氮对甘薯地土壤微生物生物量碳、活跃微生物生物量、土壤呼吸及土壤酶活性的影响。结果表明,土壤微生物生物量碳、活跃微生物量、呼吸速率和土壤酶活性对不同氮素形态的响应不同。土壤微生物生物量碳在块根膨大前中期以铵态氮处理最大,而在收获期以硝态氮处理最大。土壤活跃微生物量以铵态氮处理最大。土壤呼吸速率、呼吸熵、脲酶和蔗糖酶活性均以酰胺态氮处理最大。甘薯施用铵态氮肥有利于提高土壤活跃微生物量和微生物生物量碳,适当增施铵态氮是保证土壤生物健康的较好施氮模式。     

控氮对黄壤坡耕地小麦-玉米轮作土壤氮素分布特征的影响

【目的】为摸清氮肥与作物产量之间的关系,明确冬小麦/夏玉米轮作体系氮肥投入阈值范围,从污染源头控制氮肥的迁移、流失,提高氮肥吸收利用效率和减少环境污染提供理论依据。【方法】采用大田小区试验,设置不施肥对照、优化减氮25%、优化施肥、优化增氮125%、优化增氮150%、优化增氮200%等6个处理,研究黄壤坡耕地土壤中硝态氮、铵态氮及可溶性氮累积、迁移规律及作物产量的影响。【结果】施氮均能提高土壤硝态氮、铵态氮和可溶性氮的含量及其累积量;各处理硝态氮、铵态氮的垂直迁移趋势不同,且土壤硝态氮、铵态氮主要集中在0～40 cm土层,分别占总硝态氮含量的37.3%～55.1%、29.3%～45.1%,2种作物可溶性氮的垂直迁移趋势基本一致;与优化施肥相比,优化增氮处理对硝态氮、铵态氮向土壤深层迁移趋势影响作用明显,但对土壤可溶性氮向土壤深层迁移趋势影响不明显;施肥各处理的硝态氮、铵态氮和可溶性氮含量及小麦和玉米产量较不施肥处理均有显著增加。【结论】合理施用氮肥可降低土壤硝态氮、铵态氮和可溶性氮及提高作物产量。优化减氮(OPT-N)措施较其他施肥处理的经济效益和环境效益有显著提高,是值得推荐的施氮措施。     

外源化感物质阿魏酸对紫云英幼苗生长、根际土壤酶活性、微生物数量及土壤养分的影响

以紫云英为受试植物,研究不同浓度外源化感物质阿魏酸(10~(-7)、10~(-6)、10~(-5)、10~(-4)、10~(-3)mol/L)对紫云英幼苗形态、根际土壤的微生物数量、土壤酶活性以及土壤养分含量的影响。结果表明:阿魏酸对紫云英幼苗生长的形态指标均表现出"低浓度促进、高浓度抑制"的效应;随着阿魏酸浓度的增加,5种所测土壤酶活性全部呈下降趋势,所有微生物数量均呈递减趋势,土壤中的有机质含量、有效磷含量、速效钾含量和铵态氮含量均呈递减的趋势,而硝态氮则呈递增的趋势;并且土壤酶与土壤微生物数量均呈极显著正相关;土壤酶活性、细菌、真菌及放线菌数量与土壤有机质、有效磷、速效钾及铵态氮含量均呈极显著正相关;而硝态氮含量则与土壤酶活性、细菌、真菌及放线菌数量呈极显著负相关。     

不同施肥水平对长期麦豆轮作体系土壤氮素及产量的影响

探索施肥对长期轮作下土壤氮素变化及产量的影响,对优化氮素管理具有重要作用。通过优化施肥方案,对关中地区冬小麦-夏大豆长期轮作模式下作物产量及土壤全氮、硝态氮、铵态氮、微生物生物量氮含量动态变化进行定位研究。结果表明：土壤全氮、硝态氮、铵态氮含量秋冬季较高,春夏季较低,微生物生物量氮变化趋势与之相反。土壤中氮素各组分含量均表现为表层土高于下层土,土壤全氮、硝态氮、铵态氮平均含量及铵态氮层化比、土壤硝态氮与铵态氮比值随着化肥施用量的增加而增加,硝态氮层化比随施肥量的增加而减少。与不施肥相比,优化施肥促进微生物生物量氮含量的提升,而常规施肥导致微生物生物量氮含量下降。试验连续运行9 a后,施肥导致土壤pH和水分含量下降,对小麦、大豆产量有显著影响,与不施肥处理相比,小麦、大豆平均增产50.20%、45.29%。麦豆长期轮作种植模式下优化施肥在基本保证作物产量的同时,降低土壤中全氮、硝态氮、铵态氮含量,增加微生物生物量氮含量,减少化肥施用量。     

三峡库区汝溪河流域马尾松林地土壤氮素特性研究

以三峡库区汝溪河流域的马尾松纯林和马尾松 青冈混交林为研究对象,比较两种林分0~20,20~40和 40~60cm土层土壤氮库及相关酶活性特征,包括土壤全氮、铵态氮、硝态氮、微生物氮、蛋白酶、过氧化氢酶、脲 酶和蔗糖酶.结果表明:马尾松 青冈混交林和马尾松纯林各土层全氮含量无显著差异;马尾松 青冈混交林林地 各土层铵态氮含量分别为47.21,47.69和43.83mg/kg,显著高于马尾松纯林,分别增加了13.7%,24.8%和 31.5%;与马尾松纯林相比,马尾松 青冈混交林林地20~40,40~60cm 土层的硝态氮含量提高了2.2%和 3.2%,0~20,20~40cm土层的微生物氮含量提高了77.4%和60.4%.马尾松 青冈混交林林地各土层蛋白酶、 过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均显著高于马尾松纯林.因此,与马尾松纯林相比,马尾松 青冈混交林显著提高 林地内土壤酶的活性,改善土壤氮循环与供应状况.     

不同林龄杉木人工林土壤易变性碳、氮含量的变化

土壤微生物生物量虽然仅占土壤有机碳的5%,但在有机质分解与养分循环过程中扮演重要角色。采用空间替换时间的方法在我国亚热带地区选取杉木人工林5年、8年、21年、27年和40年等5个不同林龄,测定了土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮含量以及土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮含量,探究不同林龄杉木人工林土壤易变性碳、氮组分的变化特征。结果表明:不同林龄杉木人工林中,5年生林分土壤铵态氮含量显著高于8年生和40年生林分。27年生和40年生林分土壤可溶性有机碳(DOC)含量显著高于5年生和21年生林分。5年生杉木的微生物生物量碳(MBC)含量显著低于其他林龄,21年生林分土壤微生物生物量氮(MBN)含量最低。土壤硝态氮和全碳与土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮具有相关性,土壤微生物生物量碳与土壤全碳、全氮之间关系密切。研究结果表明,不同林龄杉木人工林土壤微生物碳氮库的大小可能与土壤养分有关。