石砌深窄沟长期排水对冷浸田土壤 C、N、P化学计量及酶活性的影响

通过连续30a的冷浸田开沟排水定位平台,研究石砌深窄沟改造冷浸田不同离沟距离的土壤 C、N、P生态化学计量学特征及土壤酶活性。结果表明,离沟5、15、25m 位点土壤,与典型冷浸田位点（离沟75m 位点,CK）相比,土壤全 C、全 P含量均呈下降趋势。离沟5、15、25m 位点土壤 C／N 值分别较 CK 降低2．56、1．03、0．91个单位,差异均显著。过氧化氢酶、转化酶活性变化趋势与 C／N 值一致,5～25m 位点二者分别较CK 降低0．3％～10．0％、36．6％～62．5％;而脲酶、酸性磷酸酶、硝酸还原酶活性与 CK 相比均呈上升趋势,且过氧化氢酶、转化酶活性随着离沟距离的增加而提高,酸性磷酸酶、硝酸还原酶则随离沟距离的增加而降低。土壤 C、N、P含量间存在显著相关性,但三者与土壤酶无显著相关,而土壤 C／N 值与脲酶、磷酸酶及硝酸还原酶呈显著相关。上述说明,C／N 值较单一的有机碳与全 N 指标更能体现土壤酶间的关系,土壤 C／N 值可作为冷浸田改造效果评价的一个参考指标。     

我国陆地生态系统土壤·植物生态化学计量学研究进展

概况了生态化学计量学的概念、基本理论,重点分析了我国陆地生态系统土壤、植物生态化学计量学在不同生态系统、不同温度带及不同演替阶段的特征,并从生物、非生物因素及人类干扰3个方面综述了土壤、植物化学计量学特征的驱动因素,最后总结了我国生态化学计量学的研究现状并展望了未来的研究方向。     

闽江河口稻田土壤甲烷产生潜力及其对炉渣添加的响应

对闽江河口稻田甲烷产生潜力及其对炉渣添加的响应特征进行了初步研究,结果表明,(1)稻田土壤甲烷产生潜力在培养第3天出现峰值,10-20 cm土壤是甲烷产生的主要发生层;(2)甲烷产生潜力的剖面变异性低于时间变异性;(3)炉渣添加对0-40 cm土壤层次甲烷产生潜力具有抑制作用,但不同土壤层次甲烷产生潜力对炉渣添加比例的响应有所不同。     

农田面源流失C、N、P元素的生态化学计量与生态拦截沟渠工程

综合生态拦截沟渠内土壤、水体、微生物、浮游植物、浮游动物、水生高等植物中C、N、P元素的生态化学计量研究进行分析,阐明生态拦截沟渠建设对改变农田排水的化学计量学属性、消减农业面源污染、降低水体富营养化程度以及控制藻类水华等方面的影响,以期为生态拦截技术的开发提供理论依据。     

常绿阔叶林藤本植物叶片N、P、K生态化学计量学特征

【目的】研究广西大明山国家级自然保护区常绿阔叶林中30种藤本植物叶片N、P、K生态化学计量学特征,为丰富群落生态化学计量学提供基础数据。【方法】在大明山天坪站保存完好的常绿阔叶林中设置20m×20m标准样地80块,共3．2ha,在每个标准样地左下角设置5rex5m的小样方,对藤本植物多样性进行调查,根据重要值,采集30种藤本植物叶片,进行叶片N、P、K含量测定。【结果】叶片N、P、K变化范围分别为3．52-54．71、0．21-3．36、0．48-4．23g／kg。各个化学计量因子之间存在一定的线性关系,草质藤本叶片N：K含量均大于木质藤本,P含量差异不显著。【结论】大明山常绿阔叶林中多数藤本植物是受N或P或N：P的影响,约30％的种类受到N元素限制,而受NP元素限制的植物相对少;草质藤本叶片比木质藤本有更强的N、K元素存储能力。     

稻田长期施用沼液对土壤化学性质及碳氮磷生态化学计量比的影响

为探明连续施用沼液后对稻田土壤理化性状和碳氮磷生态化学计量比的影响,在浙江省桐乡市设置不施沼液和连续沼液施用时间为4、2 a的稻田样区各1个,并在各样区采集4个0~30 cm的土样,分析其土壤肥力主要指标。结果显示,1)施用沼液4 a处理的土壤pH比不施沼液的土壤pH显著降低;2)施用沼液4 a的土壤有机质含量(27.98 g·kg^-1)、阳离子交换量(19.75 cmol·kg^-1)、电导率(116.5 μS·cm ^-1)显著高于不施沼液土壤;3)施用沼液4 a土壤全氮(1.45 g·kg^-1)、全磷(2.61 g·kg^-1)、全钾(26.3 g·kg^-1)、碱解氮(89.7 mg·kg^-1)、有效磷(234.7 mg·kg^-1)、速效钾(254.5 mg·kg^-1)和NH₄-N(48.40 mg·kg^-1)含量均比不施沼液处理显著提高;4)施用沼液4 a处理的土壤C∶N∶P比为8.71∶1.00∶4.84,显著低于不施沼液的土壤。稻田施用沼液4 a处理与不施沼液的C∶N比无显著性差异,而C∶P比和N∶P比则低于不施沼液的土壤。在土壤肥力较高稻田上施用沼液导致土壤全量和速效养分的累积以及C∶P、N∶P比的降低,稻田土壤可能存在养分流失的风险。     

青海省祁连圆柏针叶和土壤C、N、P生态化学计量及其影响因子

【目的】探究祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征,解决祁连圆柏与土壤之间的养分循环和供应等问题,为青海省植被保护与修复提供依据。【方法】以祁连圆柏天然次生林为研究对象,在青海省不同地区（祁连县、德令哈市、乌兰县、都兰县、兴海县、泽库县）以及不同海拔（2 900~3 519 m）采集祁连圆柏针叶和林下土壤样品,综合探究针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量特征,以及祁连圆柏生态化学计量内稳性之间的差异,并采用冗余分析研究环境因子对其的影响。【结果】①不同地区、不同海拔间祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量均存在明显的差异,其中泽库县和海拔3 000 m地区祁连圆柏针叶及林下土壤总氮（TN）、全磷（TP）含量均相对较高,祁连圆柏生长速率快。②祁连圆柏针叶全碳（TC）、C∶N、C∶P和N∶P为绝对稳态型,针叶TN和TP含量均为稳态型。③祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及生态化学计量受平均气温、海拔、年均降水量、pH等环境因子的综合影响,环境因子对祁连圆柏针叶和林下土壤C、N、P含量及其生态化学计量差异的累计解释率分别为73.34%和57.10%。【结论】祁连圆柏内稳性较强,具有良好的生态适应性,其中泽库县和海拔3 000 m处较适合祁连圆柏生存,可进一步作为青海省天然林保护修复以及种苗培育的重点区域。整体来看,祁连圆柏生长主要受N元素的限制,可采取叶面喷施氮肥、引入固氮植物或者适当降低土壤pH值等措施以促进其生长。     

中国南方5个地区木本植物根及叶片 N、P生态化学计量学特征

氮(N)、磷(P)是维系植物生长发育的两种重要的基础营养元素。区域尺度范围的N、P元素化学计量研究可以更好地认识陆地生态系统的空间尺度格局变化。同时,与植物体内各个器官之间(如根叶之间)的N、P含量密切相关,使其能够快速应对外部环境变化,调节生长速率,使生物体达到最适生长。选取西双版纳、贡嘎山、鼎湖山、武夷山和尤溪5个中国南方地区的木本植物(以乔木为主)为研究对象,分析了植物根、叶器官内部以及器官之间的N、P化学计量学特征。结果表明,上述5个地区相同器官的N、P含量变幅较大,造成地区间养分含量的差异可能是由于土壤养分、温度和降水。同一地区植物不同器官的N、P含量都是叶大于根。根或叶内部的N-P、N-N:P以及P-N:P基本呈现等速比例关系,表明在各器官内部N、P含量相互促进的作用明显。根、叶之间的N含量、P含量以及N:P则呈现异速比例关系。说明不同器官之间对某种养分的分配彼此相互影响、相互协调。     

生态化学计量学特征及其应用研究进展

生态化学计量学已成为生态学研究的热点问题。作为一门新兴学科,综观国内外最新研究进展,相关研究目前尚存在着许多不足。基于此,从全球与区域尺度、功能群尺度及个体水平3个方面阐述生态化学计量学特征,从空间、时间、生境和植物类型等生物与非生物因素综述生态化学计量学特征的驱动因素。并讨论生态化学计量学特征在限制性养分判断、生态系统稳定性、生长率与C:N:P关系中的应用。     

干旱胁迫对白枪杆幼苗生长生物量及C、N、P化学计量特征的影响

【目的】研究不同干旱胁迫程度对白枪杆幼苗生长、生物量积累与分配,以及不同器官C、N、P积累与分配,探究白枪杆对不同干旱环境的适应性。【方法】以1 a生白枪杆幼苗实生苗为试验材料,研究干旱胁迫处理分别是对照（CK）、轻度干旱胁迫（LS）、中度干旱胁迫（MS）和重度干旱胁迫（SS）对白枪杆幼苗生长、生物量的积累量与分配、根冠比、各器官C、N、P含量及化学计量特征的分析和各器官C、N、P的积累和分配规律等指标测定。【结果】随干旱胁迫程度的上升,白枪杆幼苗的苗高和地径的增长量显著降低（P<0.05）。叶片、茎和根的生物量及总生物量、叶片生物量占比降低,茎和根生物量占比和根冠比降低。白枪杆幼苗C、N和P的积累量随干旱胁迫程度的上升呈下降趋势;与适宜的水分处理相比,白枪杆幼苗各器官的C∶N均呈先下降后上升的趋势,叶片和根的C∶P呈先下降后上升的趋势;白枪杆幼苗各器官N∶P低于14,表明生长主要受N限制。【结论】白枪杆幼苗生长及生物量和C、N、P含量及化学计量特征对不同干旱胁迫程度的响应有差异,主要表现在随干旱胁迫程度的上升,白枪杆幼苗的苗高、地径增长量呈下降趋势,生物量的分配也倾向于地下部分...     

互花米草与短叶茳芏枯落物分解过程中碳氮磷化学计量学特征

为了揭示植物枯落物分解过程中元素生态化学计量学特征,对闽江河口湿地互花米草和短叶茳芏枯落物分解过程进行了测定.结果表明:整个分解期间内(2007年1-10月),在近潮沟生境和远潮沟生境,互花米草枯落物分解速率、氮磷养分含量低于短叶茳芏枯落物,但热值高于短叶茳芏枯落物;近潮沟生境,互花米草和短叶茳芏枯落物分解过程中平均C/N、C/P和N/P分别为70.5和34.7,2285.8和1210.7,32.8和35.4;远潮沟生境互花米草和短叶茳芏枯落物分解过程中平均C/N、C/P和N/P分别为72.7和33.2,2519.2和1167.0,34.0和35.9,两种生境下均表现为互花米草具有较高的C/N、C/P和较低的N/P;互花米草枯落物分解过程中具有较高的C/N和C/P,其分解速率较低.     

洱海流域灌水模式对稻田可溶性氮磷浓度的影响

面源污染是全球水环境污染治理面临的严峻挑战之一,氮磷污染是面源污染重要的组成部分。为了探索洱海流域水稻种植较优的灌水模式以促进农业生产和减少面源污染,开展了不同灌水模式施肥后地表水、土壤水和地下水的氮磷浓度变化的试验研究。结果表明同施肥量处理下,稻田地表水中铵氮和磷酸盐浓度在施肥后1天达到峰值,7天到达最低值,之后趋于相对稳定。土壤水和地下水的峰值有滞后性且滞后2天。与常灌相比同一指标控灌浓度总体高于常灌,有利于提高水肥利用率,同时控灌渗漏量低于常灌,使得通过渗漏进入地下水中的污染物降低。     

不同氮磷比对北洛河中藻类生长的影响

为探究不同氮磷比条件下北洛河中藻类的生长情况与多样性变化,本研究于北洛河下桃水电站坝上水库采集水样,通过添加磷酸盐提高水体中总磷浓度、调整氮磷比,根据总磷浓度(0.02、0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50 mg·L^-1)共设置11个处理组,进行5 d的藻类培养实验。结果表明：不同培养体系中共鉴定出藻类4门31属,其中蓝藻门的微囊藻属、平裂藻属和绿藻门的栅藻属、十字藻属、惠氏藻属的占比相对较高,为北洛河中的优势种属;藻类细胞丰度随着总磷浓度升高先逐渐上升,并在0.40 mg·L^-1组达到最高;当总磷浓度≥0.10 mg·L^-1时,优势藻类开始暴发性生长,导致物种丰富度指数显著升高(P<0.05),而Shannon多样性指数、Simpson优势度指数、Pielou均匀度指数显著下降(P<0.05)。通过对水样中氮磷浓度进行测定发现,随着外源磷输入量的增加,藻类对总氮的吸收加快;当总磷浓度高于0.10 mg·L^-1时,可明显促进藻...     

化肥配施生物炭对稻田田面水氮磷流失风险影响

在控制外源氮输入相同的前提下,通过大田试验研究生物炭部分替代化肥作为底肥,不同生物炭施用量(5、10、20 t·hm~(-2))对水稻生长期内稻田田面水氮磷迁移转化特征的影响。研究结果表明:各处理的田面水总氮、硝氮、铵氮浓度在施肥后第3 d达到最高,然后迅速下降,并逐渐稳定;田面水总磷浓度在施肥后2~4 d内增幅较小,而后迅速下降至稳定,施加生物炭对田面水总磷的影响不大;可溶性磷浓度在施肥后2~4 d内处于平稳下降的状态,之后迅速下降至稳定。稻田施肥后10 d内是控制氮磷流失的最佳时段。采用生物炭代替部分化肥的施肥方式,在一定范围内能降低稻田田面水的氮磷浓度,稻田退水氮、磷的输出负荷分别减少了39%~50%和38%~50%,显著提高了水稻生态效益。通过综合效益评估可知,施加5 t生物炭代替化肥是综合效益最高的施肥方法,该施肥方式下氮、磷的年输出负荷分别为16.83、1.89 kg·hm~(-2)。     

珠三角地区施肥对早稻氮素径流流失的影响

选择珠三角地区典型水田为径流监测点,在2008年4～7月和2009年4～7月期间,定点收集早造稻田径流样品,探讨了天然降雨下当季施肥对氮素径流流失的影响。结果表明:2008年和2009年的产流率分别达到90%和80%以上,常规处理(F)与对照处理(F0)之间的历次径流量均无显著差异;整个早稻期间,2008年和2009年常规处理(F)的总氮平均流失浓度分别比对照处理(F0)高出286%和80.7%,总氮流失量分别达到28.4kg/hm2和21.0kg/hm2,分别比对照处理(F0)高出89.7%和41.2%,表明施肥是早造稻田氮素径流流失的主要贡献因子。2008年和2009年的氮素径流流失系数分别为12.6%和3.6%,施肥量对不同年份间的流失系数影响很大。     

长江流域典型单季稻田间水文及氮素流失特征

为探究稻田水文和氮素流失特征以及二者之间的关系,以我国三大水稻主产区之一的长江流域稻作区典型单季稻田为对象,开展田间尺度多因子水分与氮素流失原位动态监测。结果表明：田面水位高度主要受降雨和灌溉的影响,田间水肥管理是不同深度土壤含水量、田面水和土壤水中氮素浓度动态变化的主要影响因素。地表径流流失是平水年稻田氮素流失的主要途径,整个生育期内流失量为8.70 kg·hm^-2;渗漏流失是枯水年稻田氮素流失的主要途径,整个生育期内流失量为4.86 kg·hm^-2。返青期是氮素渗漏流失的关键生育期,平水年和枯水年该时期渗漏流失量分别为1.73 kg·hm^-2和2.14 kg·hm^-2;分蘖期和拔节孕穗期是氮素地表径流流失的关键生育期,平水年和枯水年这两个时期地表径流流失量分别为7.10 kg·hm^-2和1.26 kg·hm^-2。稻田水文与氮素流失之间密切相关,田面水位动态变化可以影响稻田渗漏水量和地表径流水量,进而影响稻田氮素流失量。研究表明,应该避免水稻生育前期(返...     

岷江上游典型土壤磷的迁移特性研究

通过选取岷江上游典型土壤类型褐土、黄棕壤、暗棕壤和亚高山草甸土,分析其磷组分特征及固磷能力,以期了解土壤磷的迁移特性。结果表明,H_2O-P和Na HCO3-P含量分别在3.39~10.91 mg·kg~(-1)和5.70~51.97 mg·kg~(-1)之间,这类磷易随土壤侵蚀而流失。褐土和黄棕壤以HCl-P为主,暗棕壤和亚高山草甸土则以Na H-P为主,其占全磷的比例分别为71.36%、24.75%、62.16%和53.04%。因此,当NaOH-P或HCl-P随土壤颗粒进入水体后,它们向水体迁移释放磷的能力较强。该区域土壤磷的最大吸附量、最大缓冲量和吸持指数表明,褐土和黄棕壤的磷素向液相释放迁移的风险高于暗棕壤和亚高山草甸土。磷素零点吸附平衡浓度介于19.44~24.08 mg·L~(-1)之间,均大于水体富营养化临界值0.35 mg·L~(-1)。综上,岷江上游土壤磷素迁移的风险较高。     

牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响

为探讨牛粪化肥最优配比条件下不同轮作方式对稻田氮磷流失的影响,通过田间小区试验设置Y-OL（70%化肥+30%牛粪-黑麦草-水稻）、Y-OV（70%化肥+30%牛粪-紫花苕-水稻）、Y-ON（70%化肥+30%牛粪-冬闲-水稻）3种轮作处理,以C-ON（100%化肥-冬闲-水稻）为对照,研究不同轮作模式下水稻产量及稻田田面水、下渗水、径流中的总氮（TN）和总磷（TP）浓度变化特征。结果表明：不同处理田面水TN浓度在施穗肥后第2 d达到峰值,TP浓度在施基肥第2 d达到峰值,且最高值均出现在Y-ON处理; C-ON和Y-ON处理下渗水TN浓度在施基肥第2 d出现峰值,Y-OL和Y-OV处理下渗水TN浓度在施穗肥后第2 d出现峰值,在整个水稻生育期Y-OV处理下渗水TP浓度整体低于其他处理;不同处理间稻田氮磷径流流失量无显著差异,稻田氮磷径流流失量与降雨量极显著相关,且降雨量最大时,各处理TN径流流失量占径流流失总量的70.24%~73.42%,TP径流流失量占径流流失总量的35.12%~42.42%; Y-OV、Y-OL、Y-ON处理TN总流失量与C-ON相比分别降低43.92%、25.21%、35.74%,Y-OL、Y-ON处理TP总流失量与C-ON相比分别显著上升66.67%、13.13%,Y-OV处理TP总流失量与C-ON无显著差异; Y-OV、Y-OL、Y-ON各处理水稻产量与C-ON相比无显著差异。研究表明,70%化肥+30%牛粪施肥条件下,紫花苕-水稻的轮作方式可保证水稻产量,有效降低下渗水和径流中氮素流失量且维持较低水平的磷素流失量,是一种有效减少氮磷面源污染、增加土地利用效率的种植模式。     

利用大型径流场研究太湖地区稻田磷素径流排放

2001~2002年利用大型径流场在太湖地区乌栅土上研究常规施肥条件下稻田径流磷排放情况。结果表明:稻季径流磷主要为颗粒磷,比例为50.1%~98.8%,溶解磷比例较低;磷素径流排放主要发生在水稻生育前期,稻季后期排放量较少;2001、2002年稻季径流输出总磷量分别为0.97、0.24 kg.hm-2,均低于同期降雨和灌溉输入总量,用磷浓度较高的水体灌溉稻田可能是减少周围水体磷总量的有效方法。研究该地区水体富营养化时不可忽视降雨输入磷。     

闽江口塔礁洲湿地重金属的分布特征

对闽江口塔礁洲湿地40个采样点的表层沉积物中的重金属含量进行测定.结果表明:Cu、Pb、Zn、Cd的含量分别为4.13-42.62、40.31-104.63、50.36-516.39、0.14-1.39mg·kg-1;各元素平均含量从大到小排序为Zn、Pb、Cu、Cd;对比国内外典型河口,塔礁洲湿地的Cu、Cd含量处于...