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。     

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。     

三江平原湿地动态变化及驱动力分析

以1993年和2003年2个时期的TM和ETM图像作为基本的信息源,在实地考察和资料分析的基础上,利用Erdas软件对三江平原地区湿地数据进行提取。结果表明:(1)从土地变化结构上来看,2003年较1993年,三江平原的湿地、林地、草地面积呈减少趋势,其中湿地减少的最多,达到75.05%;耕地、水域、居民点面积增加,其中耕地的面积增加最大,为23.32%。(2)通过三江平原湿地空间变化分析可知,10 a间耕地增加了924 513.33 hm2,湿地变为耕地414 125.33 hm2,占湿地减少面积的70.46%,湿地转化为耕地的贡献率为44.79%;但是耕地转换为其它土地利用类型的面积很少。从得到的结果分析,影响三江平原湿地面积变化有3个原因:气温升高、年降水量减少使湿地面积退缩;人口增加加快了人类开垦湿地的步伐;空间区位因子的变化对于湿地的减少具有很大的影响。基于上述原因,提出了合理利用三江平原湿地和相应的保护对策的建议。     

种植年限对三江平原农田土壤剖面性质及碳、氮含量的影响

【目的】系统探讨三江平原湿地开垦后不同种植年限对土壤剖面性质及碳、氮含量变化等的影响规律，分析其相互关系，为该地区现有种植方式下耕地质量建设提供参考依据。【方法】采用野外实地调查方法，系统调查了三江平原宝清县北部、抚远县东南部两个垦区中不同农业利用年限土壤剖面层次、容重、植被组成等的变化，并采集表层和亚表层土壤样品，测定相应的碳、氮含量，分析其含量变化与种植年限的相互关系。【结果】随着种植年限的延长，土体中相应层次的形成和分化愈明显，腐殖质层厚度愈变薄，二者间呈显著负相关；土壤容重则随种植年限延长而增加，且二者间呈直线相关；表层和亚表层土壤有机碳的含量均随种植年限的增加而减少，二者间的相互关系可用二次多项式（Y = b0 + b1x + b2x2）形式表示；表层土壤全氮含量的变化与种植年限间亦呈显著负相关，且亦可用二次多项式形式来表示；土壤C/N比值亦随种植年限而变化，但与其所处的环境条件具有一定关系，且近年来其比值有下降的趋势。此外，还讨论了湿地农业利用后土壤有机碳储量的变化、立地条件对湿地性质的影响及湿地保护等相关问题。【结论】在当前三江平原耕地种植方式下，随着种植年限的延长，土壤耕层变薄、有机质及氮素含量下降的趋势较为明显，必须通过增加有机肥施用量、强化耕地养分管理、改进耕作方式等措施，防止这种趋势的继续，保证区域农业持续、稳定发展。     

三江平原湿地土壤CO2和CH4排放的初步研究

在三江平原选择 3种不同类型的湿地永久积水的漂筏苔草沼泽、季节性积水的小叶章草甸和无积水的恢复湿地.从 2002年 7月到 10月对漂筏苔草沼泽进行了土壤碳排放的观测, 2002年 8月中旬至 10月对小叶章草甸和恢复湿地进行了土壤碳排放的观测.观测结果表明,不同湿地类型下土壤 CO2和 CH4排放具有明显的差异,同段时期内 (2002年 8月中旬到 10月底 )土壤 CH4排放通量为小叶章草甸 (14.3 mg· m-2· h-1)>漂筏苔草沼泽 (7.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (-0.015 mg· m-2· h-1), CO2排放速率表现为小叶章草甸 (384.9 mg· m-2· h-1)>恢复湿地 (345.6 mg· m-2 · h-1)>漂筏苔草沼泽 (117.6 mg· m-2· h-1).温度是导致漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4的排放季节变化的主要驱动因子,也是恢复湿地土壤 CO2排放季节变化的主要驱动因子,但对其 CH4氧化吸收影响不明显.地表积水深度与漂筏苔草沼泽以及小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放均呈负相关,温度和积水深度的综合作用决定了漂筏苔草沼泽和小叶章草甸土壤 CO2和 CH4排放的季节变化特征.     

冻融作用对三江平原有机土吸附铵根离子及其分配系数的影响

冻融过程会影响土壤团聚体结构及微孔隙,进而影响土壤对阳离子的吸附。然而有关冻融过程对土壤吸附阳离子影响的研究很少。以典型湿地表层有机土壤为对象,通过室内模拟实验,研究了土壤饱和含水量下,冻融过程对有机土吸附低浓度铵根离子的影响。结果表明,冻融作用一般提高了有机土对铵根离子的吸附量,线性方程能较好的拟合低浓度范围氨氮的吸附,而且冻融作用降低了铵根离子吸附量为0时土壤溶液中氨氮的浓度。随着初始氨氮浓度从8.6mg·L-1升高到43.0mg·L-1,冻融条件下氨氮的分配系数从10.3L·kg-1升高到25.6L·kg-1;非冻融对照条件下氨氮的分配系数从7.0L·kg-1升高到19.8L·kg-1。冻融作用导致氨氮的分配系数增加了29.9%~47.3%,但氨氮的分配系数没有出现随冻融次数增加而升高的趋势。     

沼泽湿地土壤氮矿化对温度变化及冻融的响应

通过室内控制培养试验方法,研究了不同温度和冻融循环过程对沼泽湿地土壤有机氮矿化影响.结果表明,湿地土壤中无机氮以铵态氮为主,温度和培养时间显著影响土壤有机氮的矿化,在温度-25～30℃之间,N的矿化速率、硝化速率随温度增加而增加,30℃时矿化速率(1.17mg·k-1·d-1)和硝化速率(0.79mg·k-1·d-1)最大.沼泽湿地土壤有机氮矿化培养时间以4～5周较为适宜.冻结温度和冻融次数显著影响土壤有机氮矿化过程,且-25～5℃冻融循环比-5～5℃冻融循环矿化累积量高.冻融循环促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积,为春季植物生长提供足够的氮素,对维持生态系统稳定有重要意义.     

三江平原富锦湿地公园恢复初期土壤种子库特征

[目的]了解三江平原富锦湿地公园恢复初期种子库物种组成和规模。[方法]采用温室萌发法对比分析了三江平原恢复初期湿地和开垦湿地的土壤种子库特征。[结果]共萌发物种14种,其中,恢复湿地13种,开垦湿地8种,主要是稗(Echinochloa crusgalli)、香蒲(Typha sp.)、春蓼(Polygonum persicaria)、灰绿藜(Chenopodium glaucum)和菵草(Beckmannia syzigachne)等物种,缺乏薹草(Carex spp.)和小叶章(Calamagrostis angustifolia)等该地区典型沼生植物;恢复湿地单位面积萌发幼苗数量(389株/m~2)是开垦湿地(166株/m2)的2.3倍。地上植被常见香蒲(Typha angustifolia)、芦苇(Phragmites australis)、泽泻(Alisma plantago-aquatica)、水葱(Scirpus validus)和野慈姑(Sagittaria trifolia)等水生植物。[结论]在以恢复薹草湿地等浅水沼泽或湿草甸为目的时,应采用播种、移栽等方式补充种源,同时加强植被监测和水位管理,以促进目标植被的恢复。     

NIRS Prediction of SOM,TN and TP in a Meadow in the Sanjiang Plain,China

The aim of this study was to establish the applicability of near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) as a rapid method for the accurate estimation of nutrient components in agricultural soils. Focusing on the soil of the Sanjiang Plain, NIRS was used to predict soil organic matter (SOM), the total nitrogen (TN) and the total phosphorus (TP). A total of 540 samples were collected from the three different depths (180 samples from each depth: 0-10, 10-20 and 20-30 cm), from 2015 to 2017, from the Sanjiang Plain in Heilongjiang Province, China. From every depth, 120 samples were used to construct the calibration set. Other 60 samples were used to check the efficiency of the model. Combining the first-order differentiation with the partial least square (PLS) method, a prediction model was obtained to measure SOM, TN and TP. The correlation coefficient of SOM from 0 to 10 cm was R2=0.9567, from 10 to 20 cm was R2=0.9416, and from 20 to 30 cm was R2=0.9402. The corresponding ratio (standard deviation [SD]/root mean square error of prediction [RMSEP]) was >2.96. R2 of TN with the three depths was 0.9154, 0.9028 and 0.9024, respectively, all with SD/RMSEP>2.89. Meanwhile, R2 of TP with the three depths was 0.8974, 0.8624 and 0.7804, respectively, all with SD/RMSEP>2.50. These results demonstrated that NIRS based on the first-order differentiation and PLS could efficiently predict SOM, TN and TP from different soil depths.     

三江平原挠力河流域湿地不同开垦年限肥力的变化

利用相关分析、主成分分析等方法，对挠力河流域湿地开垦后不同利用年限的土壤肥力变化进行了分析。结果表明：湿地土壤开垦后的肥力退化显著，有机质和全氮含量下降。开垦l-2年后有机质下降6．0％，全氮下降3．1％；5年后则分别下降63．6％和62．5％。其他肥力因子的变化也与此有关。增加土壤有机肥料的投入量，防止土壤有机质含量的下降是防止土壤肥力退化的关键。     

三江平原地区土壤养分空间分布特征

[目的]全面、准确掌握三江平原地区土壤养分状况空间分布情况,为完善土壤养分管理制度与制定合理施肥措施提供初步的科学依据。[方法]基于网格法取样,用经典统计学和地统计学综合分析该区域土壤养分的空间变异特征。[结果]土壤养分指标的变异系数偏大,在20．17％～66．39％之间;在研究区域呈现一定的空间结构性,各养分指标的空间结构差别较大;空间自相关性明显,最佳拟合模型均为指数模型。块金值（C。）均较大,AN和AK的c。／c。＋C在25％～75％之间,其他指标的C。／Ｃ。＋Ｃ均〈25％。Kriging插值图表明,土壤养分的空间分布格局不同。[结论]从研究区域的整体养分状况来看,饶河县和宝清县交界处以及萝北县土壤养分状况较好．土壤OM、TN、rrP、AP含量均较高,而研究区域的西南部总体养分状况较差,OM、rr=N、_rK、AN、AP含量均处于较低的水平。地形条件、耕作年限是决定该区域土壤养分空间分布的关键因素。     

不同培肥对采煤塌陷地复垦土壤氮素变化的影响

通过连续2 a对塌陷地土壤复垦,研究玉米不同生育期内不同施肥条件下土壤中全氮、微生物氮和可溶性有机氮含量的变化。结果表明,塌陷地复垦土壤的全氮、微生物氮和可溶性有机氮含量逐年增加。有机肥+无机肥(N+M)处理对提高土壤全氮效果最好,有机肥+无机肥(N+M)、有机肥+无机肥+菌肥(N+M+F)和有机肥(M)处理间的差异不显著;有机肥+无机肥+菌肥(N+M+F)处理对提高土壤微生物氮和可溶性有机氮含量效果最好。     

三江平原芦苇湿地植物多样性的初步研究

研究了三江平原芦苇湿地群落类型、组成，种类的数量特征及在群落中的作用，对常见藻类、苔藓类的组成及土壤微生物的分布状况进行了调查研究。结果表明：该湿地芦苇群落类型主要为芦苇群落、芦苇-小叶樟=毛果苔草群落和芦苇-小叶樟-狭叶甜茅群落；芦苇群落为单一优势种，其余2个群落为芦苇、小叶樟双优势种群落。藻类主要以硅藻门藻类为主，土壤微生物主要为真菌和好氧性细菌，所占比例为4.3%和95.2%。     

三江平原主要土壤资源利用现状及对策

三江平原是国家重要的商品粮基地之一,为探索三江平原粮食持续增产潜力,就三江平原地区主要土壤资源在农业方面的利用现状及对策作了剖析,认为三江平原地区主要土壤类型多样,尤其是农业后备土壤资源,无论是在黑龙江省内还是中国国内都优于其他地区,具有较大的开发潜力。针对三江平原主要土壤资源的利用现状,为达到粮食持续增产的目的,搞好水利建设是该地区粮食增产的前提;种植优势作物是粮食增产的保证;改良中低产土壤是粮食增产的关键。     

垸田开发与江汉平原湿地演化

从历史的角度阐述了江汉平原垸田开发的过程以及效应．通过分析，可以发现垸田兴衰与湿地演化呈现出明显的负相关性．垸田开发不但改变了湿地空间格局、降低了生物多样性，而且影响了地区发展的可持续性．要实现江汉平原湿地的可持续发展，必须协调好人地关系，切实保护好湿地资源．     

不同农业土地利用类型对北方传统农耕区土壤养分含量及垂直分布的影响

为了探讨果树和蔬菜种植对传统农耕区土壤质量的影响,对北京市延怀盆地果园、蔬菜地土壤与传统种植作物玉米、豆科作物土壤的化学性质及养分垂直分布进行了比较研究,结果表明:(1)在100cm土层中,不同农业利用类型土壤中总有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效磷(AP)含量均呈现自上层向下层逐渐降低的趋势,养分含量的差异主要发生在0～10cm和10～25cm土层中。(2)在0～10cm土层中,种植果树土壤中SOC含量最高,种植蔬菜土壤中的TN、TP、AP最高;在10～25cm土层中,种植蔬菜的土壤中SOC、TN、TP、AP含量最高;在25～40cm土层中,种植蔬菜的土壤中AP含量显著高于种植其他作物土壤中AP含量;在40～70cm土层中,种植果树的土壤中TP含量显著高于种植其他作物土壤中TP含量;在40～100cm土层中,4种农业土地利用类型土壤中SOC和TN含量差异不显著。(3)种植果树有利于土壤质量和碳库含量的提高;蔬菜地养分含量较高,但存在较大水体富营养化的潜在风险。     

基于SEM三江平原湿地生态系统健康与扰动因素分析

依据三江平原湿地生态系统特点,用SPSS20.0和Lisrel8.7软件建立了结构方程模型。根据结构方程模型分析,确定湿地生态系统健康的主要影响因子及其相互关系。结果表明:自然扰动和人类扰动,直接影响湿地自我免疫与抗扰动能力的发挥;湿地自我免疫与抗扰动能力,又影响湿地满足人类社会需求能力,具有中介变量的属性。湿地满足人类社会需求能力,是湿地生态系统健康的直接表现;湿地自我免疫与抗扰动能力,是湿地生态系统健康的间接反映。     

湿地水分变化对小叶章根系分解及氮素动态的影响

2005年5月—2006年9月,利用三江平原典型碟形洼地的自然水分梯度作为水分变化研究的替代系统,结合分解袋法,模拟研究了湿地水分变化对典型草甸小叶章（TMC）和沼泽化草甸小叶章（MMC）根系分解及氮动态的影响。试验沿水分梯度设漂筏苔草群落（PF）、毛果苔草群落（MG）、乌拉苔草群落（WL）、沼泽化草甸小叶章群落（XII）、典型草甸小叶章群落（XI）和岛状林群落（DZL）6个分解小区。研究表明:水分条件对根系分解具有重要影响,当未来降水格局变化导致小叶章湿地形成积水环境后,TMC和MMC的根系失重率分别将降低29.12％～48.54%和21.81％～42.22%,分解速率将降低36.36％～55.17%和14.10％～32.91%,95%分解时间将增加2.95～6.34年和1.75～5.24 年。TMC和MMC的根系氮含量及氮积累系数的变化较为一致,但不同小区间的变化模式差异较大。二者根系的氮素一直表现为释放,但不同小区间的释放模式差别较大。C/N对分解过程氮养分的调控作用更为重要。TMC和MMC根系的氮现存量分别为10.24 和25.80 g/m2,氮年归还量分别大于3.90和4.96 g/(m2·a)。温度对根系相对分解速率具有促进作用,水分条件对其具有抑制作用。当分解环境的养分状况不发生较大变化时,相对分解速率取决于根系基质质量,当养分状况发生较大改变时,相对分解速率取决于环境养分供给状况。      

三江平原芦苇湿地生态系统N素的季节动态

三江平原芦苇湿地生态系统在5～10月的生长季节中,芦苇不同构件及土壤中N素季节动态变化存在明显差异。研究结果表明：在生长季节初期,地上部各构件N素含量增长迅速,季末花序、果实及地下部各构件N素含量达到最大值;芦苇构件N素贮量以根茎最大,叶鞘最小;在土壤不同层次中全N和速效N含量变化较大,与芦苇的生长、土壤温度、土壤含水量和土壤微生物密切相关;速效N贮量在生长季节初期主要集中在土壤近表层30～60cm,末期集中在土壤近表层30～45cm处,而在土壤近表层15cm处则呈现有规律的变化。     

三江平原湿地岛状林土壤节肢动物多样性

利用巴氏罐诱法,对三江平原典型湿地岛状林土壤节肢动物进行了标本采集与数据收集。经过室内标本的整理鉴定和数据分析,共获得标本3803号,分属于11个类别,其中大部分是昆虫(2995号)。昆虫各大目中,蚂蚁和弹尾目数量最多,分别为1553号和1018号,鞘翅目、半翅目等也有相当数量的分布,直翅目、蚤目、同翅目的数量相对较少,其他类群主要为多足纲动物及蛛形纲动物;岛状林Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数在6月最高,7月最低;蚂蚁是土壤节肢动物的优势物种,与其他土壤节肢动物数量有显著差异;在岛状林采集到13种步甲,表明湿地岛状林是湿地多样性研究的重要区域。