黄土高原子午岭辽东栎林植物和土壤碳氮磷化学计量学特征

选取黄土高原子午岭林区的幼龄林、近熟林和成熟林3个林龄阶段的辽东栎林为对象,通过测定林内植物、枯落物和土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,研究不同生长阶段植株、枯落物及土壤的化学计量学特征。结果显示:林内植物各器官(叶、枝、干和根)之间C、N、P含量均存在显著性差异,分别在245.3~492.6g/kg,1.57~20.6g/kg和0.11~1.63g/kg之间;枯落物C、N和P含量分别在283.5~329.0g/kg,11.5~13.2g/kg和0.73~1.06g/kg之间。在不同生长阶段,植物C含量无显著性差异;植物N和P含量,枯落物和土壤C、N和P含量均存在显著性差异。具体表现为随着林龄的增加,植物叶片C∶N和C∶P显著增加,N∶P先增加后减小;枯落物C∶N、C∶P和N∶P均显著增加;土壤C∶N显著减小,C∶P先增加后减小,N∶P无显著性差异。植物叶片和枯落物与土壤N和P含量和化学计量特征呈显著的线性相关,说明土壤中N、P供应量影响植物体中的N、P含量。     

中国湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征研究

明确区域及全球湿地土壤中是否存在类似“Redfield比值(Redfield ratio)”的碳氮磷(C∶N∶P)比例,是认识湿地生态系统中元素循环,构建湿地物质循环模型的基础。本文基于《中国沼泽志》中有详细土壤理化性质记录的119块沼泽湿地数据,利用数理统计方法,分析了区域尺度上湿地土壤中碳C∶N∶P生态化学计量学特征及分布格局,并探讨了其可能的影响因素。结果表明,中国湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P(摩尔比)平均为18.22、245.22和13.60,高于中国及世界土壤中C∶N、C∶P和N∶P的平均值,C∶N∶P比例平均值为245∶13.6∶1。碳、氮、磷三者之间并不具备显著的两两相关性,说明中国湿地土壤中不存在类似于“Redfield比值”的C∶N∶P比例。相比于N元素,湿地生态系统更多受到P供应的限制。不同湿地类型或不同盐度情况下湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P存在显著性差异,而植被类型对土壤中C∶N、C∶P和N∶P影响不大。相关性分析表明,海拔高度、温度(年平均气温、1月平均气温、7月平均气温、活动积温)及p H是决定湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P的主要因素。考虑到海拔与C∶P及N∶P之间极显著的相关关系,海拔这一非地带性因子是决定湿地土壤C∶N∶P计量学特征的主要因素。     

不同氮磷施肥量对玉米生育期土壤微生物量的影响

通过田间小区试验研究了不同N、P施肥量对玉米生育期土壤微生物量C、N、P的影响。结果表明，不同N、P施肥量对微生物量C无明显影响；施N肥量高(225kg/hm²)时降低微生物量N；当施P肥达225kg/hm²时则对微生物量P产生明显的抑制作用。     

黑土区组合施肥技术对土壤氮磷的影响

定位试验研究有机肥、生物肥和化肥组合施肥技术对土壤N、P养分元素的影响结果表明,组合施肥较单施化肥土壤全N增加0.05g/kg,速效氮(除Ⅱ处理)增加6.6～44.6mg/kg,土壤全P增加0.15～0.29g/kg,速效磷增加15.68～51.07mg/kg。组合施肥较单施化肥土壤N素增量全N增加0.2～0.25g/kg,速效氮增加11.6～39.4 mg/kg,全P增加0.09～0.24g/kg,速效磷增加23.59～57.82mg/kg。组合施肥较单施化肥净收入高19.4％～37.3％。     

基于文献计量分析的土壤固碳研究进展

为了解国内外土壤固碳的相关研究前沿与进展,本文基于Web of Science核心数据库与CNKI数据库,利用文献计量分析方法对领域内的研究现状、研究热点和前沿趋势进行了分析.研究结果表明:关于土壤固碳研究的发文量整体呈上升趋势,且近几年增幅较大.美国的发文量及发文期刊的影响力均较高.从国际合作水平来看,中美两国的合作...     

土壤重金属迁移转化领域研究的文献计量分析

研究在概要地分析土壤重金属迁移转化的研究现状和热点问题的基础上,对过去十年在该领域发表的文章进行了定量和定性评估。对用Web of Science检索2009～2018年重金属迁移转化领域中的文献,经Citespace软件可视化处理,对不同国家、期刊、机构、高被引论文和研究热点进行了对比分析。截止2018年12月5号,共检索出19778篇论文。结果表明,中国在该领域的发文量最高,中国科学院是领先的研究机构,发表文章影响因子较高的期刊是Environmental Science&Technology和Journal of Hazardous Materials。科研人员对重金属Cu、Zn、Cd、Pb以及As的污染关注较多,研究内容包括重金属在土壤中的迁移、生物有效性以及土壤修复过程中重金属的形态变化。     

基于文献计量的土壤健康评价研究进展可视化分析

土壤健康是食品安全和人类生命健康的基础保障，开展土壤健康评价、掌握土壤健康状况对土壤保护和农业可持续发展具有重要意义。本文以Web of Science核心数据库中收录的土壤健康评价相关文献为基础数据，采用CiteSpace工具文献数量、题目、关键词、作者等信息进行可视化计量分析。结果表明：（1）土壤健康评价是一项环境科学、土壤科学、农学等多学科交叉的研究领域，目前正处于快速发展时期；美国在这一领域的研究实力和国际影响力最大，我国虽然起步较晚但发展迅速，发展潜力巨大。（2）土壤健康概念从狭义到广义，评价指标从理化属性到物理、化学、生物综合指标，评价体系从单一粮食生产到多种生态系统服务功能，方法模型从专家经验到系统建模，技术手段从常规检测到微生物组学、地信遥感等正在逐步改进和完善。（3）生物学指标、土壤多功能定量评价、客观准确的评价模型等是目前土壤健康评价研究的前沿和热点。我国土壤健康评价研究尚处于发展阶段，本文对国际土壤健康评价进展情况的总结梳理对我国相关研究工作的开展提供了一定的参考与借鉴。     

基于文献计量学的土壤种子库研究进展分析

为了把握土壤种子库在国内外的研究现状及研究前沿动态，客观反映各个国家、机构及研究者在该领域的影响力，本文基于文献计量学分析方法，对Web of Science数据库1999—2020年和中国知网数据库1983—2020年的研究成果进行了分析。结果表明：该领域的科研成果在国内外的发文趋势不同，国外期刊论文逐年上升，但国内论文自2009年以后开始下降。在发文量的国家排序中，美国排名第1，澳大利亚和中国分别位列第2和第3。国家间合作关系密切程度不大，相比较而言，美国的合作贡献量最大。中国科学院在该领域的发文量最多，总被引次数也最大，刊载该领域论文的外文期刊主要为《Plant Ecology》《Journal of Vegetation Science》和《Applied Vegetation Science》，中文期刊主要为《生态学报》《生态学杂志》和《植物生态学报》，该领域的文章在外文论文中主要集中在环境科学与生态学、生态学和植物科学3个学科，而国内主要集中在农业资源与环境、林学、生物学3个学科。目前，有关土壤种子库的研究主要集中在对种子库中种子本身特征、与地上植被的关系、土壤中种子持久性...     

基于文献计量分析有机质影响土壤重金属生物有效性的研究热点和趋势

基于CNKI及Web of Science数据库,利用Citespace软件,对该方面的研究主要结构、研究基础、热点问题及趋势等开展分析,探讨有机质对重金属生物有效性的影响。以中科院为代表的中国研究机构对该领域的研究做出了巨大贡献,发文总量占31.8%。该领域大多数文献发表在Science of the Total Environment及Chemosphere等国际期刊。根据WoS文献共被引分析,得到该领域研究共识主要有三个方面：一是重金属形态对其生物有效性影响巨大;二是植物吸收、动物积累重金属与有机质及其他环境因素密切相关;三是有机质与重金属的相互作用如溶解-沉淀、氧化-还原等是影响重金属迁移转化及生物有效性的机制。根据关键词共现分析,得到该领域国际研究的热点类型共11类。通过WoS文献高被引文献分析,研究主要集中在不同来源有机质与重金属在固相、液相体系环境中相互作用,对重金属的活化或固定的作用机制及相关应用。根据关键词突现分析,该领域“大米”、“生物炭”、“修复”等是目前国际研究热点。     

不同氮水平下CO2浓度升高对小麦土壤可溶性C、N和P的影响

采用FACE(Freeaircarbondioxideenrichment)技术,研究了不同N施肥水平下,大气CO2浓度升高对稻/麦轮作小麦季土壤可溶性C、N、P的影响。结果表明,高CO2使土壤可溶性C在小麦前期和0~5cm土层降低,成熟期增加,对水稻和小麦不同轮作季土壤可溶性C的影响不同。在低N和常规N处理下,高CO2使小麦分蘖期土壤可溶性N含量分别增加17.2%和18.9%,在其他生长期,土壤可溶性N含量降低9.8%~63.0%,拔节期降低幅度最大分别为63.0%和50.4%,土层0~5cm降低幅度>5~15cm土层;小麦季和水稻季一样需要增加N肥施用量。CO2浓度升高增加了土壤可溶性P的含量,其中低N处理增加幅度高于常规N处理,研究表明小麦生长不会受到P养分的限制。     

黄土高原西部针叶林植物器官与土壤碳氮磷化学计量特征

为了系统地比较分析黄土高原西部针叶林植物器官与土壤内碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量变化特征,选取位于黄土高原西部的甘肃省天水市、甘南州、定西市、兰州市和武威市5个地区的针叶林为研究对象,通过对乔木各器官及土壤不同深度的C、N、P元素含量及其化学计量比的分析,探讨了5个调查区针叶林生态系统化学计量特征及其相互间的相关性。结果表明:植物叶的C、N、P含量较其他器官稍高,其中C含量达到511.97~538.66g/kg;5个调查区中武威地区的植物干、枝、根的C含量显著低于其他4个地区,分别为425.0,400.58,400.55g/kg。针叶林干中C∶N在地区间差异达到显著水平(p0.05),其他各器官内差异不显著;甘南和兰州地区的针叶林各器官间C∶N差异显著;针叶林干和根中N∶P在地区之间存在显著性差异,兰州和武威地区各器官间N∶P的差异达到显著性水平。5个调查区土壤C、N、P含量及其计量特征的差异主要存在于上层土壤(0—30cm),而较深层次土壤在各地区之间的差异较小。针叶林干中C、N、P含量两两之间均存在显著相关关系,而在针叶林叶中仅N与P含量之间存在显著相关关系;土壤表层(0—20cm)中C与N含量之间存在极显著的正相关关系。     

土壤不同粒级中C、N、P、K的分配及N的有效性研究

本试验首先把７种采自不同省份的耕作土壤进行物理分级,然后测定了土壤Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｋ在不同粒级中的分布,同时还进行不同粒有中Ｎ的有效笥研究。结果表明：在不同粒级中Ｃ、Ｎ含量和分布均随土壤颗粒的加粗而逐渐下降,血Ｃ／Ｎ比则与此相反。在〈２μｍ粒级中Ｎ的有效性最高,随着土壤颗粒粒和戏的加粗有效性逐渐降低,在酸性土壤中Ｐ主要分布在较细的粒级中,而在石灰性土壤中则粗有效性逐渐降低。在酸性土壤中Ｐ主要分布在较细     

不同利用方式旱地红壤水稳性团聚体及其碳、氮、磷分布特征

针对江西红壤地区不同利用方式引起的土壤质量和肥力的相应变化,研究了不同肥力水平、不同利用方式下红壤旱地水稳性团聚体含量及其养分分布规律。研究表明,荒地土壤中>5 mm水稳性团聚体含量显著高于其他利用方式,花生地和果园土壤则以0.25～0.053 mm的水稳性团聚体为主。各肥力水平下,菜地土壤中除>5 mm水稳性团聚体外,各粒级团聚体中有机碳、全氮和全磷含量均显著高于花生地、果园和荒地土壤。说明菜地土壤长期大量施肥,导致土壤碳、氮、磷养分含量均相对丰富。不同利用方式旱地红壤中,有机碳、全氮主要分布在>5 mm、5～2 mm和2～1 mm的较大粒径水稳性团聚体中。说明随着团聚体粒径增大,其有机碳含量增加,土壤全氮的消长趋势和有机碳一致。土壤全磷较均匀地分布在水稳性团聚体中,如高肥力菜地和荒地土壤各粒级团聚体中全磷含量间均无显著性差异。各利用方式旱地红壤中2～1 mm和1～0.5 mm的水稳性团聚体含量与土壤有机碳、全氮和全磷含量间均达到了极显著正相关。     

土壤养分类型与玉米氮磷最适施肥比例

研究证明,土壤养分耗损后至少存在平衡与不平衡土壤养分类型,两种土壤养分类型种植玉米,均以氮磷配合施用效果最佳,且存在特定施肥比例,平衡类氮磷施用比例以1∶1较佳,不平衡类氮磷施用比例为1∶0.667。     

氮磷配合对土壤氮素径流流失的影响

大田试验研究结果表明 :增施N、P均能增加作物的产量和减少水土流失 ;当N、P用量分别达到 5 5 .2kgN/hm2 和 90kgP2 O5/hm2 时 ,泥沙有机质和全氮流失最少 ,流失量分别为 2 0 89和 1 75kg/km2 ;当N、P用量分别为 5 5 .2kgN/hm2 和 4 5kgP2 O5/hm2 时 ,土壤矿质氮流失最小 ,其流失量仅为 2 7.9kg/km2 ;作物对土壤氮素的吸收 ,可减少土壤氮素的流失 .     

不同水分梯度下小叶章地上构件C,N,P含量动态分析

通过野外调查分析,研究了波动水文情势下,不同水分梯度带小叶章地上构件C,N,P含量动态。结果表明,各构件TC含量随时间波动变化,常年积水带大于无常年积水带;TN和TP含量,总体随水分的增加而减小,且生长季内含量逐渐下降;3种元素含量总体均为叶片含量高于茎和鞘。构件C/N常年积水和无常年积水两种情况下随水分增加呈现不同变化规律;C/P随水分的增加及生长过程的推进而增大;N/P总体随水分的增加而增大,生长季内均呈先增加后减小的波动变化。随水分的增加,小叶章质量下降;生长季初期,各水分梯度带小叶章生长均受N限制,而后期无常年积水区生长受N限制,深度积水区则受P限制。     

沙地土壤C∶N∶P比对早期植物群落物种多样性的影响

为揭示土壤碳∶氮∶磷(C∶N∶P)比对植物群落物种多样性的影响,以宁夏哈巴湖国家级自然保护区内沙地植物群落(沙柳群落和油蒿群落)为研究对象,调查计算了沙地植物群落的物种多样性,测定了群落中土壤C、N、P含量,分析讨论了土壤C∶N∶P比与沙地植物群落物种多样性之间的关系。结果表明,分布于流动、半固定沙地的沙柳群落其土壤C∶N∶P比对物种多样性的影响不显著,而分布于半固定、固定沙地的油蒿群落其土壤C∶N∶P比对物种多样性的影响显著。这说明沙地植物群落生物量不断增大的同时,枯枝落叶增多,土壤C、N、P显著增多,较大的土壤C∶N比与N∶P比与不断增大的物种多样性有趋同变化,因此,土壤的C∶N∶P比能够影响沙地植物群落的物种多样性。     

猪粪与化肥配施对植烟土壤酶活性和微生物 生物量动态变化的影响

采用盆栽试验研究不同用量的猪粪与化肥配施对植烟土壤酶活性和微生物生物量碳氮动态变化的影响。结果表明:植烟土壤中脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性和微生物生物量碳含量随栽培天数的增加呈动态变化,表现出先增加后减少的趋势,且在栽培10天或25天达到最高峰,各处理中以配施30%猪粪+70%化肥处理较好;微生物生物量氮含量随栽培天数增加表现出先下降后上升再下降的趋势,且在20天时达到最高峰,以化肥处理最好,配施处理以70%猪粪+30%化肥处理较好。综合所有指标,在该试验条件下,配施30%猪粪+70%化肥处理对植烟土壤酶活性和微生物生物量碳含量作用较好。     

稻田系统管理措施对微生物生物量C、N、P的长期影响

A 12-year field experiment was conducted to investigate the effect of different tillage methods and fertil-ization systems on microbial biomass C,N and P of a gray fluvo-aguic soil in rice-based cropping system .Five fertilization treatments were designed under conventional tillae(CT) or on tillage(NT) system:no fertilizer(CK) ; chemical fertilizer only(CF) ; combining chemical fertilizer with pig manure(PM); combining chemical fertilizer with crop straw (CS) and fallow (F). The results showed that biomass C,N and P were enriched in the surface layer of no-tilled soil,whereas they distributed relatively evenly in the tilled soil,which might result from enrichment of crop resdue,organic manure and mineral fertilzer,and surficial developent of root systems under NT.Under the cultivation system NT had slightly greater biomass C,N and P at 0-5 cm depth ,significantly less biomass C,N and P at 5-15 cm depth ,less microbial biomass C,N and equivalent biomass P at 15-30 cm depth as compared to CT,indicating hat tillage was beneficial for the multiplication of organims in the plowed layer of soil.Under the fallow system,biomass C,N and P in the surface layer were significantly greater for NT than CT while their differences between the two tillage methods were neligible in the deeper layers.In the surface layer,biomass C,N and P in the soils amended with oranic manure combined with mineral fertilizers were significantly greater than those of the treatments only with mineral fertilizers and the control.Soils without fertilzer had the least biomass nutrient contents among the five fertilization treatments.Obviously,the long-term application of organic manure could maintain the higher activity of microorganisms in soils.The amounts of biomass C,N and P in the fallowed soils varied with the tillage methods;they were much greater under NT than under CT,especially in the surface layer,suggesting that the frequent plowing could decrease the content of organic matter in the surface layer of the fallowed soil.     

不同植被盖度香根草减少沟渠侵蚀和C，N，P流失的有效性

[目的] 探究植物在降低沟渠侵蚀及减少C,N,P流失方面的影响,为流域沟渠侵蚀防控及污染物治理提供技术支撑。[方法] 以中国南亚热带集约化蔗区那辣流域沟渠为研究对象,在沟渠中植入不同植被盖度：全部裸露,植被覆盖度为0(BG);部分覆盖,植被覆盖度1%～40%(SC);大部分覆盖,植被覆盖41%～80%(MC);全覆盖,植被覆盖81%～100%(CC)的草本植物香根草。对4—10月的植草沟渠在降雨后定期实地调查和监测,量化不同植被盖度下沟渠的侵蚀与养分流失特征。[结果] ①4—10月,不同植被盖度沟渠宽度、侵蚀量和C,N,P流失量随着时间的增加逐渐增加,大小均表现为：BG＞SC＞MC＞CC。②相比于BG,SC,MC和CC沟渠侵蚀量分别降低了37.01%,71.60%和75.04%;C流失量分别降低了35.56%,70.91%和75.23%,N流失量分别降低了35.89%,71.01%和74.39%;P流失量分别降低了34.22%,70.59%和77.01%。③相关性分析表明,沟渠侵蚀量与覆盖度和植物根系密度均达到极显著负相关关系(p＜0.01),分别解释了沟渠侵蚀变化的91.94%和89.23%。[结论] 流域内植草,随着沟渠植被盖度的增加,沟蚀量和养分流失量逐渐降低,且植被盖度在处理MC和CC之间差异不显著。这一结果在改善其他水源区沟渠的侵蚀及降低污染物方面可提供参考依据。