旱地夏闲期间土壤氮素矿化特性的变化

采用间歇淋洗好气培养法测定了黄土区旱地不同土壤及施氮量下夏季休闲前后土壤氮素矿化累积量,分析了旱地夏休闲期间土壤氮素矿化特性的变化。结果表明:与休闲前相比,休闲后土壤氮素矿化累积量显著降低,长武及杨凌试点土壤分别降低了29.52%及7.15%;长期不施氮肥处理休闲后土壤累积矿化氮量显著降低,而长期施用氮肥处理休闲前后土壤累积矿化氮量间的差异未达显著水平。相关分析表明,休闲前土壤氮素矿化累积量与土壤有机质、全氮含量间有显著正相关关系。采用双组分一级动力学方程拟合的土壤易矿化氮矿化势休闲前后长武及杨凌试点土壤分别降低了85%及66%,可见夏季休闲显著促进了旱地土壤易矿化氮的矿化。     

艾比湖地区盐生植物群落土壤氮素的垂直分布特征

通过研究艾比湖地区9种盐生植物群落土壤剖面的氮素特征,揭示其影响因子。结果表明：① 干旱区荒漠中盐生植物的土壤理化性质差异显著(P＜0.05）。在整体上土壤氮素含量随土壤深度增加呈减小趋势,有效氮素形态为硝态氮。② 土壤氮素与土壤理化性质的相关性：全氮和碱解氮与有机质呈极显著正相关(P＜0.01）;碱解氮和全氮与pH、硝态氮和无机氮与电导率相关性不显著。③ 土壤中硝态氮的主要影响因素为铵态氮、碱解氮、全氮和有机质,其次是容重和含水量,最后是土壤pH和电导率,其他因素是通过影响土壤有机质的积累和分解对其起作用。     

渭北旱塬梯田土壤氮素特征及影响因素分析

测定不同利用年限梯田土样的有机质、全氮、速效氮、矿质氪(NH4 -N NO3--N)以及其它理化指标,利用统计分析法系统分析渭北旱塬梯田土壤的氮素特征、剖面变异性及影响因素.结果表明,土壤氮素含量缺乏(全氮除外)且分布不均,特别是矿质氮很贫乏;各形态氮素表层含量最高,沿剖面向下降低,表层与下层含量差异显著;施肥可明显提高氮素含量;CEC、粘粒、全磷和速效磷含量对有机质、全氮和速效氮含量正向影响较大;CaCO3和粉粒含量对土壤氮素具有"稀释效应";坡位、坡向和梯田类型对土壤氮素也有一定的影响;随利用年限的增加,有机质、全氮和速效氮含量先增后降,开始衰退的年限在19 a以上.     

典型黑土区坡耕地土壤侵蚀对土壤有机质和氮的影响

基于对黑土区松花江流域东山沟小流域坡耕地耕层土壤有机质、全氮和碱解氮含量及土壤侵蚀速率的分析,研究了坡耕地土壤侵蚀强度与土壤有机质、氮素含量的相关性及坡面侵蚀、沉积对土壤有机质和氮素空间分布的影响。结果表明,土壤侵蚀强度在流域分布呈现上游＞中游＞下游;土壤侵蚀强度沿坡面分布呈现出较弱—强—弱的变化趋势,存在明显的侵蚀强弱交替变化规律。小流域土壤有机质和氮素含量空间分布特征与土壤侵蚀强度分布特征相对应,表现为流域上游＜中游＜下游;三种土壤养分沿坡长分布呈现较高—低—高的变化趋势。土壤侵蚀速率与土壤有机质、全氮含量之间呈极显著负相关关系,与碱解氮含量存在显著负相关关系,证实了土壤侵蚀是影响我国东北典型黑土区土壤质量下降最重要因素。     

半干旱区土地利用方式对土壤碳氮矿化的影响

通过研究云雾山草原自然保护区草地、农地、灌木林土壤有机碳和氮的含量和矿化特征,分析了半干旱黄土区不同土地利用方式对土壤碳氮循环的影响。结果表明,土壤有机碳和全氮平均含量在草地转变为农地后分别降低了53%和64%,在转变为灌木林地后分别降低了54%和44%。不同土地利用方式下土壤有机碳矿化速率均随土层深度的增加逐渐降低,降幅介于29%~46%之间;有机碳矿化比例则逐渐增加,增幅介于45%~67%之间。土壤氮素矿化速率、矿化比例和硝化速率均随土层加深逐渐降低,而且0~20 cm土层氮素矿化体现为硝化过程和铵态氮的固定作用,且硝化过程占主导作用;40~80 cm土层硝化过程和铵化过程的比例接近,表明深层土壤氮素矿化由硝化过程和铵化过程共同主导。草地转化为农地和灌木林地后有机碳矿化速率显著降低,其降低幅度随土层加深逐渐减小;但有机碳矿化比例则有所增加,其增幅随土层加深而增大。草地利用方式发生变化后,土壤氮素矿化速率和矿化比例、硝化速率和铵化速率均显著降低,这些指标在表层土壤以草地转变为农地后降低较多,在深层土壤以草地转变为灌木林地降低较多。综上,半干旱黄土区草地转变为农地和灌木林地后,土壤碳氮循环强度和有效性显著降低,因此应避免草地向其它利用方式的转变。     

地表覆盖对旱作玉米农田土壤氮素矿化的影响

采用树脂芯方法研究了黄土高原旱作农田秸秆覆盖和地膜覆盖对0~20 cm土层土壤氮素净矿化的影响。结果表明:不覆盖(对照)、秸秆覆盖和地膜覆盖3个处理在玉米生育前期(播前~六叶期)表现为土壤氮素净固持,净固持量分别为53.7、52.7、56.7 mg·kg~(-1),六叶期之后表现为氮素净矿化,净矿化量分别为26.3、31.8、13.7mg·kg~(-1);综合两个生育阶段从全生育期看,3个处理土壤氮素矿化均表现为净固持,矿质氮净固持量分别为27.4,20.9 mg·kg~(-1)和43.0 mg·kg~(-1)。从不同覆盖处理看,秸秆覆盖会显著增加土壤氮素净矿化量和氮净矿化速率,地膜覆盖虽然有利于增加土壤温度和水分含量,但并没有显著改变土壤氮净矿化量和氮净矿化速率,这一结果间接证明地膜覆盖并不会显著影响土壤有机质矿化。研究还发现,在本试验条件下当田间土壤温度在22℃~25℃、土壤含水量在20%左右时有利于土壤氮素矿化,该条件下净矿化速率较高,且干湿交替有利于矿化。     

运城市夹马口引黄灌区土壤养分空间变异特征

以山西省运城市夹马口引黄灌区为研究区域，在灌区进行田间取样，结合地统计学与Kriging插值方法分析灌区农田有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果表明，灌区土壤有机质、全氮空间变异主要受结构性因素的影响；碱解氮、有效磷、速效钾空间变异受结构性因素、随机性因素的共同影响。土壤有效磷呈斑块状分布，存在局部富集或缺失情况；有机质含量在灌区西南部平坦地区、中部引黄灌区干渠中下游冲积区相对较高，土壤全氮、碱解氮具有相似分布。灌区土壤有效磷、速效钾养分等级较高，土壤碱解氮养分等级中等，土壤有机质、全氮养分等级较低。交叉验证表明，普通克里格插值能较准确地预测灌区的土壤养分的空间变化，其相关系数较高、稳定性较好，为灌区精准施肥提供建议。     

生态修复对川西北沙化草地土壤有机质和氮素的影响

为了了解生态修复过程中沙化草地土壤有机质和氮素的变化特征,选取了未修复沙化草地和围栏种植红柳生态修复年限分别为2年、4年、6年、8年的沙化草地作为研究对象,研究了川西北不同生态修复年限沙化草地0-60cm土层土壤有机质和氮素变化特征.结果表明:随着生态修复年限的增加,植被盖度和高度显著提高,各土层土壤有机质、全氮、碱解氮含量均呈现增加特征,其中,0-20cm土层增加幅度较大,生态修复8年沙化草地土壤有机质、全氮和碱解氮含量分别比未修复沙化草地增加95.60％、100.00％和50.73％,均极显著高于未修复沙化草地;20-40cm和40-60cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮含量增加幅度及显著性明显低于0-20cm土层.     

土壤熏蒸对土壤氮循环及其功能微生物的影响研究进展

土壤熏蒸凭借高效、广谱等优点已被广泛应用,但正因为其具有广谱性,熏蒸剂在杀死土壤中有害生物的同时,也影响着驱动土壤中各种元素循环、转化的非靶标微生物。土壤氮循环是连接大气、土壤和水体的重要枢纽,而与氮循环有关的关键过程主要由微生物所驱动,因此,土壤熏蒸势必会影响氮循环中的物质转化。已有研究表明,熏蒸剂可显著改变一些与土壤氮循环相关的功能基因及功能微生物的种类及丰度,其中一些熏蒸剂在进行熏蒸处理后,短期内均能提高土壤中氮的矿化速率,增加土壤中的氮素累积矿化量,而固氮、硝化和反硝化过程均受到抑制,可提高对氮素的利用率。本文就常用的几种熏蒸剂在进行土壤熏蒸后,对土壤中氮循环中的固氮、矿化、硝化和反硝化等反应中的各个关键过程和功能微生物产生的影响进行综述,可为研究土壤熏蒸的环境风险提供依据。     

水分对不同栽培年限日光温室土壤氮矿化的影响

采用室内短期（84 d）好气培养法评价了不同水分供应水平下（田间持水量的60%、80%及100%,分别用60FC、80FC和100FC表示）陕西杨凌地区不同栽培年限（种植前、种植第二年及种植第三年）日光温室土壤（0~20 cm及20~40 cm土层）氮素矿化特性。结果表明：随着日光温室栽培年限的延长,0~20 cm土层累积净矿化氮量显著增加,且随栽培年限的增加,20~40 cm 土层氮矿化势呈增加的趋势;土壤水分含量由60FC增加到80FC,土壤累积矿化氮量呈增加趋势,但当含水量达到100FC时,土壤累积矿化氮量降低。回归分析结果表明,土壤有机质含量每增加1 g·kg^-1, 60FC、80FC、100FC土壤含水量条件下土壤氮矿化势分别增加 1.62、1.88 mg·kg^-1和1.57 mg·kg^-1;土壤全氮含量每增加1 g·kg^-1,土壤氮矿化势分别增加28.93、33.42 mg·kg^-1和27.82 mg·kg^-1。因此,建议日光温室蔬菜栽培中应综合考虑温室年限及灌溉量对土壤氮素矿化过程的影响。     

Available alkalinity and N mineralization are key factors regulating soil pH value of an organically amended Iranian agricultural soil

This study was conducted to evaluate short- and long-term effects of poultry and sheep manures, as well as sunflower, canola, and potato residues, which commonly are being used as organic amendments (OAs) in agricultural soils, on the pH value, buffering capacity, and nitrogen (N) turnover of a sub-alkaline agricultural soil using laboratory incubation. The tested OAs had pH values ranging from alkaline (manures) to acidic (plant residues), and their effects of the short- and log-term on soil pH value were assessed by fractionation of the OAs alkalinity and evaluating the contribution of OA-borne N mineralization to soil acidity. On average, 45% of potential alkalinity in tested OAs was available for acid-base reactions, soluble alkalinity accounted for 58, 80, 32, 50, and 50% of the excess cations for poultry manure, sheep manure, sunflower, canola, and potato residues, respectively. Buffering capacity of the tested OAs was higher for sunflower residues, potato residues, and poultry manure and lower for canola residues and sheep manure. The tested OAs showed different N mineralization potential, and during the 100 days of incubation, soils amended with sheep manure, poultry manure, and potato residues released 107, 118, 129, and 240?mg?N?kg^?1 soil, respectively, more than double than that released from unamended soil. Our results demonstrated that long-term impact of OAs on the soil pH value is not related to the initial OAs pH value and soluble alkalinity and that available alkalinity and N mineralization are key factors regulating the soil pH value on the long-term.     

The effect of herbicides on respiration and transformation of nitrogen in two soils I. Metribuzin and glyphosate

The effects of metribuzin and glyphosate at 100 ppm on carbon dioxide evolution and nitrogen transformation in two soils have been investigated in the laboratory. Both herbicides reduced CO2 evolution from Boddington Barn soil (organic carbon content 1.5%, pH 6.6) at some dates, but neither gave any consistent effects on Triangle soil (organic carbon content 4.0%, pH 5.1). Both metribuzin and glyphosate stimulated mineralization of nitrogen for at least 9 weeks. Only metribuzin on Triangle soil gave any indication of inhibition of nitrification. Metribuzin degraded more rapidly in Triangle soil than in Boddington Barn.     

黄河口翅碱蓬湿地土壤氮的季节变化

2009年4～11月,选择位于黄河口滨岸中潮滩和低潮滩上的翅碱蓬湿地为研究对象,对比研究了湿地土壤氮的季节变化特征。结果表明:两种湿地不同土层的NO3--N、NH4+-N和TN含量均具有明显的季节变化特征,但不同类型湿地之间差异较大。二者NO3--N、NH4+-N含量的季节差异主要与其所受潮汐影响程度及其引起的无机氮物理运移和对NH4+-N吸附能力的差异有关。二者在7月较低的NO3--N含量主要与植物对土壤中有效氮的大量吸收与利用有关,而8月较高的NO3--N、NH4+-N含量主要与此间土壤有机氮矿化较强有关。两种湿地不同土层的TN含量与C/N的季节变化规律整体相反。二者TN含量的差异主要受制于不同土层的有机质分布以及潮汐的影响状况,而C/N的差异主要与两种湿地在不同时期受陆源的影响程度有关。     

西北干旱区土壤的生态特征与变化

本文利用详实的资料,分析了干旱区主要土壤类型、分布及其生态意义,土壤的理化性状、养分特征以及在盐碱化、沙化和灌耕条件下的变化,并论证了这种变化在生态功能上的影响。其结果表明：①干旱土壤分布具明显空间垂直地带性及径向分布规律。极端干旱条件下的暖温带棕漠土的生态功能最差,其他土壤的生态功能排序依次为灰棕漠土＜ 灰漠土＜ 灰钙土（棕钙土）＜ 灌耕土＜ 草甸土类;②土壤生态性能在灌耕,风沙及盐碱化条件下发生显著变化,耕灌条件下使高生态性能的土壤逐渐退化而低生态性能土壤有所改善;盐碱化和风沙化的结果使土壤贫瘠化和粗质化,生态性能严重退化;干旱区平原土壤的生态特征与变化规律决定了其具有潜在荒漠化倾向。对干旱区土壤和生态特性及其变化的认识,是干旱区水土资源合理利用与生态保护的基础     

柴达木盆地农田土壤盐渍化特征及其防治对策研究

本文首先分析了柴达木盆地农田土壤盐渍化类型和分级;其次结合卫片探讨了农田盐化程度及分布状态;最后,主要围绕降低农田盐化土壤地下水位、改良土壤物理化学性状和减少蒸发强度三个方面提出了盐渍化土壤的改良措施,主要包括：水利工程改良、农业改良、生物改良、化学改良。     

不同矿化度滴灌水对沙漠公路防护林土壤微生物的效应分析

在塔里木沙漠公路防护林区,选取四种滴灌用水矿化度值2.58/g.L-1、5.75/g.L-1、8.90/g.L-1和13.99/g.L-1的防护林地,采集0-5cm、5-15cm、15-30cm和30-50cm土层的土壤,分析了土壤微生物在不同矿化度滴灌水作用下的变异规律,结果表明:滴灌用水矿化度值不同的防护林地土壤微生物数量差异明显,微生物数量随矿化度值增大而减少;不同土层间土壤微生物数量亦出现差异,中层土壤最大;当滴灌用水矿化度值增大时,土壤盐分含量会升高;由于高矿化度滴灌水的作用,土壤物理结构变差,从而影响速效养分的积累。由此可见,高矿化度滴灌水会使土壤积盐、板结硬化,不利于土壤团粒结构形成和养分活化积累,土壤质量下降,从而抑制土壤微生物生长和发育。     

Straw Management Effects on Organic Matter Mineralization and Salinity in Semiarid Agricultural Soils

The impact of straw incorporation (6 Mg ha -1 year -1 ) into agricultural soils compared with straw removal on organic matter mineralization and salinity was studied. The mineralization coefficient (CO 2 -C evolved/organic C ratio) was obtained to evaluate organic matter mineralization. Soil salinity was measured as means of electrolytic conductivity of saturation paste extract. Both parameters were measured seasonally during two years in two salt-affected soils of the semiarid Central Ebro Valley (northeast Spain), a saline soil and a saline-sodic soil. The electrolytic conductivity (ranging from 2.5 dS m -1 to 24.3 dS m -1 ) and the mineralization coefficient (ranging from 5.9 10 -4 day -1 to 37.9 10 -4 day -1 ) varied widely during seasonal samplings of both soils. The lowest electrolytic conductivity values, coincided with the highest mineralization coefficient values. Straw mulching and burying decreased significantly the average seasonal electrolytic conductivity of both soils: 2.5 times in the saline soil, and 1.9 times in the saline-sodic soil. The EC reduction only increased significantly (P < 0.05) the mineralization coefficient on saline soil (1.6 times). Straw amendment, followed by rainy periods, allowed the soluble salts leaching but did not modify significantly sodium content. A logarithmic regression was found between mineralization coefficient and electrolytic conductivity (r 2 = 0.41), considering both soils. Infiltration, water aggregate stability, and qCO 2 were improved with the straw amendment, but only in saline soil. Soil differences showed the existence of a double effect: an osmotic and a specific ion effect.     

沙地樟子松人工林土壤氮矿化特征

土壤氮(N)的有效性是沙地林生态系统生产力和稳定性的关键限制因子。本研究以科尔沁沙地樟子松人工林为研究对象,分析测定了10~60 a林龄土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量、氨化速率、硝化速率和N矿化速率的变化规律。结果表明：樟子松人工林土壤NH₄⁺-N、NO₃^--N和矿质N含量,随着不同林龄在10~60 a内表现出增加的趋势,其中10~30 a增幅较小,40~60 a显著提高;随着土层深度增加而减小,主要集中在0~20 cm,呈现出表聚性。不同林龄樟子松人工林土壤氨化速率、硝化速率和矿化速率均随林龄增加而增加,随土层深度的增加而降低,其中0~40 cm土层明显大于40~100 cm。通过双因素方差分析,得出林龄与土层对各矿化指标影响显著。土壤矿化指标与人工林地上樟子松株高、胸径、冠幅以及土壤有机碳、全氮、碱解氮有显著的正相关关系。通过冗余分析(RDA)表明,影响不同林龄土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、全磷、有机碳;影响不同土层土壤矿化指标的主要环境因子为全氮、碱解氮、有机碳。因此,樟子松人工林能够改善沙地土壤N的有效性,幼龄林和中龄林改善效果较小,近成熟林和成熟林改善效果明显;对表层土的改善效果优于深层土;土壤肥力是影响土壤矿化指标的主要环境因子。