内蒙古中北部球囊霉素相关土壤蛋白的分布及其环境影响

以内蒙古中北部半干旱区为研究区域,探讨球囊霉素相关土壤蛋白(GRSP)的分布,以及GRSP与土壤因子和气候因子之间的关系。研究发现：研究区土壤EE-GRSP（易提取GRSP）和T-GRSP（总GRSP）的平均含量分别为0.79 mg•g-¹和1.44 mg•g-¹,占有机碳平均值的6.83％和12.86％,且所占百分比均随有机碳的增加而降低。各地区之间GRSP含量差异显著,海拉尔地区显著高于锡林浩特地区。相关性分析表明,GRSP与有机碳、氮和 C/N比呈显著正相关,与容重、pH和年平均气温呈显著负相关。另外,在半干旱区适当提高土壤黏粒含量可以增加GRSP的积累。建议通过接种AM（丛枝菌根）真菌来提高土壤中GRSP的含量,以改善土壤质量,增加土壤的有机碳库,这对脆弱区的生态修复具有重要的理论和实践意义。     

长期秸秆和地膜覆盖对旱作冬小麦农田土壤碳组分的影响

地表覆盖秸秆和地膜是我国西北旱作农田土壤固碳的重要田间管理措施,但其对土壤碳组分的长期影响尚不明确。基于田间定位试验,设生育期高量秸秆覆盖(9 000 kg·hm^-2,HSM)、生育期低量秸秆覆盖(4 500 kg·hm^-2,LSM)、夏闲期秸秆覆盖(9 000 kg·hm^-2,FSM)、生育期地膜覆盖(PM)和无覆盖对照(CK)共5个处理,研究了秸秆覆盖和地膜覆盖12 a和13 a后旱作冬小麦农田土壤总有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、潜在矿化碳(PCM)和微生物量碳(MBC)含量的变化规律。2 a平均结果表明：与CK相比,HSM和LSM处理均显著提高了0～10 cm土层各碳组分含量以及10～20 cm土层SOC、POC、MBC含量,同时还显著提高了0～20 cm土层POC和MBC占SOC的比例;而FSM和PM处理对各土层土壤碳组分含量及其占SOC的比例均无显著影响。土壤碳组分含量相互之间均存在极显著正相关关系。综上可知,长期生育期秸秆覆盖能有效提高旱作冬小麦农田耕层土壤有机碳及其组分含量,且提高覆盖量有助于促进...     

外源脱落酸对抗寒性狗牙根抗氧化酶活性的影响

以寒敏感的普通狗牙根、海岸狗牙根和抗寒的新农1号狗牙根、喀什狗牙根为供试材料,研究外源脱落酸（0 mg•L^-1、5 mg•L^-1、15 mg•L^-1、25 mg•L^-1）在4 ℃低温处理下（处理时间24 h、72 h）对叶片相对电导率（EC）、丙二醛（MDA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、过氧化物酶（POD）活性的影响。结果表明：与CK2（喷水、常温培养）相比,4 ℃低温处理24 h、72 h,无论是否喷施外源脱落酸,狗牙根均表现为[WTBX]EC[WTBZ]增大,MDA含量增加;但与CK1（喷水、4 ℃低温处理）相比,喷施外源脱落酸可以诱导狗牙根细胞EC、MDA含量降低,促进SOD活性、POD活性、CAT活性的进一步增加,保护膜系统的完整性,增强其对低温的适应。综合分析认为,抗寒狗牙根的适宜外源脱落酸喷施浓度为15 mg•L-1,寒敏感狗牙根为5 mg•L^-1更有利于其对低温的适应。随着低温处理时间的延长,抗寒狗牙根SOD活性增加率、MDA含量降低率明显高于寒敏感狗牙根,说明SOD酶活性不同可能是狗牙根抗寒性差异的原因之一。     

黄土高原子午岭油松林管理方式对黑碳和颗粒有机碳积累的影响

对黄土高原子午岭油松林不同管理方式下土壤的黑碳(BC)、有机碳(POC)和活性有机碳(LOC)的空间分布和积累进行了研究.结果表明,各种管理方式的油松林其POC、LOC和BC由表层至下层均呈显著的降低规律性.各种管理方式油松林0～10cm土层以BC>POC>LOC,10～20 cm土层中,天然油松林和粗放管理型油松林B...     

新疆阿尔泰山区白湖水质水量基本特征

白湖位于喀纳斯国家级自然保护区的核心区域,人迹罕至,湖泊及其流域环境保持自然状态。湖水直接接受喀纳斯雪冰融水补给,湖泊基本特征的变化敏感地反映了流域的气候变化。开展核心区湖泊流域水文、水质以及生物等基本特征的调查,为了解不同气候变化背景下自然环境的变化特征与规律,为科学保护和管理环境、适应未来气候变化提供依据。据调查,目前白湖最大水深为137 m,湖泊面积约9 km²,蓄水量4.1×10⁸ m³,湖水矿化度为32.9 mg•L^-1,硬度和碱度分别为17.1 mg•L^-1和18.2 mg•L^-1,pH为8.3,水体呈弱碱性。水化学特征与喀纳斯湖接近,但水体颜色差别大。采用LEO1530VP扫描电子显微镜、INA C300 X射线能谱仪分析表明,水体中白色悬浮颗粒主要为石英矿物,并从河源区物质、河水动力以及湖水介质3个方面分析了白湖颜色形成的原因。     

不同前茬与施氮量对半干旱黄土高原夏玉米产量和土壤有机碳库的影响

研究了不同前茬(冬油菜茬、冬小麦茬)与不同施氮量(N0,0 kg·hm~(-2);N120,120 kg·hm~(-2);N240,240 kg·hm~(-2))对半干旱黄土高原夏玉米产量和土壤有机碳库的影响。结果表明:施氮显著增加了夏玉米产量,与不施氮比较,冬油菜茬和冬小麦茬分别增产9.76%~24.88%和12.56%~22.50%,且冬油菜茬的产量高于冬小麦茬6.40%~11.05%。同一茬口不同处理间夏玉米田土壤总有机碳(TOC)含量为N_(240)N_(120)N_0,N_0、N_(120)和N_(240)处理下冬油菜茬土壤TOC含量分别高于冬小麦茬1.07~1.70、1.07~1.93 g·kg~(~(-1))和0.77~1.60 g·kg~(~(-1))。两种前茬下,夏玉米出苗至成熟土壤易氧化有机碳(EOOC)和颗粒有机碳(POC)含量均随着施氮量的增加而增加,冬油菜茬土壤EOOC和POC含量分别高于冬小麦茬0.09~4.91 mg·kg~(~(-1))和0.05~0.27 g·kg~(~(-1))。施氮对土壤EOOC和POC的贡献率分别为0.34%~3.45%和10.14%~51.41%。综上分析,施氮有利于增加半干旱黄土高原夏玉米产量,并能促进土壤有机碳库的积累。在本试验区同等肥力土壤条件下,复播夏玉米以冬油菜茬为优,且施氮量以240 kg·hm~(-2)为宜。     

耕作方式对旱地麦田土壤团聚体及其碳氮组分分布的影响

为明确蓄水保墒耕作方式下旱地麦田土壤团聚体稳定性、有机碳及碳组分和全氮及氮组分在不同粒径团聚体组分中的分布特征,深入了解不同耕作方式下土壤碳氮固持机制,以连续3 a(2017—2020年)实施不同耕作方式(免耕、深松、深翻)后冬小麦收获期0～20 cm土壤为研究对象,采用湿筛法测算土壤团聚体的构成与稳定性(R_0.25,>0.25 mm团聚体含量;MWD,平均重量直径;GMD,几何平均直径),并测定各粒径团聚体有机碳(SOC)和碳组分(重组有机碳,HFOC;轻组有机碳,LFOC;易氧化有机碳,EOC;可溶性有机碳,DOC;颗粒有机碳,POC)含量、全氮(TN)和氮组分(硝态氮,NO^-₃-N;铵态氮,NH⁺₄-N;可溶性有机氮,SON)含量,分析了碳氮组分的相关关系。结果显示：(1)免耕和深松处理>2 mm团聚体土壤比例较深翻处理分别提高8.8%和22.1%,免耕有利于增加<0.053 mm粉黏粒比例,较深松和深翻处理分别提高46.4%和27.7%。深松处理较深翻...     

青海湖环湖区表土有机碳氮储量估算

分析了沿青海湖湖岸采集的81个表土样品的总有机碳和氮含量得出：环湖区表土有机碳储量为27.81×10^6t,总氮储量为30.24×10^5t。占研究区面积最大的栗钙土,其表层土壤有机碳密度（8.19kg/m^2）显著高于同类研究,氮含量（3.63mg/g）亦高于青海省同类土壤的平均值,说明环湖区表土碳氮储量都是相当大的...     

陕北中部黄土区不同种植年限水稻田有机碳矿化对温度的响应

为了探讨陕北中部黄土区不同种植年限水稻田有机碳矿化对温度的响应,以陕北南泥湾水稻种植基地不同种植年限(3、30、78 a)的稻田土壤为研究对象,基于室内35 d培养试验与矿化动态模型研究方法,解析温度对土壤有机碳矿化的影响。结果表明：土壤有机碳累积矿化量和矿化速率均表现为78 a水稻田>30 a水稻田>3 a水稻田>玉米田。土壤累积矿化量、矿化速率、潜在可矿化有机碳含量(C₀)和潜在可矿化有机碳占总有机碳的比值(C₀/SOC)均表现为30℃处理>20℃处理>10℃处理。水稻田矿化累积量均表现为10℃处理(2 015.14 mg·kg^-1)显著低于20℃(2 799.20 mg·kg^-1)和30℃处理(3 078.47 mg·kg^-1)(P<0.05),但20℃与30℃处理之间无显著差异。玉米田累积矿化量在不同培养温度间没有达到显著差异水平。0～20 cm土层累积矿化量是20～40 cm土层的1.18倍。供试土壤在温度从10℃升高到20℃时的温...     

长期秸秆还田对褐土农田土壤有机碳、氮组分及玉米产量的影响

基于1992—2022年连续30 a的长期定位试验,研究秸秆不还田（CK）、秸秆覆盖还田（SM）、秸秆粉碎直接还田（SC）和秸秆过腹还田（CM）4种不同秸秆还田方式对土壤有机碳、氮组分和作物产量的影响。结果表明：（1）不同秸秆还田方式均可增加耕层土壤有机碳、全氮及其组分含量;与CK相比,CM处理0~20 cm土层土壤的总有机碳（SOC）、轻组有机碳（LFOC）、微生物量碳（MBC）、水溶性有机碳（DOC）和颗粒有机碳（POC）的含量分别显著增加42.85%、93.51%、80.09%、190.42%和123.38%;土壤全氮（TN）、轻组有机氮（LFON）、微生物量氮（MBN）、水溶性有机氮（WSON）和颗粒有机氮（PON）的含量分别显著增加49.37%、34.26%、69.49%、172.73%和129.29%。（2）各活性有机碳组分与土壤有机碳的比值表现为LFOC>POC>MBC>DOC;各氮组分与土壤全氮的比值表现为LFON>PON>MBN>WSON。（3）CM和SC处理下敏感指数最高的指标为DOC,DOC可作为CM和SC处理早期有机物变化的指示物;SM处理下敏感指数最高的指标为LFOC,LFOC可作为SM处理早期有机物变化的指示物。（4）土壤有机碳、氮组分间均呈显著正相关关系,其中DOC可以较好地反映SOC的变化情况,WSON可较好地反映TN的变化情况。（5）与CK相比,长期秸秆还田均可以显著提高玉米产量,SM、SC和CM处理30 a累计产量分别增加6.38%、7.82%和23.00%。综上,长期秸秆还田是提高土壤有机碳氮组分含量和作物产量的有效耕作措施,以秸秆过腹还田效果最为突出,可在黄土高原旱地玉米种植区域推广。     

Long-term effects of gravel―sand mulch on soil organic carbon and nitrogen in the Loess Plateau of northwestern China

Gravel–sand mulch has been used for centuries to conserve water in the Loess Plateau of northwestern China. In this study, we assessed the influence of long-term(1996–2012) gravel–sand mulching of cultivated soils on total organic carbon(TOC), light fraction organic carbon(LFOC), microbial biomass carbon(MBC), total organic nitrogen(TON), particulate organic carbon(POC), mineral-associated organic carbon(MOC), permanganate-oxidizable carbon(KMn O4-C), and non-KMn O4-C at 0–60 cm depths. Mulching durations were 7, 11 and 16 years, with a non-mulched control. Compared to the control, there was no significant and consistently positive effect of the mulch on TOC, POC, MOC, KMn O4-C and non-KMn O4-C before 11 years of mulching, and these organic C fractions generally decreased significantly by 16 years. LFOC, TON and MBC to at a 0–20 cm depth increased with increasing mulching duration until 11 years, and then these fractions decreased significantly between 11 and 16 years, reaching values comparable to or lower than those in the control. KMn O4-C was most strongly correlated with the labile soil C fractions. Our findings suggest that although gravel–sand mulch may conserve soil moisture, it may also lead to long-term decreases in labile soil organic C fractions and total organic N in the study area. The addition of manure or composted manure would be a good choice to reverse the soil deterioration that occurs after 11 years by increasing the inputs of organic matter.     

秸秆带状覆盖对土壤有机碳及其活性组分的影响

为了探讨秸秆带状覆盖对旱地不同剖面深度土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和易氧化态碳(EOC)的影响,于2017—2020年在甘肃省布设秸秆带状覆盖试验,设玉米整秆带状覆盖(TSM)处理,以黑膜双垄沟全膜覆盖(TPM)和传统露地平作(TNM)为对照.结果表明:土壤有机碳和活性碳组分含量...     

不同覆盖方式对旱作农田土壤碳氮含量及玉米产量的影响

设置垄膜沟播(R)、平作全覆膜(P)和平作秸秆覆盖(S)3种不同覆盖栽培模式,以传统平作(CK)为对照,通过3 a大田定位试验,研究不同覆盖方式对农田土壤碳氮及其组分变化、玉米干物质积累和籽粒产量的影响。结果表明:连续覆盖3 a后,R和P处理土壤有机碳和全氮含量及储量均呈逐渐下降趋势,而S处理则呈上升趋势且每年的增幅逐渐增大;各处理0～40 cm土层土壤有机碳储量均表现为S>R>P>CK,全氮储量表现为S>CK>R>P,S处理有机碳和全氮储量分别较CK提高3.4%和7.5%;与CK相比,R和P处理可提高土壤碳氮比,在0～20 cm土层平均分别提高7.9%和9.6%(P<0.05),而S处理0～20 cm土层土壤碳氮比平均降低了9.9%(P<0.05);各覆膜处理(R和P)均较CK显著降低了0～40 cm土层土壤可溶性有机碳(DOC)和土壤可溶性有机氮(DON)含量,而S处理较CK处理0～60 cm土层DOC和DON含量2 a平均均提高6.2%;各处理收获期硝态氮含量在0～100 cm剖面中的垂直分布与CK无明显差异;各处理土壤铵态氮含量均...     

博斯腾湖沉积物孔隙水中溶解有机质的三维荧光光谱特征

运用三维分子荧光光谱法,研究博斯腾湖中的天然溶解有机质(DOM)。结果显示：博斯腾湖沉积物孔隙水DOM出现了2～4个明显的荧光峰,峰A和峰C为类蛋白峰,峰B为类富里酸峰,峰D为类腐殖酸峰。博斯腾湖不同采样点沉积物孔隙水DOM中类蛋白物质荧光强度普遍高于类腐殖质（富里酸和腐殖酸）荧光强度。各峰荧光强度从黄水沟入湖口到湖中心呈下降趋势。盐度与各采样点的DOM荧光特征没有明显的相关性。DOM荧光强度随着沉积深度总体呈上升趋势。博斯腾湖沉积物孔隙水DOM的r(B/D)（富里酸峰与腐殖酸峰荧光强度比）平均值为1.01,腐殖质荧光强度较稳定,有机质结构和成熟度变化不明显,可能源自同一个。荧光指数平均值为1.82,说明其DOM中的腐殖质主要源于生物输入。     

Response of soil nitrogen,phosphorous and organic matter to vegetation succession on the Loess Plateau of China

 Revegetation is a traditional practice widely used for soil protection. We evaluated the effect of natural revegetation succession on soil chemical properties and carbon fractions (particulate organic carbon (POC), humus carbon (HS-C), humic acid carbon (HA-C) and fulvic acid carbon (FA-C)) on the Loess Plateau of China. The vegetation types, in order from the shortest to the longest enclosure duration, were: (a) abandoned overgrazed grassland (AbG3; 3 years); (b) Hierochloe odorata Beauv. (HiO7; 7 years); (c) Thymus mongolicus Ronnm (ThM15; 15 years); (d) Artemisia sacrorum Ledeb (AtS25; 25 years); (e) Stipa bungeana Trin Ledeb (StB36; 36 years) and (f) Stipa grandis P. Smirn (StG56; 56 years). The results showed that the concentrations of soil organic carbon, total nitrogen and available phosphorus increased with the increase of restoration time except for ThM15. The concentration of NH₄-N increased in the medium stage of vegetation restoration (for ThM15 and AtS25) and decreased in the later stage (for StB36 and StG56). However, NO₃-N concentration significantly increased in the later stage (for StB36 and StG56). Carbon fractions had a similar increasing trend during natural vegetation restoration. The concentrations of POC, HS-C, FA-C and HA-C accounted for 24.5%–49.1%, 10.6%–15.2%, 5.8%–9.1% and 4.6%–6.1% of total carbon, respectively. For AbG3, the relative changes of POC, HS-C and FA-C were significantly higher than that of total carbon during the process of revegetation restoration. The higher relative increases in POC, HS-C and FA-C confirmed that soil carbon induced by vegetation restoration was sequestrated by higher physical and chemical protection. The increases of soil C fractions could also result in higher ecology function in semiarid grassland ecosystems.