氮添加对辽东山区落叶松人工林土壤碳氮的影响

在工业发达、农业集约化程度较高的区域氮沉降增高仍然很突出。为明晰氮沉降类型及其强度对土壤碳氮的影响,研究了多形态、多水平氮添加下落叶松人工林的土壤碳排放及土壤碳氮的变化。结果表明,NH_4~+-N添加低、中、高3种水平每年土壤碳排放量分别比对照增加了253.81、17.15和5.69 g C·m~(-2); NO_3~--N添加低、中氮两种水平分别比对照增加了203.37和111.06 g C·m~(-2),而高氮水平减少了47.14 g C·m~(-2)。两种形态氮素添加下土壤铵态氮含量变化微小,而硝态氮含量则在逐年升高,土壤微生物生物量碳呈现出降低的趋势,而土壤微生物生物量氮表现出升高的规律。双因素方差分析显示氮素形态对土壤铵态氮及微生物量碳、氮含量均有显著的影响,而氮添加水平仅对土壤硝态氮含量有显著的影响。     

河岸带落叶松林土壤氮素空间格局研究

通过对庞泉沟河岸带落叶松林的土壤氮素空间格局进行分析,了解河岸带全氮、铵态氮、硝态氮的储量以及氮素的空间格局,为河岸带对河流氮素的净化研究提供基础数据。结果表明：1）土壤表层氮素含量较高,土壤中全氮、铵态氮、硝态氮空间异质性明显,并且氮素在土壤层之间、高地连续体上存在不规则的垂直格局和水平格局。2）在高地连续体上,河岸带土壤全氮与硝态氮呈显著正相关（r=0.613）,全氮与铵态氮呈正相关（r=0.114）,全氮与与河岸带宽度呈负相关（r=-0.075）,铵态氮与硝态氮呈负相关（r=-0.004）。土壤氮素格局受多因素影响,氮素的形态与含量主要受地形、林分、降水以及土壤理化性质等因素的综合影响。     

由土壤有机质含量推算土壤的全氮量

土壤的全氮含量和有机质含量是土壤肥力诸因素中很重要的两个因素。在化学测定技术上,土壤全氮的测定较烦琐,而土壤有机质的测定较为容易。本文通过对测定的大量数据,进行回归分析,找出山西太行山山地土壤中全氮含量与有机质含量间的关系,从土壤有机质的测定结果推算出土壤全氮的含量。这在土壤肥力诊断及化验室数据审核中是有意义的。1 理论依据由土壤学理论知道,土壤中的氮素主要是以有机氮的形式存在,它一般占全氮量的95％以上。因此土壤含氮量与土壤有机质含量之间应该有一定的联系,若通过相关关系求算、检验方程有意义的话,可依据回归方程推算出不同有机质含量的土壤全氮含量。     

土壤有机质与氮素供应的相关关系

土壤的氮素供应状况,对林木生长至关重要,该文就土壤有机质与氮素供应的相关关系进行了研究,结果表明,土壤全氮和速效氮的含量均与土壤有机质含量呈紧密的正相关关系。土壤中有机质含量的高低直接影响土壤氮素供应水平。     

苏州太湖湖滨带不同水分梯度土壤氮的时空变异特征

选择苏州渔阳山保存较为良好典型的太湖湖滨带作为试验地,并根据距离水体的远近,将湖滨带从近水体到高岗地分别设置三个实验区,探讨了湖滨带土壤全氮、有效氮、微生物生物量氮的时间和空间变异特征。结果表明:太湖湖滨带土壤有效氮含量近水区中水区远水区,土壤湿度和水淹作用对土壤氮素含量具有影响作用;土壤有效氮呈明显季节波动秋季春季夏季,在植物生长旺盛季节维持较低水平;土壤有效氮随土层深度的增加逐渐减少;土壤有效氮与土壤全氮、土壤微生物生物量氮呈显著正相关关系。沿水分梯度土壤有效氮受土壤全氮、土壤微生物生物量氮、土壤湿度、植被类型以及人类活动影响。     

模拟氮沉降对杉木林土壤氮循环相关微生物的影响

【目的】土壤微生物数量是衡量土壤氮素循环生化功能变化的重要指标。通过野外模拟试验,探讨短期氮沉降中不同氮素形态的沉降量对土壤中可培养固氮菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌和反硝化细菌数量的影响,以及初期的变化趋势对森林氮素调控和环境管理的重要意义,为深入研究氮沉降对杉木林森林生态系统的影响提供参考。【方法】2013年5月,在杉木幼龄林内建立30个1 m ×1 m的样方,进行5种氮沉降量[N0(对照)、N1(20 kg· hm －2a －1)、N2(40 kg·hm －2a －1)、N3(60 kg·hm －2a －1)、N4(80 kg·hm －2a －1)]和2种氮形态(I铵态氮、II硝态氮)的模拟沉降试验。分别于2013年6,8,10月从0～10 cm和10～20 cm 土层取样测定微生物数量。固氮菌数量测定采用稀释平板计数法,硝酸和亚硝酸细菌数量采用 MPN-Griess 比色法,反硝化细菌(厌氧)采用酚二磺比色法。【结果】各处理的0～10 cm土层中固氮菌数量均高于10～20 cm 土层;随着氮沉降量增加,可培养固氮菌数量先升高后降低。低于60 kg·hm －2 a －1铵态氮处理有利于固氮菌生长。0～10 cm 土层亚硝酸细菌数量,随铵态氮沉降量增加,先升高再降低最后趋于平缓,在 N1或 N2处理达到最大值;施硝态氮时,菌落数量先降低再升高最终趋于平稳。在6月,虽然铵态氮和硝态氮的氮沉降量相同,但0～10 cm 土层中的亚硝酸细菌数量差异极显著,10～20 cm土层差异显著。8月和10月的硝酸细菌数量变化趋势相同,均为随氮沉降量增加先上升再下降再上升,且在相同氮素沉降量的铵态氮和硝态氮处理间未出现显著差异。反硝化细菌的时间变化与其他菌落不同,施铵态氮时二土层的变化趋势相反,施加硝态氮时反硝化细菌的数量变化较平缓,NO3－-N的 N4处理有轻微抑制作用。【结论】0～10 cm土层的固氮菌数量大于10～20 cm土层,0～60 kg·hm －2 a －1铵态氮和0～80 kg·hm －2 a －1硝态氮均可促进固氮菌的生长。亚硝酸细菌在2种氮形态处理时的变化趋势相反,低铵态氮处理可促进亚硝酸细菌的生长,低硝态氮处理抑制其生长。氮形态对硝酸细菌数量影响不显著,低氮处理促进硝酸细菌数量的增长,而中氮处理开始出现抑制作用。氮沉降量对反硝化细菌影响不显著。     

橡胶树施用碳酸氢铵效果的探讨

<正> 一、前言 湛江北部植胶区位于南亚热带,土壤由花岗岩、千枚岩、片岩、沙岩等发育而成。土壤贫瘠,土壤中有机质和氮、磷、钾、钙、镁等养分含量都较低,特别氮素缺乏。缺氮对橡胶的生长有直接影响。根据我们多年对橡胶树的养分测定,一般氮素都未达到正常指标,本区胶树应着重施用氮肥。目前,我国生产的氮肥,     

森林土壤有机质与氮素供应

<正> 氮素是蛋白质的基本成份,高等植物组织平均含有氮素2-4%。植物从土壤吸收的养分中,以氮素为最多。当土壤缺氮时,植物碳素同化能力降低,生长明显受抑,并提前衰老。而且,充足的氮素还可提高植物对磷、钾、钙的吸收。但过多的氮素会降低植物的抗逆性。因此,土壤的氮素供应状况,对于林木生长至关重要。所以,研究土壤氮素供应,对林业生产具有重要的意义。众所周知,土壤的氮素供应,决定于土壤有机质的积累与分解的状况。然而,到目前为止,还未见到这方面的实证。本文根据林业区划中的土壤调查资料,对土壤有机质与氮素供应的相关关系进行了探讨。     

基于图像的幼龄檀香分割与土壤速效氮诊断

【目的】提出一种基于图像的幼龄檀香分割与土壤速效氮诊断方法,为幼龄檀香生长状况快速监测提供技术手段。【方法】将图像由RGB系统转换到HSI系统,对S、I通道分别进行Otsu法分割,结合通道优势以及图像滤波和形态学运算,从复杂背景中分割出檀香叶片。在RGB、HSI和Lab系统下,分别计算叶片图像颜色均值,对不同施氮水平和全水平下的檀香叶片颜色与土壤速效氮含量进行建模分析,每种颜色系统作为一组,以檀香叶片单通道均值为自变量、每株檀香的土壤速效氮含量为因变量,建立三元二次多项式。通过计算拟合数据与验证数据的模型验证指标,确定最佳模型。【结果】1)复杂背景下的檀香分割中,S通道可将整幅图像的绿色植物划分为一类,I通道可将檀香叶片与背景中其他植物叶片区分开,二者结合能成功将大部分背景去除。结合7×7中值滤波、形态学运算和超G因子,前景可被精确提取出,得到的像素数误差在5%以内,各颜色通道均值误差控制在2%以内。2)构建土壤速效氮含量预测模型时,对不同颜色系统预测结果比较发现,各施氮水平下均表现为Lab系统能够更准确反映土壤速效氮含量,使用哑变量方法建模,得到基于哑变量的土壤速效氮含量预测模型;同时考虑某些林场由于疏于管理从而导致施氮水平未知,建立一种全水平下的预测方程,结果显示仍为Lab系统最佳。【结论】结合HSI颜色系统中S、I通道在大津法分割下表现出的特点,运用中值滤波、形态学运算和超G因子进行后期处理,可较精准提取出檀香叶片。基于复杂背景分割得到的图像颜色参数可对幼龄檀香进行土壤速效氮素营养诊断,无论是否划分施氮水平,Lab均为最佳颜色系统。构建的三元二次多项式模型具有良好预测能力,能够快速获取土壤氮素养分含量,可为经营者及时增加或减少氮肥量提供依据,为幼龄檀香健康状况监测提供技术手段。     

火炬松成熟林中控制火烧提高氮的有效性

控制火烧是火炬松(Pinus taeda)生态系统的一项普通的经营措施。一些研究已经验明氮素的挥发损失,但对氮素的持续有效性的适用资料很少。我们验明了在火炬松成熟林中控制弱度火烧的效应,发现林地层的氮含量没有显著减少,而林地层的分解率为火烧后第一生长季的1倍多。这种分解释放的氮为60kg/ha,超过没有火烧的相同林分。用叶子分析和土壤保温亦表明了增氮的有效性。这种有效氮的波动也许是松树生长的肥料效应,而且可以代替轮伐期末施氮肥。     

外源磷添加对茶园土壤磷有效性和微生物量碳、氮、磷的影响

贵州茶园土壤普遍缺磷,土壤微生物可活化土壤难溶性磷提高植物磷素养分,对茶园土壤肥力和土壤养分的有效性具有重要的指示意义。研究了6种施磷处理(不施磷,施25mg/kg、50mg/kg、75mg/kg、100mg/kg、150mg/kg KH_2PO_4)对贵州湄潭县4个茶园表层土壤(0-20cm)土壤速效磷含量及微生物量碳、氮、磷的影响。结果表明,(1)研究区域土壤pH为4.60,较适宜茶树生长,有机碳、全氮含量分别在6.86-19.18mg/L、2.25-13.50mg/L之间,茶园土壤趋于有机碳积累;(2)土壤速效磷含量在0.37-27.44mg/L之间,施农家肥的MT3样点处于丰富、施有机肥的MT2样点处于较丰富、较少施肥的MT1和MT4样点处于很缺乏水平,外源磷添加使得处于磷较丰富、磷缺乏水平的样点土壤速效磷含量增加,处于磷丰富水平的样点土壤速效磷含量短期内先降后升;(3)施肥和管理模式较好的MT2、MT3样点微生物量碳、氮较高,且不同施磷处理均能增加研究区域土壤微生物量碳、氮含量;(4)研究中土壤微生物量磷出现负值,建议提取酸性土壤微生物量磷时延长浸提时间,使熏蒸释放的生物量磷完全水解。上述结果表明,研究区域土壤有机碳缺乏,外源磷的添加有利于缺磷土壤速效磷含量的增加,并可增加茶园土壤微生物生物量碳、氮含量。     

氮水添加对油蒿群落2种优势植物叶片氮磷化学计量比的影响

【目的】在毛乌素沙地西南缘开展了为期3年(2015—2017)的氮素和水分添加控制试验,探究氮素和水分增加对毛乌素沙地油蒿群落2种优势植物油蒿和赖草叶片N∶P的影响及作用途径,为预测未来全球环境变化下荒漠生态系统养分循环以及植物生长的养分限制状况提供理论依据和案例支持。【方法】连续3年(2015—2017)在毛乌素沙地西南缘宁夏盐池采用野外控制试验,设计3个氮添加水平(N0∶0 kg·hm~(-2)a~(-1);N10:10 kg·hm~(-2)a~(-1); N60:60 kg·hm~(-2)a~(-1))和3个水添加水平(W0:自然降水量; W20:较自然降水量增加20%;W40:较自然降水量增加40%)的2个因子9个交互处理的随机区组试验。使用双因素方差分析检测氮素和水分增加对土壤含水量、无机氮、速效磷、土壤Ca~(2+)含量以及油蒿和赖草叶片N∶P的影响,运用结构方程模型分析土壤速效养分(无机氮、速效磷)、土壤含水量、土壤Ca~(2+)含量与植物叶片N∶P间的关系。【结果】氮添加显著增加了土壤无机氮含量及油蒿和赖草叶片的N∶P,但对土壤速效磷和土壤Ca~(2+)含量无显著影响;水添加对土壤无机氮、速效磷含量和油蒿叶片N∶P均无显著影响,但降低了赖草叶片N∶P和浅层土壤Ca~(2+)含量。【结论】氮添加缓解了油蒿和赖草的N限制,但同时也加剧了P限制。水添加通过改变浅层土壤(0～20 cm) Ca~(2+)含量,降低了2种植物叶片N∶P,一定程度上缓解了这2种植物的P限制。     

添加葡萄糖对杉木人工林土壤氮素转化及净矿化和硝化的影响

以亚热带杉木人工林为研究对象,研究添加葡萄糖(C量水平分别是0,100,300,1 000,2 000,5 000 mg·kg-1)对土壤氮含量、氮素矿化和硝化的影响。结果表明,葡萄糖添加降低土壤无机氮含量和比例,硝态氮的降低幅度大于铵态氮;但是没有降低可溶性有机氮(SON)和pH值,甚至提高SON的比例。添加葡萄糖降低氮素净矿化和硝化速率,氮素矿化作用受到抑制。结果显示,随着葡萄糖添加,亲水性氮所占比例显著降低,这与氮的固持和转化有关,导致SON比例增加;分析表明,硝态氮和可溶性有机氮在提取液全氮中所占比例成显著的线性负相关关系(R2=0.902)。研究发现,1 000 mg·kg-1的葡萄糖C添加量可能是影响杉木人工林土壤氮素转化的分界点。     

阔叶红松林土壤氮素的空间分布

采用地统计学的方法分析了蛟河阔叶红松林土壤氮素的空间分布特征,并利用克里格差值绘制了土壤有效氮和全氮的空间分布图,结果表明:有效氮的平均含量为0.95±0.45 g·L-1,A层土壤有效氮的平均含量为1.19±0.45 g·L-1,B层土壤有效氮的平均含量为0.87±0.43 g·L-1,C层土壤有效氮的平均含量为0.67±0.28 g·L-1,变异系数分别为0.469、0.374、0.481、0.424;全氮的平均含量为0.97±0.449 g·L-1,A层土壤全氮的平均含量为1.31±0.391 g·L-1,B层土壤全氮的平均含量为0.87±0.345 g·L-1,C层土壤全氮的平均含量为0.58±0.253 g·L-1,变异系数分别为0.463、0.298、0.397、0.437。土壤中有效氮和全氮的含量,在水平方向上波动较大,呈非正态分布;在垂直方向上逐层递减,A层B层C层。     

武功山山地草甸不同海拔土壤氮素分布及其与土壤物理性质的关系

以江西省武功山山地草甸为研究对象,分析不同海拔高度(1 600~1 900 m)和不同土壤深度(0~20cm和20~40 cm)条件下,土壤全氮、碱解氮、有机质和p H的分布,以及土壤理化性质的相关性。研究结果表明:(1)武功山山地草甸土壤氮素含量呈“W”型分布趋势,全氮含量、碱解氮和有机质含量的变异范围分别为1.81~9.34 g/kg、100.88~592.37 mg/kg和48.89~200.01 g/kg;土壤全氮、碱解氮和有机质三者之间呈极显著相关性;(2)武功山山地草甸在0~20 cm的上层土中对全氮、碱解氮和有机质均有一定影响,且上层土壤中的氮素和有机质水平均优于下层;(3)在高海拔(1 900 m)和低海拔(1 600 m)处,人为干扰较大,导致土壤容重减少,总孔隙度增大,质量含水量减少;(4)各理化性质之间:土壤总孔隙度与碱解氮、密度呈极显著正相关;总孔隙度与全氮、质量含水量呈显著正相关。研究揭示了武功山山地草甸土壤氮素分布格局和土壤理化性质之间的相关性,同时也为退化草甸恢复治理提供理论参考和科学依据。     

采伐方式对森林土壤氮初级转化速率和净氮转化速率的影响

[目的 ]为探明不同采伐方式下森林土壤氮素的释放和保存能力，揭示采伐对森林土壤氮素循环的影响。[方法 ]本研究通过室内培养试验，采用15N同位素成对标记技术和FLUAZ数值优化模型研究了择伐和皆伐方式下寒温带阔叶混交林土壤氮初级转化速率和净氮转化速率特征。[结果 ]保留带处理土壤氮初级矿化速率、净氮矿化速率、氮初级固定速率、初级硝化速率和净硝化速率分别为4.16、1.86、2.32、0.368和0.343mg·kg^-1·d^-1。与保留带处理相比，择伐和皆伐处理土壤氮初级矿化速率分别显著降低了32.2%和61.8%，净氮矿化速率分别显著降低了43.1%和61.5%，氮初级固定速率分别显著降低了23.3%和63.4%。择伐对土壤初级硝化速率和净硝化速率没有显著影响，但皆伐处理土壤初级硝化速率和净硝化速率分别显著降低了23.6%和33.3%。相关分析结果表明，土壤有机碳和水溶性有机碳含量的变化是影响氮初级矿化速率和初级固定速率的主要因素，p H是影响硝化速率的主要因素。[结论 ]皆伐后土壤铵态氮固定速率的下降程度大于初级硝化速率，导致gn/ia和N...     

不同氮水平对中美山杨幼苗生物量、氮浓度及其季节变化的影响1）

在温室内以中美山杨幼苗为材料进行砂培试验,探讨了4种不同氮素浓度（1、4、8、16 mmol/L）处理对中美山杨幼苗生物量分配以及根、茎、叶氮浓度的影响。结果表明：（1）氮素供给浓度显著影响幼苗生物量,7月份和9月份在N16水平下达最大,8月份在N8水平下达最大,从7月份到9月份,叶片中的生物量比例逐渐降低,根系的生物量比例逐渐增加。（2）随着供氮水平的提高,苗木体内根、茎、叶中氮浓度明显增加。生长末期根、茎、叶中氮浓度平均达到生长初期的1．16、1．38、1．03倍。（3）本试验可为中美山杨幼苗培育提供理论依据和技术参考。     

利用叶片分析划分缺氮立地

采用判别分析法评价利用叶片氮浓度(FN)和根据林分年龄校正的叶片氮浓度(FA),以及N/P比率划分缺氮立地的效果。N/P比率是衡量氮素缺乏的最佳指标。FA始终是一个比FN可靠的分类方法,但其准确度还不足于实际应用,业已证明N/P临界值为14—15。叶片养分分析不适于划分对氮肥有长期反应的立地,这主要是由于对施用氮肥的材积反应是施肥后立地和林分条件以及以往林分氮素状况的作用。     

广西八角林地土壤养分诊断

对1996～2002年广西区各地送检的八角(Illicium verum)林地土壤样品的养分进行测定，结果表明广西八角林地土壤普遍呈酸性，pH值4．5～5．5。土壤氮素含量中等，速效氮100～200mg／kg；土壤严重缺磷，速效磷0．8～1．5mg／kg；钾素含量中上水平，速效钾30～70mg／kg；有机质含量25～55g／kg，中等水平；有效微量元素硼、铜、锌、锰较为缺乏。     

介绍土壤全氮测定的简易方法——重铬酸钾—硫酸消化法

土壤全氮量可作为判断土壤潜在肥力的一个重要指标,含量一般在0.02—0.5％,是土壤常规分析项目之一。土壤中氮素的形态可分为无机态和有机态两类。有机态氮占全氮的95％,只有在微生物的活动下逐渐矿化后,才能被植物利用;无机态氮仅占全氮的5％,能被植物直接吸收利用。土壤全氮测定方法较多,多年来一直采用开氏法。此法缺点消化费时,还要用混合催化剂。近年来我们应用了重铬酸钾—硫酸消化法,分析结果与开氏法比较,差异不