川西北高寒沙地红柳灌丛内外有机碳及腐殖质碳组分变化特征

为了解川西北高寒沙地红柳对土壤有机碳及腐殖质碳组分的影响,选取了沙地上修复24 a的红柳灌丛作为研究对象,通过野外调查并结合土壤样品采集和室内分析,研究了川西北沙地红柳灌丛根区(SR)、灌丛中部(SM)、灌丛边缘(SE)、灌丛外部(SO)的0~20,20~40 cm和40~60 cm土层土壤有机碳及腐殖质碳组分变化特征。结果表明:随着距灌丛植株水平距离的增加,土壤有机碳(SOC)、胡敏酸碳(HAC)、富里酸碳(FAC)和胡敏素碳(HMC)含量均呈现下降的特征;0~20 cm表层土壤,灌丛根区、灌丛中部和灌丛边缘土壤有机碳含量分别为灌丛外部的1.86倍、2.35倍和1.63倍,灌丛根区、灌丛中部和灌丛边缘土壤腐殖质碳含量分别为灌丛外部的1.96倍、0.68倍和1.22倍;在距灌丛植株水平距离相同条件下,随土层深度增加,土壤有机碳及腐殖质碳各组分含量呈降低趋势;在灌丛根区,20~40 cm和40~60 cm土层土壤有机碳相对于0~20 cm土层分别降低了32.31%和38.38%,20~40 cm和40~60 cm土层土壤腐殖质碳相对于0~20 cm土层分别降低了49.34%和53.40%。研究得出,红柳灌丛内外土壤有机碳及腐殖质碳组分存在空间异质性分布。     

不同生态治理措施下高寒沙化草地土壤氮素变化特征

草地沙化是我国最严重的生态环境问题之一。为研究不同生态治理措施对川西北高寒半湿润地区沙化草地土壤氮素的影响,本研究以围栏禁牧布设沙障燕麦和草种混播(YMCD)、围栏禁牧布设沙障播撒草种(RGCD)和围栏禁牧布设沙障自然恢复(WLCD)3种沙化草地治理措施为对象,以未修复沙化草地(CK)为对照,研究了沙化草地生态修复过程中0~60cm土层土壤氮素的变化特征。结果表明,生态修复3年后,YMCD、RGCD、WLCD 3种治理措施均显著促进地表植被的恢复、土壤物理性质的改善和氮素的积累。其中,YMCD治理措施效果最为显著,其次是RGCD,WLCD效果相对较小。土壤氮素增加幅度呈现出微生物量氮(MBN)硝态氮(NO_3~--N)铵态氮(NH_4~+-N)碱解氮(AN)全氮(TN)特征。与未修复沙化草地相比,YMCD沙地草地地表植被覆盖度增加至74.1%,土壤容重从1.45g/cm~3下降至1.39g/cm~3,夏季地表午温从41.5℃下降至23.0℃;TN、AN、NH4+-N、NO_3~--N和MBN含量分别增加了255.8%,270.2%,299.5%,357.8%和745.9%。相关性分析表明地表植被盖度和土壤容重对沙化土壤氮素含量有显著影响。     

草地土壤C∶N∶P化学计量及微生物呼吸对氮沉降响应的Meta分析

为了全面揭示全球草地土壤C∶N∶P化学计量和微生物呼吸对氮沉降的响应机制,本研究共收集整理了国内外92篇公开的文献资料,采用整合分析(Meta-analysis)方法分析了氮沉降对草地土壤C∶N∶P化学计量和微生物呼吸的影响,同时研究了不同氮沉降速率、试验周期和气候条件下各指标对氮沉降的响应差异。结果表明,氮沉降显著增加了土壤全氮(7.1%)、有效氮(36.3%)、铵态氮(51.3%)、硝态氮(98.1%)和微生物量C∶P(53.6%),但显著降低了土壤pH(-5.9%)、微生物量氮(-11.5%)和微生物量磷(-19.4%);随着氮沉降速率的提高,土壤全氮(4.1%)、土壤N∶P(10.6%)、可溶性有机氮(41.8%)、铵态氮(31.3%)和硝态氮(20.8%)的效应值均显著增加,而土壤pH(-5.8%)、微生物量碳(-13.2%)、微生物量氮(-11.5%)、微生物量磷(-18.0%)、微生物量C∶P(-26.5%)和微生物呼吸(-10.6%)的效应值显著降低;随着试验周期的增加,土壤铵态氮(22.8%)的效应值显著增加,而土壤pH(-2.5%)、微生物量碳(-12.2%)、微生物量氮(-21.4%)和微生物呼吸(-25.3%)的效应值显著降低。另外,年平均温度和年平均降水量显著影响微生物呼吸对氮沉降的响应,而对土壤和微生物碳氮磷对氮沉降的响应无显著影响。     

植被恢复模式对川西北沙化草地土壤微生物量及酶活性研究

为研究不同植被恢复模式对高寒沙化草地治理过程中土壤微生物量及酶活性的影响,以川西北高寒沙化草地为研究区,以未恢复沙化草地为对照(CK),通过野外试验与室内分析相结合的方法对围栏禁牧布设沙障恢复模式(WLCD)、围栏禁牧布设沙障撒播草种(RGCD)和围栏禁牧布设沙障混播燕麦草种(YMCD)3种植被恢复模式下沙化草地的土壤微生物量以及土壤酶活性的变化规律和相互关系的研究。结果表明:(1)3种植被恢复模式下土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均显著高于CK(P0.05),其中YMCD变化最显著。与CK相比,YMCD土壤微生物量碳氮、多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶活性均增加了217.52%,725.26%,130.88%,387.78%,300.33%,192.32%;(2)随着土层的加深,微生物量碳氮、脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶与硝酸还原酶活性显著减小(P0.05),尤其是0—20cm土层;(3)微生物量碳氮与多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶间呈极显著正相关(P0.01);(4)多酚氧化酶与蔗糖酶、脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),蔗糖酶与脲酶、硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01),脲酶与硝酸还原酶呈极显著正相关(P0.01);(5)研究表明土壤多酚氧化酶、蔗糖酶、脲酶与硝酸还原酶可敏感地反映植被过程中土壤质量的变化,植被恢复措施可改善表层与深层土壤的生物学性质。     

基于Meta-analysis的施镁对作物产量及矿质元素吸收效应分析

【目的】揭示长期以来镁肥施用对作物产量及矿质元素吸收影响的综合效应。【方法】利用收集已公开发表的文献数据,获得符合要求的43篇文献,采用Meta-analysis定量分析施镁对作物产量及矿质元素吸收的综合效应。【结果】与不施镁肥相比,施镁能够提高水稻、烤烟、小白菜、玉米、马铃薯、番茄等作物的产量,其综合效应均值为0.063 4;施镁能普遍促进作物对N、P、K、Mg等矿质元素的吸收,其综合效应均值分别为0.021 1、0.079 4、0.007 6、0.165 1;对Ca吸收的整体影响效应为负值,综合效应均值为-0.106 9。【结论】酸性至微碱性土壤上镁肥的施用对于提高作物产量,促进作物对矿质元素的吸收具有重大意义。