反硝化测定方法的评述

反硝化作用是氮循环的重要环节,对生态系统的初级生产力、水体质量、大气环境具有重要影响。然而由于大气中N2的背景值很高,使得准确量化反硝化产生的微量N2存在一定的困难;此外,不同研究者在反硝化研究方面缺乏交流,限制了对反硝化测定方法的改进以及对反硝化过程的深入研究。本文综述了目前在陆地和水体生态系统中常用的7种测定反硝化的方法,并对这些方法的优缺点进行了讨论,以期为反硝化测定方法的综合改进提供参考。已有的反硝化测定方法往往只针对于某一种特定的生态系统,具有一定的局限性,未来应加强对已有研究方法的改进,扩大其适用范围,同时加强研制精密度更高的质谱仪和气相色谱仪,以促进反硝化研究的进一步发展。     

水分管理对水稻生长期CH4排放的影响

通过温室盆栽试验研究相同施肥条件下,不同水分管理(持续淹水,分蘖肥后提前烤田、正常烤田和推迟烤田)对水稻生长期CH4排放的影响。结果表明,对烤田处理而言,CH4的排放峰值出现在烤田期间,在此期间CH4排放量占季节排放量的38.75%～52.21%。烤田初期出现排放高峰,然后急剧下降,烤田结束前接近于零;水稻生长后期干湿交替阶段只有少量CH4排放。提前烤田、正常烤田和推迟烤田3个处理水稻生长期CH4平均排放通量依次为0.86、0.96、1.45mg/(m2·h),烤田开始越晚,CH4排放越多。土壤Eh是影响不同烤田处理水稻生长期CH4排放的主要因素。持续淹水处理水稻移栽30天后的CH4排放通量与土壤温度呈显著性相关(r=0.682**,p<0.01)。持续淹水处理CH4排放通量是烤田处理的12～20倍。     

水稻植株对稻田CH4排放日变化的影响

2005年采用静态箱法,在水稻分蘖期天气晴朗的条件下,全天观测了有、无水稻植株两种情况下稻田CH4的排放.结果表明:无论水稻种植与否,稻田CH4排放通量的昼夜变化均表现为单峰模式,极大值出现在下午14点;稻田CH4排放的昼夜变化与5cm处土温存在显著正相关关系(p＜0.05);有水稻植株处理稻田CH4日平均排放通量显著高于无水稻植株处理(p＜0.05);有水稻植株处理的稻田CH4排放通量最佳观测时间在上午8～10点,无水稻植株处理的最佳观测时间则在傍晚18点左右.     

稻田甲烷氧化研究方法进展

土壤厌氧培养、添加CH4氧化抑制剂和稳定性C同位素方法是3种主要的稻田CH4氧化研究方法。采用土壤厌氧培养方法估算的CH4氧化率偏高,其大部分研究结果中CH4氧化率均>50%,高于其他方法的研究结果。添加CH4氧化抑制剂不仅会抑制CH4的氧化,同时也会减少或促进CH4的生成,这与添加的CH4氧化抑制剂的浓度有关。稳定性C同位素方法可在自然条件下测定CH4氧化率,无破坏性、灵敏度高,但计算CH4氧化率输入的δinitial、δfinal和α值还需要进一步研究。     

硝化作用驱动下红壤渗漏液的酸化

土壤渗漏液pH对于亚热带酸性土壤的物质迁移和溶液中物质形态具有重要影响。为了研究亚热带酸性土壤硝化作用释放H+与渗漏液pH的关系,以具有不同硝化强度的3个红壤样本为供试材料,分别加入铵态氮0、150和300 mg kg-1,进行112 d的室内土柱模拟淋溶实验。结果表明:酸性土壤的渗漏液并不一定呈酸性。土壤渗漏液pH取决于硝化作用产生H+的速率与土壤酸缓冲能力的综合作用。当硝化作用使渗漏液中NO3-浓度升高至一定程度时,渗漏液pH突然下降,这一临界NO3-浓度与土壤盐基饱和度及加入土壤的铵态氮量呈线性正相关(p0.05)。所以,硝化作用最强的旱地土壤,由于其盐基饱和度达81%,渗漏液始终保持中性;而硝化作用不强、盐基饱和度为21%的灌丛土壤,其渗漏液pH可降至4.0以下。     

大豆和玉米生长对土壤N2O排放的影响

测定了盆栽试验条件下大豆和玉米生长期间的土壤N₂O排放。种大豆土壤的N₂O排放总量是相同条件下裸土排放总量的5.9倍，在大豆出苗后89 d里，种豆土壤的N₂O排放平均速率显著低于裸土，此后种豆土壤的N₂O排放速率显著高于裸土，种豆土壤N₂O排放总量的93%发生在只占全生育期24%的成熟衰老期。种玉米土壤的N₂O排放峰值出现在玉米出苗后13 d，而裸土的N₂O排放峰值出现在玉米出苗后81 d，裸土的N2O排放总量是种玉米土壤N₂O排放总量的13.5倍；种玉米土壤N₂O排放主要发生在前一半时期里，而裸土的N₂O排放主要发生在后一半时期里。无论在大豆还是玉米生长期间，裸土的N₂O排放速率均与气温呈极显著的正指数相关，而种豆土壤的N₂O排放速率与气温呈极显著的负相关，种玉米土壤的N₂O排放速率与气温没有显著相关性。由此可见，植物生长和植物类型不仅影响土壤N₂O排放的数量，也影响土壤N₂O排放与温度之间关系。     

沼泽湿地剖面水原位采集方法研究

提出了一种新型的沼泽湿地剖面不同层次水分的原位采集装置和采样方法。此方法采集水样时既不扰动沼泽剖面和沼泽水,又可保证所采集的水样始终处于全封闭状态,不与空气接触,确保所采水样具有原位性和原始性。     

土壤水分状况对CH4氧化,N2O和CO2排放的影响

实验室培育试验表明，土壤氧化ＣＨ４，排放Ｎ２Ｏ和ＣＯ２的最佳水分含不量。水稻土氧化ＣＨ４的最佳水分含同于半干旱草地土壤，均接近于土壤环境常年水分含量。水稻土Ｎ２Ｏ排放量随着水分含量的下降而增加，半干旱草地土壤则随着水分含量的下降而减少，表明背离土壤环境上水分含量越远，Ｎ２Ｏ的排放量越大。因而，ＣＨ４氧化和Ｎ２Ｏ排放对土壤水分含量的反应呈极显著的负相关性。ＣＯ２排放的最佳水分含量接近或高于ＣＨ４氧化     

淹水条件下猪粪对黄棕壤性质的影响

本文通过在下蜀黄土中添加不同量的猪粪,研究在以淹水为主、干湿交替条件下,猪粪对土壤理化性质的影响.经培育427天后,测定了土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷、钾、CEC、土壤对NH₄⁺和磷的吸附及土壤物理性质的变化,并用主组元分析评价了施用猪粪对这些性质的综合影响.结果表明,在施用量为1%时,由于氧化铁的活化,使土壤结构破坏,猪粪对土壤理化性质的综合影响较差;但施用量在3%以上,土壤的各性质均得到改善,综合影响较好.