南方典型丘陵区耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异特征及其影响因素

  【目的】  了解土壤全氮、有机碳和碳氮比空间变异及其影响因素是进行土壤碳氮调控的前提和基础。  【方法】  以江西省丰城市为案例区,通过实地采样获取2018年139个表层土壤数据,运用地统计学、普通克里格插值等方法对南方丘陵区县域尺度下耕地土壤全氮、有机碳和碳氮比的空间变异特征及其影响因素进行系统的分析。  【结果】  研究区土壤全氮 (TN) 含量介于0.74～3.80 g/kg、土壤有机碳 (SOC) 含量介于8.14～36.67 g/kg、土壤碳氮比 (C/N) 介于6.31 ～15.15,均值分别为2.24 g/kg、22.52 g/kg和10.15,变异系数分别为25.45%、26.24%、14.38%,均呈中等程度的空间变异。半方差分析结果显示,TN、SOC、C/N的块金效应分别为44.44%、56.97%、19.57%,这表明TN、SOC和C/N的空间分布受结构性因素和随机性因素共同影响。普通克里格插值结果显示,在空间分布上,研究区土壤TN和SOC具有相似性,总体表现出由中部向南北递减的趋势;土壤C/N空间分布与TN和SOC有所不同,总体呈现出西高东低的趋势。逐步回归分析结果显示,成土母质、土壤类型、土壤pH、氮肥施用量和土壤质地对土壤全氮,成土母质、土壤类型、土壤pH对土壤有机碳,土壤类型对土壤碳氮比影响极显著 (P<0.01)。  【结论】  成土母质对土壤TN和SOC的独立解释能力最高,分别为28.1%和23.2%;土壤类型对研究区土壤C/N的独立解释能力达到了13.2%。因此,成土母质是引起研究区土壤全氮、有机碳空间变异的主要因素,土壤类型则是引起研究区土壤碳氮比空间变异的主要因素。     

基于温度差监测西北地区的土壤相对湿度

在2012年黑河生态水文遥感试验（HiWATER）观测资料的基础上,结合卫星的地表温度产品计算观测点的垂直温度差及温度的日较差,并分析了不同时间尺度上温度差与浅层土壤相对湿度（包括土层深度2 cm,4 cm和10 cm的土壤相对湿度）的相关性。为检验温度差在区域含水量监测中的效果,利用经度、纬度和海拔高度对气温进行插值。同时为消除温度的区域性差异,将各温度差进行归一化处理,最后将归一化后的垂直温度差区域分布与土壤相对湿度进行了对比。结果表明:在各温度差中,地表温度和气温计算的垂直温度差与浅层土壤相对湿度的相关性最好;在时间尺度上,温度差与浅层土壤相对湿度的相关系数随时间尺度的增加而增大;在各土层深度中,温度差与4 cm的浅层土壤相对湿度相关性更好;在气温插值中,在纬度和海拔高度基础上插值出的气温与实测值之间更为接近;区域尺度上,归一化后的垂直温度差有效地解决了地理位置和下垫面对垂直温度差的影响,可以很好地监测月尺度上土壤湿度的变化的情况。     

氮改性褐煤的特性及其在退化土壤造林中的应用研究

通过研究褐煤在氧化氨解反应后特性的变化及其在退化土壤造林中的应用效果,旨在探索褐煤高效利用的有效途径.结果表明:氧化氨解工艺能有效地提高褐煤的阳离子交换量、腐殖酸总量和富里酸含量,降低胡敏素含量.反应生成的氮改性褐煤,全氮含量为5.8%,且呈不同形态(铵态、酰胺态和紧密有机态氮态)的分布,能在土壤中保存较长的时间.半干旱退化土壤中的应用试验表明,在土壤中掺入氮改性褐煤(每株137 g或274 g)可使樟子松林分造林成活率提高20%～25%,而施用相应含氮量的尿素对林木成活率几乎没有作用.随着立地条件的改善和植被的恢复,施用氮改性褐煤林分的土壤碳汇、土壤微生物总量以及脱氢酶、脲酶、β-葡糖苷酶、碱性磷酸酶等的活性都有明显的提高,证实了氮改性褐煤可以作为一类生态和环保的土壤改良剂.     

侵蚀条件下土壤有机碳流失研究进展

全球土壤有机碳库储量丰富且活跃,而作为碳流失主要驱动力的土壤侵蚀对陆地碳循环影响巨大,揭示其影响将对气候变化背景下深刻理解碳收支过程和相关政策的制定具有重要意义。该文主要介绍了近年来国内外关于水蚀和风蚀影响土壤有机碳流失过程的研究进展,分析了侵蚀条件下土壤碳的源汇争议,简述了土壤有机碳流失的原位和异位环境效应,并提出了相关研究的主要现实问题和未来发展方向。在侵蚀进程中,土壤有机碳的固定与流失并存,流失部分主要包括在地表径流泥沙和土壤呼吸过程中,当前相关研究多集中于侵蚀有机碳的去向问题。在一定的景观范围内,定量刻画侵蚀过程中土壤碳输入输出关系是今后区域碳循环研究领域亟待解决的关键科学问题。     

吉县生态移民水土保持效应的价值评估

水土保持效应是反映生态移民生态效应的重要指标之一,生态移民水土保持效应的价值评估是关系到生态移民的功能有效性、农户补偿力度与政府政绩考核的一个重要问题。基于国内现有相关研究成果不足的现状,以山西省吉县4个乡镇7个行政村为研究案例区,采用"3S"方法、费用-效益分析、问卷调研及深度访谈、土样室内分析等方法,对生态移民迁出村的水土保持效应进行了价值评估。研究结果表明,吉县研究区的生态移民工程带来了较为显著的水土保持效应,这种效应主要源于土壤肥力损失的减少,同时具有一定的地域差异性。     

豫西地区红富士苹果叶片营养诊断

通过22个有代表性果园苹果叶片矿质营养分析,采用诊断施肥综合法（DRIS）对豫西红富士苹果进行了叶片营养诊断。结果表明,豫西红富士苹果叶片N、P、K、Fe、Mn、Cu、Zn的适宜含量分别为:22.54±3.00 g/kg、2.42±0.28 g/kg、9.31±1.40 g/kg、104.47±15.03 mg/kg、33.89±5.77 mg/kg、3.38±0.39 mg/kg、29.71±4.91 mg/kg,N:P:K的适宜比例为1:0.08～0.14:0.31～0.55。DRIS诊断参数确定为N/P、K/N、K/P、Cu/N、P/Mn、Cu/P、P/Zn、K/Fe、K/Cu、Zn/N和K/Zn,这11种比例关系的变异程度均表现出低产园（变异系数范围为20.44％～40.82％）明显高于高产园（变异系数范围为8.69％～23.95％）;高产园和低产园的营养不平衡指数（NII）分别为39和88。对Fe、Mn和Zn元素需求强度较大的果园分别占供试果园的86％、82％和50％。相对于高产园,低产园元素间关系较不平衡;总体而言,豫西红富士苹果园需求强度较大的元素是Fe、Mn或Zn,其次是N或P。     

大豆种质资源叶型和荚粒性状的关系及与SSR标记的关联分析

选用167份国内外大豆品种资源材料,依据叶长/宽比值将其划分为宽叶型和窄叶型, 分析叶型相关性状与荚粒性状的相关性,结果表明叶宽、叶长/宽比均与每荚粒数显著相关(r = –0.69和0.64,P<0.001)。选用均匀分布于大豆20条连锁群上的65个SSR标记分析资源材料的群体结构,并用目标区间内13个SSR标记与叶型相关性状和荚粒性状进行关联分析, 结果显示,标记20-285与每荚粒数显著关联,推测控制每荚粒数的基因可能位于标记20-285附近;标记20-26和20-45间的标记几乎都与叶长/宽比存在显著的关联性,推测控制叶型的基因位于标记20-26和20-45之间。相关分析和关联分析证实大豆叶型与荚粒性状存在密切关系,并缩小了每荚粒数和叶型候选基因的区间。     

超微气泡增氧灌溉对水稻生育特性及产量的影响

以常规粳稻秀水09和杂交籼稻两优培九、国稻6号为试验材料,在2007和2008年采用大田试验,研究了超微气泡增氧灌溉对水稻生物学特性和产量的影响。结果表明,与常规灌溉相比,增氧灌溉处理具有分蘖发生快,叶面积指数大,干物质积累多等优点,尤其在生育后期表现出较大的干物质积累优势。增氧灌溉显著增加了水稻产量,其中秀水09分别增产8.45%(2007)和6.23%(2008)、国稻6号增产9.13%、两优培九增产7.49%。而且增氧灌溉明显提高了水稻有效穗数及结实率,但对水稻每穗总粒数和千粒重影响不明显。     

旱稻、稗草、高粱属间杂交F2糯质胚乳现象及分析

以旱稻非糯性基因型远FH 2-1(旱稻65×长芒稗)为母本,高粱非糯性基因型沈农133为父本进行属间杂交,F2分离出糯性胚乳新性状.据群体1712株调查,糯性植株为340株,非糯性植株为1 372株.X2分析结果,该性状受两对显性基因互作影响,符合133抑制作用分离比例,不同于前人水稻糯性胚乳受一对隐性基因控制的遗传规律.     

苗期土壤水分亏缺后玉米光合生理的恢复

通过模拟土壤水分亏缺试验,研究了玉米在土壤水分亏缺后光合生理的恢复机制.结果表明:不同处理玉米光合生理在复水后30 d内均可以恢复正常生长.轻度亏缺处理玉米叶片气孔导度和蒸腾强度在复水后0～10 d可恢复正常,光合速率和胞间CO2浓度在复水后10～20 d恢复正常,但叶绿素荧光参数(Fv/Fm、Fv/Fo、qP、qN)和叶片光合色素含量的恢复相对较为缓慢.重度水分亏缺处理玉米光合生理指标恢复滞后于轻度亏缺处理.轻度亏缺处理复水后玉米净光合速率的恢复主要受气孔因素影响,重度水分亏缺处理玉米净光合速率的恢复在复水0～10 d主要受非气孔因素影响,复水10 d后主要受气孔因素影响.