长期地膜覆盖及不同施肥处理对棕壤无机氮和氮素矿化率的影响

长期地膜覆盖对土壤许多理化性质产生较大影响，但对无机氮和氮素矿化率的影响却鲜有报道。本文重点研究沈阳农业大学棕壤定位实验站（1987年开始）内长期地膜覆盖及不同施肥处理下土壤无机氮和氮素矿化率在整个生长季内的变化情况。结果表明，长期的地膜覆盖可以增加NO2^--N的积累，并抑制NO3^--N的迁移，但对NH4^＋—N的含量则影响不大；而且覆膜促进了土壤有机氮索的矿化，从而加速了NH4^＋-N和NO3^--N的释放进释．研究结果同时表明有机肥与无机肥配合施用比单一施用有机肥更能促进土壤的N素矿化。     

长期施肥与地膜覆盖对棕壤交换性钙、镁的影响

本文以沈阳农业大学棕壤长期定位试验站（始于1987年）玉米连作试验为研究对象,探讨了施肥与地膜覆盖对棕壤中交换性钙、镁含量的影响,以及交换性钙、镁和pH之间的相关性。研究结果表明:试验地040 cm土壤交换性钙含量在1.34～2.52 g/kg之间,交换性镁含量在0.30～0.66 g/kg之间,目前都比较丰富,作物基本不会出现缺钙缺镁症状。经过24年的不同施肥处理,施有机肥土壤表层（020 cm）交换性钙和交换性镁含量呈明显增加趋势,施用化肥土壤表层交换性钙和交换性镁含量呈明显下降趋势。无论不覆膜还是覆膜,单施化肥底层（2040 cm）土壤交换性钙和交换性镁含量大于表层;施用有机肥土壤交换性钙含量在两个层次差异不明显,交换性镁含量土壤表层大于底层。覆膜与不覆膜相比,单施化肥土壤覆膜后表层土壤交换性钙和交换性镁含量增加,底层含量降低,而有机肥处理表现的不明显。土壤表层交换性钙和交换性镁与pH之间都有极显著的正相关关系。     

基于生态位理论的东北黑土区耕地整治适宜性评价——以公主岭市为例

耕地整治是保护耕地的重要举措,耕地整治适宜性评价则是开展耕地整治的重要前提和基础。本研究以生态位理论为基础,以吉林省公主岭市为例,从自然条件、基础设施条件、生态可持续性和空间稳定性4个维度选取14个指标,采用Delphi与AHP相结合的方法确定指标权重,在评判影响耕地整治的各项指标实际值(现实生态位)与耕地整治在理想条件下各项指标能够达到的最佳状态(最适生态位)的贴近程度的基础上,确定了3种类型指标的评价模型,并通过加权求和模型计算各评价单元耕地整治生态位适宜度,最终通过Ward聚类法将公主岭市耕地整治适宜性划分为4个等级,同时引入障碍性因素模型,定量确定不同等级区域耕地整治的障碍性因素,并提出整治的方向和对策。研究结果表明,研究区可分为4个整治区,Ⅰ级高度适宜区生态位适宜度大于0.75,耕地面积13 799.89 hm2,占总耕地面积的4.16%,主要障碍性因素为农田防护林覆盖率、道路通达度和田块规整度;Ⅱ级中度适宜区生态位适宜度在0.70到0.75之间,耕地面积77 754.36 hm2,占总耕地面积的23.41%,主要障碍性因素为灌溉条件、道路通达度和农田防护林覆盖率;Ⅲ级轻度适宜区生态位适宜度在0.61到0.70之间,耕地面积177 192.38 hm2,占总耕地面积的53.36%,主要障碍性因素为土壤有机质含量、距主交通干线距离和土壤pH;Ⅳ级不适宜区生态位适宜度小于0.61,耕地面积63 325.61 hm2,占总耕地面积的19.07%,主要障碍性因素为土壤质地、灌溉条件和耕层厚度。研究基于生态位适宜度模型对耕地整治适宜性进行评价,丰富了耕地整治适宜性评价方法,同时评价结果为耕地整治分区建设以及整治方向提供了科学依据。     

东北黑土地区主要土壤肥力质量指标的空间变异性

采用地理信息系统(G IS)和地统计学相结合的方法研究了本世纪初东北黑土区土壤表层(0~20 cm)pH、有机质、速效磷、速效钾、粘粒这5种土壤肥力指标的空间变异性。结果表明:土壤pH和粘粒的理论模型均为指数模型;有机质、速效磷和速效钾的理论模型均为球状模型。速效磷、速效钾的C0/(C0+C)较大,为46.63%和49.91%,说明这2种肥力指标具有中等的空间相关性;而pH、有机质、粘粒的C0/(C0+C)分别为10.80%、16.57%、12.88%,说明这3种肥力指标具有较强的空间相关性。根据每个采样点的指标数据计算出该地区土壤肥力质量综合评价指数,最终得到研究区土壤肥力质量的分布图。     

黑土土壤质量演变初探Ⅴ.东北主要黑土区表层土壤有机碳密度分布及碳库估算

探讨土壤有机碳空间分布规律,估算其碳库量,对于提高土壤质量、保护黑土资源,维持农业经济的可持续发展意义重大。基于配准完备的1:10万或20万的地形图和土壤图,运用地理信息系统技术,对东北主要黑土区共7个市县的土壤表层有机碳密度及储量做出估算,并对其空间分布差异进行了分析。结果表明:全区的平均有机碳密度为6.27kg.m-2,变幅为2.43～11.36kg.m-2,土壤表层有机碳储量为2.92×108 t;土壤有机碳密度具有高度的空间变异性,从北向南呈逐渐递减的趋势,且东北高、西南低。密度较高的土壤有机碳主要集中在北部的嫩江和五大连池的大部分地区,吉林省中西部的公主岭地区的土壤有机碳密度较低。     

辽宁省昌图县土壤养分现状及耕地地力评价

应用基于GIS技术进行二次开发的CLRMIS（县域耕地资源管理信息系统）软件,对辽宁省昌图县耕地地力进行评价。结果表明,1982—2007年昌图县土壤速效磷含量明显增加,而速效钾含量明显下降。目前2、3等耕地占耕地总面积的87．7％。     

基于生态位理论的东北黑土区高标准农田建设标准研究

高标准农田建设对于保障区域粮食和生态环境安全意义重大。科学、规范、高效、生态的建设标准是高标准农田建设的关键,然而目前对农田建设标准的研究报道较少。以东北黑土不同类型区的10个典型县为研究区,通过引入生态位理论,从自然条件、基础设施条件、生态可持续性和空间稳定性4个维度建立评价指标体系,构建东北黑土区高标准农田建设适宜性评价模型,将各指标达到最优等级生态位的下限值的集合确定为高标准农田建设标准,从而建立东北黑土不同类型区高标准农田建设标准。     

地膜覆盖与施氮肥对光合碳在玉米-土壤系统分配的影响

地膜覆盖(简称"覆膜")与施肥是促进作物增产增收的重要技术措施。光合碳是"大气-植物-土壤"系统碳固定的起点,也是土壤有机碳的重要来源。基于沈阳农业大学棕壤长期定位试验站,利用~(13)CO2对苗期玉米进行田间原位脉冲标记,分析光合碳在植物-土壤系统动态分配,探讨覆膜与施氮肥对其的影响,对深入认识土壤有机碳固定具有重要意义。试验处理包括:裸地施氮肥(N4)、裸地不施肥(CK)、覆膜施氮肥(FN4)和覆膜不施肥(FCK)。结果表明,与不施肥处理相比,覆膜施氮肥提高了玉米茎叶和根的生物量,而裸地施氮肥却降低了玉米生物量。苗期标记后第1 h,玉米-土壤系统光合净固定~(13)C量为194~468 mg m~(-2),其中FN4处理净固定~(13)C量最高,~(13)C同化率为76.8%,其次为FCK和CK处理,平均约为51.7%,N4处理净固定~(13)C量最低,为31.8%;标记结束后(第30 d)~(13)C同化率平均约为36.0%。光合碳分配到茎叶的比例为48.1%~89.5%,根为3.6%~19%,根际土壤和非根际土壤平均分别为9.27%和5.83%。FCK和FN4处理光合碳分配到地下部(根、根际土壤和非根际土壤)的比例在标记后第1 d达到最高,分别为29.97%和39.10%,在标记后第30 d分别下降到23.41%和31.44%。CK和N4处理光合碳分配到地下部的比例分别从标记后第1 h的14.87%和11.98%增加到标记后第30 d的27.86%和48.22%。光合碳在地下部的分配与运转受植物生长和土壤本身理化性质的影响与制约。     

不同生育期光合碳在水稻-土壤系统中的分配

通过盆栽试验方法,采用13C脉冲标记技术和稳定同位素质谱分析技术,研究了三个生育期(返青期、分蘖期和抽穗期)光合碳在"水稻-土壤"系统中的同化率、分配比率及其在土壤中增加率的动态变化,探讨三个生育期光合碳在"水稻-土壤"系统中的运转、分配规律,为明确稻田生态系统中碳素循环过程提供理论依据。结果表明,分别在返青期、分蘖期和抽穗期进行一次13C脉冲标记(持续5 h)后,光合碳在"水稻-土壤"系统中的总同化率均随标记后天数的延长呈逐渐下降趋势,从标记后2 d至收获时,总同化率分别为75.92%~39.53%、70.01%~52.02%、86.38%~69.60%,且收获时与2 d时的同化率差异均达显著水平(p0.05),其被同化光合碳的损失率分别为47.93%、25.70%和19.43%;抽穗期光合碳同化率明显高于返青期和分蘖期,被同化光合碳的损失也明显低于返青期和分蘖期。三个生育期被同化的光合碳向水稻地上部分和地下部分(包括根和土壤)的运转呈互相消长关系,但向水稻地上部分的分配比率(平均为85.04%~73.10%)远大于向根的分配比率(平均为12.50%~22.04%)和土壤的分配比率(平均为1.70%~5.04%),且抽穗期光合碳向水稻地上部分中的分配比率大于分蘖期和返青期,向地下部分的分配比率则正好相反;此外,三个生育期被同化的光合碳在土壤中的增加率分别为0.08%~0.21%、0.09%~0.17%和0.19%~0.27%,抽穗期土壤中光合碳的增加率要大于返青期和分蘖期,且光合碳在土壤中也相对稳定。     

植物残体向土壤有机质转化过程及其稳定机制的研究进展

土壤有机质的数量和质量不仅是衡量土壤肥力状况的核心要素,其形成、转化及稳定过程还与全球气候变化密切相关。植物残体是土壤有机质的初始来源,但由于其腐解过程的复杂、多变性以及土壤有机质、微生物的高度异质性,植物残体向土壤有机质的转化和稳定机理尚不十分明确。本文介绍并讨论了近年来关于植物残体向土壤有机质转化相关研究的新发现,探讨了微生物源和植物源有机质对土壤有机质的贡献,概述了土壤有机质形成的微生物驱动机制,并综述了植物残体输入后土壤有机质稳定性的相关研究,最后对该研究领域未来的发展进行展望,以期能够为科学地提高土壤的固碳能力提供参考。