农业土壤N_2O排放的研究进展

根据近几年国内外文献资料 ,综合分析介绍了农业土壤N2O排放的进展情况。提出农业土壤中N2O的产生是在微生物的参与下 ,通过硝化和反硝化作用完成。影响N2O产生与排放的主要因素包括土壤特性 (理化性质和水热条件 )、气候条件 (温度、降水、光照 )和农业技术措施 (肥水管理、作物类型 )。深入研究农业土壤N2O排放与这些因素间的数量关系 ,客观估计区域或全球农业土壤N2O的排放总量并提出切实可行的减排措施乃是未来的研究方向。     

城乡交错区蔬菜生态系统肥料利用率的模型模拟

GLEAMS是美国农业部开发的一个模拟农田氮磷循环的模型,主要用来评价农田管理措施的环境效益。本研究借助GLEAMS模型并基于几个典型施肥量的模型假设,模拟了南京市东郊小型蔬菜生态系统施肥量对作物养分元素吸收量的影响。结果表明,在研究区将有机肥的施入量因地而异的减少到现有施入量的45.2%～53.4%,并且将化肥的施入量减少到13.3%～96.9%,氮素吸收率可提高9.90～14.4个百分点,磷素吸收率可提高9.60～13.1个百分点。氮的淋溶量也减少到了原有量的26.5%～37.6%,同时每公顷蔬菜地可以节约施肥成本2080元～4400元。本模拟研究为提高蔬菜生产系统的经济效益和改善生态环境提供了重要的科学参考价值。     

中国大陆主要粮食作物地力贡献率及其影响因素的统计分析

通过对国内大量文献数据的调研和整理,采用数理统计方法,研究了中国大陆3种主要粮食作物(水稻、小麦和玉米)地力贡献率的统计特征及其与地理位置和土壤理化性质的定量关系.统计分析表明,水稻、小麦和玉米地力贡献率的空间变异总体呈正态分布,3种作物地力贡献率的均值和标准差依次为60.2%±12.5%(n=121)、45.7%±15.7%(n=91)、51.0%±19.7%(n54).单因子相关分析表明,各类作物在不同种植区的地力贡献率与土壤基本特性及地理位置间存在显著的相关关系.基于相关分析结果,采用逐步回归分析方法,分别建立了北方和南方单季稻、冬小麦;双季早稻、双季晚稻、春小麦、春玉米和夏玉米地力贡献率的统计模型.残差分析结果表明,所建立的统计模型具有较好的解释性,可用于估算不同作物的地力贡献率,为制定区域尺度农田施肥策略和控制农业面源污染提供依据.     

水稻物质生产对稻田甲烷排放的影响

以研 究水稻 物质生产 对稻田 甲烷排 放影响为 目的的 大田与 盆栽 试验于１９９４ —１９９５ 年在美国德克萨斯州进行。对同期观测的稻田甲烷排放量与水稻干物质积累资料的分析表明, 在类似的气候、土壤及水稻栽培管理条件下, 稻田甲烷排放的季节总量随水稻生产力水平的提高而增加; 甲烷日排放通量与水稻干物质积累呈正相关;水稻生长中、后期的物质生产对甲烷排放的贡献大于前期。     

有机肥氮素释放动态模型的初步研究

在大田填埋试验资料的基础上,假定有机肥C／N随分解时间而变,其变化规律遵循一阶动力学方程,根据作物残体分解过程中C／N的变化及业已建成的作物残体有机碳分解动态模型,建立了有机肥氮素释放动态模型。分析结果表明,模型对于有机物料初始C／N和木质素含量有较强的敏感性。利用文献资料对所建模型进行了验证,结果表明,模型对大部分数据有较好的模拟效果。本模型可以为指导有机肥的合理施用提供依据。     

UV-B辐射强度变化对冬小麦碳氮代谢的影响

采用室内盆栽实验的方法,研究了UV-B辐射强度改变对冬小麦拔节孕穗期、抽穗期碳氮代谢的影响.结果表明：（1）UV-B辐射增强显著减少小麦拔节孕穗期和抽穗期地上部分干重,以及小麦拔节孕穗期地上部分呼吸速率,而对小麦两个生育期的呼吸系数无显著影响.UV-B增强显著减少了小麦拔节孕穗期和抽穗期叶片中叶绿素a含量,增加类胡萝卜素含量,减少拔节孕穗期叶片中光合产物可溶性糖的含量;（2）UV-B增强对小麦叶片中N代谢过程的影响表现为促进作用,虽对小麦抽穗期叶片硝酸还原酶活性、硝态氮含量无显著影响,却促进谷氨酰胺合成酶活性,显著增加了拔节孕穗期和抽穗期叶片中可溶性蛋白质、游离氨基酸含量.     

塿土剖面CO2浓度的动态变化及其受环境因素的影响

CO₂是土壤空气的重要组成,土壤空气CO₂浓度一般高于大气几倍到数十倍,甚至上百倍^[1]。土壤空气中CO₂主要来源于土壤呼吸,其浓度主要决定于生物因素(植物根系、土壤微生物活性等)和环境因素(土壤温度、含水量等)^[2～4]。土壤空气CO₂浓度可以反映和影响土壤向大气释放CO₂的通量^[4,5],同时对植物根系生长发育、土壤微生物活动和各种养料物质转化也有很大影响^[1]。研究了解土壤空气CO₂浓度剖面分布、季节动态及其影响因素,有助于人们认识土壤中CO₂产生、累积、输运以及向大气排放的生物和物理过程,制定和实施合理的农作措施以改善作物生长环境和减少土壤向大气排放的CO₂。国外已在森林、草地和农田土壤上开展了较长时间的土壤空气CO₂浓度观测研究^[4~7],但我国的研究和报道很少^[8,9]。本文通过土壤剖面不同深度CO₂浓度的定位观测,初步揭示了土剖面CO₂浓度的分布特征、季节动态及其受水热条件的影响。     

长江三角洲典型地区农田土壤有机质的时空变异特征及其影响因素

农田土壤有机质是评价土壤肥力和土壤质量的重要指标,同时也是全球C库的重要组成部分,其时空变化动态对土壤质量和全球气候变化有重要影响。对江苏省如皋市土壤有机质含量的分析结果表明,在空间上以东部的白蒲系(壤质水耕人为土)和南部的长青沙系(黏质潮湿雏形土)含量较高,而中西部的磨头系(砂质潮湿雏形土)、郭园系(砂质干润雏形土)和桃园系(壤砂质潮湿雏形土)含量较低,分布于东北和西北部的东陈系和搬经系(壤质潮湿雏形土)以及南部的营防系和张黄港系含量居中;近20年来(1982─2002年)该市农田土壤有机质总体上呈持续增长的趋势;1982─1997年的时空变异表现为中西部增长迅速而东部和南部增长幅度较小,但1997─2002年则以东部和南部增长较快而中西部增长幅度趋缓。本文进一步分析和讨论了影响农田土壤有机质时空变化的因子,并且提出了今后土壤管理和利用方面的建议。     

三江平原稻田能量通量研究

基于三江平原稻田2005~2007年5~10月涡度相关通量观测数据, 分析了该区稻田能量通量的日变化、季节变化和能量分配特征以及能量平衡状况。结果表明: 三江平原稻田净辐射和潜热通量日变化均表现为明显的单峰特征, 感热通量日变化在水稻发育进入成熟期后才较明显, 而土壤热通量在水稻整个发育期内日变化特征都不明显。稻田净辐射季节变化特征显著, 6月下旬至7月上旬达到最大值18~20 MJ·m^-2·d^-1。潜热通量季节变化与净辐射同步, 最大值为13~19 MJ·m^-2·d^-1。相比之下感热通量较小, 观测期间变化于-3.90~ 3.94 MJ·m^-2·d^-1, 且没有明显的季节变化。5~10月土壤热通量呈下降趋势, 变化于-2.67~3.62 MJ·m^-2·d^-1。三江平原地区稻田能量分配特征明显, 潜热通量占净辐射的比例(LE/Rn) 5~10月平均值为0.67, 表明净辐射大部分以潜热通量形式所消耗, 但生长旺季LE/Rn略大于生长季初期和末期。感热通量占净辐射的比例(Hs/Rn)的季节变化特征与LE/Rn比值相反, 观测期间平均值为0.10。这导致波文比在水稻生长旺季较小而在初期和末期较大。5~10月土壤热通量占净辐射的比例(G/Rn)呈逐渐下降趋势, 其月平均值由5月的0.14下降到10月的-0.08。线性回归法和能量平衡比率均表明三江平原稻田能量明显不闭合, 2005、2006年5~10月能量不闭合度分别为22%和16%, 而2007年能量“过闭合”, 能量平衡比率平均值为1.07。