不同人工林凋落叶混合分解速率及其C,N释放动态

对岷江上游连香树、糙皮桦、云南松和云杉4种主要人工林凋落叶进行了凋落叶混合分解试验,探讨了凋落叶混合分解过程中的残留率以及分解过程中C,N含量和C,N释放率的动态变化,为试验区最佳混交树种的选择提供理论指导.结果表明,不同凋落叶分解速率存在显著差异.糙皮桦与云杉,糙皮桦与云南松,连香树与云南松凋落叶混合后对分解过程具有明显的促进作用,连香树与云杉凋落叶的混合对分解的促进作用不明显.放置于阔叶林地的针阔混合凋落叶分解速率较之放置于针叶林地快,且针阔混交有益于凋落叶的分解.在分解过程中凋落叶C含量呈减小趋势,但其释放率反之;N含量在分解过程中,连香树、云杉、云南松凋落叶表现为增加(富集)减小(释放)趋势,糙皮桦表现为减小—增大—减小的变化趋势.针阔林地凋落叶混合后促进了针叶林地凋落叶C和N的释放.     

不同施氮量下潮土中小麦秸秆腐解特性及其养分释放和结构变化特征

  【目的】  秸秆腐解与元素转化涉及复杂的生物化学过程,提高土壤氮素水平是加速秸秆腐解和养分释放的关键措施。研究不同施氮水平下潮土中小麦秸秆腐解特性、养分释放特征及其结构组分变化规律,深入了解秸秆腐解过程与机制,为完善作物秸秆还田技术、实现秸秆资源的高效利用及农田可持续发展提供科学依据和技术支撑。  【方法】  本试验点位于河南省原阳县,土壤类型为潮土,种植制度为小麦–玉米轮作,以小麦秸秆为研究对象,设置0 (SN0)、180 (SN1) 和240 (SN2) kg/hm2 3个氮肥用量,进行187天的秸秆包填埋试验,利用超高分辨场发射扫描电镜 (SEM)、固态核磁共振 (13C-NMR) 等方法研究小麦秸秆腐解过程中的养分释放和结构组分动态变化规律。  【结果】  1) 小麦秸秆腐解呈现前期快后期慢的特征,前两周为快速腐解期,该阶段秸秆平均腐解率为46%,整个玉米季 (100天) 秸秆平均腐解率为71%;高氮营养环境对前两周的秸秆腐解率无显著影响;从第二周开始,施用氮肥处理加速了秸秆腐解,SN1和SN2处理秸秆腐解率平均高于SN0处理6个百分点,但SN1和SN2处理间无显著差异;秸秆碳释放率与秸秆腐解率变化趋势基本一致。2) 腐解187天后,秸秆氮磷钾养分最终释放率大小顺序为钾 (96%～97%) > 氮 (52%～86%) > 磷 (29%～45%),其中钾在前两周基本完全释放,而氮、磷释放率在后期有负增长现象。3) 纤维素、半纤维素腐解率与秸秆腐解规律基本一致,均表现出前期快后期慢的特点,而木质素则在中后期腐解较快;纤维素、半纤维素和木质素最终腐解率分别为78%～87%、86%～91%和66%～73%（187天后）。4) 扫描电镜结果显示,小麦秸秆结构逐渐遭到破坏,表面变得粗糙,断层增多,空洞增大,纤维束变得松散,形成近似网状结构;高氮处理下小麦秸秆表观结构受破坏程度大于不施氮处理。5) 核磁共振结果显示,不同有机碳官能团信号强度分布表现为:烷氧碳 (47.02%～60.13%) > 烷基碳 (11.41%～17.38%) > 双烷氧碳 (10.79%～13.31%) > 甲氧基碳/烷氮碳 (7.53%～12.02%) > 芳基碳 (2.70%～7.18%) > 羧基碳 (1.07%～2.60%) > 酚基碳 (0.75%～2.02%);腐解过程中烷基碳、甲氧基碳/烷氮碳、酚基碳和羧基碳相对含量显著增加,而烷氧碳相对含量显著降低。6) 相关分析表明,秸秆残余物所有有机碳官能团均与腐解率、碳释放率有显著或极显著相关性;有机碳官能团中只有烷氧碳、甲氧基碳/烷氮碳与氮释放率有显著相关性;烷氧碳、双烷氧碳与纤维素、半纤维素和木质素腐解率均呈极显著负相关,羧基碳和甲氧基碳/烷氮碳均与木质素腐解率呈现极高的正相关性。  【结论】  施用氮肥能够促进小麦秸秆腐解和碳释放,其效果在秸秆还田两周后才能显现出来;在腐解过程中,秸秆残余物中代表易分解碳水化合物的烷氧碳相对含量随腐解时间延长而不断降低,且占比均高于其它碳官能团,对指示秸秆腐解进程具有重要意义;固态核磁共振技术更有利于监测秸秆腐解过程中不同有机碳官能团结构变化,从而更深刻地认识秸秆腐解机制。     

连续年龄序列桉树人工林凋落物分解的研究

通过野外定位监测和取样分析,研究了连续年龄序列(3 a,4 a,5 a,6 a)桉树人工林的叶凋落物分解及养分释放动态。结果表明,经过390 d分解后,不同龄级桉树人工林凋落物的残留率分别为31.11%,28.37%,36.70%和46.99%,年平均分解系数分别为0.962 0,0.956 8,0.793 0和0.628 6,周转期分别为3.03,3.07,3.54,4.66 a,说明随着林木龄级的增加凋落物的分解速度逐渐下降。在凋落物分解过程中,N、P、K、Ca、Mg、Mn、Zn和Fe元素,均体现出比较明显的淋溶-富集-释放模式。各年龄段桉树林凋落物N元素的周转期分别为1.65,1.95,2.39,2.96 a,P为1.82,1.48,2.35,3.05 a,K为0.95,1.31,3.27,2.80a,Ca为3.39,2.74,3.49,3.29 a,Mg为1.27,2.03,3.66,2.33 a,Mn为1.98,1.01,2.67,3.38 a,Zn为2.74,1.83,2.92,4.03 a,Fe为2.96,1.07,2.84,3.19 a。从各元素的周转时间可以看出,N、P、K元素的周转速度较快,说明这些元素易淋溶,能更快地归还林地以供应林木生长的需要。     

土壤含钾矿物的释钾研究进展

介绍土壤中含钾矿物的类型、结构特点、钾素含量与钾素释放的关系,区分了含钾矿物在土壤中的构成及分布特点,同时对国内外关于含钾矿物钾素释放规律的研究状况,钾素释放的作用机理、动力学特性,以及影响土壤含钾矿物钾素释放的因素做了综述。     

“田力宝”微生物活性及养分释放规律研究

通过试验发现：１）施用“田力宝”可促使土壤有效氮、有效磷含量增加；２）其微生物作用的有效温度为中温；３）可增强“细菌型”这一有益生态系统，而减弱“真菌型”的有害作用；４）能较稳定地增加土壤中固氮菌等细菌的活动能力，中温条件下，也能增大无机磷细菌和钾细菌的数量，即促进Ｎ、Ｐ、Ｋ三大元素的分解     

改性高岭土对水体中氮磷去除效果的研究

利用恒温振荡试验,研究了酸、碱、盐改性高岭土对水体中氮、磷去除效果的影响。结果表明,各处理高岭土对水体中氮、磷的吸附速率均较快,在2 h内均能达到吸附平衡。由Freundlich等温吸附方程模拟得出各处理高岭土对氮的吸附能力大小为Al处理〉Ca处理〉碱处理〉Mg处理〉原土〉酸处理;对磷的则为Al处理〉Mg处理〉Ca处理〉酸处理〉原土〉碱处理。由Langmuir等温吸附曲线方程得出各处理高岭土对氮的理论饱和吸附量顺序为Mg处理〉Ca处理〉碱处理〉Al处理〉原土〉酸处理;对磷的则为Al处理〉Ca处理〉Mg处理〉酸处理〉原土〉碱处理。各处理高岭土去除氮的适宜pH值为5.5-8.5,去除磷的适宜pH值为4-8.5。     

潇河流域水体氮素分布特征及其与溶解氧的关系

从潇河流域选取15个采样点,研究了水体中3种形态的氮素——氨氮、硝酸盐氮和亚硝酸盐氮的分布特征及其与溶解氧的关系。结果表明,潇河流域水体氮素以亚硝酸盐氮含量最高,除水源保护区为地表水环境质量标准(GB3838—2002)的Ⅰ类水质,其余均为Ⅳ类水质,与潇河晋中段和白马河寿阳段两岸排放的工业废水及城镇生活污水有关;在河口交汇处和河道坡度突变处,水体氮素含量有明显变化;3种形态的氮素在不同程度上受水体溶解氧含量影响:所有采样点的氨氮和亚硝盐氮含量随着溶解氧的增大而减少,受氨氮的影响,3,4,7,9,12号样点的硝酸盐氮含量随溶解氧增大而减少,其余采样点的硝酸盐氮含量随溶解氧增大而增大;通过线性回归分析可知,只有亚硝酸盐氮含量和溶解呈显著相关。     

微晶化对钾长石粉钾素释放的影响

摘要: 利用微晶化设备对钾长石进行机械力活化处理,研究了不同处理时间对钾长石粉颗粒组成、 钾素释放量及生物有效性的影响。结果表明,钾长石经微晶化设备分别加工10 min、 40 min、 120 min和180 min后,微细颗粒（d10 m）组成比例分别达到51.69%、 65.44%、 85.34%和93.93%,比表面积明显增大,衍射峰强度显著减弱,同时钾素的释放量显著提高,其中微晶化处理180 min样品T3效果最好,2 mol/L HNO3和蒸馏水3次提取的钾总量分别为6118.8 mg/kg和2867.8 mg/kg; 4个处理（10 min、 40 min、 120 min和180 min）酸提钾总量分别是蒸馏水提钾总量的2.46、 1.81、 2.19和2.13倍,两种浸提剂提钾总量占钾长石全钾的0.50%~5.73%。微晶化以后钾长石粉中的绝大部分钾素仍以矿物态存在,但其生物有效性显著提高,促进了籽粒苋的生长和钾素积累。     

青海高原小麦秸秆–毛叶苕子混合腐解特征

[目的]研究小麦秸秆、毛叶苕子及二者混合物料在耕层土壤还田后的腐解和养分释放规律,以期为青海高原有机物料还田提供理论依据和技术指导.[方法]将毛叶苕子(G)、麦秆(S)和麦秆+毛叶苕子混合(G+S)3种有机物料自然风干后,切成2 cm长,放入尼龙网袋,埋入20 cm深土壤中自然腐解,地表撂荒.在埋入土壤后的第7、14、...