秸秆还田配施氮肥对稻田土壤活性碳氮动态变化的影响

【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸秆还田条件下水稻生长季不同氮肥用量与基追比的土壤活性碳氮变化特征,为稻麦轮作区秸秆还田的氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年在湖北省荆门市田间试验中设置施氮量、秸秆配施氮肥和施氮时期3个大田试验。施氮量：不施氮（N0）,推荐施氮（165 kg·hm ^-2,N165）,习惯施氮（195 kg·hm ^-2,N195）;秸秆配施氮肥：秸秆移除（CK）,秸秆还田（移栽前将上季小麦秸秆全部还田,S）,秸秆还田+习惯施氮量（SN）,秸秆还田+推荐施氮量（SF）,秸秆还田+推荐施氮量+腐解菌剂（SM）;施氮时期：基施﹕拔节期﹕抽穗期氮肥施用比例为7﹕3﹕0（R1）,5﹕3﹕2（R2）,10﹕0﹕0（R3）。【结果】秸秆还田+习惯施氮量（SN）显著提高了水稻拔节期土壤微生物量碳（SMBC）含量,但是其成熟期水溶性有机碳含量（DOC）显著降低。秸秆还田+推荐施氮量（SF）显著提高了水稻拔节期土壤水溶性有机氮含量（DON）。腐解菌剂的施用显著降低了水稻成熟期DON含量,拔节期易氧化有机碳含量（ROC）也显著降低。秸秆还田下增加氮肥用量显著提高了水稻抽穗期和灌浆期土壤速效氮含量（AN）;推荐施氮处理（165 kg N·hm ^-2）的DON和AN含量显著升高;农民习惯施氮处理（195 kg N·hm ^-2）降低了DON和AN含量;增加追施氮肥比例对土壤SMBC和DOC含量无明显影响,但提高了水稻拔节期SMBN和ROC含量。【结论】施氮量及其基追比是影响秸秆还田下稻田土壤活性碳氮含量的主要因素,合理配施氮肥能提高土壤微生物量碳、速效氮及水溶性有机氮等活性碳氮组分含量,增加追肥比例也能提高水稻生育期内土壤活性碳氮含量。     

大兴安岭天然林不同林分溶解有机碳变化特征

为确定不同林分和季节变化对森林碳库影响。在内蒙古大兴安岭根河林业局境内选取具有代表性的林分,即白桦林、白桦落叶松混交林以及落叶松林为研究对象。收集并测定了树干径流、有机质层和0-30 cm土层中DOC浓度,并分析了DOC变化特征以及不同月份对DOC的影响。结果表明:不同林分中树干径流中DOC平均浓度分别为60.12,172.77,205.02 mg/L;有机质层中DOC平均浓度分别为35.32,39.64,34.45 mg/L;0-30 cm土层中DOC平均浓度分别为26.23,37.08,26.53 mg/L。结果表明:不同林分中DOC浓度表现为树干径流 > 有机质层 > 0-30 cm土层,落叶松林树干径流DOC浓度明显高于白桦林（p<0.05）,且落叶松树干比白桦树干淋溶DOC强;不同林分中有机质层和0-30 cm土层表现为白桦落叶松混交林>白桦林、落叶松林,但无明显的差异（p>0.05）,而且有机质层和土层对DOC有吸附固定作用;不同林分6-9月份树干径流中DOC浓度呈现先升高后降低的趋势,7月份达到最大,机质层和0-30 cm土层中DOC浓度6月份最高,7月、8月最低,而9月份又升高。不同林分和月份的变化,影响了天然林中DOC浓度分布。     

小兴安岭不同土地利用方式下的土壤DOC化学光谱特性

在小兴安岭地区选取天然沼泽(兴安落叶松沼泽)、排水造林40a的人工林湿地、由湿地开垦40a的农田、湿地垦殖后弃耕地(弃耕40a)4种样地,研究小兴安岭不同土地利用方式土壤溶解性有机碳(DOC)化学光谱特性。结果表明,在垂直剖面上,排水造林湿地、农田、弃耕地以及天然沼泽的土壤DOC含量均从表层向下逐渐减少,在土壤表层0—10cm,DOC含量关系为:天然沼泽排水造林湿地弃耕地农田(p0.05),在其他深度上,差异不显著(p0.05)。DOC化学光谱特性表现为DOC中芳香族类化合物(SUVA254)、DOC中腐殖质所占比列(C/C)、DOC中腐殖酸与富里酸比例(E4/E6),在垂直剖面上逐渐递增。总体上,DOC化学光谱特性大小关系为:天然沼泽弃耕地排水造林湿地农田。4种土地利用类型土壤SOC的含量均随着土壤深度的增加而出现逐渐递减的规律,在垂直剖面上,天然沼泽SOC的含量大于其他土地利用方式。4种类型土壤DOC占SOC的比例(DOC/SOC)在垂直剖面上无明显变化规律。天然沼泽湿地DOC/SOC只在土壤表层大于其他土地利用方式(p0.05)。     

煤矿复垦区重构土壤溶解性有机碳空间分布特征

为探究煤矿复垦区重构土壤中溶解性有机碳(DOC)含量的空间分布特征,以淮南潘一矿区煤矸石山和周边复垦区林地土壤为研究对象,从空间分布和颗粒组成上,分析了煤矸石山山顶、山腰和山脚的煤矸石风化物及周边林地土壤中DOC的含量。结果表明:自上而下山顶、山腰、山脚的煤矸石风化物中DOC含量呈递减趋势,并随采样深度的增加而增大;但林地土壤中DOC含量随采样深度的增加而减少。不同粒径颗粒物中DOC含量分布不同,煤矸石风化物和林地土壤均以细砂(0.2~0.05 mm)DOC含量最高,石砾(10~2 mm)DOC含量最低。在雨水淋溶作用下,煤矸石风化物对周边土壤DOC含量贡献较大,距离山脚1~100 m范围,随着距离的增加,土壤中DOC含量由325.46 mg/kg减少至177.89 mg/kg,煤矸石风化物对周边土壤DOC含量的贡献率由85.78%降低到1.54%,在距离山脚100 m处土壤中DOC含量已接近正常对照土壤含量。     

安徽省几种主要土壤有机碳含量及其组分研究

研究了安徽省4种主要类型土壤(砂姜黑土、潮土、水稻土和红壤)有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)的含量剖面分布及其相互关系.结果表明,4种土壤SOC,DOC和MBC含量存在明显差异,但其剖面分布规律基本一致,表层含量较高.随着土壤层次加深而依次递减;表层土壤SOC含量顺序为:水稻土>砂姜黑土>潮土>红壤,DOC含量顺序为:砂姜黑土>潮土>水稻土>红壤,MBC含量顺序为:潮土>砂姜黑土>红壤>水稻土.DOC和MBC分别只占SOC的4.92%～18.97%和1.86%～5.68%.土壤SOC,DOC与MBC之间存在着密切的关系,3者之间的相关性均分别达到了10%,5%或1%的显著或极显著水平.     

Effects of elevated nitrogen deposition on soil microbial biomass carbon in major subtropical forests of southern China

2003

Wallenstein M D.McNulty S.Fernandez I J.Boggs J Schlesinger W H Nitrogen fertilization decreases forest soil fungal and bacterial biomass in three long-term experiments [其它论文] 2006

Wang X F.Li S Y.Bai K J.Kuang T Y Influence of doubled CO2 on plant growth and soil microbial biomass C and N 1998(12)

Xue J H.Mo J M.Li J.Li D J The short-term response of soil microorganism number to simulated nitrogen deposition 2007(02)

Yao W H.Yu Z Y The nutrient content of throughfall inside the artificial forests on downland 1995

Yi Z G.Yi W M.Zhou L X.Wang X M Soil microbial biomass of the main forests in Dinghushan Biosphere Reserve 2005(05)

Zhou G Y.Yan J H The influence of region atmospheric precipitation characteristics and its element inputs on the existence and development of Dinghushan forest ecosystems [其它论文] -Acta Ecologica Sinica2001

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Carbon,nitrogen and phosphorus leaching after site preparation at a boreal forest clear-cut area

Clear-cutting followed by mechanical site preparation is the major disturbance influencing nutrient and water fluxes in Fennoscandian boreal forests. The effects of soil harrowing on the fluxes of dissolved organic carbon (DOC), dissolved nitrogen compounds (organic N, NH₄⁺ and NO₃⁻) and water soluble phosphorus (PO₄³⁻) through a podzolic soil were studied in a clear-cut in eastern Finland for 5 years. The old, mixed coniferous stand was clear-cut and stem only harvested in 1996 followed by soil harrowing in 1998 and planting in June 1999. Zero-tension lysimeters were used to collect soil water from below different soil horizons in the three types of microsites that resulted from site preparation treatment: low ridges (25% of clear-cut area), shallow furrows (30%) and the undisturbed soil (45%). After soil harrowing, the leaching of DOC, N and P from below the B-horizon increased compared to pre-treatment levels. However, the increases were short-lasting; 1–2 years for inorganic N and P, and 5 years for DOC and organic N. The highest concentrations were associated with the ridges and lowest with the furrows, reflecting the differences in amount of organic matter present in each microsite type and, for N, to enhanced mineralization and nitrification. Leaching from below the B-horizon over the 5 years following soil harrowing for the whole clear-cut area was 36.5 kg ha⁻¹ for DOC, 0.88 kg ha⁻¹ for NH₄-N, 0.46 kg ha⁻¹ for NO₃-N, 1.24 kg ha⁻¹ for organic N and 0.09 kg ha⁻¹ for PO₄-P. Site preparation increased temporarily the risk for nutrient leaching into watercourses and groundwater from the clear-cut area but soil fertility was not affected since the leached amounts remained small. The main reasons for the observed low leaching values were the rapid recovery of ground vegetation and low N deposition loads.     

紫色土可溶性有机碳的吸附-解吸特征

选择代表性的酸性、中性和石灰性紫色土为实验材料,采用平衡吸附和动力学吸附法研究了紫色土对可溶性有机碳（DOC）的吸附-解吸特征,分析了土壤理化性质与DOC吸附量之间的关系。结果表明,紫色土对DOC的吸附容量呈以下顺序：酸性紫色土〉中性紫色土〉石灰性紫色土。石灰性紫色土对DOC的解吸率明显高于酸性、中性紫色土,其迁移淋失问题值得重视。紫色土对DOC的吸附过程包括快速吸附和慢速吸附2个阶段,0~0.5 h内吸附速率最大,随后吸附速率逐渐减小,4~6 h内基本达到吸附平衡。土壤pH值、有机质、粘粒和活性铁铝氧化物含量是影响土壤DOC吸附量与解吸率的重要因素。通径分析表明,土壤理化性质对DOC吸附量的直接作用系数大小顺序为活性铝含量〉土壤pH值〉有机质,对DOC解吸率的直接作用系数大小顺序为活性铁含量〉粘粒〉有机质。多元线性回归模型能较好地预测土壤对DOC的吸附及解吸的变化。     

污泥好氧堆肥过程中有机质含量的变化

【目的】研究污泥好氧堆肥过程中有机质含量的变化,为提高污泥堆肥质量及正确评价污泥堆肥的肥效提供参考依据。【方法】以城市污泥和小麦秸秆、玉米秸秆为堆肥原料,设置4个处理(处理1调理剂为小麦秸秆糠(d<5 mm),处理2调理剂为小麦秸秆段(3 cmDOC),腐殖质(HM)及其组成和纤维素含量的变化。【结果】随着堆肥时间的延长,4个处理的堆体温度呈先升高后降低的变化趋势;堆肥结束时,处理1~4的有机质降解率分别为31.30%,27.09%,54.87%和48.97%;DOC含量呈下降趋势,至堆肥结束时处理1~4的DOC含量分别为9.48,7.15,9.10和11.07 g/kg;4个处理的腐殖质含量均先下降后升高,之后趋于稳定,胡敏酸与富哩酸的比值(H/F)呈逐渐升高趋势,至堆肥结束时,处理1~4的H/F分别为1.54,2.21,1.56和1.90;粗纤维降解缓慢,较难腐殖化。【结论】污泥和玉米秸秆糠混合堆肥效果最佳。H/F、水溶性有机质和温度可作为判断腐熟度的指标。     

双胞蘑菇菌渣施用对龙眼园土壤呼吸及可溶性有机碳的影响

在10℃、20℃、30℃温度条件下,采用室内模拟试验,研究不同施肥处理对龙眼园土壤呼吸、土壤可溶性有机碳(DOC)以及土壤微生物量碳(MBC)含量的影响.结果表明:在85 d的培养期内各施肥处理土壤呼吸速率都表现为培养前期保持较高水平,之后快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势,土壤CO2累积排放量为1 439～4 44...