土壤碳氮与土壤酶相关性研究进展

土壤酶在生态系统中起着重要的作用,是土壤有机体的代谢动力,参与包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环。土壤碳氮作为土壤生物化学研究的重要内容,与土壤酶具有密切的关系。综述土壤碳氮与土壤酶的相关性,对研究其全球的变化很有必要。     

紫金山不同海拔高度土壤的碳氮分布特征

有机碳氮是影响陆地生态系统的重要因子,保持并提高土壤碳氮储量,是稳定生态系统生产力的关键.以南京紫金山土壤为研究对象,依照海拔高度进行采样,对比分析了土壤有机碳氮的变化规律.研究结果表明:紫金山土壤有机碳氮受地表植被的影响比较大,混交林>林地>草地,土壤有机碳氮总量随海拔的升高呈现上升趋势,土壤碳氮比高达34~45,且随海拔升高呈下降趋势.相关分析表明,紫金山土壤有机碳与全氮质量分数呈显著正相关关系,由此说明氮素主要以有机氮的形式存在于有机质中.     

土壤微生物生物量研究进展

综述了近年来国内外土壤微生物量包括微生物碳、微生物氮、微生物磷和微生物硫及其与碳、氮、磷和硫循环方面的研究进展,着重论述了土壤微生物量C,N,P,S在土壤养分转化循环中的重要性,并就种植、轮作、施肥等农业措施和土壤微生物量与环境的关系包括重金属和农药污染对土壤微生物量的影响进行了探讨。同时,就今后土壤微生物量的研究重点提出了展望。     

盘锦湿地芦苇群落土壤碱解氮及溶解性有机碳季节动态

基于2005年4～10月盘锦湿地芦苇群落土壤不同土层土壤碱解氮及溶解性有机碳的观测资料,分析了盘锦湿地芦苇群落土壤碱解氮与溶解性有机碳(DOC)的季节动态。结果表明:不同土层碱解氮、溶解性有机碳的季节动态并不相同。0～10 cm土层碱解氮与DOC季节动态相似,6月土壤碱解氮与DOC含量均最高,分别为244.86 mg/kg和13.16 mg/L。8月碱解氮含量最低,为139.18 mg/kg;9月DOC含量最低。10～20 cm土层DOC的季节性动态变化与表土具有相似性,峰值均出现在6月,谷值出现在9月;10～20 cm土层碱解氮最低值出现在6月,与0～10 cm土层不同。20～30 cm土层内,4～7月DOC几乎无变化,8月DOC含量最低,9月增加;4～5月碱解氮波动较大,5月降到102 mg/kg,6月增加到151 mg/kg。研究表明,盘锦湿地芦苇群落土壤微生物活性与凋落物分解对DOC及碱解氮的季节动态有很大的影响,同时温度、降水量及冻融也影响着DOC及碱解氮的季节动态。     

气候变暖对土壤化肥用量和肥效影响的实验研究

气候变暖对土壤肥料施用量和肥效有重要影响，通过对土壤分期增施３种水平的尿素实验，测定土壤中速效氮含量的动态变化，研究土壤肥效对温度的反应，结果表明，温度升高，土壤中速效氮释放量增大，释放速度加快，释放周期缩短，在４５０－１１２５ｋｇ／ｈａ施肥水平下，每增温１℃氮释放量平均增加４％，释放周期缩短３．６天，同时，施肥量愈大，速效氮释放也愈大，释放速度愈快，因此，在气候变暖的条件下，需相应增加施肥总量和     

土壤溶解性有机碳测定方法与应用

溶解性有机碳是土壤圈中一种非常活跃的化学物质,它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、迁移和毒性等行为均有显著的影响。在现代土壤研究中,出现了与溶解性有机碳相关的众多术语,分析方法也各有不同。从溶解性有机碳、水溶性有机碳、活性有机碳、易氧化碳、微生物量碳、可矿化碳不同术语的角度,概述了这类碳分析意义和测定方法,以期对土壤有机质应用研究起到积极作用。     

吉林省土壤养分监测结果初报

选择吉林省具有代表性的9个站点，对吉林省大田土壤的氨态氮、速效单质磷、速效单质钾、PH值和有机质进行了观测。结果表明，我省各地土壤氨态氮和速效单质磷的含量，均是优质地段〉中等地段〉劣质地段；同一地块不同层次表现为从上到下（10—30cm）养分含量逐渐减少，表屡养分含量明显高于底层，即10cm氮、磷含量〉20cm氮、磷舍量〉30cm氮、磷含量，而土壤钾含量与土质优劣无明显关系。不同深度的钾含量变化也不明显；白城、松原土壤呈碱性。永吉呈酸性，其它测站呈中性；同时分析了播种前和收获后土壤养分变化、PH值变化及养分丰缺情况。     

冷冻干燥更适合土壤活性氮气体(HONO和NO)排放的研究？（英文）

土壤活性氮气体(HONO和NO)排放是全球氮循环的关键过程,对大气化学具有重要意义。本研究采集了农田,草地和森林三种不同土地利用类型的土壤样品,分别对样品进行了风干,冻干和烘干三种处理,并与未处理的新鲜土壤进行比较研究。结果表明,三种类型土壤的冻干土与新鲜土样品的p H值差异最小。总的来说,三种干燥处理都能提高新鲜土壤NH_4~+-N, NO_3~--N和溶解态有机N的含量。与新鲜土壤相比,冻干土壤HONO和NO的最大排放通量及完整干湿交替循环的总排放量没有显著增加,而风干和烘干土壤显著增加。因此,冷冻干燥方法可能更适合涉及土壤活性氮气体排放通量的研究。这一发现的重要启示是,我们需要慎重评价以往基于不同干燥方法得到的有关陆地–大气界面活性氮交换过程和生物地球化学氮循环机制的认识。     

冻融交替对河岸缓冲带土壤无机氮和土壤微生物量氮的影响

全球气候变化引起的中高纬度地区积雪覆盖和降雪格局变化,造成该区域土壤冻融交替强度和频次变化,是土壤氮循环的重要影响因素。冻融温差和冻融循环次数影响微生物数量和群落的变化,进而影响土壤氮素生物地球化学循环。以大伙房水库实验林场小流域的河岸缓冲带生态系统为研究对象,通过分析冻融交替对河岸缓冲带土壤无机氮和土壤微生物量氮的影响,阐明冻融交替对土壤无机氮含量变化的影响机制,为评估小流域氮素流失风险提供依据。结果表明：随着冻融循环次数的增加,土壤无机氮含量呈增加趋势;不同温差的冻融循环处理对土壤无机氮影响不同,冻融条件为-5/+5℃和-20/+5℃时土壤无机氮含量在冻融循环10次之后分别为34.9±0.9 mg/kg和37.2±0.8 mg/kg,是处理前的1.21和1.41倍;冻融温差和冻融循环次数对土壤NH₄⁺–N含量有极显著影响(P<0.01),土壤冻融10次后土壤NH₄⁺–N含量是对照处理的4-10倍;冻融循环次数对土壤NO₃^－–N含量有显著影响(P<0.05),冻融温差对NO₃^－–N含量无显著影响(P>0.05);土壤微生物量氮含量对冻融循环的响应显著(P<0.01)。可见,冻融交替显著增加了土壤无机氮含量,由于早春季节植被对无机氮吸收较少,可能增大土壤氮素随冰雪融化的淋溶流失风险。     

冻融作用对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤有机碳矿化的影响研究

冻融循环是影响土壤碳氮生物地球化学过程较为重要的因素。在全球变化背景下,冻融作用对冻土区土壤碳库稳定性及其关键生物地球化学过程影响研究是当前国际热点,尤其是冻融作用影响下多年冻土区泥炭地土壤有机碳矿化研究目前仍未明确。选取我国大兴安岭多年冻土区泥炭地表层（0~15 cm）和深层（15~30 cm）土壤,采用冻融试验及室内培养方法,探索分析了冻融作用影响下泥炭地土壤有机碳矿化特征,并从土壤活性碳和土壤酶活性角度阐述了影响机制。结果表明在短期的培养中,土壤有机碳矿化量在483~2836 mg/kg间波动,而冻融循环均显著降低了表层和深层土壤有机碳矿化量,并且对深层土壤有机碳的矿化抑制作用更为明显,高达76%。值得注意的是,冻融循环却明显促进了CH₄的排放,尤其是表层土壤,高达145%。冻融循环作用也显著增加了土壤可溶性有机碳（DOC）含量,但却降低了土壤微生物量碳（MBC）以及土壤纤维素酶、淀粉酶和蔗糖酶活性。冻融作用下低的土壤酶活性以及相对低质量碳是抑制土壤有机碳矿化的原因。全球变暖背景下,与单纯温度增加所导致的土壤有机碳矿化释放量相比,冻融循环作用能降低大兴安岭泥炭地活动层中土壤有机碳在短期内碳的释放。     

LI-8100开路式土壤碳通量测量系统及其应用

在介绍土壤呼吸测量方法的基础上，介绍了最新LI-8100开路式土壤碳通量测量系统的组成、主要特点、测量原理、典型的测量过程、数据输出等。实验结果表明：LI-8100开路式土壤碳通量测量系统，具有测量精确、自动化程度高、可进行长期的野外测量和可重复的短期测量、测量室内部的扰乱最小化、在周围CO2浓度或接近周围CO2浓度下进行测量等特点，在全球碳循环的研究中必将具有广泛的应用前景。     

黄河三角洲退化湿地植被与土壤的恢复研究

以黄河三角洲退化湿地人工引水恢复区为研究对象,采用野外植被调查、土壤采样结合室内实验方法,对植被的种类、密度、盖度、频度和重要值以及土壤含水量、pH值、有机质、全氮以及全磷等指标进行分析,旨在探讨人工引水恢复工程对黄河三角洲退化湿地所产生的生态效应。结果表明：随着水分条件的改善,恢复区植被呈现出正向演替;恢复区土壤含水量明显高于未恢复区,pH值则明显降低,土壤有机质含量高于未恢复区,土壤全氮、全磷含量变化不大。可见,引水恢复工程已经使退化湿地的生态环境得到了一定程度的改善,淡水资源仍是制约退化湿地恢复的关键因素。     

北亚热带落叶阔叶林土壤呼吸时间变化特征

利用LI-8100开路式土壤碳通量系统测定龙王山森林土壤呼吸速率,研究北亚热带落叶阔叶林土壤呼吸速率的日变化和季节性变化规律.结果表明:北亚热带落叶阔叶林土壤呼吸速率在12—14时达到最大,与土壤温度变化基本一致;森林土壤呼吸速率随土壤温度的季节性变化而变化,在夏季土壤呼吸速率较高,在冬季土壤呼吸速率较低;土壤呼吸速率与土壤温度间存在着明显的指数关系,土壤呼吸温度敏感系数Q₁₀为2.81.     

中国湿地土壤碳库保护与气候变化问题

中国湿地分布广, 类型丰富, 但存在着垦殖率高、碳密度较低、围垦损失严重等问题。估计我国湿地土壤碳库达8～10 Pg, 占全国陆地土壤总有机碳库的约1/10～1/8, 过去50 a间的损失可能达1.5 Pg。围垦和过度放牧是我国湿地土壤退化和碳库损失的主要驱动因子。目前,湿地土壤碳库保护面临严峻的挑战,从应对气候变化和保护人类生存环境的战略高度切实加强湿地资源保护,可以为增强陆地生态系统碳汇、探寻温室气体减排的潜在途径提供技术支持。     

“千分之四全球土壤增碳计划”对中国的挑战与应对策略

《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第21次缔约方大会通过《巴黎协议》之际,法国农业部提出了"千分之四全球土壤增碳计划",随后被UNFCCC宣布正式启动。本文分析了该计划的背景与土壤固碳技术要求及其对中国固碳减排和气候变化外交的可能挑战。考虑到中国温室气体排放高,土壤碳库和当前固碳速率较低,而且预估的固碳潜力不确定性较大导致固碳目标设置困难,建议中国暂缓加入该计划,并可基于中国农业废弃物炭化技术可以达到较高的固碳减排效益,提出以生物质废弃物治理为中心的农业能源-土壤-肥料一体化减排增碳计划,主动应对新的气候变化减排外交,推进农业减污减肥减排的生态文明建设。     

江西大岗山杉木人工林生态系统土壤呼吸研究

以江西大岗山杉木人工林为研究对象,采用LI-6400便携式光合测定系统及土壤呼吸叶室6400-09,在2005年4—10月和2006年4—10月,连续测定了2个生长季的土壤CO2释放速率,并对土壤呼吸规律进行了分析研究。结果表明,土壤呼吸的日动态和季节动态都呈单峰型;土壤呼吸速率与地表空气温度和0～10 cm土壤温度的指数回归关系良好,但单独用土壤含水率的变化解释土壤呼吸速率变异是不合适的。选择0～10 cm土壤温度和0～10 cm土壤含水率解释土壤呼吸速率的变异,双因子模型比单因子模型好。根据土壤呼吸速率与0～10 cm土壤温度的指数模型,结合试验地2006年1—12月的气象资料,计算出大岗山杉木人工林土壤呼吸年释放碳量为9.80 t.hm-2。     

中国湿地土壤碳库保护与气候变化问题

 中国湿地分布广, 类型丰富, 但存在着垦殖率高、碳密度较低、围垦损失严重等问题。估计我国湿地土壤碳库达8～10 Pg, 占全国陆地土壤总有机碳库的约1/10～1/8, 过去50 a间的损失可能达1.5 Pg。围垦和过度放牧是我国湿地土壤退化和碳库损失的主要驱动因子。目前,湿地土壤碳库保护面临严峻的挑战,从应对气候变化和保护人类生存环境的战略高度切实加强湿地资源保护,可以为增强陆地生态系统碳汇、探寻温室气体减排的潜在途径提供技术支持。     

塔克拉玛干沙漠腹地流沙下垫面土壤呼吸特征及影响因素分析

通过LI-COR8100A土壤碳通量观测系统分别于2013年1月、5月、10月和11月进行了塔克拉玛干沙漠腹地塔中流沙下垫面土壤呼吸速率测定试验,并分析了相应的土壤水热因子对呼吸速率的影响。结果表明:塔克拉玛干沙漠腹地土壤呼吸速率整体偏低,但具有明显的昼夜波动性和季节变化特征。研究区流沙土壤中可能存在的无机碳过程是导致夜间及凌晨的土壤呼吸速率为负值,白天为正值的主要原因。不同时段的土壤呼吸速率(Rs)分别与土壤表层0~5 cm平均土壤温度(T)和湿度(W)间存在较为同步的昼夜变化趋势且具有良好的回归关系。相对于单因素影响的回归分析,土壤温、湿度的协同作用能够从整体角度更好地解释土壤呼吸速率的变化情况。回归方程Rs=a+bT+cW和Rs=a+bT+cW+dTW可解释不同时段土壤呼吸速率76.0%以上的变化情况。这说明土壤温、湿度是控制土壤呼吸速率的主要环境因子。沙漠腹地土壤极低的水分条件成为土壤呼吸的限制性因子,呼吸速率对于作为限制性因子的土壤湿度的变化响应则更加直接,而对于土壤温度变化的敏感性就有所下降,导致土壤呼吸速率与土壤温度回归关系出现明显的时滞环现象。     

陆面模式中氮循环过程的引入Ⅰ:模式介绍及站点验证（英文）

陆地生态系统氮循环对碳循环过程及其对气候变化的反馈具有重要的影响,但当前陆面模式多数都没有考虑氮循环过程对碳循环过程的限制。本研究基于氮在土壤-植被-大气中的传输交换过程,将氮循环过程引入到陆面模式AVIM(Atmosphere-Vegetation Interaction Model)中,发展形成包含碳氮耦合过程的新版模式AVIM-CN。与2004-05年当雄生态系统定位站通量观测数据相对比,模式中引入氮循环过程后,高寒草甸的总初级生产力模拟值从1.1403 gC m^-2d^-1降到了0.7073 gC m^-2d^-1,前者更接近通量站的观测值0.5407 gC m^-2d^-1。生态系统呼吸的模拟值也从1.7695 gC m^-2d^-1降到了1.0572 gC m^-2d^-1,更接近对应的通量观测值0.8034 gC m^-2d^-1。整体而言,在模式中考虑氮的限制作用后,当雄站的热量通量和碳通量的模拟值更接近实测值。不考虑氮过程对碳过程的限制,模式高估了约40%的陆地生态系统碳通量。     

榆林飞播林区土壤地球化学特征

以榆林飞播林区的土壤微生物、土壤养分和土壤可溶性盐为研究对象,对林区土壤可溶性盐的变化规律及其与土壤养分、微生物的相关性进行研究,为水土资源可持续利用以及飞播造林功效的提高提供理论依据.研究表明,研究区土壤属硫酸盐型,土壤层分异特征不显著,土壤仍处于初级发育阶段.土壤总盐与养分的相关性不明显,适当增加K⁺利于真菌的存活和生物量的积累,在1 kg土壤中,每增加1 g K⁺,真菌数量就会增加14个左右.在土层表层,适量减少Cl^-能促进土壤细菌的生长,在40 cm土层的盐分上行过程中出现表聚现象,在土壤中层,出现板结现象,在土壤底层,HCO₃^-和Na⁺质量分数的增加,有利于土壤全氮质量分数的增加,且HCO₃^-的影响力最强.