黄土丘陵区春小麦水分调控下植物—土壤碳氮磷化学计量学及其稳态性特征

为探究黄土丘陵区农田生态系统土壤养分限制及其循环规律,明确水分调控下春小麦叶片及根的内稳态特征,以5个灌水量处理(W₀、W₅₀、W₁₀₀、W₁₅₀、W₂₀₀)下春小麦成熟期叶片、根和0～40 cm土层土壤为研究对象,测定不同灌水处理下春小麦植株叶片、根、土壤有机碳（OC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量及其化学计量比,揭示春小麦叶片和根随土壤养分变化的稳态性特征。结果表明:不同灌水处理下春小麦土壤OC、TN含量均具有表聚性特征,且在0～40 cm土层含量均随灌水量增加呈现出先增加后降低的趋势,表现出W₁₅₀灌水量处理最高(1.757 g·kg^-1、0.165 g·kg^-1),而土壤TP在不同土层及灌水处理下较为稳定,适当灌水(W₁₅₀)有助于提高作物根系OC含量,过度灌水(W₂₀₀)会降低其含量;春小麦土壤、根、叶片化学计量比均值表现为:C∶N（9.56、12.92、1...     

三江源区土地利用方式对土壤氮素特征的影响

以三江源区曲麻莱县高寒草甸草原、退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地4种土地利用方式为研究对象,研究了不同土地利用方式的土壤全氮、有效氮、铵态氮、硝态氮、无机氮总量及比例,结果表明:4种利用方式土壤的氮素含量均处于较低水平,在0~10 cm土层,土壤全氮与有效氮含量表现出相似的规律性,人工草地最高,退化高寒草甸草原最低。与高寒草甸草原相比,退化高寒草甸草原0~10 cm土层全氮和有效氮含量分别降低了52.4%和76.2%,而10~40 cm土层的全氮和有效氮含量却明显增加。对土壤铵态氮和硝态氮含量的研究结果进一步表明,研究区域土壤中无机氮以硝态氮为主,退化导致0~10 cm土层的铵态氮和硝态氮含量降低,退化和人工种植均导致0~10 cm土层硝态氮含量明显降低,而10~20 cm和20~40 cm土层的硝态氮含量明显升高,且这两个土层之间差异不显著,40~60 cm土层又明显降低。因此,退化和人工种植均导致土壤硝态氮沿土壤剖面淋溶下移,并且淋溶主要发生在0~40 cm深度的土壤中。土壤无机氮总量与硝态氮表现出相似的规律性,对土壤无机氮总量和比例的研究也表明退化加剧了土壤氮素的矿化过程。     

不同土地利用方式下秦王川灌区土壤活性有机碳库的变化

研究了秦王川灌区耕地、果园地、荒草地3种土地利用方式下的土壤有机碳及易氧化碳、微生物量碳、水溶性有机碳。结果表明:3种土地利用方式土壤有机碳及3种活性有机碳含量均表现为耕地果园地荒草地。不同土地利用方式土壤活性有机碳含量均随着土层加深而递减。土壤易氧化碳、微生物量碳、水溶性有机碳分配比例为耕地果园地荒草地,土壤活性有机碳的分配比例随土层加深而降低。不同土地利用方式下,土壤水溶性有机碳的分配比例随土层加深表现出先上升后下降的趋势。耕地和果园地20-40cm土层与0-20cm土层相比,其土壤易氧化碳分配比例有所下降,与40-60 cm土层相比,其分配比例略有升高,而荒草地土壤易氧化碳随土层加深而小幅度下降。微生物量碳的分配比例随土层加深而下降。     

亚寒带荒漠草原不同树种人工林土壤生态化学计量特征

为了阐明亚寒带荒漠草原不同树种人工林间土壤养分含量及生态化学计量特征的差异,通过野外调查与室内分析相结合的方法,在哈萨克斯坦首都努尔苏丹选取种植白桦、樟子松、梣叶槭3种不同树种,林龄为11 a的亚寒带荒漠草原人工林为研究对象,以裸地为对照,对其土壤养分含量及其生态化学计量特征进行了分析.结果表明:(1)土壤养分含量受树...     

盐胁迫对嫁接西瓜幼苗生长及碳、氮、磷、钾化学计量特征的影响

为探究抗枯萎病嫁接西瓜的盐适应性,获得抗枯萎病的耐盐组合,本研究基于1个自根苗京欣二号和2个嫁接苗[(Bj-6×893)+京欣二号]、[(Bj-9×341)+京欣二号],分析盐分胁迫对西瓜幼苗期叶片C、N、P、K含量及其元素计量比特征、光合特性和生物量累积的影响。结果表明:自根苗的根冠比、净光合速率和C∶N显著低于嫁接苗[(Bj-6×893)+京欣二号](9.6%、44.2%和15.5%)和[(Bj-9×341)+京欣二号](21.1%、30.1%和23.0%),而嫁接苗[(Bj-9×341)+京欣二号]的单株生物量、净光合速率、K含量和C∶P分别比嫁接苗[(Bj-6×893)+京欣二号]显著低9.7%、20.2%、70.3%和24.9%。与对照相比,盐胁迫分别使自根苗京欣二号和2个嫁接苗[(Bj-6×893)+京欣二号]、[(Bj-9×341)+京欣二号]的净光合速率显著下降60.3%、45.8%和41.9%,其C∶K显著下降48.2%、35.2%和59.4%,使叶片K含量显著增加44.8%、27.8%和56.8%;嫁接苗[(Bj-6×893)+京欣二号]、[(Bj-9×341)+京...     

内蒙古达拉特旗土地利用方式对土壤养分的影响

以达拉特旗中部树林召镇、展旦召苏木4种利用类型区的36个土壤剖面,108个样品的分析化验结果为依据,采用逐项对比法研究了土地利用类型对土壤养分含量的影响。结果表明:内蒙古达拉特旗土地利用方式对土壤养分含量影响显著;在垂直方向上,除土壤全量钾及水分含量外(p0.05),其它元素在每种土地利用方式下土壤剖面土层之间存在显著差异。研究表明该研究区内传统农业区土壤养分保持能力最好,是比较适宜的土地利用方式。     

降雨频率对甘南尕海湿草甸土壤碳氮磷化学计量特征的影响北大核心CSCD

降雨是湿地水资源补给量和土壤呼吸的重要扰动因子,全球气候变化导致的未来极端降雨变率增大对湿地生态系统有着重要影响。为探究极端降雨频率下青藏高原湿草甸土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及化学计量比的变化特征,本文以青藏高原东北边缘碌曲县尕海-则岔自然保护区境内的湿草甸土壤为研究对象,设置空白对照(CK:0 mm)、每周浇灌一次(DF1:25 mm×19次)、每两周浇灌一次(DF2:25 mm×9次)、每三周浇灌一次(DF3:25 mm×6次)和每四周浇灌一次(DF4:25 mm×4次)5种处理,分析极端降雨频率下0~40 cm土层土壤SOC、TN和TP化学计量特征的变化规律。结果表明:在不同降雨频率下,土壤SOC含量随降雨频率增加而增加,TN和TP含量则与之相反。在土壤垂直剖面上,SOC和TN含量均随土层深度增加而降低,TP含量随土层深度增加无显著变化;C:P和N:P均随土层加深有所降低,而C:N随土层加深无显著变化;C:N、C:P和N:P在不同降雨频率间差异不显著;此外,随着时间的推进,土壤SOC含量在生长季不同月份呈现先增后减的变化趋势,TN含量则呈现先减后增的变化趋势,而TP含量呈“M”型变化趋势。因此,随着全球降雨格局变化程度持续增加,较高的降雨频率会加剧高寒湿草甸浅层土壤氮磷含量的流失,造成高寒湿草甸水环境富营养化的危害加剧。     

陕西省眉县猕猴桃园土壤碳氮磷生态化学计量学特征

以眉县猕猴桃园土壤为研究对象,对土壤pH值、含水率、有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)的分布及其生态化学计量学特征进行研究。结果表明:研究区域猕猴桃园土壤含水率、pH值、SOC、TN和TP含量均存在显著性差异,分别处于1.12%~3.46%、7.12~8.40、4.22~13.90 g·kg~(-1)、0.77~1.84 g·kg~(-1)和0.73~2.45 g·kg~(-1)之间,均值分别为2.73%、7.83、7.66 g·kg~(-1)、1.20 g·kg~(-1)和1.40 g·kg~(-1),其表现C、N元素相对匮乏,而P元素相对丰富;其次,不同区域及不同品种园区土壤中C、N和P的生态化学计量学特征均存在显著性差异,C/N、C/P和N/P的变异系数分别为28.30%、35.71%和21.15%,变化范围分别为3.06~11.99、2.68~10.90和0.48~1.41,均值分别为6.57、5.91和0.90,均低于全国平均水平;相关分析表明,在0.05水平上,pH值与C/P呈显著正相关性;在0.01水平上,pH值与TN、pH值与TP、TN与C/N、TN与C/P、TP与C/N、TP与C/P、TP与N/P呈显著的负相关性,pH值与C/N、SOC与C/N、SOC与C/P、TN与TP、C/N与C/P及C/P与N/P呈显著正相关性。     

半干旱区土地利用方式对土壤碳氮矿化的影响

通过研究云雾山草原自然保护区草地、农地、灌木林土壤有机碳和氮的含量和矿化特征,分析了半干旱黄土区不同土地利用方式对土壤碳氮循环的影响。结果表明,土壤有机碳和全氮平均含量在草地转变为农地后分别降低了53%和64%,在转变为灌木林地后分别降低了54%和44%。不同土地利用方式下土壤有机碳矿化速率均随土层深度的增加逐渐降低,降幅介于29%~46%之间;有机碳矿化比例则逐渐增加,增幅介于45%~67%之间。土壤氮素矿化速率、矿化比例和硝化速率均随土层加深逐渐降低,而且0~20 cm土层氮素矿化体现为硝化过程和铵态氮的固定作用,且硝化过程占主导作用;40~80 cm土层硝化过程和铵化过程的比例接近,表明深层土壤氮素矿化由硝化过程和铵化过程共同主导。草地转化为农地和灌木林地后有机碳矿化速率显著降低,其降低幅度随土层加深逐渐减小;但有机碳矿化比例则有所增加,其增幅随土层加深而增大。草地利用方式发生变化后,土壤氮素矿化速率和矿化比例、硝化速率和铵化速率均显著降低,这些指标在表层土壤以草地转变为农地后降低较多,在深层土壤以草地转变为灌木林地降低较多。综上,半干旱黄土区草地转变为农地和灌木林地后,土壤碳氮循环强度和有效性显著降低,因此应避免草地向其它利用方式的转变。     

土地利用方式对东祁连山土壤表层有机碳的影响

在祁连山东段高寒地区,选取天然草地、退耕自然恢复地、坡耕地和人工草地4种土地利用方式,研究了土地利用方式对土壤表层有机碳含量和有机碳密度的影响.结果表明:在4种土地利用方式中天然草地土壤表层有机碳含量最高,坡耕地和退耕自然恢复地土壤表层有机碳含量较低;土壤表层有机碳密度整体上随着土层加深而逐渐降低,在0～30cm土层土...     

短期N、P添加对荒漠草原土壤非保护性有机碳的影响

以干旱、半干旱地区荒漠草原土壤为研究对象,研究N、P养分添加对荒漠草原0～30 cm土层土壤颗粒有机碳和轻组有机碳含量、分配比例、敏感指数的影响,探讨荒漠草原土壤非保护性有机碳分配比例及其向保护性有机碳的转化速率对N、P添加的响应.研究结果表明:短期N、P添加能促进荒漠草原表层土壤(0～10 cm)土壤颗粒有机碳和轻组...     

黄土丘陵沟壑区沟道造地土壤水分时空变异特征

基于Van Genuchten模型测定土壤水动力学参数,采用定点监测方法,在沟道中不同位置以及对照坡面进行土壤水分观测,分析了延安市典型治沟造地项目沟道造地土壤水分的时空变异特征,阐明治沟造地工程对沟道土壤水分的影响。结果表明：（1）土壤水力学参数在沟道土层深度为40 cm附近发生了显著改变,0~40 cm土层土壤容重1.12 ~1.25 g·cm^-3,导水率达到40 mm·min^-1以上,入渗能力强,同时饱和含水率较大,40 cm以下土层土壤容重在1.5 g·cm^-3左右,导水率在1.25~1.41 mm·min^-1之间,入渗速率明显减小;（2）沟道土壤水分显著大于对照坡面,其季节变化稍滞后于降水的季节变化,整个生长季在15.76%~21.91%间波动,高出对照坡面5%左右,垂直分布随土层深度的增加而增加,表层最低,为15.07%,160 cm土层最高,为22.84% ,深层土壤含水量优势更加显著;沟道土壤水分变异系数在0.131~0.234之间,相比较坡面,沟道表层以下土壤水分存在较强的空间异质性,100 cm以下土层变异系数在0.2左右,土壤水分变化活跃;（3）沟口土壤含水量显著高于沟头,土层深度40 cm以下的土壤含水量长期达到甚至超过田间持水量。通过治沟造地工程水分综合调控体系,沟道能够为作物生长提供水分充足的生境条件,提高水资源利用效率的同时改善农业生态环境。     

黄土丘陵区免耕条件下两种土壤酶活性变化

为了确定合理环保的耕作制度,2007～2008安塞田间定位试验黄土丘陵旱作农区大豆(Glycine max L)、玉米(Zea mays L)、红小豆(Semen Phaseoli)、马铃薯(Solanum tuberosum Linn.)在翻耕化肥(CF)、翻耕有机肥(CM)、翻耕无肥(CN)、免耕化肥(NF)、免耕有机肥(NM)、免耕无肥(NN)等水平下的农田土壤脲酶、蔗糖酶活性.结果表明:在作物花期,大豆、玉米土壤脲酶活性较高,蔗糖酶活性较低,而红小豆、马铃薯则与之相反,差异极显著.到作物收获后,玉米土壤脲酶、蔗糖酶活性增高,增幅在83%以上,而马铃薯、红小豆、大豆三种作物土壤脲酶活性降低,降幅在10%以上,蔗糖酶活性增强,增幅在40%以上.从花期到收获后,免耕降低了土壤脲酶活性,提高了土壤蔗糖酶活性,在黄土丘陵沟壑旱作农区两种土壤酶活性表现较优的作物为大豆、玉米,较优的处理为NM玉米、NF大豆,其田间环保效应为:作物生长期间两种酶活性比较高,收获后两种酶活性则降低,有利于提高作物生长期土壤肥效利用率,减少作物收获后温室气体的排放.     

不同温度下添加绿肥对旱作农田土壤有机碳矿化的影响

为揭示气候变暖背景下绿肥添加对旱作农田土壤有机碳矿化的影响,采用室内恒温培养法,研究了添加长武怀豆(S)、黑麦草(R)、长武怀豆与黑麦草混合(M)在5℃、15℃、25℃下的土壤有机碳矿化过程。结果表明:培养温度和绿肥种类及其二者交互作用对土壤有机碳矿化速率均具有显著影响。在15℃和25℃下有机碳矿化速率峰值均出现在培养开始后第2天,然后快速下降并分别在第17天和第22天后趋于稳定;而在5℃下有机碳矿化速率峰值则推迟至第8天出现,然后缓慢下降至第42天后趋于稳定。在为期79 d的培养期间,土壤有机碳平均矿化速率和累积矿化量均随着温度升高而增加。与不添加绿肥的对照(CK)相比, S、M和R处理土壤有机碳累积矿化量提高了10.5～11.6倍(P<0.05),绿肥处理间变化趋势为S>M>R,与其本身含碳量相一致。与CK相比,S、M和R处理土壤温度敏感性(Q₁₀)分别降低了11.0%、11.2%和11.8%。绿肥添加和增温同时还提高了土壤有机碳矿化动力学参数,其中S处理在不同温度下均较其他处理具有更高的土壤有机碳矿化速率常数。与CK相比,土壤碳素和氮素水平...     

荒漠绿洲区不同土地利用方式下土壤养分差异分析

以塔里木盆地北缘荒漠绿洲区(渭干河—库车河三角洲绿洲)为研究对象,对耕地、林地、荒漠灌丛和盐碱草地利用方式下的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾进行了测定及统计分析。结果表明:土壤各养分元素的空间变异性由强到弱的顺序依次为有效磷碱解氮速效钾全氮有机质;不同土层深度有机质、全氮、有效磷和速效钾含量在不同土地利用方式之间表现出显著的差异(P0.05),土壤碱解氮含量无显著差异(P0.05);不同土地利用方式有机质与全氮、碱解氮之间的相关性较强,有效磷与速效钾之间的相关性相对较弱。     

土地利用对陕北水土流失区土壤有机碳、水分的影响

通过实地调查和采样,结合室内分析,研究了当地四种土地利用方式(果园、林地、草地、坡耕地)下土壤有机碳分布特征.结果表明:流域内所有土样土壤有机碳(SOC)含量的均值为13.13g·kg-1.其中,坡耕地的土壤有机碳均倩为12.93g·kg-1,与坡耕地相比,果园土壤有机碳均值(12.97g·kg-1)略有升高;草地和林...     

侵蚀作用对黄土丘陵沟壑区有机碳迁移-沉积的影响

土壤有机碳(SOC)作为陆地碳库的重要组成部分,不仅对土壤肥力产生重要影响,而且在一定程度上影响着全球变暖趋势,为了深入探究土壤侵蚀与有机碳的关系,利用137 Cs核示踪法,以黄土丘陵沟壑区典型流域王茂沟坡耕地、林地、草地和梯田四种土地利用为研究对象,分析了不同坡面下土壤侵蚀对SOC迁移和沉积的影响规律.结果表明:与该...     

长期不同施肥对土碳氮含量的影响

以长期定位试验为对象,研究了冬小麦-夏玉米轮作制度下,不同施肥处理对塿土碳、氮含量的影响。结果表明:不论是单独使用有机肥、单独施用化肥,还是有机肥配合化肥施用,都可以显著地提高土壤有机碳和全氮含量;其中,有机肥配合化肥施用的效果最明显;有机肥配合化肥施用以及单独施用高量有机肥可以明显地提高土壤碱解氮含量,单独低量施用有机肥处理和单独施用高量化肥处理基本维持土壤碱解氮含量没有明显变化,而单独施用低量化肥处理和不施肥处理(CK)使土壤碱解氮含量明显有所降低;长期有机肥配合化肥施用,可以使土壤C/N增加;农田生态系统对土壤肥力具有较强的保护作用。