小流域内植被类型对土壤NO3-/NH4+空间变化的影响

流域内植被类型、地形地貌特征对土壤氮循环过程有重要的作用,是影响下游水体无机氮素来源以及富营养化的关键因子。通过比较小流域内4种植被类型(落叶松人工林、油松人工林、天然阔叶次生林和农田(玉米))对土壤NO3--N和NH4+-N含量空间变化的影响,揭示流域内不同立地条件下水源涵养林与土壤无机氮变化特征之间的关系。结果表明:4种植被类型土壤NO3--N和NH4+-N含量差异显著(P<0.05);由坡上到坡下土壤NO3--N和NH4+-N含量显著降低;在土壤表层NO3--N和NH4+-N含量最高,随着土层深度增加无机氮含量减少;与水源涵养林天然植被和人工林植被相比,农田土壤NO3--N含量最高(11.86mg·kg-1),有较高的氮流失风险。     

不同氮素形态比例对五味子幼苗生长特性的影响

以2年生五味子苗木为试验材料,在田间条件下,施以铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)不同比例,分析了叶片可溶性蛋白、叶绿素含量、根系及茎叶中全氮含量、生物量等季节的动态变化规律,探讨了不同氮素形态比例对五味子苗木生长的影响。结果表明,五味子苗木在不同生长时期对不同氮素形态的吸收和利用存在明显差异,NH4+-N和NO3--N对五味子幼苗生长有显著的联合效应。在五味子生长前期,五味子主要以吸收和同化NH4+-N为主,并以铵态氮和硝态氮比例为75∶25时地上部生物量积累较多;而在五味子生长的中后期,五味子主要以NO3--N吸收和同化为主,并以铵态氮和硝态氮比例为25∶75时地上部生物量积累较多。     

陕北黄土丘陵区撂荒草地群落生物量及植被土壤养分效应

为了明确植被演替过程中植被与土壤的互动效应，为植被恢复提供依据。根据陕北黄土丘陵区36块不同年限（时间尺度为2—45a）的撂荒样地地上生物量、土壤养分和水分的测定结果，及4块典型撂荒群落样地地上／地下生物量，7种撂荒群落主要植物生长特性的测定，分析了撂荒演替过程中群落生物量与土壤养分的变化过程、趋势及其相互关系，进而探讨了撂荒演替过程中群落生物量对土壤养分的作用效应，并利用多元回归和通径分析法分析了土壤养分对群落生物量的作用。结果表明：（1）除速效磷外，撂荒演替过程中群落地上生物量和土壤有机质、全氮、全磷、全钾、NO3-N、NH4-N和速效钾都呈先减少后增加的趋势，步调基本一致。（2）从撂荒年限与土壤养分的相关性来看，0—20cm土壤有机质含量、速效磷含量和0—20、20—40cm土壤层NO3-N含量与撂荒年限相关显著，说明演替过程中有机质、速效磷和NO3-N有较为明显的植被土壤效应，而其它土壤养分与撂荒年限相关不显著，不能排除演替初始条件和植物暂时固定的影响；从群落生物量与土壤养分的相关性来看，群落生物量对土壤有机质、全氮、磷、钾、NO3-N、速效钾和速效磷含量具有正效应，而对NH4-N具有负效应，但都不显著。（3）通径分析说明撂荒年限、土壤全氮、全钾、速效钾和土壤水分变异量对生物量表现为正的直接作用，其中以撂荒年限和土壤水分波动量作用较大，土壤养分对群落地上生物量的作用以土壤全氮最大，全钾和速效钾影响较小；演替过程中群落地上生物量的变化主要是由于植被盖度和群落组成种的生态学特性造成的（撂荒年限较大的直接作用），其次是由于撂荒演替过程中土壤水分的波动造成的（撂荒年限通过土壤水分的间接负作用）。（4）随着土层深度的加深植物根系生物量呈幂函数递减过程，演替后期群落根冠比有增加的趋势，演替后期序列种根冠比和根长也有增加的趋势，这些在一定程度上会影响到生物量积累和有机质分解等，进而会影响到植被土壤效应。     

林下植被去除与氮添加对樟子松人工林土壤化学和生物学性质的影响

通过析因试验设计,研究了科尔沁沙地樟子松人工林生态系统内土壤无机氮(NO3--N+NH4+-N)含量,潜在净氮矿化(PNM)、硝化速率(PNN),微生物生物量碳(MBC)、氮(MBN)及MBC/MBN,土壤脲酶、酸性磷酸单酯酶活性和土壤有效磷(Olsen-P)含量对林下植被管理(对照和去除)和氮添加(对照和添加8g·m-2)的短期响应.结果表明:林下植被去除显著降低了土壤NH4+-N含量、PNM、MBC和MBC/MBN比值,提高了土壤Olsen-P含量,而对土壤NO3--N含量、PNN和土壤酶活性的影响不显著.氮添加提高了土壤NO3--N含量、PNM和PNN,但对其他指标的影响不明显,可能与试验处理时间较短有关.土壤NH4+-N含量对林下植被去除与氮添加的交互作用的响应显著;而NO3--N含量虽对林下植被去除与氮添加处理的交互作用响应不显著,但在氮添加同时进行林下植被去除的样地中的土壤NO3--N含量比只进行氮添加处理的样地提高了27％,有可能导致土壤中NO3-的淋失.林下植被是影响樟子松人工林土壤化学和微生物学性质的重要因素,因此在森林管理和恢复过程中,不能忽视林下植被的作用.     

外来入侵植物的氮代谢及其土壤氮特征

研究了4种外来入侵植物(五爪金龙、南美蟛蜞菊、金腰箭和马缨丹)和1种本地植物鸡矢藤(对照)的氮代谢及其土壤氮特征.结果表明:外来人侵植物的组织硝酸还原酶活性、根际土壤NH4-N、NO3-N含量、蛋白酶活性和脲酶活性均较高,分别为鸡矢藤的1.65～4.34、1.56～2.15、1.72～3.11、1.43～3.23和1.41～3.33倍,而植物组织硝态氮含量则较低,仅为鸡矢藤的17.5%～50.6%.相关分析表明:植物组织硝酸还原酶活性与根际土壤总氮、NH4-N、NO3-N含量呈显著正相关(P<0.05),与蛋白酶活性和脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01).这说明,外来植物入侵使土壤氮代谢加快,氮的生物有效性增强,氮同化能力提高,并且较好地将植物体氮素代谢与土壤氮素代谢协调起来.因此,较强的氮素同化能力与加速土壤氮素的转化可能是植物成功入侵的重要机制之一.     

空气NH3增高情况下不同形式氮源对荫香光合作用和氮利用的影响

 生长在供给NO-3 N、NH+4 N和NH4NO3 N氮源下的荫香（Cinnamomum burmanni）幼树暴露在增高空气NH3浓度下30 d。利用气体交换测定和氮分析研究了植株的光合作用、氮利用和氮在光合过程一些组分中的分配,根据Farquhar-von Caemmerer模式得出相关光合参数。结果表明在增高空气NH3下生长于NO-3 N的植株Rubisco最大羧化速率（Vcmax）和最大光合电子传递速率（Jmax）较正常空气下的高,但生长于NH+4 N和NH4NO3 N的植株则较正常空气下的低。无论生长于何种形式氮下的植株,在空气NH3增高下以单位叶面积为基准的叶氮含量（Na）显著增高（p<0.05）。在增高空气NH3下,生长于NO-3 N下的植株,其类囊体氮量（NT）、Rubisco氮（NR）和结合于光合电子传递链的氮（NE）的含量较正常空气下的增高（p<0.05）;而生长于NH+4 N和NH4NO3 N下的植株则较正常空气下的低。表明在空气NH3增高下生长于NO－3 N的植株能有效地利用氮合成光合过程必要的组份,而生长于NH+4 N和NH4NO－3 N的植株氮在NT、NR和NE的分配受到部分限制。在空气NH3增高下生长于NO－3 N和NH4NO3 N的植株,其以单位干重为基准的有机氮量较正常空气下的高,但生长于NH+4 N的植株则较正常空气下的低,此外在空气NH3增高下生长于NO－3 N的植株的可溶性蛋白氮较正常空气下增高,而生长在NH+4 N的植株亦见降低。结果表明空气NH3增高可能有利于NO－3 N下生长的荫香植株利用空气中的氮,促进叶片光合速率提高,而空气NH3增高能抑制NH+4 N或NH4NO3 N下生长的荫香植株光合作用和氮的利用和再分配。     

水源涵养林不同植被类型土壤NH_4~+-N和NO_3~--N分布特征

以辽宁东部山地水源涵养林为对象,选择槭树-蒙古栎林、山杨林、白桦-山杨林和落叶松人工林等4种植被类型,测定其土壤NH4+-N、NO3--N、pH值、容重、有机碳和全氮等理化指标,分析了植被类型、土壤层次与土壤无机氮分布特征之间的关系。结果表明:4种植被类型土壤NH4+-N、NO3--N在土壤表层(0~5 cm)含量最高,由表层向下逐渐降低;土壤总无机氮含量大小为落叶松人工林(27.46 mg·kg-1)山杨林(21.76 mg·kg-1)槭树-蒙古栎林(19.09 mg·kg-1)白桦-山杨林(17.88 mg·kg-1);阔叶林中NH4+-N是土壤无机氮的主要存在形式,而落叶松人工林土壤中NO3--N所占比例较高;水源涵养林土壤NH4+-N、NO3--N均与土壤有机质、土壤含水量呈极显著正相关(P0.01)。总体而言,植被类型对土壤无机氮分布有较大影响,研究结果可为辽东山区水源涵养林植被类型的选择和结构调控提供参考。     

短期氮素添加和模拟放牧对青藏高原高寒草甸生态系统呼吸的影响

氮沉降和放牧是影响草地碳循环过程的重要环境因子,但很少有研究探讨这些因子交互作用对生态系统呼吸的影响。在西藏高原高寒草甸地区开展了外源氮素添加与刈割模拟放牧实验,测定了其对植物生物量分配、土壤微生物碳氮和生态系统呼吸的影响。结果表明:氮素添加显著促进生态系统呼吸,而模拟放牧对其无显著影响,且降低了氮素添加的刺激作用。氮素添加通过提高微生物氮含量和土壤微生物代谢活性,促进植物地上生产,从而增加生态系统的碳排放;而模拟放牧降低了微生物碳含量,且降低了氮素添加的作用,促进根系的补偿性生长,降低了氮素添加对生态系统碳排放的刺激作用。这表明,放牧压力的存在会抑制氮沉降对高寒草甸生态系统碳排放的促进作用,同时外源氮输入也会缓解放牧压力对高寒草甸生态系统生产的负面影响。     

黄土区六种植物凋落物与不同形态氮素对土壤微生物量碳氮含量的影响

黄土高原丘陵沟壑区进行的以退耕还林还草为主的生态环境建设,使得进入土壤生态系统有机物的种类及数量发生变化,其对土壤微生物量碳、氮的影响是值得关注的问题。采用室内培养法研究了采自该区6种不同植物凋落物（碳氮比在15.1-50.7之间）及其与不同形态氮素（NH+4-N及NO-3-N）配合对土壤微生物量碳、氮及矿质态氮含量的影响。结果表明,加入不同凋落物均显著提高了土壤微生物量碳、氮含量,其中加入柠条、沙打旺等碳氮比低的凋落物在培养的一段时期内土壤微生物量碳、氮均高于碳氮比高的凋落物（刺槐、沙柳和长芒草）。在加入凋落物再施用NH+4或NO-3,也提高了土壤微生物量碳、氮含量,其中铵态氮处理土壤微生物量碳、氮含量的增加达显著水平,说明微生物更易利用铵态氮。加入C/N高的凋落物后土壤中的矿质氮发生固持,矿质态氮固持量与凋落物的C/N比呈显著的正相关关系。建议在黄土高原丘陵沟壑区植被恢复过程中,有必要考虑不同植物凋落物的碳、氮养分含量及转化特性,以协调土壤碳、氮转化过程。     

利用氮同位素技术探讨天津地表水氮污染

地表水的氮污染状况与水质、区域景观等密切相连。本文分析了天津地表水的三氮(NO3-N、NH4+-N、NO2-N)组成,以及部分水样NO3-N和NH4+-N的N同位素组成。结果显示:NO3-N的含量为0.01～16.51mg.L-1,均值为2.25mg.L-1,部分样品NO3-的含量超过50mg.L-1(以NO3-N计为11.29mg.L-1);NH4+-N的含量为0～10.60mg.L-1,均值为1.15mg.L-1,有1/4水样超过1.5mg.L-1;另外,在所有样品中有1/12水样有较高的NO2-N。NO3-N为大部分水样无机氮的主要形态,污水等部分水样以NH4+-N为主要形态。NO3-N同位素值的变化范围为-5.5‰～+28.6‰,均值为+9.0‰(n=49),中值为+8.5‰;NH4+-N同位素值的变化范围为-8.8‰～+34.3‰,均值+11.6‰(n=11),中值为+13.6‰。水化学和同位素结果分析表明,该区地表水的氮主要来源为生活污水,而且氮形态转化受硝化作用、挥发作用以及可能的反硝化作用影响明显。     

哀牢山木果柯林及其退化植被下土壤无机氮库的干季动态特征

The dry-season dynamics of soil inorganic nitrogen pools were investigated under three types of vegetation (Primary Lithocarpus xylocarpus forest, secondary oak forest and tea plantation), which represent three different intensities of disturbance. Pools of inorganic nitrogen in soils (0-15 cm) showed strong differences between the three types of vegetation. Organic material, total nitrogen reduced and C/N ratio fell with increasing intensity of disturbance, while nitrate loss potential rose. These results suggest that disturbance does not favor the retention of soil nutrient elements. The dry-season dynamics of the inorganic nitrogen pools were similar under the three vegetation types while the dynamics of NH+-N differed from that of NO3--N’s. NH4+-N was the major form of inorganic nitrogen, and NO3-N content only was 1.16%-3.44%, 0.58%-2.09% and 2.02%- 7.37% of NH4+-N content in the primary Lithocatpus xylocarpus forests, secondary oak forests and tea plantations.     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林不同干扰强度下土壤无机氮的变化

在云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林地区,选取了木果柯原始林、栎类次生林和人工茶叶地3种群落类型代表人为干扰强度从小到大的梯度,研究了人为干扰强度对土壤NH4^+—N、NO3^-—N等特征的影响．结果表明,3种群落的土壤无机氮含量(0～15cm)存在显著差异：表现为随干扰强度增加,土壤有机质、全N降低,C／N比增高,NO3^-—N流失的潜力在增加,说明干扰不利于土壤肥力的保持和群落正向演替．同一群落类型下不同空间位置土壤的有机质、全N、C／N比、pH值和NH4^+—N基本一致,但NO3^-—N有较大变化,表明土壤中NO3^-—N的不稳定性．此外,NO4^+—N为无机氮的主要存在形式,约占无机氮总量的95.5％～99.2％     

不同氮浓度和形态比例对水曲柳幼苗叶绿素合成、光合作用以及生物量分配的影响 (英文)

 水曲柳（Fraxinus mandshurica）是我国东北林区重要的工业用材树种,在东北林区广泛种植,因而其培育近来日益得到高度重视。在水曲柳的种植区域内,尽管林地内凋落物丰富,但该地区气温低,冬季长,氮素矿化速度低,氮素供给显得不足。本研究采用沙培的方式,在为幼苗提供完     

元素硫和双氰胺对蔬菜地土壤硝态氮淋失的影响

采用温室盆栽淋洗试验,以NH₄HCO₃为氮肥源,研究了元素硫(S₀)和双氰胺（DCD）对种葱和不种作物土壤NO₃^--N淋失量和NO₃^--N、NH₄⁺-N浓度的影响.结果表明,在12周试验期间,与对照相比,S₀+DCD和S₀处理NO₃^--N淋失量分别低83%～86%和83%;NH₄⁺-N淋失量分别高16.8～21.0 mg·盆^-1和20.4～25.0 mg·盆^-1;而同期无机氮（NO₃^--N、NH₄⁺-N）淋失量则低60%.试验结束后,,S₀+DCD和S₀处理土壤无机氮含量分别比对照高79.9%～85.4%和74.9%～82.6%,以NH₄⁺-N为主.S₀+DCD处理无机氮淋失量比S₀和DCD处理分别低4.6%～14.4%和15.4%～30.1%;试验结束后土壤无机氮分别高6.1%和16.8～36.0%.在Na₂S₂O₃+DCD、Na₂S₂O₃和DCD处理中也发现类似结果.可见S₀施入土壤具有与DCD同样的氨稳定和硝化抑制作用.S₀与DCD配合施用可使DCD的硝化抑制性增强,其作用机理是S₀氧化中间体S₂O₃^2-、S₄O₆^2-,具有抑制硝化和DCD降解作用,延缓DCD硝化抑制效果.S0与DCD配合施用可用于延缓太湖流域蔬菜地土壤NH₄⁺-N向NO₃^--N转化,减少氮向水体迁移风险.     

Spatial distribution of nitrogen on grazed karst landscapes

The impact on water quality by agricultural activity in karst terrain is an important consideration for resource management within the Appalachian region. Karst areas comprise about 18% of the region"s land area. An estimated one-third of the region"s farms, cattle, and agricultural market value are located on karst terrain. Mean nitrate concentrations in several karst springs in southeastern West Virginia exhibit a strong linear relationship with the percentage of agriculture land cover. Development of best management practices for efficient nitrogen (N) use and reduction of outflow of N to water from karst areas requires knowledge about N dynamics on those landscapes. Water extractable NO3-N and NH4-N were measured along transects at four soil depths in two grazed sinkholes and one wooded sinkhole. Distribution of soil NO3-N and NH4-N were related to frequency of animal presence and to topographic and hydrologic redistribution of soil and fecal matter in the grazed sinkholes. Karst pastures are characterized by under drainage and funneling of water and contaminants to the shallow aquifer. Control of NO3-N leaching from karst pasture may depend on management strategies that change livestock grazing behavior in sinkholes and reduce the opportunity for water and contaminants to quickly reach sinkhole drains.     

离子交换树脂袋法测定鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有效氮的初步研究

本文用离子交换树脂袋法（Ｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｒｅｓｉｎｂａｇｍｅｔｈｏｄ）．测定了鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有效氮动态．结果表明,鼎湖山季风常绿阔叶林土壤有效氮主要由铵态氮（ＮＨ４＋－Ｎ）组成,且具有明显的季节性变化,两种不同深度（０－１０ｃｍ,１０－２０ｃｍ）土层比较,硝态氮（ＮＯ３－Ｎ）年平均值在１０－２０ｃｍ土层显著地高于在０－１０ｃｍ的土层（ｐ＝０．０５）;铵态氮年平均值在１０－２０ｃｍ土层则趋向低于在０－１０ｃｍ的土层．     

施氮量和底施追施比例对土壤硝态氮和铵态氮含量时空变化的影响

研究了高产栽培条件下,不同施氮量和底施追施比例对土壤硝态氮和铵态氮含量时空变化的影响,同时计算了不同生育阶段土壤氮素的表观盈亏量.结果表明,与氮肥分期施用处理比较,氮肥全部用于拔节期追施处理降低了拔节期之前的土壤硝态氮含量,减少了拔节期之前土壤氮素的表观盈余量,降低了氮素向深层的淋洗;而挑旗期土壤硝态氮含量与氮肥分期施用处理无显著差异,但提高了土壤铵态氮含量;增加了成熟期0～60 cm土壤各土层土壤硝态氮含量和0～20 cm土壤铵态氮含量.氮肥全部用于拔节期追施的两处理间比较,在240 kg·hm^-2的基础上降低施氮量至168 kg·hm^-2,降低了挑旗期土壤硝态氮和铵态氮的含量,减少了挑旗期到成熟期土壤氮素的亏缺量,也使成熟期土壤硝态氮的含量降低.不同处理间籽粒产量和蛋白质产量无显著差异,施氮量为168 kg·hm^-2且全部用于拔节期追施的处理籽粒蛋白质含量最高.     

Plant carbon substrate supply regulated soil nitrogen dynamics in a tallgrass prairie in the Great Plains,USA: results of a clipping and shading experiment

Aims Land use management affects plant carbon (C) supply and soil environments and hence alters soil nitrogen (N) dynamics, with consequent feedbacks to terrestrial ecosystem productivity. The objective of this study was to better identify mechanisms by which land-use management (clipping and shading) regulates soil N in a tallgrass prairie, OK, USA.Methods We conducted 1-year clipping and shading experiment to investigate the effects of changes in land-use management (soil microclimates, plant C substrate supply and microbial activity) on soil inorganic N (NH 4 + ? N and NO 3 ? ? N), net N mineralization and nitrification in a tallgrass prairie.Important findings Land-use management through clipping and/or shading significantly increased annual mean inorganic N, possibly due to lowered plant N uptake and decreased microbial N immobilization into biomass growth. Shading significantly increased annual mean mineralization rates (P < 0.05). Clipping slightly decreased annual mean N nitrification rates whereas shading significantly increased annual mean N nitrification rates. Soil microclimate significantly explained 36% of the variation in NO 3 ? ? N concentrations (P = 0.004). However, soil respiration, a predictor of plant C substrate supply and microbial activity, was negatively correlated with NH 4 + ? N concentrations (P = 0.0009), net N mineralization (P = 0.0037) and nitrification rates (P = 0.0028) across treatments. Our results suggest that change in C substrate supply and microbial activity under clipping and/or shading is a critical control on NH 4 + ? N, net N mineralization and nitrification rates, whereas clipping and shading-induced soil microclimate change can be important for NO 3 ? ? N variation in the tallgrass prairie.     

脲酶／硝化抑制剂对土壤有效态氮、微生物量氮和小麦氮吸收的影响

研究了脲酶抑制剂(NBPT)、硝化抑制剂(DCD)及二者组合在草甸棕壤上施用对尿素态N转化及土壤总有效态N、微生物量N的影响．结果表明,尿素配施NBPT、DCD及抑制剂组合能够增加尿素水解后土壤NH4^+含量2％-53％。显著降低了氧化态N的浓度,抑制了土壤中铵态N的氧化,增加土壤总有效N34％-44％,小麦吸N量增加0．26％-6．79％。其中以脲酶抑制剂与硝化抑制剂组合的效果最明显．抑制剂施用增加了微生物在小麦生长初期对有效态N固持,有利于后期土壤有效态N的矿化．