交叉培养法研究养分对作物幼苗释放N2O的影响

为验证土壤中N2 O能否通过植物的输导组织由叶片释放从而干扰植物直接释放N2 O的定量测定 ,实验采用分室隔离法确证了土壤N2 O对测定某些作物 (如玉米、高粱 )直接释放N2 O的干扰 ;采用交叉培养法消除了这种干扰 ,准确地测定了大豆、玉米幼苗直接释放N2 O的强度 ;并研究了N、P营养与植物释放N2 O及体内NO 3 N浓度之间的相关性 .     

不同光强条件下树木释放N2O的研究

首次采用封闭罩法,对阳生树木（水曲柳,红松和赤杨）及阴生树木（椴树）的连体及离体枝叶在不同光强下的N2O释放进行了野外原位观测。结果表明,阳生树木与阴性树木的N2O释放对光的反应不同,阳生树木的N2O释放受光强的调节规律同以往对农作物等的研究结果一致;而阴生树木椴树的N2O速率在强光下N2O释放较多,弱光下释放减少甚至吸收大气N2O,其N2O释放速率与光强呈显著线性正相关关系。     

田间大豆植株N2O通量的测定及光照的影响

采用封闭式箱法 ,在田间自然状况下对大豆植株N2 O通量进行了测定 .结果表明 ,在主要生育期内 ,大豆植株N2 O通量有 2个释放高峰 ,分别位于苗期和开花结荚期 .大豆植株N2 O通量的昼间变化模式基本上为上午有 1个释放高峰 ,而下午有一个释放低谷 .施肥和对照小区N2 O平均通量分别为 2 .2 7和 1 .2 8μgN2 Om- 2 ·h- 1 .在较强的光照条件下( 1 0 4 lx数量级 ) ,大豆植株N2 O通量较低 ,甚至可吸收大气中的N2 O ,而在较弱光照条件下( 1 0 3～ 1 0 2 lx数量级 ) ,大豆植株N2 O通量较高 .     

降雨和土壤湿度对贵州旱田土壤N2O释放的影响

以南方亚热带代表性旱田土壤-贵州玉米-油菜轮作田、大豆-冬小麦轮作田和休耕地为观测对象,研究土壤N2O释放通量季节变化与降雨和土壤湿度的关系,同时,采用DNDC模型定量探讨了未来降雨量变化对土壤N2O释放的潜在影响,结果表明,降雨与N2O释放峰间存在明显的驱动-响应关系,N2O释放通量与降雨量和土壤湿度间存在正相关性,模型检验结果表明,夏秋季土壤N2O释放通量与降雨量变化呈正相关,而降雨量的大幅度增加或下降将引起冬春季土壤N2O释放通量的微弱下降。     

遮光对不同基因型玉米光合特性的影响

采用盆栽试验,研究了遮光对4个基因型玉米光合特性的影响.结果表明:4个基因型玉米叶片的光饱和点、净光合速率(Pn)、电子传递速率(ETR)、光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)均受光强的影响.遮光降低了玉米的光饱和点,苗期遮光处理豫玉2号和丹玉13分别在光量子通量密度(PFD)为1400μmol·m-2·s-1和1100μmol·m-2·s-1时达到饱和.遮光还降低了玉米的Pn、ETR、Fv/Fm和ΦPSⅡ,但不同基因型玉米表现不同,豫玉2号和掖单22的下降幅度较小,而丹玉13和掖单6号的下降幅度较大.     

基于景观尺度过程模型的长白山地表径流量时空变化特征的模拟

运用已建立的景观尺度生态系统生产力过程模型EPPML对长白山自然保护区地表径流量的季节动态和空间分布特征进行了模拟,对其与环境因子间的相互关系进行了分析．模拟结果表明,长白山自然保护区地表径流量的季节进程表现出明显的三峰型,6月和9月出现低谷,8月达最大(2．58mm·d^-1),与土壤含水量的季节变化趋势十分相似．1995年地表径流量的模拟值平均为0．203m·年^-l,空间分布随海拔升高呈现明显增加的趋势,最高为高山流砾滩(0．619m·年^-1),最低为阔叶红松林(0．081m·年^-1)．年地表径流量与叶面积指数(LAI)呈极显著负相关指数关系(R^2＝0．857)．年地表径流量与气温和总辐射呈负相关关系(R^2分别为0．965和0．836),与降水量、相对湿度和风速呈正相关关系(R^2均大于0．950),还与土壤特性密切相关。     

植物释放N2O速率及施肥的影响

采用开放式箱法和乙炔抑制技术,研究了大豆、春小麦和谷子3种植物不同生育期的N_2O释放速率以及施肥对春小麦N_2O释放速率的影响。研究发现,3种植物N_2O释放速率不同,但都具有在生长发育的前期阶段逐渐增加,至开花期前后达到高峰,然后又迅速下降的相似变化规律。在相应生育期,大豆表现出比谷子和春小麦更高的N_2O释放速率。不同的施肥量造成春小麦不同的生长状况,其N_2O释放速率也随之不同,过量施肥引起N_2O释放速率增加。     

辽东山地老秃顶子石流坡地貌土壤-植物系统分异特征

基于17 块群落样地调查数据, 对辽东山地老秃顶子石流坡地貌土壤-植物系统基本特征及分异性进行研究。结果表明: (1)石流坡地貌分布有落叶阔叶林、针阔混交林、矮曲林和灌丛4 种植被类型, 针阔混交林占优势。(2)石流坡地貌落叶落叶林、针阔混交林、矮曲林、灌丛物种丰富度分别为(33.6±4.7)、(34.6±10.1)、(42.0±0)、(34.8±5.2)。(3)石流坡地貌土层厚度为38.18 cm, 土壤含盐率和电导率均属于中等变异性, 表土层温度为弱变异性, 氧化物含量比较均一。(4)石流坡地貌灌木层的Shannon-Wiener 指数与P₂O₅ 呈负相关(R= –0.549, P<0.05, N=17); 草本层物种丰富度与土壤中CO2 含量呈负相关(R= –0.580, P<0.05,N=17); Shannon-Wiener 与土壤中CO2 含量呈显著负相关(R= –0.726, P<0.01, N=17), 与土壤中P2O5 含量呈正相关(R=0.496,P<0.05, N=17)。乔木层物种丰富度与土壤氧化物CaO 含量呈正相关关系(R= –0.635, P<0.05, N=13), 乔木层的Shannon-Wiener指数与CaO 呈正相关(R= –0.597, P<0.05, N=13); 草本层Shannon-Wiener 指数与CaO 呈负相关(R=0.554, P<0.05, N=17)。     

黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放N2O潜力的影响因素

采用室内培养试验,研究了不同水热条件对黄土丘陵区林地、草地和果园土壤释放N2O的影响,同时测定了土壤中不同氮素形态的变化,旨在探讨影响土壤释放N2O潜力的因素。结果表明：土样中N2O通量与温度显著相关（r=0.1599, P<0.05）,均随温度的升高不断增大,35℃时达到最大。N2O通量与土壤水分含量极显著相关（r=0.2499,P<0.0001）,在土壤水分含量较低时,各土样中N2O通量与土壤水分含量呈正相关,土壤水分接近田间持水量时N2O通量最大,超过田间持水量时N2O通量急剧下降。土壤水分和温度对N2O通量的影响可用拟合方程F=a bT cT^2 dT^3 eT^4 fW来描述。在培养条件下,土壤中N2O的释放总量大小依次为：果园土>林地土>草地土,果园土释放N2O的总量分别比林地土和草地土的释放总量多30%,14%。土壤氮素形态与N2O的释放量有一定关系,但规律不明显。     

南亚热带人工林16种木本植物重要叶特征参数的相互关系

以南亚热带退化丘陵生态恢复进程中16种3 a生木本植物为对象,研究叶片重要特征参数间的相互关系.结果表明,植物叶片的N、P含量平均值低于全国平均值,N:P平均值则高于全国的平均水平;成熟叶片的N和P含量之间有极显著正相关关系(P<0.00001),N:P与N有弱的正相关关系(r=0.322,P<0.01),与P显著负相关,推断植物叶N:P主要由P决定(r=0/639,P<0.00001).含N量高的植物具有高的最大净光合速率(Pmax)、光合N利用效率(PNOE)和低的比叶重(LMA),反之,含N量低植物具有低的Pmax、PNUE和高的LMA;Pmax与PNUE极显著正相关,LMA与PNUE极显著负相关.     

Phytochrome mediated regulation of sucrose phosphate synthase activity in maize

The extractable activity of sucrose phosphate synthase was determined in etiolated seedlings of maize (Zea mays L.), soybean (Glycine max [L.] Merr.), and sugar beet (Beta vulgaris L.) following treatments of changing light quality. A 30-minute illumination of 30 microeinsteins per square meter per second white light produced a three-fold increase in sucrose phosphate synthase activity at 2 hours postillumination when compared to seedlings maintained in total darkness. Etiolated maize seedlings treated with 3.6 microeinsteins per square meter per second of red and far-red light showed a 50% increase and a 50% decrease in sucrose phosphate synthase activity, respectively, when compared to etiolated maize seedlings treated with white light. Maize seedlings exposed for 30 minutes to red followed by 30 minutes to far-red showed an initial increase in sucrose phosphate synthase activity followed by a rapid decrease to control level. Neither soybean or sugar beet sucrose phosphate synthase responded to the 30-minute illumination of white light. Phytochrome is involved in sucrose phosphate synthase regulation in maize, whereas it is not responsible for changes in sucrose phosphate synthase activity in soybean or sugar beet.     

几种木本植物的N2O释放与某些生理活动的关系

使用带有开放气路的气体交换测定系统,同步测定了几种针、阔叶树种的光合作用、呼吸作用及气孔导度．结果表明,低光下树木针叶或叶片释放Ｎ２Ｏ的速率与光合速率无显著相关．伴随根、茎、叶的呼吸,检测到有Ｎ２Ｏ吸收现象,其通量与温度及呼吸强度呈正相关．气孔导度明显影响Ｎ２Ｏ的通量,表明气孔可能是木本植物释放Ｎ２Ｏ的主要途径．     

紫色土菜地生态系统土壤N2O排放及其主要影响因素

应用静态箱/气相色谱法对种菜历史超过20a的紫色土菜地进行了一年N2O排放的定位观测, 分析了菜地N2O排放特征及施氮、土壤温度、土壤湿度和蔬菜参与对N2O排放的影响. 结果表明, 紫色土菜地生态系统在不施氮和施氮（N150kg?hm-2）情况下N2O平均排放通量为50.713.3和168.437.3g?m-2?h-1, N2O排放系数为1.86%. 菜地生态系统N2O排放强度高于当地粮食作物农田,其主要原因在于菜地较高的养分水平和频繁的施肥、浇水等田间管理措施. 从菜地N2O排放总量的季节分配来看, 有64%的N2O排放量来自于土壤水热条件较好的夏秋季蔬菜生长期, 冬春季蔬菜生长期N2O排放量较少, 仅占34%. 因此, 土壤水热条件不同是造成菜地N2O排放量季节分配差异的重要原因. 氮肥对增加N2O排放的效应因蔬菜生育期内单位时间施肥强度不同而异, 蔬菜生育期越短, 施氮对增加N2O排放的效应越明显.不施氮和常规施氮菜地N2O排放通量与地下5cm处土壤温度呈显著的正相关, 但不种蔬菜的空地两者之间的关系不显著, 并且常规施氮菜地土壤温度（T）对N2O排放通量（F）的影响可用指数方程F＝11.465e0.032T（R＝0.26, p<0.01）表示. 土壤湿度对菜地N2O排放的影响存在阈值效应, 当土壤含水空隙率（WFPS）介于60%-75％时更易引发N2O高排放. 因此, 依据蔬菜生育期特点, 结合土壤水分状况调节施肥量与施肥时间可能会减少菜地N2O排放.     

东北典型旱作农田N_2O和CH_4排放通量研究

应用封闭式箱法技术测定了玉米、大豆田中Ｎ２Ｏ和ＣＨ４全年的通量变化．指出Ｎ２Ｏ排放有明显的季节变化和明显的日变化．大量的Ｎ２Ｏ排放发生在作物生长季节中．在冰雪溶化期和收割作物后也有一定量的Ｎ２Ｏ从土壤中排放．此外,实验结果也指出,玉米和大豆田作为大气ＣＨ４源或汇的作用不明显．     

施氮和玉米生长对土壤氧化亚氮排放的影响

运用土壤盆栽试验、静态箱法采样和气相色谱分析技术研究了种植玉米土壤和裸土在两种土壤施氮水平 (低氮:150 mg·kg^-1土,和高氮:300 mg·kg^-1土) 下对土壤排放N₂O的影响.结果表明,在种植玉米的土壤中,N2O排放率的峰值出现在苗期,且氮肥施用量的影响显著,土壤N₂O排放率与温度没有显著的相关性.在裸土中,土壤N₂O排放率的峰值出现在试验后期,土壤N₂O排放率与温度呈极显著指数相关.土壤施氮量增加,土壤N₂O排放总量增加,裸土N₂O增加尤其显著,种植玉米比裸土减少87%～92%的N₂O排放量.这一结果表明种植作物与否,不仅改变了土壤N₂O排放的季节变化和排放量,而且改变了温度与土壤N₂O排放之间的关系.     

植物释放氧化亚氮的研究

氧化亚氮(N_2O)是大气的微量成分之一。多年的测定表明,它在大气中的浓度正以0.2％左右的年增长率在增加。N_2O具有“温室效应”并能催化大气同温层中臭氧保护层的破坏,从而可能带来全球性生态环境的重大变化而受到世人的极大关注。各国科     

玉/豆和玉/薯模式下氮肥运筹对玉米氮素利用和土壤硝态氮残留的影响

过量施用氮肥造成的环境问题日益严重,氮肥合理使用已成为人们研究的热点.本文研究了西南玉米两种主要套作模式下氮肥运筹对玉米氮素利用和土壤硝态氮残留的影响.结果表明：连续分带轮作种植玉/豆模式后,玉米收获期植株中的氮素积累较玉/薯模式平均提高了6.1%,氮收获指数增加了5.4%,最终使氮肥利用效率提高4.3%,氮素同化量提高了15.1%,氮肥偏生产力提高了22.6%;玉米收获后硝态氮淋溶损失减少,60～120 cm土层中硝态氮残留玉/豆模式较玉/薯模式降低了10.3%,而0～60 cm土层中平均提高了12.9%,有利于培肥地力,两年产量平均较玉/薯模式高1249 kg·hm^-2,增产22%;增加施氮量提高了植株氮素积累,降低了氮肥利用率,显著提高了表层土壤中硝态氮的累积,60～100 cm土层中硝态氮的累积量在0～270 kg·hm^-2处理间差异不显著,继续增加施氮量会显著增加土壤硝态氮的淋溶;氮肥后移显著提高了土壤0～60 cm土层硝态氮的积累.两种模式下施氮量和底追比对玉米氮素吸收和硝态氮残留的影响结果不一致,玉/豆模式以施氮180～270 kg·hm^-2、按底肥∶拔节肥∶穗肥=3∶2∶5的施肥方式有利于提高玉米植株后期氮素积累、氮收获指数和氮肥利用效率,减少了氮肥损失,两年最高产量平均可达7757 kg·hm^-2;而玉/薯模式在180 kg·hm^-2、按底肥∶穗肥=5∶5的施肥方式下,氮素积累利用及产量均优于其他处理,两年平均产量为6572 kg·hm^-2,可实现两种模式下玉米高产、高效、安全的氮肥管理体系.
     

N,P供给对作物排放N2O的影响研究初报

Ｎ、Ｐ供给对作物排放Ｎ_２Ｏ的影响研究初报陈欣,沈善敏,张璐,吴杰,王学强（中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳１１００１５）ＡｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎａｎｄｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｓｕｐｐｌｙｏｎＮ_...     

半湿润地区农田夏玉米氮肥利用率及土壤硝态氮动态变化

以土垫旱耕人为土为供试土壤,通过田间试验,研究了不同施氮量下（0、45、90、135和180 kg·hm^-2）夏玉米生育期土壤剖面NO₃^--N的变化特征、氮素利用率及施氮量与土壤NO^₃--N残留的关系.结果表明：在整个生育期内,土壤NO₃^--N含量均以0～20 cm土层最高,且施氮量越高,NO₃^--N含量也越高;0～60 cm土层NO₃^--N含量变化显著,60～100 cm土层NO₃^--N含量变化不大.夏玉米整个生育期,受玉米对氮素的需求和降雨的影响, 0～100 cm土层NO₃^--N累积量呈波动式降低趋势;当施氮量小于135 kg·hm^-2时,作物氮肥利用率随施氮量的增加而显著提高,但当施氮量超过135 kg·hm^-2时呈下降趋势. 氮肥农学利用率随施氮量的增加而减小,氮肥生理利用率随施氮量的增加而递增.土壤中残留NO₃^--N与施氮量呈极显著正线性相关关系 (R²=0.957^**,n=5);施氮处理籽粒产量显著高于不施氮处理(P<0.05）;施氮量与籽粒产量呈极显著正线性相关关系（R²=0.934^**,n=5）.在本试验条件下,夏玉米生长季适宜施氮量为135 kg·hm^-2.该施氮水平可保证效益和环境的双赢.