短期内^15N标记的铵盐和硝酸盐在青藏高原高寒草甸中的运移规律

运用^15N稳定性同位素示踪技术,对高寒草甸植物和土壤微生物固持沉降氮的能力及沉降氮在小嵩草（Kobresia pygaea)草甸中的运移规律进行了研究。施肥2周后,NO3^-－^15N和NH4^ －^15N的总恢复率分别为73．5％和78％。无论是NO3^-－^15N,还是NH4^ －^15N植物所固持的^15N总是比土壤有机质或者是土壤微生物固持的多。4周后,70．6％的NO3^-－^15N和57．4％的NH4^ －^15N被固持在土壤和植物中。其中,土壤微生物所固持。在施肥6周和8周后,NO3^-－^15N的总恢复率分别为58．4％和67％,而NH4^ －^15N的总恢复率分别为43．1％和49％。植物和土壤微生物所固持的NO3^-－^15N比NH4^ －^15N多。在整个实验期间,植物固持的NO3^-N较多,而且比土壤微生物固持了较多^15N。由于无机氮的含量一直很低,无机氮库所固持的^15N一般不超过1％。上述结果意味着短期内植物在高寒草甸中对沉降氮的去向起着决定作用。     

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。     

无机氮对土壤甲烷氧化作用的影响

无机氮输入(施氮肥和大气N沉降)对土壤CH4氧化作用的影响取决于甲烷氧化菌类型、输N种类和量以及土壤状况．这种作用既有抑制作用,又有刺激作用,但文献报道的抑制作用多于刺激作用,NH4^ 对CH4氧化的抑制作用多于NO3^-．随着全球N输入的增加,应在广泛的土壤类型和气候带观测和评价无机氯对土壤CH4氧化作用的影响．无机氮对土壤CH4氧化的抑制作用表现为立即或直接抑制、延迟抑制以及缺乏抑制等多种模式．尽管目前—些学者用酶基质竞争、增高的阈值、盐作用和离子交换、N转化率和N浓度等来解释抑制现象,但抑制机理依旧不完全清楚．因此,抑制机理是本领域未来研究的主要目标之一．     

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。     

非完全淹水条件下稻田表面水体中三氮的动态变化特征研究

研究了稻田表面水体中三氮浓度的动态变化特征,结果表明,在独立排灌的稻田田面水中,每次施氮后,NH4^+和TN在1d后达到极大值,随时间推移,下降较快．NO3^-、NH4^+／TN、NO3^-／TN和(NH4^++NO3^-)／TN是先升后降,NH4^+和TN可作为农田水污染监测的主要氮素指标,NO3^-作为辅助监测指标,三氮浓度变化与施氮量呈明显正相关,施氮9d是防止三氮大量流失的关键时期．NH4^+和TN随时间动态变化的单因素模拟表达式为指数、对数、乘幂型或二次型;NO3^-的也是非直线型,却无合适的模拟模式,时间和施氮量两因素模拟表明,NH4^+和TN的模拟模式相同。     

四川都江堰地区桢楠林、杉木林和常绿阔叶林土壤N库的季节变化

通过对四川都江堰地区桢楠（Phoebe zhennan）林、杉木（Cunninghamia lanceolata（Lamb．））林以及常绿阔叶林为期1a的研究,比较不同森林群落类型中N库各组分的大小以及季节动态,同时研究不同群落类型中N库各组分之间的关系,探讨植被、土壤特性以及微生物对N转化的影响。结果表明：①3种群落类型中土壤NH4^＋-N含量有明显的季节变化,均在冬季（12月份）达到最大。随着植物的生长,NH4^＋-N含量逐渐下降;②3种类型的群落土壤中NO3^--N含量的平均值差别很大,同一个森林群落类型在不同季节NO3^--N含量有明显的季节变化,但并不是所有的季节之间都存在显著差异;③3种森林群落类型在采样期内的土壤平均全N含量存在显著差别,在不同季节,土壤全N含量变化并不大;④微生物量N在采样期内的波动很大,就每个样地来说也具有一定的规律。得出的结论认为：不同的森林群落类型中的N循环同该群落内的土壤和植被类型有密切的联系,土壤微生物量N同环境因素（土壤温度和湿度）的关系存在时空变化。     

短期内15N标记的铵盐和硝酸盐在青藏高原高寒草甸中的运移规律

运用15N稳定性同位素示踪技术,对高寒草甸植物和土壤微生物固持沉降氮的能力及沉降氮在小嵩草(Kobresia pygaea)草甸中的运移规律进行了研究.施肥2周后,NO-3-15N和NH+4-15N的总恢复率分别为73.5%和78%.无论是NO-3-15N,还是NH+4-15N,植物所固持的15N总是比土壤有机质或者是土壤微生物固持的多.4周后,70.6%的NO-3-15N和57.4%的NH+4-15N被固持在土壤和植物中.其中,土壤有机质所固持的15N均下降了很多,而植物所固持的15N却变化很小.同前面的结果相比,较多的NO-3-15N为土壤微生物所固持.在施肥6周和8周后,NO-3-15N的总恢复率分别为58.4%和67%,而NH+4-15N的总恢复率分别为43.1%和49%.植物和土壤微生物所固持的NO-3-15N比NH+4-15N多.在整个实验期间,植物固持的NO-3N较多,而且比土壤微生物固持了较多的15N.由于无机氮的含量一直很低,无机氮库所固持的15N一般不超过1%.上述结果意味着短期内植物在高寒草甸中对沉降氮的去向起着决定作用.     

退化设施蔬菜地修复过程中土壤可溶性有机碳与无机氮动态

土壤强还原处理(reductive soil disinfestation,RSD)可以有效修复退化设施蔬菜地土壤,但实施过程中亦会存在可溶性有机碳(DOC)与无机氮(NO3--N和NH4+-N)的淋溶风险。本研究选用水稻秸秆及其制备的生物质炭(biochar,BC)作为修复材料,采用BC、RSD以及RSD+BC三种方法修复退化蔬菜地土壤,探究修复过程中土壤基本性质、DOC与无机氮的动态变化。结果表明,与对照土壤相比,BC处理显著提高了土壤pH、EC和DOC含量(P<0.05),但对土壤NO3--N和NH4+-N无显著影响。对于RSD和RSD+BC处理,土壤NO3--N含量在1~3 d内快速下降,之后维持在较低水平;土壤DOC含量呈先上升后下降趋势,在整个培养时段均显著高于对照处理(P<0.05)。方差分析表明,BC与RSD处理对土壤DOC、全碳(TC)、全氮(TN)和C/N存在交互作用。可见,RSD和RSD+BC处理能有效去除NO3--N,但DOC含量大幅度增加,存在淋溶风险。     

限氧自养硝化-反硝化生物脱氮新技术

限氧自养硝化—反硝化是部分硝化与厌氧氨氧化相耦联的生物脱氮反应过程,通过严格控制溶解氧在0．1～0．3mg·L^-1,实现硝化反应控制在亚硝酸阶段,然后以硝化阶段剩余的NH4^+作为电子供体,在厌氧条件下实现反硝化,该反应过程是完全的自养硝化—反硝化过程,具有能耗低、脱氮效率高、反应系统占地面积小等优点,适用于处理COD／NH4^+—N低的废水,是一种非常有应用前景的生物脱氮技术,文中详细介绍了限氧自养硝化—反硝化生物脱氮反应过程的研究进展,讨论了其微生物学机理及应用前景。     

较长时间内15N标记的氨态氮和硝态氮在小嵩草草甸中的运移规律

运用15N稳定性同位素技术,对15N标记的硝酸盐和铵盐在输入小嵩草(Kobresia pygaea C.B.Clarke)草甸11～13个月后的运移规律进行了研究.在经历11～13个月后,进入无机氮库中的15N很少,一般不超过所输入氮素的l%,而较多的1 5N为土壤有机质、土壤微生物和植物所固持.NO3--15N和NH4 -1 5N在小嵩草草甸中的运移规律差异很大.在11、12和13个月后,NO3--15N的总恢复率分别为92.83%、92.64%和79.96%;而NH4 -15N的则分别为49.6%、63.33%和66.22%.两者的差异在土壤有机质、土壤微生物和植物等库之间的分配中更加明显.输入NO3--15N时在11、12个月后植物所固持的15N最多,而土壤微生物和土壤有机质所固持的15N比较接近,而在13个月后,土壤有机质和植物所固持的15N接近,而土壤微生物所固持的15N下降许多;当输入NH4 -15N,土壤有机质所固持的1 5N比植物和土壤微生物所固持的都多,而且植物所固持的15N比较稳定,而土壤微生物所固持的15N则有较大变化.这表明在较长的时间内嵩草草甸对NO3-和NH4 的固持能力是不一样的.     

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.     

莴笋对不同形态氮素的反应

探讨了不同形态氮素对莴笋生长发育的影响及其营养特性。结果表明,莴笋幼苗根系对NH4^+ -N的亲和力稍大于NO3^- -N的亲和力;分别供给NO3^- -N+NO3^- -N及NH4^+ -N,莴笋的生物学产量和吸N量均依次递减（分别为100：56.9：12.4,100：48.9：8.6）,因此在水培条件下,NO3^- -N是最适合莴笋生长发育的氮源,NH4^+ -N与NO3^- -N各占50％时对莴笋的生长发育已有一定的抑制作用,仅以NH4^+ -N作氮源则莴笋很难生长;NH4^+ -N与NO3^- -N各占50％时,莴笋倾向于吸收较多的NH4^+ -N,而且在培养不同阶段NH4^+/NO3^-吸收比例均大于1,莴笋表现出喜铵性,但NH4^+ -N并非莴笋很适合的氮源;营养液中NO3^- -N不足,主要影响莴笋茎叶的生长,而NH4^+ -N所占比例达50％时,莴笋根系生长受到抑制,且有明显的受害症状;以NO3^- -N作氮源预培养两周,以含微量NO3^- -N的自来水为水源,再单独以NH4^+ -N为氮源,对莴笋生长有极大的促进作用,同时还大幅度降低了体内硝酸盐的含量。尿素作氮源莴笋未出现受害症状,但莴笋的生长发育状况明显劣于其它氮源。     

三江平原小叶樟和毛果苔草中N素营养动态分析

讨论了沼泽湿地优势种小叶樟（Ｃａｌａｍａｇｒｏｓｔｉｓ ａｎｇｕｓｔｉｆｏｌｉａ）和毛果苔草（Ｃａｒｅｘ ｌａｓｉｏｃａｒｐａ）生物量和生长率变化情况,不同生长期各器官中Ｎ素含量及储量动态变化,以及植物对Ｎ素利用和区域养分限制情况。结果表明,两种植物地上生物量生长符合模式ｐ＝γ＋ａｔ＋βｔ＾２,地下生物量符合曲线ｐ＋ａ０＋ｂ０ｔ;受土壤水分、养分、气温和植物本身特点及其对Ｎ素选择吸收作用等多种因素     

水稻土模拟土柱中肥料氮素的迁移转化特征

为了明确肥料氮素在模拟土柱中的迁移转化特征,通过布置室内模拟土柱试验,研究了3倍常规施肥水平下（360 mg·kg^-1）水稻土中矿质氮的变化.结果表明： 不同处理、不同土层间NH₄⁺-N和NO₃^--N含量差异显著.不施肥对照在整个培养期间养分含量变化不大,不同土层间亦没有显著性差异.施用尿素和硫铵后,土壤NH₄⁺-N和NO₃^--N含量显著提高,尤其是0～50 mm土层内,分别达到186.0～2882.1 mg·kg^-1和268.7～351.5 mg·kg^-1,分别相当于对照的4.8～242倍和5.7～316倍,50 mm以下各土层与对照处理相似,表明肥料氮素的迁移转化主要发生在0～50 mm土层内,并且在培养的前14 d变化最大.整个培养期间不同土层内,硫铵处理不同矿质态氮含量是尿素处理的0.7～2.0倍,硝化率是尿素处理的0.9～1.4倍,表明硫铵在水稻土中的转化效率略高于尿素.     

退化草地恢复过程中土壤氮素状况以及与植被地上绿色生物量形成关系的研究

 研究了在不同放牧率下形成的不同退化阶段的草地各形态氮素（全氮、硝态氮、铵态氮、无机氮和微生物氮）的变化情况,同时也研究了植被地上绿色生物量与各形态氮素季节变化的同步性关系。土壤全氮含量相对稳定,随草地植被状况和植物生长时期变化不大,说明土壤总氮库有相当的弹性。土壤硝态氮（NO－3-N）、铵态氮（NH+4-N）、无机氮（IN）和微生物氮（Micro-N）季节变化明显。土壤Micro-N和NO-3-N含量随植物生长逐渐降低,到植物枯黄期含量又回复到较高的水平;土壤NH+4-N含量随植物生长有逐渐升高的趋势;IN则随着植物的生长出现低-高-低-高的特点,且与植被地上绿色生物量呈显著负相关（R=-0.247, p<0.01）。在放牧条件下草原植物优先利用NO－3-N,NO－3-N与植被地上绿色生物量有显著的负相关性,是形成草原植被地上绿色生物量的有效性氮素。Micro-N能解释土壤IN 22.3%的变异（R2=0.223, p<0.01）,Micro-N是土壤无机氮的重要来源。土壤NH+4-N与Micro-N呈显著负相关（R=-0.222, p<0.01）,说明土壤微生物对土壤NH+4-N有偏好吸收。总体上,不同形态的氮素在各土壤层次间差异显著,随土壤层次的加深含量逐步降低。连续放牧11年恢复两年后,各氮素组分对放牧压力消除的响应并不一致。土壤全氮含量与停止放牧前相比变化差异不显著;而Micro-N对放牧压力消失的响应在不同处理下整个生长季的结果比较一致,即以前过度和中度放牧处理的Micro-N含量较高,无牧和轻牧含量较低;IN、NH+4-N和NO－3-N变化比较复杂,在不同放牧恢复处理上结果并不一致。总的来看,以前中度和过度放牧的IN、NH+4-N和NO－3-N含量较高,存在潜在损失的可能。经过两年的恢复,植被地上绿色生物量（8月）过牧处理与无牧处理差异不显著。     

水、肥添加对内蒙古典型草原土壤碳、氮、磷及pH的影响

采用野外田间实验和室内分析相结合的方法,研究了水分、氮肥和磷肥添加对内蒙古典型草原土壤碳、氮、磷含量及pH的影响。结果表明:土壤有机碳和全氮含量对水、肥添加无显著响应;水分添加降低了土壤铵态氮(31.1%,P<0.01)和硝态氮(7.9%,P<0.001)含量,而添加氮肥显著增加了土壤铵态氮和硝态氮的含量(P<0.001);添加磷肥显著增加了土壤全磷和速效磷含量,分别为不施磷肥的1.7和5.9倍(P<0.001);水分添加提高了土壤pH值,氮、磷肥的添加均不同程度地降低了土壤pH值(P<0.001)。表明:水分以及氮肥、磷肥的添加对内蒙古典型草原土壤的性质具有明显的调节作用,这将为退化草地的管理提供科学参考。     

水网平原地区不同种植类型农田氮磷流失特征

采用田间径流小区定位研究方法,在浙江省绍兴县选择27块农田,研究了自然降雨条件下水网平原地区7种种植类型农田N、P的径流流失特征、负荷及影响因素.结果表明： 农田径流总P（TP）、水溶态P（DP）和颗粒态P（PP）的年流失量平均分别为4.75、0.74和4.01 kg·hm^-2;PP占TP的比例高于DP.径流总N（TN）、水溶态总N（DTN）、水溶态有机N（DON）、NH₄⁺-N和NO₃^--N的年流失量平均分别为21.87、17.19、0.61、3.63和12.95 kg·hm^-2;流失的DTN各组分以NO₃^--N为主,其次为NH₄⁺-N,DON的比例较低.不同种植类型农田径流TN、DTN、DON和NO₃^--N的流失量由低至高依次为：休闲地<苗木地<单季晚稻农田<双季稻农田<油菜(或小麦)-单季水稻农田<小麦-早稻-晚稻农田<蔬菜地,而径流TP和PP的流失量依次为：休闲地<苗木地<单季晚稻、双季稻农田<小麦-早稻-晚稻农田<油菜(或小麦)-单季水稻农田<蔬菜地,不同种植类型间的DP流失量差异较小.N、P流失主要发生在作物生产期间,TN和TP的流失比例随作物复种指数的提高而增加.TN、DTN和NO₃^--N流失量主要与N肥施用量有关,土壤中NO₃^--N含量对TN和DTN流失量也有明显影响;农田DON的流失除与N肥施用量有关外,还受土壤全N和有机质积累的影响;NH₄⁺-N的流失量主要与土壤NH₄⁺-N水平有关,受N肥施用量的影响不明显;径流TP和PP的流失量受P肥施用量、土壤P积累的共同影响,而DP的流失与施P量关系不大,但与土壤全P和有效P都存在显著相关关系.     

Profile distribution of organic carbon and nitrogen in major soil types in the middle of Qilian Mountains

This paper studied the distribution patterns of organic carbon (OC), total nitrogen (TN), NH4+ -N, and NO3- -N in the profiles of brown calcic soil, grey cinnamon soil, chestnut soil, and alpine meadow soil in the middle of Qilian Mountains. In all test soils, the contents of OC, TN, NH4+ -N, and NO3- -N decreased with increasing soil depth, and the accumulation and decomposition of OC and various N forms differed with soil types. The average content of OC in different soil profiles changed from 14.01 to 41.17 g x kg(-1), and was in the order of grey cinnamon soil > alpine meadow soil > chestnut soil > brown calcic soil; the average content of TN changed from 1.28 to 2.73 g x kg(-1), with a sequence of alpine meadow soil > grey cinnamon soil > chestnut soil > brown calcic soil. The C/N ratio was from 11.33 to 19.22, with the order of grey cinnamon soil > chestnut soil > alpine meadow soil > brown calcic soil. NH4+ -N content changed from 5.80 to 8.40 mg x kg(-1), and was in the order of brown calcic soil > alpine meadow soil > chestnut soil > grey cinnamon soil; NO3- -N content changed from 6.57 to 15.11 mg x kg(-1), being in the order of chestnut soil > alpine meadow soil > brown calcic soil > grey cinnamon soil. The ratio of NO3- -N to NH4+ -N was 1.00-2.69, with the sequence of grey cinnamon soil > chestnut soil > alpine meadow soil > brown calcic soil. The OC and N contents in the same soil types differed significantly with the conditions of climate, vegetation, and topography (e. g. , slope aspect and slope position). Correlation analysis showed that there were highly significant nositive correlations between OC, TN, and NH4+ -N, but these three items had no significant positive correlations with NO3- -N. Furthermore, there were highly significant positive correlations between available K, NH4+ -N, and NO3- -N and between available P and OC, significant positive correlations between available P, TN, and NH4+ -N, but no significant correlations between pH, total K, and total P and OC and N.     

施加外源烯土元素对土壤中氮形态转化和有效性的影响

通过温室土培试验,测定了施加不同剂量农用稀土微肥（常乐）后不同采样时间的土壤有效N－NH^ 4-N,NO^-3,N含量和土壤脲酶活性,结果表明,当外源烯土施入量较大时,土壤有效N和NH^ 4-N含量明显降低,而土壤NO^-3的变化不显著,根据化学品安全性评价方法,实验确定外源稀土对土壤NH^ 4-N和有效N浓度影响的无观察效应浓度（NOEC）应为5mg.kg^-1风干土,实验观察到土壤NH^ 4-N含量的降低与土壤脲酶活性的抑制之间有较好的相关性（R^2=0.87),外源稀土对土壤N形态转化和有效性产生影响的主要原因之一,是外源稀土施放量较高时抑制了土壤脲酶参与下的氨化作用,土壤生态系统可以通过自适应过程进行自我调节,恢复N供给的能力。     

入侵种加拿大一枝黄花对土壤特性的影响

生物入侵已给人类社会带来了巨大的环境和经济损失,但关于植物入侵对生态系统的影响后果还知之甚少。土壤是生态系统的重要组成部分,植物入侵对土壤特性的影响已引起了生态学家的普遍关注。我们将原产北美的入侵杂草加拿大一枝黄花(Solidagocanadensis)和同属土著植物一枝黄花(S.decurrens)种植在具有相同利用历史的土壤中,通过检测生长后期不同植物下土壤特性的差异来研究加拿大一枝黄花的入侵后果。测定的土壤特性包括pH值、总碳、总氮、土壤有机质、硝态氮、铵态氮、净铵化速率、净硝化速率和净矿化速率等。野外选取了加拿大一枝黄花的典型入侵地上海江湾绿地进行土壤特性调查作为辅证。移栽实验和野外调查得到了基本一致的结果:加拿大一枝黄花调节了土壤pH值,增加了总碳、氮库和有机质库,降低了铵氮库和硝氮库。加拿大一枝黄花还促进了微生物的矿化速率和铵化速率,这表明该物种提高了土壤无机氮和铵氮的供给。控制无机氮浓度和无机氮形式的独立实验表明,高氮供给和富铵氮条件有利于加拿大一枝黄花的生长。本研究不仅为外来植物入侵后果的评估提供实验证据,而且为植物成功入侵的机制探索提供思路。