秸秆、有机肥及氮肥配合使用对水稻土微生物和有机质含量的影响

通过大田试验,研究了秸秆还田、施用有机肥和氮肥对水稻土微生物和土壤有机质含量的影响。试验结果表明:(1)在秸秆还田的情况下,增施氮肥(0-330kg/hm2范围内)可促进秸秆的的腐解;(2)秸秆还田、施用有机肥和氮肥中的单一措施均能不同程度地增加水稻土壤细菌、真菌、放线菌的数量;(3)综合运用秸秆还田、施用有机肥和氮肥措施能协同增加土壤微生物数量,提高土壤生物量态氮和有机质含量,以秸秆还田量为6000kg/hm2、施用有机肥量为4500kg/hm2、施用氮肥量为240kg/hm2效果较佳。     

蚯蚓对秸秆还田土壤细菌生理菌群数量和酶活性的影响

在连续7a稻麦轮作系统中,通过测定作物收获后表层土壤(0-20cm)中4种细菌生理菌群数量和4种酶活性的变化,研究接种蚯蚓(Metaphire guillelmi)对秸秆(表施或混施)还田土壤的细菌生理菌群数量和酶活性的影响。试验设5个处理:对照、秸秆表施、秸秆混施、秸秆表施且接种蚯蚓、秸秆混施且接种蚯蚓。结果表明,单独秸秆还田促进了土壤氨化细菌、固氮菌、纤维素分解菌和无机磷分解菌数量增加,且土壤酶活性显著地增强;在秸秆表施方式下,接种蚯蚓使得上述4种细菌生理菌群微生物的数量增加;秸秆混施方式下,接种蚯蚓增加氨化细菌和无机磷分解菌数量,且土壤蛋白酶和蔗糖酶活性显著地增强(P0.05)。另外,蚓粪中4种细菌生理菌群微生物数量和水解酶活性都远远高于其周围土壤。在秸秆还田的作物轮作系统中,蚯蚓活动进一步增加土壤微生物数量和酶活性,对改善农田土壤肥力有着重要意义。     

五氯酚在土壤生态系统中的环境行为研究进展

五氯酚在世界范围内广泛使用,在曾经使用过五氯酚的国家和地区的土壤和沉积物可以检测到五氯酚的残留,甚至残留五氯酚可通过食物链危及人类健康。综述了五氯酚在土壤生态系统中的吸附机制与影响因素、化学降解、生物降解及其影响因素、生物富集、生态毒理机理和效应。同时结合目前国内外的研究现状,提出了五氯酚在土壤生态系统中环境行为新的研究方向。     

毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤养分的空间异质性

毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域是沙地-草地景观界面的关键部位,研究该区域土壤养分的空间格局和生态学过程,对于土地沙漠化的机理研究具有重要的意义。采用经典统计与地统计学相结合的方法,通过半变异函数及其模型、克里格局部插值估计、空间分布图等研究了毛乌素沙地南缘沙漠化临界区域土壤养分的空间异质性特征。结果表明:研究区土壤速效钾含量符合球状模型,全氮和速效磷含量符合指数模型;速效钾含量具有强空间自相关性,其结构方差比为0.882,而全氮和速效磷含量表现为中等程度的空间自相关性,其结构方差比分别为0.501和0.514;3种土壤养分空间自相关距离存在差异,其中全氮和速效钾的变程均为511m,而速效磷的变程为143m;3种土壤养分的分布格局呈现明显的空间规律性,从牛枝子群落到黑沙蒿群落,速效钾和速效磷含量先降低后升高,与研究区的界面变化过程一致,而全氮含量逐渐降低,与研究区的植被覆盖度变化一致;3种土壤养分的标准差都较小,Kriging插值结果比较可靠。     

模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林土壤呼吸的影响

2007年12月至2008年11月,在华西雨屏区采用0(对照)、50、150、300kg.hm-2.a-1施氮处理和红外CO2分析法,研究了模拟N沉降对慈竹林土壤呼吸特征的影响.结果表明:慈竹林土壤呼吸速率年内季节变化呈明显的单峰型曲线,7月末最高,为(3.36±0.20)μmol.m-2.s-1,2月末最低,为(0.33±0.07)μmol.m-2.s-1.土壤呼吸速率与土壤温度之间呈极显著指数相关(P0.001),10cm深的土壤温度解释了土壤呼吸速率季节变化的91.6%;而土壤含水量与土壤呼吸之间相关性不显著(R2=0.0758).2008年6—11月根呼吸对土壤总呼吸的贡献率在46%～59%.50、150和300kg.hm-2.a-1施氮处理的年CO2释放量分别比对照低23.6%、46.7%和50.5%.0、50、150和300kg.hm-2.a-1施氮处理的土壤呼吸速率Q10值分别为3.72、3.51、2.95和2.71.     

喀斯特木论自然保护区土壤养分的空间变异特征

基于网格(20m×20m)采样法采集土壤样品,利用经典统计学和地统计方法分析了典型喀斯特峰丛洼地(200m×100m)土壤养分的空间变异特征.结果表明:研究区土壤pH值表现为弱变异,其他各养分指标均为中等程度变异,大小顺序为速效磷(AP)速效钾(AK)碱解氮(AN)土壤有机质(SOM)全钾(TK)全磷(TP)全氮(TN);pH半变异函数的最佳拟合模型为球状模型,TK和AK的最佳拟合模型为指数模型,其他养分指标的最佳拟合模型均为高斯模型;pH、AK的变异尺度(变程)较小,分别为58.1和41.1m,SOM、TN、TP、AN、AP的变异尺度相近,在100～150m,TK的变异尺度最大(463.5m);除研究区土壤TK、TN表现为中等的空间自相关性外,其他土壤养分指标均表现为强烈的空间自相关性.pH、AK呈零星斑块状分布,表现为高异质性;SOM、TP、TK的变化趋势较平缓,呈中间高、两边低的分布格局;AN、AP的空间分布具有显著的相似性,均随坡度的增加而呈片状上升趋势;TN的分布较特殊,呈中间低、两边高的趋势.植被、地形和高异质性的微生境是造成喀斯特木论自然保护区土壤养分格局差异的主要因素.     

黄土高原区不同植物凋落物可溶性有机碳含量及其降解

以黄土高原区8种植物凋落物为对象,利用水和0.01mol·L-1CaCl2两种浸提剂提取了不同大小(2mm和1cm长)的凋落物,测定其可溶性有机碳含量,并利用室内培养试验评价其生物降解特性.结果表明:不同植物凋落物可溶性有机碳含量在18.20～156.82g·kg-1,占其全碳比例的4.21%～32.84%.其中,灌木凋落物可溶性有机物含量及其占全碳的比例略高于乔木,草本最低.经过7d的培养,不同凋落物可溶性有机碳的生物降解率在44.5%～80.6%,平均为62.9%;不同种类凋落物的生物降解率为灌木乔木草本.培养结束后,溶液中结构较复杂的可溶性有机物比例呈显著上升趋势,与其中易降解组分的降解有关.说明可溶性有机碳在黄土高原区退耕还林还草过程中的物质循环及能量转化方面具有重要作用.     

黑土微生物呼吸及群落功能多样性对温度的响应

采用室内培养法,研究了梨树(43°20′N,124°28′E)、德惠(44°12′N,125°33′E)、海伦(47°26′N,126°38′E)和北安(48°17′N,127°15′E)黑土在4℃、15℃和28℃培养条件下的土壤微生物呼吸及Biolog代谢功能多样性.呼吸试验结果表明:尽管土壤微生物呼吸速率在不同培养温度下均表现为北安海伦德惠梨树,但呼吸温度敏感性(Q10值)却随培养温度不同而产生分异,在4℃到15℃变化区间,梨树、德惠、海伦和北安土壤的Q10平均值分别为2.72、3.26、3.21和3.74,而在15℃到28℃变化区间,Q10平均值分别为3.29、2.36、2.11和1.79.不同样点土壤微生物呼吸熵(qCO2)也随培养温度不同而不同,qCO2值在28℃条件下为梨树德惠北安海伦,在15℃条件下为北安德惠海伦梨树,而在4℃条件下样点间变化不大.Biolog试验结果表明:在4℃条件下,微生物群落底物利用碳源数和代谢Shannon指数以海伦和北安黑土较高,而在15℃和28℃条件下,则以梨树和德惠黑土较高.主成分分析表明,海伦与北安、德惠与梨树之间的微生物群落代谢功能相似性较高.综上,不同纬度黑土微生物呼吸特征及群落功能多样性存在差异,高纬度黑土对低温变化敏感,而低纬度黑土对高温变化敏感.     

名山河流域水稻土组分对微团聚体吸附-解吸锌的影响

通过模拟-培养试验和选择溶解法,研究了四川省名山河流域水稻土各土壤组分对原土和不同粒径微团聚体吸附解吸Zn2+能力的影响.结果表明:原土和不同粒径微团聚体对Zn2+的吸附与有机质、游离氧化铁、无定形氧化铁、阳离子交换量(CEC)含量极显著相关,原土去除各土壤组分前后对Zn2+的吸附均用Freundlich方程拟合最佳,对Zn2+的吸附能力大小顺序为:小于0.002mm0.25～2mm原土0.002～0.053mm0.053～0.25mm.与未去除土壤组分相比,去除土壤组分的原土和微团聚体对Zn2+的吸附量均有一定程度的减小,吸附量的减小以0.002mm粒径最高,0.25～0.053mm粒径最低,原土介于各微团聚体中间.去除有机质后,0.002mm、0.053～0.25mm和原土吸附Zn2+的减少量依次为39.56%±1.97%、26.68%±4.21%和36.39%±2.31%;去除游离氧化铁后,吸附Zn2+的减少量依次为30.41%±1.91%、20.14%±3.33%和28.73%±1.22%;去除无定形氧化铁后,吸附Zn2+的减少量依次为22.12%±1.27%、12.43%±2.11%和20.15%±2.62%.吸附减少量大小顺序为:去除有机质去除游离氧化铁去除无定形氧化铁,不同处理间差异极显著.去除各土壤组分后,原土和各粒径微团聚体对Zn2+的非专性吸附量显著上升,增加了Zn2+在土壤中的流动性;而专性吸附量降低,降低了原土和各粒径微团聚体对Zn2+的缓冲能力和固持能力.     

中国有机肥料养分资源潜力和环境风险分析

基于<中国农业年鉴2006)和其他文献的基础数据,计算了2005年中国人畜禽排泄物和秸秆数量及其产生的养分量.结果表明,2005年中国人畜禽排泄物总量为46.25亿t,秸秆总产量为6.43亿t.中国有机肥料养分资源潜力巨大,2005年人畜禽排泄物和秸秆共产生N、P2O5、K2O养分量分别为2824.52、1282.93、2947.99万t,分别为化肥N、P2O5、K2O投入量的1.08、0.86和4.56倍.但不同区域差异较大,其中河南、山东和四川省人畜禽排泄物产生N、P2O5、K2O量最多,均>400万t,西北地区和北京、天津、上海等地人畜禽排泄物产生的养分总量较少.秸秆中N、P2O5、K2O含量在河南和山东2个粮食主产省最高,均>150万t;西北地区秸秆养分产生量相对较少.单位农田面积人畜禽排泄物的N、P2O5和K2O养分负荷量以北京最高,达到787.26 kg·hm-2,其次是天津和上海,分别为515.31和505.35 kg·hm-2,环境风险较大.