模拟增温对青藏高原东部高寒灌丛土壤氮转化的影响

本文研究了青藏高原东部窄叶鲜卑花高寒灌丛生长季前期、生长季后期和非生长季3个生育期的土壤氮转化速率对模拟增温的响应,分析全球气候变暖对高寒灌丛土壤氮循环过程的影响。结果表明: 模拟增温使高寒灌丛土壤温度显著升高1.2 ℃,土壤水分显著降低2.5%。高寒灌丛生长季土壤净氮矿化(氨化和硝化)速率显著高于非生长季,但土壤净氮固持速率显著低于非生长季。土壤氮矿化在生长季前期以硝化作用为主,在生长季后期和非生长季以氨化作用为主。模拟增温对高寒灌丛土壤氮转化过程的影响在不同时期存在显著差异。模拟增温显著增加了生长季前期土壤净氨化、净硝化、净氮矿化、净氮固持速率和非生长季土壤净硝化、净氮矿化速率,并显著降低了生长季后期土壤净硝化、净氮矿化、净氮固持速率和非生长季土壤净氨化速率。但模拟增温对高寒灌丛非生长季净氮固持速率和生长季后期净硝化速率的影响不显著。未来气候变暖将显著改变青藏高原东部高寒灌丛土壤氮转化,进而加速高寒灌丛土壤氮循环过程。     

哀牢山木果柯林及退化植被下土壤氮素矿化和硝化作用(英文)

采用封顶埋管法,我们于11月对21至次年4月15日,分3个培养期共165天(包括干季初期、中期和末期),对哀牢山原生本果柯林(Lithocarpus xylocarpus forest)、栎类次生林(sccondary oak forest)和人工茶叶地(tea planation)三种群落类型的土壤氮素矿化和硝化作用进行了研究。结果表明:在3个培养期中,不同群落下土壤的氮素矿化和硝化作用都具有明显差异;而且它们均具有明显的干季动态,但变化趋势不尽相同。净氨化速率远高于净硝化速率,后者约为前者的0.5％～10％。结果表明,培养期、群落类型和样方诸因子对净氮矿化速率和净硝化速率的影响均存在不同程度的交互作用。人为干扰能导致氮素矿化和硝化速率等生态系统过程的变化,我们的研究结果为此提供了证据支持。与木果柯原始林相比,茶地和次生林的氮素转化过程更多地受物理因素的控制(如温度和水分)。这意味着哀牢山地区的木果柯原始林的保护应该受到重视。     

不同密度下的鲤鱼扰动作用对沉积物-水界面硝化、反硝化和氨化速率的影响

为研究不同密度下的鲤鱼（Cyprinus carpio）扰动作用对沉积物-水界面硝化、反硝化及硝酸盐氨化速率的影响,实验设置了一个对照组（不放鲤鱼组,用C0表示）和5个不同鲤鱼放养密度组（2、4、6、8、10尾/水槽,分别用C2、C4、C6、C8、C10表示）,定期用无扰动底泥采集器采集沉积物样品,乙炔抑制法测定沉积物-水界面的硝化、反硝化及硝酸盐氨化速率,示踪颗粒法测定鲤鱼的物理扰动深度。主要实验结果如下:（1）在5种密度下,鲤鱼对底泥的物理扰动深度主要集中在15 cm。（2）空白组（C0）沉积物-水界面硝化速率显著高于鲤鱼放养组（P0.05）,而放养密度较大的C8和C10组,其沉积物-水界面的硝化速率显著高于低密度放养组（C2、C4和C6）（P0.05）。（3）实验期间,空白组（C0）沉积物-水界面几乎检测不出反硝化速率,而鲤鱼放养组则总体表现为放养密度越大,沉积物-水界面反硝化速率越高。（4）各组硝酸盐氨化速率波动范围不大,但放养密度较大的C8和C10组,其硝酸盐氨化速率相对其他组较高。实验结果表明:在实验条件下,鲤鱼对沉积物-水界面的硝化和反硝化作用均有明显的促进作用,放养密度越高促进作用越明显,在沉积物中有机碳含量充足的情况下,鲤鱼的扰动可以对富营养化池塘起到很好的去氮作用。       

海岸带地区的固氮、氨化、硝化与反硝化特征

海岸带是海洋环境中受人类活动影响最大、生物地球化学循环最为活跃的地区。这一地区氮的生物地球化学循环包括 :生物固氮、有机氮的氨化、氮的硝化、反硝化等 4个主要过程。概括性地介绍了有关这四个过程的发生机制、环境影响因素及研究方法等方面的研究动态、进展、存在的科学问题与今后的研究方向。过去十几年来 ,固氮主要集中在对束毛藻属的研究上 ,其间有两个重要发现 ,一是生物固氮在海洋氮循环中的作用远比人们以前的想象要重要得多 ;二是蓝细菌已经在海洋中存在了 2 0亿年 ,它们有可能调节大气中的 CO2 ,进而影响全球气候。由于有机物的结构千差万别 ,含氮有机物的氨化过程可能是一个简单的矿化反应 ,也有可能是一系列复杂的代谢过程 ,在水解酶的作用下含氮有机物降解为下一级化合物。硝化过程分两步进行 ,氨的硝化为反硝化细菌提供了重要的硝酸盐来源 ,通常采用同位素方法来研究硝化过程。发生在沉积物中的反硝化过程是氮循环的关键步骤 ,反硝化过程一方面减少了海水中初级生产者可利用的氮 ,另一方面产生了终结产物 N2 和 N2 O,而 N2 O是一种温室气体 ,可能影响全球气候变化     

土壤微生物生物量测定的简单方法

同时测定13种不同土壤精氨酸氨化速率、ATP含量、微生物生物量碳和葡萄糖诱导呼吸速率。精氨酸氨化速率0.1～17.1mg NH     

土壤微生物生物量测定的简单方法——精氨酸氨化分析

同时测定１３种不同土壤精氨酸氨化速率、ＡＴＰ含量、微生物生物量碳和葡萄糖诱导呼吸速率。精氨酸氨化速率０．１～１７．１ｍｇＮＨ４－Ｎ／ｈ·ｋｇ土,与土壤ＡＴＰ含量、微生物生物量碳和葡萄糖诱导呼吸速率之间,存在极显著的相关性。比起其它土壤微生物生物量分析方法,精氨酸氨化法既简单、快速,又不需要昂贵的设备,可作为土壤微生物生物量测定方法。但是,当土壤含有大量易分解有机物质时,加入精氨酸时,ＮＨ４－Ｎ产生量极少,多被微生物固定。故此方法不适于此类土壤     

长期不同施肥制度对潮棕壤肥力及微生物活性的影响

利用长期定位试验研究了不同施肥制度对潮棕壤肥力及微生物活性的影响。结果表明:长期施用有机肥、无机肥显著降低土壤pH;长期施用化肥并不能增加土壤全碳、氮含量,而有机肥的长期施用却能显著提高土壤有机质含量;土壤长期无P、K肥料施入则会出现P、K的亏损。有机肥处理(M,N+M和NPK+M)的微生物量均显著高于不施肥处理(CK),且这些处理间无显著差异;NPK处理与CK处理间无显著差异,而长期施用N肥显著降低土壤微生物量;均衡施肥处理(M,N+M,NPK和NPK+M)均能显著增强土壤微生物呼吸(P0.05),而单施N处理对土壤微生物呼吸无显著影响;与CK相比,施肥处理均能显著提高土壤氨化作用(P0.05),其中以NPK+M处理最高;除N处理外,其他施肥处理均显著提高土壤硝化作用(P0.05)。相关性分析显示,土壤微生物量碳、氮,微生物呼吸,氨化和硝化作用均与土壤全碳、全氮极显著相关(P0.01),均能够较好地反映土壤肥力变化情况;而土壤微生物活性与其他理化因子相关性不一致,表明它们对土壤理化因子变化的响应程度不同。     

放牧家畜排泄物N转化研究进展

放牧家畜排泄物氮转化是草原生态系统氮循环的关键。自 2 0世纪 70年代以来 ,以提高氮利用效率和减少温室气体排放为目的的家畜排泄物氮转化的研究越来越受到人们的重视。放牧家畜排泄物氮的转化研究主要包括 3个方面 :氮的矿化、硝化与反硝化 ,氮的氨化。家畜粪氮矿化速度慢 ,持续时间长 ;尿氮矿化速度快 ,持续时间短。氮矿化与家畜排泄物 C∶ N比、木质素/氮素比、木质素含量和纤维素含量呈负相关关系 ,而与全氮含量和水溶性氮含量呈正相关 ;土壤动物和微生物可以显著促进氮的矿化过程 ;高温和相对干燥、砂质土壤较壤土和粘土有利于氮的矿化。 4～ 4 0℃氮硝化作用与温度呈正相关 ;硝化作用的底物和产物浓度、土壤溶液渗透压和氯化物浓度的增加对硝化作用有强烈的抑制效应 ;p H6 .0～ 8.0条件下硝化作用强度随着土壤p H值的升高而增加 ,而 p H值高于 8.0或低于 6 .0时硝化作用受到抑制 ;硝化作用与土壤氧气含量呈正相关关系 ,而与土壤含水量呈负相关 ;温暖湿润较干燥炎热的气候条件有利于硝化过程的进行。反硝化作用与土壤氧气浓度呈负相关关系 ,而与土壤含水量和可利用有机碳含量呈正相关 ;0～ 6 5℃反硝化作用强度随温度升高而增大 ,10～ 35℃条件下温度成为影响反硝化作用的关键因素 ;反硝化作用在     

小兴安岭典型森林土壤中外源丙氨酸的潜在周转差异

以小兴安岭白桦林、蒙古栎林、白桦+红松+五角槭混交林、红松林和长白落叶松林5种典型森林为对象,研究林型(阔叶林、混交林、针叶林)和土层(0～10、10～20和20～30 cm)对土壤中外源丙氨酸周转的影响。结果表明: 外源丙氨酸在不同林型土壤中的周转存在时间差异和剖面异质性,总体表现为阔叶林周转较快,混交林次之,针叶林最慢,外源丙氨酸在3种林型的半衰期依次为2.6～4.2、3.6～5.5和4.3～7.0 h。随着土层的加深,各林型外源丙氨酸的潜在周转速度均变慢,半衰期变长,土壤对丙氨酸的吸附性变弱。加入外源丙氨酸后,阔叶林、混交林、针叶林的铵态氮和硝态氮含量显著增加,铵态氮分别增加了83.8%～95.3%、80.9%～94.6%和73.7%～93.2%,硝态氮分别增加了82.9%～94.7%、82.3%～93.8%和78.1%～92.5%。不同林型土壤净氨化作用速率和净硝化作用速率均呈先激增后缓慢降低的趋势,且均为正值。土层和林型及二者交互作用均显著影响外源丙氨酸的周转、半衰期、氨化作用、硝化作用。