华北低丘山地不同退耕年限刺槐人工林土壤质量评价

以华北低丘山地退耕还林区的耕地、农田撂荒地、退耕10年刺槐林和退耕43年刺槐林为研究对象,采用土壤质量综合指数探讨退耕措施对土壤质量的影响.结果表明: 随着退耕年限的增加,退耕刺槐人工林土壤养分的表层富集作用显著,且0～5 cm土层土壤改良效果增强;与耕地相比,退耕刺槐人工林的土壤物理性状得到改善,养分含量增加,土壤微生物生物量显著提高.不同土地利用类型的土壤质量综合指数为退耕43年刺槐林(0.542)>退耕10年刺槐林(0.536)>撂荒地(0.499)>耕地(0.498),说明退耕地人工造林改善了华北低丘山地退耕地区的土壤质量.
     

大气CO2浓度上升和氮添加对南亚热带模拟森林生态系统土壤碳稳定性的影响

大气CO₂浓度升高和氮(N)添加对土壤碳库的影响是当前国际生态学界关注的一个热点。为阐述土壤不同形态有机碳的抗干扰能力, 运用大型开顶箱, 研究了4种处理((1)高CO₂浓度(700 µmol·mol^-1)和高氮添加(100 kg N·hm^-2·a^-1) (CN); (2)高CO₂浓度和背景氮添加(CC); (3)高氮添加和背景CO₂浓度(NN); (4)背景CO₂和背景氮添加(CK))对南亚热带模拟森林生态系统土壤有机碳库稳定性的影响。近5年的试验研究表明: (1) CN处理能明显地促进各土层中土壤总有机碳含量的增加, 其中, 下层土壤(5-60 cm土层)中的响应达到统计学水平。(2)活性有机碳库各组分对处理的响应有所差异: 不同土层中微生物生物量碳(MBC)的含量对各处理的响应趋势基本一致, 各土层中的MBC含量均为CN > CC > NN > CK, 其中0-5 cm、5-10 cm、10-20 cm 3个土层的处理间差异都达到了显著水平; 10-20 cm与20-40 cm两个土层中的易氧化有机碳处理间有显著差异; 而对于各土层中水溶性有机碳, 处理间差异均不明显。(3)各团聚体组分中的有机碳含量的响应也有所差异: 20-40 cm与40-60 cm土层中250-2000 μm组分的有机碳含量存在处理间差异; 40-60 cm土层中53-250 μm组分的有机碳对各处理响应敏感, CC处理和NN处理都有利于该组分碳的深层积累, 尤其CN处理下的效果最为明显; 在各处理10-20 cm、20-40 cm及40-60 cm土壤中, < 53 μm组分中的碳含量间差异显著。大气CO₂浓度上升和N添加促进了森林生态系统中土壤有机碳的增加, 尤其有利于深层土壤中微团聚体与粉粒、黏粒团聚体等较稳定组分中有机碳的积累, 增加了土壤有机碳库的稳定性。     

三江源区不同退化程度高寒草原土壤呼吸特征

为了研究高寒草原退化对土壤呼吸的影响, 对三江源区不同退化程度的高寒草原土壤呼吸进行了测定, 分析了土壤呼吸与生物量、土壤温度以及土壤湿度的相关性, 结果表明: 1)不同退化程度的高寒草原土壤呼吸均表现出一定的月动态, 这种月动态在不同退化程度间各有不同。2)高寒草原在退化演替序列上生长季平均土壤呼吸速率呈先增加后降低的变化趋势, 其中在中度退化程度下达到最高值((2.46 ± 0.27) μmol·m^-2·s^-1), 显著高于未退化((1.92 ± 0.11) μmol·m^-2·s^-1)和重度退化((1.30 ± 0.16) μmol·m^-2·s^-1)水平(p < 0.01), 与轻度退化((2.22 ± 0.19) μmol·m^-2·s^-1)无显著差异(p > 0.05), 重度退化程度下呼吸速率显著低于其他退化水平(p < 0.01)。3)地上生物量和土壤呼吸存在极显著线性正相关关系(p = 0.004), 而地下生物量与土壤呼吸的相关性不很显著(p = 0.056)。4)除重度退化外, 未退化、轻度退化和中度退化高寒草原土壤呼吸与土壤温度显著正相关; 土壤呼吸与土壤湿度的二项式拟合方程在轻度退化程度下达到显著水平(p < 0.05), 而在未退化、中度退化和重度退化程度下均达到极显著水平(p < 0.01)。     

细根分解研究及其存在的问题

细根分解是陆地生态系统C和养分循环的重要环节。主要包括淋溶和破碎等物理过程和以生物作用为主的化学过程。这些过程受复杂的细根化学成分及外部土壤因子的综合控制,如细根本身养分含量、木质素和纤维素含量、土壤温度、水分、养分的有效性以及土壤动物、真菌和细菌等。但是,细根分解发生在不能直接观测的地下部分,人为改变细根分解的自然环境是研究过程中存在的主要问题。埋袋法虽然应用最为普遍,但是它严重地干扰了细根分解环境,导致低估分解速率。最近提出的原状土芯法(intact-core)克服了埋袋法的主要缺陷,是目前细根分解研究中最接近自然分解过程的研究方法,但也存在一些问题。因此,如何设计有效且能够真实的反映细根自然分解过程的试验方法是今后该领域研究最重要和最具挑战性的课题。     

土壤含水量对桔小实蝇蛹期存活的影响

浸水时间、土壤含水量对桔小实蝇Bactroceradorsalis(Hendel)蛹的存活及成虫羽化的影响的研究结果表明:(1)不同浸水时间对桔小实蝇蛹存活率的影响不同。浸水时间越长,蛹存活率越低;浸水对初期蛹的影响较大,蛹龄越大,浸水作用效果越低。浸水时间(TW)、蛹期(AP)和蛹存活率(SP)之间关系符合以下模型:SP=0.4165-0.00307TW+0.2290AP-0.00004496T2W-0.0002528A2P+0.00008258TWAP。(2)土壤含水量对桔小实蝇成虫羽化影响明显。当土壤含水量较低或较高时,羽化率都明显受到抑制。相对含水量在30%～80%之间,蛹的羽化率较高。相对含水量(Ws)和成虫羽化率(E)之间存在以下关系:E=0.396+0.01985W-0.000181W2。     

百望山土壤动物群落结构在枸树落叶分解中的变化

2002年4～11月,采用凋落袋法(5 mm、1 mm和1/300mm)对北京百望山土壤动物群落结构在枸树(Broussonetia papyrifera)凋落叶分解过程中的动态变化进行了研究.在56只分解袋中,共采集到土壤动物3 322只(未知17只),隶属5门12纲25目19科,其中摇蚊科(Chironomidae)、盲蛛目(Opiliones)、圆跳科(Sminthuridae)、等节跳科(Isotomidae)、棘跳科(Onychiuridae)、长角跳科(Entomobryidae)、蜱螨目(Acariformes)为优势类群.土壤动物以杂食性和植食性为主.3种凋落袋中,土壤动物总类群数和个体总数均5 mm＞1 mm＞1/300mm,并且前两者分别在10月份或7月份达到最大值.土壤动物多样性随月份变化幅度较大,多样性变化与反映群落变化的个体数量、类群数以及均匀性指数的变化不一致.鼠妇科(Porcellionidae)在凋落物中集聚的时间最长,后孔寡毛目(Oligochaeta opisthopora)集聚的时间最短,分别为12.48和8.00个月.     

芽胞杆菌B13功能的初步研究

用选择性培养基从土壤中分离到芽胞杆菌B₁₃。结果表明:芽胞杆菌B₁₃能够同时溶解无机磷和分解有机磷,并且芽胞杆菌B₁₃活菌及其发酵液能够抑制烟草青枯病菌和黄曲霉的生长;共培试验证明芽胞杆菌B₁₃能够抑制烟草疫霉的生长;盆栽试验证明芽胞杆菌B₁₃对烟草青枯病具有一定的防治效果。可以进一步将其开发出集解养分与抗病于一体的微生物活体制剂。     

吉林省中西部平原区土壤螨类群落结构特征

对吉林省中西部平原区进行土壤螨类群落调查,了解该区土壤螨类群落组成、分布及土地利用差异对土壤螨类群落结构的影响。共捕获土壤螨类96属16443只。研究结果显示:土壤螨类群落组成各类群空间分布的广狭与个体数量的多寡在吉林省中西部平原区未呈现出明显的一致性;中部平原区与西部平原区土壤螨类群落组成存在明显差异,气候和土壤差异是主导因素;不同土地利用类型生境螨类群落特征存在一定的差异,农业生产活动减少了土壤螨类类群数和个体密度,使螨类在土壤剖面不同土层间分布更加均匀;同时农业活动也减少了螨类的群落多样性。MGP分析能够反映人类干扰对甲螨群落结构的影响,其中MGPⅠ分析对不同土地利用条件下甲螨群落结构的季节变动更敏感。MI指数显示,农田和居民点的农业生产活动增加了中气门螨类r-选择类群的数量[动物学报51(3):401-412,2005]。     

问:为什么长期使用同一种肥料后很容易导致土壤pH值发生改变?

答：我们首先要从农作物对矿质元素的吸收说起：农作物对矿质元素的吸收一般分两步进行：第1步称为交换吸附：在根细胞的细胞膜表层存在着较多的阳离子和阴离子,其中主要是H^ 和HCO^3-,这些离子主要是由植物根细胞有氧呼吸产生的CO：与周围环境中的水发生反应生成H2CO3后,再电离产生了H^ 和HCO^3-,这些离子可以分别与周围土壤中的阳离子和阴离子发生交换,     

土壤-植物-大气连续体水热、CO2通量估算模型研究进展

土壤-植物-大气连续体(SPAC)水热、CO2通量的准确估算对理解陆地和大气的物质和能量交换过程有着重要意义.重点阐述了基于过程的土壤-植物-大气连续体水热、CO2通量模型,综述了统计模型、综合模型及基于遥感的模型的发展过程.其中水热通量统计模型包括基于温度和湿度以及基于温度和辐射的方法;CO2通量统计模型包括基于气候因子或蒸散因子以及基于光能利用率的方法.水热通量过程模型包括大叶、双源、多源和多层的水热传输物理模型;CO2通量过程模型包括叶片尺度及由大叶、双叶和多层方法扩展到冠层尺度的生理生态模型以及光合-蒸腾耦合模型.综合模型包括生物物理模型、生物化学模型和生物地理模型.统计模型形式简单,资料易得,对大范围的水热通量模拟具有指导意义;过程模型准确的揭示了水热和CO2通量传输的物理和生理过程,是大尺度综合模型的基础.未来生态系统水热、CO2通量估算模型将集成各种技术手段进行多尺度网络观测和大尺度机理模拟.