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1.
晋西北不同年限小叶锦鸡儿灌丛土壤氮矿化和硝化作用   总被引:1,自引:0,他引:1  
白日军  杨治平  张强  张训忠 《生态学报》2016,36(24):8008-8014
利用PVC管顶盖埋管法研究了晋西北黄土高原区小叶锦鸡儿人工灌丛不同定植年限(5,10,20,30,40a)土壤氮矿化与硝化速率的动态和净矿化与硝化总量。结果表明,⑴小叶锦鸡儿灌丛土壤无机氮主要以NO_-~3-N形式存在,不同生长年限相同月份的土壤硝态氮(NO-3-N)含量分别是铵态氮(NH+4-N)含量的1.5—15.4倍;⑵土壤氮素硝化速率和矿化速率随生长年限延长而加快,30年生时达到高峰,数值达40.2,44.1 mg m~(-2)d~(-1)。从季节性变化看,7—8月份是硝化速率和矿化速率快速增长期,30年生小叶锦鸡儿灌丛土壤硝化速率和矿化速率分别达到86.9,93.1 mg m~(-2)d~(-1),显著高于其它生长年限(P0.05);(3)土壤氮素硝化与矿化总量同样随小叶锦鸡儿生长年限延长而增加,30年生时达到最高,与5年生相比,分别增加了3.7和3.1倍。(4)5—10月份小叶锦鸡儿生长期内,各年限土壤全氮量的2.3%被矿化成无机氮,其中87%最终被转化成NO-3-N形式存在于土体中。  相似文献   
2.
晋西北黄土高原丘陵区不同土地利用方式下土壤碳氮储量   总被引:14,自引:1,他引:13  
对晋西北黄土高原丘陵区杨树-小叶锦鸡儿人工林、小叶锦鸡儿人工灌丛、杨树人工林、撂荒地和农田5种土地利用方式下土壤碳氮储量进行研究.结果表明: 不同土地利用方式下土壤碳氮含量、碳氮密度和碳氮储量存在显著差异.5种土地利用方式0~20 cm表层土壤碳氮含量和碳氮密度均显著大于20~40 cm和40~60 cm土层.5种土地利用方式同一土层碳氮含量和碳氮密度大小为: 杨树-小叶锦鸡儿人工林>小叶锦鸡儿人工灌丛>杨树人工林>撂荒地>农田;0~60 cm土层土壤有机碳储量大小为:杨树-小-叶锦鸡儿人工林(30.09 t·hm-2)>小叶锦鸡儿人工灌丛(24.78 t·hm-2)>杨树人工林(24.14 t·hm-2)>撂荒地(22.06 t·hm-2)>农田(17.59 t·hm-2);土壤氮储量与有机碳储量变化规律相似,杨树-小叶锦鸡儿人工林0~60 cm土层土壤氮储量(4.94 t·hm-2)最高,其次是小叶锦鸡儿人工灌丛(3.53 t·hm-2)、杨树人工林(3.51 t·hm-2)和撂荒地(3.40 t·hm-2),农田土壤氮储量(2.71 t·hm-2)最低.杨树-小叶锦鸡儿人工林和小叶锦鸡儿人工灌丛是晋西北黄土高原丘陵区植被建设和生态恢复过程中较好的两种土地利用方式.  相似文献   
3.
芦芽山鬼箭锦鸡儿灌丛营养特征及土壤养分分布规律   总被引:8,自引:0,他引:8  
研究了芦芽山自然保护区亚高山草甸带鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)灌丛营养成分季节性变化和土壤养分分布规律.结果表明,鬼箭锦鸡儿具有很高的营养价值,粗蛋白含量达20.27%,粗纤维含量33.83%,灰分5.12%,同时含有丰富的Ca、Fe、Mn等中微量元素,是亚高山草场家畜的优质饲料来源.鬼箭锦鸡儿营养成分呈明显的季节性变化规律:从5月开始,随着灌丛生长发育,体内粗蛋白、灰分和矿质元素含量呈上升趋势,7月(开花期)达到最高,然后逐步降低.为适应海拔高、气温低、土层薄的亚高山草甸带生境,鬼箭锦鸡儿灌丛周围的土壤养分向灌丛中心聚集,灌丛中心的土壤电导率、有机质、全氮、速效磷和有效钾分别较灌丛边缘高18.8%、16.4%、18.7%、16.6%和8.4%,形成了明显的”肥岛效应”.鬼箭锦鸡儿灌丛根际土壤有机质、全氮出现富集,有效磷、速效钾和速效铁、锰在根际周围出现明显亏缺,表明鬼箭锦鸡儿具有高效固氮和吸收利用土壤养分的能力.  相似文献   
4.
固碳微生物菌株的分离鉴定及其固碳能力测定   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用微生物回收和固定CO2气体的生物固碳方法,成为解决"温室效应"这一重大环境问题的焦点,本研究目的是分离筛选固碳微生物菌株。利用无碳源无机培养基从活性污泥、沼液和设施土壤中分离筛选出以CO2为碳源的菌株24株,选取其中生长较快的8株菌进行cbbL基因、形态观察、生理生化反应测定和16S rDNA测序分析,将测序结果在BlAST数据库中比对,进行固碳菌株的分子鉴定,并对其菌体含量和RubisCO酶活性进行比较。选取RubisCO酶活性最高的菌株C2-8R,进行土壤施用试验,通过土壤RubisCO酶活性的测定,确定分离筛选的固碳菌的固碳能力。研究表明,可通过无碳源培养基进行固碳微生物菌株的筛选,筛选的固碳菌分别隶属于假单胞菌属和嗜甲基菌属,并可通过RubisCO酶活性来反映微生物的固碳能力。  相似文献   
5.
基于煤矿区不同复垦年限土壤,研究有机肥的分解动态及其驱动因素,可为有机肥合理施用和矿区土壤培肥提供科学依据。本研究以山西煤矿复垦区为试验平台,采用尼龙网袋填埋法,在复垦年限为1年(复垦初期阶段,R1)、10年(复垦中期阶段,R10)和30年(复垦长期阶段,R30)的土壤中进行有机肥分解试验(有机肥碳量与土壤重量比例为4∶100)。供试有机肥为牛粪和猪粪,以不添加有机肥为对照(CK),填埋深度为15 cm。在填埋后的第12、23、55、218、281和365 d采集尼龙网袋样品,测定有机肥残留量、土壤微生物生物量碳(MBC)和可溶性有机碳(DOC)含量,采用方差分解分析(VPA)量化土壤性质、有机肥性质和水热条件对有机肥分解的贡献率。结果表明: 猪粪的分解速率显著高于牛粪。猪粪的腐殖化系数(46.3%)显著低于牛粪(71.7%);猪粪在复垦30年的土壤中的腐殖化系数(44.5%)显著低于复垦1年和10年的土壤(47.2%);而牛粪在3种复垦年限土壤中的腐殖化系数无显著差异。猪粪和牛粪的易分解碳库占总碳库的比例分别为52%和26%,易分解碳库分解速率常数分别为0.00085和0.00074 ℃-1,且差异显著。在0~218 d填埋时间段内,猪粪还田对复垦土壤MBC和DOC的提升作用显著高于牛粪,在281~365 d填埋时间段内,两者差异不显著。有机肥还田下,3种复垦年限土壤中MBC和DOC的增长幅度均表现为R1 >R10 ≈ R30。在土壤性质、物料性质和水热条件中,有机肥性质是其分解的主要影响因子,对有机肥分解的单独贡献率最大,为17.9%。综上,猪粪的分解受到土壤复垦年限的影响,而牛粪的分解不受土壤复垦年限的影响。在不同复垦年限土壤中,牛粪的腐殖化系数显著高于猪粪,在煤矿复垦区建议选择腐熟的牛粪进行有机肥还田,以提高土壤肥力。  相似文献   
6.
山西北部农村区域大气活性氮沉降特征   总被引:9,自引:0,他引:9  
利用DELTA系统、被动采样器和雨量器在山西省北部生态脆弱区朔州的一个监测点通过一整年的监测试验,研究了该地区农村区域大气氮素干湿沉降的月际变化。结果表明:2011年该地区大气氮素湿沉降为12.43kgN hm~(-2)a~(-1),远低于华北平原大气氮素混合沉降的平均值28.0kg N hm~(-2)a~(-1),降水中铵态氮、硝态氮和有机氮平均分别为1.24 mg N/L、1.27 mg N/L、1.26mg N/L。大气氮素湿沉降的年内分布不均,60%的沉降集中在降水较丰沛的4-10月份。试验区干沉降以氧化态氮(HNO_3NO_2和pNO_3~-)的沉降为主,氧化态氮的干沉降量是还原态氮(NH_3和pNH_4~+)的1.37倍,大气氮素干沉降总量为35.43 kg N hm~(-2)a~(-1)。总体来看,作为典型的干旱区,该地区氮的干沉降是湿沉降的3倍,氮素干湿沉降总量达到47.86kg N hm~(-2)a~(-1)。此外,硝态氮和铵态氮在雨水中呈线性相关,而在PM_(10)颗粒物中乘幂正相关;雨水中总碳和总氮呈线性正相关,而PM_(10)颗粒物中二者呈二次多项式关系。鉴于朔州地区古城镇较高的氮沉降数量,应该对该地区输入农田的氮素环境养分引起足够重视。  相似文献   
7.
芦芽山鬼箭锦鸡儿灌丛营养特征及土壤养分分布规律   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了芦芽山自然保护区亚高山草甸带鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)灌丛营养成分季节性变化和土壤养分分布规律.结果表明,鬼箭锦鸡儿具有很高的营养价值,粗蛋白含量达20.27%,粗纤维含量33.83%,灰分5.12%,同时含有丰富的Ca、Fe、Mn等中微量元素,是亚高山草场家畜的优质饲料来源.鬼箭锦鸡儿营养成分呈明显的季节性变化规律:从5月开始,随着灌丛生长发育,体内粗蛋白、灰分和矿质元素含量呈上升趋势,7月(开花期)达到最高,然后逐步降低.为适应海拔高、气温低、土层薄的亚高山草甸带生境, 鬼箭锦鸡儿灌丛周围的土壤养分向灌丛中心聚集,灌丛中心的土壤电导率、有机质、全氮、速效磷和有效钾分别较灌丛边缘高18.8%、16.4%、18.7%、16.6%和8.4%,形成了明显的"肥岛效应".鬼箭锦鸡儿灌丛根际土壤有机质、全氮出现富集,有效磷、速效钾和速效铁、锰在根际周围出现明显亏缺,表明鬼箭锦鸡儿具有高效固氮和吸收利用土壤养分的能力.  相似文献   
8.
光照对绿豆扦插苗不定根生长硼需求的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
研究了光照状况对绿豆扦插苗不定根生长硼需求的影响.结果表明,当绿豆幼苗在光照强度(PAR)为50或100 μmol·m-2·s-1条件下连续生长10 d,外源供硼时扦插苗才能生长不定根,在该光照条件下连续生长6 d再遮黑4 d,无需外源供硼即可生长不定根;在PAR为180 μmol·m-2·s-1下连续生长6 d再遮黑4 d,需外源供硼才能保证不定根生长;在PAR为100 μmol·m-2·s-1条件下连续生长10 d时,每个下胚轴中自由态的硼总量仅为在此光照条件下连续生长6 d再遮黑4 d时的一半,这可能是在PAR为100 μmol·m-2·s-1时连续生长10 d需要外源供硼满足不定根生长的原因.  相似文献   
9.
秸秆还田和秋施肥对旱地玉米生长发育及水肥效应的影响   总被引:28,自引:0,他引:28  
在我国北方半湿润偏旱区的晋东豫西(寿阳)旱农试验区,持续10年进行了多种方式秸秆还田与秋季深施肥配合定位试验。探讨秸秆还田秋施肥对旱地玉米生长发育、产量、土壤水肥高效利用和土壤肥力变化的影响。结果表明,秸秆还田秋施肥较好地解决了深施肥与春季保墒捉全苗的矛盾,以及秸秆腐解与幼苗争夺水分养分而影响玉米幼苗生长的矛盾,秸秆资源丰富的区域优势得以充分利用,土壤微生物活动更为活跃,土壤水肥状况得到明显改善。表现为玉米苗全苗壮,根系发达,植株叶片光合速率、蒸腾速率提高,水分利用效率年平均提高了3.26~4.51kg·hm^-2·mm^-1,生育期耗水量累计减少8.1~264.5mm,氮、磷肥利用率分别提高了3.9%~13.9%和3.0%~9.1%,水肥资源得到了高效利用,10年累计增加12.10~17.27t·hm^-2玉米籽粒,增产幅度达25.6%~36.5%。玉米产量年际间波动减小,同时维持了较高的土壤肥力和生产力。  相似文献   
10.
刘爽  王雅  刘兵兵  刘海龙  刘勇 《生态学报》2019,39(12):4376-4389
晋西北丘陵区受干旱大风气候以及人为活动的影响,土壤肥力较低,土壤质量退化严重,不同的土地利用和管理方式,因植被覆被、人为活动等不同,对土壤质量产生影响不同。为了更好地了解晋西北地区不同土地管理方式对土壤质量的影响,于山西省北部忻州市五寨县,研究不同管理方式对土壤肥力、土壤酶活性、微生物群落结构及多样性的影响,以及微生物与土壤环境因子的关系,为晋西北地区土地管理和生态建设提供参考。研究中设置4种土地管理方式:苜蓿样地(MX)、免耕样地(MG)、翻耕样地(FG)和荒地(HD),采用野外采集土壤样品、室内测定和分析的研究方法,其中土壤pH值利用电位法测定,土壤有机碳(OC)采用重铬酸钾氧化-分光光度法测定;土壤硝态氮、铵态氮利用全自动间断化学分析仪测定,其原理为紫外分光光度和靛酚蓝比色法。土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别采用KMnO_4滴定法、3,5-二硝基水杨酸法、苯酚钠-次氯酸钠比色法、磷酸苯二钠比色法测定,采用高通量测序测定土壤细菌和真菌的群落组成,利用统计分析软件SPSS和Canoco以及QIIME、USEARCH和Uclust生物信息软件分析不同土地管理方式对土壤质量的影响。结果表明,不同土地管理方式对土壤化学性质、土壤酶活性、细菌和真菌的群落结构及多样性均有影响。苜蓿和免耕2种土地管理方式可显著提高表层土壤养分并增加土壤酶活性;4种土地管理方式共有9个细菌门和11个真菌门,细菌相对丰度较大的为变形菌门、放线菌门和酸杆菌门,真菌的子囊菌门相对丰度最大;苜蓿和免耕样地土壤细菌和真菌群落丰富度和多样性都较高,荒地土壤细菌和真菌群落丰富度较低,但多样性较高;RDA分析结果表明,土壤pH、NH~+_4-N和NO~-_3-N含量和过氧化氢酶活性对细菌群落影响较大,pH、有机碳含量、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性对真菌群落影响最大。苜蓿和免耕2种土地管理方式能够提高土壤质量,是晋西北地区较为适宜的管理措施。  相似文献   
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