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1.
长期施肥对NO3^——N深层积累和土壤剖面中水分分布的影响   总被引:16,自引:4,他引:12  
研究了旱地农业系统中,长期不同施肥条件下,降水对NO3^--N积累、剖面水分分布以及N有收量、回收率影响及其相互之间的关系。结果表明,降水和氮肥施用量显著影响作物产量。施用氮肥在土壤剖面中造成NO3^--N深层积累,其中NPM处理累积层位于60-120cm,累积量相当于3.0年的年度施肥量(120kg·hm^-2),NP处理累积层位于80-140cm,相当于1.4年施肥量。随着降水的年际间波动,进化论在丰水年、平水年还是干旱年,NPM处理耗水量>NP处理>M处理>P,CK处理。12年不同施肥造成了土壤剖面水分差异。冬小麦播种前不同施肥处理0-100cm水分剖面分布差别不大,NPM处理、NP处理(除丰水年外),土壤100-300cm含水量迅速降低,干旱年M处理缓慢降低,P和CK处理在任何年份变化都不大,氮肥回收率随着降水的波动也呈现相应的高低变化,NPM、NP处理的高低波动幅度最大。NPM、NP处理NO3^--N累积与N素回收率的降低、土壤水分亏缺基本吻合。由此也反映了水分-作物-施肥三者之间存在的内在制约关系。  相似文献   
2.
黄土旱塬裸地土壤呼吸特征及其影响因子   总被引:6,自引:0,他引:6  
高会议  郭胜利  刘文兆 《生态学报》2011,31(18):5217-5224
于中国科学院长武生态试验站(始于1984年),采用动态密闭气室法(Li-8100,USA)于2008年3月至2009年3月监测了裸地土壤呼吸日变化、季节变化以及0-60cm土层的温度和含水量,研究了裸地土壤呼吸的日变化、季节变化特征及其与土壤温度和含水量之间的关系。结果表明:裸地土壤呼吸四季的日变化和季节变化均呈单峰型曲线,与气温变化趋势一致;日变化峰值出现在14:00左右或16:00左右,最低值出现在0:00左右或者6:00左右;季节变化表现为夏季最高,冬季最低,春秋季无明显差异,年平均呼吸速率为0.94μmolCO2·m-2·s-1。土壤呼吸与温度具有极显著(P<0.01)的正相关关系,且可以用Rs=aebx形式的指数函数很好地拟合,其中与5cm深度的土壤温度相关性最好。水分对土壤呼吸的影响复杂。裸地土壤呼吸的双变量模型关系显著(P<0.01),比相应的单变量模型更好地解释了土壤呼吸变异。  相似文献   
3.
黄土区不同退耕方式下土壤碳氮的差异及其影响因素   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究植被恢复对土壤碳氮动态的影响,对了解陆地生态系统碳氮循环,应对全球温室效应具有重要意义.本研究以黄土丘陵区不同人工恢复植被为对象,以农田为参照,分析了不同人工植被恢复方式对0~100 cm剖面土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量影响的差异及其影响因素.结果表明: 退耕还林还草显著提高了土壤的SOC和TN含量.退耕后,SOC和TN含量均较农田明显提高.0~100 cm土层SOC平均含量人工乔木林为农田的1.43倍,增幅最大;其次是人工灌木,为1.36倍;最后是人工草地,为1.21倍.0~100 cm土层TN平均含量人工乔木林增幅最大,是农田的1.30倍;其次是人工草地,为1.21倍;而人工灌木增幅最小,为1.13倍.与农田相比,人工恢复植被类型间SOC和TN含量及细根密度的差异在土壤剖面深度上表现出不同,人工乔木和灌木最明显,影响深度>100 cm;草地最小,仅为60 cm.恢复植被的细根密度、C∶N和凋落物量显著高于农作物,细根密度与SOC、TN呈显著线性相关(P<0.01).细根的质和量以及凋落物量是不同人工恢复植被下SOC和TN含量差异的重要影响因素.  相似文献   
4.
黄土高原沟壑区王东沟小流域土壤有机碳空间分布   总被引:4,自引:1,他引:3  
地貌和土地利用是影响土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)空间变异的重要因素。以黄土高原沟壑区王东沟小流域(8.3 km2)为对象,在考虑地貌单元和土地利用影响的基础上,采集0—20cm样品448个,0—200cm样品33个。研究了地貌单元(塬面、塬坡和沟道)和土地利用方式对SOC含量的影响。结果表明,地貌单元和土地利用对小流域表层和深层SOC的含量分布影响都有显著差异。0—20cm土层的SOC含量,沟道塬面塬坡;塬面表层SOC含量的变化平缓;塬坡和沟道SOC变异大于塬面。0—200cm土层SOC三地貌单元差异达极显著水平(P99.9%),塬面SOC含量最高(5.37g kg-1),塬坡(3.06 gkg-1)最低。不同地貌单元条件下土地利用方式对表层和剖面SOC含量分布的影响也存在明显差异。塬面区,人工草地SOC含量亦明显高于农田和果园,但仅40cm以上土层SOC达到显著差异。在塬坡上,不同土地利用类型间,发生显著差异深度达到140cm。沟道内,林草两种土地利用类型间的SOC含量无显著差异。在估算该地区SOC密度和储量时,需要充分考虑地貌单元和土地利用方式的影响。  相似文献   
5.
长期施肥条件下黄土旱塬土壤N03^--N的淋溶分布规律   总被引:18,自引:0,他引:18  
在黄土旱塬区,长期施肥对土壤剖面NO3^-1—N含量和分布有显著影响.施用化学氮肥,土壤剖面中出现NO3^-1—N的淋溶与深层累积,而施用磷肥和有机肥有减弱NO3^-1—N向更深层淋溶的作用.单施氮肥处理(N),NO3^-1—N的累积峰深度最大,为120~200cm;N、P有机肥配施处理(NPM),NO3^-1—N的累积峰值最高,但峰深度降低至60~120cm;N、P配施(NP)累积深度为80~140cm.不施氮肥,分布在土壤剖面中NO3^-1—N含量显著降低.氮肥用量愈大,NO3^-1—N的累积量愈大.N、P配施可以有效降低NO3^-1—N累积.在同一氮肥用量下,NO3^-1—N累积量随磷肥用量的增加而减少.  相似文献   
6.
黄土高原南部春玉米地膜栽培的水肥效应与氮肥去向   总被引:8,自引:0,他引:8  
在黄土高原南部采用田间小区和微区试验,研究了春玉米地膜栽培下氮肥-水分-产量关系与氮肥去向。结果表明,相同施肥条件下地膜栽培(N120C)比平作栽培(N120UC)增产显著(46.7%),施用氮肥显著地发挥了地膜的增产潜力,处理N120(尿素氮120kg·hm^-2)、N180(尿素氮180kg·hm^-2)和N120M(尿素氮120kg·hm^-2+有机肥氮60kg·hm^-2),籽粒产量比对照CK(不施氮)分别增产41.8%、43.9%和34.7%,地膜栽培或施用氮肥都极大地改善了玉米水分生产效率(WUE)和降水利用率(RUE),试验中N120C比N120UC水分生产效率提高57.9%。降水利用效率提高54.5%;处理N120、N180和N120M比CK处理WUE分别提高38.4%、47.4%和32.4%,RUE分别提高42.3%、43.9%和34.7%,由于供试有机肥是半腐解的牛粪,比尿素氮素供给迟缓,所以对玉米产量和WUE提高幅度小,试验水分测定反映出,玉米利用的水分73.0%~83.7%来自降雨,表明决定春玉米产量的关键水分是生育期降水,玉米地膜栽培对氮肥去向有微弱影响,相对于平作玉米,氮肥总的回收率差异不大,但氮肥利用率下降7.3个百分点,土壤残留率上升6.4个百分点,土壤当季残留氮主要集中在0~20cm,不会发生向深层大量的淋溶和累积。  相似文献   
7.
黄土丘陵区小流域土地利用对土壤有机碳和全氮的影响   总被引:14,自引:0,他引:14  
通过野外调查和室内分析,研究了黄土丘陵沟壑区燕沟流域农地、果园、林地和草地0~20cm表层土壤的有机碳(SOC)和全氮(TSN)积累特征.结果表明:该区SOC含量平均值为7·56g·kg-1,TSN平均值为0·71g·kg-1.其中,农地SOC和TSN平均值分别为4·67和0·48g·kg-1,且梯田较低,川坝地较高.与农地相比,果园SOC(4·33g·kg-1)和TSN(0·46g·kg-1)平均值略有降低,草地较高.林地SOC和TSN平均值较农地高117·7%和89·4%.该区SOC和TSN含量的变异系数为69·7%和58·4%,以林地最大(62·8%和54·5%),草地和农地次之,果园最小(18·0%和22·9%).土壤C/N依果园、农地、草地和林地的顺序递增.该区各类土地利用方式下的SOC和TSN都呈极显著正相关(r=0·9791).黄土丘陵沟壑区基本农田建设和果园建设对SOC和TSN积累作用不明显;退耕还林还草、封山育林等土地利用优化措施明显促进了SOC和TSN的积累.  相似文献   
8.
黄土丘陵沟壑区小流域土壤有机碳空间分布及其影响因素   总被引:12,自引:0,他引:12  
孙文义  郭胜利 《生态学报》2011,31(6):1604-1616
研究局域尺度土壤有机碳空间分布特征,对准确估算大尺度土壤碳库储量和变化具有重要意义。以黄土丘陵沟壑区典型小流域为对象,采集0-10、10-20、20-40、40-60、60-80、80-100cm土层中(898个土壤样品),采用多元线性逐步回归和地理信息系统(GIS)相结合方法,分析了地形(峁顶、峁坡、沟底)、土地利用(农田、果园、川坝地、草地、灌木林、乔木林)等作用下,小流域不同深度土壤有机碳含量的空间分布特征。结果表明:地形因素不仅对表层(0-10cm)土壤有机碳含量空间分布差异影响显著,而且对深层(40-100cm)影响也显著,且空间格局图上40-100cm可以清晰地看地沟底与峁顶和峁坡显著差异。在0-10cm土层,峁顶以中值斑块(50%)和低值斑块(48%)为主;峁坡以中值斑块(62%)为主,其次是低值斑块(22%);沟底中值斑块占70%,其次为低值斑块(23%)。40-100cm均为低值斑块,沟底低值绿色斑块占34%,远高于峁坡(8%)和峁顶(13%)。土地利用对表层(0-40cm)有机碳含量影响显著,对40-100cm土层无影响。在0-10cm土层,乔木林、灌木林、草地上高值斑块分别占18%、47%、10%,川坝地、农田和果园没有高值斑块,中值斑块分别占80%、53%、85%、73%、39%、23%。10-40cm土层,乔木林、灌木林、草地、川坝地、农田和果园中值斑块分别占21%、46%、22%、19%、5%、4%。但在40-100cm土层,各土地利用下有机碳均处于低值斑块区。坡向上0-100cm各层土壤有机碳含量半阴坡(北部、东北、东部)最高,半阳坡(西部、西南、南部)含量较低。  相似文献   
9.
研究农作物生育期对根系呼吸(RA)及其温度敏感性(Q10)的影响对丰富农田生态系统的碳循环理论具有重要理论和现实意义.在黄土高原雨养农田生态系统,于2009—2014年生长季,利用土壤碳通量系统测量相邻裸地土壤微生物呼吸(RH)和不施肥小麦地的土壤呼吸(RS=RA+RH),研究生育期对冬小麦RAQ10的影响.结果表明:冬小麦净光合速率在苗期、拔节期、灌浆期和成熟期分别为5.9、14.4、12.0和4.4 μmol·m-2·s-1,根系活力依次为51.0、100.8、84.4和31.8 μg·g-1·h-1.冬小麦不同生育期的RA差异显著,分别为0.26、0.67、0.91和0.56 μmol·m-2·s-1,且RA的变异特征与冬小麦各生育期内土壤水分含量、土壤温度、净光合速率和根系活力密切相关,分别呈抛物线、指数、线性和线性关系模型.Q10在苗期、拔节期、灌浆期和成熟期分别为2.61、4.88、2.26和6.93,且Q10的变异特征与冬小麦各生育期内的净光合速率、根系活力和土壤水分含量有关,这一变化的根系呼吸贡献率在各生育期分别为29%、53%、46%和31%.除了环境因素外,冬小麦生育期也是影响RAQ10的重要因素.  相似文献   
10.
土地利用驱动的土壤性状变化影响微生物群落结构和功能   总被引:3,自引:0,他引:3  
微生物在调节陆地生态系统地球化学循环过程中具有重要作用。土地利用方式改变显著影响土壤微生物群落结构和功能,但对土地利用驱动的土壤性状变化与微生物群落结构和功能关系的研究相对匮乏。依托长期定位监测试验(始于1984年),通过16S rRNA基因片段和ITS高通量测序,研究了土地利用方式(裸地、农田、草地)驱动的土壤碳氮变化对微生物群落结构和功能的影响。结果表明:对于细菌群落而言,裸地中α-多样性最高、其次是草地、农田中最低,农田和草地中细菌优势菌群变形菌(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)相对丰度较裸地低4.5%、3.9%和5.5%、3.8%;对于真菌群落而言,裸地子囊菌门(Ascomycota)相对丰度最高、农田次之、草地最低;化能异养型、好氧化能异养型细菌相对丰度裸地显著高于农田和草地(P<0.05),而硝化型和好氧氨氧化型细菌裸地显著低于农田和草地(P<0.05);腐生型真菌相对丰度大小排序为:裸地>农田>草地。细菌群落变化主要与土壤容重、全氮、矿质氮、C : N比和微生物量碳有关,而真菌群落与土壤矿质氮有关。细菌和真菌功能菌群主要受土壤容重、土壤有机碳、土壤全氮、C : N比和微生物量碳影响。因此,土壤容重、土壤全氮、土壤有机碳、C : N比、微生物量碳、矿质氮差异可能是影响不同土地利用方式中微生物群落和功能变化的主要因素。  相似文献   
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