增温对鼎湖山混交林中4种优势树种生物量分配和养分积累的影响

为了解未来全球变暖对南亚热带森林生态系统物种组成的影响,在广东鼎湖山采用沿海拔梯度垂直移位的方法,研究了模拟增温对木荷(Schima superba)、红枝蒲桃(Syzygium rehderianum)、红锥(Castanopsis hystrix)和马尾松(Pinus massoniana)等4种优势树种的生物量分...     

豆科绿肥及施氮量对旱地麦田土壤主要肥力性状的影响

通过2a田间定位试验,研究渭北旱塬地区夏闲期插播并翻压不同豆科绿肥(长武怀豆、大豆和绿豆)以及小麦生长季不同施氮量(0,108,135,162 kg/hm2)对麦田土壤肥力性状的影响,以期为提高旱地土壤质量提供理论依据.试验结果表明:(1)种植豆科绿肥能显著提高土壤有机质、活性有机质和全氮含量,增加土壤碳库管理指数(CPMI),对土壤速效钾含量没有显著影响;(2)绿豆还田量高于长武怀豆和大豆,然而土壤培肥效果逊于长武怀豆和大豆;(3)夏闲期种植绿肥明显消耗了土壤水分,导致绿肥翻压前、小麦播前直至收获后,0-200 cm土壤贮水量显著低于休闲处理,但耗水量与休闲没有明显差异,由于小麦产量显著增加,因此豆科绿肥显著提高了水分生产效率;(4)与不施氮相比,小麦生长季施用氮肥能显著增加土壤水分生产效率,却对土壤各肥力性状的影响均不显著.夏闲期种植并翻压豆科绿肥是旱地培肥土壤、提高水分生产效率的有效途径.     

林地覆盖经营对雷竹生物量及土壤肥力的影响

以不同覆盖栽培年限(0、3、6、9和12年)雷竹林为研究对象,分析雷竹林退化过程中林分生长与土壤养分的变化趋势.结果表明:随着覆盖年限的增加,竹林地上及地下生物量均在覆盖3年时达到最大值,与对照相比增幅分别为14.6%和146.6%,差异显著;土壤养分含量受覆盖年限和土层深度的影响而出现差异性,并逐渐表现出上层富集的现象,土壤有机碳和全氮含量随覆盖年限的增加呈上升趋势,全磷含量在不同土层中均呈先降低后升高的变化趋势,在表层(0~20 cm)和底层(40~60 cm)土壤中覆盖6年时达到最低,亚表层(20~40 cm)土壤中覆盖3年时达到最低,全钾含量在表层土壤中持续增大,在亚表层和底层土壤中则表现为在覆盖0~3年下降、3~12年上升的变化趋势,试验雷竹林间差异显著.覆盖9年后,土壤肥力综合指数总体得到较大幅度的提高,亚表层土壤肥力优于表层和底层土,但不同覆盖年限间土壤肥力综合指数与雷竹各器官生物量均没有显著的相关性,而在亚表层中,土壤氮含量与竹叶生物量,以及钾含量与竹叶和鞭根生物量呈显著负相关.这表明长期覆盖及大量施用化肥导致的土壤养分过量积累已经对雷竹林的扩繁和生物量积累产生严重的抑制作用,加剧了竹林衰退趋势.     

模拟酸雨对七种森林植物生物量的影响

马尾松(pinus massonina Lamb.)、杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamh.) hook)、青冈(Cyclobananopsis glauca Thumb. Oeret)、油茶(Camelia oleifera Abel)、木荷(Schima superba Gardn,et Ghamp. )、黄樟(Cinnamomum porrectum(Roxb)Kosterm)、火力楠(Michelia macclurei)属亚热带森林植物,在我国南方林业生产中占居十分重要的地位。为了探讨酸雨对植物生长和森     

轮作及绿肥不同利用方式对作物产量和土壤肥力的影响

通过4年田间定位试验比较了3种轮作及相应绿肥不同利用方式对作物产量和土壤性质的影响.轮作方式包括夏休闲-冬小麦（对照）、豆类绿肥-冬小麦和豆类绿肥-春玉米-冬小麦.豆类绿肥-冬小麦包括3种绿肥利用方式：提前覆盖、提前翻压和播前翻压;豆类绿肥-春玉米-冬小麦也包括3种绿肥利用方式：豆类茎秆覆盖、茎秆翻压和茎秆移出田间.结果表明：对于豆类绿肥-冬小麦轮作,绿肥消耗了更多小麦播前土壤水,使小麦产量不稳定;麦收后0～200 cm土层硝态氮储量显著高于另外两种轮作,有更高的淋失风险;该轮作方式下提前覆盖处理0～20 cm土层土壤有机碳(SOC)含量和有机碳储量(SSOC)最高.对于豆类绿肥-春玉米-冬小麦轮作,小麦播前土壤储水量显著高于豆类绿肥-冬小麦,小麦产量更稳定;麦收后0～200 cm土层硝态氮储量显著低于豆类绿肥-冬小麦轮作,淋失风险较低;该轮作方式下茎杆覆盖处理0～20 cm土层土壤SOC含量显著高于茎杆移出处理,且SSOC相对于试验初始也有所增加.可见,豆类绿肥-春玉米-冬小麦轮作体系中豆类收获籽粒后茎杆地表覆盖方式,在提高小麦播前土壤储水量、稳定产量、培肥土壤和降低0～200 cm土层土壤硝态氮残留量上表现较好,是具有类似气候地区的合理种植制度.
     

三种高寒植物幼苗生物量分配及性状特征对光照和养分的响应

为了解高寒植物幼苗对生境资源异质性的适应策略,以高寒草甸中常见的3种草本植物大耳叶风毛菊(Saussurea macrota)、甘西鼠尾草(Salvia przewalskii)和千里光(Senecio scandens)为材料,比较研究了这3种植物幼苗对不同光照和养分资源的响应。结果表明:光照和养分异质性显著影响了3种植物幼苗的性状特征和生物量分配,并存在一定的交互影响。随着光照的降低,3个物种的幼苗的生物量和根分配呈现降低趋势,但是其株高、比叶面积、叶分配、茎分配却逐渐升高。在低养分条件下,3个物种幼苗的总生物量、株高、比叶面积和叶分配均降低,而根分配均却显著增加。对于光照和养分资源异质性而言,光照异质性对高寒植物生物量分配和性状特征的改变具有更大的影响。喜阴物种大耳叶风毛菊和喜光物种甘西鼠尾草比中性生境物种千里光表现出了较大的性状特征和生物量分配的可塑性指数。     

栽培模式对旱地小麦产量和籽粒养分含量的影响

通过田间试验,研究地膜覆盖、秸秆还田和种植绿肥对冬小麦籽粒产量和籽粒养分含量的影响.结果表明:与传统模式相比,地膜覆盖并不总能提高旱地小麦产量,3年平均产量无显著变化,但籽粒磷吸收量却增加8.4%,磷含量平均提高13.0%;籽粒氮、硫和铁吸收量分别降低12.6%、15.0%和11.1%,含量分别降低12.1%、12.9%和10.1%,锌含量无显著变化.秸秆还田使小麦籽粒产量下降12.1%,籽粒氮、硫和铁吸收量分别降低22.5%、21.0%和19.8%,含量分别降低10.1%、9.4%和3.8%;磷吸收量降低9.8%,含量却增加5.0%,锌含量亦无显著变化.种植绿肥的小麦籽粒产量降低12.1%,籽粒氮和锌吸收量无显著变化,含量分别增加12.1%和12.6%,对磷、硫和铁含量无显著影响.可见,旱地条件下,不同栽培模式引起的籽粒产量增减与其养分吸收量变化不一致是养分含量变化的主要原因.在旱地小麦生产中,需注意地膜覆盖和秸秆还田的减产风险及对籽粒养分的不利影响,适当调控氮肥用量,保证小麦产量形成的养分需求,协调氮、硫、铁养分的吸收利用.种植绿肥能培肥土壤,提高籽粒氮和锌含量,但也应注意其减产问题.     

青海高原复种绿肥毛叶苕子对土壤微生物生物量碳、氮的影响

通过在小麦收获后复种绿肥毛叶苕子研究绿肥的培肥效应。在复种绿肥毛叶苕子的情况下,研究后茬作物小麦生育期土壤微生物生物量碳、氮的时空变化。结果表明,小麦生育期0～20 cm土层土壤微生物生物量碳、氮均表现为有毛叶苕子处理高于无毛叶苕子处理,其中施肥70%化肥+毛苕子翻压还田处理的土壤微生物生物量碳、氮最高。小麦苗期土壤微生物生物量碳、氮含量最低,至抽穗期土壤微生物生物量碳、氮含量达到最高,成熟期又有所降低。微生物熵在各时期的变化与微生物生物量碳一致,绿肥处理表现出明显较高的微生物熵。     

光照强度对8种红树植物幼苗生长和生物量分配的影响

选取无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch-Ham.)、卤蕨(Acrostichum aureum Linn.)、桐花树(Aegiceras corniculatum Blanco.)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius Linn.)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza Lam.)、秋茄(Kandelia candel Druce.)、银叶树(Heritiera littoralis Ait.)和黄槿(Hibiscus tiliaceus L.)为研究对象,通过遮荫控制实验,研究这8种红树植物幼苗在不同光照强度(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的生长和生物量分配特征。结果表明:(1)遮荫对无瓣海桑幼苗相对生长速率、生物量积累、基径的增长和叶片数的增长均有显著的抑制作用;(2)桐花和老鼠簕在遮荫处理下生长状况较好,遮荫对桐花生长的影响不显著,对老鼠簕幼苗的生长则有一定的促进作用;(3)当光照强度降低时,无瓣海桑、秋茄、老鼠簕、桐花树的幼苗都对地上部分投入了更多的生物量,其中秋茄、老鼠簕和桐花树通过提高叶生物量来获取更大的光能捕获能力。研究结果表明,从对光照的生长适应角度来看,桐花、老鼠簕和卤蕨适宜种植在郁闭度较高的林下;秋茄适宜在郁闭度较低的林下种植;真红树无瓣海桑和木榄以及半红树黄槿和银叶树则不适合在林下种植。     

氮肥对夏秋季茶树吸收根生物量和养分储量的影响

以12年生龙井43茶树为研究对象,在7月至翌年1月利用土钻法对连续5a施用不同氮肥处理后的茶树吸收根生物量和养分含量进行了研究。结果表明茶树吸收根生物量在0.34-0.72 mg/dm3之间,碳、氮、磷、钾和镁储量变异范围分别为12.6-25.2 mg/dm~3、4.55-11.2 mg/dm~3、0.47-1.19 mg/dm~3、1.31-4.05 mg/dm~3、0.30-1.19 mg/dm~3。茶树吸收根生物量和各养分含量随月份变化呈现双峰型,峰值分别在8月和翌年1月,而7月和11月生物量和养分储量均较低。与不施肥对照相比,施用氮肥影响茶树吸收根生物量,氮肥施用对茶树吸收根生物量的影响因氮肥施用时间而异。不同氮肥施用水平下茶树吸收根总碳浓度和总碳含量均不存在显著差异。受氮肥施用时间影响,施氮对茶树吸收根氮浓度的影响不同月份间存在差异,其中7月、8月和1月施氮处理下氮浓度较高,而9月、10月和11月不施氮处理下氮浓度较高。氮肥施用对各月份茶树吸收根氮养分储量均没有显著影响。氮肥施用降低了部分月份茶树吸收根磷、钾和镁的浓度和储量。施用中等用量的氮肥能缩小茶树吸收根夏秋季氮磷钾镁养分储量的月份间差异。     

植物组合及水体营养梯度对三种功能性植物生物量累积与分配的影响

设置4个营养水平(I: 0.5 mg N·L^-1, 0.1 mg P·L^-1; II: 1.5 mg N·L^-1, 0.3 mg P·L^-1; III: 4.5 mg N·L^-1, 0.9 mg P·L^-1; Ⅳ: 13.5 mg N·L^-1, 2.7 mg P·L^-1), 研究了水体营养水平、物种组合及其交互作用对入侵漂浮植物凤眼莲、本地扎根浮叶植物黄花水龙和沉水植物苦草生物量累积与分配的影响.结果表明：随营养水平的升高,4个营养水平的凤眼莲和黄花水龙单种和混种的总生物量及茎叶生物量都呈上升趋势,凤眼莲和黄花水龙的总生物量在Ⅲ、Ⅳ处理下平均比Ⅰ、Ⅱ处理下分别增加了54.47%和102.63%;不同植物组合下,苦草各部分生物量呈下降趋势,Ⅲ、Ⅳ处理的总生物量比Ⅰ、Ⅱ处理平均降低了45.88%;经双因素分析,水体营养水平对凤眼莲和黄花水龙生物量有极显著的正影响（P<0.01）,对苦草生物量有极显著的负影响（P<0.01）;而植物组合的影响随目标植物的不 同呈现出差异.     

施用猪粪对油麦菜产量、硝酸盐含量及土壤养分的影响

应用盆栽试验方法,研究了施用猪粪对西南地区黄壤和紫色土中油麦菜产量、硝酸盐含量及土壤养分的影响.结果表明:施用猪粪能显著提高油麦菜产量,且黄壤中油麦菜增产幅度大于紫色土;油麦菜中硝酸盐、氮磷钾含量与土壤类型及猪粪施用量密切相关,以中国农业科学院制定的蔬菜中硝酸盐污染程度评价标准为依据,在紫色土对照(CK)及1倍猪粪(相当于施纯N 200 kg·hm^-2)处理下油麦菜硝酸盐含量较低,符合一级标准(≤432 mg·kg^-1,轻度污染);其他处理多超过二级标准(≤758 mg·kg^-1,中度污染),但均未超过三级标准(≤1440 mg·kg-¹,重度污染);黄壤中除化肥和8倍猪粪(相当于施纯N 1600 kg·hm^-2)处理下油麦菜硝酸盐含量超过二级标准外,其他各处理均符合一级标准;黄壤和紫色土中表征磷素淋失风险的有效磷临界值分别为96.3和107.7 mg·kg^-1.黄壤的猪粪环境安全容量较紫色土高.施用猪粪能显著提高两种土壤的有机碳和全氮含量.     

古尔班通古特沙漠4种短命植物生物量与化学计量特征

为了深入了解古尔班通古特沙漠植物在极端环境下养分循环及限制状况,以琉苞菊(Hyalea pulchella)、假狼紫草(Nonea caspica)、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)和飘带果(Lactuca undulata)为研究对象,分析了4种短命植物的生物量与化学计量特征变化以及二者之间的相关性。结果表明,(1)4种荒漠植物生物量分配在整个生长周期内呈一致增长规律,而根冠比(R/S)均呈下降趋势;生物量累计速率在各生长期不尽相同,但4种植物随生活史的完成最终分配比例趋同。(2)4种植物的C元素在整个生长周期内居高不下,N、P元素在植物体内总体呈下降趋势。对计量比分析发现,C∶N与C∶P间呈正相关关系,且二者都与N∶P呈负相关关系,但N∶P则相比旱生植物的平均值低。(3)生物量与化学计量比的综合排序显示:第1轴、第2轴的解释程度分别为58.89%和19.43%,可累计解释其总信息量的78.32%,表明可信度较高,但整体指标间的相关性较弱,说明4种荒漠短命植物生长过程中的化学计量比并未对生物量分配起决定作用,可能是由于干旱环境下植物的不同生存策略所引起的结果,或生物量分配的主要占比因素可能是植物自身遗传所决定的。     

长期双季稻绿肥轮作对水稻产量及稻田土壤有机质的影响

以中国农业科学院红壤实验站1982年布置的长期定位试验为研究对象,分析了长期双季稻绿肥轮作体系下水稻产量变化趋势、稻田土壤有机质变化特征及土壤活性有机质组成。结果表明,绿肥作物与双季稻轮作种植后,水稻产量显著高于冬闲对照,绿肥作物紫云英、油菜和黑麦草处理年平均水稻产量（1982-2008）分别为10.8 t?hm-2?a-1,10.2 t?hm-2?a-1和10.0 t?hm-2?a-1,较冬闲对照分别提高27.2%,20.5%和18.1%。试验前期（1982-1993）种植绿肥作物各处理之间水稻产量无显著差异,试验开展11年后（1994-2008）种植紫云英处理水稻产量显著高于油菜和黑麦草处理。长期双季稻绿肥轮作土壤有机质随年份显著增加,双季稻紫云英轮作土壤有机质积累速度最快,年增加0.31 g?kg-1,双季稻黑麦草次之,土壤有机质年增加0.28g?kg-1,双季稻油菜轮作土壤有机质年增加0.26g?kg-1。种植绿肥作物紫云英稻田土壤活性有机质显著高于其它处理。种植绿肥作物各处理土壤有机碳、全氮、土壤微生物量碳和土壤微生物量氮含量均显著高于冬闲对照。其中黑麦草和紫云英处理土壤微生物量碳含量及微生物熵显著高于油菜和冬闲对照处理。在湘南红壤丘陵双季稻区,种植绿肥作物对提高水稻产量、增加土壤有机质、提高土壤有机质活性具有重要意义,绿肥选择上以紫云英对水稻产量和稻田土壤培肥综合效果最好。     

土壤养分对菊科一年生入侵种和本地种繁殖性状的影响

入侵植物繁殖性状的研究可为揭示植物入侵机制提供重要的科学依据。为研究土壤养分对入侵植物和本地植物繁殖性状的影响, 并进一步研究养分添加是否更能促进入侵植物的繁殖能力, 我们设置了低、高两个养分水平, 通过同质园实验比较了不同土壤养分对假臭草(Praxelis clematidea)、胜红蓟(Ageratum conyzoides)、三叶鬼针草(Bidens pilosa) 3种菊科一年生入侵种和夜香牛(Vernonia cinerea)、一点红(Emilia sonchifolia)、墨旱莲(Eclipta prostrata) 3种本地种繁殖性状的影响。研究结果显示, 养分添加提高了6种菊科植物的开花株高、株高、地上生物量、单粒种子重量、总花序数、每花序种子数、总种子数量、总种子重量, 并使开花时间提前、花期延长。养分添加对入侵种的开花株高和单粒种子重量的提高幅度要比本地种更显著。相对于部分本地植物(夜香牛、墨旱莲), 养分添加更能促进部分入侵植物(假臭草、胜红蓟)的繁殖能力。三叶鬼针草和一点红的总种子数量和总种子重量在两种土壤养分水平下均较小。本地种墨旱莲的总种子数量和总种子重量在低养分条件下高于3个入侵种。这些结果表明, 高土壤养分仅能促进部分入侵植物相对于部分本地植物的繁殖能力。     

Biomass production and nutrient dynamics in three clones of Populus deltoides planted on Indogangetic plains

Three clones of Populus deltoides were raised on the degraded soils of Gangetic alluvium in north India (26°45 N; 80°53E). The soil was compact, sodic and impervious to water associated with nutrient deficiency or toxicity. Clones G3 and G48 produced nearly similar biomass of 49 t ha_-1 at 10 yr, whereas, clone D121 did not perform well. All the clones depicted a polynomial growth pattern of net productions during 5–10 yr culminating on 8–9 yr. Clone G48 outscored in net production and its nutrient demand particularly for N was relatively less than other two clones. A high nitrogen requirement of clone G3 was accomplished by adopting a tight cycling through greater retranslocations from the senescising leaf and lesser return by litter fall. Whereas, the process for P and K contents did not vary between the clones G3 and G48. In contrast, a lose cycling of nutrient by clone G48, increased its nutrient use efficiency based on net production per unit of nutrient uptake or requirement except to K and Ca elements. Grass communities contributed significantly in efficient nutrient recycling and soil amelioration. Symptoms of nutrient depletion in the soil have not been yet distinguished during the five years and rather soil was ameliorated to some extent through the elevated levels of total N, exchangeable Ca and Mg contents. A marked reduction of exchangeable Na content in the soil, particularly by G48 clone, would be in favour of plant productivity to next rotation as the Na toxicity in sodic soils limits the plant growth. Clone G3 dominated in nutrient removal from the site during wood extraction. This study infers that clone G48 has a modest potential of cropping at a short rotation of 9 yr, preferably under an agroforestry land use system on such degraded soils.     

3种林木凋落物分解特征及其对赤红壤酸度及养分含量的影响

在实验室条件下对黧蒴锥[Castanopsis fissa(Champ.ex Benth.)Rehd.et Wils.]、湿地松(Pinus elliottii Engelm.)和尾叶桉(Eucalyptus urophylla S.T.Blakely)凋落物的分解特征及其对华南赤红壤的pH值、有机质和碱解氮、速效磷和速效钾含量的影响进行了研究.结果表明:经过1 a的分解后,黧蒴锥、湿地松和尾叶桉凋落物的失重率分别为26.48％、13.80％和28.15％;3种凋落物中全氮均为净释放模式,全磷为富集模式,黧蒴锥和尾叶桉凋落物中全钾和有机碳为净释放模式,湿地松凋落物中全钾和有机碳为富集模式.随凋落物分解时间的延长,土壤pH值呈现逐渐上升至第8个月达到峰值、之后略有下降的变化趋势;有机质含量呈波动的变化趋势;碱解氮含量呈先升高后降低的变化趋势;速效磷含量呈略有波动但总体下降的趋势;速效钾含量呈“逐渐上升—急剧下降—急剧上升—趋于平稳”的变化趋势,且均在第8个月最低.与实验初期相比,实验结束时对照组及各处理组的土壤pH值和碱解氮含量均不同程度增加、有机质含量不同程度降低、速效磷含量显著下降,对照组速效钾含量下降而各处理组速效钾含量明显提高.与对照相比,实验结束时3种凋落物均导致土壤酸度减弱、速效钾含量增加、但有机质和速效磷含量没有明显提高.3种凋落物对土壤pH值及土壤养分含量的影响有明显差异,总体上看,黧蒴锥凋落物覆盖可明显减弱土壤酸度,增加土壤有机质、碱解氮和速效钾含量,对土壤的改良效果最好.研究结果揭示:不同凋落物对土壤pH值及养分含量的影响与凋落物的成分及生物学特性有关.     

饲料油菜压青还田对后作小麦土壤真菌群落的影响

[目的]从真菌群落角度揭示麦后复种饲料油菜作绿肥对土壤的培肥效果.[方法]以常规冬小麦-夏玉米一年两作为对照(CK),采用Illumina Miseq高通量测序技术,探讨麦后复种饲料油菜不同播量(S:小播量;M:中播量;L:大播量)与还田时期(D1:9月10日;D2:9月20日;D3:9月30日)下土壤真菌丰度和群落结...