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开放式空气CO2浓度增高条件下旱地土壤气体CO2浓度廓线测定 总被引:22,自引:3,他引:19
设计了一套适合于FACE(free airCO2 enrichment)平台的旱地土壤气体CO2 浓度廓线测定方法 ,并将其应用于田间实验 .在江苏省无锡市郊区具有太湖地区典型水稻土的稻麦轮作农田 ,对FACE和对照麦田以及裸土 0~ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度廓线进行了观测研究 .结果表明 ,所采用的方法满足进行旱地农田土壤气体CO2 浓度廓线研究的要求 ;在 0~ 30cm土层中 ,上层土壤气体中的CO2 向上垂直扩散要比下层土壤快 ;在作物旺盛生长期 ,大气CO2 浓度升高 2 0 0± 4 0 μmol·mol-1使 0~ 30cm土层的土壤气体CO2 浓度显著提高 14 %± 5 % (t 检验P <0 .0 0 1) . 相似文献
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采用末端限制性片段多态性分析(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(real-time PCR)方法,研究了甘肃武威设施菜地不同施肥条件下0~20 cm、20~40 cm土层中土壤nirK型反硝化细菌群落结构和丰度的变化.结果表明: 施肥对土壤中nirK型反硝化细菌的群落结构具有明显影响,且对70、156、190 bp片段所代表设施菜地土壤优势种群影响最显著.施肥对0~20 cm土层nirK型反硝化细菌丰度有明显影响,其最大值出现在全有机肥(M)处理、为每克干土2.16×107个拷贝数,分别是对照(CK)和全化肥(NPK)处理的2.04和2.02倍.设施菜地土壤0~20 cm与20~40 cm土层nirK型反硝化细菌的优势种群及其基因丰度均存在显著差异,且设施菜地土壤中nirK型反硝化细菌的群落结构和丰度与大田差异明显.土壤pH值、有机质及硝酸盐含量均影响nirK型反硝化细菌的群落结构和丰度.系统发育分析结果表明,土壤中除存在与厌氧反硝化细菌亲缘相近的nirK型反硝化微生物外,还存在与好氧反硝化菌亲缘关系相近的nirK型反硝化微生物,如根瘤菌属、苍白杆菌属、土壤杆菌属等.
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稻-麦轮作系统土壤水解酶及氧化还原酶活性对开放式空气CO2浓度增高的响应 总被引:9,自引:0,他引:9
研究了FACE条件下(CO2浓度增加200μmol·mol^-1)水稻、小麦不同生育期0~10cm土层土壤脲酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶、脱氢酶活性的变化.结果表明,FACE条件下,土壤脲酶活性在冬小麦生育前期低于对照,在孕穗期高于对照;在水稻生育前期高于对照,在成熟期低于对照.磷酸单酯酶活性在冬小麦生育期高于对照;在水稻分蘖期高于对照,在生育后期(拔节期、抽穗期和成熟期)低于对照.芳基硫酸酯酶活性在小麦越冬期和孕穗期低于对照,在分蘖期和成熟期高于对照;在水稻生育期间均高于对照.脱氢酶活性在小麦和水稻的生育前期低于对照,在后期高于对照. 相似文献
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施肥对设施菜地nirK型反硝化细菌群落结构和丰度的影响 总被引:3,自引:0,他引:3
采用末端限制性片段多态性分析(T-RFLP)和实时荧光定量PCR(real-time PCR)方法,研究了甘肃武威设施菜地不同施肥条件下0~20 cm、20~40 cm土层中土壤nirK型反硝化细菌群落结构和丰度的变化.结果表明:施肥对土壤中nirK型反硝化细菌的群落结构具有明显影响,且对70、156、190 bp片段所代表设施菜地土壤优势种群影响最显著.施肥对0~20cm土层nirK型反硝化细菌丰度有明显影响,其最大值出现在全有机肥(M)处理、为每克干土2.16×107个拷贝数,分别是对照(CK)和全化肥(NPK)处理的2.04和2.02倍.设施菜地土壤0~20 cm与20~40 cm土层nirK型反硝化细菌的优势种群及其基因丰度均存在显著差异,且设施菜地土壤中nirK型反硝化细菌的群落结构和丰度与大田差异明显.土壤pH值、有机质及硝酸盐含量均影响nirK型反硝化细菌的群落结构和丰度.系统发育分析结果表明,土壤中除存在与厌氧反硝化细菌亲缘相近的nirK型反硝化微生物外,还存在与好氧反硝化菌亲缘关系相近的nirK型反硝化微生物,如根瘤菌属、苍白杆菌属、土壤杆菌属等. 相似文献
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以丹江口库区五龙池小流域玉米黄棕壤为例,利用原位土壤氮矿化试验,研究覆膜条件下0~10、10~20、20~30 cm土层土壤氮素矿化速率及其影响因素.结果表明: 玉米生长期内,土壤氨化速率随土层加深呈逐渐降低的趋势;土壤硝化速率在苗期、拔节期、抽穗期表现为10~20 cm>0~10 cm>20~30 cm,在成熟期随土层加深呈逐渐升高的趋势;土壤氮矿化速率在苗期、拔节期、抽穗期随土层加深呈逐渐降低的趋势,在成熟期随土层加深呈逐渐升高的趋势.与无覆膜相比,覆膜会加快0~10 cm土壤氨化过程,也会提高拔节期、抽穗期和成熟期0~10、10~20 cm土层土壤硝化速率和氮矿化速率,但苗期覆膜土壤硝化速率、氮矿化速率均低于无覆膜土壤.逐步回归分析显示,土壤含水量和全氮含量是0~10 cm土壤氮矿化速率的主要影响因子,土壤温度、含水量、全氮含量是10~20 cm土壤氮矿化速率的主要影响因子,土壤温度是20~30 cm土壤氮矿化速率的主要影响因子. 相似文献
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开放式空气CO2浓度增高对中国稻田生态系统线虫营养类群产生的影响 总被引:12,自引:5,他引:7
土壤动物在农田生态系统腐屑食物网中占有重要地位 ,它们参与土壤有机质分解、植物营养矿化及养分循环作用 .国内外许多研究表明 ,土壤动物对全球变化 ,尤其是大气CO2 浓度升高能够产生正向、中性和负向的影响 .土壤线虫是这类土壤动物的典型代表 ,因为它们在大多数土壤中分布是丰富的 ,而且营养类群是多样的 .应用自由空气CO2 浓度增高 (FACE)技术设计 3个处理水稻圈暴露在大气CO2 增高(浓度为 5 70 μmol·mol-1)条件下 ,3个对照水稻圈为环境中的CO2 浓度 (370 μmol·mol-1) .在中国无锡稻田生态系统水稻生长期内 ,本项研究监测了 0~ 5cm和 5~ 10cm土层中线虫营养类群 .研究结果显示 ,线虫总数、食细菌线虫、植物寄生线虫、杂食 捕食类线虫在取样深度和取样日期上存在显著差异 ;在整个取样日期中 ,FACE处理 5~ 10cm深度中线虫总数、食细菌线虫数量比对照中的高 ;在 0~ 5cm深度中 ,FACE处理食细菌线虫数量比对照中的高 ,而杂食 捕食类线虫数量则表现出相反的趋势 .食真菌线虫在FACE处理与对照之间也存在极显著差异 . 相似文献
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设计了一套适合于FACE(free-air CO2 enrichment)平台的旱地土壤气体CO2浓度廓线测定方法,并将其应用于田间实验.在江苏省无锡市郊区具有太湖地区典型水稻土的稻麦轮作农田,对FACE和对照麦田以及裸土0~30cm土层的土壤气体CO2浓度廓线进行了观测研究.结果表明,所采用的方法满足进行旱地农田土壤气体CO2浓度廓线研究的要求;在0~30cm土层中,上层土壤气体中的CO2向上垂直扩散要比下层土壤快;在作物旺盛生长期,大气CO2浓度升高200±40μmol·mol-1使0~30cm土层的土壤气体CO2浓度显著提高14%±5%(t检验P<0.001). 相似文献
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大气CO2浓度升高对稻田土壤线虫群落的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
本试验利用无锡稻 麦轮作FACE系统研究平台 ,开展了稻田土壤线虫群落对大气CO2 浓度升高响应的研究。实验中共观测到线虫 2 7科 4 0属 ,其中短腔属 (Brevibucca)、茎属(Ditylenchus)和垫刃属 (Tylenchus)为优势属。拔节期稻田土壤线虫总数、食细菌线虫和捕食 /杂食线虫对大气CO2 浓度升高表现出正响应。食真菌线虫在拔节期和抽穗期对CO2 浓度升高表现出负响应 ,成熟期捕食 /杂食线虫对CO2 浓度升高表现出负响应。在FACE条件下 ,植物寄生线虫的潜根属 (Hirschmanniella)和散香属 (Boleodorus)线虫数量显著增加 ,对CO2 浓度升高敏感 相似文献
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不同耕作方式下稻田土壤的氮素形态及氮素转化菌特征 总被引:9,自引:0,他引:9
在水稻不同生育期分层采集稻田土壤剖面样品,研究不同耕作方式(常耕CT、免耕NT、稻草还田常耕CTS、稻草还田免耕NTS)、不同土层稻田土壤的氮素(N)形态及氮素转化菌特征.结果表明:在N素转化菌方面,水稻整个生育期0~5 cm土层氨化细菌的数量以NTS处理最多;0~5 cm和5~12 cm土层亚硝化细菌数量CT处理高于NT处理,12~20 cm土层则相反;NTS较CTS处理降低了0~20 cm土层的亚硝化细菌和反硝化细菌数量;在水稻拔节期和成熟期,NT处理较CT处理提高了0~5 cm土层的嫌气性固氮菌数量.在N素形态方面,水稻整个生育期NT处理碱解N和全N较集中分布在0~5 cm土层,明显高于CT处理,而5~12 cm和12~20 cm土层比CT处理低;12~20 cm土层的铵态氮和硝态氮含量NT与CT处理差异不显著,而NTS处理0~20 cm土层的铵态氮和硝态氮含量均有所提高.相关分析和多元回归分析表明,铵态氮与氨化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌正相关程度最高,而碱解氮与嫌气性固氮菌正相关程度最高,均达极显著水平.综合各土层氮素转化菌数量与不同形态N含量,NTS更有利于稻田氮素供应与养分积累. 相似文献
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CO2浓度升高和施氮条件下小麦根际呼吸对土壤呼吸的贡献 总被引:4,自引:0,他引:4
依托FACE技术平台,采用稳定13C同位素技术,通过将小麦(C3作物)种植于长期单作玉米(C4作物)的土壤上,研究了大气CO2浓度升高和不同氮肥水平对土壤排放CO2的δ13C值及根际呼吸的影响.结果表明:种植小麦后土壤排放CO2的δ13C值随作物生长逐渐降低,CO2浓度升高200 μmol·mol-1显著降低了孕穗、抽穗期(施氮量为250 kg·hm-2,HN)与拔节、孕穗期(施氮量为150 kg·hm-2,LN)土壤排放CO2的δ13C值,显著提高了孕穗、抽穗期的根际呼吸比例.拔节至成熟期,根际呼吸占土壤呼吸的比例在高CO2浓度下为24%~48% (HN)和21% ~48% (LN),在正常CO2浓度下为20% ~36% (HN)和19%~32%(LN).不同CO2浓度下土壤排放CO2的δ13C值和根际呼吸对氮肥增加的响应不同,CO2浓度与氮肥用量在拔节期对根际呼吸的交互效应显著. 相似文献
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土壤动物在农田生态系统腐屑食物网中占有重要地位,它们参与土壤有机质分解、植物营养矿化及养分循环作用.国内外许多研究表明,土壤动物对全球变化,尤其是大气CO2浓度升高能够产生正向、中性和负向的影响.土壤线虫是这类土壤动物的典型代表,因为它们在大多数土壤中分布是丰富的,而且营养类群是多样的.应用自由空气CO2浓度增高(FACE)技术设计3个处理水稻圈暴露在大气CO2增高(浓度为570μmol·mol-1)条件下,3个对照水稻圈为环境中的CO2浓度(370μmol·mol-1).在中国无锡稻田生态系统水稻生长期内,本项研究监测了0~5cm和5~10cm土层中线虫营养类群.研究结果显示,线虫总数、食细菌线虫、植物寄生线虫、杂食捕食类线虫在取样深度和取样日期上存在显著差异;在整个取样日期中,FACE处理5~10cm深度中线虫总数、食细菌线虫数量比对照中的高;在0~5cm深度中,FACE处理食细菌线虫数量比对照中的高,而杂食捕食类线虫数量则表现出相反的趋势.食真菌线虫在FACE处理与对照之间也存在极显著差异. 相似文献
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水稻生长及其体内C、N、P组成对开放式空气CO2浓度增高和N、P施肥的响应 总被引:47,自引:9,他引:47
采用FACE(Free Air Carbon-dioxide Enrichment)技术,研究了不同N、P施肥水平下,水稻分蘖期、拔节期、抽穗期和成熟期根、茎、穗生长,C/N比、N、P含量及N、P吸收对大气CO2浓度升高的响应,结果表明,高CO2促进水稻茎、穗和根的生长,增加分蘖期叶干重,对拔节期、抽穗期的成熟期叶干重没有显著增加,降低茎、叶N含量;增加抽穗期穗N含量;降低成熟期穗N含量;对分蘖期根N含量影响不显著,而降低拔节期,抽穗期和成熟期根N含量,增加拔节期、抽穗期和成熟期叶P含量,对茎、穗、根P含量影响不显著,水稻各组织C含量变化不显著,C/N比增加,显著增加水稻地上部分P吸收;增加N吸收,但没有统计显著性,N、P施用对水稻各组织生物量没有显著影响,高N(HN)比低N(LN)增加组织中N含量,而不同P肥水平间未表现出明显差异,高N条件下高CO2增加水稻成熟期地下部分/地上部分比,文中还讨论了高CO2对N、P含量及地下部分/地上部分比的影响机制。 相似文献
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大气CO2增加对土壤脲酶、磷酸酶活性的影响 总被引:25,自引:6,他引:19
1 引 言自 19世纪 70年代工业化革命以来 ,由于化石燃料燃烧、林草地开垦农用等已引起CO2 大气排放的不断增加 ,可能使未来的 5 0~ 10 0年内 ,全球大气CO2 将增加 1倍左右 .许多研究证明 ,大气CO2 增加可提高植物生长代谢水平[1,8] .其结果是植物代谢分泌物的种类和数量发生变化 ,由植物光合作用强度或速率变化引起的植物枯枝落叶质量也会改变 ,二者均可能在经泌入土壤或凋落进入土壤分解后 ,对植物着生的土壤环境产生直接或间接的影响 .植物对大气CO2 增加的响应途径还有根圈微生物种群 (植物根圈大量活性C组分将直接作为微… 相似文献
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依托FACE技术平台, 采用稳定13C同位素技术, 通过将小麦(C3作物)种植于长期单作玉米(C4作物)的土壤上, 研究了大气CO2浓度升高和不同氮肥水平对土壤排放CO2的δ13C值及根际呼吸的影响. 结果表明: 种植小麦后土壤排放CO2的δ13C值随作物生长逐渐降低, CO2浓度升高200 μmol·mol-1显著降低了孕穗、抽穗期(施氮量为250 kg·hm-2, HN)与拔节、孕穗期(施氮量为150 kg·hm-2, LN)土壤排放CO2的δ13C值, 显著提高了孕穗、抽穗期的根际呼吸比例. 拔节至成熟期, 根际呼吸占土壤呼吸的比例在高CO2浓度下为24%~48%(HN)和21%~48%(LN), 在正常CO2浓度下为20%~36% (HN)和19%~32%(LN). 不同CO2浓度下土壤排放CO2的δ13C值和根际呼吸对氮肥增加的响应不同, CO2浓度与氮肥用量在拔节期对根际呼吸的交互效应显著. 相似文献