茂东南地区植烟土壤环境研究

研究表明,土壤温度对藏东南地区烤烟产,质量具有关键影响,烟苗假植,适时垄栽,全程覆膜及非灌溉条件下中耕调控,增温保墒效果显著,烟株生长发育正常,烤烟土壤温度及水分生态适应性基本适宜,植烟土壤土质轻粗,土体疏松,有利于烟根烟碱合成和吸钾量的提高,pH6.2-7.3范围内,烤烟产,质量不受pH单一因子的影响,植烟土壤有效氮,磷（P2O57.1-12.2mg/kg),钾严重失衡（14．6：1：13．6）,充分发挥磷肥促进早发,加强生长,提前成熟的作用,对高海拔的藏东南地区烤烟优质适产具有特殊意义。     

湖南不同烟区烤烟烟碱含量差异的生态原因

于2007年在湖南省3个典型植烟生态区代表地(湘西北桑植县、湘中浏阳市、湘南永州市)分别同时进行大田本土栽培、客土与本土单独盆栽试验,检测烤烟K326收获期各处理中部烟叶杀青样品的烟碱含量,研究湖南不同烟区烤烟烟碱含量差异的主要生态原因.结果表明:湖南不同烟区大田本土正常栽培烤烟的平均烟碱含量存在显著差异,其中以桑植烟区所产烟叶烟碱含量最高,其次是浏阳烟区,永州烟区最低.盆栽试验结果表明,气候对湖南烟区烤烟烟碱含量有显著影响,土壤及其与气候的互作对湖南烟区烤烟烟碱含量的影响有限.气候、土壤及两者互作对湖南烟区烤烟烟碱含量变异的贡献率依次为60.0%、12.8%和27.2%.与湖南烟区烤烟烟碱含量关联度较大的主要亚生态因子依次为:成熟期的云量和伸根期的相对湿度、日照时数、昼夜温差、降雨量以及旺长期的平均气温.综合分析表明,气候是导致湖南烟区烤烟烟碱含量差异的主要生态因素.     

氮肥形态和用量对藏东南地区烤烟产量和质量的影响

在藏东南地区进行了氮肥用量和形态对烤烟产量与质量影响的田间试验.结果表明,在施N量0～150kg·hm^-2范围内,施N量与烘烤后烟叶产量、产值、氧化钾及总N含量呈显著或极显著正相关,与上中等烟比例、还原糖含量则呈显著负相关,糖/碱比显著下降.氮肥用量75kg·hm^-2时,产量、质量最佳.无机氮肥对烤烟产量与质量的效应极显著优于有机氮肥.铵态氮、硝态氮、硝铵态氮肥处理间除上中等烟比例,其它各项指标仅略有差异,但均极显著优于酰胺态氮肥.铵态氮对烤烟产量与质量的影响略优于硝态氮,主要在于烟株吸收和同化过程的差异.     

硫磺和酒糟对烤烟生长和烟叶品质以及碱性土壤pH的影响

为了探讨碱性烟田土壤改良的有效技术并提高烟叶质量,以烤烟品种‘中烟100’为材料,采用田间试验研究了不同硫磺用量(0.1、0.2、0.3kg/m2、0.1kg/m2+3.0kg/m2酒糟)对碱性土壤pH、烤烟生长及其产量质量的影响。结果显示:(1)碱性土壤施用0.1～0.3kg/m2的硫磺能够显著降低烤烟根区土壤的pH值,降低幅度达到0.3个单位以上。(2)硫磺能促进烟苗根系的早发快长,在烤烟移栽30d时,处理植株根、茎、叶的干重分别比相应对照增加16%～37%、9%～28%和17%～25%;与对照相比,中等用量硫磺(0.2kg/m2)和低用量硫磺配合酒糟(0.1kg/m2+3.0kg/m2)能够显著增加烟叶的产量和上中等烟比例。(3)硫磺能够显著增加中部烟叶氮含量,协调还原糖与烟碱的比值,0.1～0.2kg/m2硫磺能够显著增加烟叶氮和烟碱含量,且0.1kg/m2硫磺配合3.0kg/m2酒糟施用的效果更显著,但0.3kg/m2的硫磺处理效果较弱。研究表明,施用适量硫磺可显著降低碱性土壤的pH值,促进烟株的生长发育,提高烟叶的产量和质量,且硫磺0.2kg/m2和硫磺0.1kg/m2配合酒糟3.0kg/m2是碱性烟区土壤改良、提高烟叶产质量的较有效技术措施。     

铜山烟区生态因素和烟叶质量特点

分析了河南省铜山烟区适宜种植烤烟的基本条件、气候因素、土壤养分状况及所产烟叶的质量特点,结果表明:(1)该烟区具有无霜期长、大于10℃积温高、日均气温大于20℃的时间长等突出特点,地貌类型为浅山丘陵,土壤为黄褐土,多呈中性微酸反应,土壤含氯量较低,多项指标均达到了烤烟适宜或最适宜类型生长发育所要求的环境条件。(2)铜山烟区较强的太阳辐射、较长的日照时数、较适宜的降雨量可能是该区域烟叶香气质好、香气量足、吃味醇厚的主要生态学外因。(3)铜山烟区土壤养分含量存在较大的变异。一般土壤有机质含量较丰富,总体供氮水平较高,速效磷含量丰缺各半,大面积土壤钾含量中等偏低,多数中微量元素含量丰富,但钙镁比、钾钙比不合理,影响了烟株对镁和钾的吸收利用,且有效钼、有效硼含量普遍偏低,应注意追施钼肥和硼肥。(4)铜山烟区烟叶颜色桔黄,外观品质佳;各化学成分含量较适宜,组成比例协调;浓香型风格突出,配伍性强,感官评吸质量较好。     

钾肥用量及基追肥比例对烤烟干物质累积和钾素吸收动态的影响

采用田间小区试验研究了钾肥用量及基追肥比例对种植于红壤性水稻土上的烤烟干物质积累和钾素吸收动态的影响.结果表明,烤烟干物质累积高峰出现在烟株移栽后50～60 d,栽后30 d内以及80 d后累积较少.烤烟干物质累积总量随钾肥用量增加和追肥比例提高而增加.烟株含钾量在移栽后30～50 d最高,随后迅速降低,至成熟期仅为最高含钾量的一半.315 kg·hm^-2施钾处理在各生育期烟株平均含钾量均显著高于225 kg·hm^-2施钾处理.烟叶成熟时,225 kg·hm^-2施钾处理出现干物质累积负增长和钾素损失现象,而315 kg·hm^-2处理干物质累积和吸钾总量均呈持续增加趋势.成熟时基追肥比例为3∶7处理的烟株含钾量明显高于基追肥比例为5∶5和7∶3的处理.     

不同生物有机肥对烤烟产质量及土壤养分的影响

为探明不同生物有机肥对广元烟区烤烟产质量和土壤养分的影响, 以云烟 87 为试验材料, 开展了不同生物有机肥施用田间试验研究。结果表明: (1)施用生物有机肥, 烤烟产量增加 1341.19—1499.06 kg·ha-1, 上等烟比率增加8.19%—10.88%, 产值最高增加 10838.62 元/ha, 显著地提高了烤烟上等烟比例和产值量(p<0.05); (2)施用生物肥烤烟钾素含量增加, 土壤养分增加, 蛋白酶活性增强; (3)采用供试细菌 SJ40、8GW11 和 C11 生产的生物有机肥效果优于接种放线菌生产的生物有机肥, 施用量以 1500 kg·ha-1 最佳。     

氮磷钾配施对填充型烤烟烟碱含量的影响

以东北填充型烤烟品种"龙江911"为试验材料,通过正交回归田间试验,建立了氮、磷、钾肥与烤烟上部叶片烟碱含量的回归效应模型,并对各因子和交互作用进行了分析,模拟计算得出以降低上部叶片烟碱含量为目标的优化施肥方案.对模型解析表明,随施氮量增加,上部叶片烟碱含量呈先上升后下降趋势;随施磷量增加,烟碱含量呈上升趋势;随施钾量增加,烟碱含量呈急剧下降趋势.双因素效应大小依次为:氮钾＞磷钾＞氮磷,在一定范围内,氮磷、磷钾与烟碱含量表现为负相关,存在拮抗作用;而氮钾则相反,存在促进作用.对氮、磷、钾肥与烤烟上部叶片烟碱含量模型的综合分析得出:在植烟土壤为河淤土的生产区,烟田的基础施肥量建议为:氮肥33.5～47.8kg·hm-2,磷肥40.2～63.6 kg·hm-2,钾肥78.0～119.6kg·hm-2.     

施用韩国假单胞菌(Pseudomonas koreensis)CLP-7对连作烟田土壤质量及微生物群落功能多样性的影响

针对目前连作导至植烟土壤酸化和根茎病害发生重的问题,田间条件下,研究了嗜酸性韩国假单胞Pseudomonas koreensis CLP-7对酸化植烟土壤pH、养分、酶活性及微生物群落功能多样性的影响。结果表明:CLP-7可以提高酸化植烟土壤pH;同时,CLP-7显著提高根际土壤速效钾、有效磷、铵态氮、硝态氮和有机质含量,其中有机质含量增加最显著;根际土壤脲酶、蔗糖酶活性呈上升趋势且均高于未施菌土壤,过氧化氢酶活性变化不明显。CLP-7处理不同时间的土壤微生物代谢多样性指数表现出明显的差异,施菌30 d时Shannon指数、Simpson指数,Richness及McIntosh指数均达到最高;所有处理的Pielou指数变化较小。微生物碳代谢主成分分析结果显示,施菌30 d时,根际土壤微生物对碳源利用与其他处理差异显著,主要为羧酸类和糖类碳源;随着施菌时间增加,微生物对氨基酸类、羧酸类、双亲化合物类、聚合物类和糖类利用率明显提高,说明CLP-7有利于提高连作烟田根际土壤微生物对碳源的利用能力。综上所述,P.koreensis CLP-7能够明显提高土壤pH、土壤酶活性,增加土壤养分含量和土壤微生物群落功能多样性,进而改善酸化植烟土壤质量,在微生物修复酸化土壤和减轻根茎病害发生的烟草绿色防控中具有较大的应用潜力。     

氮肥形态和用量对藏东南地区烤烟产量和质量的影响

在藏东南地区进行了氮肥用量和形态对烟产量与质量影响的田间试验。结果表明,在施N量0－150kg·hm^-2范围内,施N量与烘烤后烟叶产量、产值、氧化钾及总N含量呈显著或极显著正相关,与上中等烟比例、还原糖含量则呈显著负相关,糖／碳比显著下降,氮肥用量75kg·hm^-2时,产量、质量最佳。无机氮肥对烟产量与质量的效应极显著优于有机氮肥。铵态氮、硝态氮、硝铵态氮肥处理间除上中等烟比例,其它各项指标仅略有差异,但均极显著优于酰胺态氮肥。铵态氮对烤烟产量与质量的影响略优于硝态氮,主要在于烟株吸收和同化过程的差异。     

基于空间技术的烤烟种植生态环境综合评价分析

光照、气温、土壤类型、降水量、土壤含水量、海拔、坡度、重金属污染等自然生态环境对烤烟的分布、生长发育及品质有重要影响, 同时也是烤烟种植优化配置必不可少的基础信息。基于空间技术的烤烟种植生态环境综合评价分析的目的就是应用遥感、地理信息等空间技术, 实现烤烟种植区域生态环境信息的三维立体采集及烤烟种植生态环境适宜性空间分布信息评价。主要研究内容是分析影响烤烟种植及品质的生态因子, 应用ARCGIS空间分析功能获得海拔、坡度因子, 应用常规的遥感模型反演植被指数、地表温度、土壤含水量和太阳辐射因子, 应用Kriging插值加密地球化学数据建立烤烟种植生态环境综合评价指标体系。通过基于空间技术的烤烟种植生态环境适宜性等级空间分布优化分析结果与实验区烤烟种植示范基地和烤烟种植区域的调整结果进行对比, 可知该方法是有效的。     

Degradation of Metolachlor in Tobacco Field Soil

The extensive use of metolachlor to control weeds in tobacco fields in China has aroused concern about its environmental fate. The aim of this study was to investigate the degradation and residue fate of metolachlor in tobacco field soil (silt loam) under laboratory and field conditions. In laboratory experiments, metolachlor in bulk soil exhibited fast degradation in a temperature range from 10 to 35°C and a soil moisture level of 20–80%, with half-lives (T_1/2) from 66.7 to 28.8 days. The degradation rate of metolachlor decreased as the application dose increased. Owing to higher microbial populations and enzymatic activities, metolachlor rapidly dissipated in rhizosphere soil as compared to bulk soil. Field persistence of metolachlor was evaluated in the same soil during the tobacco (Nicotiana tabacum K326) growing season in 2012 and 2013. The dissipation of metolachlor followed the first-order kinetics and its T_1/2 values were 11.7–13.5 days in soil and 9.0–9.6 days in green tobacco leaves, respectively. At harvest time, the residual levels of metolachlor in soil and green tobacco leaves were in the range of 0.626–1.623 and 0.083-0.481 mg kg^?1, respectively. These findings might have practical implications for the fate of metolachlor residue in tobacco fields. Environmental factors, especially temperature and moisture, should be considered in combination with the appropriate application dose of metolachlor for achieving satisfactory weed-control efficacy, reducing runoff, and minimizing effects on environmental quality.     

土地利用类型对千烟洲森林土壤碳矿化及其温度敏感性的影响

土壤有机质分解是陆地生态系统碳循环的重要环节,它不仅受温度和水分的影响,还对土地利用变化十分敏感.以中国科学院千烟洲生态试验站的柑橘园和湿地松人工林为对象,研究不同土地利用类型、温度(5、10、15、20和25 ℃)和水分(30%、60%和90%饱和含水量)对土壤碳矿化及其温度敏感性的影响.结果表明： 土地利用类型、温度和水分对土壤碳矿化都具有显著影响,且各因素间存在显著的交互效应.柑橘园和湿地松人工林土壤碳矿化速率均与温度呈正相关,60%饱和含水量处理下土壤碳矿化速率最高.在相同的温度和水分处理下,柑橘园土壤碳矿化量显著高于湿地松林.土地利用类型和水分对土壤碳矿化温度敏感性(Q₁₀)具有显著影响.培养7和42 d,土壤碳矿化的温度敏感性随水分升高而上升;柑橘园温度敏感性高于湿地松林,且水分越高差异越明显.包含温度和水分的双因素模型可以很好地模拟土壤碳矿化对温度和水分的响应,温度和水分共同解释土壤碳矿化变异的79.9%～91.9%.     

上海园林绿地植被结构与温湿度关系浅析

通过对上海市区园林绿地29个样方的植被结构与微环境及土壤湿度、温度的调查,结果表明,绿地具有明显的增湿降温作用,影响这一作用的主要因素是绿地的乔木植物盖度。土壤湿度与草本植物盖度呈极显著正相关。土壤湿度、温度在一定区间内,呈极显著正相关。复杂完善的植被结构对防止土壤水分蒸发具有较好的效果。     

天山北坡积雪消融对不同冻融阶段土壤温湿度的影响

积雪作为一种特殊的覆被,直接影响着土壤温度、土壤水分分布及其冻结深度、冻结速率等,影响当地的生态水文过程。利用2017年11月1日至2018年3月31日天山北坡伊犁阿热都拜流域的土壤含水率资料,划分土壤不同冻融阶段,结合积雪不同阶段,进而分析积雪消融对季节性冻土温湿度的影响。结果表明:在整个土壤冻融期间,土壤温湿度的变化取决于积雪深度、大气温度和雪面温度的高低,且与其稳定性有关。土壤冻结阶段,土壤温湿度持续下降,表层土壤温湿度受气温影响较大,且波动明显,而深层土壤的温湿度变化平缓;土壤完全冻结时,有稳定积雪覆盖,由于积雪的高反射性、低导热性,影响着地气之间的热量传递,因此土壤的温湿度变化较为平稳,积雪有一定的保温作用;冻土消融阶段,气温回升,积雪消融,地表出露,各层土壤温度随气温变化而变化,且越靠近地表,土壤温度越高,变幅越大,与冻结期完全相反。由于融雪水的下渗,土壤湿度快速增加。进一步分析积雪与土壤温湿度的相关性得出,积雪对土壤温湿度的影响分不同时期,对土壤温度的影响主要在积雪覆盖时,对土壤湿度的影响主要是在积雪消融时期,这对于研究该地生态水文循环及后续融雪性洪水的模拟与预报具有一定的参考价值。     

温度和水分对草甸草原土壤氧化亚氮产生速率的调控

通过试验室模拟试验,研究了调控草甸草原黑钙土N₂O产生速率的因素.结果表明,土壤水分对草甸草原土壤N₂O产生速率有重要影响(F=6.149,P＜0.01).但相关性分析表明,草甸草原土壤含水量与N₂O的产生速率间线性相关不显著.就土壤N₂O的产生速率而言,温度的影响远低于土壤水分的影响(F=2.275,P=0.106).土壤水分和温度对不同生长阶段的草甸草原土壤N₂O产生速率的调控作用主要表现为阶段性的多阶多项式关系：y=ax³+bx²+cx+d,其中a、b、c、d是常数.     

亚热带林分土壤呼吸及其与土壤温湿度关系的模型模拟

利用Li-6400-09系统,对我国亚热带地区3种主要林分类型(常绿阔叶林、杉木林和毛竹林)的土壤呼吸和土壤温、湿度进行了野外测定,并采用多种模型对土壤呼吸与土壤温、湿度的关系进行拟合.结果表明:毛竹林、常绿阔叶林和杉木林的土壤呼吸碳通量分别为12.84、11.70和7.12tC.hm-2.a-1;3种林型土壤呼吸具有相似的时间变化格局,其日变化均在11:00—12:00达到峰值,1:00—3:00最小;季节变化中,7、8月达到峰值,12月和翌年1月最小;Van′tHoff模型和LloydandTaylor方程在描述土壤呼吸与土壤温度的相关性时差异不大,但LloydandTaylor模拟得出的土壤呼吸值小于实测值;二次项模型和幂函数模型能较好地模拟土壤呼吸与含水量的关系,土壤含水量对土壤呼吸具有双向调节作用,但只有杉木林二者相关性达到显著水平;土壤水热双因子模型比单因子模型能更有效地描述土壤呼吸对土壤温、湿度协同变化的响应特征;协方差分析消除土壤温度、土壤含水量的影响后,植被类型对土壤呼吸的影响达到显著水平(R2=0.541);空气温度、空气相对湿度和光合辐射也在不同程度上影响着土壤呼吸变化,且空气温度的影响达到显著水平.     

基于地形因素的高寒草甸土壤温湿度和物种多样性与初级生产力关系研究

山地是高寒草甸的主要分布区,地形变化引起了土壤温湿度和物种的差异性分布,进而影响到草地生态系统生产功能。为明晰高寒草甸山地环境因子(土壤温湿度)和物种多样性(丰富度、多度、均匀度、优势度)与初级生产力的关系,本研究以青藏高原东北缘马牙雪山支脉的高寒草甸山体为研究对象,选择阶地、阴坡、山脊和阳坡与3个海拔梯度段,调查了189个样方的植物群落组成和土壤温湿度。采用线性回归法分析土壤温湿度和物种多样性与初级生产力之间的关系。结果表明:(1)以山地高寒草甸整体为研究单元,初级生产力只随物种多度的增加而显著增加(R~2=0.07 P=0.01)。(2)坡向影响初级生产力的因素不同,阴坡初级生产力与物种丰富度正线性相关;山脊初级生产力与土壤湿度正线性相关,也随物种丰富度增加而显著增加;阳坡初级生产力与物种多度正线性相关;阶地初级生产力随均匀度增加而显著增加,随优势度增加而显著降低。(3)只有低海拔区(2860-2910 m)初级生产力随物种多度和丰富度的增加而显著增加。综上所述,山地高寒草甸土壤温湿度和物种多样性与初级生产力关系受坡向比海拔的影响更大,且物种多样性对初级生产力的影响大于土壤温湿度。建议山地高寒草甸生态系统生产和生态管理过程中要重点考虑坡向对植物多样性和初级生产力的影响。     

温度、水分和森林演替对中亚热带丘陵红壤氮素矿化影响的模拟实验

研究了温度、水分和演替阶段及其交互作用对中亚热带丘陵红壤区森林土壤氮素矿化过程及其矿化速率的影响.结果表明：温度和演替阶段对土壤氨化速率影响显著,其中12 ℃<24℃<36 ℃,灌丛林和马尾松(Pinus massoniana)林低于常绿阔叶林(P＜0.05);而水分的影响不显著.水分和演替阶段对土壤硝化速率有显著影响,土壤半饱和含水量高于自然含水量及饱和含水量,且马尾松林高于灌丛林(P＜0.05);而温度的影响不显著.温度、水分和演替阶段对土壤氮净矿化速率的影响均显著,其中12 ℃<24 ℃<36 ℃,土壤半饱和含水量高于自然含水量和饱和含水量,灌丛林<马尾松林<常绿阔叶林(P＜0.05).温度升高有利于提高土壤氨化速率和净矿化速率,温度过高则抑制土壤硝化速率;土壤含水量适中有利于土壤氮素矿化过程;顺行演替将提高土壤供氮能力,且抑制过强的硝化作用.     

温度植被干旱指数在2000-2015年松嫩平原土壤湿度中的应用

选取了时间序列良好的MODIS影像,对松嫩平原2000-2015年逐月的温度植被干旱指数（TVDI）进行计算,并结合农业气象站点的相对土壤湿度数据进行对比验证,发现TVDI和相对土壤湿度数据具有良好的相关关系,表明TVDI可以作为表示土壤含水量的指标。重建1 km分辨率的松嫩平原作物生长季（4-10月）表层土壤湿度空间信息数据集,引入集合经验模态分解分析方法探究了松嫩平原土壤湿度的时空变化特征及变化趋势,并探讨了松嫩平原土壤湿度变化对农作物产量的影响。结果表明,近16年来松嫩平原土壤湿度的时间变化趋势是逐渐变湿,土壤湿度的空间变化趋势是由西南向东北逐渐变湿,极端土壤缺水事件频率呈现出增高的趋势。松嫩平原粮食产量和年均土壤湿度水平显著相关说明粮食产量受到年平均土壤湿度的影响显著,不同季相的土壤湿度对粮食产量的影响程度差异较大,夏季土壤湿度对粮食产量的影响尤为明显。