不同放牧率对旱黄梅衣生物量和化学元素组成的影响

对羊草草原群落中旱黄梅衣生物量和化学元素组成与放牧率关系的研究表明,轻度放牧(1.33只羊·hm^-2)时,旱黄梅衣生物量达到最大值,极重牧(6.67只羊·hm^-2)时生物量最低.旱黄梅衣体内C、N、Ca含量较高,＞1%;P、Mg、K、Fe含量介于0.1%～1%;Na、Mg、Cu、Zn、B均＜0.1%.旱黄梅衣中Ca含量明显高于维管植物,是喜Ca植物.放牧处理下,旱黄梅衣含C量下降,N含量提高,C/N比在中度、重度放牧率下较低.Ca、Mg、K、Fe、Mn、Cu含量表现为无牧处理时较低,放牧处理较高.旱黄梅衣的生物量和化学元素组成的变化对放牧强度有着很好的响应,因此可以用旱黄梅衣的生物量和化学元素组成的变化来指示草地生态系统的健康状况和生物地球化学循环特征的变化.     

黄土区不同类型土壤可溶性有机氮的含量及特性

测定了黄土高原地区不同生态系统土壤中可溶性有机氮（SON）和游离氨基酸的含量,并分析了其与土壤其他性质之间的关系。结果表明,黑垆土、红油土和淋溶褐土中SON的平均含量分别为24．75、39．10mg／kg和41．80mg／kg,占可溶性总氮（TSN）的51．25％、68．28％和68．57％,分别为土壤全氮的2．54％、3．75％和4．00％;土壤游离氨基酸的含量分别为7．18、7．42mg／kg和7．41mg／kg,分别占SON的30．53％、19．23％和17．50％,占全氮的0．74％、0．71％和0．71％．方差分析结果表明,土壤类型对土壤SON含量及其在TSN和全氮中所占的比例、游离氨基酸在SON中所占的比例有显著影响,而对游离氨基酸的含量及其占土壤全氮比例的影响未达显著水平。枯枝落叶层中SON含量（248．26mg／kg）为农田土壤（24．75mg／kg）的10倍左右,且林地土壤0～20cm土层SON含量（31．03mg／kg）显著的高于当地农田,两种生态系统0～20cm土层土壤中游离氨基酸含量（7．18～7．32mg／kg）相当,但均极显著低于枯枝落叶层中游离氨基酸平均含量（18．57mg／kg）。相关分析结果表明,TSN、SON以及游离氨基酸与全氮、硝态氮、铵态氮、有机质等各养分之间均有极显著的相关性。     

冬小麦生育期农田尺度下土壤硝态氮淋失动态的数值模拟

在北京通州区永乐店田间试验的基础上 ,假设土壤由一系列不发生相互作用的一维土柱组成 ,根据实测的土壤有机质含量 ,假定土壤有机氮的矿化作用速率常数 (零级动力学 )和有机质含量成正比 ,运用 HYDRUS- 1D软件 ,分别就考虑和不考虑土壤有机氮的矿化速率的空间变异性这两种方案 ,对 2 0 0 0～ 2 0 0 1年冬小麦生长条件下农田尺度土壤氮素转化和硝态氮淋失规律进行了数值分析。两种方案的模拟结果表明 :考虑和不考虑土壤有机氮矿化速率的空间变异性对剖面 2 5 0 cm埋深处硝态氮淋失量的影响很小 ,其差异主要在于前者对土壤氮素的矿化量、固持及反硝化量、作物吸氮量的影响更大 ,其空间变异性高于不考虑矿化速率时的结果。剖面 2 5 0 cm埋深处平均的土壤水渗透量和累积硝态氮淋失量分别为 2 .2 5 mm、0 .0 0 984 m g/cm2 ,变异系数大于 1.4 6 ,属于强变异性。对模拟结果进行地统计学分析 ,结果表明 :剖面 2 5 0 cm埋深处的土壤水渗透量和硝态氮淋失量的半方差函数为纯块金形式 ,在空间上表现为相互独立。考虑有机氮矿化速率空间变异性时的土壤氮素净转化量、吸氮量均可用球状模型描述 ,其变程与土壤有机质含量的变程接近 ,约为 4 .7m;而不考虑有机氮矿化速率空间变异性时的土壤氮素净转化量用线性无基台值     

基于GIS的农田土壤、作物特征空间变异性及其相互关系

The objective of this research was to investigate the variability and the quantitative relationships among soil nutrients and crop growth status and yield. All data were analyzed by both classical statistics and geostatistics based on GIS. Soil properties included soil pH, total N, organic matter, available P and available K, while crop growth status was indicated by SPAD, LAI and SPAD × LAI. All parameters except soll pH exhibited spatial correlation.Soil total N and organic matter, SPAD, LAI and SPAD × LAI were all correlated to rice yield. Kriged interpolation maps provided good indication of the spatial variability in crop yield and growth status. Spatial interpolation and correlation analysis proved that SPAD × LAI was more indicative of crop growth status than individual variables, and useful for implementing growth season and topdressing as needed.     

脱氮除硫菌株的分离鉴定和功能确认

从长期稳定运行的脱氮除硫反应器污泥中,分离获得两株具有脱氮除硫功能的芽孢杆菌。经形态观察、生理试验和16SrDNA序列比对,将两菌株归入芽孢杆菌属,菌株CB归类于Bacillus pseudofirmus,菌株CS则与Bacillus hemicellulosilytus和Bacillus halodurans最为接近。以Biolog板检测,菌株CB的基质多样性不明显,菌株CS则可利用Biolog板中多种碳源。菌株CB和菌株CS都能以硝酸盐氧化硫化物,其中菌株CB对硝酸盐、硫化物的转化能力大于CS,菌株CB对硝酸盐的亲和力也大于菌株CS。     

玉米/花生混作改善花生铁营养对花生根瘤碳氮代谢及固氮的影响

研究了石灰性土壤上玉米 (Zea mays L.) /花生 (Arachishypogaea L.)混作改善花生铁营养对花生光合速率、光合产物的运输、花生各部位糖类含量、固氮酶活性以及根瘤内碳氮代谢及其有关酶活性的影响。结果表明 ,玉米 /花生混作改善花生铁营养能够明显增强固氮酶活性 ,进而增加了间作花生根瘤氨基酸的含量 ,这主要是由于玉米 /花生混作改善花生铁营养促进了花生光合作用 ,提高光合产物数量 ,增加光合产物由地上部向地下部的运输 ,但是处理间花生根瘤蔗糖和可溶性糖含量变化不大 ,单作花生根瘤还积累较多淀粉 ,说明不是光合产物的供应导致了花生固氮活性的差异。玉米 /花生混作对花生根瘤碳水化合物代谢水平影响较大 ,混作花生根瘤异柠檬酸脱氢酶 (IDH)、苹果酸脱氢酶 (MDH)、琥珀酸脱氢酶活性明显高于单作 ,而磷酸烯醇丙酮酸羧激 (PEPCK)活性低于单作花生 ,表明混作花生根瘤内三羧酸循环代谢水平较高 ,形成类菌体直接吸收利用的能量物质苹果酸和琥珀酸多 ,能够满足类菌体的固氮需求 ,因此 ,玉米 /花生混作改善花生铁营养增强根瘤碳水化合物代谢水平是提高花生固氮作用的重要原因之一     

土壤增温与氮添加对杉木幼苗细根径级根长分布的影响

通过在福建省三明市陈大林业国有林场内开展土壤增温(增温5 ℃、不增温)和氮添加(不添加、4、8 g N·m^-2·a^-1)的交互试验(共6个处理),研究土壤增温、氮添加及二者交互作用对杉木细根径级根长分布的影响,用扩展模型可很好地拟合6个处理的径级根长分布(R²=0.97).结果表明: 增温使杉木细根总根长变小,但对细根直径影响不显著;氮添加使杉木细根总根长和直径均变小;增温和氮添加的交互作用对细根总根长有显著影响,但对细根直径无显著影响.6个处理细根径级根长分布均能用极值函数模型较好地拟合(R²>0.98).相关分析显示,直径<1 mm细根的比根长与极值模型拟合参数c值呈显著负相关,实际总根长与极值模型拟合参数b呈显著正相关.增温和氮添加及其交互作用可以影响杉木细根形态特征;极值模型拟合各处理径级根长分布所得参数在一定程度上可以反映细根形态特征对环境条件变化的响应.     

广东省不同土地利用方式对土壤微生物量碳氮的影响

通过野外调查与室内分析,研究了广东省韶关红壤、广州赤红壤、雷州砖红壤3个地区4种不同土地利用方式(林地、果园、草地和农田)表层土壤(0～20cm)微生物量C、N特征.研究结果表明:不同土壤类型和不同土地利用方式对土壤微生物量C、N均有一定影响,其中土地利用方式影响更为明显.不同土地利用方式下土壤微生物量C、N差异显著,均表现为果园和林地高于农田和草地.土壤有机C、全N同样以果园较高.而对微生物商分析结果表明,不同的土地利用方式对土壤有机C总量和微生物生物量C的影响程度并不一致.相关分析表明,土壤微生物量C、N与全N、有机C、速效N显著正相关;土壤微生物量C、N之间显著相关,证实土壤微生物量C、N是可以表征土壤肥力的敏感因子.     

种间互作和施氮对蚕豆/玉米间作生态系统地上部和地下部生长的影响

为河西走廊绿洲灌区豆科/禾本科间作体系的养分管理提供科学依据,于2007年在武威绿洲农业试验站应用田间原位根系行分隔技术研究了蚕豆/玉米种间互作和施氮对玉米抽雄期的根系空间分布、根系形态和作物地上部生长的影响。研究结果表明:种间互作和施氮均增加了玉米和蚕豆在纵向和横向两个尺度上的根重密度、根长密度、根表面积、根系体积。根长密度和根表面积与两种作物产量和氮素吸收均呈正相关,而与蚕豆的根瘤重呈负相关;抽雄期的土壤含水量与玉米产量和养分吸收呈显著的负相关。玉米根系可以占据蚕豆地下部空间,但蚕豆的根却较少到间作玉米的地下部空间,也就是间作后增加了玉米根系水平尺度的生态位。蚕豆和玉米根系主要分布分别在0-40 cm浅土层和0-60 cm 土层,且间作玉米根系在60-120 cm比单作和分隔的多。因此,种间互作和施氮扩大了两作物根系纵向和横向的空间生态位,改变了作物根系形态,即扩展了两者水分和养分吸收的生态位,增加了作物吸收养分的有效空间,从而提高了间作生态系统的生产力。     

模拟升温和放牧对高寒草甸土壤有机碳氮组分和微生物生物量的影响

土壤活性、惰性有机质库和微生物生物量在数量和分配上的变化是陆地生态系统土壤有机质贮存和动态变化的决定性因素。采用OTCs(Open top chambers)升温以及刈割+粪便归还的方法,对青藏高原东部高寒草甸土壤有机碳氮组分和微生物生物量对气候变暖和放牧的响应进行了研究。结果表明,模拟升温在短期内显著降低土壤活性有机碳Ⅰ、活性有机氮Ⅰ和惰性有机碳的含量,而由于粪便归还作用,放牧明显增加土壤活性有机碳、氮Ⅰ的含量。模拟升温和放牧对有机碳、氮组分的作用效应相互抵消,两者共同作用下有机碳、氮组分仅略有降低。单一的模拟升温或放牧没有显著改变微生物生物量碳,但是两者共同作用却能够大大增加微生物生物量碳。放牧和取样时间存在着明显的交互作用,放牧效应随时间递减。本研究表明,气候变暖对放牧草甸有机碳、氮组分影响不大;放牧过程中的牲畜粪便归还作用不容忽视。