土壤碳氮与土壤酶相关性研究进展

土壤酶在生态系统中起着重要的作用，是土壤有机体的代谢动力，参与包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环。土壤碳氮作为土壤生物化学研究的重要内容。与土壤酶具有密切的关系。综述土壤碳氮与土壤酶的相关性，对研究其全球的变化很有必要。     

紫金山不同海拔高度土壤的碳氮分布特征

有机碳氮是影响陆地生态系统的重要因子,保持并提高土壤碳氮储量,是稳定生态系统生产力的关键.以南京紫金山土壤为研究对象,依照海拔高度进行采样,对比分析了土壤有机碳氮的变化规律.研究结果表明:紫金山土壤有机碳氮受地表植被的影响比较大,混交林>林地>草地,土壤有机碳氮总量随海拔的升高呈现上升趋势,土壤碳氮比高达34~45,且随海拔升高呈下降趋势.相关分析表明,紫金山土壤有机碳与全氮质量分数呈显著正相关关系,由此说明氮素主要以有机氮的形式存在于有机质中.     

土壤有机质高光谱估算研究进展

土壤有机质是土壤的重要组成部分,对许多土壤属性有重要影响.利用光谱技术进行土壤有机质的快速测定是实现精细农业的基础.近几十年中,高光谱技术的发展为土壤研究提供了新的手段.受土壤有机质质量分数、组成以及土壤水分、土壤质地的影响,室内光谱的估算结果总体较好;受大气、地表植被等影响,航空或卫星的成像光谱估算精度较低.星载成像技术的进步将在一定程度上提高土壤有机质的估算精度,为快速、大范围土壤有机质质量分数的遥感制图提供技术支持.     

冻融交替对河岸缓冲带土壤无机氮和土壤微生物量氮的影响

全球气候变化引起的中高纬度地区积雪覆盖和降雪格局变化,造成该区域土壤冻融交替强度和频次变化,是土壤氮循环的重要影响因素。冻融温差和冻融循环次数影响微生物数量和群落的变化,进而影响土壤氮素生物地球化学循环。以大伙房水库实验林场小流域的河岸缓冲带生态系统为研究对象,通过分析冻融交替对河岸缓冲带土壤无机氮和土壤微生物量氮的影响,阐明冻融交替对土壤无机氮含量变化的影响机制,为评估小流域氮素流失风险提供依据。结果表明：随着冻融循环次数的增加,土壤无机氮含量呈增加趋势;不同温差的冻融循环处理对土壤无机氮影响不同,冻融条件为-5/+5℃和-20/+5℃时土壤无机氮含量在冻融循环10次之后分别为34.9±0.9 mg/kg和37.2±0.8 mg/kg,是处理前的1.21和1.41倍;冻融温差和冻融循环次数对土壤NH₄⁺–N含量有极显著影响(P<0.01),土壤冻融10次后土壤NH₄⁺–N含量是对照处理的4-10倍;冻融循环次数对土壤NO₃^－–N含量有显著影响(P<0.05),冻融温差对NO₃^－–N含量无显著影响(P>0.05);土壤微生物量氮含量对冻融循环的响应显著(P<0.01)。可见,冻融交替显著增加了土壤无机氮含量,由于早春季节植被对无机氮吸收较少,可能增大土壤氮素随冰雪融化的淋溶流失风险。     

土壤微生物生物量研究进展

综述了近年来国内外土壤微生物量包括微生物碳、微生物氮、微生物磷和微生物硫及其与碳、氮、磷和硫循环方面的研究进展,着重论述了土壤微生物量C,N,P,S在土壤养分转化循环中的重要性,并就种植、轮作、施肥等农业措施和土壤微生物量与环境的关系包括重金属和农药污染对土壤微生物量的影响进行了探讨。同时,就今后土壤微生物量的研究重点提出了展望。     

青藏高原中部土壤有机质含量对不同深度土壤温湿度的影响研究

青藏高原中东部地区土壤有机质含量较高,会改变土壤水热性质,从而影响土壤水热传输,但青藏高原土壤有机质含量如何影响温湿度廓线及其空间异质性仍缺乏系统性研究。本文利用那曲相似气候条件下的32个站点的土壤温湿度和有机碳含量观测资料,系统分析了不同土壤有机质含量对暖季不同深度（5,10,20和40 cm）土壤温湿度廓线特征及其空间差异的影响。研究发现,土壤有机质含量是影响5 cm、10 cm土壤水分和5 cm土壤温度空间分布的关键因子。土壤有机质含量显著影响从地表到20 cm深度的土壤水分的廓线特征及变化：有机质含量越高,持水能力越强,导致从地表到20 cm深度土壤水分含量整体偏高。此外,土壤温度的廓线特征及变化也深受土壤有机质含量的影响：有机质含量越高,热惯量越低,土壤温度的日变化振幅越小,且热量向深层传输的相位滞后越明显。     

盘锦湿地芦苇群落土壤碱解氮及溶解性有机碳季节动态

基于2005年4～10月盘锦湿地芦苇群落土壤不同土层土壤碱解氮及溶解性有机碳的观测资料,分析了盘锦湿地芦苇群落土壤碱解氮与溶解性有机碳(DOC)的季节动态。结果表明:不同土层碱解氮、溶解性有机碳的季节动态并不相同。0～10 cm土层碱解氮与DOC季节动态相似,6月土壤碱解氮与DOC含量均最高,分别为244.86 mg/kg和13.16 mg/L。8月碱解氮含量最低,为139.18 mg/kg;9月DOC含量最低。10～20 cm土层DOC的季节性动态变化与表土具有相似性,峰值均出现在6月,谷值出现在9月;10～20 cm土层碱解氮最低值出现在6月,与0～10 cm土层不同。20～30 cm土层内,4～7月DOC几乎无变化,8月DOC含量最低,9月增加;4～5月碱解氮波动较大,5月降到102 mg/kg,6月增加到151 mg/kg。研究表明,盘锦湿地芦苇群落土壤微生物活性与凋落物分解对DOC及碱解氮的季节动态有很大的影响,同时温度、降水量及冻融也影响着DOC及碱解氮的季节动态。     

干旱程度和施氮水平对春玉米叶片碳氮含量及碳氮比的影响

为探明干旱和施氮对春玉米叶片碳氮含量及碳氮比的影响,以“丹玉405”为试验材料,于2018—2019年春玉米拔节、抽雄、乳熟三个关键发育期分别开展中度(相对湿度45%±5%)、重度(相对湿度35%±5%)干旱胁迫及120、240、270 kg·hm^-2氮处理对比试验,分析干旱、施氮及干旱条件下施氮对玉米叶片碳氮含量及碳氮比的影响。结果表明：干旱导致玉米叶片全氮含量减少3.3%～38.5%,碳氮比增加0.8%～67.1%;对各发育期叶片碳氮含量及碳氮比的影响为乳熟期>抽雄期>拔节期;随着干旱加剧,对叶片氮含量和碳氮比的影响加剧。随着施氮量的增加,叶片全氮含量先增加,后减少,碳氮比与之相反;施氮量为120 kg·hm^-2时,各个发育期叶片全氮含量最高,碳氮比含量最低。干旱后施一定量的氮肥可以缓解干旱对玉米叶片碳氮平衡的负面影响,但不能完全恢复;施氮量为120 kg·hm^-2时,叶片氮含量和碳氮比恢复程度最为明显,分别增加11.2%和减少6.5%。复水后,施氮处理仍不能使受干旱叶片碳氮平衡恢复到对照水平。玉米产量与...     

中国湿地土壤碳库保护与气候变化问题

 中国湿地分布广, 类型丰富, 但存在着垦殖率高、碳密度较低、围垦损失严重等问题。估计我国湿地土壤碳库达8～10 Pg, 占全国陆地土壤总有机碳库的约1/10～1/8, 过去50 a间的损失可能达1.5 Pg。围垦和过度放牧是我国湿地土壤退化和碳库损失的主要驱动因子。目前,湿地土壤碳库保护面临严峻的挑战,从应对气候变化和保护人类生存环境的战略高度切实加强湿地资源保护,可以为增强陆地生态系统碳汇、探寻温室气体减排的潜在途径提供技术支持。     

中国湿地土壤碳库保护与气候变化问题

中国湿地分布广, 类型丰富, 但存在着垦殖率高、碳密度较低、围垦损失严重等问题。估计我国湿地土壤碳库达8～10 Pg, 占全国陆地土壤总有机碳库的约1/10～1/8, 过去50 a间的损失可能达1.5 Pg。围垦和过度放牧是我国湿地土壤退化和碳库损失的主要驱动因子。目前,湿地土壤碳库保护面临严峻的挑战,从应对气候变化和保护人类生存环境的战略高度切实加强湿地资源保护,可以为增强陆地生态系统碳汇、探寻温室气体减排的潜在途径提供技术支持。     

毛乌素沙地土壤凝结水试验研究

鄂尔多斯盆地风沙滩地区,常年干旱少雨,蒸发强烈,地下水资源消耗主要源于表土蒸发.而土壤凝结水的形成与转化又与表土蒸发之间存在着十分密切的关系.我们在位于毛乌素沙地中心的乌审旗气象局院内,采用自制的笼屉式测渗仪进行土壤凝结水的观测试验研究,测量方法为称重法.通过试验,初步探明了该区土壤凝结水的形成与转化的基本过程,以及土壤凝结水的转化与气象因素之间的相关关系,为该区的地下水资源评价提供了一些基础技术参数,同时对该区域生态建设提供科学依据.     

榆林飞播林区土壤地球化学特征

以榆林飞播林区的土壤微生物、土壤养分和土壤可溶性盐为研究对象,对林区土壤可溶性盐的变化规律及其与土壤养分、微生物的相关性进行研究,为水土资源可持续利用以及飞播造林功效的提高提供理论依据.研究表明,研究区土壤属硫酸盐型,土壤层分异特征不显著,土壤仍处于初级发育阶段.土壤总盐与养分的相关性不明显,适当增加K⁺利于真菌的存活和生物量的积累,在1 kg土壤中,每增加1 g K⁺,真菌数量就会增加14个左右.在土层表层,适量减少Cl^-能促进土壤细菌的生长,在40 cm土层的盐分上行过程中出现表聚现象,在土壤中层,出现板结现象,在土壤底层,HCO₃^-和Na⁺质量分数的增加,有利于土壤全氮质量分数的增加,且HCO₃^-的影响力最强.     

干旱和复水对羊草碳氮分配的影响

植物的碳氮营养及其相互关系是最重要的基本生物过程之一,阶段性干旱对植物碳氮分配的影响研究甚少。实验以中国北方草原的典型植物羊草为材料,研究不同干旱持续期复水对羊草碳氮含量、分配及其相互关系的影响。结果表明:短期和中期干旱使植株生物量、氮素水平和单株总氮量增加,但长期干旱使之降低。水分处理对碳含量的影响不显著。干旱后复水降低了各器官特别是绿叶的碳氮比。中度持续干旱的氮素利用率(NUE)最高、短期干旱最低。羊草各器官氮素绝对量占整株的百分比从大到小依次为:绿叶、根茎、根、枯叶和茎鞘,其中叶片的氮素总量占植株的一半以上;随着干旱持续期的增加,氮素对根部的投资亦加大。羊草受到适当干旱驯化后复水引发的超补偿作用可促进羊草植株生长、提高氮素水平,并在一定程度上通过碳氮分配的调节作用来适应于阶段性的干旱胁迫。     

LI-8100开路式土壤碳通量测量系统及其应用

在介绍土壤呼吸测量方法的基础上,介绍了最新LI-8100开路式土壤碳通量测量系统的组成、主要特点、测量原理、典型的测量过程、数据输出等。实验结果表明：LI-8100开路式土壤碳通量测量系统,具有测量精确、自动化程度高、可进行长期的野外测量和可重复的短期测量、测量室内部的扰乱最小化、在周围CO2浓度或接近周围CO2浓度下进行测量等特点,在全球碳循环的研究中必将具有广泛的应用前景。     

土壤优势流研究方法综述

由土壤异质性引起的优势流(preferential flow,PF)是一种常见的土壤水分运动形式,由于其较少与土壤基质发生物理、化学和生物反应就快速进入深层土壤甚至地下水,因而优势流的研究对环境和人类健康均具有重要意义.由于优势流的过程复杂,类型较多,观测难度较大,因而直到近几十年来才得到重视.本文介绍了优势流的定义、...     

脾胃湿热证与气象要素相关性初探

利用湖南中医药大学附属二医院2008年消化内科脾胃疾病湿热内蕴证与同期长沙市气象要素观测资料,通过回归分析,对脾胃疾病湿热内蕴证与气象要素的相关性进行了研究。结果表明,湿热内蕴证与气温、降水量、相对湿度呈正相关,与气压呈负相关,与风无显著相关。     

云特征参数与降水相关性的研究

利用FY2C卫星和探空反演得到的云结构特征参数,结合地面降水,研究了云顶高度、光学厚度、云粒子有效半径和云厚度等云结构参数与降水的关系,并分类研究了层状云和对流云在不同降水强度情况下,云参数的频数分布规律及其与降水的关系。结果表明：通常云厚大于5km、云底较低、云粒子有效半径较大时,地面易出现降水,若云顶高于10km、云光学厚度大于20且云中无夹层或夹层稀薄时,地面雨强多大于1mm/h;对于层状云降水,当云光学厚度大于17时,地面出现降水的概率较大,随光学厚度值增加,地面雨强呈增大趋势;对于对流云降水,云顶高度和光学厚度相关性较好,云光学厚度大于17且云顶高于7km时,地面出现降水的概率较大,当光学厚度大于20时,地面雨强明显增大;层状云和对流云的降水概率均随云顶高度和光学厚度的增加而增大,降水概率与云光学厚度的相关性更为密切,光学厚度小于10的云很难产生降水,而云光学厚度大于20时,层状云和对流云的降水概率都会显著增加;综合云体的高度、厚度和云光学厚度等云参量的组合特征,对分析判断地面降水落区和降水强度更加有效。     

兰州不同时期黄土有机质碳同位素与气候的关系

基于兰州九州台黄土剖面的土壤有机质δ13C分析,讨论了兰州地区末次间冰期和全新世2个时期气候以及地表植被的变化特征.结果表明,该地区末次间冰期δ13C变化范围为-29.97‰～-25.52‰,平均值为-27.79‰;全新世δ13C变化范围在-20.82～-34.40‰之间,平均值为-28.99‰.从δ13C平均值来看,该地区在以上两个时期地表植被主要为C3植物.末次间冰期九州台剖面δ13C表现出3峰夹2谷的特征与同一时期深海SPECMAP曲线有着良好的对应,表明了该时期兰州地区的气候变化与全球是一致的,全新世土壤有机质δ13C所反映出的3个不同的变化阶段对应于早、中、晚全新世阶段.结合黄土高原其他剖面相应时期的土壤有机质δ13C的研究结果,我们观察到陕西关中地区的黄土剖面末次间冰期和全新世土壤有机质δ13C要大于黄土高原西部的兰州等地区,气候差异引起的地表植被中C3、C4植物比例不同是造成两地区土壤有机质δ13C差异的主要因素.研究结果表明,黄土高原土壤有机质δ13C是揭示该地区气候变化的一个良好代用指标.     

土壤电学的产生与发展趋势

根据国内外大量文献资料的分析以及作者的科研成果和实际工作经验,探讨了土壤电学产生的背景,给出了土壤电学的定义、学科分支、研究领域、发展趋势,提出了土壤电学的分支学科--土壤电腐蚀学和土壤电导学,旨在为开展雷电流入地引起的土壤物理化学变化研究,从微观和宏观角度揭示雷电流入地后的散流机理、增强土壤导电性的机理、降低土壤电阻率的机理、地下设施雷电防护机理,完善雷电从大气中形成到土壤中消散的物理过程的科学研究体系,为开发接地工程技术、地下金属设施防腐工程技术提供理论基础.     

土壤溶解性有机碳测定方法与应用

溶解性有机碳是土壤圈中一种非常活跃的化学物质,它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、迁移和毒性等行为均有显著的影响。在现代土壤研究中,出现了与溶解性有机碳相关的众多术语,分析方法也各有不同。从溶解性有机碳、水溶性有机碳、活性有机碳、易氧化碳、微生物量碳、可矿化碳不同术语的角度,概述了这类碳分析意义和测定方法,以期对土壤有机质应用研究起到积极作用。