岩性和种植年限对火龙果地土壤碳、氮、磷生态化学计量特征的影响

以石漠化问题突出区域——广西平果县太平镇耶圩火龙果种植园不同岩性背景(白云岩、碎屑岩)和不同种植年限(1、3、5a)土壤为研究对象,采用相关性分析和冗余分析方法探讨了不同岩性背景和火龙果种植年限下土壤碳、氮、磷生态化学计量特征及其影响因素。结果表明：①白云岩区土壤全磷含量显著高于碎屑岩区,而土壤有机碳含量、生态化学计量比(C/N、C/P和N/P)显著低于碎屑岩区;且白云岩和碎屑岩背景下的生态化学计量比(5. 96、11. 78、1. 96和8. 71、19. 78、2. 28)均远低于全国水平。②随着火龙果种植年限的增加,土壤有机碳、全氮含量和C/N、C/P、N/P呈现出逐渐增加的趋势,而土壤有效氮、全磷和有效磷含量无显著变化规律。随着土层深度增加,土壤有机碳、全氮、有效氮含量和C/N、C/P、N/P均增加,而土壤全磷含量无明显变化规律。③土壤C/N和C/P与有机碳、有效氮均呈显著正相关(P<0. 01),而与土壤水分、容重呈显著负相关,土壤N/P与全磷呈显著负相关。④冗余分析表明不同岩性背景和火龙果种植年限下土壤有效氮含量是土壤碳、氮、磷及其生态化学计量比的重要影响因子,且呈显著正相关关系(P<0. 01)。白云岩背景下火龙果的生长受到氮元素的影响更大,长期火龙果种植有利于碳、氮元素固存,土壤有效氮含量是影响土壤碳、氮、磷及其生态化学计量比的关键因子。     

广西岩溶区灌木林地凋落物—土壤碳、氮、磷化学计量特征

文章对广西7个典型岩溶石山区（隆林各族自治县、凌云县、东兰县、河池市金城江区、罗城仫佬族自治县、融水苗族自治县和桂林市雁山区）、63个灌木林地样方土壤及环境因子进行取样和调查,研究典型岩溶区土壤和凋落物有机碳（C）、全氮（N）和全磷（P）的化学计量特征及其影响因素。结果表明：（1）研究区灌木林地0~40 cm土壤C、N、P平均值分别为31.90 g·kg⁻¹、3.95 g·kg⁻¹和2.65 g·kg⁻¹,变异系数分别为40.13%、41.46%、65.24%;C/N、C/P、N/P平均值分别为8.10、14.82、7.80,变异系数分别为14.88%、48.78%和41.33%;0~20 cm土壤C/N、C/P、N/P值略高于20~40 cm土壤;0~20 cm和20~40 cm土壤C/N、C/P和N/P组间均存在显著差异;（2）土壤养分元素含量之间均存在极显著相关性,土壤养分元素生态化学计量特征与凋落物N、P含量显著正相关,与凋落物C/N显著负相关;土壤P含量与海拔显著正相关,土壤C/N与年平均气温呈负相关关系;年平均降水量与土壤C、P呈中等负相关关系;年平均气温与土壤C、C/N、C/P呈负相关关系,与土壤N呈正相关关系。广西岩溶区土壤和凋落物均具有低碳高磷的特征,凋落物氮、磷是影响岩溶灌丛土壤养分化学计量特征的重要因子,年均温升高会促进土壤N增加,降低土壤C/N,年均降水量增加会降低土壤C、P含量。     

放牧对峰丛洼地植物-土壤C、N、P化学计量特征的影响

以西南典型岩溶峰丛洼地平果石漠化区为研究区,选取受放牧干扰和未受放牧干扰植被样地,开展放牧干扰对植物-土壤C、N、P元素生态化学计量学特征影响的研究。结果显示,（1）6种受放牧干扰样地土壤（0～20 cm）的C、N、P含量均值分别为6.27 %、0.57 %、0.088 %;植物根、茎、叶和凋落物C、N、P含量均值分别为442.15 g·kg-1、8.33 g·kg-1、0.73 g·kg-1。放牧干扰下,植物和土壤C、N、P含量减少,变异系数增大,容易导致石漠化发生和恶化;（2）6种典型样地土壤C∶N、C∶P、N∶P均值分别为10.76、73.94、6.76;植物根、茎、叶和凋落物C∶N、C∶P、N∶P分别为53.62、669.50、12.53。与无放牧干扰样地相比较,受放牧干扰的样地植物和土壤C∶N、C∶P、N∶P化学计量比呈下降趋势,放牧干扰在一定范围内能提高土壤P的有效性,但当N∶P比值减少到一定程度时,植物的生长受N限制。（3）恢复样地的土壤-植被C、N、P及其比值都优于干扰样地,放牧干扰能在短时间内造成环境迅速退化和石漠化的发生和加剧。禁牧后土壤和植物养分能在短时间内得到修复和改善,尤其是草本饲料类植物经短时间自然恢复后得以恢复正常生长发育。（4）在岩溶峰丛洼地石漠化区,土壤和植物的C、N、P、C∶N、C∶P、N∶P关系密切,相互之间具有促进或抑制的作用,共同影响植物的生长发育和石漠化演变方向。      

建三江地区土壤氮磷生态化学计量空间异质性特征及其影响因素分析

土壤全氮(TN)、全磷(TP)及氮磷比(N/P)是衡量土壤肥力和土壤质量的重要指标,研究其空间异质性特征对土壤养分管理以及生态环境监测等政策的制订具有重要意义。本文通过土样采集和室内实验分析,结合地统计分析及地理信息系统(GIS)等方法,对建三江地区表层(0~20 cm)土壤中的氮、磷生态化学计量空间变异及影响因素进行研究。结果表明:土壤全氮、全磷以及氮磷比的均值分别为2.49×10-3、0.81×10-3和3.20。土壤全氮和氮磷比空间自相关性很强,而土壤全磷空间自相关性处于中等程度,且均符合指数模型。从空间分布来看,土壤全氮高值区主要呈斑块零星分散在东部、南部和西北地区,而低值区主要在西北和中西部地区零星分布;土壤全磷高值区主要分布在东部和西北地区,中部地区则为低值地区;土壤氮磷比分布则呈镶嵌状,高值区以斑块状分散于中部、南部和东北部地区,而低值区主要位于西北地区。研究区土壤类型、第四系类型和土地利用类型是影响土壤氮、磷生态化学计量特征的重要结构性和随机性因素,而土壤母质和地貌类型则对土壤氮、磷生态化学计量特征影响不大。     

河北张家口市某种植区土壤营养元素生态化学计量与空间分异特征

应用地统计学、生态化学计量学和GIS技术,对河北省张家口市万全区某种植区的表层土壤N、P、K₂O、CaO、MgO、S、Mo、Mn、Fe₂O₃、B、Corg、pH等参数含量特征、趋势分布、空间变异性及生源要素的分布特征进行研究。结果表明,研究区Corg属于较强分异型,变异系数为71.54%,其余元素均属于弱或均匀分异型。N、P、K₂O和pH整体呈现极丰富和丰富等级,S、Mo、Mn、Fe₂O₃、B和Corg则处于缺乏和极缺乏等级。通过不同趋势阶数中误差的比较叠加块金系数分析,初步确定研究区可分为3种预测类型,即无趋势预测、一阶趋势预测和二阶趋势预测。K₂O、CaO、MgO、S、Mn和Corg主要受结构型影响,N、P、Mo、Fe₂O₃、B和pH主要受结构型和随机性混合影响,其中S和Mo的变异函数表面具有较弱的方向性。生态化学计量学表明,生源要素平均含量K₂O>Corg&...     

三江源高寒草甸土壤化学计量特征及酶活性对不同退化程度的响应

Soil stoichiometries and enzyme activities are important indices for plant growth and nutrient cycles. In order to explore the changes and interaction between soil stoichiometries and enzyme activities during the deg⁃ radation of the alpine meadow in the headwaters of Three Rivers,the field sampling and laboratory analysis was used in this study. The effects of different degradation degrees（natural vegetation,light degradation,moderate degradation and severe degradation） on the soil organic carbon （SOC）,total carbon （TC）,total nitrogen （TN）,total phosphorus（TP）,total potassium（TK）,pH,soil stoichiometries and enzyme activities and their interactions were analyzed. The results show that：（1）With the aggravation of degradation degree,SOC and TN contents in different soil layers showed an overall decreasing trend,while TK contents showed an increasing trend,and there was no significant difference among soil layers. TP content showed the highest values in light degradation areas,with all the values greater than 0. 7 g·kg-1. The pH value did not change significantly with the degradation degree. （2）The stoichiometric ratio of C,N,P and K of soil decreased with degradation degree,and the ratios of carbon to nitrogen were relatively stable. （3）The activities of β-1,4-xylosidase（BX）,β-nacetylglucosaminidase（NAG）,acid phosphatase（AP）,β-fiber diglycosidase（BCE）and β-glucosidase（BG）in different soil layers were higher in the light degradation（P<0. 05）than other levels of degradation. （4）SOC,TN,TP content and stoichiometric ratios were positively correlated with the activities of AP,BG,BCE,BX and NAG,while pH was negatively correlated with the activities of five enzymes（P<0. 05）. In conclusion,the degradation of alpine meadow is closely related to soil stoichiometries and soil enzyme activities,and soil stoi⁃ chiometries and enzyme activities showed great differences among different degradation stages. Our results pro⁃ vide a scientific basis for the treatment and restoration of alpine meadow at different degradation stages. Copyright © 2023 Institute of Microbiology, CAS. All rights reserved.     

广南县幅岩溶区与非岩溶区土壤碳氮磷生态化学计量比空间变异分析

借助1∶25万云南省广南县幅土壤地球化学调查数据,并利用单因素方差分析、多重比较法以及地统计学方法,对岩溶区和非岩溶区土壤碳氮磷生态化学计量特征及其空间分布进行了对比分析。结果显示:广南县幅岩溶区土壤中有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量显著高于非岩溶区,而碳氮比（C∶N）、碳磷比（C∶P）、氮磷比（N∶P）显著低于非岩溶区;无论是岩溶区还是非岩溶区,表层（0～20 cm）SOC、TN、C∶N、C∶P、N∶P均显著高于深层（＞100 cm）。克里格空间插值结果表明,研究区表层土壤中SOC、TN、TP含量具有东高西低的特征,而C∶N、C∶P、N∶P具有低值区集中于东部、高值区散布在西部的空间分布格局。成土母质和土壤类型等自然因素严重制约了研究区土壤碳氮磷的空间变异,同时土地利用变化等人为因素也起到了不可忽视的作用。      

安溪县光德村地氟病区生态地球化学特征

在安溪县光德村地氟病区进行生态地球化学调查发现,岩石、土壤、饮用水、水稻、蔬菜中F含量较高,而Cu、Mo、Ca等人体必需的元素严重缺乏;饮用水中F严重超标, F-高达4.18 mg/L,达地下水Ⅲ类标准的4倍之多,且水质pH低于饮用水标准的下限6.5,属酸性水质,不适合饮用,该地区特殊的生态地球化学环境是导致地氟病的主要原因。     

苏北潮滩湿地不同生态带碳、氮、磷分布特征*

通过对比苏北潮滩湿地不同生态带的表层以及柱状沉积物中总有机碳、总氮、总磷和有机磷含量,并结合不同植被不同植株部位中碳、氮、磷的含量变化,分析了潮滩沉积物中碳、氮、磷的垂向和水平分布特征与规律,探讨了不同生态带以及潮滩植被对碳、氮、磷等生源要素的富集作用。对比分析结果表明:苏北潮滩湿地各生态带对不同的测量指标有着不同的富集作用,互花米草滩的总有机碳、总氮和有机磷含量要远大于其他几个生态带,光滩沉积物中总磷的含量最高; 粒度效应是控制互花米草前缘地带以及互花米草滩沉积物中有机碳和氮分布的一个重要因素,盐蒿和芦苇滩中有机碳和氮的分布更多的是受粒度之外的其他因素影响; 不同生态带表层沉积物中的C/N比值分布,大致可反映其有机物来源的差异,而不同生态带中柱状沉积物中的C/N比值相对接近,很难根据C/N比值大小来对不同生态带中的有机物来源进行判断,这可能是埋藏在柱状沉积物中的有机物更多的受到了早期成岩作用造成的。植被对潮滩湿地中碳、氮、磷的分布有着重要影响,3种物质在互花米草、盐蒿和芦苇中的含量差别不是很大,因此潮滩植被对沉积物中上述3种物质的贡献差别主要是由不同植被的生物量和其所处环境的沉积动力差异造成的。     

东北水稻产区土壤-作物系统锌元素生态地球化学特征

以东北主要水稻产区为研究区,以土壤-作物系统锌元素地球化学为研究对象,进行了系统的野外调查和土壤、水稻样品的采集、测试及统计分析。研究结果表明,东北水稻产区土壤表层锌含量介于11.01~94.95 mg/kg之间,平均值为43.97 mg/kg,锌含量总体处于缺乏状态;籽实锌含量介于14.27~36.92 mg/kg之间,平均值为24.70 mg/kg,样品中97.56%的籽实锌含量满足人体需要从谷物摄取到的量,品质优良;水稻籽实锌生物富集系数从高到低依次为草原风沙土、草甸土、盐渍水稻土、黑土、淹育水稻土、水稻土、暗棕壤、草甸白浆土;水稻籽实中锌元素的富集与土壤表层硼、锗、铋、镉、铅、锂、铍等元素含量呈现不同程度的显著负相关。     

土地利用方式对广西平果喀斯特土壤碳氮磷全量与易利用组分的影响

以广西平果喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站及周边地块的三种土地利用方式（退耕林地、退耕草地、耕地（甘蔗地和玉米地））为研究对象,通过采集0~15 cm表层土壤,分析土壤的理化性质和土壤碳、氮、磷全量与易利用组分及其关系,以期能更加准确地理解和把握退耕还林还草、土地利用方式转变对喀斯特地区土壤碳、氮、磷全量及易利用组分的影响。结果表明：（1）与耕地相比,退耕后林地和草地土壤pH值显著升高,大团聚体、速效氮显著增加,微团聚体、速效磷显著减少。（2）退耕后林地和草地土壤有机碳较耕地显著增加,林地和草地分别是甘蔗地的1.98和1.88倍,分别是玉米地的2.15和2.04倍。林地和草地土壤微生物生物量碳、全氮、微生物生物量氮较耕地也明显提高。对于磷,草地全磷（1.04 g·kg⁻¹）最高,其次玉米地（0.81 g·kg⁻¹）,且甘蔗地和玉米地的可溶性磷均显著高于林地和草地。在土壤碳氮磷生态化学计量比方面,林地的OC/TP、TN/TP显著高于草地和耕地,而草地和耕地没有显著差异。（3）土壤容重、团聚体结构、pH、速效氮、速效磷都与土壤碳、氮、磷全量与易利用组分有着显著的相关关系。上述结果表明,退耕还林还草、土地利用方式转变显著提高了喀斯特土壤碳、氮水平,提升了土壤质量,退耕还林还草、转变土地利用方式是喀斯特地区石漠化治理、生态环境保护的重要、有效途径。     

九寨沟优势植物凋落物叶片淋溶的碳氮磷释放特征

通过对九寨沟水体中两种优势植物落叶的碳氮磷淋溶动态分析发现：初期总溶解碳氮磷释放在48 h内逐渐稳定,表明短期的淋溶过程就可以导致较大比例的元素释放;磷的短期平均可溶出比例为29.61%,表明淋溶是植物磷元素释放的重要途径;估算得出九寨沟植物叶片碳氮磷贡献总量分别可达20 577 t.a-1,2 101 t.a-1,1 402 t.a-1。研究表明九寨沟植物凋落物淋溶是水体碳氮磷的重要来源,也是影响钙华沉积的重要因素。分析凋落物养分溶出特征,可为九寨沟生态系统的健康发展提供数据支撑。     

喀斯特坡地不同土地利用方式碳氮流失的水文驱动特征

喀斯特坡地壤中流与地表径流并存,共同驱动了土壤关键生源物质的迁移,造成该区土壤生产力下降、地下水污染。为揭示喀斯特坡地土壤碳氮流失途径及其水文驱动机制,本研究以喀斯特坡地径流微区（2 m×1.2 m）为研究对象,分析了火烧、轻度砍伐、重度砍伐、人工林、耕地、牧草6种不同土地利用方式对土壤碳氮流失途径、形态及通量的影响。结果表明：降雨是土壤碳氮流失的主要驱动因子,降雨产流阈值为16 mm,55 mm时达到产流峰值。各土地利用方式仅在暴雨下有显著差异,其中,人工林的土壤碳氮流失量较大,而重度砍伐的流失量较小。土地利用方式不改变土壤碳氮的流失途径,各土地利用方式均以地表流失为主（51.29%~75.15%）,壤中流为辅,其中壤中流主要通过A层流失(65.20%~89.12%)。氮素流失形态以${\rm{NO}}_3^{-}$-N为主（45.84%~56.49%）。研究结果可为揭示喀斯特坡地生源物质流失过程及其水文驱动机制、研发水土流失与面源污染阻控技术提供参考。     

土壤冻融过程对祁连山森林土壤碳氮的影响

利用祁连山区3个气象站常年监测的冻土与温度资料,研究了0~60 cm层次土壤有机碳和全氮分布及与海拔高度、土壤温度的关系,并在室内模拟研究了冻融过程（-20~15 ℃）对祁连山青海云杉林和高山灌丛林土壤有机碳和氮矿化过程的影响. 结果表明：土壤的有机碳和全氮含量随海拔上升呈增加趋势,土壤有机碳和全氮含量与海拔呈显著正相关关系,与土壤温度呈显著负相关关系. 室内模拟实验表明,经过多次冻融循环过程,冻融处理抑制了土壤有机碳矿化过程,对照处理土壤有机碳矿化速率高于冻融处理. 冻融次数也是影响土壤有机氮矿化的一个重要因素,经过42次冻融,青海云杉林和高山灌丛林土壤中有机氮质量分数分别提高了2.42倍和2.82倍. 土壤冻融过程促进了土壤有机氮的矿化,有利于土壤中有效氮的累积.     

广东雷州半岛土壤氮、磷、钾元素地球化学特征及其土壤肥力评价

广东雷州半岛位于中国大陆最南端,是中国菠萝、香蕉、甘蔗等农产品重要产地.土壤氮、磷、钾等养分是作物生长需要最多的营养元素,对农业发展至关重要.文章通过对雷州半岛土壤取样,首次对该地区土壤氮磷钾的背景特征进行了分析,研究了不同成土母质、不同土地利用类型氮磷钾的含量水平,探讨了氮磷钾人为影响因素和时空演化规律,并进行了土壤...     

The distribution characteristics of nitrogen and phosphorus in the ecological system of Mt. Beigu wetland

The Mt. Beigu wetland, which has undergone periodical changes in water level, lies by the Yangtze River, and its dominant plants are Phragmites communis, Phalaris arundinacea and Polygonum lapathifolium. In order to study the distribution characteristics of nitrogen and phosphorus in the ecological system of the Mt. Beigu wetland, the authors measured the contents of total nitrogen and total phosphorus in Phragmites communis, Phalaris arundinacea and Polygonum lapathifolium, and the contents of nitrogen and phosphorus in the wetland soils with different plant species. In addition the authors investigated the influence of various plants on the spatial and seasonal (spring/autumn) distributions of nitrogen and phosphorus in the wetland soil. The contents of nitrogen and phosphoms in Phalaris arundinacea are significantly higher than those of the other two plant species in the same part. Secondary pollution of phosphorus in the wetland results mainly from Phalaris arundinacea. Phragmites com-munis effectively carries away nitrogen and phosphorus in the wetland soil in the wet season. The capacity of Poly-gonum lapathifolium to remove nitrogen is lowest among the 3 species of plants. These findings offer a theoretical foundation for the selection of plant species to restore the ecological environment and for the selection of time and depth for purging silt on the riverside wetland.     

分级式除磷脱氮工艺探讨

综合考虑生物除磷与脱氮对环境条件的要求,提出了分级式除磷脱氮的工艺模式,旨在将聚磷菌与硝化菌分别控制在两级反应器中优势生长,以解决硝化菌与其他细菌混合生长系统在除磷与脱氮过程中存在的矛盾关系,达到优化除磷脱氮目的.探讨了分级式除磷脱氮的工艺流程、优化除磷脱氮的可行性及研究要点.     

岩溶山区土地利用方式对土壤活性有机碳及其分布的影响

对重庆中梁山不同土地利用方式下的0～50cm土壤活性有机碳含量和分布进行研究。结果表明:不同利用方式土壤有机碳(SOC)含量大小顺序为:竹林＞菜地＞草地＞林地＞园地＞弃耕地,且均表现为0～20cm层大于20～50cm层;土壤溶解性有机碳(DOC)含量平均值大小顺序为:林地＞竹林＞弃耕地＞草地＞园地＞菜地,土壤溶解性有机碳占土壤有机碳的比例随土层深度增加而增加;土壤易氧化有机碳(EOC)含量及其剖面分布与土壤有机碳含量变化相一致,相关分析表明,两者的相关性达到极显著水平(R=0.852,P＜0.0001),对土壤有机碳变化反应敏感。