季节性冻融期间五台山典型植被土壤氮矿化特征

针对气候变暖、土壤季节性冻融格局改变对高山地区土壤氮矿化过程的影响,采用土壤原位培养法,研究五台山林线附近草甸(CD)、华北落叶松(HL)和云杉(YS)等典型植被群落土壤氮矿化特征。结果表明:各群落土壤铵态氮含量大于硝态氮含量。CD土壤矿质氮总量(铵态氮+硝态氮)在冻结初期减少,深冻期增加,融化期减少,生长季增加。HL和YS土壤矿质氮总量在冻结初期减少,深冻期到生长季一直增加。各群落土壤净氮矿化量和净氮矿化速率在冻结初期到深冻期增加,融化期降低,生长季增加。HL和YS之间土壤矿质氮总量、土壤净氮矿化量和净氮矿化速率始终无显著差异,CD与HL(p0.05)、YS(p0.05)之间存在显著差异。季节性冻融期各群落土壤净氮矿化量和净氮矿化速率低于生长季,但也表现出明显的矿化作用。在整个培养期内(季节性冻融期+生长季),HL供氮能力最强,YS次之,CD最弱。冻融循环可促进土壤氮矿化,增加土壤矿质氮含量,为春季植物生长提供了必要的营养物质,但这一过程也增加了土壤氮素的流失风险。研究成果对高山生态系统土壤氮矿化的研究提供参考。     

云南曲靖烟区典型植烟土壤氮素矿化规律研究

以云南曲靖烟区的主要植烟土壤为研究对象,采用Warning淹水培养方法,研究了不同类型土壤的氮素矿化过程。结果表明,淹水培养0-14 d宣威水稻土、罗平黄壤、罗平红壤、宣威红壤和宣威紫色土土壤铵态氮含量迅速增加,此期间的氮累积矿化量约占最高氮矿化量的83.7%。14 d后,宣威水稻土、罗平黄壤、宣威红壤和罗平红壤土壤铵态氮含量缓慢增加,表现为氮素的持续矿化;罗平红壤培养28 d土壤铵态氮含量达到最高值,其他3个土壤在42 d达到最高值;而宣威紫色土在14 d后土壤铵态氮含量持续减少,表现为氮素的固定。培养过程中(除42 d外),土壤铵态氮含量均表现为罗平黄壤、宣威水稻土>宣威红壤>罗平红壤>宣威紫色土。土壤氮累积矿化速率随培养时间逐渐降低且符合对数函数,罗平黄壤最高,宣威紫色土最低。罗平黄壤、宣威水稻土、罗平红壤土壤氮矿化率随培养时间逐渐增加,罗平黄壤的土壤氮矿化率最高,宣威紫色土最低。说明罗平黄壤和宣威水稻土的供氮能力较强,生产中应适当降低氮肥用量;宣威紫色土的供氮能力较弱,生产中适当补充氮肥,促进烟苗生长。     

烟秆生物质炭对土壤碳氮矿化的影响

为优化烟草废弃物的资源化利用,采用室内培养试验,研究了烟秆生物质炭对土壤有机碳、有机氮矿化特征的影响。结果发现,与对照(生物质炭添加质量分数为0.0%)相比,添加烟秆生物质炭后能一定程度促进土壤有机碳的矿化,且1.0%添加量处理的有机碳累积矿化量最高,其次为0.5%及2.0%的添加量处理;与其他处理相比,2.0%添加量处理能显著降低土壤总有机碳的累积矿化率,促进土壤中有机碳的积累;添加烟秆生物质炭对土壤无机氮含量、有机氮的矿化及硝化速率均无显著影响。说明较高量的烟秆生物质炭(2.0%)添加能提高土壤有机碳含量,对于烟田土壤的增碳固氮效应及废弃烟秆的资源化利用方面具有重要指导意义。     

典型植烟土壤氮素矿化研究

以湖南、湖北和山东烟区的主要植烟土壤为研究对象,采用Warning淹水培养方法,研究了不同类型土壤的氮素矿化过程。结果表明,淹水培养0~14 d为土壤铵态氮含量快速增长期,培养14 d的土壤铵态氮含量显著高于培养始期,土壤氮素矿化速率为正值,表现为氮的矿化。15~28 d土壤铵态氮含量变化较小。28 d后土壤铵态氮含量逐渐降低,各阶段的土壤氮素矿化速率为负值,表现为氮的固定。在氮素矿化阶段,土壤铵态氮含量表现为水稻土>黄棕壤(南漳)>黄壤>黄棕壤(利川)>红壤、褐土。在整个培养过程中,水稻土的铵态氮含量最高,棕壤和褐土的铵态氮含量最低,说明水稻土的氮素供应能力较高,棕壤和褐土的氮素供应能力较低。回归分析表明,培养7、14、21和28 d的氮累积矿化量与土壤有机质含量和全氮含量呈极显著或显著正相关关系,说明有机质和全氮含量是评价土壤供氮能力的有效指标。