不同水分条件下氨基酸添加对温带暗棕壤碳氮含量和甲烷排放的影响

【目的】解析土壤pH值与土壤氮以及CH_(4)排放速率与土壤碳氮含量间的相互关系,为明确碳氮转化及温室气体排放规律、优化温带森林暗棕壤的水分管理提供依据。【方法】以温带森林暗棕壤为研究对象,采用室内培养法,设置水分条件为土壤饱和持水量(WHC)的40%、60%、90%,通过向温带暗棕壤中添加两种不同性质的氨基酸,探讨其对土壤碳氮含量及CH_(4)排放的潜在影响,运用Pearson相关分析法分析土壤碳氮含量、pH值及CH_(4)排放速率间的相关性。【结果】(1)氨基酸处理显著增加了土壤可溶性有机碳(DOC)含量、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量及CH_(4)排放速率。亮氨酸处理使DOC、NH_(4)^(+)-N含量分别升高21.39%、45.10%,CH_(4)排放速率较CK升高3.20倍,甲硫氨基酸使DOC、NH_(4)^(+)-N含量分别升高21.39%、72.71%,CH_(4)排放速率较CK升高7.00倍;(2)不同氨基酸对土壤硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量的影响存在差异。亮氨酸处理使土壤NO_(3)^(-)-N含量升高了8.41%,但其对于土壤硝化作用的影响可能存在滞后性,而甲硫氨基酸能够显著抑制土壤硝化作用,NO_(3)^(-)-N含量显著降低了37.90%;(3)土壤不同水分条件对土壤DOC、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量及CH_(4)排放速率均存在显著影响。90%WHC使DOC含量升高11.95%~19.91%,使NH_(4)^(+)-N升高19.83%~35.46%,使NO_(3)^(-)-N降低10.05%~23.79%,使CH_(4)排放速率升高至另外两种水分条件的1.48~2.06倍。60%WHC条件使NH_(4)^(+)-N升高13.05%,使NO_(3)^(-)-N含量升高24.62%。60%WHC可能是温带暗棕壤硝化作用的最适含水量,90%WHC条件有利于DOC积累,同时对NO_(3)^(-)-N的产生存在明显抑制作用;(4)土壤pH与N H4+-N含量呈极显著正相关,与NO_(3)^(-)-N含量呈正相关。CH_(4)排放速率与NO_(3)^(-)-N含量呈极显著负相关,与NH_(4)^(+)-N含量呈负相关,与DOC含量呈极显著正相关。【结论】不同性质氨基酸添加在温带森林暗棕壤碳氮含量及CH_(4)排放中发挥的作用不尽相同。一定范围内,土壤水分含量的升高有利于土壤NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N、DOC的积累及CH_(4)的排放,但土壤高含水量条件对NO_(3)^(-)-N的产生具有抑制作用。因此,在研究温带森林暗棕壤碳含量、CH_(4)排放及氮转化机制时,建议关注不同氨基酸的差异性作用,同时考虑水分的变化。

水肥调控下土壤碳氮含量、酶活性和三七产量的响应特征研究

为揭示水肥对三七田土壤碳氮含量、酶活性和产量调控效应,明确三七不同生育时期最适水肥调控模式,于2018—2021年在云南省红河州泸西县三七种植基地开展田间试验,设3个灌水水平(5 mm, W1;10 mm, W2;15 mm, W3)和4个不同生育时期(根增期、苗期、花期、果期)施肥配比水平(25%∶25%∶25%∶25%,F1;20%∶25%∶30%∶25%,F2;15%∶30%∶30%∶25%,F3;10%∶40%∶20%∶30%,F4),以全生育期不灌溉施肥处理为对照(CK),研究不同水肥调控模式对土壤碳氮含量、酶活性、三七产量、总皂苷含量及各指标间相互关系的影响,同时采用CRITIC-VIKOR法对最适水肥调控模式综合评价。结果表明:灌水量和生育时期施肥配比对三七根增期、苗期、花期和果期土壤全氮、有机碳含量和脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性以及产量、总皂苷含量有显著影响(P<0.05),与CK相比,花期W2F3处理土壤全氮含量较其他处理显著提高7.69%~92.50%,W1F1处理土壤有机碳含量较其他处理显著提高5.11%~7.11%;根增期各灌水施肥处理土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性分别平均较CK增加7.20%、19.82%和47.44%,过氧化氢酶活性降低19.16%。与CK相比,收获后水肥调控处理三七水分利用效率平均提高53.83%,肥料偏生产力平均提高66.30%,W2F4处理产量最高(2 797.25 kg·hm^(-2)),W2F3处理总皂苷含量最高(176.34 mg·g^(-1))。综合评分法结果表明,三七根增期W3F1处理Q值为0.03,苗期W2F3处理Q值为0.02,花期W2F3处理的Q值为0.01,果期W3F2处理的Q值为0.02;根增期和果期最佳灌溉施肥方案为W3F1和W3F2,苗期和花期最佳灌溉施肥方案为W2F3。

基于地统计学的植烟土壤碳氮含量空间变异性研究

有机碳和全氮含量是影响土壤肥力与作物产量的重要土壤因子,区域内土壤碳氮含量的分布情况直接影响作物生产。通过解析云南省保山市烟区土壤碳氮含量空间分布情况,为区域植烟土壤肥力改良和优质烤烟生产提供科学依据和数据支撑。对保山市5县(区)72个植烟土壤点进行采样,测定土壤容重、田间持水量、土壤含水量、土壤酸碱度、有效土层厚度、土壤全氮含量和土壤有机碳含量等7项指标,采用径向基函数神经网络模型和克里格法建立土壤碳氮含量与土壤理化因子间的相关关系,预测土壤有机碳含量和全氮含量的空间分布特征。土壤碳氮含量与理化指标间的相关性分析表明,土壤全氮含量与土壤容重、土壤pH值呈显著负相关关系(P<0.05),相关系数分别为-0.235、-0.170;土壤有机碳含量与田间持水量、土壤含水量呈极显著正相关关系(P<0.01),相关系数分别为0.555和0.452;土壤有机碳含量与土壤pH值呈显著正相关关系,相关系数为0.190;土壤有机碳含量与土壤容重呈极显著负相关关系,相关系数为-0.636;土壤碳氮关系可用线性回归方程y=10.69+4.37x(r^(2)=0.137,n=72)表示;土壤平均全氮含量2.01 g/kg,土壤平均有机碳含量为33.60 g/kg,土壤平均碳氮比为16.71。径向基函数神经网络模型较多元回归模型对验证样点土壤全氮含量和有机碳含量的预测值与实际观测值的相关系数分别提高0.037和0.031,表明土壤理化因子与土壤碳氮含量之间的复杂关系能够通过径向基函数神经网络模型更准确地描述出来;47个验证点预测结果误差分析表明,与普通克里格法和回归克里格法相比,径向基函数神经网络模型和普通克里格法相结合的方法明显减低了土壤有机碳和全氮含量预测结果的平均绝对误差、均方根误差和平均相对误差。保山市5县(区)土壤碳氮含量由北向南存在明显差异,相关性分析结果表明,植烟区内的土壤理化因子对土壤有机碳含量和全氮含量的影响较大。因此,在烤烟生产上,应根据预测结果因地制宜,针对不同区域制定施肥方案,合理调控有机肥和氮肥的施用,保障烤烟高质量生产。

不同地理群体文蛤形态及碳氮含量的差异分析

为探究不同地理群体文蛤形态差异及碳氮含量的差异分析,采集了山东滨州、江苏如东、辽宁蛤蜊岗3个地理群体的文蛤180枚,测量壳长、壳宽、壳高等9个性状,进行相关性分析、通径分析、多元回归分析探究形态性状对体质量影响效果,并进行了文蛤碳氮含量差异分析,贝壳和软体组织碳氮含量与形态性状及体质量的相关性分析。试验结果显示,3个地理群体中大部分形态性状与体质量呈显著性相关(P<0.05),壳宽与体质量相关性最高,分别为0.919、0.640、0.696。山东滨州群体软体碳含量与小月面长呈显著性相关(P<0.05),辽宁蛤蜊岗群体软体氮含量与壳高呈极显著性相关(P<0.01)。基于通径分析和决定系数分析,壳宽、壳长、壳高分别是影响山东滨州、江苏如东、辽宁蛤蜊岗群体文蛤体质量的主要形态性状。通过检验偏回归系数的显著性,建立了3个群体形态性状对体质量的最优回归方程,辽宁蛤蜊岗地理群体文蛤壳和文蛤软体组织的固碳能力高于山东滨州和江苏如东群体。本试验探讨了文蛤不同地理群体形态性状对体质量性状的影响及文蛤贝壳和软体碳氮含量差异,结果可为文蛤地理群体的形态判别、种质资源分析和低碳可持续渔业研究等提供参考。

载畜率对冷蒿不同根际距离土壤细菌及其碳氮含量的影响

为了探究荒漠草原不同载畜率下半灌木植物冷蒿(Artemisia frigida)根、茎、叶碳氮含量与其根际、非根际土壤细菌群落结构的关系,利用高通量测序技术分析土壤(根际和非根际)细菌多样性和群落组成,测定根、茎、叶碳氮含量,分析细菌多样性与根茎叶碳氮含量的关系。结果表明:不同载畜率对冷蒿根茎叶的碳氮含量存在显著影响,中度和重度放牧会限制冷蒿的生长发育。不同载畜率下,根际土壤属水平下细菌的相对丰度均高于非根际土壤,根际与非根际土壤细菌Simpson指数、ACE指数均存在显著性差异(P<0.05)。冷蒿根茎叶碳氮含量与土壤中红色杆菌属和亚硝化球菌属的相对丰度存在相关性关系。

荒漠草原植物群落特征及土壤碳氮含量对增温和增水的响应

为探究全球气候变化对草地植物群落特征和土壤养分含量的影响,在模拟增加温度(T0:自然温度;T1:自然温度增加2℃;T2:自然温度增加4℃)和增加降水量(W0:环境降水量;W1:环境降水量增加25%;W2:环境降水量增加50%)的7~8年后,调查了内蒙古荒漠草原植物群落特征并测定了土壤碳和氮含量。结果表明:增温、增水及其交互作用显著降低了荒漠草原植物群落中多年生禾草和半灌木的重要值,而显著增加了多年生杂类草和一年生植物的重要值。此外,增温、增水和同时增加温度和降水量对物种多样性、土壤碳和氮含量的影响并不显著;随着温度和降水量的增加,物种多样性指数和土壤碳、氮含量呈上升趋势。回归分析表明:土壤微生物量碳和氮与植物功能群重要值显著相关(P<0.05),而土壤全碳和全氮与物种多样性显著相关(P<0.05),这说明长期增温和增水可能通过调节土壤碳、氮含量对荒漠草原植物群落特征产生影响。研究结果为气候变化下荒漠草原的可持续发展提供数据依据。

不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响

【目的】探究长期不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响,为合理施氮提供理论依据。【方法】基于设置在河南省许昌市张潘镇4个不同施氮水平11年定位试验,施氮量分别为0(N0)、180 kg·hm^(-2)(N1)、240 kg·hm^(-2)(N2)及300 kg·hm^(-2)(N3),分析不同处理土壤碳氮含量、团聚体分布及其碳氮含量的变化,并探寻长期施氮对小麦产量及其构成的调控路径。【结果】随着施氮量增加,各土层土壤团聚体分布呈现大团聚体(>0.25 mm)向微团聚体(0.053—0.25 mm)和粉黏粒组分(<0.053 mm)转化的趋势,显著降低了团聚体平均重量直径(MWD)。土壤碳、氮含量在0—20cm土层随施氮量增加而逐渐上升,20—40 cm土层呈先升高后降低趋势。与N0相比,0—20 cm土层各施氮处理土壤有机碳和全氮含量的平均增幅分别为13.1%—37.2%和19.4%—29.4%;20—40 cm土层的平均增幅分别为15.3%—32.2%和6.1%—29.3%。长期施氮处理显著提高了各粒级团聚体有机碳含量,与N0相比,施氮处理大团聚体有机碳平均含量提高31.6%—62.0%,微团聚体提高8.7%—61.2%,粉黏粒提高14.0%—81.7%。在0—20 cm土层,各粒级团聚体全氮含量亦随施氮量增加而增加,各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒中全氮含量平均增幅分别为32.6%—51.0%、25.7%—35.9%和3.2%—9.7%,且均以N3处理最高。在20—40 cm土层,各粒级团聚体全氮含量随施氮量增加呈先升高后降低趋势,各施氮处理大团聚体、微团聚体和粉黏粒全氮含量平均增幅分别为17.6%—35.2%、11.7%—24.0%和1.1%—12.9%,且均以N1处理最高。研究结果还表明,长期施氮显著增加了小麦成穗数和穗粒数,进而提高了产量。与N0相比,N1、N2和N3处理分别提高小麦产量188.1%、177.3%和173.2%。相关分析与结构方程模型分析表明,小麦产量与土壤碳、氮含量及团聚体中碳、氮含量均呈显著正相关,长期施氮通过改变土壤及团聚体中碳、氮含量进而影响小麦产量。【结论】综上,长期合理施氮提高了土壤及团聚体中碳、氮含量,提升了土壤肥力,促进小麦增产。在本试验条件下以施氮量180 kg·hm^(-2)时最优。

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。玉米产量与叶片全碳含量和碳氮比呈显著线性负相关,与叶片全氮含量呈显著线性正相关。不同程度干旱及施氮水平可通过影响玉米叶片碳氮含量及碳氮比来影响玉米产量。

基于稳定性同位素比率及碳氮含量差异的太子参产地溯源分析

目的:利用稳定同位素比率及碳氮含量差异,结合化学计量学,探讨太子参产地溯源应用的可行性,为太子参产地溯源识别提供新方法。方法:测定采自贵州、安徽、福建3个主产区太子参药材的稳定同位素比率以及碳氮含量。采用主成分分析(PCA)、正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)和Fisher判别分析(FLDA)对太子参进行产地判别。结果:不同产区太子参中的δD表现出产地差异;贵州太子参中碳含量平均值较高,福建太子参中氮含量平均值较高。采用稳定同位素比率和碳氮含量为指标进行PCA,样品基本上按照产地各自聚为一类。经OPLS-DA分析,差异成分为δ^(18)O、δ^(13)C、δD。根据主成分精简模型,仅以δ^(18)O和δ^(13)C为指标进行PCA和OPLS-DA,发现3个产区可以良好区分。δ^(18)O和δ^(13)C作为判别变量的FLDA经回代检验和交叉验证,产地判别准确率达100%和97.2%,对外部样品预测准确率达100%。结论:太子参中δ^(18)O和δ^(13)C具有产地特征,利用稳定同位素比率结合化学计量学可以实现对太子参产地的有效溯源,判别准确率较高,可作为太子参产地溯源的有效方法。

豫东南不同林分类型林地土壤碳氮含量与团聚体组成

为探究豫东南地区不同林分类型林地土壤碳氮水平与团聚体组成,采用野外样品采集与室内分析相结合的方法,分析撂荒地(对照)、女贞纯林、栾树纯林和女贞-柠条与栾树-柠条混交林林地土壤不同土层有机碳(TOC)、全氮(TN)、铵态氮(AN)、硝态氮(NN)、土壤微生物量氮(SMBN)含量和团聚体组成及其相关性。结果表明,纯林与混交林,林地土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN含量均高于撂荒地;与女贞纯林相比,女贞-柠条混交林土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN各土层平均值分别提高了39.86%、82.81%、36.02%、21.07%和95.59%;与栾树纯林相比,栾树-柠条混交林土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN各土层平均值分别提高了36.69%、50.38%、41.61%、30.66%和56.78%;随着土层深度增加,各林分林地土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN含量均逐渐降低,土壤养分库表聚效应明显;混交林土壤团粒结构趋于集中于≥2 mm的粒径;土壤TOC、TN、AN、NN和SMBN均与<0.25 mm粒径的团聚体呈负相关,其中,AN、NN与之呈显著(P<0.05)或极显著负相关(P<0.01)。种植林木有效提高了土壤碳氮含量,增加了土壤结构的稳定性。相较于纯林,混交林土壤的碳氮含量与土壤结构稳定性均高于纯林。

紫云英利用后减施化肥对水稻产量和产值及土壤碳氮含量的影响

通过大田定位试验,研究连续5年紫云英利用后不同化肥施用量对水稻产量和稻谷经济效益及土壤碳、氮含量的影响。试验共设6个处理,处理CK:不施紫云英和化肥(对照);处理CF:不施紫云英,施100%化肥(N、P2O5、K2O施用量分别为150、75、120 kg/hm2);处理A1:紫云英(22 500 kg/hm2,下同)+100%化肥+100%磷肥;处理A2:紫云英+80%氮、钾肥+100%磷肥;处理A3:紫云英+60%氮、钾肥+100%磷肥;处理A4:紫云英+40%氮、钾肥+100%磷肥。结果表明:施肥可以显著提高水稻产量,紫云英利用后化肥的增产效果更为显著,与CF相比,处理A2的早稻产量提高了7.7%,处理A3的水稻产量基本持平;紫云英利用后适当减少化肥用量可以增加水稻产值,与CF相比,处理A1的水稻产值增加了5.92%,处理A2的水稻产值的增加效果次之,增加了4.08%;处理A4提高水稻土壤有机碳和全氮含量的效果明显优于处理CF,A2处理的土壤有机碳、全氮含量比CF显著降低。综合以上研究结果,认为翻压紫云英可以代替部分化肥,增加水稻产量,减少生产成本,提高养分利用效率。

湘中丘陵区4种森林类型土壤微生物生物量碳氮含量

采用氯仿熏蒸浸提法,比较湘中丘陵区4种不同森林类型（杉木人工林、马尾松＋石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎＋青冈常绿阔叶林）土壤微生物生物量碳和氮含量及其季节动态变化,分析土壤微生物生物量碳氮含量与土壤养分含量、含水率的相关性.结果表明：4种森林各层土壤总有机碳、全氮平均含量的变化趋势基本一致,呈现出随着林分组成树种数量的增加而增大;南酸枣落叶阔叶林和青冈＋石栎常绿阔叶林各土层土壤微生物生物量碳和氮含量均高于马尾松＋石栎针阔混交林和杉木人工林,且以南酸枣落叶阔叶林最高,杉木人工林最低;土壤微生物生物量碳含量占土壤总有机碳含量的2.3％ ～2.9％,土壤微生物生物量氮含量占全氮含量的4.5％ ～6.4％,均以南酸枣落叶阔叶林最高,马尾松＋石栎针阔混交林最低;4种森林土壤微生物生物量碳和氮含量的季节变化均表现为“单峰曲线型”,呈现出“夏高冬低”型或“秋高春低”型,杉木人工林、马尾松＋石栎针阔混交林土壤微生物生物量碳含量季节波动幅度较其他2种森林明显,但其土壤微生物生物量氮含量季节波动幅度没有其他2种森林明显;土壤微生物生物量碳、氮含量与土壤总有机碳、全氮、碱解氮含量之间均极显著正相关（P＜o.o1）,但与土壤含水率不存在显著的相关性（P＞0.05）,初步揭示该地区4种森林土壤微生物生物量碳和氮含量的季节变化不直接受控于土壤自然含水率,4种森林与环境因子长期共同作用导致土壤总有机碳和全氮含量的差异是影响不同森林土壤微生物生物量碳和氮含量差异及其季节动态变化的主要因素之一.

杉木人工林细根不同根序形态和碳氮含量的比较

对莘口教学林场不同林龄杉木人工林细根各级根序的平均直径、比根长、比表面积、组织密度及碳氮含量差异进行分析。结果表明:随着根序级别的递增,3个林龄杉木细根的平均直径、组织密度和C含量及C/N均呈增加趋势,而比根长、比表面积和N含量均呈减小趋势;随着林龄的增加,杉木细根同一根序的比根长、比表面积与C含量和C/N呈凹型变化趋势,而平均直径和组织密度则呈凸型变化趋势,N含量没有明显的变化特征。可见,杉木细根不同根序间的形态和碳氮含量存在异质性,用根序分级方法可区分这种异质性,这可为今后杉木根系养分利用研究中细根的分级提供科学依据。

高寒草甸土地退化及其恢复重建对土壤碳氮含量的影响

针对我国青藏高原草地大面积退化及由此引发的一系列生态环境问题，从土壤生态功能恢复和区域可持续发展的角度出发，将原生高寒嵩草草甸封育系统作为对照，研究了土地退化对土壤碳氮含最的影响，检验了不同人工重建措施（3个人工种植处理：混播、松耙单播、翻耕单播和1个自然恢复处理）对土壤碳含量的相对影响程度。研究结果如下：原生植被封育处理每平方米土壤平均碳、氮含量分别为7．47kg和0．647kg，而重度退化地碳、氮含量分别为3．67和0．448kg·m^-2．可以推算，由于土地退化而造成的土壤（0-20cm层）碳氮丢失量分别为3．80kg·m^-2和0．199kg·m^-2，即高寒草甸土地退化导致0～20cm土壤层中50．87％的有机碳和30．75％的氮流失，可以看出高寒草甸土壤退化后流失的碳比氮多；混播处理、松耙单播处理、翻耕单播处理和自然恢复处理土壤单位面积有机碳含量分别是原牛植被土壤有机碳的70．5％，69．0％，49．0％和80％，单位面积氮含量分别是原生植被土壤全氮的86．9％，88．7％，71．1％和91．7％。但是，与重度退化地相比，除翻耕单播处理外，其它恢复重建措施均能部分恢复系统的碳氮含量，因此，将重度退化地进行自然恢复或松耙混播重建多年生植被可以作为系统固定碳（碳汇）的一个途径。

藏北高原不同海拔高寒草甸群落地上部分碳氮含量对模拟增温的响应

气候变暖影响着高寒植物的生长及其碳含量和氮含量。为了探讨藏北高原高寒草甸群落地上部分碳含量和氮含量对气候变暖的响应,2008年7月在西藏当雄县草原站沿着海拔梯度(即4 300、4 500和4 700 m)布设了一个模拟增温实验(增温方法采用开顶式生长室,开口和底部直径分别为1.00和1.45 m,高度为0.40 m)。通过统计分析三海拔高度上的高寒草甸的2011年7月和2012年7月的群落地上部分碳含量、氮含量和碳氮比,探讨了藏北高原高寒草甸群落地上部分碳含量、氮含量和碳氮比对模拟增温的响应。结果表明,模拟增温显著降低了海拔4 300 m 2011年7月10.5%(2.43 g·kg-1)的氮含量(F=14.95,P=0.018),显著增加了海拔4 300 m 2011年7月12.1%(2.27)的碳氮比(F=22.67,P=0.009);显著增加了海拔4 700 m 2012年7月16.3%(4.44 g·kg-1)的氮含量(F=17.03,P=0.015),显著降低了海拔4 700 m 2012年7月8.6%(1.24)的碳氮比(F=12.60,P=0.024);对三海拔2011年7月(4 300 m:F=0.89,P=0.400;4 500 m:F=0.28,P=0.627;4 700 m:F=2.65,P=0.179)和2012年7月(4 300 m:F=0.000 4,P=0.985;4 500 m:F=4.21,P=0.109;4 700 m:F=2.40,P=0.196)的碳含量都无显著影响;对海拔4 300 m 2012年7月(氮含量:F=0.13,P=0.736;碳氮比:F=0.10,P=0.764)、4 500 m 2011年7月(氮含量:F=0.01,P=0.912;碳氮比:F=0.12,P=0.750)和2012年7月(氮含量:F=0.48,P=0.525;碳氮比:F=0.004,P=0.951)以及4 700 m 2011年7月(氮含量:F=0.78,P=0.428;碳氮比:F=0.01,P=0.942)的氮含量和碳氮比都无显著影响。因此,模拟增温对高寒草甸群落地上部分碳含量、氮含量和碳氮比的影响随着海拔高度和观测年份发生变化。

高寒地区土地利用方式对土壤碳氮含量的影响

分析高寒地区不同土地利用方式下,土壤的更新、恢复与重建过程中土壤碳氮含量的变化;对高寒地区的小蒿草原生草地天然群落、多叶老芒麦＋冷地早熟禾混播人工群落、小嵩草退化群落的土壤养分的含量进行分析;0-20cm处土壤全氮水平、有机氮含量依次为原生小嵩草群落（2.6495、1.5905g/kg）〉退化草地群落（2.5490、1.5700g/kg）〉人工草地群落（2.34、1.5015g/kg）;0-20cm土层中全碳、有机碳的含量依次为原生小嵩草群落（15.6355、14.37g/kg）〉退化草地群落（13.609、11.359g/kg）〉人工草地群落（10.876、10.810g/kg）,植物群落的C/N均为原生小嵩草群落（5.90）〉退化草地群落（5.10）〉人工草地群落（4.65）。研究表明原生植物群落对氮的吸收能力最强,具有最高的有机质保持能力维持原生小嵩草群落的生态稳定性,对高寒地区土壤的更新、土壤的恢复与重建具有极其重要的意义。

塔克拉玛干沙漠南缘红柳沙包有机质碳氮含量与气候环境变化

干旱区红柳沙包沉积纹层具有计年和气候环境指示意义。以塔克拉玛干沙漠南缘策勒和安迪尔地区的红柳沙包为研究对象,通过TOC、TN和C/N分析,探讨气候环境变化。研究表明:红柳落叶C/N变化受到TN和TOC共同影响,但TN是主要因素。虽然受地理位置和人类活动影响,区域间的气候环境变化存在差异,但整个塔克拉玛干沙漠南缘地区,近400多年来,随大气CO_2浓度增加,气温持续升高,气候经历了1600-1690年(冷湿)、1691-1770年(冷干偏暖)、1771-1900年(冷湿偏暖)、1901-1990年(暖干)和1991-2010年(暖湿)等5个阶段。

不同土地利用方式土壤碳氮含量及储量分析

以贵州省威宁县东山河小流域不同土地利用方式下表层土壤为研究对象,研究不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量及其储量特征,为该小流域合理利用土地资源与评价土壤固定碳、氮的能力提供参考。通过野外采样与实验分析相结合,采用统计分析方法、线性回归模型及相关性分析,对小流域不同土地利用方式下表层土壤碳氮含量及储量的分布进行分析。结果表明:不同土地利用方式下SOC、TN含量大小依次为:草地(29.59±1.06 g/kg、2.87±0.07 g/kg)>耕地(25.73±0.93 g/kg、2.50±0.06 g/kg)>林地(23.99±1.63 g/kg、2.26±0.11 g/kg)。在该小流域中,草地SOC、TN密度分别为7.04±0.25 kg/m^2、0.68±0.02 kg/m^2,显著高于耕地与林地,SOC密度耕地(5.76±0.16 kg/m^2)最低,TN密度林地(0.55±0.03 kg/m^2)最低。SOC储量与TN储量变化规律相似,耕地(4.38×103t、4.25×102t)显著高于草地(2.18×10~3t、2.11×10~2t)与林地(1.99×10~3t、1.87×10~2t)。3类土地利用方式下SOC与TN之间具有良好的线性关系,并且其土壤碳氮比值(C/N)均在10.00左右。经相关性分析表明,3类土地利用方式下SOC、TN分别与碱解氮(AN)、C/N均呈极显著正相关。结论:东山河小流域不同土地利用方式下SOC、TN含量、密度及储量均表现出明显差异;从单位面积的碳氮储量来看,草地是小流域土地利用方式中最高的。

不同覆盖作物对马铃薯冬闲田土壤碳氮含量及酶活性的影响

[目的]筛选有助于提高马铃薯冬闲田土壤碳氮含量及酶活性的适宜覆盖作物。[方法]在马铃薯收获后设置裸地(T1)、紫花苜蓿(T2)、草木樨(T3)、冬小麦(T4)、黑麦草(T5) 5种覆盖处理,翌年返青后测定不同处理的土壤碳氮含量及酶活性。[结果]紫花苜蓿覆盖下的土壤TOC、DOC、DON、TN含量均高于其他处理,而土壤C/N低于其他处理;其土壤磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性均高于其他处理。[结论]该研究为提高马铃薯冬闲田土壤防风蚀能力提供科学依据。

半干旱区不同围封年限对草地土壤和微生物碳氮含量的影响

[目的]探究半干旱区草地根际土壤碳氮及土壤微生物量碳氮对不同封禁年限响应特征,为半干旱草地生态系统物质循环研究以及生态系统养分限制判定等提供依据,并为确定合理围封年限提供科学参考。[方法]以宁夏回族自治区固原市云雾山国家级自然保护区半干旱草原为研究对象,应用生态化学计量学方法对比分析放牧地与围封10,25,35 a样地根际土壤有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮和土壤微生物量碳氮含量及其化学计量特征变化过程与规律。[结果]围封显著增加了土壤碳氮含量,其最大值出现在封育25 a样地,随后下降。围封10,25 a和35 a样地土壤有机碳含量分别是放牧样地的1.37,1.83倍和1.38倍;总氮含量分别是放牧样地1.34,1.52倍和1.24倍。但土壤C:N随围封年限增加基本保持稳定,其值与土壤有机碳含量存在极显著相关,而与土壤总氮无明显相关性。与放牧样地相比,围封样地铵态氮含量随封育年限无明显变化,硝态氮含量和硝态氮:铵态氮比值则普遍下降,在围封25 a时最低。围封增加了土壤微生物量碳氮含量,围封10,25,35 a样地土壤微生物量碳含量较放牧地分别提高了20.5%,45.7%和15.1%;微生物量氮含量分别提高了24.7%,60.5%和40.9%。而微生物量C:N则随围封年限延长而下降,微生物量碳占土壤有机碳百分比对围封年限无响应。围封10,25 a样地与放牧地相比,微生物量氮占土壤总氮百分比和化学计量不平衡性(即土壤C:N与微生物量C:N比值)均无显著差异,但其值却在围封35 a样地显著增加。[结论]围封措施能够显著提高半干旱退化草地土壤碳、氮养分,促进土壤微生物活动,有利于退化草地恢复,但封育时间过长则可能产生负效应,封育25 a是草地长期封育措施中一个较为合理的围封年限。