影响C_4草本植物C/N比值变化的因素与土壤有机C积累的关系

文章对采自贵州从低海拔的东部到高海拔的西部且大致平行的石灰岩和砂岩两地带均生长的3种C4草本植物,即巴茅(Miscanthus floridulus)、白茅(Imperata cylindrica)和类芦(Neyraudia reynaudiana),以及相对应的土壤表层样品,进行了营养元素和C同位素组成分析;研究营养元素含量随着海拔的不同而出现的变化趋势,以及这些元素之间的相互协变作用,尤其是Ca和N之间的相互协变作用对植物的N含量、C/N比值和δ13C值的影响,以了解植物的C/N比值(指示植物残留物质量的一种标志)与土壤有机C积累的关系。研究结果表明,植物的N含量和δ13C值具有随海拔的上升而显著增大趋势,而植物的C/N比值在砂岩地区虽有减小的趋势,在石灰岩地带则没有。对所研究的C4草本植物来说,在土壤pH值为5.8的中性条件下显示出Ca的最大吸收,因此,Ca与其他营养元素之间的协变模式在两种土壤类型中表现出相反的倾向,并存在土壤交换性Ca的边界浓度:当土壤可交换性Ca的含量为2.24 mg/g,相应土壤的pH值在5.8以下时,随着土壤可交换性Ca浓度的增大,植物的N含量上升,而植物的C/N比值会显著降低;当Ca在边界浓度以上时,随着土壤可交换性Ca浓度的增大,植物的N含量下降,而植物的C/N比值有增加的趋势。由此可见。

C/N比值对猪粪堆肥腐熟的影响

以猪粪和米糠为原料进行高温好氧堆肥,研究堆肥C/N比值对猪粪堆肥腐熟的影响。结果表明,C/N比值对堆肥的腐熟有明显的影响,C/N比值为28的处理其表征堆肥腐熟的各项指标(GI、NH4+-N/NO3-N比值和T值)均好于C/N比值为18、35和40的处理,说明猪粪高温好氧堆肥适宜的C/N比值为28。

不同配方下甘蔗渣堆肥腐熟进程“C/N比值”变化特征

试验通过对不同配方甘蔗渣堆肥腐熟进程的"C/N比值"变化特征分析及堆肥后的基质的理化性状的测定,筛选出适宜的育苗基质配方。结果表明:基质配方6#、7#在理论上最为理想,即以地面堆沤方式,粪肥占堆体积的10%或者每立方米加入1 kg尿素,C/N比值在15～20,且能满足育苗需要的理化性质要求。理想配方的容重在0.5～0.8 g/ml范围内,总孔隙度70%～90%,持水孔隙度不低于50%。

三峡截流后长江口秋季TSM、POC和PN的分布特征

基于2004年11—12月长江口56个站位的悬浮体调查资料,分析了长江口区悬浮体总量(TSM)、颗粒有机碳(POC)和颗粒氮(PN)质量浓度的平面分布特征,探讨该区TSM及颗粒有机质的物质来源和三峡截流对长江三角洲的影响。结果表明,表、底层TSM与POC、PN质量浓度之间存在显著的正线性相关关系并都呈现出南高北低的格局,说明了长江悬浮颗粒物入海后主要沿东南方向输运。POC、PN质量分数与POC、PN的质量浓度不同,它们与TSM质量浓度对数有负相关关系。由于河口区底质再悬浮作用显著,TSM和POC、PN质量浓度呈现表层低、底层高的特点。长江口悬浮体主要来自长江径流和底质沉积物的再悬浮。与三峡截流前数据的对比表明,截流对目前长江口区的TSM和POC尚未造成明显的影响。

淹水胁迫对秋茄(Kandelia candel)幼苗叶片C、N及单宁含量的影响——一个关于碳素-营养平衡假说的实验

通过在福建厦门同安湾潮间带滩涂种植红树植物秋茄,测定不同滩面高程(黄海高程1.6,1.0,0.4m)下1年生秋茄幼苗叶片单宁、C、N、叶绿素含量及幼苗的生长指标,研究了淹水胁迫对秋茄幼苗次生代谢物质单宁的影响及作用机理。结果表明,随着滩面高程的降低,淹水胁迫增强,秋茄幼苗生物量、叶片C/N及单宁含量显著降低,在滩面高程0.4m处,与1.0m和1.6m相比,幼苗生物量分别降低了18.2%和47.0%,叶片C/N比值分别降低了17.5%和20.0%,相应地,叶片单宁含量也分别降低了44.6%和70.5%。秋茄幼苗叶片单宁含量与叶片C/N比值呈显著正相关(R=0.8425),表明秋茄幼苗叶片中C、N含量及单宁含量对淹水胁迫的响应符合碳素/营养平衡假说。

黄土高原中部黄土沉积有机质记录特征及C／N指示意义

C/N比值在湖泊沉积物研究中广泛用于反映有机质的来源;在冰缘冻土区、热带和地中海地区主要用于指示有机质的分解程度。然而,有关C/N比值在中国黄土沉积中指示意义的研究目前讨论的较少。选取位于干旱—半干旱区的黄土高原中部西峰和洛川竖井剖面为研究对象,对该区末次间冰期以来土壤有机碳及全氮的时间分布规律进行了初步研究,结果表明研究剖面磁化率、TOC和TN含量及C/N比值的垂直分布趋势一致,古土壤层的TOC和TN含量及C/N比值相对黄土层偏高,而TN含量值在整个序列均在0.03%～0.05%的低值范围,波动很小。因此,初步认为C/N比值在中国黄土高原地区主要响应上覆植被TOC输入的多少,即C/N比值在干旱—半干旱的黄土沉积序列更多地指示上覆植物生物量的大小。

虾夷扇贝家系闭壳肌脂肪酸与C/N相关性研究

以虾夷扇贝(Mizuhopecten yessoensis)的生长性状、闭壳肌脂肪酸组成与含量、闭壳肌C、N元素含量及其比值为主要考察指标,在对比选育家系的生长性状差异的基础上,分析了不同生长速度的虾夷扇贝家系闭壳肌脂肪酸组成与含量差异,研究了闭壳肌C、N元素含量及其C/N比值与脂肪酸含量的相关性。结果表明,不同扇贝家系闭壳肌的主要脂肪酸含量差异较小而相对丰度差异明显,EPA(3.59—4.09 mg/g)和DHA(3.03—3.46 mg/g)之和占比扇贝闭壳肌脂肪酸总量的47.19%—49.32%;不同家系的虾夷扇贝闭壳肌C、N元素稳态性较好,C元素和N元素的含量分别为(39.21±0.04)%和(10.62±0.16)%,C/N比值为3.70±0.06;相关分析表明家系闭壳肌C/N比值与TFA、SFA、PUFA、EPA以及DHA等脂肪酸含量呈显著负相关。因此,在进行虾夷扇贝生长相关选择育种时,可以结合闭壳肌脂肪酸组成与含量、闭壳肌元素C/N比值开展复合性状选育,从而为扇贝闭壳肌高品质脂肪酸家系选育提供科学依据。

几种化学药剂对悬铃木碳氮比值和花芽分化的影响

四种化学药剂处理的悬铃木，其冬季糖和氮含量均高于对照，春季则相反；并对新梢伸长有促进，对粗度有抑制效应；其中经ＧＡ３和乙硫氨酸处理的Ｃ／Ｎ比值增大，新梢成花量增加；乙烯利和２硫尿嘧啶处理的Ｃ／Ｎ比值减小，新梢成花量显著减少。

中国北方草地植物群落碳、氮元素组成空间变化及其与土壤地球化学变化的关系

碳、氮元素是土壤中的关键元素。在我国黄土高原北部-宁夏中东部处于荒漠化初期阶段的草地中,土壤的碳、氮元素组成出现了异乎寻常的特征,即相对于碳含量,氮含量异常偏低。认识造成这一现象的原因对我国北方草地的保护和重建具有重要意义。植被的输入是土壤中碳、氮元素组成的最为重要的控制因素之一。为认识植被碳、氮含量的空间变化对上述现象产生的贡献,对包括草地碳、氮异常区在内的区域进行了沿线植物群落的化学组成研究。结果表明:1.植物群落平均碳含量约为40%～50%,不同植物群落类型碳含量以苦豆子、达乌里胡子枝群落最高(44.225%),蛛丝蓬、骆驼蓬群落最低(35.516%)。绝大多数植物群落平均氮含量约为2%～4%,不同植物群落类型含氮量以猪毛菜、星状角果藜群落最高(4.482%),蛛丝蓬群落最低(1.356%);2.植物群落生物量空间分布与对应降雨量变化趋势一致,说明降雨量是限制群落地理分布的关键因子;3.植物群落与土壤C/N比值随纬度呈现不一致的变化规律,相关分析表明,两者呈现统计学上的显著负相关关系,相关系数为:r=-0.392(P<0.05,n=32)。上述结果表明,在研究地区荒漠化初期阶段的草地中,植被输入不是引起该区域土壤C/N异常升高的原因。

塘西河颗粒有机碳浓度季节变化及其来源分析

基于2014年塘西河下游水体中颗粒有机碳（POC）、叶绿素a为期1年的野外调查,结合颗粒有机物C/N比值、POC浓度与叶绿素a浓度比值（POC/Chl a）及降雨量等数据,分析了塘西河下游水体中POC浓度的季节变化规律、影响因素及其主要来源。结果表明,塘西河下游水体中POC浓度夏季最高,冬季最低,呈现出夏季〉春季〉秋季〉冬季的变化趋势;POC浓度与叶绿素a浓度呈现基本一致的变化趋势,说明两者具有共同的来源,但陆源输入对POC浓度变化产生一定的影响;水体中颗粒有机物C/N比值在5.11~8.15之间,年平均值6.12,POC/Chl a比值在16.24~32.18之间,年平均值为21.47,说明塘西河下游水体中POC主要来源于内源。通过计算,内源对水体中POC的贡献率在40.4%~80.07%之间,年平均值为62.55%,春、夏、秋、冬季内源贡献率分别是59.95%、70.24%、59.84%和58.48%。

EM技术在有机物料造肥上的应用研究

通过 EM技术在有机物料造肥上的应用研究结果表明 ,EM液不仅能够使有机物料 :小麦、玉米、大豆和水稻作物的秸秆腐熟分解 ,提高分解度 ,而且还能降低有机物料的 C/N比值 ,促进了秸秆中有效氮的释放 ,可提高土壤的有机质 ,培肥地力 。

黄土高原及周边地区土壤有机质对现代土壤磁化率的影响

磁化率是黄土-古土壤序列古气候研究的一个重要指标。本文调查了黄土高原及周边地区三种类型土壤的磁化率、土壤有机碳含量、有机碳同位素组成和碳氮比值等指标。样品采集自黄土-沙漠过渡区、黄土塬面和森林地区,代表了黄土高原地区主要的土壤类型。结果显示:黄土塬面、林区、黄土-沙漠过渡区土壤的磁化率变化区间分别为26.6×10^(-8)—61.4×10^(-8) m^3?kg^(-1)、68.6×10^(-8)—107.5×10^(-8) m^3?kg^(-1)、8.5×10^(-8)—44.4×10^(-8) m^3?kg^(-1)。黄土塬面土壤有机碳含量在0.05%到0.62%之间变化,而林区土壤的有机碳含量在1.19%到3.35%间变化。黄土塬面的土壤C/N比值也较低,在0.6到6.1之间变化,林区样品C/N比值在6.2到11.83之间变化。黄土-沙漠过渡区土壤磁化率较低,森林地区土壤磁化率较高,土壤磁化率与有机碳含量、C/N比值呈正相关关系。笔者认为有机质含量增加对土壤的磁化率增强有明显贡献。有机质含量较高时,更适宜土壤中磁性细菌的生长。同时,较高的有机质含量指示着较高植被覆盖,这也对土壤中磁性矿物增加有一定贡献。燃烧有机质还会使非磁性矿物更易转化为磁性矿物。这些因素都会增强土壤的磁化率。

基于碳稳定同位素示踪的金水河颗粒有机碳来源辨析

颗粒有机碳(Particle Organic Carbon,POC)在河流碳循环中占重要地位,并能提供流域内自然及人类活动的记录。通过采集和测定汉江上游金水河流域河岸带土壤和植物及河流中藻类和悬浮颗粒有机碳(POC)的季节性碳稳定同位素值和C/N比值,对河流水体中悬浮颗粒有机碳的浓度的季节性变化特征以及来源及其贡献进行了研究。结果表明,金水河流域水体中颗粒有机碳(POC)的浓度值存在明显的季节性变化特征,夏季>春季>秋季>冬季。河流上游轻度干扰区的POC浓度值明显低于中下游中度干扰区和严重干扰区。河流中POC主要来源于土壤有机质、C3植物和藻类3个端元,而来源于浮游生物和C4植物碎屑的贡献很小。各季节之间具体的来源及其贡献有所差异,且POC的来源及其贡献具有空间差异。因此,金水河水体中颗粒有机碳(POC)的来源及其贡献受到季节变化和人为干扰程度的影响。

巢湖西半湖水体中颗粒有机碳浓度季节变化及其来源研究

对巢湖西半湖水体中颗粒有机碳(POC)、叶绿素a (Chla)浓度开展为期一年的野外调查,结合颗粒有机物C/N比值、POC/Chla浓度比值及降雨量等数据,分析了巢湖西半湖水体中POC浓度的季节变化规律、影响因素及其主要来源。结果表明,巢湖西半湖水体中POC浓度呈现夏季最高,春秋季次之,冬季最低的变化趋势; Chla浓度与POC浓度变化趋势基本一致,水体中颗粒有机物C/N比值在4. 47-7. 86之间,年平均值5. 86,POC/Chla比值在72. 66-145. 68之间,年平均值为106. 58;上述研究结果说明巢湖西半湖水体中POC主要来源于内源。通过计算表明,内源输入对水体中POC的贡献率在55. 94%-100%之间,年平均值为82. 80%。

长期不同施肥对红壤碳氮储量的影响

利用20年长期肥料定位实验,研究了不同施肥条件下土壤全氮在0-20 cm、20-40 m、40-60 cm层次中分布特征。结果表明,不同施肥处理土壤全氮含量、C/N比值均以0-20 cm土壤层次中最高,随着土壤层次加深而出现下降。长期不同施肥处理后土壤全氮储量高低趋势为：有机肥料区组〉化学肥料平衡施用区组〉化学肥料不平衡施用区组,有机肥料和有机无机肥料配合施用效果最为显著。长期不同施肥,土壤碳氮比（C/N）无显著差异,长期施用有机肥料,土壤有机碳和土壤全氮数量同步上升,土壤C/N比值保持稳定。有机肥料与化学肥料配合施用能够提高土壤碳氮库容,是维持土壤肥力的最优施肥方式。

内蒙古达里湖全新世有机碳氮同位素记录与环境演变

内蒙古中东部的达里湖为一水文封闭型湖泊,位于现今东亚夏季风的北部边缘区,对区域环境变化十分敏感.本文对达里湖沉积中心提取的岩芯（DL04沉积岩芯）顶部8.5m沉积物进行了有机地球化学分析.15个全岩样品有机质的放射性碳测年结果表明：岩芯顶部8.5m涵盖了过去大约11500年.按约50年分辨率分析的225个总有机碳（TOC）、总氮（TN）含量、总有机碳/总氮（C/N）原子比值数据以及221个有机碳和有机氮稳定同位素（δ13C和δ13C）数据,详细揭示了全新世东亚夏季风边缘区的水文和生态变化历史.在距今11500 ～ 9800日历年（ca1.aB.P.）期间,所有地球化学指标均呈逐渐增大趋势,指示入湖河流逐渐增强,达里湖开始扩张,水生植物生产率逐渐升高;在9800 ～ 7700cal.aB.P.期间,TOC和TN含量以及C/N比值维持稳定高值,δ13C和δ15N值较小,指示湖泊维持高湖面状态,陆源输入和浮游植物生产率较高;在7700～ 5900cal.aB.P.期间,C/N比值和δ15N维持低值,TOC和TN含量呈现更高值,并且波动变化,δ13C值逐渐增大,表明湖面维持高水平,湖水显著变暖,浮游植物生产率显著升高,流域植被大幅度扩张;在5900 ～ 4850cal.aB.P.期间,TOC和TN含量,C/N比值以及δ13C值显著减小,δ15N值显著增大,暗示地表径流显著减弱,达里湖湖面显著下降,湖泊生产率快速下降;从4850cal.a B.P.开始,TOC和TN含量以及C/N比值呈逐渐减小趋势,δ13C和δ15N值呈逐渐增大趋势,表明湖面逐渐下降,湖水盐度、碱度升高,湖水可能变冷,湖泊生产率逐渐下降,流域植被收缩.全新世东亚夏季风边缘区水文和生态环境的变化可能直接或间接受北半球夏季太阳辐射量和区域季风降水强度的共同控制.

青藏高原达则错沉积物有机碳同位素特征及古气候环境意义

通过对达则错沉积岩心有机质碳同位素(δ^(13)C)和碳氮比(C/N)的分析,结合岩心浮游生物记录、营养盐记录以及温度和降水记录,探讨了过去一千年达则错沉积物有机质δ^(13)C的气候环境指示意义.结果表明,达则错沉积物有机质主要以湖泊自生的水生生物碎屑混合物为主;过去一千年,达则错在受人类活动显著影响之前,气候变化是影响沉积物有机质δ^(13)C形成的主要因素,在1050~1200 AD和1450~1650 AD气候寒冷干燥时段有机质δ^(13)C值显著偏重,反之则相反;过去150年,湖泊沉积物有机质δ^(13)C显著偏重,主要受人类活动导致湖泊营养盐浓度变化影响.本研究还表明对于营养结构较为单一,且西藏拟溞为绝对优势动物物种的半对流型湖泊,应用C/N值判断湖泊有机质来源是不可靠的,需要综合湖泊地理背景谨慎判断.

太湖五里湖富营养化的碳同位素记录

通过太湖五里湖表层沉积物柱样中总有机碳、总氮、总磷的变化,探讨了五里湖营养盐磷输入的历史记录,结合总有机碳碳同位素的分析,揭示了该湖富营养化和初级生产力的演化过程。总有机碳碳同位素值为-27.0‰～-26.3‰,平均-26.6‰,从底部向上波动变化,在深度12cm处最大,然后向上逐渐减小,5cm处降至最小,随之向上逐渐增大,反映了随着人为活动强度的加大,该湖水体富营养化程度逐渐加剧的特点,并且总有机碳碳同位素与有机碳、氮原子比值记录了湖泊水生植物群落由水草为主-草藻结合-藻类为主的演替过程。