贵州石灰岩和砂岩地区C_4和C_3植物营养元素的化学计量对N/P比值波动的影响

陆地生态系统植物的生长受到营养元素氮(N)和磷(P)的可利用性的限制。已有的证据表明营养元素的相对丰度将控制生态系统的营养元素循环和能量流动的速度。文章提出如下假设:为了适应环境的变化,植物具有可伸缩性地调整营养元素含量的能力,也就是营养元素化学计量比值变化的能力,植物N/P比值波动的影响不仅来源于N对P的相对可利用性的变化,也来源于其他营养元素化学计量的变化,尤其是与Ca的化学计量的变化。为了验证上述假设,本研究利用3种C4植物和11种C3植物,研究了植物N/P化学计量比值的波动随N与Ca和P与Ca化学计量的变化模式:对C4植物来说,N/P比值的波动主要受生物量P与Ca化学计量变化的影响;而对C3植物来说,则同时受N与Ca和P与Ca化学计量变化的控制,它们之间的相对控制能力的大小将决定植物N/P比值波动的变化梯度,C4植物和C3植物的N/P比值的波动都要受土壤pH值的影响。本研究对了解物种丰度和N对P的相对可利用性、N与Ca,以及P与Ca的化学计量之间关系具有重要意义。

用天然^(13)C丰度法评估贵州茂兰喀斯特森林区玉米地土壤中有机碳的来源

当森林生态系统转变成农田生态系统时 ,会把 C4植物有机质导入到曾在 C3植被下发育的土壤中去 ,使土壤中含有来源不同的土壤有机质 ,引起碳同位素组成变化。因此 ,可以利用碳同位素来区分土壤有机质来源。实验结果表明 ,耕作几十年后原森林土壤有机质的含量仍占有主要地位 ,来源于原始 C3植被的有机碳的比例为 66.7% ,但容易矿化的、对植物营养有效的有机质含量较低 ,这与当地的耕作方式有关 ,需要加强对植物残留物返回土壤工作的管理。

干湿交替和冻融作用对土壤肥力和生态环境的影响

干湿交替和冻融作用对土壤肥力和生态环境的影响朴河春，刘广深，洪业汤（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅＤｒｙｉｎｇ－ＲｅｗｅｔｔｉｎｇａｎｄＦｒｅｅｚｉｎｇ－ＴｈａｗｉｎｇｏｎｓｏｉｌＦｅｒｔｉｌｉｔ...

贵州山区土壤中微生物生物量是能源物质碳流动的源与汇

The soil microbial biomass,the living fraction of organic matter,contains energy material organic carbon compounds,which is derived from plant residue generated soil organic matter.This study investigated the relationships between microbial biomass C and organic C with environmental parameters.The results indicate that soil microbial biomass is highly sensitive to the changes of environmental conditions in soils,and converts easily to available organic C compounds,and acts as source and sink of energy material C flow.Therefore,it plays an important role in soil organic matter decomposition.The turnover of soil microbial biomass is an important pathway of soil organic matter decomposition.

冻融对土－水系统中亚硝酸盐积累的影响

利用不同类型土壤－水系统，加入一定量的ＫＮＯ＿３溶液，进行温度和冻融对脱氮化作用的影响以及亚硝酸盐积累规律的研究，培育实验结果表明，低温下，尤其是冻融条件下亚硝酸盐积累，是由于冻融加强有机质的分解及矿化作用所引起。将此结果用来解释克山病环境地球化学病因：急性克山病往往发生在冬春季节，这可能与冻融条件下水体中大量积累亚硝酸盐有关。

土壤干湿交替促进硒酸盐的还原作用

采集不同类型的新鲜土壤，经处理获得其风干、烘干的样品，重新潮湿后，加入一定量的Na2SeO4溶液，进行了培育实验（incubationexperiments）。实验结果表明，随着土壤干燥程度的增加，硒酸盐还原作用的速度也随之加快。这进一步证实，作为一种地球化学营力的土壤干湿交替，通过对土壤水势（soilwaterpotential）、微生物群落等的影响，间接地促进了硒酸盐还原作用，因而成为硒生物地球化学循环的驱动力之一。

全球冻融地区土壤是重要的N＿2O释放源的综合分析

Ｎ＿２Ｏ是重要的温室气体之一，它是微生物硝化作用和脱氮化作用过程的产物。有多种释放源，其中土壤圈是重要的释放源之一。在影响Ｎ＿２Ｏ释放通量的诸多因素中温度是关键因素之一。本文根据土壤冻融加强有机质矿化作用，以及对微生物群体产生非生物应力的性质，结合冻融地区土壤和冻土带湿地所具有的特征，进行综合分析，论述冻融地区土壤是重要的Ｎ＿２Ｏ释放源。

贵州山区土壤微生物生物量的碳同位素组成与有机碳同位素效应

选择贵州岩溶区 3个不同海拔高度上的旱地作为实验点 ,进行了绿肥 (紫花光叶苕 ,C3豆科植物 )的输入实验 ,目的是了解通过输入绿肥之后土壤微生物生物量碳 (SMBC)的响应 ,以及微生物生物量中碳同位素比值的变化 ,来判断植物分解作用期间有机碳的同位素效应 ,即微生物分解对1 3C的分馏作用和微生物对有机质的选择性利用。实验结果表明 ,在实验地里加入绿肥之后 ,年平均气温较高的实验地的SMBC响应较快 ,并且其值高于其余两个年平均气温较低的实验地 ,说明SMBC主要来源于植物残留物 ,其值的大小受控于气温。在加入绿肥之后 ,并未在各自的实验地和对照地之间出现δ1 3C值的差异 ,而是在植物残留物的分解达到一定程度后实验地的δ1 3C值才高于对照地 ,但在年平均气温较低的实验点上始终未出现这种差异 ,说明植物残留物的分解程度和质量将影响SMBC的δ1 3C值 ,这种现象也进一步说明土壤有机碳的同位素效应是微生物对1 3C的分馏和对有机质的选择性利用并存的过程。 3个实验点上的土壤有机碳的δ1 3C值大小的顺序与SMBC的δ1 3C值大小的顺序相一致 ,表明SMBC的δ1 3C值能够反映相应样品中的土壤有机质δ1 3C值的总的变化趋势 ,并可能是控制土壤有机质的δ1

非生物应力对土壤性质的影响

包括土壤的干燥、冷冻、冷冻干燥和研磨等在内的非生物应力，对土壤的化学性质、物理性质和生物性质产生重要影响，因而进一步影响到元素在土壤中的吸附与解吸、土壤有机质的分解和矿化作用等。因此，针对上述现象，研究中应采用新鲜样品，而不应对土壤样品进行风干、烘干及冰冻处理。

贵州喀斯特地区土壤中微生物量碳的季节性变化

对于贵州喀斯特地区土壤中微生物量碳，气温，土壤水份和土壤可溶性有机碳的为时一年的研究结果表明，土壤微生物量碳与气温和土可溶性有机碳之间均存在负的相关性。夏季频繁的土壤干湿循环加快了土壤微生物量碳转换成可溶性有机碳的速度，并不断地消耗微生物量碳，从而使微生物量碳含量降低，而可溶性有机碳含量增加。冬季的情况则与此相反。

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。

我国特定的季风气候导致缺硒带形成的初步论据

我国半干旱半湿润气候带最显著的气候特征是干湿交替、冻融作用，这种季风气候是推动环境演变的外在因素，对减少土壤中的硒并形成缺硒带起了主要作用。

土壤中硒酸盐还原作用与硝酸盐脱氮化作用的相关关系

为查明土壤中硒酸盐还原作用与硝酸盐脱氮化作用的相关关系，在不同类型土－水系统中，加入一定量的ＫＮＯ３和Ｎａ２ＳｅＯ４溶液，观察ＮＯ和的化学形态转变过程．实验结果表明，硒酸盐的还原作用和硝酸盐的脱氮化作用在时空变化上具有一致性．的存在可促进ＮＯ的消失，ＮＯ的浓度变化影响ＮＯ对ＳｅＯ还原作用的抑制作用．ＮＯ３和ＳｅＯ形态的转化与有机碳化合物的种类、温度和硝酸盐还原酶的作用有密切的关系．

植物营养元素的含量和δ^(13)C值随海拔而变化的特征及营养元素相互作用对碳同位素分馏作用的影响

为了研究植物营养元素的含量和δ^(13)C值随海拔而变化的相关关系,沿着海拔450 m的贵州茂兰至海拔1330 m的贵州安顺一线,采集和分析研究了C_3植物——小果蔷薇(R.cymosa Tratt)的叶片。分析结果表明,植物叶片中营养元素含量随着海拔的上升而产生的变化是:氮、磷和钾的含量会在增高,而钙和镁的含量却会降低。植物叶片的δ^(13)C值会增大,其变幅为+2.4‰/1000m。

林地变为玉米地后土壤轻质部分有机碳的^13C／^12C比值的变化

为了观察森林生态系统转变为农业生态系统后土壤有机碳的变化，选择贵州喀斯特森林区为研究对象，采集了林地和邻近的玉米地土壤剖面样品，并按土壤密度把土壤样品分级成轻质部分和重质部分。林地和玉米地土壤均为石灰土。玉米地土壤风化相对较强，淋溶严重而贫瘠，并且所返还的植物残留物数量很少。实验结果表明，林地土壤轻质部分的(13C值明显低于重质部分，而玉米地土壤轻质部分的(13C值明显高于重质部分，说明植物残留物首先进入到轻质部分。然而，由于当地的耕作习惯，输入到玉米地土壤轻质部分的玉米残留物的数量很少，只有48%，这是初级生产力低下的主要原因。

碳及重金属在岩石风化过程中释放规律的初步研究

岩石在风化过程中释放的碳,是全球碳循环的一个重要组成部分。对碳酸盐岩、泥质岩、花岗岩、玄武岩等母岩以及不同风化阶段和成土过程产物中无机碳的研究表明,碳都有一个从母岩中释放和又重新积累的过程。

土－水系统中脱氮化作用与硝化作用的耦合关系

对氮肥的两种主要化学形态（即硝态氮和铵态氮）在土－水系统中的形态转化过程及控制因素进行了探讨。结果表明：供试系统中硝化作用与脱氮化作用都较强烈，硝化作用先于脱氮化作用，其速度明显比脱氮化作用快。硝化作用与脱氮化作用的耦合是氮化合物转化的核心机制。决定亚硝酸盐积累的主要因素是温度。

土壤表层CO_2的释放与土壤水分波动

贵州虽地处雨量充沛、气候潮湿的亚热带，但近年来旱地土壤往往出现明显的干湿循环现象，这是因为：１）森林植被遭到破坏，使其对气候的调节功能大不如前，导致出现多年气候异常，最大的年降雨量与最小的年降雨量之间相差５００ｍｍ以上，旱涝灾害频繁；２）喀斯特地貌土...

环境地球化学研究应关注"生命比值"和"平衡体系"两个概念

有关初级生产力、物种丰富度,以及植被组成的研究一向是生态学家从事的领域.随着生态化学计量学的发展,其他学科的科学家也涉足了这一领域,尤其是生物地球化学家,不仅参与研究,还要把这一原理应用于自己从事的学科,以更好地了解营养元素的循环过程.本文依据植物中营养元素的化学计量比值的变化的特征,尤其是N:P值,提出了适应性截然不同植物的生物量的降低所具的两种不同机制:适应于石灰岩地区植物的生长易受P的限制;而适应于砂岩地区的植物易受N的限制.如果,在石灰岩和砂岩地区有不同机制的话,化学计量比值的变化必然与该区某种因素有关,我们认为主要与钙环境有关,这将是值得深入探讨的一个新领域.

富含黄铁矿的煤矸石中碳酸盐影响其风化淋溶性质的研究

富含黄铁矿的煤矸石在风化淋溶过程中，碳酸盐含量不仅控制其风化程度，而且控制淋溶液的酸度。风化淋溶实验结果表明，Ｆｅ的淋溶量主要受控于酸度，而Ｍｎ２＋与ＳＯ４４２－的淋溶量主要取决于其风化程度。