黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放N_2O潜力的影响因素

采用室内培养试验,研究了不同水热条件对黄土丘陵区林地、草地和果园土壤释放N2O的影响,同时测定了土壤中不同氮素形态的变化,旨在探讨影响土壤释放N2O潜力的因素。结果表明:土样中N2O通量与温度显著相关(r=0.1599,P<0.05),均随温度的升高不断增大,35℃时达到最大。N2O通量与土壤水分含量极显著相关(r=0.2499,P<0.0001),在土壤水分含量较低时,各土样中N2O通量与土壤水分含量呈正相关,土壤水分接近田间持水量时N2O通量最大,超过田间持水量时N2O通量急剧下降。土壤水分和温度对N2O通量的影响可用拟合方程F=a+b×T+c×T2+d×T3+e×T4+f×W来描述。在培养条件下,土壤中N2O的释放总量大小依次为:果园土>林地土>草地土,果园土释放N2O的总量分别比林地土和草地土的释放总量多30%,14%。土壤氮素形态与NO的释放量有一定关系,但规律不明显。

小麦和玉米秸秆腐解特点及对土壤中碳、氮含量的影响

通过室内模拟培养试验,揭示了不同水分条件下小麦和玉米秸秆在土壤中的腐解特点及对土壤碳、氮含量的影响。结果表明,1)水分条件对有机物质腐解的影响较大,在32 d的培养期间,相对含水量为60%(M60)时,土壤CO2释放速率始终低于含水量80%(M80)的处理。M60条件下释放的CO2-C量占秸秆腐解过程中释放碳总量的40.1%,而M80条件下达到51.5%;M60条件下,添加秸秆土壤中有机碳含量平均提高2.24 g/kg,显著高于M80条件下的1.43 g/kg。2)添加玉米秸秆的土壤,在培养期内CO2释放速率始终高于小麦秸秆处理,CO2-C累积释放量和有机碳净增量分别为408.35 mg/pot和2.12 g/kg;而小麦秸秆处理分别仅为378.94 mg/pot和1.56 g/kg,两种秸秆混合的处理介于二者之间。3)与未添加秸秆相比,土壤中添加小麦或玉米秸秆后,土壤有机碳、微生物量碳、全氮和微生物量氮含量均显著提高,且数量上总体趋势表现为:玉米秸秆>两种秸秆混合>小麦秸秆。可见,适宜水分条件有利于秸秆腐解过程中秸秆中碳向无机碳方向转化,而不利于向土壤有机碳方向转化;且玉米秸秆比小麦秸秆更易腐解。秸秆在土壤中腐解对补充土壤碳、氮作用很大,可改善土壤微生物生存条件,提高土壤质量。

不同栽培模式对渭北旱塬区冬小麦生长期间土壤水分、温度及产量的影响

通过2a大田试验研究了不同栽培模式对渭北旱塬区冬小麦生育期内0-2 m土壤水分,耕层(10 cm处)地温,以及作物产量和水分利用效率的影响。结果表明:(1)推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+PF+S)、推荐施肥+垄上覆膜(NP+PF)和推荐施肥+麦秸覆盖处理(NP+S)均能增加土壤储水量,但以NP+PF+S和NP+PF处理较好;(2)3种覆盖栽培模式均提高了冬小麦越冬期间耕层地温,但推荐施肥+麦秸覆盖处理(NP+S)在冬小麦返青期耕层地温要低于对照(CK),推荐施肥+垄上覆膜+沟内覆草(NP+PF+S)和NP+S处理在冬小麦返青期后期到收获期耕层地温也均低于CK;(3)NP+PF+S处理较其它处理可增加冬小麦产量,并提高水分利用效率,其次是NP+PF处理,而NP+S处理增产效果不明显。可见,覆膜覆草和覆膜是较为适宜渭北旱塬雨养区冬小麦发展的栽培模式。

豆科作物-小麦轮作方式下旱地小麦花后干物质及养分累积、转移与产量的关系

研究旱作条件下豆科绿肥轮作影响旱地小麦产量变化的作物营养生态机制,对优化旱地作物种植施肥制度,促进水分资源高效利用、土壤培肥、作物增产有重要意义。通过两年定位试验,分析了与不同豆科作物轮作引起的后茬小麦产量变化及其与干物质、氮磷钾养分累积、转移的关系。结果表明:与秋豆轮作的第一季,小麦籽粒产量无显著变化,但第二季小麦产量提高23.4%;与绿豆轮作,两季产量分别降低19.2%和4.4%;与大豆轮作,产量无显著变化。与秋豆轮作增加了小麦花后干物质及氮、磷养分累积,和对照相比分别增加了35.1%,128.8%和14.0%,而与大豆和绿豆轮作花后干物质累积分别降低26.7%和17.0%,花后氮累积分别降低44.2%和24.4%,花后磷累积与对照相比无显著差异。与此对应,秋豆-小麦轮作,其后茬小麦花后干物质及养分累积对产量形成的贡献显著增加,茎叶花前累积氮、磷向籽粒的转移对产量的贡献明显小于大豆-小麦和绿豆-小麦轮作处理。与氮、磷不同,小麦茎叶花前累积钾素向籽粒转移的同时,花后植株钾素没有累积,反而明显损失,其中与秋豆轮作的小麦花后植株钾素损失量较小,为3.8 kg/hm2,籽粒钾素占转移钾的81.0%;休闲或与大豆、绿豆轮作的小麦花后植株钾素损失较多,分别为10.9,12.6和5.5kg/hm2,籽粒钾素占转移钾的52.9%,52.9%和66.8%。与秋豆-小麦轮作处理小麦增产的主要原因是花后植株能累积更多干物质和氮、磷养分,减少了花前累积于茎叶的钾素在花后的损失。

氮锌配施对石灰性土壤锌形态及肥效的影响

通过分析石灰性土壤上施用锌肥后土壤中锌的形态变化,研究锌肥的有效性及后效,为指导合理施用锌肥提供理论依据。结果表明在潜在性缺锌的石灰性土壤施锌肥没有明显的增产效果,可增加小麦籽粒锌含量,但不同基因型反应差异很大;土壤中的锌主要以矿物态存在,占全锌91.5%-97.6%,其次为松结有机态锌（1.34%-5.53%）、碳酸盐结合态锌（0.47%-1.55%）;施入土壤中的锌增加了交换态、松结有机态、碳酸盐结合态、氧化锰结合态锌含量,但大部分转化为矿物态;种植小麦可以使土壤中的锌向有效态转化;施氮增加了小麦对锌的吸收,也增加了锌矿化的比例;主成分分析结果表明,交换态、松结有机态和碳酸盐结合态均能不同程度反映土壤锌的有效性,石灰性土壤中碳酸盐结合态和有机结合态锌含量占有较为可观的比例,因此增加这两种形态储备容量是调节和控制土壤锌营养状况的重要措施。

氮锌配施对不同冬小麦品种产量及锌营养的影响

为比较石灰性土壤氮锌配施对不同小麦品种生长及锌营养的影响,选10种本地主要种植小麦品种,进行连续两年的田间试验,测定小麦产量及锌含量。结果表明,在石灰性土壤上单施锌肥和氮锌配施对小麦产量、籽粒锌含量的影响因品种而异。单施锌肥及氮锌配施处理可显著增加土壤有效锌含量,但单施锌肥处理仅增加"西杂1号"、"武农148"、"郑麦9023"籽粒锌含量;氮锌配施增加除"小偃22"外其余9种供试小麦品种籽粒锌含量,增幅为7.3%～54.7%。单施锌肥对小麦锌累积量增加的效果不明显;氮锌配施可显著增加小麦地上部锌累积量,两季分别增加6.5%、29.8%。单施氮肥可显著增加小麦锌吸收,但其主要累积在小麦茎叶部。在石灰性土壤上,单施锌肥虽显著增加了土壤有效锌含量,但对小麦产量及籽粒Zn含量增加有限,氮锌肥配施可取得较好效果。

宁夏贺兰山、六盘山典型森林类型土壤主要肥力特征

采用野外调查结合室内分析的方法,对该区域典型森林类型下土壤的主要剖面肥力特征进行了研究,并对主要理化指标进行了因子分析。结果表明:受森林凋落物的累积、分解和成土母质、气候条件的影响,贺兰山、六盘山主要森林土壤的剖面肥力具有明显差异。其中,土壤孔隙度(54.50%—72.22%,剖面均值,下同)受有机质影响显著,随土层加深逐渐减小,容重(0.72—1.21 g/cm3)、比重(2.55—2.68 g/cm3)随土层加深显著增大,且六盘山各样地比重大于贺兰山。受有机质归还作用影响,有机碳(24.03—65.37 g/kg)、全N(1.48—3.49 g/kg)、NO-3-N(1.88—10.50 mg/kg)、NH+4-N(5.02—11.01 mg/kg)、全P(0.37—1.19 g/kg)、有效P(4.82—13.38 mg/kg)、速效K含量(82.03—244.62 mg/kg)均随土层加深逐渐降低;全K含量(18.92—26.14 g/kg)随土层加深逐渐增大,且六盘山各样地全K含量大于贺兰山。土壤C/N(11.74—19.88)呈现B层>C层>A层,且贺兰山各样地C/N大于六盘山。土壤CEC(23.94—40.30 cmol/kg)受有机质的主导作用明显,随土层加深显著减小,pH值(7.09—8.09)、ESP(0.59%—2.47%)及BSP(51.24%—80.57%)均随土层加深逐渐增大,且贺兰山各样地pH值、ESP大于六盘山。粘粒(5.46%—10.20%)、TDS(0.33—1.12 g/kg)及CaCO3(1.44—14.23 g/kg)均未出现明显积聚,且贺兰山各样地TDS、CaCO3含量大于六盘山。因子分析显示,对于该区域各样地土壤的肥力特征,可以应用有机质因子、环境因子和NO-3-N因子进行综合描述。其中青海云杉、山杨混交林下土壤的有机质因子得分最高,贺兰山各样地环境因子得分显著大于六盘山,NO-3-N因子得分则以小叶金露梅灌丛和华北落叶松天然林最高。

极端干旱区咸水滴灌林地盐结皮对土壤蒸发的影响

由于长期使用高矿化度咸水滴灌,土壤盐结皮在塔里木沙漠公路防护林带内广泛发育,它会对林带土壤蒸发过程产生重要影响。采用田间取样分析和微型蒸发器(MLS)人工控制试验相结合,分别研究了一个灌溉周期内盐结皮影响下林间裸地和防护林带内的土壤蒸发过程。结果表明,土壤水分蒸发量自表层向下层逐渐减少,且有盐结皮的土壤蒸发量小于无盐结皮土壤;土壤日蒸发量随着含水量的降低而逐渐减小,有盐结皮土壤前期高于对照,而后期低于对照;土壤累积蒸发量随着时间的变化逐渐增大,但增加量逐渐减小,有盐结皮土壤累积蒸发量小于对照;盐结皮对土壤蒸发的抑制效率随着时间的变化而不断降低,但裸地的降低速度高于林地;盐结皮抑制土壤水分蒸发的效果明显。

喷施锌肥对小麦籽粒锌铁铜锰营养的影响

喷施锌肥是提高中国北方潜在缺锌石灰性土壤上小麦籽粒锌含量及生物有效性的有效措施,但这种措施是否会显著影响其它微量元素的吸收和累积,从而影响微量元素的整体营养状况问题值得研究。为此,在陕西杨凌潜在缺锌土壤上进行了连续两季的小麦不同生育期田间喷锌试验。结果表明,喷施锌肥对小麦无显著增产作用;第一季（2007-2008）和第二季（2008-2009）中,与不喷锌比较,不同生育期喷锌后除了小麦籽粒的平均锌含量分别提高51.7%和73.5%外,其平均铁含量也提高了12.4%和12.9%;拔节期和扬花期喷锌对小麦籽粒铜含量无明显影响,但灌浆前期和灌浆后期喷锌会降低其铜含量;而籽粒锰含量对喷锌则无明显反应;喷锌后小麦籽粒平均植酸含量则分别降低了11.1%和16.9%。施用氮肥增加了籽粒锌铁铜锰的吸收总量;同时还降低了小麦籽粒植酸含量。总之,在供试土壤上,喷施锌肥可以有效地提高小麦籽粒锌铁含量,锌铁间存在着互助关系,同时喷锌也增加了其微量元素的吸收总量,降低了籽粒植酸含量,提高了小麦籽粒微量元素的生物有效性。

施锌方法对小麦籽粒不同脱皮组分中锌与植酸及蛋白质分布的影响

【目的】探讨施Zn方式对小麦籽粒不同脱皮层次中Zn、植酸及蛋白质含量的影响,为通过农艺措施提高小麦全粒尤其是可食部分（胚乳）Zn含量及其生物有效性提供理论依据。【方法】以陕715（Zn高效基因型）和西农889（Zn低效基因型）为供试材料,设置不施锌肥（对照）、土施锌肥（15 kg/hm2）、喷施锌肥（质量浓度为3 g/L,总量为1.5 kg/hm2）、土施＋喷施锌肥4个处理,采用裂区设计进行田间试验,并利用JNMJ3型碾米机对小麦籽粒进行脱皮分层（从外向内依次为P1、P2、P3、P4、P5、P6,其中P1~P5主要为麸皮部分,P6主要为胚乳部分）,分析了小麦籽粒各层中Zn、植酸和蛋白质含量。【结果】在2个喷施Zn肥（土施＋喷施、喷施）处理下,P1-P5和P6层的Zn含量均显著增加,P1-P5中Zn平均分别增加53.4%,43.2%,P6层中分别增加61.1%,52.7%,而单纯土施Zn肥效果不明显。Zn、植酸在小麦籽粒P2层含量最高,蛋白质则在P3层含量最高,3种组分含量随着脱皮进程的增加从外层到内层呈现递减趋势;3种施Zn方式对P1-P5植酸含量影响不显著,但增加了P6层植酸含量;同时降低了籽粒各层蛋白质含量。土施＋喷施和喷施Zn肥处理均能显著降低P1~P5和P6层中植酸与Zn的物质的量（[植酸]/[Zn2＋]）,土施Zn肥处理则不能。【结论】Zn、植酸和蛋白质在小麦籽粒中分布不均匀,在籽粒外层含量均很高,尤其是糊粉层,胚乳中最少,且这种分布规律基本不受施Zn方式和小麦品种的影响。喷施Zn肥是提高潜在性缺Zn土壤上小麦全粒Zn尤其是胚乳部分Zn含量和生物有效性较为经济的方式,对缓减人体Zn缺乏有重要意义。

集雨保墒措施对旱地苹果园土壤水分、温度及叶片生理的影响研究

针对陕西黄土高原旱地雨养苹果园季节性干旱缺水严重的实际问题,以9年生信浓红苹果为试验材料,研究了集雨保墒措施对苹果园土壤水分、温度和叶片生理的影响。结果表明:在0～60cm土层,起垄覆膜+行间秸秆覆盖、起垄覆膜和秸秆覆盖措施可分别提高土壤水分含量11.78%～20.94%、7.90%～13.52%和5.86%～8.24%;60～200cm土层,起垄覆膜+行间秸秆覆盖、起垄覆膜和秸秆覆盖措施可分别提高土壤水分含量9.22%～10.87%、5.63%～7.76%,和4.12%～4.89%;在苹果生育期,起垄覆膜提高土壤温度2.1℃,起垄覆膜+行间覆盖秸秆措施提高0.9℃,秸秆覆盖则使土壤温度下降1.8℃。起垄覆膜+行间覆盖秸秆措施的叶片相对含水量、净光合速率和蒸腾速率最高,起垄覆膜次之,秸秆覆盖再次之,对照最低,不同处理的叶片气孔导度和胞间CO2浓度差异不显著。建议陕西黄土高原苹果生产中采用起垄覆膜+垄沟覆草的集雨保墒措施。

小麦秸秆腐解对自身锌释放及土壤供锌能力的影响

为探讨秸秆在土壤中腐解对其本身所含锌的释放及其对土壤原有锌、外源施入锌形态转化以及对微生物量锌(Mic-Zn)含量的影响,进行了为期42 d的小麦秸秆腐解室内培养试验。结果表明,秸秆在土壤中腐解时CO2-C累积释放量和土壤微生物量碳(Mic-C)随着秸秆添加量的增加而显著增加,而秸秆自身锌含量高低以及外源施锌对其均无明显影响。土壤中无论是否添加秸秆,施入外源锌均明显增加了土壤Mic-Zn和土壤有效锌(DTPA-Zn)含量,土壤交换态锌(Ex-Zn)和松结有机态锌(Wbo-Zn)含量也明显增加;与低锌秸秆相比,高锌秸秆在土壤中腐解可明显增加土壤Mic-Zn和DTPA-Zn含量,提高土壤Ex-Zn和Wbo-Zn的比例;秸秆腐解本身释放的锌主要转化为有效性较高的Ex-Zn。因此,增加秸秆还田量以及使用高锌秸秆还田能显著增加土壤Wbo-Zn的比例,提高土壤有效锌含量,从而增强土壤供锌能力。

微集水促渗对山地果园土壤水分和叶片生理的影响

研究了不同集雨保墒措施对山地苹果园土壤水分、温度和叶片生理的影响。结果表明,与对照处理、单纯塑膜微集水处理、秸秆覆盖处理相比,干旱季节和秋雨季节塑膜微集水促渗处理0～60cm土层土壤含水率分别提高15.50%、7.65%、9.78%和38.66%、30.87%、21.69%,60～200cm土层土壤贮水量分别提高14.75%、5.68%、10.46%和17.03%、5.14%、10.19%。0～25cm土层,塑膜微集水促渗处理的年平均土壤温度为22.7℃,比对照处理提高0.6℃。塑膜微集水促渗技术能提高山地苹果树的叶片相对含水率、光合速率、蒸腾速率和水分利用效率。

磷、锌供应对小麦、黑麦生长及养分吸收和分配的影响

【目的】探讨供P和Zn对小麦与黑麦P-Zn关系以及小麦籽粒中锌与植酸含量的影响,为通过农艺措施提高小麦籽粒Zn含量及其生物有效性提供理论依据。【方法】在螯合-缓冲营养液中分别添加0.1,0.6,3.0,6.0mmol/LP及0,3.0μmol/LZn,采用营养液培养方法对小麦和黑麦进行了培养试验,分别在培养72和45d收获小麦、黑麦,测定根部与地上部的干质量,P、Zn含量以及小麦籽粒的植酸含量,研究P及Zn对小麦、黑麦生长及养分吸收、分配的影响。【结果】供Zn后,小麦籽粒Zn含量、Zn吸收量分别是不供Zn处理的2.74和3.64倍,植酸含量及植酸与Zn物质的量比分别降低了9.64%和68.19%,供Zn还增加了小麦籽粒干质量,提高了小麦籽粒中的P含量,促进了P向籽粒中转运,同时也提高了籽粒中Zn的分配率;供Zn与否对小麦生长和黑麦地上部生长没有显著影响,但供Zn显著抑制了黑麦根部的生长。小麦、黑麦根部存在明显的P-Zn拮抗作用,但在相同环境中,黑麦根部对Zn的摄取能力明显较小麦强。小麦籽粒中植酸含量随着P供应浓度的增大而增加;过量供P抑制了小麦和黑麦对Zn的吸收,阻碍了Zn向小麦籽粒中转运;小麦籽粒中P的分配率随着P供应浓度的增加而降低;过量供P明显抑制了小麦和黑麦的生长,苗期时黑麦根部所受影响较地上部明显,小麦成熟时地上部所受影响较明显,与根部和地上部相比,籽粒所受影响最为强烈。【结论】供Zn增加了小麦籽粒干质量及P、Zn含量,降低了植酸含量,提高了Zn的生物有效性。P-Zn拮抗作用主要在小麦和黑麦根部发生,黑麦对Zn的吸收能力明显强于小麦,过量供P降低了小麦和黑麦对Zn的吸收量及P、Zn在小麦籽粒中的分配率。

黄土台塬不同土地利用土壤有机碳与颗粒有机碳

为了探讨土地利用方式对土壤有机碳固定的影响，论文以乔木、灌木、草地和农田等不同植被类型，纯林和混交两种栽培模式的黄土台塬为研究对象，进行了土壤有机碳（SOC）和颗粒有机碳（POC）分析。结果表明：不同土地利用方式土壤SOC和POC在0～100cm土体中均存在差异，尤以0～40cm深度突出，其中灌木林地和天然草地在整个剖面上可积累更多的SOC和POC：不同土地利用方式土壤细颗粒有机碳（FPOC）含量、分配比例及其在剖面上的分布变化均小于粗颗粒有机碳（CPOC），在0～100cm土体中，CPOC敏感性指标分别为SOC、FPOC和POC总量的2．66～13．56、3．75～5．99和2．58～4．17倍；不同土地利用方式土壤SOC与POC极显著相关，耕地SOC与POC相关性相对较小，乔灌混交林地和乔木林地最大。因此，CPOC和FPOC均可作为衡量土地利用方式转变对于土壤影响的评价指标之一。

黄土区土质道路径流水动力学参数的灰色关联度分析

黄土区土质道路路面侵蚀是该地区土壤侵蚀中的重要形式之一,为了探讨其土壤剥蚀率与径流水动力学参数的相关关系,以便为该地区道路土壤侵蚀预报模型的建立提供帮助,采用室内人工降雨及放水冲刷实验、灰色关联度分析方法研究了裸露土质路和植草土质路的径流水动力学参数与土壤剥蚀率间的关系,结果表明:1)在15°坡度、不同雨强条件下,可根据径流量或水流功率计算土壤剥蚀率;2)在2mm.min-1雨强、不同坡度条件下,可根据水流功率或坡度计算土壤剥蚀率;3)在降雨加放水冲刷试验条件下,裸露土质路的土壤剥蚀率可通过径流水深或径流流速计算得出,而植草土质路的土壤剥蚀率可通过过水断面单位能量或径流量计算得出。因此,在无汇水条件时,根据径流水流功率计算土壤剥蚀率较为合理;在有汇水条件时,采用径流量计算土壤剥蚀率较为合理。

利用哈夫曼树的遥感影像无损压缩方法

针对哈夫曼(Huffman)编码在遥感影像的压缩中鲜有研究这一情况,该文通过设计Huffman编码程序,对TM遥感影像单波段灰度图、分类图及以随机图作为对比进行了压缩测试,并对解码文件进行了直方图分析。结果表明,TM遥感影像7个波段在平滑缩放与非平滑缩放方式下的平均压缩效率为11.44%、36.72%;在5、10、15分类情况下的平均压缩效率分别为75.51%、63.60%和54.73%;随机图的直方图呈离散型均匀,压缩意义不大。因此,基于Huffman树的无损压缩编码可适用于遥感影像的压缩,具有一定的应用价值。