【目的】土壤团聚体不仅是土壤结构的重要单元,也是土壤有机碳和氮素固持的重要场所。探究还田秸秆和有机肥中的有机碳和氮素在土壤团聚体中的残留特征,为深刻认识团聚体对外源有机碳和氮素的固持机制及土壤的可持续管理提供依据。【方法】以中国南方典型红壤(C3植物为主的自然植被)为研究对象,设置以下5个处理:(1)对照;(2)低量玉米秸秆添加;(3)高量玉米秸秆添加;(4)低量15N标记有机肥(与处理(2)等碳量);(5)高量15N标记有机肥(与处理(3)等碳量)。采用室内模拟培养试验(恒温恒湿条件下培养300 d),运用13C和15N同位素示踪技术,研究培养后土壤大团聚体(250—2 000μm)、微团聚...

【目的】为合理施用有机物料调节土壤碳、氮以阻控土壤酸化,对有机物料施入红壤后土壤几种形态碳、氮及酸度变化进行了研究,并分析了相关关系。【方法】通过室内恒温培养试验研究了添加3种有机物料(稻草、紫云英和猪粪)后红壤中铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)、可溶性有机氮(WSON)、可溶性有机碳(WSOC)、微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)和土壤pH动态变化。【结果】与对照相比,添加有机物料均提高了土壤WSOC、SMBC和pH,且有机物料添加量越大,增幅越大。猪粪处理中土壤NH4+-N、NO3--N和WSON含量显著增加;而稻草和紫云英处理中土壤NO3--N和WSON含量下降...

【目的】分析生物质炭和有机物料施用对旱地红壤有机碳组分和酶活性的影响，探明微生物的碳氮磷元素限制特征，为提升红壤有机碳稳定性提供理论依据。【方法】采用田间试验，设置不施有机物料对照(ck)、玉米Zea mays秸秆单施、羊粪单施及其分别与生物质炭(玉米秸秆炭)配施等6个处理。试验开始2 a后测定土壤有机碳组分、土壤养分质量分数、碳氮磷循环相关碱解酶活性和氧化酶活性。【结果】与单施秸秆和羊粪相比，生物质炭与有机物料配施显著增加了土壤有机碳和碱解氮质量分数(P<0.05)，提高了土壤碳氮比和碳磷比及惰性碳组分质量分数，降低了有机碳活性指数。有机物料施用显著提高了纤维二糖水解酶(CB)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PERO)活性(P<0.05)；与单施羊粪相比，生物质炭与羊粪配施处理显著降低β-葡萄糖苷酶(BG)活性50.9%、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性32.1%、NAG活性45.3%、酸性磷酸酶(PHOS)活性40.0%(P<0.05)。与单施秸秆相比，生物质炭与秸秆配施降低了多酚氧化酶(PHOX)活性28.6%和PERO活性22.2%，但对其他酶的活性无影响。与单施秸秆相比，生物质炭配施秸秆降低了向量长度；与单施羊粪相比，生物质炭配施羊粪对酶化学计量比、向量长度及向量角度均无显著影响。PERO和PHOX与土壤惰性碳质量分数、碳氮比、碳磷比呈显著负相关(P<0.05)。冗余分析表明：土壤惰性碳质量分数、碳氮比和碳磷比是影响土壤酶活性及其化学计量特征的主要因子。【结论】与有机物料单施相比，生物质炭与有机物料配施可以更好地提高旱地红壤养分和惰性碳组分质量分数，降低有机碳分解酶活性，缓解碳磷限制，可作为改善红壤微生物养分限制和提高碳汇能力的有效措施。图2表3参44

【目的】在已有团聚体碳氮分布研究的基础上,进一步研究不同施肥处理红壤性水稻土团聚体有机碳矿化特征,并分析有机碳矿化的影响因素,为揭示施肥对土壤肥力的影响及土壤有机碳矿化作用机制提供理论依据。【方法】以长期定位施肥红壤性水稻土为研究对象,包括9个处理:不施肥(CK)、有机质循环(C)、氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、氮磷肥(NP)、氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、氮钾肥(NK)和氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。运用湿筛法得到>2 mm、1—2 mm、0.25—1 mm、0.053—0.25 mm和1 mm团聚体有机碳矿化速率在培养前期快速下降,之后逐渐降低至稳定状态,而2 mm和1—2 mm团聚体中最高,在0.053—0.25 mm团聚体中最低。与对照相比,施磷肥处理(NP和NPK)各粒级团聚体有机碳累积矿化量平均提高17.0%—62.1%,施有机肥处理(C、NC和NPKC)则平均提高25.0%—80.5%。>2 mm和0.25—1 mm团聚体对全土有机碳矿化的贡献最大,分别为21.0%—42.5%和20.6%—32.7%。>0.25 mm大团聚体微生物生物量碳含量和转化酶活性均高于0.25 mm大团聚体转化酶活性,其中NC处理大团聚体转化酶活性最高,较对照提高46.0%—135.0%。团聚体有机碳累积矿化量与有机碳、全氮、微生物生物量碳含量及转化酶活性均呈极显著正相关,但与有机碳的相关性最大。【结论】大团聚体在土壤有机碳矿化中发挥主导作用;有机碳含量是影响团聚体有机碳矿化的最主要因素;磷肥和有机肥的施用促进了土壤团聚体有机碳的矿化,是提高红壤性水稻土供肥能力的有效措施。

【目的】通过沼液还田试验,探明沼液对旱地红壤有机质含量、团聚体结构和稳定性的影响,为沼液合理应用及培肥旱地红壤肥力,提升土壤结构提供理论依据。【方法】通过红壤旱地2013—2014年沼液还田定位试验,按照不同沼液全氮还田比例设6个等氮量(N-P2O5-K2O量均为120-90-135 kg·hm-2,对照除外)处理:对照(不施肥,CK)、100%化学氮(NPK)、85%化学氮+15%沼液N(BS15)、70%化学氮+30%沼液N(BS30)、55%化学氮+45%沼液N(BS45)和100%沼液N(BS100),分析各处理下土壤有机质含量(OM)、>0.25 mm机械稳定性(DR0.25)和水稳...

【目的】研究不同有机物料对土壤肥力及土壤团聚体稳定性的影响。【方法】采用室内培养法,将采集到的土样分别与木屑、棉花、小麦秸秆按9∶1的质量比混合均匀,以土样中不添加有机物料为对照(CK),各处理中均加入EM菌剂,在25～30℃下堆放180d,且每7d翻堆1次。试验结束后,测定不同处理的土壤速效养分、中微量元素及有机质含量和阳离子交换量(CEC),采用因子分析法计算各处理的土壤肥力综合得分并进行排名,采用干筛法与湿筛法测定不同处理土壤水稳性团聚体的平均重量直径,并计算土壤团聚体的稳定性指数。【结果】与CK相比,3种有机物料均能提高土壤速效养分、中微量元素、有机质含量和CEC。采用因子分析法计算后...

【目的】探索和了解茶园土壤有机碳的稳定性及碳固持能力。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,开展植茶年限为15 a、22 a、30 a和50 a土壤团聚体有机碳分布特征研究。【结果】随着土壤团聚体粒径的减小,团聚体总有机碳、活性有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳和可矿化碳含量增加,最大值主要集中于

土地利用类型影响土壤团聚体稳定性及碳氮分布,进而改变土壤碳氮循环过程。本研究对热水河小流域草地、灌丛和林地3种不同林草恢复措施下0-100 cm剖面土壤团聚体、碳氮及其他理化性质进行了系统研究,以探索适宜的林草恢复措施。结果表明:不同林草恢复对侵蚀区土壤团聚体分布、稳定性和碳氮特征具有显著的影响。在0-10、10-30和30-60 cm各土层中,草地> 2 mm粒级团聚体含量显著大于灌丛和林地(P 林地>草地(P 0.25 mm aggregate, R0.25)相似。在0-10和10-30 cm土层中,草地总氮和有机碳含量显著大于灌丛和林地(P 林地>草地(P <0.05);此外,草地碳氮计量比在3种土地利用中始终处于较低水平。土壤团聚体稳定性、碳氮含量与土壤pH、土壤机械组成等土壤性质密切相关。MWD与pH极显著正相关(P<0.01)。本研究结果表明,在表层土壤中草地具有较好的稳定土壤结构,具有稳固碳氮的作用,而在较深土层中,灌丛和林地等植被恢复措施的团聚体稳定性较强,碳氮含量也较高。本研究为干热河谷地区的生态修复提供了数据支持。

【目的】分析东北黑土旱地改稻田后土壤团聚体组成及其稳定性、各粒级团聚体有机碳、全氮含量及其~(13)C、~(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的赋存能力及稳定性,揭示旱地改稻田后土壤团聚体及其有机碳、全氮的演变规律。【方法】选择东北典型黑土旱地土壤(种植大豆年限大于60年,作为对照)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,改稻田前种植作物均为大豆),利用土壤团聚体湿筛分离技术和稳定同位素分析技术,研究旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】在0—60 cm土层,与对照土壤相比,改种水稻各年限土壤中2—0.25 mm团聚体组成有所减少,0.25—0.053 mm和2 mm团聚体组成的变化无明显规律,但旱地改稻田不同年限均以2—0.053 mm团聚体为主;团聚体平均重量直径(MWD)与>2 mm团聚体组成之间呈显著线性正相关关系(P<0.01或P2 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间呈显著正相关关系(P<0.01或P<0.01或P<0.05);0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化则受土层深度影响显著。与对照土壤相比,各粒级团聚体中δ~(13)C在改种水稻3年时均明显增加,在改种水稻5年时均明显下降,在改种水稻5—25年间变化不明显,各粒级团聚体中δ~(15)N在改种水稻25年间均略有下降。总体上,在改稻田3—25年间,团聚体中δ~(13)C、δ~(15)N的变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,其数值均随粒级的减少而增加,相同年限各粒级团聚体δ~(13)C随着土层的加深而增大,δ~(15)N无明显变化规律。【结论】东北典型黑土旱地改稻田25年间,土壤中非水稳性大团聚体遭受破坏形成了粒径较小的团聚体,2—0.053 mm水稳性团聚体是有机碳、全氮固存的主要载体,较小粒级团聚体赋存的有机碳较为稳定,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强。

【目的】研究长期施用化肥以及化肥与稻草配合施用对红壤水稻土水稳性团聚体有机碳、氮分布与储量的影响。【方法】试验土壤采自湖南省望城无机有机肥长期定位试验田小区,各施肥处理为:CK(不施肥)、NP(施氮磷肥)、NPK(施氮磷钾肥)、NP+RS(施氮磷肥和稻草)和NPK+RS(施氮磷钾肥和稻草)。【结果】氮磷钾长期平衡施用和化肥与稻草长期配合施用有利于2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体含量增加。与CK处理相比,化肥与稻草长期配合施用处理能提高2～5mm和0.5～2mm水稳性团聚体内的有机碳含量和全氮、可矿化氮含量,同时也显著提高了二者在较大粒径(2～5mm,0.5～2mm)水稳性团聚体内有机碳、...

【目的】研究不同施肥处理对红壤水稻土水稳性团聚体组成、不同粒级团聚体中有机碳、氮含量与分布及土壤微生物生物量碳氮含量的影响,为揭示施肥对土壤肥力形成演变的影响机制提供重要理论依据。【方法】依托鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站已进行了20年的长期定位试验,试验包括9个处理:对照(不施肥,CK)、有机质循环(C)、化学氮肥(N)、氮肥+有机质循环(NC)、化学氮磷肥(NP)、化学氮磷钾肥(NPK)、化学氮磷钾肥+有机质循环(NPKC)、化学氮磷肥(NK)和化学氮磷钾肥+1/2秸秆回田(NPKS)。采集各小区耕层土壤,利用湿筛法得到不同粒级水稳性团聚体,测定团聚体中有机碳、氮含量及土壤微生物量...

【目的】对不同有机物料施入红壤后CO2释放特征及几种形态碳、氮变化进行了观测,并分析其相互关系,以阐明添加有机物料后红壤中CO2释放量及几种碳、氮形态的变化特征。【方法】采用室内恒温培养试验,向红壤中添加5种有机物料(猪粪、牛粪、鸡粪、玉米秸秆和小麦秸秆),培养期间定期采样分析红壤CO2释放量及土壤微生物量碳、氮(SMBC、SMBN)的动态变化。【结果】添加有机物料后,各处理CO2释放速率在培养前期较高,在培养18-20 d后基本趋于稳定。整个培养期间,土壤CO2-C的累积过程符合一级反应动力学方程。添加不同有机物料后红壤CO2潜在释放量从高到低顺序为:小麦秸秆(1.51 g.kg-1)>玉米...

【目的】探究微塑料对不同富铁程度红壤结构和碳氮磷化学计量特征的影响，为指导红壤地区土壤质量提升和污染管理提供理论依据。【方法】以亚热带红壤为研究对象，通过室内培养试验添加0、0.1%、1.0%质量的低密度聚乙烯(M_0、M_1、M_2)和0、10、20 g/kg质量的铁(Fe_0、Fe_1、Fe_2)分别模拟微塑料的污染水平和红壤富铁程度，研究不同富铁条件下微塑料污染红壤的水稳性团聚体分布特征和碳氮磷化学计量特征。【结果】在Fe_0条件下，与M_0相比，M_1的粒径>0.25 mm团聚体含量(WSA)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均降低，M_2的WSA、MWD、GMD均显著增高；在Fe_1条件下，M_0、M_1和M_2三者的团聚体稳定性指标均显示彼此之间没有显著性差异；在Fe_2条件下，M_1和M_2均可显著降低土壤团聚体的WSA、MWD和GMD。对碳氮磷含量及其化学计量特征而言，Fe_0条件下M_1和M_2可显著提高土壤有机碳含量(SOC);Fe_1和Fe_2条件下微塑料处理对SOC没有显著影响。土壤全氮含量(TN)则为Fe_0和Fe_1条件下M_1和M_2均显著降低，但Fe_2条件下微塑料处理对TN无显著性影响；土壤全磷含量(TP)均表现为M_0>M_1>M_2。土壤养分变化最终导致所有微塑料处理的C/N、C/P、N/P均显著升高(Fe_0M_1、Fe_2M_1和Fe_2M_2除外)。【结论】不同处理对土壤团聚体稳定性的影响效果不尽相同。在当前原状红壤条件下，低微塑料污染可以降低土壤团聚体的稳定性，高微塑料污染则可以增加土壤团聚体的稳定性。在相对轻富铁红壤条件下，低、高微塑料污染对土壤团聚体稳定性均无显著性影响。在相对高富铁的红壤条件下，低、高微塑料污染均可降低土壤团聚体稳定性。土壤团聚体结构的变化致使土壤的碳氮磷化学计量特征也产生了较明显的差异，总体呈现为微塑料污染可显著提升红壤的C/N、C/P、N/P。

【目的】弄清茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征,以期反映退耕还茶模式对土壤团聚体及其养分循环的影响,为协调区域土地利用及退耕还林(茶)工程的实施提供依据。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,以撂荒地和桉树人工林为对照,就茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征进行了研究。【结果】(1)茶园和对照撂荒地、桉树人工林土壤团聚体中有机碳含量基本随团聚体直径的减小而增加,最大值均集中于

采用野外调查和室内分析相结合的方法,就不同植茶年限土壤微团聚体及有机碳分布特征进行了研究。结果表明:(1)茶园土壤微团聚体含量随粒级的减小而减小;>0.05mm和0.05~0.01mm粒级微团聚体含量随着土壤深度的加深而增大,而0.01~0.005mm、0.005~0.001mm和0.05mm粒级为主,0.05~0.01mm粒级次之,0....