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[期刊] 自然资源学报  [作者] 张倩  刘冰洁  余璐  王瑞瑞  郑浩  罗先香  李锋民  
滨海湿地盐碱土壤在全球碳氮循环及调节气候变化中起着重要作用。环境友好型土壤改良剂生物炭(Biochar,BC)在缓解气候变化和促进农业可持续发展方面前景巨大。然而,现有研究多关注BC对滨海湿地盐碱土壤中温室气体排放及土壤氮素流失的影响,缺乏其对滨海湿地盐碱土壤碳氮循环的深入研究和系统总结。本文综合分析了施用BC对滨海湿地盐碱土壤植被碳库、有机碳库、有机碳矿化及生物固氮、硝化、反硝化、矿化、氨损失等碳氮循环过程的影响和可能机制。指出未来应关注长期野外研究,利用宏基因组等现代分子生物技术,阐明BC对土壤碳氮循环影响的分子生物学机制,以期为滨海湿地生态系统的修复与功能保育提供理论依据。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 陈雅文  韩广轩  蔡延江  
滨海湿地碳循环是控制全球碳储量的关键过程之一,受近岸水体富营养化引起的氮输入影响显著。然而氮输入影响滨海湿地碳循环的过程复杂,利用碳循环模型是研究这些过程的有效手段,在全球气候变化下,评估滨海湿地碳储蓄功能具有重要意义。本研究介绍了滨海湿地碳组分在大气-植被-水体-土壤不同界面间的迁移和转化,总结了氮输入影响碳循环各阶段的规律,发现碳储蓄和碳通量对氮输入的响应受多个因素的共同作用。在此基础上,阐述了目前发展比较成熟且同时具有碳、氮、水相关模块的碳循环主流模型,以及模型为适应湿地而做出的改进及其在湿地的应用情况,为利用模型模拟氮输入影响滨海湿地生态系统碳循环的相关过程提供参考。探讨了将模型应用于湿地,应注意潮汐过程对氮输入影响等相关发展方向,同时就如何减少模型模拟的不准确性等问题展开讨论,对未来的研究方向提出展望。图1表1参126
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 伍玉鹏  吕丽媛  毕艳孟  张一  孙振钧  
在施用牛粪的盐碱土中分别接种15和30条蚯蚓,以不接种蚯蚓为对照,进行了6个月的温室培养,旨在研究接种蚯蚓对盐碱土养分、土壤生物及植被的影响。结果表明:接种蚯蚓增加了土壤中速效磷、速效钾的含量,土壤有机质的含量则显著降低。接种蚯蚓并未显著增加植被的生物量,但增加了土壤微生物量碳、线虫丰富度及螨虫丰富度。接种蚯蚓改变了线虫各营养类群的相对丰富度和螨虫各亚目的相对丰富度,但未显著影响土壤中细菌、线虫及螨虫的多样性指数和均一度指数。在盐碱地中接种蚯蚓能够改善土壤的理化性质及生物特性,是巩固盐碱地改良效果、促进盐碱地持续利用的有效方法之一。
[期刊] 中国农业大学学报  [作者] 王福友  王冲  刘全清  金树杰  解永进  
为改良滨海盐碱地土壤性状,保证作物良好生长发育,拟通过调控土壤的化学性状(添加腐植酸)、土壤的生物学性状(添加蚯蚓粪、蚯蚓蛋白菌肥)进行盐碱地的改良,采用盆栽试验方法,以玉米为试验材料,做了相关研究。结果表明添加腐植酸、或蚯蚓粪、或菌肥3种物料相对于单施化学肥料都能不同程度地增加玉米幼苗地上部和地下部的生物量及对养分的吸收量,但降低了土壤脲酶和碱性磷酸酶活性;添加腐植酸或蚯蚓粪2个处理的玉米地下部生物量都与单施化学肥料处理分别增加了24.2%和18.2%(P<0.05);添加菌肥处理可增加土壤速效养分含量,使碱化度和pH分别下降了9.5%和1.1%(P<0.05);添加蚯蚓粪处理使土壤CEC含...
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 何冬梅  江浩  祝亚云  鲁小珍  王磊  
【目的】研究江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳(MBC)质量分数在不同演替阶段的分布特征和季节动态,揭示其主要影响因素。【方法】选择江苏滨海湿地典型演替序列的不同阶段,光滩、大米草Spartina anglica群落、碱蓬Suaeda glauca群落、芦苇Phragmites australis群落和刺槐Robinia pseucdoacacia群落为研究对象,分析植被演替、土层和季节因素对土壤微生物生物量碳质量分数的影响,以及土壤微生物生物量碳质量分数与土壤理化性质的关系,探讨影响滨海湿地土壤微生物生物量碳质量分数的关键因素。【结果】土壤微生物生物量碳质量分数范围为116.91~326.18 mg·kg~(-1),不同演替阶段之间差异显著,但分布趋势与演替方向不一致,从高到低依次为大米草群落、芦苇群落、光滩、碱蓬群落、刺槐群落。在0~10 cm土层,大米草群落土壤微生物生物量碳质量分数在4个季节均显著大于其他演替阶段。不同演替阶段的土壤微生物生物量碳质量分数在3个土层均表现出随季节先增加再下降的季节变化趋势,在秋季达到峰值,而在春季或冬季则较低。滨海湿地土壤微生物生物量碳受季节和演替阶段影响较显著,其中季节因素的影响力比例最大,占32.29%。土壤微生物生物量碳质量分数与土壤总有机碳、总氮和土壤含水率之间呈显著正相关关系,而与土壤pH呈极显著的负相关关系。【结论】植被演替和季节是影响江苏滨海湿地土壤微生物生物量碳分布和动态特征的主要因素,其中季节因素的影响力最大,土壤有机质、含水率和pH是直接影响土壤微生物活性的关键性因子。图1表2参35
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 何苏南   陈环宇   郁凯   王凯   孙果丽   朱小梅   贺亭亭   邓晔   邢锦城   张倩   王绪奎   郁洁  
[目的]有机肥施用是江苏滨海轻度盐碱地主要的改土提质技术,本试验通过研究在有机替代模式下夏玉米种植系统农田生产力和土壤碳库的变化特征,探索在粉垄耕作模式下有机肥还田同氮肥减量的最佳比例。[方法]按照等氮量投入原则,以当地氮肥施用(CK)为对照,设置25%有机肥+75%氮肥(CT25)、50%有机肥+50%氮肥(CT50)、75%有机肥+25%氮肥(CT75)、有机肥全量替代氮肥(CT100),开展粉垄耕作模式下不同比例有机肥替代氮肥玉米种植田间试验,对玉米农田生产力和土壤碳库指标进行了测定。[结果]与氮肥全量施用相比,有机肥替代化肥比例在25%~50%时,玉米籽粒产量可增加8.74%~11.21%,其中CT25处理的玉米光合速率(P_(h))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(Tr)、胞间CO_(2)浓度(C_(i))显著增加,土壤全氮、全磷、全钾以及碱解氮、速效磷、速效钾含量均较单施氮肥显著增加,有机替代比例超过50%以上时玉米产量和土壤养分较纯施氮肥无显著变化。相较于纯施氮肥,有机肥替代比例在25%~75%时土壤碳储量提升了9.47%~14.61%,这主要依赖于土壤有机碳含量和容重的显著增加。土壤有机碳含量和玉米产量呈显著的正相关关系。[结论]粉垄耕作模式下,有机肥替代氮肥在25%~50%可以显著改善土壤理化性质,增加土壤碳储量,提升农田生产力,可作为江苏滨海旱作玉米种植推荐施肥技术。
[期刊] 林业科学  [作者] 史文竹   孙禧   邵旭升   热由索姆   王艮梅   张焕朝   项剑  
【目的】研究外源钙添加对有机物料改良滨海盐碱土过程中土壤CO_2排放和土壤碳库的影响,以期为滨海盐碱土的改良利用与固碳潜力提升提供理论依据。【方法】采用室内培养试验,在施用玉米秸秆生物炭+鸡粪(BM)以及水稻秸秆+鸡粪(SM)的基础上,以氢氧化钙和硅酸钙作为钙源,按照等钙量原则,分别设置了6种处理:不施用硅酸钙和氢氧化钙(CK)、施用12.4 g·kg~(-1)硅酸钙(Ca1)、施用24.8 g·kg~(-1)硅酸钙(Ca2)、施用7.9 g·kg~(-1)氢氧化钙(Ca3)、施用15.8 g·kg~(-1)氢氧化钙(Ca4)以及施用12.4 g·kg~(-1)硅酸钙+7.9 g·kg~(-1)氢氧化钙(Ca5),进行1个月的培养试验。【结果】培养期间外源钙的添加能显著降低CO_2累积排放;有机物料的施用会导致土壤有机碳(SOC)的损失,外源钙的添加不会显著影响SOC矿化但会导致土壤无机碳(SIC)含量显著增加,从而弥补SOC的损失,增加土壤的总碳量,实现土壤固碳的目的,适当增加氢氧化钙的添加量对固碳量有促进作用;外源钙添加导致的减排作用主要是通过增加吸收矿化产生的CO_2,并转化为碳酸钙的形式而固定。【结论】在改良盐碱土的过程中,有机物料配施硅酸钙和氢氧化钙的改良措施能实现土壤固碳减排。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)  [作者] 成立文   周雅心   曾庆淞   周明炀   许旭萍   郑毅   王维奇  
【目的】探究滨海湿地围垦养殖前后土壤铁还原菌群落的结构变化、功能演变及其影响因素,了解湿地微生物多样性的变化。【方法】以我国黄河口碱蓬湿地、九龙江口桐花树湿地、东寨港木榄湿地为样地,利用高通量技术分析铁还原菌的群落结构,并采用盐酸浸提—邻菲罗啉比色法测定土壤中Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)含量。【结果】(1)围垦养殖后,黄河口围垦区的拟杆菌门(Bacteroidetes)为优势菌门,九龙江口围垦区和东寨港围垦区的优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria);黄河口围垦区的拟杆菌属(Bacteroides)为优势菌属,九龙江口围垦区的弧菌属(Vibrio)、脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)、硫杆菌属(Thiobacillus)为优势菌属,东寨港围垦区的气单胞菌属(Aeromonas)和硫杆菌属为优势菌属。(2)围垦养殖后,黄河口围垦区微生物化能异养、发酵功能的相对丰度升高;东寨港围垦区微生物化能异养、有氧化能异养、发酵以及硝酸盐还原功能的相对丰度升高;九龙江口围垦区微生物有氧化能异养、硝酸盐还原功能的相对丰度升高。(3)冗余分析结果显示:土壤pH值对铁还原菌群落结构的影响最大;Fe(Ⅱ)含量对土壤铁还原菌群落结构的影响比Fe(Ⅲ)含量大。【结论】围垦养殖后,土壤理化性质以及Fe(Ⅲ)、Fe(Ⅱ)含量会对铁还原菌产生影响,其中,pH值的影响最大;铁还原菌群落的适应性强,有利于养殖。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 布乃顺  王坤  侯玉乐  李钢  齐淑娟  方长明  渠俊峰  
周期性的潮汐是滨海湿地重要的水文特征,为了探讨潮汐的半月周期(包括小潮期和大潮期)对土壤理化性质的影响及可能的机制,于2009年7月中下旬测定了长江口崇明东滩湿地土壤理化性质在小潮期和大潮期交替周期内的变化规律。结果表明,与小潮期相比,由于频繁的潮水淹没,大潮期0~5cm土壤含水量的增加量从低潮滩向高潮位依次为:44.8%、18.5%、10.9%和14.3%,5~10cm含水量的增加量从低潮滩向高潮位依次为:19.2%、9.8%、12.6%和16.2%,10~20cm则依次为:5.6%、6.1%、2.5%和7.3%。大潮期,从低潮滩向高潮滩增加的盐度依次为0.18、0.13、0.10和0.09...
[期刊] 实验技术与管理  [作者] 李明珠  张文超  孙振涛  赵永敢  王淑娟  
为了对盐碱土壤氟形态有更加清晰和全面的认识,结合前人研究的基础,以浸提液中的干扰离子为监测对象,对各种形态的氟的提取方法进行对比分析,并对提取条件进行优化,选出了一套简单易行且干扰小的提取方法。研究表明,采用超纯水常温振荡法提取水溶态氟,采用1 mol/L MgCl2法提取交换态氟,采用0.5 mol/L盐酸羟胺法提取Fe-Mn结合态氟,采用双氧水氧化-乙酸铵(3.2mol/L)法提取有机束缚态氟,可有效地降低浸提液中的干扰离子对氟形态测定结果的影响。用此方法对某市的16个盐碱土壤样品中的氟含量进行检测,平行样之间氟含量无显著差异。因此,该方法适用于盐碱土壤中的氟测定。
[期刊] 北京林业大学学报  [作者] 尹德洁  荆瑞  关海燕  屈琦琦  张丽丽  王若鹏  董丽  
【目的】天津滨海新区湿地具有非常丰富的耐盐植物资源。这些耐盐植物不仅可以丰富盐渍区园林绿化植物种类,同时可为盐碱地土壤的生态修复提供理论依据。本文通过对该区域耐盐植物资源的调查以及对土壤化学性质的分析,可以揭示天津滨海新区湿地耐盐植物分布与土壤环境之间的相关性。【方法】选取74个天津滨海湿地样方的物种数据和土壤化学因子数据,通过单因素方差分析、双向指示种分析和典范对应分析研究耐盐植物多样性与土壤p H、可溶性盐总量、全氮、全磷、有机质、K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-12个土壤化学因子之间的关系。【结果】调研样方内共记录到耐盐植物34科65属80种,排名前3的科为菊科、禾本科和藜科,出现频度最高、重要值最大的物种为芦苇,该地区耐盐植物生活型主要为草本植物;潮上带湿地耐盐植物丰富程度远大于潮间带;群落类型分为4类,分别是无翅猪毛菜-砂引草+盐地碱蓬群落、芦苇-碱蓬+狗尾草群落、稗+碱蓬-酸模叶蓼群落和扁秆藨草+狭叶香蒲-碱蓬群落;土壤可溶性盐总量、土壤全氮含量及土壤水溶性离子含量是影响天津滨海湿地植被分布的主要土壤化学因子;植物群落的各种多样性指数与土壤可溶性盐总量及Na~+、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-呈显著负相关的关系。【结论】植物种类的分布格局在一定程度上决定了植物群落类型的分布格局;土壤盐分及水溶性盐离子含量越高,尤其是水溶性阴离子含量越高,物种多样性指数越低,对物种多样性造成的影响越大。
[期刊] 长江流域资源与环境  [作者] 李艳  高艳娜  戚志伟  姜楠  仲启铖  姜姗  王开运  张超  
采用开顶式生长室(Open-tOp chamber,Otc)连续8 a(2008~2015年)长期模拟温度升高,研究滨海芦苇湿地不同土壤深度,及两种代表植物芦苇(phragmites australis)和白茅(imperata cylindrical)根际、非根际土壤可培养微生物数量变化对长期增温的响应。结果表明:(1)相对于对照,长期增温导致土壤可培养微生物的数量显著增加。其中,增温对土壤表层细菌、真菌的数量影响显著,细菌在第一层的增幅最大,增加率为34.16%,真菌在第三层的增幅最大,增加了64.42%。增温对20~40 cm土层放线菌影响显著,其中在第二层达到最大增加率59.47%;(...
[期刊] 西南农业学报  [作者] 赵海成  郑桂萍  靳明峰  陈亚桐  牛同旭  陈立强  赫臣  李红宇  吕艳东  付志强  
【目的】为了农业可持续发展推进秸秆综合利用及改良盐碱土,研究了连年秸秆与生物炭还田对盐碱土理化性状及水稻产量的影响,并对两种还田方式应用效果进行了比较。【方法】试验在盆栽条件下,采用单因素完全随机设计,设置空白及常规施肥对照(CK0和CK),分别以7500、16 500 kg/hm2(49. 5、108. 9 g/盆)不同量的生物炭与秸秆还田,每一处理连年进行相同量、相同物质还田。【结果】连续4年秸秆还田均显著或极显著降低了土壤的容重,且还田量越大降低幅度越大;生物炭还田差异均不显著;土壤孔隙度变化规律与容重相反。各处理均不同程度的降低了盐碱土pH,且还田量108. 9 g/盆均显著低于49. 5 g/盆,秸秆还田极显著低于相同量的生物炭还田。生物炭还田土壤全盐量均与CK接近,秸秆1、秸秆2还田量与CK相比全盐含量分别降低了31. 6%和10. 8%。连年秸秆还田均极显著提高了土壤碱解氮,但生物炭还田有所降低;各处理均显著或极显著提高了土壤有效磷和速效钾,且以秸秆还田提高的幅度更大;各处理均提高了土壤有机质,生物炭和秸秆均达到极显著水平,秸秆还田量与CK相比分别提高9. 6%和7. 8%。【结论】2种物质还田均以生物炭2、秸秆2处理的产量极显著高于CK,且以秸秆还田高于对应量生物炭还田;秸秆还田的穗数高于对应量生物炭还田;各处理的穗粒数均显著高于CK,相同还田量时以生物炭还田的穗粒数、结实率高于秸秆还田;各处理千粒重均高于CK。连年生物炭和秸秆还田主要通过显著降低盐碱土容重和p H,提高土壤氮磷钾含量和孔隙度导致每穴穗数和穗粒数增加从而实现了增产。相同还田量时,以秸秆还田氮磷钾的农学利用率和偏生产力提高幅度大于生物炭还田,与CK相比增幅均表现为钾肥>磷肥>氮肥。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 鲁新蕊  陈国双  李秀军  
生物炭是一种潜在的改良剂,被誉为"黑色黄金"。为明确生物炭改良苏打盐碱化土壤的效应,设置了田间定位试验,研究生物炭酸化改性后对苏打盐碱化土壤的容重、pH值、含水量、有机质、矿质氮和全氮及玉米产量的影响,探寻生物炭在改良苏打盐碱化土壤的应用价值和潜力。结果表明:苏打盐碱化土壤施用酸化生物炭后,改良效果明显,与没有经过改性生物炭相比,施用酸化处理的生物炭,容重降低0.3%3.7%,pH值降低0.20.7个单位,有机质提高1.1%2.5%,平均含水量提高0.8%,增加了土壤中全氮和矿物质氮的含量,使玉米产量提高
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 薛远赛  刘志鹏  林琪  张玉梅  
为明确适合盐碱地小麦的播种方式,试验以青麦6号为材料,以平播为对照(CK),研究不同沟播处理[沟播2行(T1)、沟播3行(T2)]对盐碱地小麦生育时期间不同土壤层全盐动态、叶片生理特性及产量的影响。结果表明,各处理麦田020cm土层的全盐含量均大于2040cm土层,不同处理的土壤全盐含量均呈现先增长后降低的趋势,越冬期过后不同处理的土壤全盐含量随着小麦生育期的推进呈现上升的趋势,且不同土层的全盐含量均在小麦返青期达到最大值,沟播处理沟内土壤的全盐含量显著低于CK与垄上的土壤全盐含量,尤其是在返青期之后。沟
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