Soil samples archived over four decades were used in an incubation experiment to measure the effects of reforestation on nitrogen dynamics in old agricultural fields. Samples collected from 0 to 7.5 cm and 35 to 60 cm depths in Calhoun,South Carolina USA at intervals ranging between five and nine ye...

目的研究不同种植模式下,农田土壤水分和矿质态氮的动态及其相互关系,对优化作物种植方式和养分资源管理,调控农田土壤硝态氮淋溶有重要意义。方法在黄土高原南部有大量氮素残留背景的田块上,研究了夏季多雨季节,种植作物与休闲对土壤水分与矿质氮的影响。结果在降水(含灌水82mm)364mm的夏季,休闲可使0～200cm土层的贮水量达到600mm,比播种前高204mm,比种植作物高39mm。种植作物的土壤水分可下渗至180cm深的土层,休闲土壤中则可下渗到260cm深处。种植作物时0～200cm土层的硝态氮残留量为78kg.ha-1,比休闲时减少89kg.ha-1,且硝态氮主要分布在60cm以上的土层。休闲...

【目的】研究不同作物长期连作或轮作对旱地土壤水分和不同形态有机氮及矿质氮含量的影响,以确定旱地作物配置、提高土壤肥力、优化养分管理。【方法】利用黄土高原中部旱地23年的长期定位试验,研究了休闲、小麦连作、玉米连作、苜蓿连作、豌豆-小麦-小麦-糜子及玉米-小麦-小麦-糜子轮作6种作物种植体系,对土壤水分、有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量的影响。【结果】长期休闲土壤有机氮、轻质有机氮和矿质氮含量最低;苜蓿连作能较好地保蓄浅层水分,有利于提高土壤有机氮和轻质有机氮含量,特别是0～20cm的表层土壤,但较深土层的水分和矿质态氮消耗增加;玉米或小麦连作均可显著提高土壤的有机氮和轻质有机氮含量,但长期小麦连...

【目的】探讨开花期渍水对不同施氮量条件下小麦植株干物质积累与转运、产量及土壤矿质氮含量的影响，以期为江汉平原小麦抗渍高产栽培提供理论依据。【方法】以适宜长江中下游流域种植的小麦品种襄麦55和扬麦23为材料，设置3个施氮水平[N0（不施氮）、N1 （纯氮135 kg/hm~(2)）、N2（纯氮180 kg/hm~(2)）]，用盆栽方法于开花期进行7 d渍水试验，分析小麦旗叶SPAD值、地上部干物质积累与转运、籽粒产量及土壤矿质氮含量的变化。【结果】开花期渍水显著降低小麦旗叶SPAD值和地上部干物质积累量，旗叶SPAD值降低8.61%～39.78%，地上部干物质积累量降低4.49%～12.24%，降低幅度随施氮量增加而减少。渍水条件下，随着施氮量的提高小麦花前干物质转运量及贡献率、花后干物质积累量均有所增加，分别增加35.39%～58.37%、6.04%～21.88%、8.94%～29.32%。在渍水期间（花后0～7 d）土壤硝态氮含量显著降低41.81%～63.50%；铵态氮含量显著升高21.89%～62.15%。花后7～21 d表现为硝态氮含量升高，铵态氮含量下降。21～28 d硝态氮含量下降，铵态氮含量上升。渍水处理下，增加施氮量，硝态氮及铵态氮含量均在增加。开花期渍水导致小麦减产，千粒重降低是减产的主要因素。与不施氮相比，渍水条件下N1、N2的小麦产量分别增加229.75%～235.32%、290.28%～358.12%。【结论】渍水显著降低了小麦旗叶SPAD值、干物质积累量、产量及土壤硝态氮含量，增加土壤铵态氮含量。施氮量在0～180 kg/hm~(2 )条件下，增加施氮量可以缓解渍害对小麦的伤害，减少产量的损失。

【目的】探讨不同氮肥用量与施用时期对棉花生长发育及土壤矿质氮含量的影响,为棉花合理施用氮肥提供理论依据。【方法】以不施氮肥为对照,采用2种氮肥用量(150,300kg/hm2)与不同施用时期(播前全部基施、1/2播前基肥+1/2蕾期追肥、1/3播前基肥+1/3蕾期追肥+1/3花铃期追肥)进行组合的田间小区试验,分析氮肥用量和施用时期对棉花产量、棉铃生长发育及各生育时期土壤矿质氮含量的影响。【结果】在供试区土壤较为瘠薄的情况下,与不施氮肥相比,施用氮肥使棉花产量、株有效铃数、成铃率、单铃质量分别显著增加44.8%～80.0%,1.0～2.3,4.3%～8.1%和0.66～1.36g,且高氮处理>...

为探索三叶草作为有机栽培中肥料来源,研究间作三叶草对大田甜玉米产量品质,植株全氮和土壤矿质氮的影响,结果表明:与单作相比,甜玉米与三叶草间作可提高甜玉米产量,可溶性糖含量,植株全氮含量,降低了亚硝酸盐含量和土壤中矿质氮含量,但提高了硝态氮含量,降低了Vc含量,在本试验条件下认为,间作三叶草提高甜玉米产量,改善品质,减少化肥的投入,降低环境风险。

【目的】研究黄土丘陵区不同退耕年限林地有机碳及全氮的差异性,分析全氮及有机碳与环境和土壤因子的关系,为该区域生态恢复与土壤质量评价提供科学参考。【方法】结合野外调查和室内分析,运用统计分析及冗余分析方法(RDA),以耕地(CL)为对照,对黄土丘陵区退耕种植25,35,40年的柠条(Caragana korshinskii Lam.,CK)、刺槐(Robinia pseudoacacia L.,RP)林地(以下分别用CK25a、CK35a、CK40a、RP25a、RP35a、RP40a表示)为研究对象,分别

研究不同退耕植茶年限土壤有机碳、全氮和全磷的质量分数分布及其生态化学计量学特征，以期为退耕植茶地土壤持续利用和茶园持续发展提供理论依据。选取退耕植茶２～３ ａ（ＲＴ＿２－３），９～１０ ａ（ＲＴ９－１０）和１６～１７ ａ（ＲＴ＿１６－１７）的各５个样地为研究对象，以邻近耕地作为对照，采用野外调查与室内分析相结合的方法 ，按０～１０，１０～２０和２０～４０ ｃｍ土层取样，测定土壤有机碳、全氮、全磷的质量分数，并计算了碳、氮、磷之间的计量比。结果表明：随着退耕植茶年限的延长，土壤有机碳、全氮质量分数表现为先显著降低后增加的趋势（Ｐ

【目的】分析不同施氮量和灌水水平对毛白杨林地土壤矿质氮动态的影响,以提高林地生产力和水氮利用效率,降低氮素损失,为林地长期施氮和灌水水平的合理选择提供理论依据。【方法】通过田间试验探究单次施氮周期内,4种施氮量(N0、N1、N2、N3分别为0、101.6、203.2、304.8 kg·hm~(-2))和3种灌水水平(W1、W2、W3分别表示土壤含水量下限为田间持水量的45%、60%、75%)下土壤矿质氮含量、氨挥发速率和脲酶活性的相关关系。【结果】单次施氮周期内,0～100 cm土层硝态氮平均含量为4.84～29.02 mg·kg~(-1),铵态氮平均含量为3.18～13.22 mg·kg~(-1)。硝态氮和铵态氮含量均随土层加深先增大后降低,随时间推移先增大后降低,分别于施氮后第7天和第3天达最大值(26.64～62.34 mg·kg~(-1)和26.61～51.32 mg·kg~(-1))。林地0～100 cm土层硝态氮和铵态氮累积量分别为55.39～331.99 kg·hm~(-2)和31.45～254.21 kg·hm~(-2),土壤矿质氮素主要以硝态氮形式累积,且累积量显著低于农田和果园等,铵态氮含量相对较低且稳定(除表层外)。林地土壤矿质氮含量和累积量与施氮量呈正相关,W3处理更易引起硝态氮向深土层运移。土壤氨挥发总量与施氮量和灌水水平呈显著正相关,且主要发生在施氮后10天内,于施氮后1～2天达到峰值(0.96～3.46 kg·hm~(-2)d~(-1)),单次施氮周期氨挥发损失量为1.57～18.29 kg·hm~(-2),损失率为14.05%～18.97%。土壤脲酶活性受施氮量和灌水水平影响极显著(P<0.01),随施氮量和灌水水平增大而增大,随时间推移先增大后降低,于施氮后第3天达最大值(3.14～4.48 mg·g~(-1))。偏相关分析表明,土壤表层硝态氮含量与铵态氮含量呈显著负相关,铵态氮含量与氨挥发速率呈显著正相关。【结论】不同施氮量和灌水水平显著影响毛白杨林地土壤硝态氮和铵态氮动态、氨挥发特征和脲酶活性。为减少林地氨挥发损失、降低硝态氮淋失风险,建议施氮量为203.2 kg·hm~(-2),土壤含水量控制在田间持水量的60%～75%。

基于检索1950-2016年发表在中国知网、Google Scholar、Web of Science等数据库的文章，筛选出关于我国退耕还草工程与土壤有机碳的文献123篇(126个研究地点)。基于筛选文献，提取了农田和恢复草地的土壤有机碳含量、土壤有效养分含量、恢复时间和气候等数据735条，旨在探究我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响及其主导因素。结果表明：1)农田恢复为草地后，土壤有机碳含量呈先下降后上升趋势(时间拐点约为第6年)，整体上退耕还草工程使土壤有机碳含量提高了19.8%。2)土壤有机碳的正响应随土壤深度增加而减弱，且深度超过1 m时其正响应不明显。3)土壤有效氮是影响土壤有机碳恢复的主要因素，而土壤有效磷和植物功能群对其影响不大。4)沿着增加的水分梯度，土壤有机碳的恢复效果由负变正，转变阈值为25.15 (干旱指数)。总体而言，我国退耕还草工程对土壤有机碳含量的影响为正效应，此效应受环境梯度和恢复时间的共同影响。本研究能够为我国土地利用变化背景下土壤碳库管理的相关决策提供科学依据。

矿质肥料的施用显著地增加了杉木苗根区土壤的微生物数量。微生物总数３个处理氮、磷钾、氮磷钾分别是对照的２．２９倍、１．４１倍和２．８９倍。其中细菌增加幅度最大，其次是真菌。矿质肥料对非根区土的微生物数量无明显影响。矿质肥料对杉木苗根区土壤酶活性影响较复杂。脲酶和蔗糖酶的活性不受矿质肥料影响。磷钾和氮磷钾处理均能显著提高蛋白酶活性。单施氮肥能很好激活磷酸酶，而氮磷钾混施特别是磷钾混施不仅不能增强其活性，反而对磷酸酶起到抑制作用。施用矿质肥料还能有效地降低杉木苗根区土壤多酚氧化酶的活性。同时矿质肥料在一定程度上降低了非根区土各类酶的活性。

以原始阔叶红松林、次生林土壤NH+4-N与NO-3-N为研究对象,采用原位顶盖埋管法,研究2个林地土壤矿质氮供应水平与组成的差异动态。结果表明:观测期内原始阔叶红松林土壤NH+4-N含量均高于次生林,5、6、7月原始阔叶红松林土壤NO-3-N含量低于次生林,其他时段高于次生林;观测期内原始阔叶红松林土壤NH+4-N始终占优势,5、6、7月次生林土壤NO-3-N占优势,其他时段NH+4-N占优势。以红松、白桦分别作为顶级群落优势树种与退化演替群落先锋树种的代表植物,根据各器官氮含量动态与生长动态,对2个树种氮素获取行为模式进行连续研究。结果表明:红松、白桦氮吸收动态与原始阔叶红松林、次生林土壤矿...

【目的】探明石漠化地区退耕植桑后土壤养分与生态化学计量变化特征,为进一步优化石漠化地区桑园管理提供的理论依据。【方法】结合实际调研,以"空间代替时间"方法,选取荔波退耕还林1年的桑园作为对照,研究还林10年的桑园土壤在不同季节、不同剖面养分及其生态化学计量变化特征。【结果】(1)石漠化地区退耕植桑利于土壤养分的改善,桑树在全年生长过程中养分呈波动性变化;不同土层还林桑园土壤C、N、P具有"表聚性"现象,随土层深度递增而逐渐减少。还林10年桑园土壤有机碳和全钙含量随季节变化呈降-升-降变化,全氮和全磷含量持续下降,全钾含量呈先降后升的变化趋势。(2)石漠化地区退耕还林种植桑树后,还林10年的桑园土壤C/N、C/P、N/P增大,而C/K、C/Ca和N/K减少。C/P、N/P随季节变化呈升高趋势,但随剖面深度呈急剧减小趋势。【结论】桑园土壤主要受磷素限制,其次是氮素。在经营管理桑园时,除补充所需养分,还需注重土壤元素间变化。退耕还林桑园土壤生态化学计量比与养分显著相关,OC(有机碳)、TN(全氮)对土壤C/P、C/K、N/P、N/K贡献为正,TCa(全钙)对土壤C/K、N/K贡献为正,而TP(全磷)对土壤C/P、N/P贡献为负,TK(全钾)、TCa对C/Ca贡献为负。

【目的】明确复垦措施对黄土高原退耕地土壤理化性质的影响,并揭示其空间变异特征,为评价退耕地复垦对当地生态环境的影响提供帮助,并为相关政府决策提供参考。【方法】在实地调查和取样分析的基础上,使用经典统计学和地统计学相结合的方法,以山西省广灵县退耕6年后复垦的典型坡耕地为对象,对比研究了复垦前(2007-04)和复垦2年后(2009-05)表层(0~15 cm)土壤理化性质的差异及空间变异特征。【结果】与复垦前相比,复垦2年后表层土壤有机质、全氮、全磷以及碱解氮、速效磷和速效钾含量分别降低了38%,11%,15%,24%,81%和8%,而体积质量则降低了7%;研究区土壤养分属中等变异,而土壤体积质...

【目的】通过分析不同退耕年限林地土壤物理性质的变化,探讨退耕还林工程对土壤物理性质的改良作用。【方法】以晋西黄土区不同退耕年限的荒草地、纯林地、混交林地为研究对象、以农地为对照,通过野外调查,研究了退耕年限对土壤密度、孔隙度、毛管孔隙度等土壤物理性质的影响。【结果】退耕地土壤密度随土层深度的加深显著增加,0～60 cm土层平均密度分别为:农地(1.38 g/cm~3)>荒草地(1.27 g/cm~3)>纯林地(1.20 g/cm~3)>混交林地(1.18 g/cm~3),退耕还林后纯林地、混交林地与农地、草地的土壤密度差异显著(P 林地(52.87%)>农地(47.82%)>荒草地(45.97%)。退耕后形成的纯林地、混交林地与农地、草地的孔隙度差异显著(P 0.05)。土壤毛管孔隙度随退耕年限的增加呈显著增加趋势。混交林地、纯林地毛管孔隙度分别为51.21%和50.37%,与农地的毛管孔隙度(45.62%)显著差异。【结论】退耕还林工程能明显改善土壤物理性质,且混交林对土壤改良效果好于纯林。