冻融作用对农田土壤可溶性氮组分的影响   总被引：2，自引：1，他引：1  

田路路  隽英华  刘艳  孙文涛  程淑芳 《土壤》2017,49(3):512-518

为了解非生长季农田土壤氮素转化过程,采用室内冻融模拟培养试验研究了不同冻融温度和冻融循环次数对东北4种典型农田土壤(棕壤、褐土、草甸土、黑土)可溶性氮组分含量的影响。结果表明:随着冻结温度降低,4种农田土壤可溶性无机氮(DIN,NO_3~–-N+NH_4~+-N)、可溶性有机氮(DON)和可溶性全氮(DTN)含量均显著增加。随着融化温度升高,除NH_4~+-N含量显著升高外,4种农田土壤NO_3~–-N、DON和DTN含量的变化行为受冻结温度和土壤类型的协同影响。随着冻融循环次数增加,棕壤和褐土NO_3~–-N、NH_4~+-N、DON和DTN含量均显著增加;草甸土NO_3~–-N、DON和DTN含量均显著增加,而NH_4~+-N含量显著降低;黑土NO_3~–-N和NH_4~+-N含量均显著降低,而DON和DTN含量则先升高后降低。不同类型土壤受冻融作用影响的响应能力不同,其大小顺序为褐土棕壤、草甸土黑土。可见,冻融作用促进了土壤氮素转化,有利于土壤有效氮的累积,为春季作物生长提供足够的氮素,但同时也增加了土壤氮素流失风险。  相似文献   

冻融对农田黑土可溶性氮库、氮转化过程及酶活性的影响          下载免费PDF全文

刘艳  隋世江  包红静  邢月华  隽英华 《中国土壤与肥料》2023,(4):40-46

探讨非生长季土壤可溶性氮库、氮素转化过程及氮代谢关键酶活性如何响应冻融交替,对于支撑土壤肥力保持和农田养分管理具有重要意义。以农田黑土为研究对象,采用室内模拟培养试验分析冻融循环作用下土壤可溶性氮库组分 [可溶性无机氮 (NH4+-N + NO^3--N,DIN)、可溶性有机氮 (DON)、可溶性全氮 (DTN)]、净氮矿化速率 (NNMR)、微生物量氮 (MBN)和氮代谢关键酶活性的变化行为,阐明冻融循环对土壤可溶性氮转化过程的影响机制。冻融循环对农田黑土可溶性氮库、氮素转化过程、MBN及氮代谢关键酶活性影响显著 (P<0.05)。随着循环次数增加,冻融土壤NH4+-N、NO^3--N、DIN和NNMR均显著降低,而DON、DTN和MBN均先升高后降低,在循环次数6时达到最大值,较对照土壤分别增加了4.65%、5.43%和18.38%。随着循环次数增加,冻融土壤蛋白酶活性显著增加,硝酸还原酶活性先增加后降低,以循环次数6的最大 [1.19 NO₂--N  相似文献   

冻融作用对农田黑土有机氮组分的调控效应     

隽英华  田路路  刘艳  宫亮  孙文涛 《土壤》2020,52(2):262-270

为深入了解非生长季农田土壤有机氮库组成及转化特征,采用Bremner氮素分级法研究了室内模拟冻融条件下(冻融温度、冻融频数、水分含量)农田黑土有机氮组分含量的变化行为。结果表明:冻融作用对农田黑土有机氮组分及其转化过程影响显著,氨态氮和氨基酸氮是土壤酸解有机氮的主要组分。随着冻结温度降低,土壤氨基酸氮含量显著增加,氨态氮和未知氮含量均显著降低,而氨基糖氮含量变化行为因融化温度而异。随着融化温度升高,土壤酸解有机氮组分无规律性变化。随着冻融频数增加,冻融土壤氨基酸氮含量显著降低,未知氮含量显著增加,氨态氮含量先增加后降低,而氨基糖氮含量则无显著性变化。随着水分含量增加,冻融土壤氨态氮和未知氮含量均显著增加,这与氨基酸氮的变化趋势正好相反,而氨基糖氮含量则无显著性变化。可见,较大的冻融温差、适宜的冻融频数和水分含量是影响土壤有机氮库转化的主要驱动因子。冻融作用能够提高土壤酸解有机氮中氨态氮和氨基酸氮的含量及其分配比例,增加土壤可矿化氮量,促进土壤氮素转化,有利于土壤有效氮的累积,为春季作物生长提供足够的氮素。  相似文献   

冻融对青藏高原高寒草甸土壤碳氮磷有效性的影响   总被引：4，自引：0，他引：4  

谢青琰  高永恒 《水土保持学报》2015,(1):137-142

以青藏高原高寒草甸土壤为研究对象,通过室内模拟冻融循环过程,研究不同土壤含水量条件下冻融频次和冻结温度对土壤碳氮磷有效性的影响。结果表明:(1)土壤可溶性氮(DTN)、硝态氮(NO-3-N)和有效磷(PO3-4-P)含量随冻融频次增加呈下降趋势,但铵态氮(NH+4-N)和可溶性磷(DTP)含量呈现上升趋势;(2)在冻融频次相同情况下,高含水量土壤在-15℃/5℃冻融循环处理下的可溶性有机碳(DOC)、DTN和NH+4-N含量显著高于-5℃/5℃冻融循环处理下的含量;(3)含水量高的土壤在冻融处理后,DOC、DTN、NH+4-N、DTP和有效磷(PO3-4-P)的含量通常高于含水量低的土壤,但NO-3-N则相反。由此可见,冻融频次、冻结温度和土壤含水量都是影响高寒草甸土壤冻融效应的关键因子,在评价冻融作用对高寒草甸土壤碳氮磷有效性影响时,还应充分考虑这些因子间交互效应。  相似文献   

红壤双季稻田土壤活性碳、氮周年变化及影响因素   总被引：5，自引：1，他引：4  

陈春兰  涂成  陈安磊  侯海军  刘波  谢小立  魏文学  孙志龙 《植物营养与肥料学报》2018,24(2):335-345

【目的】 研究红壤稻田土壤活性碳、氮含量及其周年变化和影响因素,为弄清红壤双季稻田土壤活性碳、氮季节变化规律,提高土壤养分利用效率提供理论依据。 【方法】 以红壤稻田长期定位试验 (1990年开始) 为对象,选择不施肥 (CK)、单施NPK化肥 (NPK) 和有机物 (紫云英、稻草) + NPK化肥 (NPKM) 三个施肥处理,在早稻、晚稻、休闲期取0—20 cm 土样,动态监测稻田土壤几种重要活性碳、氮成分,包括无机态氮 (NH₄+-N、NO₃–-N),可溶性有机碳、氮 (DOC、DON) 和微生物生物量碳、氮 (MBC、MBN) 的周年动态变化。 【结果】 稻田土壤NH₄+-N含量在早稻期间呈下降状态,晚稻期间变化较平缓,休闲期呈先上升后下降的趋势。土壤无机氮主要以NH₄+-N形式存在,其含量范围为14.9～31.6 mg/kg,其休闲期含量略低于生育期 (P > 0.05);周年土壤NO ₃–-N含量 (< 3 mg/kg) 远小于NH₄+-N含量,与NH₄+-N含量呈现此消彼长的趋势 (P < 0.01)。稻田土壤DOC、DON周年变化趋势相似 ( P < 0.01),在生育期呈下降状态,休闲期呈先上升后下降趋势,休闲期土壤DOC、DON含量略低于生育期 ( P > 0.05)。休闲期土壤MBC、MBN含量分别为463～701 mg/kg、31.1～52.4 mg/kg,比生育期分别提高25.4%～36.9%和62.8%～125.9%。总体来看,稻田休闲期土壤活性碳 (DOC+MBC)、氮 (NH ₄+-N+NO₃–-N+DON+MBN) 含量高于生育期含量,较生育期增幅分别为10.8%～19.6%、10.3%～34.8%。不同施肥处理结果表明,仅施用化肥 (NPK处理) 对活性碳、氮影响较小 (P > 0.05),有机物还田能显著提高水稻生育期和休闲期的土壤活性碳、氮含量 ( P < 0.05),NPKM与CK相比活性碳、氮在水稻生育期分别提高53.8%和81.2%,而在休闲期分别提高了43.5%和63.2%。相关性分析结果表明,稻田休闲期土壤NH ₄+-N、DOC、DON含量不仅与土壤SOC、TN含量密切相关 (P < 0.05 或 P < 0.01),还受温度、水分含量等环境因子影响,如休闲期土壤NH ₄+-N含量与5 cm处土壤温度呈极显著负相关关系 (P < 0.01),而土壤NO ₃–-N含量与该土层温度呈显著正相关关系 (P < 0.05),土壤DOC和DON与土壤含水量呈显著正相关关系 ( P < 0.05)。 【结论】 长期化肥配施紫云英及秸秆还田能显著提高稻田土壤周年活性碳、氮含量,其活性含量与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关关系;休闲期稻田能维持较高的活性碳、氮含量,且比水稻生育期有一定程度增加。休闲期土壤无机氮含量变化主要受土壤温度影响,土壤可溶性碳、氮含量变化主要受土壤含水量的影响。   相似文献   

农田黑土氮素转化特征对冻融作用的响应   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

隽英华  田路路  刘艳  孙文涛 《中国土壤与肥料》2019,(6):38-43

为了深入了解非生长季农田黑土氮素转化过程,采用室内冻融模拟培养试验研究了不同冻融因子[冻融温度(冻结温度:-3、-6、-9、-12、-15℃;融化温度:2、5℃)、冻融循环次数(1、3、6、10、15;其中在-3℃冻结6 d、2℃融化1 d为1个冻融循环次数)、水分含量(10%、20%、30%)]对农田黑土无机氮组分含量及氮素转化速率的影响。结果表明,较大的冻融温差(-15℃/2～5℃)、适宜的冻融循环次数(1～3)和水分含量(20%～30%)是影响农田黑土氮素转化的主要驱动因子。冻融土壤铵态氮含量、硝态氮含量、净氮矿化速率和硝化速率均随着冻结温度降低显著增加,均随着融化温度升高无显著性变化。随着冻融循环次数增加,冻融土壤铵态氮含量、硝态氮含量、净氮矿化速率和硝化速率均显著降低。随着水分含量增加,冻融土壤铵态氮含量显著增加,这与硝态氮的变化趋势相反,而净氮矿化速率和硝化速率均无显著性变化。可见,冻融作用显著促进非生长季农田黑土氮素转化,有利于土壤有效氮的累积。  相似文献   

红壤坡地不同土地利用方式下表层土壤活性碳、氮特征     

《水土保持学报》2014,(2)

以红壤坡地长期定位试验(1995开始)为研究对象,研究自然林、草地、农作、油茶林和湿地松5种土地利用方式下表层土壤几种重要的活性碳、氮成分,包括无机态氮(NH+4-N、NO-3-N)、可溶性有机碳、氮(DOC、DON)和微生物生物量碳、氮(MBC、MBN)含量及动态变化特征。结果表明,不同土地利用方式对坡地土壤DON含量没有显著影响(年均值在16.3~18.2mg/kg之间),土壤可溶性总氮(TDN)的差异主要来自可溶性无机氮(DIN)。农作利用土壤NH+4-N、NO-3-N含量显著高于其他利用方式,除油茶林外,其他土地利用方式NH+4-N含量都高于NO-3-N含量,其中自然林、草地利用方式下NH+4-N是NO-3-N含量的2.2倍和11.8倍。不同坡地利用土壤MBC含量均值范围为195.7~437.2mg/kg,土壤MBN含量为28.6~70.0mg/kg,大小顺序为:草地区自然林湿地松油茶林农作区。土壤DOC年均值范围为237.3~290.7mg/kg,其中草地土壤年均含量最高(290.7mg/kg),显著高于其它4种利用方式。总体来看,除农作、油茶林土壤DOC≥MBC外,其他土地利用方式下土壤活性有机碳、氮成分均以MBC、MBN形态为主,土壤MBC/DOC和MBN/DON比值分别为1.1~1.6和1.7~3.9,其中草地土壤比值最大,农作土壤相差最小。土壤活性碳、氮含量与土壤有机碳、全氮含量关系并不密切,其含量可能受水土流失的影响。  相似文献   

秸秆还田与氮肥运筹对农田土壤可溶性氮组分的影响          下载免费PDF全文

隽英华  何志刚  刘慧屿  刘艳  陈玥 《中国土壤与肥料》2024,(3):49-56

为探究秸秆还田配施氮肥对农田土壤可溶性氮转化特征的影响,研发东北冷凉区土壤氮素供应能力提高的秸秆还田技术,采用田间连续定位试验,对比分析了秸秆还田方式(不还田、粉碎翻压还田、堆腐旋耕还田)与氮肥运筹(N180、210、240kg/hm²;氮肥基施、氮肥后移)作用下农田土壤无机氮(IN)、可溶性有机氮(DON)及可溶性全氮(DTN)的动态变化。结果表明,秸秆还田配施氮肥影响农田土壤可溶性氮组分含量,其作用行为受秸秆还田方式、施氮模式和生育时期的多重制约。秸秆还田配施低量氮肥(N180kg/hm²)土壤IN和DTN均低于无秸秆处理,而配施高量氮肥(N240kg/hm²)时高于无秸秆处理;秸秆还田土壤DON于生育前期(播种-拔节期)较无秸秆处理显著增加,而在生育中后期无规律性变化。随着施氮量增加,秆还田土壤IN和DTN显著增加,而DON仅于春玉米旺盛生长期(拔节期-灌浆期)显著增加。随着生育期推进,除秸秆堆腐旋耕还田土壤DON呈三峰曲线变化外,秸秆还田土壤IN、DON和DTN均呈双峰曲线变化,且峰值越来越低。由此可见,在东北农业产区,N210kg/hm²用量下秸秆粉碎翻压还田配施15％氮肥的秸秆还田技术具有优化氮素管理、提高土壤肥力的潜力。  相似文献   

造纸废水灌溉对盐碱芦苇湿地土壤活性氮的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

《土壤通报》2013,(2):450-454

为研究造纸废水灌溉对黄河三角洲芦苇湿地土壤主要活性氮组分的影响,以低盐分和高盐分芦苇湿地为研究对象,设置废水不同灌溉次数的随机区组试验,分析微生物生物量氮(Microbial biomass nitrogen,MBN)、硝态氮(NO3--N)、铵态氮(NH4+-N)、溶解性有机氮(Dissolved organic nitrogen,DON)的变化。结果表明:与对照相比,废水灌溉并不能提高土壤MBN,但废水灌溉1³次处理明显提高高盐分芦苇湿地土壤NO3--N,增幅为108.3%3次处理明显提高高盐分芦苇湿地土壤NO3--N,增幅为108.3%¹36.2%,而对低盐分芦苇湿地的影响较小,废水灌溉4次处理可明显降低土壤MBN与NO3--N含量。废水灌溉1136.2%,而对低盐分芦苇湿地的影响较小,废水灌溉4次处理可明显降低土壤MBN与NO3--N含量。废水灌溉1⁴次处理明显提高低盐分芦苇湿地NH4+-N含量,增幅为88.7%4次处理明显提高低盐分芦苇湿地NH4+-N含量,增幅为88.7%¹70.8%。高盐分芦苇湿地只是在废水灌溉1次处理时土壤NH4+-N含量明显高于对照,增幅为45.3%,废水灌溉2170.8%。高盐分芦苇湿地只是在废水灌溉1次处理时土壤NH4+-N含量明显高于对照,增幅为45.3%,废水灌溉2⁴次处理与对照差异不显著。废水灌溉处理对DON的影响较小。说明合理的废水灌溉有利于提高土壤NO3--N和NH4+-N含量,而对MBN和DON的影响较小,但废水灌溉次数以不超过3次为宜。合理的废水灌溉对提高低盐分芦苇湿地土壤NH4+-N的效果较佳,对提高高盐分芦苇湿地NO3--N的效果较佳。  相似文献   

成都平原菌渣还田下稻田田面水氮磷动态变化特征     

李瀚  邓良基  胡佳  刘田恬  邓欧平  高雪松 《水土保持学报》2015,(3):295-300

为合理利用菌渣,以化肥施氮量为基准,设置1,1.5,2,2.5倍氮量的菌渣还田处理,采用田间定位监测并结合室内分析实验,以期通过研究稻田田面水中氮素和磷素的动态变化探明菌渣还田下面源污染风险。结果表明:与化肥处理相比,菌渣还田处理显著降低田面水TN、DTN、DON、PN和NH4+-N含量,显著提高NO3--N/TN比例(P0.05);其田面水TN、DTN和NO3--N含量在施肥后均呈下降趋势,NH4+-N含量则表现为"先增后减",施肥后第5d达最大值,其中TN、DTN和NH4+-N含量变化均可用指数降低模型Y=C0×ekt(k0)拟合,NO3--N含量变化可用倒数模型Y=C0+k/x拟合;受田面水中氮含量等因素的影响,其TP、DTP和PP含量均显著降低(P0.05),TP和DTP含量表现为"先降后升再降"。总体来看,较化肥处理,菌渣还田不会延长田面水氮磷素流失风险期,同时显著降低田面水NH4+-N含量,缩短NH4+-N流失风险期,但等氮量还田会显著降低水稻产量及糙米氮含量(P0.05),超过2倍氮量还田会增加NO3--N流失风险。综合环境风险与粮食生产,应以1.5倍氮量还田为宜。  相似文献   

Simulation of soil freezing-thawing cycles under typical winter conditions: implications for nitrogen mineralization     

Juan  Yinghua  Tian  Lulu  Sun  Wentao  Qiu  Weiwen  Curtin  Denis  Gong  Liang  Liu  Yan 《Journal of Soils and Sediments》2020,20(1):143-152

Purpose

Seasonal freezing-thawing cycles (FTCs) are common phenomena in middle- and high-latitude regions that may have a strong effect on soil nitrogen (N) mineralization. As yet, little information is available about N mineralization of cultivated soils affected by FTCs, especially during non-growing seasons. It is proposed that N transformation of boreal farmland soil should be well responsive to FTCs because their microbial community and physiochemical characteristics are easily influenced by human agricultural activities. To examine this hypothesis, laboratory simulation experiments were carried out to investigate the effects of different amplitudes, frequencies, and moisture regimes of FCTs on soil N mineralization dynamics, to provide a better understanding of the mechanisms influencing the effect of FTCs on soil N availability during the non-growing season.

Materials and methods

In a laboratory simulation study, cultivated black soil (BL) and brown soil (BR) (Haplic Phaeozems and Haplic Luvisols, respectively; World Reference Base for Soil Resources 1988) were collected from two provincial experimental stations to assess the dynamics of N mineralization under four FTC factors (five levels for freezing temperature, two levels for thawing temperature, five levels for freezing-thawing frequency, and three levels for soil moisture regime).

Results and discussion

There were marked variations in inorganic N pools, microbial biomass N (MBN), and net N mineralization rate (NNMR) for both soils during the FTCs. In both soils, ammonium N (NH₄-N) and nitrate N (NO₃-N) concentrations, as well as NNMR, significantly increased with the decrease in freezing temperature, but the opposite was observed for MBN. However, fluctuating thawing temperature had no significant influence on the available N forms measured. As FTCs’ frequency increased, the NH₄-N, NO₃-N concentrations, and NNMR substantially decreased in both soils, while the MBN concentration initially increased and then declined, reaching the peak at the sixth FTC. The available N fractions in both soils had different response patterns as soil water content rose, showing a considerable increase of NH₄-N, a distinct decrease of NO₃-N, a steady increase for NNMR, and an initial increase followed by a decreasing trend for MBN.

Conclusions

This study has demonstrated that FTCs during the non-growing season in temperate regions can accelerate N mineralization via increases in freezing-thawing amplitude and freezing-thawing duration. Therefore, there is a potential risk of N losses over the early spring thawing period.

  相似文献   

季节性冻融区农业土壤矿质氮有效性变化规律原位试验   总被引：2，自引：1，他引：1  

赵强  吴从林  王康  常丹  黄介生 《农业工程学报》2019,35(17):140-146

为了更好地认识冻融过程对季节性冻融农业区土壤矿质氮有效性的影响,以吉林省长春市黑顶子河流域为研究对象,采用改进的树脂芯法开展了自然状态下表层土壤氮素原位培养试验。结果表明:土壤冻结过程使各下垫面土壤铵态氮含量增加了170%,硝态氮含量减少了19%,进而增加了土壤矿质氮含量及铵态氮所占比例,同时使各下垫面土壤铵态氮含量变异系数减小36%,硝态氮含量变异系数增加了250%。冻土融化过程中,土壤铵态氮含量无显著变化,硝态氮含量显著增加后趋于稳定;冻土融化初期,积雪融化和积雪融化与冻土融化的叠加过程使各下垫面土壤铵态氮含量变异系数分别增加了39%和48%,硝态氮含量变异系数减小了65%和40%,但大部分阶段硝态氮变异系数大于铵态氮。冻融过程中,土壤含水率的变化并未对土壤中铵态氮和硝态氮含量产生显著影响。  相似文献   

土壤可溶性有机氮测定方法研究进展     

储成  程谊  曹亚澄  蔡祖聪  张金波 《土壤》2021,53(3):449-457

可溶性有机氮(DON)是土壤中生物可利用有机氮库的主要成分,是最为活跃的有机氮形态之一。DON在土壤中的迁移和转化是土壤氮素地球生物化学循环的重要一环,与氮素养分供应、损失等过程密切相关。然而缺失准确、可靠的土壤DON分析方法严重限制了DON的相关研究进程。本文综述了近年来国内外土壤浸提液和水体中DON测定方法,重点比较了不同可溶性总氮(DTN)测定方法以及不同前处理方法对提高DON测定结果准确性的影响。  相似文献   

有机物料输入稻田提高土壤微生物碳氮及可溶性有机碳氮   总被引：27，自引：6，他引：27  

陈安强  付斌  鲁耀  段宗颜  胡万里 《农业工程学报》2015,31(21):160-167

土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮是土壤碳、氮库中最活跃的组分,是反应土壤被干扰程度的重要灵敏性指标,通过设置相同有机碳施用量下不同有机物料处理的田间试验,研究了有机物料添加下土壤微生物量碳（soil microbial biomass carbon,MBC）、氮（soil microbial biomass nitrogen,MBN）和可溶性有机碳（dissolved organic carbon,DOC）、氮（dissolved organic nitrogen,DON）的变化特征及相互关系。结果表明化肥和生物碳、玉米秸秆、鲜牛粪或松针配施下土壤微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮显著大于不施肥处理（no fertilization,CK）和单施化肥处理,分别比不施肥处理和单施化肥平均高23.52%和12.66%（MBC）、42.68%和24.02%（MBN）、14.70%和9.99%（DOC）、22.32%和21.79%（DON）。化肥和有机物料配施处理中,化肥+鲜牛粪处理的微生物量碳、氮和可溶性有机碳、氮最高,比CK高26.20%（MBC）、49.54%（MBN）、19.29%（DOC）和32.81%（DON）,其次是化肥+生物碳或化肥+玉米秸秆处理,而化肥+松针处理最低。土壤可溶性有机碳质量分数（308.87 mg/kg）小于微生物量碳（474.71 mg/kg）,而可溶性有机氮质量分数（53.07 mg/kg）要大于微生物量氮（34.79 mg/kg）。与不施肥处理相比,化肥和有机物料配施显著降低MBC/MBN和DOC/DON,降低率分别为24.57%和7.71%。MBC和DOC、MBN和DON随着土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）、全氮（total nitrogen,TN）的增加呈显著线性增加。MBC、MBN、DOC、DON、DOC+MBC和DON+MBN之间呈极显著正相关（P<0.01）。从相关程度看,DOC+MBC和DON+MBN较MBC、DOC、MBN、DON更能反映土壤中活性有机碳和氮库的变化,成为评价土壤肥力及质量的更有效指标。结果可为提高洱海流域农田土壤肥力,增强土壤固氮效果,减少土壤中氮素流失,保护洱海水质安全提供科学依据。  相似文献   

地中海生态系统中可溶性有机N研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

M. DELGADO-BAQUERIZO  F. COVELO  A. GALLARDO 《土壤圈》2011,21(3):309-318

Dissolved organic nitrogen (DON) in soils has recently gained increasing interest because it may be both a direct N source for plants and the dominant available N form in nutrient-poor soils, however, its prevalence in Mediterranean ecosystems remains unclear. The aims of this study were to i) estimate soil DON in a wide set of Mediterranean ecosystems and compare this levels with those for other ecosystems; ii) describe temporal changes in DON and dissolved inorganic nitrogen (DIN) forms (NH4+ and NO3? ), and characterize spatial heterogeneity within plant communities; and iii) study the relative proportion of soil DON and DIN forms as a test of Schimel and Bennett’s hypothesis that the prevalence of different N forms follows a gradient of nutrient availability. The study was carried out in eleven plant communities chosen to represent a wide spectrum of Mediterranean vegetation types, ranging from early to late successional status. DON concentrations in the studied Mediterranean plant communities (0-18.2 mg N kg-1) were consistently lower than those found in the literature for other ecosystems. We found high temporal and spatial variability in soil DON for all plant communities. As predicted by the Schimel and Bennett model for nutrient-poor ecosystems, DON dominance over ammonium and nitrate was observed for most plant communities in winter and spring soil samples. However, mineral-N dominated over DON in summer and autumn. Thus, soil water content may have an important effect on DON versus mineral N dominance in Mediterranean ecosystems.  相似文献   

Soil Organic Carbon and Nitrogen Fractions under Different Land Uses and Tillage Practices     

Mengyun Liu  David A. N. Ussiri  Rattan Lal 《Communications in Soil Science and Plant Analysis》2016,47(12):1528-1541

Many questions have surfaced regarding long-term impacts of land-use and cultivation system on soil carbon (C) sequestration. The experiment was conducted at Ohio Agricultural Research and Development Center. Only minor variations of soil organic carbon (SOC) and nitrogen (N) fractions with depth under plow tillage (PT). The SOC, total nitrogen (TN), microbial biomass carbon (MBC) and microbial biomass nitrogen (MBN) concentrations were higher under grassland and forestland in the top 0–15 cm depth than arable soils. No-tillage (NT) also increased SOC and N fractions concentrations in the surface soils than PT. Compared to arable, grass and forest could significantly improve proportions of MBC and MBN, and reduce proportions of dissolved organic carbon (DOC) and dissolved organic nitrogen (DON). NT and forest also increased the ratio of SOC/TN, MBC/MBN, and DOC/DON. Overall, grass and forest provided more labile C and improved C sequestration than arable. So did NT under arable land-use.  相似文献   

长期氮沉降和地上凋落物处理对半干旱区沙质草地表层土壤碳氮组分的影响     

詹瑾  丛安琪  李玉霖  连杰  陈佳宁  王鹤松  程莉  宁志英  杨红玲 《水土保持学报》2023,37(4):227-234

为揭示半干旱区沙质草地生态系统中表层土壤C、N组分对长期氮添加和地上凋落物处理的响应特征,以科尔沁沙地西南部国家野外科学观测研究站建立的长期(9年)氮添加和凋落物处理样地为平台,测定并分析该样地表层土壤环境因子、铵态氮、硝态氮、总有机碳、不同碳氮组分。结果表明:(1)持续9年的氮添加和地上凋落物处理对表层土壤环境因子和不同碳氮组分无交互作用;(2)氮添加处理显著降低土壤pH(p<0.01),增加土壤中硝态氮的含量(p<0.05),其增长幅度为37.57%,并显著增加溶解性有机氮(DON)和易变活性氮(LON)的含量(p<0.01,p<0.05);(3)地上凋落物去除显著降低土壤总有机碳(TOC)、易变缓性碳(IOC)、微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)含量(p<0.05);(4)经过9年氮添加和地上凋落物处理,半干旱区沙质草地表层土壤中不同碳氮组分与土壤环境因子间相关性并不密切。即长期氮添加和地上凋落物处理会改变表层土壤不同碳、氮组分的含量,但并未显著改变各碳、氮组分的比值。研究结果为揭示长期氮添加和地上凋落物处理对半干旱区沙质草地土壤C、N贮存和预测未来土壤生物地球化学元素动态研究提供参考资料。  相似文献   

稻秸的不同组分对水稻土微生物量碳氮及可溶性有机碳氮的影响   总被引：1，自引：1，他引：1  

汤宏  沈健林  刘杰云  王聪  吴金水  张杨珠 《水土保持学报》2017,31(4):264-271

为探明稻秸(稻草)及其不同组分(腐解稻秸、可溶性有机物和去活稻秸)对红黄泥水稻土微生物量碳、氮(MBC、MBN)和可溶性有机碳、氮(DOC、DON)含量的影响。通过室内恒温培养试验,研究了长期淹水条件下,添加稻秸及其组分对MBC、MBN、DOC和DON的影响。结果表明,与对照(S处理)相比,添加稻秸(RS+S处理)、腐解稻秸(DRS+S处理)和去活稻秸(NARS+S处理)均提高了MBC,提高幅度分别为11.17%(p0.01),1.83%和6.25%(p0.05),添加可溶性有机物(DOM+S处理)处理降低了MBC,降低幅度为2.67%;RS+S处理提高了MBN,提高幅度为15.29%,DRS+S、DOM+S和NARS+S处理均降低了MBN,降低幅度分别为15.19%,3.09%和15.92%。与S处理相比,RS+S、DRS+S、DOM+S和NARS+S处理均极显著提高了红黄泥DOC(p0.01),提高幅度依次分别为13.33%,10.88%,6.81%和11.41%;RS+S、DRS+S和DOM+S处理均显著提高了红黄泥DON(p0.05),NARS+S处理极显著提高了红黄泥DON(p0.01),提高幅度依次分别为6.96%,10.84%,10.12%和13.41%。与S处理相比,DRS+S和NARS+S处理极显著提高了MBC/MBN,RS+S处理显著降低了MBC/MBN,DOM+S处理对MBC/MBN几乎没有影响;各处理对DOC/DON没有显著影响。稻秸及其不同组分对红黄泥水稻土MBC、MBN、DOC和DON含量的影响基本一致,但影响程度存在差异,稻秸和去活稻秸影响较大。结果可为稻秸及其不同组分对MBC、MBN、DOC和DON的影响机理提供基础数据,进一步揭示稻田土壤速效养分的来源与转化关系,为农业生产中秸秆的科学利用和稻田土壤肥力定向培育提供科学依据。  相似文献