黄土高原不同植被带草本植物叶片与土壤碳氮分布特征     

李冬冬  方昭  杜好田  姚静  焦峰 《植物营养与肥料学报》2019,25(5):841-850

【目的】黄土高原植被受水热因子作用明显,植被分布自东南向西北总体呈现出森林向草原过渡的地带性规律。本研究选取黄土丘陵区从南向北形成的4种典型植被带(森林带、森林.草原带、草原带和草原.荒漠带)作为研究对象,探讨不同植被带草本植物叶片与土壤碳?、氮(N)的分布差异及影响因素,为预测黄土高原植物的生长发育前景、生态系统的植物营养元素和土壤养分状况提供理论依据。【方法】以陕北黄土丘陵区富县、甘泉县、安塞县、靖边县、横山县以及榆林市榆阳区为研究区域,基于野外取样调查和室内分析相结合的方法,分别测定研究区4种植被带草本植物叶片和不同土层碳氮含量,最后利用方差分析研究不同植被带草本植物叶片及土壤碳氮差异,并与全球、中国尺度等研究结果进行比较;同时采用相关分析,阐明4种不同植被带植物叶片和不同土层有机碳、全氮的相关关系。【结果】1)土壤有机碳和全氮含量在0—10、10—20、20—40cm各个土层中均表现出极显著的相关性(P<0.001),在0—40cm土层中,随着深度增加,土壤有机碳和全氮整体呈下降趋势,由高到低依次为森林带、森林.草原带、草原带、草原.荒漠带,但不同植被类型的垂直变化规律差异较大。2)草本植物叶片有机碳和全氮含量存在显著的相关关系(P<0.01),植物叶片碳含量平均值为442.9g/kg,略低于全球492种陆地植物叶片碳含量的平均值464.2g/kg;而氮含量平均值为25.8g/kg,略高于全球水平20.6g/kg,说明黄土高原4种不同植被带在碳氮积累上存在差异,且该地区草本植物的C∶N相对较低。3)植物叶片C、N、C∶N与土壤SOC、STN含量表现出较为显著的相关关系(P<0.05),总体来看与不同土层相关关系各不相同。【结论】不同植被带土壤C、N空间分布具有一致性,且C、N含量均存在一定的相关关系。黄土高原由南向北,呈现植物叶片C含量降低而N含量升高的趋势,因此C/N呈现减小趋势。植物叶片C、N、C/N与不同土层的土壤C、N均存在一定相关关系。  相似文献   

黑岱沟露天煤矿优势植物叶片及枯落物生态化学计量特征   总被引：1，自引：0，他引：1  

马任甜  方瑛  安韶山  赵俊峰  肖礼 《土壤学报》2016,53(4):1003-1014

以准格尔黑岱沟露天煤矿复垦区8种优势种植物的叶片及对应叶片枯落物为研究对象,通过对其碳、氮、磷、钾含量及生态化学计量学特征的研究,探讨退化生态系统植物内稳性、不同植被类型与NP限制率的关系,以期为黄土高原植被恢复与重建以及不同物种的合理配置提供合理建议,为完善生态化学计量学理论提供支撑。结果表明,不同植物叶片C、N、P、K的变化范围分别为418.2~564.1、7.19~33.21、0.82~2.37、4.98~32.77 g kg-1。不同植物叶片的生态化学计量学特征N∶P、P∶K、N∶K、C∶N、C∶P、C∶K比变化范围分别为7.16~22.45、0.036~0.23、0.70~4.55、14.92~64.44、218.54~557.36、12.78~121.14。该地区3种植被类型钾含量差异显著,草本植物叶片钾含量显著高于乔木林和灌木林。不同植被类型植物叶片N∶P比表现为灌木(18.86)草本(15.44)乔木(14.68),说明该区灌木林主要受P含量的限制,草本和乔木植物主要受N、P含量共同限制,该地区植被恢复应该以灌木为主。  相似文献   

贵州月亮山5个优势树种叶片与土壤生态化学计量特征   总被引：3，自引：0，他引：3  

张亚冰  吕文强  周传艳  吴永贵  周少奇 《水土保持研究》2017,(5):182-188

生态化学计量学是研究生态过程和生态作用中化学元素平衡的科学,对于揭示植物对营养元素的需要和土壤的养分供给能力具有十分重要的意义。以贵州省月亮山优势树种麻栎、枫香、木荷、马尾松、杉木为研究对象,对上层、中层及下层叶片以及群落土壤进行取样,测定C,N,P含量并分析生态化学计量学特征。结果表明:(1)贵州月亮山优势树种叶片C,N,P平均含量分别为(530.06±34.12)mg/g,(14.80±2.35)mg/g,(0.98±0.14)mg/g,叶片C∶N,C∶P,N∶P平均含量分别为(37.95±2.74),(572.9±34.5),(15.93±2.11)。0—30cm土壤C,N,P平均含量分别为(33.53±3.22)mg/g,(10.92±1.52)mg/g,(0.44±0.08)mg/g。(2)贵州月亮山5个优势树种上层、中层及下层叶片的碳、氮、磷及化学计量均不存在显著差异,表明叶位对叶片C,N,P含量未产生影响。(3)贵州月亮山落叶树种C,C∶N,C∶P显著小于常绿树种,N,P含量则显著大于常绿树种。(4)贵州月亮山非喀斯特森林群落0—20cm土层C含量远低于同一纬度带的喀斯特森林,N含量远高于同一纬度带的喀斯特森林,而叶片C,N含量则相反。(5)本研究土壤C,N,P之间均表现出极显著正相关(p0.01),叶片C与土壤P表现出显著负相关(p0.05),其余均无相关关系。研究结果可为同纬度带喀斯特森林与非喀斯特森林对比研究提供科学基础。  相似文献   

黄土高原刺槐叶片生态化学计量学特征     

马露莎  陈亚南  张向茹  杨佳佳  安韶山   《水土保持研究》2014,21(3):57-61,67

对黄土高原区域尺度特定物种叶片生态化学计量的研究,有助于解释环境因素对植物元素及其化学计量学特征的影响。对我国黄土高原中部从南到北分布的14个样点的刺槐（Robinia pseudoacacia）叶片C、N、P的含量、地理分布格局及其与土壤含量的相关关系进行了研究。叶片C、N、P含量的算数平均数分别为454.63,21.38,2.09 mg/g;叶片C/P、C/N、N/P的算数平均值分别为226.51,21.61,10.73。阴坡和阳坡的刺槐叶片三种元素含量差异性均不显著。阳坡和阴坡刺槐叶片C、N、P含量地理分布格局是基本一致的,C随着纬度升高呈现先增加再减小的趋势,N和P的含量均随纬度升高而增加,但只有阴坡刺槐叶片的C含量随着纬度的升高呈现显著的先增加再减小的趋势（0.01 < P < 0.05）,其他均未达到显著水平。刺槐叶片C含量与土壤C含量、土壤N含量之间有显著的负相关关系,而叶片N、P含量不随土壤含量而显著变化,说明刺槐叶片N、P元素含量具有保守性,受环境因素影响较小。  相似文献   

准格尔旗矿区不同植物叶片的生态化学计量学研究     

陈红武  杨晨旭  汤利杰 《水土保持研究》2016,23(6):9-14

以不同恢复年限下煤矿复垦区3种共有植物油松、沙棘、苜蓿的叶片作为研究对象,通过对其碳、氮、磷含量及生态化学计量学特征的研究,探讨退化生态系统植物内稳性、植物养分状况及不同植物与氮磷限制率的关系,以期为该复垦区植物的选择及复垦效果评价提供科学合理的建议与参考。结果表明:矿区植物叶片碳、氮、磷含量平均值分别为488.33,24.87,1.39 g/kg,三种植物叶片碳含量随着恢复年限的增加均有所增加,其中油松叶片碳含量显著高于沙棘和苜蓿叶片碳含量（p < 0.05）,沙棘和苜蓿叶片氮含量显著高于油松叶片氮含量（p < 0.05）;矿区植物叶片C∶N,C∶P和N∶P平均值分别为26.76,374.72,18.32,在生活型方面三种植物叶片N∶P大小表现为灌木>草本>乔木,油松生长受到氮元素的限制,沙棘和苜蓿生长受到磷元素的限制;植物叶片氮含量与磷含量、C∶N,C∶P和N∶P呈极显著相关（p < 0.01）。该研究结果有助于进一步了解准格尔旗矿区碳、氮、磷元素在不同植物间的相互作用规律与机制,对指导矿区植被恢复中树种选择有一定意义。  相似文献   

施氮活化根际土壤磷素促进粗齿冷水花的磷素积累     

唐瑞  蒲勇  戴文颖  余海英  李廷轩  叶代桦 《植物营养与肥料学报》2023,(12):2299-2309

【目的】施氮可增强磷富集植物的磷积累能力,研究施氮对磷富集植物根际生物化学特性的影响,为解析氮素营养促进磷富集植物修复磷过剩土壤提供科学依据。【方法】以磷富集植物矿山生态型粗齿冷水花(ME)为试验材料,以非矿山生态型(NME)为对照。采用土培盆栽试验,分别设施氮(N) 0和140 mg/kg,施磷(P) 0、400、800、1200 mg/kg,共组成8个氮磷组合处理。分析植株地上部和地下部磷含量,根际和非根际土壤磷组分、酶活性和微生物活性的变化。【结果】1)在高磷处理下,两种生态型粗齿冷水花的生长和磷吸收受到抑制,而施氮提高了两种生态型植株对高磷的耐性,增加了其生物量和磷积累量;相比不施氮,施氮处理下ME地上部生物量和磷积累量最大增幅分别为72.5%和78.7%,NME最大增幅分别为80.1%和125.6%。施氮处理下,ME地上部生物量和磷积累量在施磷800 mg/kg时最大,分别为27.2 g/plant和193.8 mg/plant,且显著高于相同处理下的NME,分别是NME的1.18和1.24倍。2)施氮可提高两种生态型植株根际土壤水溶性磷和NaHCO₃提...  相似文献   

基于土壤化学性质与神经网络的羊草碳氮磷含量预测   总被引：2，自引：0，他引：2  

李月芬  王冬艳  Viengsouk Lasoukanh  杨小琳  李文博  赵一嬴  孙超 《农业工程学报》2014,30(3):104-111

生态化学计量学是研究植物-土壤相互作用与从元素计量的角度分析生物地球化学元素区域循环规律的新思路,是当前生态化学计量学的研究热点和前沿。该文以羊草碳、氮、磷的含量为研究对象,选用能够模拟输入与输出层非线性关系的径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络,在土壤相关化学性质与羊草碳、氮、磷含量之间建立模型,构建最优的羊草碳、氮、磷含量的预测模型。研究结果显示,采用土壤营养元素及相关化学性质作为输入层,羊草碳、氮、磷含量作为输出层,利用Matlab软件建立RBF神经网络模型,模拟预测羊草碳氮磷平均质量分数分别为411.46,18.25和1.11 mg/g,皆低于全球陆生植物叶片碳氮磷的平均含量;羊草C/N值、C/P值和N/P平均值分别为24.70、429.24和17.92,皆高于全球陆生植物叶片C/N值、C/P值、N/P值;羊草N/P为17.92,其生长主要受P元素的限制。预测结果与实际情况比较符合,这说明RBF人工神经网络模型用于模拟预测羊草碳、氮、磷含量与土壤化学性质之间的关系是可行的,可以较准确地估测羊草碳氮磷含量,平均相对误差分别为1.39%,4.69%和7.65%。  相似文献   

黄土高原不同封育年限草地土壤与植物根系的生态化学计量特征   总被引：4，自引：0，他引：4  

赵晓单  曾全超  安韶山  方瑛  马任甜 《土壤学报》2016,53(6):1541-1551

黄土高原特别是干草原地区植被演替的研究比较薄弱。当前植物生态化学计量学的研究主要集中在植物叶片方面,对根系的研究较少。选取宁夏云雾山草原植被不同封育年限的土壤和植物样品,以生态化学计量学原理为基础,测定并分析了土壤与根系的碳(C)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量比与相互关系。结果表明:(1)随着封育年限的增加,土壤容重逐渐减小,土壤有机碳和全氮变异性较大,全磷变异性较小,且封育初期土壤有机碳和全氮含量先降后升,至封育20、30年,保持相对平稳。0~20 cm土层土壤的碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)分别为9.04~9.63、19.62~32.27、2.14~3.37,20~40 cm土层土壤的分别为8.68~9.22、15.74~26.32、1.80~3.03。土壤有机碳与全氮、全磷之间存在极显著的正相关。(2)植物根系C、N、P含量变化范围分别为357.6~381.4 g kg-1、7.35~8.18 g kg-1、0.54~0.70 g kg-1;根系中的C元素含量随封育年限的增加逐渐升高,N、P元素含量均小于全球平均值。根系C∶N随着封育年限的增加变异性较大,C∶P、N∶P随着封育年限的增加变异性较小。(3)植物根系的C∶N∶P化学计量特征受土壤的影响调控大于其自身,且土壤磷含量对植物根系C∶N∶P生态化学计量特征影响的显著性(p0.01)大于土壤氮含量(p0.05)。此外,该地区封禁后,草地生产力易受到土壤N含量的限制。  相似文献   

黄土高原子午岭辽东栎林植物和土壤碳氮磷化学计量学特征   总被引：2，自引：0，他引：2  

陆媛  陈云明  曹扬  宋超 《水土保持学报》2015,(3):196-201

选取黄土高原子午岭林区的幼龄林、近熟林和成熟林3个林龄阶段的辽东栎林为对象,通过测定林内植物、枯落物和土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,研究不同生长阶段植株、枯落物及土壤的化学计量学特征。结果显示:林内植物各器官(叶、枝、干和根)之间C、N、P含量均存在显著性差异,分别在245.3~492.6g/kg,1.57~20.6g/kg和0.11~1.63g/kg之间;枯落物C、N和P含量分别在283.5~329.0g/kg,11.5~13.2g/kg和0.73~1.06g/kg之间。在不同生长阶段,植物C含量无显著性差异;植物N和P含量,枯落物和土壤C、N和P含量均存在显著性差异。具体表现为随着林龄的增加,植物叶片C∶N和C∶P显著增加,N∶P先增加后减小;枯落物C∶N、C∶P和N∶P均显著增加;土壤C∶N显著减小,C∶P先增加后减小,N∶P无显著性差异。植物叶片和枯落物与土壤N和P含量和化学计量特征呈显著的线性相关,说明土壤中N、P供应量影响植物体中的N、P含量。  相似文献   

基于旱地小麦高产优质的氮肥用量优化   总被引：1，自引：0，他引：1  

惠晓丽  马清霞  王朝辉  张翔  罗来超 《植物营养与肥料学报》2020,26(2):233-244

  【目的】  探讨长期定位施氮条件下小麦产量与籽粒养分含量的变化,及土壤硝态氮、有效磷和速效钾的变化,为旱地小麦合理施用氮肥,保持土壤肥力,提高产量和改善品质提供理论依据。  【方法】  本研究基于2004年在黄土高原开始的长期定位施肥试验,2015—2017连续3年取样,研究了施氮量对土壤硝态氮、有效磷、速效钾含量,小麦氮磷钾素吸收利用,籽粒氮、磷、钾含量,地上部生物量、籽粒产量及其构成的影响。  【结果】  与不施氮相比,长期施氮小麦平均增产67.1%,生物量提高52.0%,收获指数提高9.5%;穗数和穗粒数平均分别提高32.5%和40.0%,千粒重下降7.1%。施氮量与产量、生物量呈抛物线关系,获得最高产量6587 kg/hm2的施氮量为N 215 kg/hm2。籽粒氮含量随施氮量增加而增加,磷含量降低,钾含量变化较小。土壤硝态氮含量与施氮量呈显著正相关,小麦获得最高产量时播前和成熟期硝态氮含量分别为7.2和10.3 mg/kg;有效磷含量随施氮量增加而降低,速效钾含量变化较小。氮收获指数、生理效率、偏生产力、农学效率均随施氮量增加而降低。  【结论】  综合考虑小麦的籽粒产量和籽粒关键养分含量,研究区域旱地冬小麦产量目标应为6300 kg/hm2,施氮量为N 150 kg/hm2、施磷量为P₂O₅ 100 kg/hm2,播前或收获期表层 (0—20 cm) 土壤硝态氮保持在6.0～8.0 mg/kg、土壤有效磷12.0～15.0 mg/kg、土壤速效钾139～140 mg/kg。  相似文献   

造林恢复植被后土壤的化学计量学特征对其碳组分的影响     

ZHAO Fazhu  ZHANG Lu  SUN Jiao  REN Chengjie  HAN Xinhui  YANG Gaihe  PANG Guowei  BAI Hongying  WANG Jun 《土壤圈》2017,27(4):705-713

Afforestation is recognized as an important driving force for soil organic C(SOC) dynamics and soil element cycling.To evaluate the relationships between soil C:N:P stoichiometry and SOC fractions,soil C:N:P stoichiometry distributions at 0–200 cm soil depths were analyzed and the contents of SOC fractions were evaluated in 9 typical land-use systems on the Loess Plateau of China.The contents of light fraction organic C,particulate organic C(53,53–2 000,and2 000 μm),labile organic C,microbial biomass C,and dissolved organic C decreased with increasing soil depth and were higher in afforested soil than in slope cropland soil.Compared with the slope cropland,different vegetation types influenced soil C:N,C:P,and N:P ratios,especially when C:P and N:P ratios were significantly higher(P0.05).Moreover,SOC fractions at the 0–10 and 10–40 cm depths were particularly affected by soil C:P ratio,whereas those at the 40–100 and 100–200 cm soil depths were significantly affected(P0.05) by soil N:P ratio.These results indicate that changes in SOC fractions are largely driven by soil C:P and N:P ratios at different soil depths after afforestation.  相似文献   

旱地不同小麦品种产量与干物质及氮磷钾养分需求的关系   总被引：6，自引：2，他引：4  

刘璐  王朝辉  刁超朋  王森  李莎莎 《植物营养与肥料学报》2018,24(3):599-608

【目的】 黄土高原是我国旱地小麦主要产区,但产量普遍偏低,明确不同小麦品种的产量与干物质及氮磷钾养分需求的关系,对高产高效小麦品种选育、科学合理施肥、实现区域小麦增产有重要意义。 【方法】 于2014和2015年,在黄土高原典型旱作雨养农业区种植来自我国不同主产区和当地的123个小麦品种,采集收获期的植株样品,测定了不同小麦品种的产量、干物质及氮磷钾养分累积和需求量,分析了产量与干物质及养分需求的关系。 【结果】 不同小麦品种的籽粒产量与生物量、收获指数、养分吸收量和养分收获指数均呈显著正相关,与干物质、需氮量、需磷量呈显著负相关。从两年的平均结果来看,当小麦籽粒产量从5474 kg/hm2增至7891 kg/hm2时,生物量从12194 kg/hm2增至17032 kg/hm2,收获指数从38%增至54%,地上部氮、磷、钾吸收量分别从159 kg/hm2增至231 kg/hm2、21.3 kg/hm2增至29.5 kg/hm2、79.1 kg/hm2增至136.9 kg/hm2,氮、磷、钾收获指数分别从62%增至83%、75%增至90%、20%增至37%。干物质需求量却从2611 kg/Mg降至1873 kg/Mg,氮、磷需求量也分别从35.1 kg/Mg降至23.7 kg/Mg、4.5 kg/Mg降至3.2 kg/Mg。品种间需钾量也随产量升高而降低,从19.9 kg/Mg降至11.9 kg/Mg,但产量与需钾量间并无显著负相关关系。 【结论】 旱地条件下,高产品种具有较高的生物量、收获指数、养分吸收量和养分收获指数,而干物质及养分需求量却较低。因此,在实际生产中,不仅要选育高产高效小麦品种,提高生物量,协调籽粒产量与生物量、养分吸收量和收获指数的关系,也要根据高产品种的养分需求规律,结合区域土壤养分供应能力和气候特点,科学合理施肥,保证作物有充足的养分吸收量,并向籽粒高效转移,使高产品种的产量潜力充分发挥。   相似文献   

长期免耕和秸秆覆盖下黄土高原旱作土壤不同粒级复合体中酸解有机氮含量及分配比例变化   总被引：2，自引：0，他引：2  

王克鹏  张仁陟  董博  谢军红 《植物营养与肥料学报》2016,22(3):659-666

【目的】探明不同保护性耕作措施对黄土高原旱作土壤不同粒级复合体中有机氮含量与分配的影响,可对评价耕作措施的效果提供科学依据。【方法】基于黄土高原旱区14年的长期定位试验,采用Bremner法, 对传统耕作(T)、免耕(NT)、秸秆覆盖(TS)及免耕+秸秆覆盖(NTS)四种耕作措施条件下不同土壤粒级复合体中的有机氮含量和分配进行了研究。【结果】保护性耕作方式均增加了2~10 μm粒级土壤复合体的比例,增幅为20.0%~31.7%;降低了0~2 μm粒级土壤复合体在土壤中所占的比例,降幅为27.6%~31.0%。在所有耕作措施下,耕层土壤中不同粒级复合体所占的比例为10~50 μm＞2~10 μm＞0~2 μm＞50~100 μm＞100 μm。保护性耕作方式均明显提高了耕层0~2 μm粒级土壤复合体中氨基糖氮的含量,增幅在46.9%~107.1%,降低了单位质量0~2 μm粒级土壤复合体中的NH+4-N含量,降幅在14.8%~27.0%;明显提高了耕层单位质量2~10 μm粒级土壤复合体中酸解总氮、氨基酸氮和氨基糖氮的含量,增幅分别为8.2%~14.3%、16.2%~31.5%和154.9%~184.3%;降低了单位质量2~10 μm粒级土壤复合体中NH+ 4-N的含量,降幅为28.7%~46.6%。传统耕作(T)条件下,与各粒级土壤复合体相结合的有机氮量顺序为10~50 μm＞0~2 μm＞2~10 μm＞50~100 μm＞100 μm以上,而保护性耕作条件下,与各粒级土壤复合体相结合的有机氮量顺序为10~50 μm＞2~10 μm＞0~2 μm＞50~100 μm＞100 μm以上;与传统耕作相比,保护性耕作措施显著地增加了耕层土壤中酸解总氮、氨基酸氮、氨基糖氮的含量,增幅分别为6.6%~20.4%、89.0%~113.0%和11.9%~31.6%,降低了NH+4-N的含量。【结论】与传统耕作(T)处理相比,保护性耕作(NT、TS、NTS)措施明显提高了土壤2~10 μm粒级复合体的比例,降低了0~2 μm粒级复合体的比例;增加了耕层土壤中酸解氮总氮、氨基糖态氮和氨基酸态氮的含量,降低了NH+ 4-N的含量。土壤中以氨基酸态氮占优势地位,其它形态的有机氮无明显分布规律。  相似文献   

过量施氮对旱地土壤碳、氮及供氮能力的影响   总被引：14，自引：8，他引：6  

刘金山  戴健  刘洋  郭雄  王朝辉 《植物营养与肥料学报》2015,21(1):112-120

【目的】过量施氮会影响土壤有机碳、氮的组成与数量,进而改变土壤供氮能力,但关于西北旱地长期过量施用氮肥后土壤有机碳、氮及土壤供氮能力变化的研究尚缺乏。本文在长期定位试验的基础上,通过分析不同氮肥水平特别是过量施氮条件下土壤硝态氮,有机碳、氮和微生物量碳、氮的变化,探讨长期过量施氮对土壤有机碳、氮及供氮能力的影响。【方法】长期定位试验位于陕西杨凌西北农林科技大学农作一站。在施磷(P2O5)100kg/hm2的基础上,设5个氮水平,施氮量分别为N 0、80、160、240、320 kg/hm2。重复4次,小区面积40 m2,完全随机区组排列。种植冬小麦品种为小堰22。本文选取其中3处理,以不施氮为对照(N0)、施氮量N 160 kg/hm2为正常施氮(N160),施氮量N 320 kg/hm2为过量施氮(N320),分别于2012年6月小麦收获后和10月下季小麦播前采集土壤样品,进行测定分析。【结果】过量施氮导致下季小麦播前0—300 cm各土层硝态氮含量显著增加,平均由对照的2.8 mg/kg增加到15.5 mg/kg;同时,0—60 cm和0—300 cm土层的硝态氮累积量分别由对照的47.2和108.9 kg/hm2增加到76.5和727.7 kg/hm2。过量施氮也增加了夏闲期间0—300 cm土层土壤有机氮矿化量,由对照的72.4 kg/hm2增加到130.7 kg/hm2。但过量施氮未显著增加土壤的有机碳含量,却显著增加了土壤有机氮含量,过量施氮0—20、20—40 cm土层土壤有机碳分别为9.24和5.39 g/kg,有机氮分别为1.05和0.71 g/kg,较对照增加52.2%和54.3%。同样,过量施氮未显著影响0—20、20—40 cm土层土壤微生物量碳含量,其平均含量分别为253和205 mg/kg,却显著提高了0—20、20—40 cm土层土壤微生物量氮含量,由对照的24.1和7.5 mg/kg提高到43.6和16.1 mg/kg。【结论】过量施氮可以显著增加旱地土壤剖面中的硝态氮累积量、夏闲期氮素矿化量、小麦播前土壤氮素供应量和土壤微生物量氮含量,但对土壤有机碳和微生物量碳没有显著性影响,同时过量施氮增加了土壤硝态氮淋溶风险,故在有机质含量低的黄土高原南部旱地冬小麦种植中不宜施用高量氮肥,以减少土壤氮素残留和农业投入,达到保护环境和培肥土壤的目的。  相似文献   

传统耕作结合秸秆地膜双元覆盖是提高渭北旱塬春玉米产量和养分吸收的有效措施   总被引：1，自引：0，他引：1  

赵晶  刘萌  付威  牛育华  郝明德 《植物营养与肥料学报》2021,27(7):1151-1163

  【目的】  在干旱半干旱地区,实现雨养农业作物持续增产的关键因素是提高作物养分利用效率。研究黄土高原旱作农业区长期不同耕作、覆盖措施对春玉米产量和养分吸收的影响,为黄土塬区可持续的农田管理提供参考。  【方法】  保护性耕作定位试验位于中国科学院黄土高原农业生态试验站,始于2003年。设有4个传统耕作和4个免耕处理,具体为传统耕作 (CT)、传统耕作+地膜覆盖 (CP)、传统耕作+秸秆覆盖 (CS)、传统耕作+地膜+秸秆覆盖 (CPS)、免耕 (NT)、免耕+地膜覆盖 (NP)、免耕+秸秆覆盖 (NS)、免耕+地膜+秸秆覆盖 (NPS)。调查分析了2007—2016年玉米产量和玉米养分吸收特性。  【结果】  4个传统耕作处理中,CP处理玉米籽粒平均产量比CT处理提高了24.4%,氮素和钾素养分利用效率最高;CS处理玉米平均生物产量比CT处理提高了39.4%,玉米茎秆养分吸收量最高,特别是总吸钾量提高了101.7%;CPS处理籽粒平均产量最高 (9381.6 kg/hm2),总吸氮量和吸磷量分别比CT处理提高了63.2%和123.7%。4个免耕处理中,NP处理籽粒平均产量比NT处理提高了25.8%,NS处理比NT处理降低了3.9%;CPS处理平均籽粒产量、生物产量、植株总吸氮量和总吸磷量最高。相同覆盖处理下,传统耕作的平均籽粒产量、生物产量、氮磷总吸收量均高于免耕。平水年地膜覆盖增产效果最好 (27.0%～37.4%),干旱年秸秆覆盖增产效果最好 (3.5%～8.5%),丰水年则以地膜秸秆双元覆盖增产效果最大 (31.6%～38.1%)。  【结论】  黄土高原旱地条件下,传统耕作对玉米的增产效果好于免耕。采用传统耕作结合地膜秸秆双元覆盖提高了玉米籽粒产量,增加了玉米地上部养分吸收量,在不同气候年份下对玉米增产效果均较好,且年际间变异幅度较小,是渭北旱塬增加玉米养分吸收,提高籽粒产量的最佳田间管理措施。  相似文献   

板栗细根碳、氮、磷化学计量时间变异特征   总被引：4，自引：1，他引：3  

郭素娟  谢明明  张丽  孙慧娟  宋影 《植物营养与肥料学报》2018,24(3):825-832

【目的】 探讨生长季内板栗 (Castanea mollissima) 细根碳 (C)、氮 (N)、磷 (P) 化学计量特征,为有针对性地培育板栗,提高有效经济产量提供理论依据。 【方法】 以河北省迁西县北京林业大学经济林 (板栗) 育种与栽培实践基地6年生板栗树为研究对象,在生长季内 (4—10月份) 采用连续根钻法 (内径为8 cm),分别在距树干50 cm和100 cm的不同土层 (0—20 cm、20—40 cm和40—60 cm) 处取样,分析计算了不同空间分布上板栗细根C、N、P的化学计量特征。 【结果】 板栗细根C、N、P含量的均值分别为382.01 g/kg、7.99 g/kg和1.06 g/kg,C/N、C/P和N/P均值分别为50.48、377.35和7.62。在生长季中,板栗细根C、C/N、C/P在6—9月份基本维持在较高水平且6月份最大,而N和P在6月份含量相对较少,在4月份达到最大值,N/P则在生长季末达到最大值。板栗细根C、N、P含量在空间上也表现出差异。C含量在20—40 cm最多。这一土层中,距树干50 cm和100 cm处,C含量的最大值分别出现在7月份和6月份,生长季C含量分别增加了26.82 g/kg和11.84 g/kg。N和P含量在0—20 cm最多。这一土层中,距树干50 cm处,N含量在4月份最高,P含量7月份最高,生长季N含量和P含量分别减少了1.39 g/kg和0.60 g/kg。距树干100 cm处,N含量在4月份最高,P含量8月份最高,生长季N含量和P含量分别减少了2.91 g/kg和0.56 g/kg。整体变异分析表明,板栗细根N、C/N、C/P、N/P受不同月份的影响最大,C、P受不同土层深度的影响最大,距树干距离因素的影响是最小的。通过对N、P含量和N/P比值的分析可知,该地区板栗生长受到N、P共同限制,且更易受到N限制。 【结论】 板栗细根C、N、P及其化学计量比在时间和空间上差异显著,其受到的影响因素不同。在进行水肥管理时,应根据不同时间和空间上板栗细根的特征进行合理的管理,并充分考虑N、P含量尤其是N含量的限制。   相似文献   

黄土高原退耕还草土壤水分对植物地上部化学计量特征的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

靳小莲  赵巍  李梦迪  刘栋栋  鞠文亮 《水土保持研究》2022,29(2):57-63

揭示土壤水分含量变化对植物养分吸收的影响,对阐明草本植被对环境变化的响应和适应性具有重要意义,可为黄土高原区生态治理提供理论依据。研究以安塞纸坊沟流域不同退耕还草年限(6 a, 15 a, 25 a和45 a)的草本植物和0—50 cm深度土壤样品为研究对象,测定了植物地上部C,N,P,K,Ca和Mg含量及土壤含水率,并分析了植物养分含量及其生态化学计量与土壤含水率的关系。结果表明:土壤含水率随退耕还草过程呈先增加后降低趋势。植物体中C,N,K,Ca和Mg含量整体上随着退耕年限延长先降低后升高,植物P含量在退耕还草初期下降,中后期保持稳定。植物C/N,C/P和N/P比值随退耕年限呈先升高后降低的趋势,并且在退耕还草过程中植物生长主要受到N限制。植物Ca和Mg含量与土壤含水率呈显著负相关。另外,退耕45 a含水率最低,植物C/Ca, C/Mg, N/Ca, N/Mg, P/K,P/Ca, P/Mg比值也是最低的,表明植物可以增加吸收K,Ca和Mg以应对水分胁迫。研究表明土壤含水率随退耕还草过程降低,土壤水分降低促进干旱半干旱地区植被对环境的适应。研究结果为改善干旱半干旱区植被生态稳定性提...  相似文献   

不同生态区冬小麦材料产量和品质对追氮量的响应     

王玉娇  王德梅  王艳杰  杨玉双  常旭虹  石书兵  赵广才 《植物营养与肥料学报》2021,27(4):719-727

  【目的】  通过田间试验,研究拔节期不同量氮肥追施对来源于西藏高原生态区和北部冬麦生态区的冬小麦材料氮素积累、产量及加工品质的影响,为在不同生态区冬小麦的氮肥合理运筹提供理论依据和技术参考。  【方法】  大田试验采用两因素随机区组设计,A因素为来源于西藏高原生态区的冬小麦材料藏冬25号、肥麦和来源于北部冬麦生态区的冬小麦材料08RH66B、09RH32B;B因素为拔节期追施氮量,分别为N 75和135 kg/hm2。于越冬、返青和拔节时期测定其总茎数变化趋势,于开花期和成熟期取样(分为茎秆、叶、穗和籽粒)测定氮素含量;测定了株高、穗粒数、容重、千粒重及产量,籽粒磨粉测定粗蛋白质含量、沉淀值、面筋含量和面团流变学特性。  【结果】  4个小麦材料间的氮素含量、产量、蛋白质含量及加工品质有显著或极显著差异。来源于西藏高原生态区的2个材料株高极显著高于来源于北部冬麦生态区的小麦材料,但其千粒重和产量极显著低于后者。来源于西藏高原生态区的藏冬25号的氮素含量、产量、总蛋白质含量、沉淀值、吸水率、面团形成时间、稳定时间、粉质指数等各项指标均比肥麦高;来源于北部冬麦区的08RH66B的产量、沉淀值、吸水率、面团形成时间、稳定时间、粉质指数等指标均高于09RH32B。本试验中,追施氮素用量对各供试小麦材料的氮素积累量、产量、蛋白质组分及加工品质有显著或极显著影响,且均表现为正效应。  【结论】  不同生态区冬小麦生育特性及需氮量有所不同,对氮肥追施量的响应也不相同,但是追施氮肥均显著提高了4个小麦材料的产量和加工质量。具体氮肥追施量还需要根据具体冬小麦材料来制定。  相似文献