不同植茶年限土壤团聚体碳氮磷生态化学计量学特征
摘要：试验选取了四川雅安12-15年、20-22年、30-33年和〉50年的茶园,研究其土壤团聚体有机碳、全氮、全磷的含量分布及其生态化学计量学特征,以阐明不同植茶年限土壤团聚体碳氮磷生态化学计量学特征的指示意义.结果表明：0-20 cm和20-40 cm土层土壤有机碳、全氮和全磷含量的变异系数分别为17.5%、16.3%、9.4%和24.0%、21.0%、9.2%;全磷的空间变异性低于有机碳和全氮,但三者呈极显著的正相关关系.有机碳与全氮含量集中分布于小粒径团聚体中,且均在植茶50年后达到最大值,土壤全磷在各粒径团聚体中分布则较为均匀,在种植年限上的变化也不大;0-20 cm和20-40 cm土层土壤C/N、C/P和N/P的变异系数分别为9.4%、14.0%、14.8%和7.4%、24.9%、21.8%;土壤C/N的变异性较低,土壤C/P和N/P均在小粒径中较高,且在植茶50年后达到最大值.土壤C/N、C/P和N/P对土壤有机碳储量具有良好的指示作用.不同密度下臭氧胁迫对Ⅱ优084水稻光合作用和物质生产的影响——FACE研究
摘要：依托中国稻田臭氧FACE（free air ozone concentration enrichment）技术平台,以超级稻Ⅱ优084为供试材料,臭氧设置当前大气臭氧浓度和高臭氧浓度（比前者高50%）,移栽密度设置低密度（16穴·m-2）、中密度（24穴·m-2）和高密度（32穴·m-2）,研究不同移栽密度条件下近地层臭氧浓度升高对水稻光合作用、物质生产以及茎鞘非结构性碳水化合物浓度和含量的影响.结果表明：臭氧浓度升高使水稻移栽后63 d、77 d和86 d剑叶SPAD值分别下降6%、11%和13%,均达显著或极显著水平.臭氧胁迫下结实期叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的降幅亦随时间推移而明显增加.高臭氧浓度使水稻抽穗至成熟期的物质生产量平均下降46%,从而使最终生物产量下降25%,均达显著水平.臭氧浓度升高使水稻拔节后茎鞘可溶性糖和淀粉的浓度和含量均显著降低,但使抽穗前茎鞘贮藏同化物的转运率大幅增加.方差分析表明,臭氧与密度间的互作对水稻所有测定参数均无显著影响.综上,近地层臭氧浓度升高使超级稻Ⅱ优084生育中后期的光合和生长均明显受抑,但这种抑制作用不受移栽密度的影响.UV-B增强下施硅对水稻生长及CH_4排放的影响
摘要：通过盆栽试验,研究了UV-B增强下不同施硅量和硅肥种类对水稻生长及甲烷（CH4）排放的影响.UV-B辐射设2个水平,即对照（自然光,A）和增强20%（E）;硅肥设4个水平,即Si0（不施硅,0 kg Si O2·hm-2）、Si1（硅酸钠,100 kg Si O2·hm-2）、Si2（硅酸钠,200kg Si O2·hm-2）和Si3（钢渣硅肥,200 kg Si O2·hm-2）.结果表明：施硅能缓解UV-B增强对水稻生长的抑制作用,使分蘖数、叶绿素含量、地上部和地下部生物量增加.施硅对水稻生长的促进作用随施硅量（硅酸钠）的增加而增加,钢渣硅肥的促进作用大于硅酸钠.UV-B增强可提高稻田CH4的排放通量和累积排放量,施硅显著降低CH4的排放通量和累积排放量,且CH4排放随施硅量的增加而减少.在施硅量相同的情况下,钢渣硅肥的减排效果优于硅酸钠.表明在水稻生产中,施用钢渣硅肥不仅能实现废弃物利用,而且可有效降低UV-B增强下CH4的排放量.UV-B增强下施硅对水稻抽穗期生理特性日变化的影响
摘要：通过盆栽试验,研究了UV-B增强下施硅对水稻抽穗期光合和蒸腾生理相关参数日变化的影响.光辐射设对照（自然光,A）和UV-B辐射增强（比自然光增加20%,E）2个水平;硅肥设4个水平,即Si0（不施硅,0 kg Si O2·hm^-2）、Si1（硅酸钠,100 kg Si O2·hm^-2）、Si2（硅酸钠,200 kg Si O2·hm^-2）和Si3（钢渣硅肥,200 kg Si O2·hm^-2）.结果表明：不施硅条件下（Si0）,UV-B增强处理的净光合速率（Pn）、胞间二氧化碳浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（gs）和水分利用效率（WUE）的日均值比对照（A）分别下降了11.3%、5.5%、10.4%、20.3%和6.3%,施硅条件下（Si1、Si2和Si3）上述参数则分别下降了3.8%-5.5%、0.7%-4.8%、4.0%-8.7%、7.4%-20.2%和0.7%-5.9%,说明UV-B增强降低了水稻Pn、Ci、Tr、gs和WUE,而施硅能缓解UV-B增强引起的抑制效应.UV-B增强下施硅处理（Si1、Si2和Si3）的Pn、Ci、gs和WUE的日均值比不施硅对照（E＋Si0）分别提高了16.9%-28.0%、3.5%-14.3%、16.8%-38.7%、29.0%-51.2%,Tr降低了1.9%-10.8%,说明施硅通过显著提高水稻Pn、Ci、gs和WUE,降低Tr,以缓解UV-B增强引起的抑制效应.不同施硅处理对UV-B增强的缓解效应存在明显差异,表现为Si3!Si2!Si1!Si0.表明在水稻生产中,施用钢渣硅肥不仅能实现废弃物再利用,而且可有效缓解UV-B增强对水稻光合和蒸腾生理的抑制作用.大田增强UV-B辐射对元阳梯田地方水稻茎秆性状和倒伏指数的影响
摘要：大田原位种植元阳梯田2个地方水稻品种——白脚老粳和月亮谷,研究2年不同强度（0、2.5、5.0和7.5 k J·m^-2）UV-B辐射对水稻穗下第1至第4节的茎秆性状（节间长、茎秆粗和茎壁厚）和倒伏指数的影响.结果表明：增强UV-B辐射对水稻茎秆的节间长和茎秆粗没有显著影响,但导致茎壁厚度显著减小,其中,7.5 k J·m^-2UV-B辐射对水稻穗下第4节茎秆茎壁厚度的影响较大,降幅为11.6%-19.6%;增强UV-B辐射导致水稻茎秆的倒伏指数增加,增大水稻倒伏的风险,水稻穗下第4节茎秆倒伏指数最大,并大于倒伏临界值（200）;水稻穗下第4节、第3节和第2节茎秆的倒伏指数与茎壁厚度呈显著负相关.表明增强UV-B辐射显著减小元阳梯田水稻茎秆的茎壁厚是增加其倒伏风险的主要原因.花粒期光照对夏玉米干物质积累和养分吸收的影响
摘要：选用登海605（DH605）为试验材料,在大田条件下通过花粒期遮阴（S）和增光（L）研究不同光照对花后夏玉米产量、干物质积累和氮、磷、钾养分吸收与运转特性的影响.结果表明：遮阴后夏玉米产量、干物质积累量及氮、磷、钾养分吸收量均显著降低;而增光有利于夏玉米干物质积累量及氮、磷、钾养分吸收量和产量的提高.2011—2013年,遮阴处理的产量较对照（自然光下）分别降低了59.4%、79.0%、60.6%;增光后产量分别增加16.3%、12.9%、6.8%.遮阴对干物质积累的影响大于其对植株氮、磷吸收量的影响,植株体内氮、磷等养分含量有所上升,而钾吸收量的下降幅度大于干物质积累,钾素相对含量降低,氮、磷、钾向籽粒的分配比例降低.增光后干物质积累和氮、磷吸收量显著上升,但对氮、磷吸收的影响更大;增光条件下,氮、磷、钾等养分向籽粒的分配比例增加.黄瓜幼苗非结构性碳水化合物代谢对干旱胁迫与CO_2倍增的响应
摘要：以‘津优1号’黄瓜水培幼苗为试材,采用裂区设计,主区设大气CO2浓度（约380μmol·mol-1）和倍增CO2浓度（760±20μmol·mol-1）2个CO2浓度处理,裂区设无干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫3个水分处理（以PEG6000模拟根际干旱胁迫）,研究了黄瓜幼苗非结构性碳水化合物代谢对干旱胁迫和CO2倍增的响应.结果表明：CO2倍增促进了黄瓜叶片中非结构性碳水化合物（葡萄糖、果糖、蔗糖、水苏糖）的积累,降低了渗透势,提高了黄瓜的耐旱性.在干旱胁迫处理过程中,叶片中蔗糖合酶、可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性先上升后下降;根中可溶性酸性转化酶和碱性转化酶活性则逐渐上升,蔗糖磷酸合酶活性先上升后下降.CO2倍增提高了蔗糖合酶的活性而降低了蔗糖磷酸合酶的活性,这两种酶和转化酶相互配合,促进了蔗糖的分解和抑制蔗糖合成,导致己糖积累,从而降低了细胞的渗透势,增强吸水能力.因此,CO2倍增能缓解干旱胁迫造成的不利影响,提高黄瓜的耐旱性,并且这种缓解效应在干旱胁迫严重时表现更为明显.玉米幼苗对风沙流强度变化的生理响应
摘要：在我国东北西部半干旱风沙区,春季玉米幼苗经常受到大风和风沙流危害.为了解风沙流危害下玉米幼苗的逆境生理特征,2013年在内蒙古东部科尔沁沙地研究了0（CK）、6、9、12、15和18 m·s^-1等6个风速（风沙流强度分别为0、1.00、28.30、63.28、111.82和172.93g·cm^-1·min^-1）10 min吹袭下幼苗丙二醛含量、膜透性、保护酶活性和渗透调节物质含量的变化.结果表明：6-12 m·s^-1的风沙流吹袭对玉米幼苗叶片含水量影响较小,而15和18m·s-1的风沙流吹袭导致其叶片相对含水量分别下降19.0%和18.7%.随着风沙流吹袭强度的增大,其丙二醛含量趋于下降,15和18 m·s^-1处理分别较CK下降35.0%和39.0%;而膜透性大幅度增加,15和18 m·s^-1处理分别较CK增加191.3%和187.8%;SOD活性降低,CAT反应不敏感,POD活性显著增强.对于风沙流造成的轻度水分胁迫,其可溶性糖和脯氨酸均未发挥渗透调节作用,但在15和18 m·s^-1强风沙流吹袭下其脯氨酸含量分别增加11.4%和24.5%,起到了渗透调节作用.《应用生态学报》2013年影响因子和总被引频次
摘要：据中国科学技术信息研究所的《2014年版·中国科技期刊引证报告（核心版）》,《应用生态学报》2013年影响因子为1.638,在生态学类期刊中排名第1位,在全国科技核心期刊中排名第34位;总被引频次为10596,在生态学类期刊中排名第2位,在全国科技核心期刊中排名第7位.增温和降水变化对西北半干旱区春小麦产量和品质的影响
摘要：为了明确未来气候变化对半干旱区春小麦产量和品质的影响,本研究选择典型半干旱区定西试验基地,利用开放式红外增温模拟系统和水分控制装置设置不同降水量（减少20%、不变、增加20%）和温度梯度[大气温度（对照）、增加1.0℃、增加2.0℃、增加3.0℃],模拟气候变化对春小麦生长发育、产量及其构成因素和品质的影响.结果表明：当增温幅度小于2℃时,降水变化对春小麦穗粒数影响不显著;当增温为3℃时,降水减少显著减少穗粒数,降水增加显著增加穗粒数.随着气温升高,降水减少对春小麦千粒重的负效应增大,春小麦不孕小穗数与气温呈二次曲线上升.降水减少20%条件下,增温1、2和3℃的春小麦产量分别下降12.1%、24.7%、42.7%;降水不变条件下,春小麦产量分别下降8.4%、15.1%、21.8%;降水增加20%条件下,春小麦产量分别下降9.0%、15.5%、22.2%.春小麦籽粒淀粉含量随温度的增加而下降,籽粒蛋白质含量随温度的增加而上升.增温2℃有利于蚜虫暴发,但增温3℃抑制蚜虫暴发;春小麦锈病发病率随着温度增加而上升.中国小麦季氮素养分循环与平衡特征
摘要：通过汇总2000—2011年文献数据以及国际植物营养研究所实测试验数据,研究了华北、长江中下游和西北地区小麦季经过土壤界面的氮素输入和输出各项养分循环参数,分析并评估了3大区域的氮素养分平衡状况.结果表明：华北、长江中下游和西北地区小麦季氮肥平均施入量分别为170、183和150 kg N·hm^-2,上季作物秸秆氮素还田量分别为74.6、15.2和8.1 kg N·hm^-2,种子带入量分别为4.9、4.2和3.5 kg N·hm^-2.华北地区来自非共生固氮、大气沉降和灌溉水氮素养分输入量分别为15、12.9和9.9 kg N·hm^-2,长江中下游地区分别为15、14.5和5.8 kg N·hm^-2,西北地区分别为15、9.4和7.7 kg N·hm^-2.小麦收获时华北、长江中下游和西北地区地上部作物吸收的氮分别为174.3、144.4和122.3 kg N·hm^-2,华北地区通过氨挥发、N2O排放和淋溶损失的氮素分别为19.9、2.6和11.8 kg N·hm^-2,长江中下游地区分别为9.4、2.4和15.5 kg N·hm-2,西北地区小麦季氨挥发和N2O排放量分别为3.4和0.7 kg N·hm^-2,不计淋溶损失的氮素.由此计算的小麦季氮素养分平衡结果显示,华北、长江中下游和西北地区的氮素养分均表现为盈余,盈余量分别为78.7、66.0和67.3 kg N·hm^-2,超出了养分允许平衡盈亏率,应适当调整氮肥投入,避免氮肥的不科学施用带来的负面环境影响.湖南省双季稻生产系统碳效率
摘要：提高农作物生产系统的碳效率是实现低碳农业的重要途径之一.本文采用2004—2012年农作物产量、农田作物生产系统农资投入等统计数据,利用生命周期法和投入产出法,对湖南省双季稻生产系统碳排放、碳吸收和碳效率特征及其动态进行估算.结果表明：湖南省2004—2012年双季稻生产系统年均碳排放总量为656.4×10^7kg CE,其中化肥和农药生产运输碳排放占农资投入碳排放总量的大部分,分别约占70.0%和15.9%,碳排放总量年际间持续降低,年均降低率为2.4%,碳排放强度则表现为增长趋势;湖南双季稻生产系统2004—2012年年均碳吸收总量为1547.0×10^7kg C,也呈现逐年降低的趋势,年降低率为1.2%,单位面积稻田碳吸收强度则表现为增长趋势;碳生产效率呈现缓慢增加的趋势,碳经济效率随着年份递进增加幅度较大,年均增长率为9.9%,碳生态效率则表现为稳定且较低,保持在2.4kg C·kg^-1CE左右.表明湖南近几年双季稻生产系统碳综合效率提高缓慢,降低肥料和农药的投入量,提高利用效率是提高双季稻生产系统碳效率的关键.长期施肥下亚热带典型农田（旱地）土壤木质素的积累特性
摘要：以广西环江（石灰土）、湖南桃源（红壤）两个亚热带典型农田（旱地）长期定位试验为平台,采用碱性氧化铜-固相萃取-气相色谱法,分析两种长期施肥制度[化肥（NPK）、秸秆还田配施化肥（NPKS）]下土壤中木质素V、S、C等3类单体含量及组成的变化,并阐明影响旱地土壤中木质素积累的主要因子.结果表明：长期施用化肥（NPK）对石灰土木质素总量（SumVSC）无显著影响,而红壤木质素总量显著增加（55±1）%;秸秆还田配施化肥（NPKS）均显著增加了两种土壤木质素总含量（P〈0.01）,增加比例分别为（328±4）%、（456±9）%.长期施肥处理增加了红壤木质素单体C的比例,石灰土则表现为单体V的比例增加,表明农田土壤中木质素的转化具有单体特异性;长期施肥后木质素单体的酸醛比（Ac/Al）V和（Ac/Al）S均有所降低,其中石灰土高于红壤,说明石灰土的木质素分解矿化程度较红壤高.有机质、全氮与木质素单体含量无显著相关,而对木质素单体V、S、C组成有显著影响;木质素V、S和C类单体含量及组成均与土壤速效养分（碱解氮、速效磷、速效钾）显著相关（P〈0.05）,由此认为土壤速效养分是木质素积累特性的关键影响因子.耕作方式对黑土表层土壤微生物生物量碳的影响
摘要：以保护性耕作13年田间定位试验玉米-大豆轮作黑土为研究对象,探讨了玉米不同生长期（2013年6月至次年4月）0-5、5-10和10-20 cm土层土壤微生物生物量碳（MBC）对耕作方式响应的动态变化.土壤MBC含量采用氯仿熏蒸法测定.结果表明：土壤MBC含量受时间和土层影响显著.免耕和垄作下土壤MBC含量表现为4月最低,各土层最高值多出现在8月,而秋翻各土层土壤MBC含量也表现为4月最低,但最高值出现在6月.同一采样时间下,耕作方式仅显著影响表层0-5 cm的MBC含量,免耕和垄作下土壤MBC含量出现明显的分层现象,表现为在表层0-5 cm富集.各采样时间下免耕和垄作土壤层化率（0-5 cm/10-20 cm）均显著高于秋翻,9月的土壤层化率增幅最大,为67.8%和95.5%.综上,时间和土层显著影响土壤MBC,而耕作方式主要影响表层土壤MBC的积累与分布.免耕和垄作下表层土壤MBC的积累明显.紫色土坡耕地C、P与微生物生物量C、P对不同施肥的响应
摘要：分析了长期不同施肥处理下紫色土坡耕地土壤碳（C）、磷（P）与微生物生物量C（MBC）、P（MBP）的变化及其耦合特征.结果表明：农家肥或秸秆配施无机肥（包括N、NP和NPK）处理下紫色土坡耕地土壤总有机碳（TOC）变化范围为90.8-100.8 g·kg^-1,高于单施氮肥处理的62.2 g·kg^-1;农家肥与无机肥配施处理下土壤总磷（TP）变化范围为0.65-0.84g·kg^-1,而秸秆与无机肥配施处理下土壤TP仅为农家肥与无机肥配施的23%-38%;单施氮肥处理下MBP显著小于农家肥和秸秆与无机肥配施处理;农家肥和秸秆配施无机肥处理下MBC/MBP在5-26,TOC/TP分别在92-137和296-653,而单一氮肥处理下MBC/MBP和TOC/TP分别高达59和2000.表明农家肥和无机肥配施更有利于增加土壤P的有效性,提高土壤供P潜力.不同水肥处理对夏玉米田土壤微生物特性的影响
摘要：以氮高效率型玉米品种（ZN99）为试验材料,研究了不同水肥处理对夏玉米田土壤微生物特性的影响.采用裂区设计,主区为灌水处理,设置了2个灌溉水平（玉米全生育期内灌水526和263 mm）;副区为施肥处理,设置了3种肥料类型（无机肥U、有机肥M、有机无机混施UM）和2个施氮水平（N 100和200 kg·hm^-2）.结果表明：灌水量影响了肥料对土壤微生物生物量（碳、氮）和微生物多样性的调控,施有机肥只有在充足灌水条件下才能显著提高土壤微生物生物量碳（14.3%-33.6%）、微生物生物量氮（1.8-2.3倍）和丰富度.适量灌水、增施有机肥或有机无机配施可增加土壤中具有固氮能力的厚壁菌、γ-变形菌或α-变形菌的种类和相对数量.同一施氮量下,有机肥与无机肥对产量的影响差异不显著.从可持续生产角度考虑,适量灌水条件下,增施有机肥更有利于土壤微生物生物量及多样性的提高,增强土壤水肥供应能力.耕作方式对绿洲灌区农田土壤有机碳及其分布的影响
摘要：依托自2005年开始的田间定位试验,分析了传统平作（CT）、垄作沟灌（FRB）、固定道垄作（PRB）和固定道平作（ZT）4种耕作方式下绿洲灌区农田0-90 cm土层中土壤总有机碳（TOC）、颗粒态有机碳（POC）含量和微生物生物量碳（SMBC）及其分布特征.结果表明：4种耕作方式下土壤TOC、POC和SMBC在土壤剖面中的垂直分布特征相似,有机碳含量随着土层深度的增加而递减,且处理之间差异逐渐减小.PRB可显著提高TOC、POC含量和SMBC,不同耕作方式下各土层有机碳含量表现为PRB〉ZT〉FRB〉CT.与CT相比,0-10 cm土层中PRB、ZT和FRB处理TOC含量分别增加11.1%-24.8%、9.1%-18.7%和7.8%-8.2%,POC含量分别增加24.1%-26.5%、17.3%-18.7%和-8.2%-10.8%,SMBC分别增加20.5%-28.3%、10.4%-15.2%和3.5%-3.7%.TOC对POC具有明显促进作用.PRB能显著增加土壤POC分配比例,增加有机碳积累.不同施肥措施对黄河上游灌区油葵田土壤N_2O排放的影响
摘要：农田土壤已成为大气氧化亚氮（N2O）最大的人为释放源,为了解长期有机肥与无机肥配施对后茬作物土壤N2O排放的影响,本研究基于宁夏河套地区典型冬小麦-油葵复种农田生态系统,利用静态箱-气相色谱法对后茬作物（油葵）种植期内土壤N2O通量特征进行了测定.结果表明：前茬施肥对后茬油葵土壤N2O排放具有显著的刺激效应,N300-OM（210kg N·hm^-2无机肥、90 kg N·hm^-2有机肥）、N240-OM1/2（195 kg N·hm^-2无机肥、45 kg N·hm^-2有机肥）、N300（300 kg N·hm-2无机肥）和N240（240 kg N·hm^-2无机肥）处理下土壤N2O生长季平均通量为（34.16±9.72）、（39.69±10.70）、（27.75±9.57）和（26.31±8.52）μg·m-2·h^-1,分别是对照样地的4.09、4.75、3.32、3.15倍.施肥处理下油葵生长季内N2O总累积排放量高达1242.5-796.7 g·hm^-2,是对照组的4.67-2.99倍;在整个生长季,有机肥与无机肥配施处理N2O排放速率都维持在较高水平,各月累积排放量间无显著差异;而单施化肥处理N2O排放速率逐渐下降,生长季初期为主要排放阶段,7月累积排放量占总排放量的41.3%-41.8%;不同施肥方式下,有机肥与无机肥配施处理N2O总累积排放量显著高于单施化肥,但相同施肥方式下高氮量处理与减氮优化处理（N300-OM与N240-OM1/2,N300与N240）间差异不显著.受干旱影响,土壤水分是控制油葵田土壤N2O排放的主要环境因素.有机肥与无机肥配施处理下N2O排放速率与NH4＋-N含量呈显著正相关,而所有处理下N2O排放速率与土壤NO3--N含量均不相关,表明添加有机肥会持续改善土壤NH4＋-N供给进而增加N2O排放.
