橡胶林氮肥施用后在土壤中的残留、累积和迁移

氮肥在土壤中的残留是土壤氮库的重要补充,对于维持土壤氮水平和保证作物高产具有重要作用。目前人们对热带季风气候下橡胶林氮肥施用后的残留特征了解还很少。利用微区试验结合~(15)N示踪技术,研究了橡胶林酸性砖红壤中不同施氮水平下(0、100、200和400 kg·hm~(-2))氮肥的残留、累积和迁移。结果表明,不同施氮水平下肥料氮当年根层土壤(0-100cm)残留量为23.36-109.36 kg·hm~(-2),残留率为23.36%-31.85%,施氮量的升高显著增加了肥料氮的残留量;2年后,不同施氮水平下肥料氮根层土壤残留量仅20.45-41.78 kg·hm~(-2),残留率10.45%-20.45%,施氮量的增加显著降低了肥料氮残留率;试验第1年(枯水年),不同施氮水平下土壤硝态氮主要在根层土壤累积(24.61-172.47 kg·hm~(-2)),而淋洗迁移到深层土壤(100-200 cm)的硝态氮不多(13.89-51.66 kg·hm~(-2))。根层土壤硝态氮累积量与施氮量呈极显著正相关关系;试验第2年(丰水年),不同处理的根层土壤硝态氮累积很少(仅5.39-22.95 kg·hm~(-2))。3个氮肥处理的硝态氮均不同程度地迁移、淋洗到深层土壤,达53.36-201.42 kg·hm~(-2)。深层土壤中的硝态氮累积量与施氮量呈极显著正相关关系。综上,橡胶林氮肥施用后的土壤残留率较低,施氮量是影响橡胶林土壤硝态氮累积、迁移的重要因素。     

海南岛西部植胶区水质状况及其评价

植胶区水质监测与评价是开展热带地区水污染防治等工作的基础。作者于2019年5月-2020年3月对海南岛西部植胶区无遮挡雨水、穿透雨、树干茎流、地表径流、河水、池塘水、湖水和井水等样品进行采集与测定,对比分析了不同季节不同水体的化学特征,基于单因子污染指数与内梅罗污染指数法评价了研究区水质现状及主要污染物,并初步探讨了橡胶林生态系统不同界面层和人类活动对水质的影响。结果表明,不同水体pH的季节特征整体表现为雨旱交替期雨季旱季,电导率和TDS为雨季旱季雨旱交替期。橡胶林生态系统不同界面层对水质的影响明显:穿透雨、树干茎流和地表径流化学类型分别为HCO_3~--Ca~(2+)、HCO_3~--K~+和HCO_3~--Ca~(2+)-K~+,河水以HCO_3~--Ca~(2+)为主,池塘水和湖水分别为HCO_3~--Ca~(2+)-Na~+和HCO_3~--Ca~(2+),4处井水分别为HCO_3~--NO_3~--Ca~(2+)、HCO_3~--Ca~(2+)-Na~+、HCO_3~--Cl~--NO_3~--Ca~(2+)-Na~+和HCO_3~--Cl~--SO_4~(2-)-Ca~(2+)-Na~+。目前,雨水及全部地表水为Ⅰ～Ⅱ级水质,水体清洁;井水为Ⅲ级或Ⅴ级水质,pH、Mn、F~-、NO_3~-和NO_2~-是主要污染物。究其原因,酸性岩石和土壤是造成研究区地下水酸化以及Mn和F~-等超标的直接原因,而施用化肥和农药等人类活动会使NO_3~-和NO_2~-等浓度累积进而加剧地下水酸化。因此,必须控制植胶区农业面源污染、完善饮用水基础设施建设、继续加强水质监测,同时做好水环境保护的宣传工作。     

我国典型森林土壤微生物驱动的氮代谢途径特征解析

微生物介导的氮代谢途径对生态系统结构和功能稳定性的维持起着重要作用,阐明微生物群落与氮代谢途径之间的关系可以从微观水平上扩展对氮代谢途径的理解.然而,微生物的基因水平转移使得基于分类学的方法并不能说明两者之间的关系.有研究表明,功能性状影响着群落构建和生态系统功能,将基于功能性状的研究方法应用于土壤微生物能更好地说明氮代谢途径的特征.因此,本文选择5种我国典型森林土壤,包括黑土（黑龙江哈尔滨）、暗棕壤（吉林长白山）、黄棕壤（湖北武汉）、红壤（福建福州）和砖红壤（海南乐东）,利用可以量化微生物功能性状的宏基因组技术对不同森林土的氮代谢途径特征进行了研究,主要包括氨同化、硝酸盐异化还原、硝酸盐同化还原、反硝化、硝化、固氮和厌氧氨氧化过程.结果表明,细菌序列在宏基因组文库中占主导位置,占所有序列的98.02%,且所涉及的几种氮代谢途径在细菌中都被检测到.5种森林土有着相同的氮代谢途径特征,即氨同化是细菌中检出频率最高的氮代谢途径,每百万个带注释的细菌序列平均检测到2830个氨同化途径的功能基因,固氮和厌氧氨氧化代谢途径检出频率较低,每百万个序列分别只检测到28.3和10.7个功能基因.不同森林土壤中同一氮代谢过程可由不同的微生物参与,且负责整个氮代谢途径的微生物的群落结构不完全相同.     

椰纤维生物炭及其硝酸改性对稻田土壤中Pb钝化的影响

通过土壤培养实验,并结合扫描电镜(SEM)、 X射线光电子能谱(XPS)、同步辐射X射线荧光(μ-XRF)和傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)等光谱学技术,探明椰纤维生物炭(CFB)和硝酸改性椰纤维生物炭(NCFB)对稻田土壤钝化外源铅(Pb)的效果及其内在机制.与CFB相比,NCFB蜂窝状孔内壁更粗糙,且硝酸改性后CFB表面含C—O结构的醇酚醚类官能团量明显降低,含■结构的羧基类的官能团量明显增加.相较于培养150 d后的对照(不添加生物炭)稻田土壤,添加CFB和NCFB的稻田土壤中EDTA提取态Pb含量分别降低了39.7%和105.4%.添加NCFB的土壤中碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Pb含量显著降低且有机结合态和残渣态Pb含量则显著升高,SRXRF扫描结果可知外源Pb在富含Ca和Cu元素的CFB颗粒微区大量富集,在富含Fe、 Mn和Ti元素的土壤团聚体微区富集相对较少.另外,培养实验中,相较于无外源Pb时A-CFB和A-NCFB,有外源Pb时A-CFB_Pb和A-NCFB_Pb中的羧酸盐特征峰(1 384 cm^-1)...     

橡胶林下砖红壤不同氮肥处理氨挥发特征

氨挥发是氮肥气态损失的重要途径,显著地影响了区域氮循环,导致了一系列严重的环境问题。目前对橡胶(Hevea brasiliensis)林下酸性砖红壤施用尿素后的氨挥发损失了解还不多。采用通气法田间原位研究了酸性砖红壤施用尿素后的氨挥发特征及相应调控措施,为橡胶树氮肥优化管理提供一定的科学依据。试验共设6个处理,分别为:不施氮;尿素深施;尿素表施后灌水(模拟降雨);尿素配施有机肥;尿素添加脲酶抑制剂(N-丁基硫代磷酰三胺,NBPT);尿素表施。结果表明,尿素表施后,表层土壤pH迅速升高。施肥3d后土壤pH达到最大值6.87,之后迅速下降,7d后恢复至试验前水平。其氨挥发动态变化与表层土壤pH和铵态氮浓度变化大致同步,整个氨挥发损失过程基本在7d内完成,损失率高达28.19%;尿素添加脲酶抑制剂NBPT延迟了氨挥发峰值的出现,氨挥发损失过程在12d内完成,损失率为30.27%。与尿素表施相比,尿素添加NBPT并没有降低氨挥发损失;尿素配施有机肥、尿素深施和尿素表施后灌水的氨挥发损失也基本在7d内完成,氨挥发损失率分别为13.23%、5.39%和1.52%。与尿素表施相比,这3种方法分别显著降低了53.05%、80.87%和94.61%的氨挥发损失。由此可见,尿素配施有机肥、尿素深施和尿素表施后灌水是橡胶林下酸性砖红壤施用尿素的氨挥发减排的有效措施。     

海南儋州不同林龄橡胶林土壤碳和全氮特征

为研究热带人工林巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)生态系统不同林龄土壤碳、全氮特征,对热带地区种植橡胶及其更新进行生态效益评估,文章分析了海南儋州地区幼林早期(2龄)、幼林晚期(7龄)、开割树(16龄)和老龄即将更新树(30龄)4种不同林龄的橡胶林土壤碳、氮质量分数垂直分布特征.结果如下,(1)不同林龄橡胶林胶园土壤有机碳质量分数存在极显著差异,其大小排列顺序为幼林晚期(7龄)>老龄即将更新树(30龄)>幼林早期(2龄)>开割树(16龄),各土壤层次土壤有机碳质量分数的空间垂直分布大体随着土层的深人而降低,其垂直分布的变异系数由大到小排列顺序为7龄幼林晚期(37.54%)>16龄开割树(26.48%)>30龄老龄即将更新树(24.44%)>2龄幼林早期(18.99%);(2)不同林龄橡胶林胶园土壤全氮质量分数存在显著差异,其大小排列顺序为幼林晚期(7龄)>幼林早期(2龄)>老龄即将更新树(30龄)>开割树(16龄),各土壤层次土壤全氮质量分数的空间垂直分布大体随着土层的深入而降低,其垂直分布的变异系数由大到小排列顺序为16龄开割树(34.32%)>7龄幼林晚期(30.98%)>30龄老龄即将更新树(21.09%)>2龄幼林早期(14.37%);(3)不同林龄胶林土壤碳氮(C/N)比存在极显著差异,其大小排列顺序为开割树(16龄)>老龄即将更新树(30龄)>幼林晚期(7龄)>幼林早期(2龄),各胶林土壤有机碳质量分数与土壤全氮质量分数之间均存在极显著线性正相关关系(R2≥0.5839,p<0.01).本研究可为研究热带土地利用与覆盖变化对全球碳循环及橡胶林生长碳氮耦合提供基础数据,为我国热区进行天然橡胶种植提供理论依据.     

开发利用蔗茅野生种质资源的思考

综述了国内外甘蔗种质资源的研究现状,对开发利用蔗茅野生种质提出了一些研究思路.目前,生产上使用的甘蔗品种是由甘蔗属内的3～5个种杂交培育而来,其亲缘关系较近,遗传基础日益狭窄.因此,开发利用具有优异遗传性状的甘蔗种质资源,综合应用新技术、新方法,以扩大甘蔗遗传多样性、提高甘蔗育种效率是解决这一问题的重要途径.     

拟南芥SHI基因在烟草中的表达和矮化、延迟开花的烟草植株的获得

利用聚合酶链式反应(PCR)从拟南芥基因组DNA中克隆了拟南芥SHOTINTERNODS(SHI)基因,并进行了序列测定.以载体pBI121为基本骨架构建了SHI的植物表达载体,并导入根癌农杆菌EHA105.通过农杆菌介导的叶盘法将拟南芥SHI基因转入烟草.PCR和RT-PCR检测证明,拟南芥SHI基因已整合到烟草基因组中并得以表达,获得了矮化、延迟开花的烟草植株.图5参12     

中国主要人工林土壤有机碳的比较

区域和全球碳循环是全球变化研究中的核心内容之一,其中估算并量化区域乃至全球土壤碳储量已经成为碳循环研究中的重大科学问题。森林生态系统在全球碳循环中发挥着重要作用,而人工林是重要的人工森林生态系统。中国对小尺度区域内一个或数个人工林土壤有机碳含量、密度和储量等已进行了大量研究,但缺乏对全国尺度下主要人工林土壤有机碳的比较研究。本文通过对近10 a内的橡胶（Hevea brasiliensis）、桉树（Eucalyptus spp.）、杉木（Cunninghamia lanceolata）、毛竹（Phyllostachys edulis）、马尾松（Pinus massoniana）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、杨树（Populus spp.）、油松（Pinus tabulaeformis）和落叶松（Larix spp.）等9种人工林土壤有机碳53篇文献资料的统计分析,估算了中国主要人工林的土壤有机碳含量、密度及储量等。结果表明,9种人工林0-60 cm土壤有机碳含量介于4.0-31.1 g·kg^-1,平均14.8 g·kg^-1;0-60 cm土壤有机碳密度为2.8-15.1 kg·m^-2,平均8.7 kg·m^-2;0-60 cm的土壤有机碳储量介于28.2-158.1 Mg·hm^-2,平均84.5 Mg·hm^-2。以落叶松最高,毛竹、马尾松、桉树、杉木和油松等人工林居中,杨树和橡胶仅高于刺槐,刺槐最低。中国人工林土壤有机碳储量具有较为明显的经度分布性,从西向东逐渐升高;同时也具有一定的纬度分布性,大致表现为南低北高;9种人工林土壤有机碳储量虽明显低于同气候带的天然林,但仍具有很高的固碳潜力。人工林生产管理中,亟待寻找能有效增加土壤碳固定及减少碳损失的途径和措施。     

2008年初海南橡胶寒害遥感监测初探

基于海南省橡胶种植的空间分布,对2008年初强低温阴雨发生前(1月1日)、发生后(3月5日)橡胶产区的MODIS/INDVI值进行了比较,结果表明,全省橡胶植被指INDVI值降低区域占到97.2%,其中指数值下降>0.2的占到26.7%;与上一年未遭受寒害的同期(2007年3月21日)相比,橡胶植被指数INDVI值降低的区域占79.1%,其中指数值下降>0.2的占14.6%,因此初步认定2008年橡胶遭受了寒害影响。分析2008年初气象资料、橡胶林间调查结果,与ΔINDVI值对比结果,显示橡胶寒害验证结果与遥感监测结果大致相符,说明遥感应用于监测橡胶寒害轻、重和受害面积是可行的,遥感还可以动态监测橡胶生长情况。