全 文 :ISSN 1000-0933
CN 11-2031/Q
中国生态学学会 主办
出版
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ica.cn
生
态
学
报
中国科学院生态环境研究中心
第 31卷 第 13期 Vol.31 No.13 2011
生态学报
Acta Ecologica Sinica第三
十
一
卷
第
十
三
期
二
○
一
一
年
七
月
2011-13 2011.7.6, 4:59 PM1
生 态 学 报
(SHENGTAI XUEBAO)
第 31 卷 第 13 期 2011 年 7 月 (半月刊)
目 次
我国东部北亚热带植物群落季相的时空变化 陈效逑,亓孝然,阿 杉,等 (3559)………………………………
华北低丘山地人工林蒸散的季节变化及环境影响要素 黄 辉,孟 平,张劲松,等 (3569)……………………
东北东部 14 个温带树种树干呼吸的种内种间变异 许 飞,王传宽,王兴昌 (3581)……………………………
RS和 GIS支持的洪河地区湿地生态健康评价 王一涵,周德民,孙永华 (3590)…………………………………
应用光合色素研究广西钦州湾丰水期浮游植物群落结构 蓝文陆,王晓辉,黎明民 (3601)……………………
基于不可替代性的青海省三江源地区保护区功能区划研究 曲 艺,王秀磊,栾晓峰,等 (3609)………………
融雪时间对大卫马先蒿生长和繁殖特性的影响 陈文年,吴 彦,吴 宁,等 (3621)…………………………
巴郎山刺叶高山栎叶片 δ13C对海拔高度的响应 冯秋红,程瑞梅,史作民,等 (3629)…………………………
宁南半干旱与半干旱偏旱区苜蓿草地土壤水分与养分特征 任晶晶,李 军,王学春,等 (3638)……………
南岭小坑藜蒴栲群落地上部分生物量分配规律 李 根,周光益,王 旭,等 (3650)……………………………
放牧对五台山高山、亚高山草甸牧草品质的影响 章异平,江 源,刘全儒,等 (3659)…………………………
短期增温对贡嘎山峨眉冷杉幼苗生长及其 CNP化学计量学特征的影响
羊留冬,杨 燕,王根绪,等 (3668)
………………………………………
……………………………………………………………………………
锰胁迫对垂序商陆叶片形态结构及叶绿体超微结构的影响 梁文斌,薛生国,沈吉红,等 (3677)………………
土荆芥挥发油对蚕豆根尖细胞的化感潜力 胡琬君,马丹炜,王亚男,等 (3684)…………………………………
喀斯特城市杨树人工林微量元素的生物循环 王新凯,田大伦,闫文德,等 (3691)………………………………
大兴安岭林区多孔菌的区系组成与种群结构 崔宝凯,余长军 (3700)……………………………………………
铜绿微囊藻和斜生栅藻非稳态营养盐限制条件下的生长竞争特性 赵晓东,潘 江,李金页,等 (3710)………
陆地棉萌发至三叶期不同生育阶段耐盐特性 王俊娟,王德龙,樊伟莉,等 (3720)………………………………
基于模式生物秀丽隐杆线虫的三丁基锡生态毒性评价 王 云,杨亚楠,简风雷,等 (3728)……………………
大庆油田石油开采对土壤线虫群落的影响 肖能文,谢德燕,王学霞,等 (3736)…………………………………
若尔盖高寒草甸退化对中小型土壤动物群落的影响 吴鹏飞,杨大星 (3745)……………………………………
洞庭湖湿地土壤环境及其对退田还湖方式的响应 刘 娜,王克林,谢永宏,等 (3758)…………………………
渭北旱塬苹果园地产量和深层土壤水分效应模拟 张社红,李 军,王学春,等 (3767)…………………………
黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放 N2O潜力的影响因素 祁金花,黄懿梅,张 宏,等 (3778)……………
东北中部地区水稻不同生育时期低温处理下生理变化及耐冷性比较 宋广树,孙忠富,孙 蕾,等 (3788)……
硫对成熟期烤烟叶绿素荧光参数的影响 朱英华,屠乃美,肖汉乾,等 (3796)……………………………………
高温强光对温州蜜柑叶绿素荧光、D1 蛋白和 Deg1 蛋白酶的影响及 SA效应
邱翠花,计玮玮,郭延平 (3802)
…………………………………
…………………………………………………………………………………
覆膜对土壤-莴苣体系氮素分布和植物吸收的影响 李丽丽,李非里,刘秋亚,等 (3811)………………………
基于空间分带的崇明东滩水鸟适宜生境的时空动态分析 范学忠,张利权,袁 琳,等 (3820)…………………
驯鹿对苔藓植物的选择食用及其生境的物种多样性 冯 超,白学良 (3830)……………………………………
北京城市绿地调蓄雨水径流功能及其价值评估 张 彪,谢高地,薛 康,等 (3839)……………………………
专论与综述
冻土甲烷循环微生物群落及其对全球变化的响应 倪永清,史学伟,郑晓吉,等 (3846)…………………………
哺乳动物毛被传热性能及其影响因素 郑 雷,张 伟,华 彦 (3856)…………………………………………
期刊基本参数:CN 11-2031 / Q*1981*m*16*304*zh*P* ¥ 70. 00*1510*33*
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2011-07
封面图说: 滇金丝猴是我国特有的世界珍稀动物之一,属国家一级重点保护物种。 仅生活在滇藏交界处的高寒云冷杉林中,是
我国川、滇、黔三种金丝猴中唯一具有和人类一样美丽红唇的金丝猴。 手中的松萝是它最喜爱的食物之一。
彩图提供: 陈建伟教授 国家林业局 E-mail: cites. chenjw@ 163. com
第 31 卷第 13 期
2011 年 7 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 31,No. 13
Jul. ,2011
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金(40971171);西北农林科技大学“青年学术骨干支持计划冶;西北农林科技大学国际科技合作基金资助项目
(A213021001)
收稿日期:2010鄄08鄄19; 摇 摇 修订日期:2011鄄04鄄26
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: ymhuang1971@ nwsuaf. edu. cn
祁金花,黄懿梅,张宏,安韶山.黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放 N2O潜力的影响因素.生态学报,2011,31(13):3778鄄3787.
Qi J J, Huang Y M, Zhang H, An S S. Potential soil N2O emissions and its controlling factors under different land use patterns on hilly鄄gully loess plateau.
Acta Ecologica Sinica,2011,31(13):3778鄄3787.
黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放
N2 O潜力的影响因素
祁金花1,黄懿梅1,*,张摇 宏1,安韶山2,3
(1.西北农林科技大学 资源环境学院 农业部黄土高原农业资源与环境修复重点开放实验室,陕西杨凌摇 712100;
2. 西北农林科技大学 水土保持研究所,陕西杨凌摇 712100; 3.中国科学院水利部 水土保持研究所,陕西杨凌摇 712100)
摘要:采用室内培养试验,研究了不同水热条件对黄土丘陵区林地、草地和果园土壤释放 N2O 的影响,同时测定了土壤中不同
氮素形态的变化,旨在探讨影响土壤释放 N2 O 潜力的因素。 结果表明:土样中 N2 O 通量与温度显著相关( r = 0. 1599, P<
0郾 05),均随温度的升高不断增大,35益时达到最大。 N2O通量与土壤水分含量极显著相关( r=0. 2499,P<0. 0001),在土壤水分
含量较低时,各土样中 N2O通量与土壤水分含量呈正相关,土壤水分接近田间持水量时 N2O通量最大,超过田间持水量时 N2O
通量急剧下降。 土壤水分和温度对 N2O通量的影响可用拟合方程 F= a+b伊T+c伊T2 +d伊T3 +e伊T4 +f伊W 来描述。 在培养条件下,
土壤中 N2O的释放总量大小依次为:果园土>林地土>草地土,果园土释放 N2O 的总量分别比林地土和草地土的释放总量多
30% ,14% 。 土壤氮素形态与 N2O的释放量有一定关系,但规律不明显。
关键词:黄土丘陵区;土地利用方式;N2O的释放潜力;土壤水分含量;土壤温度
Potential soil N2O emissions and its controlling factors under different land use
patterns on hilly鄄gully loess plateau
QI Jinhua1, HUANG Yimei1,*, ZHANG Hong1, AN Shaoshan2,3
1 College of Resource and Environmental Science, Northwest A& F University, Key Laboratory for Agricultural Resources and Environmental Remediation in the
Loess Plateau, Agriculture Ministry of China , Yangling, Shaanxi 712100, China
2 Institute of Soil and Water Conservation, Northwest A& F University, Yangling, Shaanxi 712100, China
3 Institute of Soil and Water Conservation, Chinese Academy of Sciences & Ministry of Water Resource, Yangling, Shaanxi 712100, China
Abstract: Atmospheric concentrations of the greenhouse gas nitrous oxide (N2O) have significantly increased since pre鄄
industrial times owing to anthropogenic perturbation of the global nitrogen cycle. However,studies dealing with N2O fluxes
from different land鄄use types on hilly鄄gully loess plateau are still scarce. Different land use types (i. e. forest, grassland,
arable land) may lead to different soil N2 O emissions. These soil emissions may be of significant importance for the
composition of the atmosphere and it is of great importance to study the soil鄄atmospheric exchange of N2 O in these
ecosystems to get reliable estimates of the soil greenhouse gas budgets in semiarid areas under different land鄄use types. We
aimed to estimate the potential of soil net N2O fluxes and the controlling factors for N2O production. A laboratory incubation
experiment was conducted to determine the effect of soil temperature and soil moisture on N2O flux in forest, orchard and
grassland on hilly鄄gully loess plateau. Forest (109毅10忆E, 35毅05忆N), orchard (107毅41忆E, 35毅14忆N) and grassland (106毅
27忆E, 36毅17忆N) sites were selected. The main characteristics of the soil at the depth of 0 5 cm are as follows: Soil
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organic matter was in the range of 12. 4 to 44. 8 g / kg, total nitrogen was between 1. 05 to 2. 27 g / kg, bulk density between
1. 168 to 0. 803 g / cm3 and pH value was between 8. 88 to 9. 04 in the three sites. At each site, twenty鄄four intact soil
samples were collected in early spring 2010. Each sampling site was divided into six plots to obtain representative soil
samples. Four intact soil cylinders per plot were collected from the uppermost mineral soil (0 5 cm from the top) using a
PVC鄄cylinder (diameter: 7 cm, height: 5 cm). Undisturbed soil cores from each landuse type were incubated under 5
different moisture conditions: water content at wilting point ( WW), natural water ( NW), fracture capillary water
(FCW), field water (FW) and saturated water (SW) content, which was in the range of 10. 7 to 83. 2% WFPS. Each
water content was measured at 4 different soil temperature states (5, 15, 25 and 35毅C) in the laboratory. Nitrous oxide
fluxes of undisturbed soil cores were measured with the closed chamber technique and analysed by gas chromatography.
Inorganic nitrogen, organic nitrogen and microbial nitrogen of soil samples were measured additionally. Our results showed
that: soil N2O emission rates were positively correlated to soil temperature ( r = 0. 1599, P < 0. 05). Maximum N2 O
production was measured at 35益 . Soil N2O emissions was positively correlation with soil moisture content( r=0. 2499, P<
0. 0001) until soil reached field capacity (FW). N2O fluxes reached the maximum when soil moisture was close to FW,
but N2O fluxes declined sharply above FW. The soil N2O emissions could be described by a polynomial equation: F= a+b伊
T+c伊T2+d伊T3+e伊T4+f伊W, where F is the N2O flux, T is soil temperature, W is soil moisture (WFPS% ) and “a—f冶 are
the regression parameters. N2O production was highest in Orchard soil > forest land > grassland soil. In orchard soil 14%
and 30% more N2O was produced compared to forest and grassland soil. Soil nitrogen also influenced the soil N2O flux, but
there was no clear pattern.
Key Words: hilly鄄gully loess plateau; land use; N2O emissions potential; soil moisture content; soil temperature
土壤是氧化亚氮(N2O)重要的释放源,每年估计向大气释放 9. 5TgN2O鄄N,约占全球释放量的 65% [1]。
N2O在土壤和大气之间的净交换量取决于土壤中 N2O 产生与消耗过程的瞬间动态平衡结果。 土壤中产生
N2O的过程主要有好氧自养硝化和厌氧异养反硝化,另外还有异养硝化、好氧反硝化、真菌反硝化、硝化菌反
硝化等微生物过程和化学反硝化过程,所有这些过程的一个重要基础是土壤有机物的矿化作用[2]。 土壤水
分是影响 N2O产生的重要因素,它控制着土壤中的通气状况和氧气含量,从而影响土壤中硝化和反硝化的进
行[3鄄5]。 土壤矿物氮和温度是影响 N2O产生的另外两个重要因素[6鄄7]。 而 N2O在土壤表层的扩散、挥发或被
吸附等过程又与土壤温度、WFPS、降雨和其他的气象因素有关[8]。 因此,不同的气候和土地利用管理措施都
将影响土壤中 N2O的净排放量[2,9鄄10]。 尽管国际上对温室气体的研究不断增加,我国对于农田 N2O的释放也
有较系统的研究[11],但是在全球范围内对于半干旱和干旱地区温室气体的研究还很缺乏[12鄄13],在我国黄土丘
陵区,有关 N2O的释放特点和影响因素的研究还很有限[14鄄15]。 因此,本文利用室内培养试验测定不同土地利
用方式(林地、果园、草地)的土壤在不同水分、温度条件下释放 N2O的变化规律,同时测定土壤基本性质与主
要氮素形态的变化。 旨在探讨影响土壤和大气中 N2O动态变化的因素,为区域温室气体的估算、制定减缓全
球变暖的管理措施以及土地利用结构的优化调整提供理论依据。
1摇 材料与方法
1. 1摇 供试土壤
供试土壤样品分别采自陕西长武生态站 15a 的苹果园(Or);宁夏固原上黄退牧封禁 6a 的草地(Gr);陕
西富县子午岭辽东栎群落林地(Fo)。 3 个采样点的区域概况分别见参考文献[15鄄17]。 采集土样时,根据地形,
运用“S冶形布点法,在每种土地利用方式的田块中布设 24 个点,每个采样点均用体积为 192. 33 cm3的 PVC采
样器采集 0—5 cm原状土。 在野外用塑料薄膜封闭,带回实验室保存在-20 益,土壤容重采用 100 cm3环刀进
行测定。 3 种土壤的基本理化性状见表 1。
9773摇 13 期 摇 摇 摇 祁金花摇 等:黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放 N2O潜力的影响因素 摇
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表 1摇 供试土壤基本理化性质
Table 1摇 Basic physicochemical properties of tested soil
土样号
Soil sample No. pH
电导率
EC / (滋s / cm)
容重
Bulk density
/ (g / cm3)
速效氮
Available N
/ (mg / kg)
有机质
Organic matter
/ (g / kg)
全氮
Total N
/ (g / kg)
C / N
果园 Or 8. 88依0. 10 171. 8依3. 20 1. 168依0. 01 23. 35依2. 15 12. 41依0. 44 1. 05依0. 15 11. 86依0. 92
草地 Gr 8. 89依0. 09 164. 2依2. 94 1. 273依0. 02 10. 92依0. 41 27. 65依1. 36 1. 90依0. 19 14. 56依1. 34
林地 Fo 9. 04依0. 08 135. 7依4. 45 0. 803依0. 02 31. 96依3. 31 44. 80依3. 04 2. 27依0. 15 19. 78依1. 86
1. 2摇 试验方法
培养试验设 5 个水分梯度:将每一样地采集的 24 个原状土(内径 7 cm,高 5 cm的环刀)留出 4 个做理化
性质的分析,其余的 20 个分为 5 组,分别调节土壤含水量至各土壤的萎焉持水量(Wilting water;WW)、自然
含水量(Natural water;NW)、毛细管断裂持水量( Fracture capillary water;FCW)、田间持水量( Field water;
FW)、高含水量(Saturated water;SW)(接近饱和持水量),具体处理见表 2,每组 4 个重复。 然后放入 500 mL
的塑料烧杯中,用塑封带封口,依次在 5、15、25、35 益下进行密闭培养 24 h 后采集气体样品。 气体样品每次
以加石英砂的环刀为对照。 采集时,用注射器从培养烧杯上部空间取 2 mL 气体样品,用于测定 N2O 浓度。
每个培养温度下采完气样后,打开封口,使烧杯内部与外界进行气压平衡,并根据环刀总重量补充损失的水
分,平衡 1 d后,再进行下一个温度的培养和气体采集,温度按设定值依次升高。 气体样品是 4 个温度梯度和
5 个水分梯度下采集的,共 20 个处理,每个处理 4 个重复。 土壤中的氮素形态,初始值由 4 个留出的环刀土
样测定,最终值是由调节水分梯度后的 5 个处理土样测定而得,每个处理也是 4 个重复。
表 2摇 培养实验的水分设置
Table 2摇 Water Set of the Culture experiment
土样类型
Soil sample utilization
萎焉持水量
Wilting water
/ WFPS%
自然状态下含水量
Natural water)
/ WFPS%
毛细管断裂持水量
Fracture capillary water
/ WFPS%
田间持水量
Field water
/ WFPS%
饱和持水量
Saturated water
/ WFPS%
果园 22. 17 31. 03 38. 27 58. 89 73. 89
草地 10. 67 19. 9 29. 15 44. 84 59. 79
林地 17. 21 28. 97 41. 02 63. 11 83. 19
1. 3摇 气体的测定及排放通量的计算
N2O用美国 Varian产 GC3800 气相色谱仪测定,检测器为 ECD( 63Ni),柱内填充料为 Porapak Q14(80 / 100
目),载气为 99. 9999%高纯氮气,流速为 60 mL / min。 检测器、色谱柱和进样口温度分别为 350、60、100 益。
标准气体为北京产 9. 6 mL / L N2O,校正气体为瑞典产 328. 2 滋L / L 标准气体。 气相色谱测定 N2O的变异系数
小于 5% 。
N2O通量计算公式为: F(滋gNm -2h -1) =
dC t
dt 伊
V0
A (1)
式中,dC / dt为培养器内气体浓度随时间的变化率,单位为 滋g N m-3 h-1。
dC = Cmt - Cmo 摇 Cmt(滋g / m3) = Cv 伊 M 伊 b22. 4 (2)
式中,Cv为色谱直接测定出的浓度值,单位为 滋L / m3;M为 N2O的摩尔质量,取 44 g;b 为将 N2O 换算为
N 所乘系数,即 28 / 44。 Cmt为各原状土在不同温度下释放的 N2O的浓度,单位为 滋g N m-3;Cm0为石英砂(空
白)释放的 N2O 的浓度,单位与计算方式同 Cmt,只是 Cv 为空白样品测定所得;dt 为从培养开始到采气经历
的时间 h; V0为标准状况下的采样体积,单位为 m3。
计算公式为: V0 = Vt
273
273 + T 伊
P
101. 325 (3)
0873 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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式中,Vt为培养器中除去环刀的体积,m3;T 为采气时温度,即培养温度,益;P 为采气时大气压力,Pa;A 为环
刀横截面积,m2。
N2O通量的温度变化率(% )=
F(T2) -F(T1)
F(T1)
伊100 (4)
式中,F(T2)和 F(T1)分别代表两个培养温度下 N2O的通量。
N2O通量的水分变化率(% )=
F(W2) -F(W1)
F(W1)
伊100 (5)
式中,F(W2)和 F(W1)分别代表两个土壤水分条件下 N2O的通量。
1. 4摇 土壤中各种形态氮素含量和基本理化性状的分析
氨态氮、硝态氮和亚硝态氮:称取新鲜的土壤样品 5 g,用 50 mL的 1 mol / L KCl溶液浸提,浸提液用连续
流动分析仪测定。 微生物量氮:采用氯仿熏蒸,硫酸钾浸提,碱性过硫酸钾氧化,紫外分光光度法测定[18]。 有
机氮和土壤其他理化性质采用常规方法。
1. 5摇 数据处理方法
试验数据采用 Excel,SAS8. 0 和 DataFit 8. 0 软件处理。
2摇 结果分析
2. 1摇 温度对 N2O通量的影响
在 3 种土壤的培养过程中,N2O通量的总趋势都是随着温度的增加而增大(图 1),均在 35 益时达到最
大;25 益和 35 益释放的 N2O在总释放量中占很大比例,果园,草地,林地土壤在这两个温度下释放的 N2O分
别占各土样总释放量的 81. 5% 、76% 、96. 8% 。
Or
-5
0
5
10
15
20
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
WWNWFCWFWSW
Gr
-5
0
5
10
15
20
Fo
-5
0
5
10
15
20
0 10 20 30 40
温度/°C
温度/°C
图 1摇 3 种土壤中 N2O通量在不同水分条件下随温度的变化
Fig. 1摇 Change of N2O fluxes with soil temperatures underdifferent water conditions in three soil samples
另外,N2O通量在不同温度范围的变化率也不同(表 3),总体上各土样 N2O 通量的温度变化率均是在
25—35 益范围内最小;温度变化率较大的范围在各土样中略有不同:果园土和草地土都出现在 5—15 益,单
位温度下 N2O通量的平均增长率分别为初始值的 12. 02 和 3. 69 倍;而林地土出现在 15—25 益,平均增长率
为 12. 24 倍。 在培养温度范围内,N2O 通量随温度的最大变化率总体上分布于土壤水分为 FW 时,其次为
FCW时,在 SW和 NW时变化率最小。 林地土 N2O通量随温度变化率最大,果园土次之,草地土最小。
1873摇 13 期 摇 摇 摇 祁金花摇 等:黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放 N2O潜力的影响因素 摇
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表 3摇 不同水分条件下 3 种土样中 N2O通量的温度变化率 / %
Table 3摇 The change rate of N2O fluxes with temperatures under different water conditions in three soil samples
水分含量
Water range
温度范围 Temperature range
5—15 益
果园 草地 林地
15—25 益
果园 草地 林地
25—35 益
果园 草地 林地
WW 265. 40 1320. 02 105. 92 1. 80 18. 29 330. 28 114. 41 17. 40 84. 31
NW 442. 41 212. 33 141. 85 36. 06 28. 24 138. 12 45. 54 10. 10 70. 25
FCW 4543. 10 122. 80 192. 94 0. 66 129. 70 355. 60 55. 33 1. 10 171. 70
FW 452. 60 62. 70 328. 77 55. 30 284. 50 5191. 00 20. 40 23. 30 12. 20
SW 309. 40 127. 50 499. 40 14. 40 50. 40 107. 50 0. 60 43. 00 4. 00
2. 2摇 水分对 N2O通量的影响
土壤水分由 WW到 FW的范围内,3 种土壤 N2O的通量总体上都是随着土壤水分的增加而增大(图 1),
到 FW时达到最大,超过时急剧减小。 果园,草地,林地土壤在 SW和 FW释放的 N2O分别占各土样总释放量
的 69. 3% 、59. 1% 、77. 3% 。
各土样 N2O通量的水分变化率均是在由 FW到 SW 时最小(表 4),为负值;在由 FCW 到 FW 时最大;而
由WW到 NW变化时,增幅最小。 果园土和林地土的 N2O通量随水分的最大变化率都在 FCW到 FW的范围
内,且都分布在 25 益,变化率分别为:402. 5%和 362. 3% 。
表 4摇 在不同温度下 3 种土壤 N2O通量的水分变化率
Table 4摇 The change rate of N2O fluxes with soil moistures under different temperatures in three soil samples
温度
Temperature
/ 益
萎焉持水量到自然状态
持水量 WW to NW / %
果园 草地 林地
自然状态持水量到毛细
管断裂持水量 NW to FCW / 5
果园 草地 林地
毛细管断裂持水量到田
间持水量 FCW to FW / %
果园 草地 林地
田间持水量到饱和
持水量 FW to SW / %
果园 草地 林地
5 44. 4 392. 4 62. 1 86. 9 15. 9 23. 4 103. 5 69. 8 53. 0 26. 9 1. 7 -37. 5
15 15. 1 8. 3 167. 9 69. 9 -17. 3 70. 0 225. 6 24. 0 15. 6 -56. 6 42. 2 140. 0
25 53. 8 17. 4 48. 3 25. 7 48. 1 82. 5 402. 5 107. 6 362. 3 -68. 0 -44. 4 -51. 3
35 4. 4 10. 1 37. 0 34. 2 36. 0 191. 2 289. 5 153. 1 91. 0 -73. 3 -35. 5 -54. 8
2. 3摇 温度与水分对 N2O通量的交互作用
在培养试验的温度范围内,3 种土壤 N2O的通量均随温度的升高而增大,在土壤水分低于 FW时,随水分
含量的增大而增加;最大值均出现在 FW,35 益时。 采用 DataFit8. 0 软件,拟合土壤温度和水分对 N2O通量的
共同影响作用,如图 2 所示。 对于果园土,各温度下 N2O的通量在 FW 时远高于同温度下其他含水量时的响
应值。 林地土 N2O的通量,只有在 15 益以后,FW时才远高于同温度下其他含水量时的值。 草地土各温度下
N2O的通量在 FW时只是略高于其他含水量时的对应值。 在水分和温度的交互作用下,果园土和林地土 N2O
的通量在 5 益、WW时均出现了负值,即出现了吸收 N2O的现象;而草地土并未出现此现象。
经过拟合对比发现,3 种土壤中,N2O通量与土壤温度和水分的关系均可用以下方程来描述,具体方程系
数见表 5。
表 5摇 方程系数值
Table 5摇 Equation coefficients
土样 Soil sample a b c d e f R2
果园 -25. 33 267. 79 -1170. 45 2173. 88 -1383. 17 0. 21 0. 71
草地 -3. 70 50. 66 -320. 69 852. 68 -732. 39 0. 12 0. 78
林地 -13. 72 91. 88 -376. 14 687. 41 -417. 91 0. 28 0. 77
F = a + b 伊 T + c 伊 T2 + d 伊 T3 + e 伊 T4 + f 伊 W
式中,F表示 N2O的通量,单位同前;T为土壤温度,益;W为水分含量,WFPS(% )。
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果园
草地 林地
图 2摇 土壤水分和温度对 N2O释放速率的共同影响
Fig. 2摇 Coeffects of soil water and temperature on N2O flux
3 种土壤样品在培养过程中,N2O的通量均与土壤含水率极显著相关( r = 0. 2499, P<0. 0001),与土壤温
度显著相关( r=0. 1599, P<0. 05)。 其中,林地土样中 N2O的通量与温度和水分的相关系数分别为:0. 2673、
0. 3667;草地土样中的相关系数分别为:0. 1965、0. 2631; 苹果园土样中的相关系数分别为:0. 2012、0. 3661。
2. 4摇 不同土地利用方式下土壤 N2O通量的特征
3 种土样在不同含水量下,经过从 5 益到 35 益4 个温度梯度的培养,N2O的释放总量均为正值(图 3)。 3
种土样释放 N2O 总量的大小顺序为:果园土>林地土>草地土,果园土释放 N2O 的总量分别比林地土和草地
土的释放总量多 12% ,30% 。 在含水量为 WW和 NW时,草地土和果园土释放的 N2O总量差别不大,都明显
高于林地土,林地土释放总量在土壤 WW时几乎为 0;在含水量为 FW 时,3 种土样释放 N2O 总量差别较大,
果园土>林地土>草地土,且果园土 N2O的释放总量分别为草地土和林地土的 2. 02 和 1. 21 倍;土壤含水量为
SW时,N2O释放总量为林地土>草地土>果园土。
2. 5摇 培养结束后土样中各种氮素形态的含量及其与 N2O通量的关系
培养结束后土样中各种氮素的含量及它们分别在同一水分条件下的不同土样之间和同一土样的不同水
分条件下的差异显著性分析如表 6 所示。
在各种水分条件下,草地土壤中的铵态氮含量都明显高于林地土和果园土;林地土和果园土中的铵态氮
含量总体上没有显著差别(P<0. 05,n = 4),只在含水量为 NW 时,果园土中的铵态氮含量明显小于林地土。
果园土中铵态氮含量随水分条件表现为:FW>FCW>其余 3 个水分条件;林地土中铵态氮含量在 WW 时显著
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b
a
abaa
ab
c
baa
a
b
a
bb0
40
80
120
160 果园
草地
林地
N 2O释
放量
N 2O
emis
sion
amou
nt/(m
gN. m
-
2 . d-1 )
WW NW FCW FW SW
土壤水分状况 Soil water condition
摇 图 3摇 3 种土样在不同水分条件下经过四个温度培养所释放 N2O
的总量
Fig. 3摇 The total N2O fluxes during four incubation temperatures
under different water conditions in three soil samples
字母相同的表示差异不显著,字母不同的表示差异显著;差异的
显著性水平为 5%
低于其他水分条件,其他水分条件下差别不显著;草地
土中铵态氮含量在不同水分条件下没有显著差异。
在各种水分条件下,果园土中的硝态氮含量都明显
高于草地土;且除了在 WW外,果园土中的硝态氮含量
也显著高于林地土;而在 WW、NW 和 SW 水分条件下,
林地土中硝态氮含量又显著高于草地土。 果园土和草
地土中硝态氮含量在水分达到 FW之前,有随着水分含
量增加而增大的趋势,都表现为 FW> FCW>或逸NW、
WW和 SW;林地土中硝态氮含量除在水分含量为 WW
时显著较高外,在其余水分条件下无差别不大。
林地土中亚硝态氮的含量在各种水分条件下都显
著高于草地土和果园土(P<0. 05, n = 4);草地土和果
园土中差别不大。 亚硝态氮含量在 3 种土壤中随水分
含量的变化规律不同:果园土中无明显规律, WW 和
SW>FW和 FWC>NW;林地土中随水分含量的增加明显
增大,到 FCW时达到最大,超过后又迅速减小;草地土
中,SW>FW抑FWC抑NW﹥ WW。
表 6摇 培养试验后,土壤中各种形态氮素的含量
Table 6摇 The contents of different nitrogen in the soil samples after incubation
土样
Soil sample WFPS
NH4 鄄N
/ (mg / kg)
NO3 鄄N
/ (mg / kg)
NO2 鄄N
/ (mg / kg)
微生物氮 Nmic
/ (mg / kg)
有机氮 Org鄄N
/ (g / kg)
果园 Or WW 3. 08依0. 75bAB 14. 82依4. 53aB 0. 80依0. 71bA 60. 7依23. 7cAB 1. 04依0. 03bA
NW 2. 52依0. 54cAB 14. 81依5. 27aB 0. 46依0. 15bB 61. 3依14. 4bB 1. 07依0. 05bA
FCW 2. 46依0. 58bB 27. 40依15. 54aAB 0. 65依0. 02bAB 61. 3依15. 1bB 1. 05依0. 02bA
FW 6. 44依4. 98bA 38. 96依19. 64aA 0. 72依0. 15bAB 90. 9依45. 6bAB 1. 02依0. 04cA
SW 3. 77依1. 25bAB 17. 88依7. 91aB 0. 86依0. 03bA 110. 3依31. 3bA 1. 01依0. 04bA
林地 Fo WW 2. 75依0. 29bB 18. 88依4. 89aA 2. 41依0. 46aC 170. 9依38. 4aB 1. 92依0. 10abA
NW 5. 20依0. 63bA 10. 67依3. 66abB 3. 18依1. 21aBC 173. 5依50. 5aB 2. 01依0. 21aA
FCW 4. 74依0. 92bA 9. 89依4. 12bB 5. 55依1. 16aA 178. 4依36. 9aB 1. 85依0. 14aA
FW 4. 74依1. 72bA 11. 39依2. 23bB 4. 27依1. 59aAB 291. 1依76. 2aA 1. 89依0. 13bA
SW 6. 37依1. 18bA 9. 85依2. 84abB 2. 48依0. 67aBC 199. 7依30. 1aB 1. 88依0. 11aA
草地 Gr WW 15. 54依2. 66aA 4. 22依1. 21bB 0. 61依0. 21bB 124. 2依17. 1bB 2. 39依0. 96aA
NW 18. 16依1. 13aA 6. 21依1. 94bAB 1. 13依0. 28bAB 126. 8依46. 8abB 2. 26依0. 42aA
FCW 18. 62依2. 21aA 5. 04依0. 98bAB 0. 93依0. 25bAB 147. 8依46. 6aB 1. 91依0. 29aA
FW 18. 81依2. 84aA 7. 36依2. 53bA 0. 91依0. 06bAB 217. 5依42. 3aA 2. 22依0. 28aA
SW 17. 75依3. 21aA 3. 51依1. 41bB 1. 32依0. 58bA 149. 9依32. 1abB 1. 67依0. 17aA
摇 摇 小写字母是不同土样同一水分梯度的显著性差异,大写字母是同一土样不同水分梯度的显著性差异,字母相同的表示差异不显著,字母不
同的表示差异显著;差异的显著性水平均为 5%
土壤微生物量氮的含量在WW、NW和 SW水分条件下,表现为林地土>草地土>果园土;而在 FW和 FCW
条件下,表现为林地土和草地土显著大于果园土。 在果园土中,微生物量氮总体上随着土壤含水量的增大而
增加,SW时达最大值;而在林地土和草地土中,微生物量氮含量都随着土壤含水量的增加而增大,到 FW时达
最大,超过后显著减小。
土壤有机氮的含量在WW和 FW时,表现为:草地土﹥林地土﹥果园土;而在 NW、FWC和 SW时,表现为
草地土和林地土显著高于果园土;3 种土样中,有机氮含量随土壤含水量的变化不显著。
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土壤中 N2O 的通量与土壤有机氮、全氮含量有负相关关系,其余都表现为正相关关系,其中与微生物量
氮和硝态氮的相关性较大,与铵态氮的相关性最小,但相关性都没有达到显著水平。 另外,果园土和草地土壤
中 N2O的通量与全氮显著相关,相关系数分别为-0. 2282 和-0. 2623。
3摇 讨论
以往关于温度对氧化亚氮的影响研究,都是将相同的土样分别置于不同的温度条件下进行培养测定的。
我们为了更好地模拟自然环境条件下一定采样点下的土壤随四季温度的变化,采取了同一土样在同一水分条
件下依次在递增的温度条件下培养的方法,研究土壤释放 N2O 释放速率的变化。 这种方法较好地模拟了自
然环境中升温条件下的状况,如从冬季到夏季,而且不会过高估计土壤中 N2O 的释放速率。 但是缺陷有两
个:一是不能代表降温或突变的状况,如从夏季到冬季或温度不稳定时的状况;这点有待于进一步研究。 另外
一个缺陷是同一土样在不同温度条件下依次培养时,土样中的基质由于在较低温度培养时,已经转化或消耗,
当升至较高温度时,基质可能不同于最初状况,所以,氧化亚氮的释放速率会受到影响。 与白红英等人采用分
别独立培养方法所得结果[12,14]相比,测定的 N2O通量及其温度和水分变化率的值都比较小,原因之一就可能
是因为土样中的基质在较低温度培养时已经转化或消耗;另外,也可能与试验土样不同有关,他们采用的是农
田土壤。 但 N2O释放速率随着培养温度的升高而增大的趋势和规律是一样的。 将果园土在培养过程中的测
定结果与 Pang 等在 2007 年 9 月到 2008 年 1 月(降温过程)对施肥前的果园进行的实地测定结果相比[15],测
定结果略微偏低,可能与培养时采用了从低温到高温的升温方式,而他们实际测定时却是从高温(9 月)到低
温(1 月)的降温状况有关;也有可能只测定了 0—5 cm 表层土有关,或者与模拟采样的时间太短有关。 草地
土的结果与 Wolf等的实地测定[4]相差不大,通量大部分都在 0—5 滋gNm-2h-1的范围。 林地结果与刘实等人
的 7. 32—12. 3 滋gNm-2h-1[19]也相差不大。 总之,采用这种培养方法的优缺点及可行性还有待进一步研究。
从本实验结果可以看出,影响土壤中 N2O 通量的首先是土壤温度。 3 种土样 N2O 通量的总趋势都是随
着温度的增加而增大,且均在 35 益时达最大;各土样在 25 益和 35 益释放的 N2O 占总释放量的比例很大。
这是因为土壤温度不仅影响着土壤中有机质分解和微生物活性,还强烈影响土壤中 N2O 传输速率的物理化
学参数。 研究发现,硝化菌和反硝化菌最适生长的温度在 25—35 益之间,如果不存在其它环境因素的限制,
在一定的温度范围内,其生长代谢能力随温度上升而增强。 在适宜温度范围内,增温可提高农田土壤硝化和
反硝化菌活性及增强 N2O热扩散作用,促进土壤中 N2O的排放[7]。 陈书涛等发现旱地农田标准化 N2O排放
量与土壤温度呈显著指数相关,其温度系数 Q 值为 2. 5[9]。 本试验中 N2O 通量随温度的变化都有一个增幅
显著的区域,这与雒新萍等的研究结果一致[20],由于本试验中温度梯度较少,不够连续,且培养时间较短,所
以这点还有待于进一步研究。
其次,影响土壤中 N2O通量的是土壤水分。 3 种土样 N2O 通量的总趋势都是随着土壤水分的增加而增
大,到 FW时达到最大,超过时(SW),N2O 通量会急剧的减小;在各水分含量下,SW 和 FW 释放的 N2O 占很
大比例。 这一结果也与许多农田土壤的研究结果[5]一致。 原因是 N2O 在空气中的扩散速率是其在水中扩散
速率的 104倍[21],水分饱和时过多的水分在土壤颗粒表面形成较厚的水膜,不仅影响到反硝化产物中 N2O 的
产生量,而且影响到生成的 N2O在土壤中的气体扩散。
在水分和温度的交互作用下,3 种土样 N2O 的通量都与含水率极显著正相关,这与 Wolf 等的研究一
致[4]。 果园土和林地土 N2O 的通量在 5 益、WW 时均出现了负值,即出现了吸收 N2O 的现象,这与 Bai H Y
等人发现的风干土存在吸收 N2O的现象一致[6]。 N2O通量的最大值在 3 种土样中均出现在土壤 FW和 35 益
时,是因为较高的土壤水分含量和较高的温度有利于土壤微生物活动,提高了土壤微生物的活性,为土壤反硝
化作用提供了条件。
另外,不同的土地利用方式下的土壤对 N2O通量也有影响:不同土壤的 N2O通量增幅显著的温度区域不
同;3 种土样释放 N2O的总量大小顺序为:果园土>林地土>草地土,果园土释放 N2O 的总量分别比林地土和
草地土的释放总量多 12% ,30% ,这与林杉等[22]的研究结果一致,可能是由于果园土施肥量较大的缘故。 对
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于草地土,N2O通量随温度变化比较小,而果园土和林地土的 N2O通量随温度变化比较大。 N2O 的产生和排
放受到许多因子影响, 具有高度空间变异性,土壤中各种影响因子总和只占其总变异的 30%左右[23], 其它
变异则来源于土壤各种影响因子的相互作用以及由此而引起土壤剖面中物理、化学及生物学性质的变化。 不
同的土地利用方式,其上生长的作物不同,根系活动显著影响土壤中硝化和反硝化微生物的活动,改变微生物
活动的土壤生态环境[24],同时影响土壤 N2O的排放。 草地土壤未出现吸收 N2O 的现象,就可能与草地土壤
的理化性质、作物根系的影响有关,由于水分蒸发速度、反应产物传输所需能量及生化反应速率变化的差异
性,从而使草地土 N2O排放机理有别于果园土和林地土。
土样的氮素形态对 N2O的排放也有影响,但规律不是很明显。 我们发现 N2O 通量与土样中微生物量氮
和硝态氮有较大的正相关关系,只是相关性不显著;与铵态氮的相关性最小。 林杉等人也发现菜地与果园的
N2O的排放与土壤硝态氮的相关性并不显著;不同土地利用方式下 N2O 的排放与土壤铵态氮浓度没有表现
出相关关系[22]。 但是,Pang等发现果园土中 N2O通量与土壤硝态氮显著正相关[15];Wolf 等发现内蒙大草原
草地中 N2O通量与微生物量氮呈极显著正相关关系[4]。
4摇 结论
(1)3 种土地利用方式下土壤 N2O 通量都与土壤温度显著正相关;随着土壤水分的增加而呈对数增大;
最大值均出现在 FW,35益时。 N2O通量与温度、水分的关系均可用方程 F=a+b伊T+c伊T2+d伊T3+e伊T4+f伊W来
描述。 果园土和林地土 N2O通量在 5 益、WW时均出现了负值,即出现了吸收 N2O的现象。 N2O通量温度变
化率较大的温度范围为 5—15 益。
(2)在培养过程中,N2O的释放总量大小顺序为:果园土>林地土>草地土,果园土释放 N2O的总量分别比
林地土和草地土的释放总量多 12% ,30% 。 果园土和草地土中 N2O通量随温度变化比较小,而林地土随温度
变化比较大。 果园,草地,林地土壤在 25 益和 35 益释放的 N2O 量分别占各土样在培养条件下总释放量的
81. 5% 、76% 、96. 8% 。 果园,草地,林地土壤在 SW 和 FW 释放的 N2O 分别占各土样总释放量的 69. 3% 、
59郾 1% 、77. 3% 。
(3)土样的氮素形态对 N2O的排放也有影响,规律不明显。
References:
[ 1 ]摇 IPCC. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group to the Third Assessment Report of the Intergovernmental, Panel
on Climate Change. Cambridge: Cambridge University Press, 2001.
[ 2 ] 摇 Flechard C R, Ambus P, Skiba U, Rees R M, Hensen A, van Amstel V, van den Pol鄄Van Dasselaar A, Soussana J F, Jones M, Clifton鄄Brown J,
Raschi A, Horvath L, Neftel A, Jocher M, Ammann C, Lerfeld J, Fuhrer J, Calanca P, Thalman E, Pilegaard K, Di Marco C, Campbell C,
Nemitz E, Hargreaves K J, Levy P E, Ball B C, Jones S K, van de Bulk W C M, Groot T, Blom M, Domingues R, Kasper G, Allard V, Ceschia
E, Cellier P, Laville P, Henault C, Bizouard F, Abdalla M, Williams M, Baronti S, Berretti F, Grosz B. Effects of climate and management
intensity on nitrous oxide emissions in grassland systems across europe. Agriculture, Ecosystems and Environment, 2007, 121(1 / 2): 135鄄152.
[ 3 ] 摇 Smith K A, Ball T, Conen, F, Dobbie K E, Massheder J, Rey A. Exchange of greenhouse gases between soil and atmosphere: interactions of soil
physical factors and biological processes. European Journal of Soil Science, 2003, 5(4): 779鄄791.
[ 4 ] 摇 Wolf B, Zheng X H, Br俟ggemann N, Chen W W, Dannenmann M, Han X G, Sutton M A, Wu H H, Yao Z S, Butterbach鄄Bahl K. Grazing鄄
induced reduction of natural nitrous oxide release from continental steppe. Nature, 2010, 464(7290): 881鄄884.
[ 5 ] 摇 Lu L, Bai H Y, Luo X P, Ding Q, Mu G H, Sun H. Moisture effects and the kinetics of N2 O flux from loessial soil. Acta Scientiae
Circumstantiae, 2009, 29(3): 569鄄576.
[ 6 ] 摇 Bai H Y, Han J G, Zhang Y P. Mechanism of N2O emission relying on humidity and temperature form soil. Journal of Agro鄄Environment Science,
2003, 22(6): 724鄄726.
[ 7 ] 摇 Liang D L, Fang R Y, LI S X, Emteryd O, Zhang X C. Effects of nitrogen types on N2O emissions of dry鄄land soil. Agricultural Research in the
Arid Areas, 2007, 25(1): 67鄄72.
[ 8 ] 摇 Clough T J, Sherlock R R, Rolston D E. A review of the movement and fate of N2O in the subsoil. Nutrient Cycling Agroecosystems, 2005, 72
(1): 3鄄11.
6873 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
[ 9 ]摇 Chen S T, Huang Y, Zheng X H, Chen Y Q. Nitrous oxide emission from cropland and its driving factors under different crop rotations. Scientia
Agricultura Sinica, 2005, 38(10): 2053鄄2060.
[10] 摇 Lilly A, Ball BC, McTaggart I P, DeGroote J. Spatial modeling of nitrous oxide emissions at the national scale using soil, climate and land use
information. Global Change Biology, 2009, 15(9): 2321鄄2332.
[11] 摇 Gu J X, Zheng X H, Wang Y H, Ding W X, Zhu B, Chen X, Wang Y Y, Zhao Z C, Shi Y, Zhu J G. Regulatory effects of soil properties on
background N2O emissions from agricultural soils in China. Plant and Soil, 2007, 295(1 / 2): 53鄄65.
[12] 摇 Galbally I E, Kirstine W V, Meyer C P, Wang Y P. Soil鄄atmosphere trace gas exchange in semiarid and arid zones. Journal of Environmental
Quality, 2008, 37(2): 599鄄607.
[13] 摇 Barton L, Kiese R, Gatter D, Butterbach鄄Bahl K, Buck R, Hinz C, Murphy D V. Nitrous oxide emissions from a cropped soil in a semi鄄arid
climate. Global Change Biology, 2008, 14(1): 177鄄192.
[14] 摇 Bai H Y, Zhang Y P. Emission characteristic in field soil of northwest region. Journal of Agro鄄Environment Science, 2003, 22(5): 561鄄564.
[15] 摇 Pang J Z, Wang X K , Mu Y J, Ouyang Z Y, Liu W Z. Nitrous oxide emissions from an apple orchard soil in the semiarid Loess Plateau of China.
Biology and Fertility of Soils, 2009, 46(1): 37鄄44.
[16] 摇 An S S, Huang Y M. Study on the ameliorate benefits of caragana korshinskii shrubwood to soil properties in Loess Hilly Area. Scientia Silvae
Sinicae, 2006, 42(1): 70鄄74.
[17] 摇 Lu C H, Zheng F L. Evaluation of soil quality during vegetation restoration in the Ziwuling Area of loess plateau. Science of Soil and Water
Conservation, 2009, 7(3): 12鄄18.
[18] 摇 Huang Y M, An S S, Xue H. Responses of soil microbial biomass C and N and respiratory quotient (qCO2 ) to revegetation on the Loess Hilly鄄
Gully region. Acta Ecologica Sinica, 2009, 29(6): 2811鄄2818.
[19] 摇 Liu S, Wang C K, Xu F. Soil effluxes of carbon dioxide, methane and nitrous oxide during non鄄growing season for four temperate forests in
northeastern China. Acta Ecologica Sinica, 2010, 30(15): 4075鄄4084.
[20] 摇 Luo X P, Bai H Y, Lu L, Li X X, Zhang Q Y. The effect of temperature and moisture on N2 O flux kinetics from loessial soil. Acata
Ecologicasinica Sinica, 2009, 29(3): 1226鄄1233.
[21] 摇 Davidson E A. Sources of nitric oxide and nitrous oxide following wetting of dry soil. Soil Science Society of America鄄Abstract, 1991, 56(1):
95鄄102.
[22] 摇 Lin S, Feng M L, Ruan L L, Hu R G, Peng Y X, Xiao H Y, Lu L. Soil N2O flux and its affecting factors under different land use patterns in
three Gorges Reservoir area of China. Chinese Journal of Applied Ecology, 2008, 19(6): 1269鄄1276.
[23] 摇 Matson P A, Volkmann C, Coppinger K, Reiners W A. Annual nitrous oxide flux and soil nitrogen characteristics in sagebrush steppe ecosystems.
Biogeochemistry, 1991, 14(1): 1鄄12.
[24] 摇 Zou G Y, Zhang F S. Denitrification in rhizosphere and N2O emission. Journal of China Agricultural University, 2002, 7(1): 77鄄82.
参考文献:
[ 5 ]摇 路莉, 白红英, 雒新萍, 丁琦, 母国宏, 孙华. 黄绵土 N2O排放的水分效应及动力学特征. 环境科学学报, 2009, 29(3): 569鄄576.
[ 6 ] 摇 白红英, 韩建刚, 张一平. 农田温室气体 N2O释放的水热效应机理初探. 农业环境科学学报, 2003, 22(6): 724鄄726.
[ 7 ] 摇 梁东丽,方日尧,李生秀, Emteryd O,张兴昌. 硝、铵态氮肥对旱地土壤氧化亚氮排放的影响. 干旱地区农业研究. 2007, 25(1): 67鄄72.
[14] 摇 白红英, 张一平. 西北地区旱田耕层土壤 N2O排放特征的研究. 农业环境科学学报, 2003, 22(5): 561鄄564.
[16] 摇 安韶山, 黄懿梅. 黄土丘陵区柠条林改良土壤作用的研究. 林业科学, 2006, 42(1): 70鄄74.
[17] 摇 吕春花, 郑粉莉. 黄土高原子午岭地区植被恢复过程中的土壤质量评价. 中国水土保持科学, 2009, 7(3): 12鄄18.
[18] 摇 黄懿梅, 安韶山2, 薛 虹1 . 黄土丘陵区草地土壤微生物 C、N及呼吸熵对植被恢复的响应. 生态学报, 2009, 29(6): 2811鄄2818.
[19] 摇 刘实, 王传宽, 许飞. 4 种温带森林非生长季土壤二氧化碳、甲烷和氧化亚氮通量. 生态学报, 2010, 30(15): 4075鄄4084.
[20] 摇 雒新萍, 白红英, 路莉, 李西祥, 张清雨. 黄绵土 N2O排放的温度效应及其动力学特征. 生态学报, 2009, 29(3): 1226鄄1233.
[22] 摇 林杉, 冯明磊, 阮雷雷, 胡荣桂, 彭业轩, 肖宏宇, 卢兰. 三峡库区不同土地利用方式下土壤氧化亚氮排放及其影响因素. 应用生态学
报, 2008, 19(6): 1269鄄1276.
7873摇 13 期 摇 摇 摇 祁金花摇 等:黄土丘陵区不同土地利用下土壤释放 N2O潜力的影响因素 摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 13 July,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Spatiotemporal variation of plant community aspections in the north-subtropical zone of eastern China
CHEN Xiaoqiu, QI Xiaoran, A Shan, et al (3559)
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Seasonal variations and environmental control impacts of evapotranspiration in a hilly plantation in the mountain areas of North
China HUANG Hui, MENG Ping, ZHANG Jinsong, et al (3569)…………………………………………………………………
Intra- and inter-specific variations in stem respiration for 14 temperate tree species in northeastern China
XU Fei,WANG Chuankuan, WANG Xingchang (3581)
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Assessment of the ecological health of wetlands in Honghe supported by RS and GIS techniques
WANG Yihan,ZHOU Demin,SUN Yonghua (3590)
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Phytoplankton community structure in Qinzhou Bay during flood season by analysis of HPLC photosynthetic pigment signatures
LAN Wenlu, WANG Xiaohui, LI Mingmin (3601)
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Irreplaceability-based function zoning of nature reserves in the Three Rivers Headwater Region of Qinghai Province
QU Yi, WANG Xiulei, LUAN Xiaofeng, et al (3609)
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Effects of snowmelt timing on individual growth and reproduction of Pedicularis davidii var. pentodon on the eastern Tibetan
Plateau CHEN Wennian, WU Yan, WU Ning, et al (3621)………………………………………………………………………
Response of foliar δ13C of Quercus spinosa to altitudinal gradients FENG Qiuhong, CHENG Ruimei, SHI Zuomin, et al (3629)……
Soil water and nutrient characteristics of alfalfa grasslands at semi-arid and semi-arid prone to drought areas in southern Ningxia
REN Jingjing, LI Jun, WANG Xuechun, et al (3638)
……
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Aboveground biomass of natural Castanopsis fissa community at the Xiaokeng of NanLing Mountain, Southern China
LI Gen, ZHOU Guangyi, WANG Xu, et al (3650)
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Impacts of grazing on herbage quality of the alpine and subalpine meadows within Wutai Mountain
ZHANG Yiping, JIANG Yuan, LIU Quanru, et al (3659)
……………………………………
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Short-term effects of warming on growth and stoichiometrical characteristics of Abies fabiri (Mast. ) Craib seedling in Gongga
mountain YANG Liudong, YANG Yan, WANG Genxu, et al (3668)……………………………………………………………
Manganese stress on morphological structures of leaf and ultrastructures of chloroplast of a manganese hyperaccumulator,
Phytolacca americana LIANG Wenbin, XUE Shengguo, SHEN Jihong, et al (3677)……………………………………………
Allelopathicpotential of volatile oil from Chenopodium ambrosioides L. on root tip cells of Vicia faba
HU Wanjun, MA Danwei, WANG Yanan, et al (3684)
…………………………………
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Contents and cycling of microelements in Karst urban poplar plantations WANG Xinkai,TIAN Dalun,YAN Wende, et al (3691)……
Fungal flora and population structure of polypores in the Great Xingan Mountains CUI Baokai,YU Changjun (3700)…………………
Growth competition characteristics of Microcystis aeruginosa Kutz and Scenedesmus obliquus (Turp. ) Kutz under non-steady-state
nutrient limitation ZHAO Xiaodong, PAN Jiang, LI Jinye, et al (3710)…………………………………………………………
The characters of salt-tolerance at different growth stages in cotton WANG Junjuan, WANG Delong, FAN Weili, et al (3720)……
Assessment of tributyltin ecotoxicity using a model animal nematode Caenorhabditis elegans
WANG Yun, YANG Yanan, JIAN Fenglei, et al (3728)
……………………………………………
…………………………………………………………………………
Effectof oil exploitation on soil nematode communities in Daqing Oilfield
XIAO Nengwen, XIE Deyan, WANG Xuexia, et al (3736)
………………………………………………………………
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Effect ofhabitat degradation on soil meso- and microfaunal communities in the Zoigê Alpine Meadow, Qinghai-Tibetan Plateau
WU Pengfei, YANG Daxing (3745)
………
…………………………………………………………………………………………………
Characteristics of the soil environment of Dongting Lake wetlands and its response to the converting farmland to lake project
LIU Na, WANG Kelin, XIE Yonghong, et al (3758)
…………
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Modeling the changes of yield and deep soil water in apple orchards in Weibei rainfed highland
ZHANG Shehong, LI Jun, WANG Xuechun, et al (3767)
………………………………………
…………………………………………………………………………
Potential soil N2O emissions and its controlling factors under different land use patterns on hilly-gully loess plateau
QI Jinhua, HUANG Yimei, ZHANG Hong, et al (3778)
…………………
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Comparison between physiological properties and cold tolerance under low temperature treatment during different growing stages
of rice in northeast
central region of China SONG Guangshu, SUN Zhongfu, SUN Lei, et al (3788)………………………………………………………
Effect of sulfur on chlorophyll fluorescence of flue-cured tobacco at maturation stage
ZHU Yinghua,TU Naimei, XIAO Hanqian, et al (3796)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………
Effects of high temperature and strong light on chlorophyll fluorescence, the D1 protein, and Deg1 protease in Satsuma mandarin,
and the protective role of salicylic acid QIU Cuihua, JI Weiwei, GUO Yanping (3802)…………………………………………
Effect of plastic film mulching on the distribution and translocation of nitrogen in soil-lettuce system
LI Lili, LI Feili, LIU Qiuya, et al (3811)
…………………………………
…………………………………………………………………………………………
An analysis on spatio-temporal dynamics of suitable habitats for waterbirds based on spatial zonation at Chongming Dongtan,
Shanghai FAN Xuezhong, ZHANG Liquan, YUAN Lin, et al (3820)……………………………………………………………
The bryophyte consumed by reindeers and species diversity of bryophyte in reindeer habitats FENG Chao, BAI Xueliang (3830)……
Evaluation of rainwater runoff storage by urban green spaces in Beijing ZHANG Biao, XIE Gaodi, XUE Kang, et al (3839)………
Review and Monograph
Advances in methane-cycling microbial communities of permafrost and their response to global change
NI Yongqing,SHI Xuewei, ZHENG Xiaoji, et al (3846)
………………………………
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Heat transfer property of mammal pelage and its influencing factors ZHENG Lei, ZHANG Wei, HUA Yan (3856)…………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊★
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
★《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1. 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
编辑部主任 孔红梅 执行编辑 刘天星 段 靖
生 态 学 报
(SHENGTAI XUEBAO)
(半月刊 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷 第 13 期 (2011 年 7 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
(Semimonthly,Started in 1981)
Vol. 31 No. 13 2011
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