分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-12-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 土壤水分和养分是影响作物生长的关键因素，合理的水肥搭配不仅能够改善土壤养分供给状况，还能使作物高产稳产。为进一步研究水氮调控对春小麦土壤、叶片养分含量及化学计量比和产量的影响，以陇中黄土高原旱地春小麦为研究对象，采用野外采样与室内实验相结合的方法，分析了不同灌水量（W1：50 mm、W2：100 mm、W3：150 mm、W4：200 mm）和不同施氮量（N1：62.5 kg·hm-2、N2：102.5 kg·hm-2、N3：152.5 kg·hm-2）下土壤、叶片有机碳（OC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量的变化特征及土壤、叶片养分含量和产量间相关关系。结果表明：（1）土壤OC、TN、TP含量均随土层深度增加逐层降低。土壤OC、TN含量均随灌水量和施氮量增加呈先增后降的趋势，在W3N2处理下达到最大值；而土壤TP含量变化不大。C:N、C:P、N:P变化范围分别为5.81~8.24、8.35~13.75、1.23~1.95，均小于全国平均值。（2）春小麦成熟期叶片TN含量随灌水量增加呈先增后降的趋势，随施氮量增加呈逐渐增加的趋势，在W3N2处理下达到最大值；而OC、TP含量变化不大。（3）春小麦穗数、穗粒数均随灌水增加呈先增后降的趋势，随施氮量增加呈逐渐增加的趋势；千粒重、产量均随灌水量和施氮量增加呈先增后降的趋势，且在W3N2处理下达到最大值，说明W3N2是最优于春小麦生长发育的水氮耦合模式。（4）相关性分析表明，春小麦产量与土壤、叶片养分含量之间有显著相关关系，可通过改变水肥供应状况进而提升产量。综上所述，灌水量和施氮量控制在W3（150mm）、N2（102.5 kg·hm-2）水平下可满足春小麦生长过程中对养分含量的需求，进而提高产量，是符合当地生产条件的较优水氮组合。
分类： 生物学 >> 生态学 提交时间： 2022-10-21 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 为了探索高寒草甸土壤理化性质对海拔和坡向的响应及其与植被的关系，以东祁连山高寒 草甸为研究对象，分析了7个海拔和2个坡向高寒草甸的土壤养分含量和生态化学计量比变化规 律及其与植被的关系。结果表明：（1）土壤含水量、电导率、有机碳、全氮、全钾、碱解氮、速效磷、速 效钾含量、碳磷比（C/P）和氮磷比（N/P）随海拔的升高呈先升高后降低的趋势，土壤容重、全磷和碳 氮比（C/N）呈先降低后升高的趋势。（2）同一海拔，大部分海拔梯度阳坡的土壤土壤容重、速效钾、 电导率和全磷高于阴坡，阳坡的土壤含水量、速效磷、C/P和N/P低于阴坡，海拔3200 m梯度以下阳 坡的土壤有机碳、全氮、碱解氮和C/N低于阴坡。（3）不同海拔和坡向的高寒草甸土壤C/N、C/P和N/P 处于14.55~38.13、12.61~87.94和0.27~5.01之间。（4）冗余分析（RDA）发现，土壤容重、全氮和速效 磷是影响高寒草甸植被的关键土壤因子，聚类分析发现海拔3200~3400 m的阴坡和阳坡聚为一 类。综上所述，东祁连山高寒草甸土壤养分和生态化学计量比随海拔和坡向的变化呈规律性变 化，基于对N/P比的分析发现，该区域高寒草甸类草原的初级生产力主要受土壤氮限制且低海拔和 高海拔区域尤为明显，基于聚类分析发现，海拔3000 m和3400 m是该区域草地植被和土壤特征发 生变化的临界线。建议在高寒草甸类草原的管理过程中，应该充分考虑海拔和坡向的分异性特征。
分类： 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间： 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探究河西灌溉区农田生态系统土壤养分限制及其循环规律，明确不同水分处理下青贮玉米植株与土壤 的稳态性特征，以甘肃省河西灌溉区W（0 传统灌水）、W（1 节水10%）、W（2 节水20%）、W（3 节水30%）4种灌水处理的 青贮玉米为研究对象，分析不同灌水处理下土壤、植株有机碳（OC, Organic Carbon）、全氮（TN, Total Nitrogen）、全磷 （TP, Total Phosphorus）含量及其生态化学计量特征变化和植株与土壤间的内稳性特征。结果表明：（1）不同灌水处 理下青贮玉米土壤OC、TN、TP含量均在0~10 cm土层达到最高值。（2）4种灌水处理下，植株器官养分含量在W0灌 水处理下显著升高；在0~30 cm土层土壤OC、TN、TP含量在W1灌水处理下最高，且TN、TP显著高于其余灌水处理 6.66%~26.17%、4.67%~19.21%；随灌水量减少土壤及植株养分降低显著。（3）土壤、植株C∶N、C∶P、N∶P值变化范围 分别为 3.60~61.2、4.39~53.9、1.01~1.24，其中，土壤 C∶N 值在各土层及不同灌水处理下较为稳定，叶片（11.9）、根 （7.58）的N∶P值均小于植株氮限制的阈值（14），说明植株生长受到氮元素的限制。（4）4种灌水处理下，植株（根、叶 片）OC、TP元素及其化学比值稳态性均呈现绝对稳定状态，但在W2处理下叶片N∶P稳态性表现出敏感状态。可见， 在河西灌溉区，节水10%不仅有利于青贮玉米土壤养分的存留及保持作物生长的稳定适应能力，也可达到节水目 的，进而缓解水资源紧缺的现状。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2021-03-03 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 通过选取阿拉善地区 3 个典型霸王群落为研究对象，研究霸王器官间（根、茎、叶）生态化学 计量比特征及非结构性碳水化合物（Non-structural carbohydrates，NSCs）的变化，以便加深对霸王生 存策略的理解，更好的服务于荒漠生态系统的生态恢复。结果表明：霸王茎和叶中可溶性糖（Solu⁃ ble sugar，SS）、淀粉（Starch，ST）和 NSCs 含量随干旱加剧均显著降低。根系中 SS 和 NSCs 在 3 个样 点间差异不显著，ST 先降低后增加，ST 含量在 Plot3 中比在 Plot1 和 Plot2 中高 19.3%和 31.2%。干旱 使霸王根、茎、叶中 N、P 含量显著下降，使根、茎、叶中 C:N 和 C:P 显著增高，叶片 N:P根>茎，ST 含量为茎>根>叶片；Plot2 和 Plot3 中霸王器 官间 SS、ST 和 NSCs 含量均为根>茎>叶片。3 个样点中叶片相较于茎干和根系具有高的 N、P 含量 和低的 C:N 和 C:P。NSCs 与 C:N:P 间的关系表明：根、茎、叶中的 N 含量与 SS 正相关，叶片 N 含量与 根系 ST 负相关。以上结果表明霸王的茎干和根系可能扮演“营养库”的角色，霸王通过提高 N、P 利 用效率来减缓水分亏缺使其生长受到 N 限制的影响。霸王通过调节器官间 NSCs 的积累及分配来 适应干旱，采取将根系中 ST 转化为 SS 来调节渗透势的策略；并随干旱加剧将更多的碳水化合物投 资分配到根部，以 ST 的形式存储，而 N 是影响霸王根系中 ST 与 SS 间转化和 ST 存储的关键元素。
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