冻融对土壤氮素转化和N_2O排放的影响研究进展 被引量：50

1

作者 蔡延江 王小丹 +3 位作者 丁维新 鄢燕 鲁旭阳 杜子银 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1032-1042,共11页

在中、高纬度及高海拔地区,土壤冻融现象常有发生。冻融作用通过影响土壤理化性质和生物学性状进而影响土壤氮素转化过程及N2O的产生和释放,但迄今关于冻融对土壤氮素转化过程影响的研究结果还不尽一致,正效应或负效应均存在,土壤冻融期... 在中、高纬度及高海拔地区,土壤冻融现象常有发生。冻融作用通过影响土壤理化性质和生物学性状进而影响土壤氮素转化过程及N2O的产生和释放,但迄今关于冻融对土壤氮素转化过程影响的研究结果还不尽一致,正效应或负效应均存在,土壤冻融期间N2O排放对全年N2O排放总量的贡献程度也存在着较大差异。本文重点论述了土壤冻结或冻融循环过程对土壤氮矿化、固持、硝化和反硝化等主要氮素转化过程的影响机制,同时分析了可引起冻融期间N2O排放强度变化的四种可能机理(禁锢-释放、环境-底物诱导、N2O还原酶抑制和化学反硝化增强)。指出在全球变暖背景下研究土壤冻融格局改变影响土壤氮素转化过程及N2O排放的必要性,并简要提出了若干理论问题及研究方向。 展开更多

关键词 冻结-融化过程 土壤 氮素转化 氧化亚氮 气候变化

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土壤N_2O和NO产生机制研究进展 被引量：49

2

作者 蔡延江 丁维新 项剑 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期712-718,共7页

N2O和NO是大气中两种重要的活性氮气体,强烈影响着全球变化和生态环境。土壤是N2O和NO的重要排放源,生物和非生物途径均可产生N2O和NO。本文详细论述了自养硝化、异养硝化、生物反硝化、化学反硝化、硝化细菌反硝化和硝态氮异化还原成... N2O和NO是大气中两种重要的活性氮气体,强烈影响着全球变化和生态环境。土壤是N2O和NO的重要排放源,生物和非生物途径均可产生N2O和NO。本文详细论述了自养硝化、异养硝化、生物反硝化、化学反硝化、硝化细菌反硝化和硝态氮异化还原成铵作用产生N2O和(或)NO的机制,并对研究中存在的一些问题进行了探讨。 展开更多

关键词 氧化亚氮:一氧化氮 硝化作用 反硝化作用 温室气体

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农田土壤N_2O和NO排放的影响因素及其作用机制 被引量：38

3

作者 蔡延江 丁维新 项剑 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期881-887,共7页

农田土壤作为N2O和NO的重要排放源而备受关注。硝化和反硝化是土壤N2O和NO产生的两个主要微生物过程,环境因子和农田管理措施等因素强烈影响着这两个过程以及N2O和NO的排放。本文重点论述了土壤水热状况、土壤质地、pH、肥料施用、耕作... 农田土壤作为N2O和NO的重要排放源而备受关注。硝化和反硝化是土壤N2O和NO产生的两个主要微生物过程,环境因子和农田管理措施等因素强烈影响着这两个过程以及N2O和NO的排放。本文重点论述了土壤水热状况、土壤质地、pH、肥料施用、耕作措施变更等关键性影响因素对农田土壤N2O和NO排放的影响及其影响机制。 展开更多

关键词 氧化亚氮 一氧化氮 冻融 减排 土壤-作物体系

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丘陵区紫色土不同土地利用方式下磷的吸附解吸特性 被引量：10

4

作者 肖懿 唐家良 +2 位作者 朱波 王芮 王艳强 《西南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期58-64,共7页

磷素是水体富营养化的重要限制营养元素,农地磷肥过量施入造成的磷流失导致水污染问题引起世界范围的普遍关注.本研究主要针对紫色土集中分布的四川盆地丘陵区土地利用方式多样、农业非点源污染显著等特点,采集不同土地利用方式(林地、... 磷素是水体富营养化的重要限制营养元素,农地磷肥过量施入造成的磷流失导致水污染问题引起世界范围的普遍关注.本研究主要针对紫色土集中分布的四川盆地丘陵区土地利用方式多样、农业非点源污染显著等特点,采集不同土地利用方式(林地、坡耕地)下的典型酸性、中性及石灰性紫色土,开展磷素等温吸附解吸热力学实验,并结合Langmuir模型研究了不同类型紫色土对磷素的吸附-解吸特征的影响.结果表明,四川盆地丘陵区紫色土林地土壤磷素最大吸附量(Qm)及磷吸附缓冲容量(MBC)高于同类型紫色土农地土壤;林地土壤生物有效磷含量低于农地;农地磷素释放风险高于林地.相较中性及石灰性紫色土,酸性紫色土磷素最大吸附量、吸附缓冲容量低,但磷素解吸能力较高,表明酸性紫色土磷素释放风险较大.多重相关分析表明,尽管不同类型紫色土pH、有机质、土壤质地等因素对磷素吸附解吸并无单一的显著影响,从而无法针对所有3种土壤找出其影响磷素吸附解吸的共性因素,但因子分析结果表明pH、土壤质地及土壤总磷含量对磷素吸附解吸特性仍有直接影响. 展开更多

关键词 紫色土 磷素吸附解吸 土地利用类型

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紫色土坡耕地农田生态系统蒸散发与水分利用效率及其影响因素 被引量：6

5

作者 陈露 章熙锋 +2 位作者 王艳强 高美荣 唐家良 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期991-1007,共17页

蒸散发与水分利用效率是农田生态系统碳水循环的重要衡量指标。本研究利用涡度相关技术对紫色土坡耕地生态系统进行连续观测,获取2014—2018年碳水通量数据,分析紫色土冬小麦-夏玉米轮作下的雨养坡耕地农田生态系统蒸散发和水分利用效... 蒸散发与水分利用效率是农田生态系统碳水循环的重要衡量指标。本研究利用涡度相关技术对紫色土坡耕地生态系统进行连续观测,获取2014—2018年碳水通量数据,分析紫色土冬小麦-夏玉米轮作下的雨养坡耕地农田生态系统蒸散发和水分利用效率变化特征及其对主要环境因子的响应规律。结果表明:紫色土坡耕地农田生态系统蒸散发日变化规律呈单峰型趋势,最大值均在14:00前后出现;一年中8月日蒸散发最高,1月最低;夏季日变化幅度最大,春季次之,冬季和秋季变化较为平缓。叶面积指数、温度为影响紫色土坡耕地蒸散发的最主要因子,其次为饱和水汽压差。水分利用效率在9:00—17:00期间基本呈先下降后回升的变化规律,冬季水分利用效率为全年最高;叶面积指数、CO_(2)通量为影响水分利用效率的主要因子,其次为温度,相对湿度、饱和水汽压差等水分条件也显著影响了水分利用效率。年际差异分析结果表明,紫色土坡耕地夏季玉米生长盛期的水分利用效率对降雨响应更为敏感,同时冬季土壤水分为冬季蒸散发和水分利用效率的关键影响因子。未来仍需对紫色土坡耕地农田生态系统生长盛期蒸散发与水分利用效率动态进行深入研究,从而为探明当地主要作物应对春夏季季节性干旱威胁的系统性策略提供科学依据。 展开更多

关键词 紫色土坡耕地 农田生态系统 冬小麦-夏玉米轮作 蒸散发 水分利用效率 涡度相关

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施肥对紫色土农田土壤有机碳损失过程的影响 被引量：4

6

作者 沈姣 王小国 马晗 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1571-1581,共11页

农田土壤有机碳气体交换与径流损失的研究大都相对孤立,对二者之间的同步观测研究较少。本文利用紫色土坡地可测壤中流的径流小区,开展了不同施肥处理下紫色土农田土壤有机碳土-气交换和土-水界面迁移过程的同步观测试验。试验处理包括... 农田土壤有机碳气体交换与径流损失的研究大都相对孤立,对二者之间的同步观测研究较少。本文利用紫色土坡地可测壤中流的径流小区,开展了不同施肥处理下紫色土农田土壤有机碳土-气交换和土-水界面迁移过程的同步观测试验。试验处理包括:无肥对照(CK)、常规氮磷钾(NPK)、猪厩肥配施氮磷钾(OMNPK)、秸秆配施氮磷钾(RSDNPK)。结果表明:1)不同施肥处理的土壤异养呼吸速率与通量均呈现:RSDNPK>OMNPK>NPK>CK,表明施加无机肥、有机肥和秸秆还田均会增加紫色土的土壤CO_(2)排放,其中秸秆还田配施氮磷钾肥的CO_(2)排放通量为4155.87 kg(C)∙hm^(-2),显著大于其他施肥处理。2)不同施肥处理的土壤有机碳径流损失通量表现为:RSDNPK>OMNPK>CK>NPK,径流损失途径也存在差异,与CK相比,RSDNPK处理在降低紫色土泥沙损失通量的同时,显著增加了壤中流可溶性有机碳(DOC)损失通量,达8.29 kg(C)∙hm^(-2),各施肥处理的壤中流DOC损失通量占径流碳损失总通量的49.82%~92.11%,说明壤中流DOC损失是紫色土有机碳径流损失的主要方式。3)RSDNPK处理的土壤有机碳损失总通量显著大于其他施肥处理,OMNPK与NPK处理的总通量没有显著差异;各施肥处理的CO_(2)排放通量占总通量的比例均大于99%,说明气态损失是紫色土有机碳损失的主要途径。4)本文计算了不同施肥处理的单位产量碳损失通量,将作物经济效益与生态环境负荷相结合,结果表明CK的单位产量碳损失通量显著大于其他3个施肥处理。OMNPK处理的土壤有机碳含量为5.86 g∙kg^(-1),大于NPK处理,说明施加有机肥有利于土壤有机碳的积累,因此在紫色土地区可以优先考虑施加有机肥配施氮磷钾肥。 展开更多

关键词 施肥 紫色土 CO_(2)排放通量 可溶性有机碳 地表径流 壤中流

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贡嘎山燕子沟土壤磷海拔梯度特征及影响因素 被引量：4

7

作者 周俊 邴海健 +2 位作者 吴艳宏 孙守琴 罗辑 《山地学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期385-392,共8页

土壤磷生物地球化学特征受岩性、气候、土壤年龄、理化性质、地形、植物和微生物活动等因素的共同影响。山地植被和土壤垂直带谱为研究这些因素的相对重要性提供了理想试验场。选取未受人类破坏的贡嘎山燕子沟5个垂直植被带(裸地、高山... 土壤磷生物地球化学特征受岩性、气候、土壤年龄、理化性质、地形、植物和微生物活动等因素的共同影响。山地植被和土壤垂直带谱为研究这些因素的相对重要性提供了理想试验场。选取未受人类破坏的贡嘎山燕子沟5个垂直植被带(裸地、高山灌丛带、暗针叶林带、针阔混交林带和阔叶林带,海拔分别为3 761 m、3 600 m、3 403 m、2 700 m和2 334 m),采集了40个土样,测定了土壤的基本理化性质,并采用连续提取法测定了土壤的生物有效磷、铝结合态磷、铁结合态磷、原生矿物磷、有机磷和残余态磷。结果表明,燕子沟土壤A层部分磷形态的空间分布呈现明显的垂直地带性特征。土壤A层的原生矿物磷随海拔的降低而显著降低,有机磷则呈现与原生矿物磷相反的变化趋势。而生物有效磷始终较低,次生矿物磷(铝和铁结合态磷)也较低,残余态磷的含量变化不大,始终是土壤总磷的最大组分。在高海拔地区原生矿物磷是总磷的第二大组分,而在低海拔地区,有机磷则成为总磷的第二大组分。植物是控制燕子沟土壤磷空间分布的相对重要因素,植物一方面通过控制土壤p H进而影响土壤原生矿物磷的含量,另一方面直接吸收生物有效磷,并将其转化为有机磷,导致有机磷随海拔降低而显著增加。此外,植物还通过"泵吸作用"导致总磷在土壤剖面上呈现由表层向底层降低的分布模式。次生矿物磷含量较低表明地球化学作用在影响燕子沟土壤磷生物有效性的作用相对较小。 展开更多

关键词 生物有效磷 磷形态 生物地球化学 垂直地带性 燕子沟 贡嘎山

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氯仿熏蒸对紫色土农田土壤有机碳矿化的影响 被引量：2

8

作者 马晗 王小国 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1819-1826,共8页

土壤有机碳的矿化主要是土壤有机碳在微生物作用下发生分解的过程,是土壤有机碳损失的重要途径,氯仿具有极强的灭菌作用,不同微生物对氯仿的敏感性不同,改变熏蒸时长可以改变土壤微生物生物量。为探究紫色土农田土壤微生物生物量对有机... 土壤有机碳的矿化主要是土壤有机碳在微生物作用下发生分解的过程,是土壤有机碳损失的重要途径,氯仿具有极强的灭菌作用,不同微生物对氯仿的敏感性不同,改变熏蒸时长可以改变土壤微生物生物量。为探究紫色土农田土壤微生物生物量对有机碳矿化的影响,选择长期施用猪粪肥处理小区的土壤,通过不同时长的氯仿熏蒸,设置不同土壤微生物生物量的室内培养试验,观测不同处理的CO_(2)排放速率及通量变化,试验包括熏蒸24 h(C24)、2.5 h(C2.5)、1.5 h(C1.5)、1 h(C1)与未熏蒸对照组(CK)5种处理。结果表明,不同处理间土壤CO_(2)排放速率变化趋势一致,培养0~7 d内,土壤CO_(2)排放速率快速增长至最大值后下降,不同处理CO_(2)排放速率最大值依次为C2.5>C24>C1.5>C1>CK,处理间存在显著差异(P<0.05);与CK相比,熏蒸处理的增幅分别为309.01%、182.00%、73.85%和30.45%。7~53 d内,CO_(2)排放速率缓慢增长后缓慢下降,32~53 d熏蒸处理CO_(2)排放速率略低于CK,C24、C2.5、C1.5、C1和CK处理7~53 d内CO_(2)排放速率均值分别为6.01±0.43μg∙g^(−1)∙h^(−1)、5.94±0.29μg∙g^(−1)∙h^(−1)、6.07±0.59μg∙g^(−1)∙h^(−1)、5.78±0.49μg∙g^(−1)∙h^(−1)和6.23±0.13μg∙g^(−1)∙h^(−1),处理间差异不显著。本研究结果支持了土壤有机碳矿化的“调节门假说”,该假说认为土壤有机碳的矿化与微生物生物量大小、群落组成及活性无关。 展开更多

关键词 紫色土 熏蒸 土壤微生物 土壤有机碳矿化

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冰川冰内及冰下水系研究综述 被引量：12

9

作者 刘巧 刘时银 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期660-669,共10页

冰内及冰下水系的形成与演化具有时空变化性,对冰川汇水储水及径流过程产生影响,与之紧密联系的冰下水文过程(水力状况)与冰川运动、冰川侵蚀及冰川洪水形成等过程息息相关。冰内及冰下水系空间结构和形态复杂,且不同于一般喀斯特水文系... 冰内及冰下水系的形成与演化具有时空变化性,对冰川汇水储水及径流过程产生影响,与之紧密联系的冰下水文过程(水力状况)与冰川运动、冰川侵蚀及冰川洪水形成等过程息息相关。冰内及冰下水系空间结构和形态复杂,且不同于一般喀斯特水文系统,具有明显的季节变化性,其空间分布和水力状况会因外界水体输入(降水和冰雪融水)的变化而改变。冰内及冰下水系的变化通过影响汇流对冰川融水的径流过程产生影响,冰川区一些溃决洪水事件的发生与冰内及冰下蓄水的突然释放有很大关系。冰川蓄排水还通过改变冰下水力条件来影响冰川运动,反之冰川运动不仅影响蓄排水过程的转换效率,且通过改变冰川消融强度(冰体向下游消融区输送速率的变化)影响冰川排水系统的空间分布范围。在气候变暖及冰川变化的背景下,研究冰内冰下水系演化的时空特征及其影响具有重要科学意义。综述了目前国内外针对冰川冰内及冰下水系相关研究的进展及主要成果,并对该领域的研究前景进行了展望。 展开更多

关键词 冰内及冰下水系 冰川 冰川排水系统 冰川水文 冰川运动

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牦牛和藏绵羊粪便降解过程中的养分动态变化 被引量：12

10

作者 杜子银 蔡延江 +3 位作者 王小丹 鲁旭阳 鄢燕 马星星 《山地学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期423-430,共8页

放牧牲畜排泄物是青藏高原高寒草地生态系统的一种重要养分来源,对于维持草地土壤肥力和植被生产力具有重要意义。采用尼龙网袋法监测了两种主要放牧牲畜牦牛和藏绵羊粪便干物质量及主要养分含量在降解过程中随时间的动态变化特征。结... 放牧牲畜排泄物是青藏高原高寒草地生态系统的一种重要养分来源,对于维持草地土壤肥力和植被生产力具有重要意义。采用尼龙网袋法监测了两种主要放牧牲畜牦牛和藏绵羊粪便干物质量及主要养分含量在降解过程中随时间的动态变化特征。结果表明,牦牛和藏绵羊粪便在经过93 d的降解后,干物质量分别减少了30.9%和21.6%。到试验期末,牦牛粪便全碳和全氮含量显著降低,其值降至初始的81.8%和79.2%,而全磷和全钾的变化则不显著,表明碳氮减少量较磷和钾更为明显。藏绵羊粪便全碳和全钾含量在试验期末降至初始的87.7%和72.6%,差异具有极显著性,但全氮和全磷减少不显著。牲畜粪便在一个生长季内的降解和养分释放量较少可能使得其对土壤和植被产生的潜在生态环境效应具有滞后性。放牧过程中,牧民少量捡拾牲畜粪便用作生活资料将有利于维持高寒草地生态系统的养分平衡和可持续发展。 展开更多

关键词 放牧草地 牲畜粪便 养分动态变化 生态效应

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CERN分布式土壤样品长期保存系统的构建

11

作者 郭志英 潘恺 +16 位作者 宋歌 王昌昆 施建平 解宪丽 刘杰 王小亮 吴瑞俊 郑立臣 汪金舫 田振荣 刘素萍 郝翔翔 况福虹 樊博 刘晓利 程一松 潘贤章 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1469-1478,共10页

长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,... 长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,亟需相关的标准规范来指导土壤样品的长期保存。在国家标准《土壤质量土壤样品长期和短期保存指南》(GB/T 32722—2016)的基础上,结合“十三五”期间CERN分布式土壤样品长期保存系统建设经验,本文对土壤样品保存管理策略、土壤样品保存条件要求和土壤样品信息管理系统进行了介绍,以期为我国土壤样品长期标准化保存,以及第三次全国土壤普查样品库建设提供参考。 展开更多

关键词 土壤保存 土壤样品管理 土壤样品编码 保存条件 土壤长期监测

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7Be法估算土壤侵蚀速率若干问题的探讨 被引量：2

12

作者 史忠林 文安邦 +2 位作者 严冬春 龙翼 周萍 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期885-893,共9页

7Be是由宇宙射线撞击同温层和对流层大气中氮、氧原子核而生成的天然放射性核素。由于连续沉降、半衰期短（53.3天）以及在土层中分布深度浅（约2 cm）等特点,7Be在示踪单次暴雨或短期强降雨等短时间尺度的侵蚀产沙空间分布研究中具有... 7Be是由宇宙射线撞击同温层和对流层大气中氮、氧原子核而生成的天然放射性核素。由于连续沉降、半衰期短（53.3天）以及在土层中分布深度浅（约2 cm）等特点,7Be在示踪单次暴雨或短期强降雨等短时间尺度的侵蚀产沙空间分布研究中具有独特优势。随着气候变化加剧和暴雨等极端天气增多,7Be法应用前景广阔。然而该技术目前处于探索阶段,一些重要基础假设尚未得到有效验证,限制了其在土壤侵蚀研究中的广泛应用。简要回顾了利用7Be法定量土壤侵蚀速率空间分布的历史和现状,介绍了其示踪原理和计算模型及其最新进展;重点评述了7Be法估算土壤侵蚀速率的关键基础假设及其不确定性,以及植被截留、侵蚀分选等对7Be法评价土壤侵蚀速率的影响;并对未来研究趋势进行了展望,包括基础假设的验证及不确定性分析、植被影响的定量评价、示踪时空尺度的扩展以及新模型的开发等方面。 展开更多

关键词 7Be 土壤侵蚀 空间分布 植被截留 颗粒分选

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