CO2 浓度升高与氮肥施用对棉田土壤氮素的影响

设置半封闭开顶式人工气候室,研究大气CO2浓度升高与不同施氮肥处理相互作用对新疆滴灌棉田土壤氮含量变化的影响。在不同CO2浓度（360、540 μmol•mol-1和720 μmol•mol-1）条件下,不同施N处理（0、150、300 kg•hm-2 和450 kg•hm-2）对棉花花铃期0~20 cm和20~40 cm土壤NH+4 N、NO-3 N和全N含量变化进行测定。结果显示：相对于对照CO2 浓度处理,当CO2浓度为540 μmol•mol-1时,各施氮水平下土壤NO-3 N含量降低,且高氮处理下降低更为显著,全N含量无显著变化;土壤NH+4 N含量在N0、N150水平有小幅度增加,在N300、N450水平降低。当CO2 浓度为720 μmol•mol-1时,土壤NO-3 N、全N含量仍是降低的,但降低幅度低于CO2 540处理;而土壤NH+4 N含量表现为显著增加。每个CO2浓度处理下,随着施氮肥水平增加,土壤NH+4 N、全N含量呈增加趋势,但高N处理增加比例低于低N处理;土壤NO-3 N含量变化不大。总体比较,CO2 540 N300处理,土壤NO-3 N含量显著低于其他C、N组合。0~20 cm、20~40 cm两个土层之间,土壤中不同N素变化趋势基本一致,但0~20 cm土层土壤N养分含量变化更为明显。研究表明：大气 CO2浓度升高为540 μmol•mol-1时,在施N 300 kg•hm-2处理下,更有利于棉花对土壤N尤其是NO-3 N养分的吸收利用。     

(土娄)土剖面CO_2释放通量的变异特征

采用碱液吸收法,对(土娄)土剖面CO2通量进行连续1年的定位观测研究。结果表明:(土娄)土剖面CO2通量具有明显的、较为复杂的季节变化规律,8月下旬最高,冬季最低;一般情况下观测期间耕作区(土娄)土剖面CO2通量呈现表层低-中部高-底层低的分布特征;休闲区(土娄)土剖面CO2通量的季节变化和剖面变化与耕作区相类似,但是在土剖面CO2通量的变化剧烈程度和复杂性方面,耕作区表现的更为明显。土壤温度是影响土剖面CO2通量的主要因素,二者间存在极显著的指数函数相关关系(P0.01);土壤含水量与土剖面CO2通量之间也有着一定的相关关系,但是与土壤温度相比其属于次要地位。土壤CO2释放通量与土壤含水量之间存在一个最适土壤含水量,随着剖面深度的增加,最适土壤含水量逐渐增大。     

黄土高原典型塬区土壤湿度特征分析

利用2005和2006年黄土高原陆气相互作用观测资料分析了不同下垫面的土壤湿度状况,并从土壤物理学的角度分析了造成各种下垫面湿度分布和变化不同的原因,得到如下结论:在近地层,各站的土壤湿度具有微弱的日变化特征;5cm层土壤含水量对降水比较敏感,随着降水的发生,土壤含水量迅速上升。随着深度的增大,土壤含水量上升的幅度逐渐减小,且滞后时间逐渐延长,但到了40cm深度处,土壤含水量就基本不受降水的影响了。从全年来说,该地区一年中可以区分出两个主要的水分时期,即蓄水期和失水期。蓄水期处于雨季,从6月到9月,10月开始到次年5月为失水期。冬春季节是土壤含水量最少的季节,从1月下旬一直持续到3月上旬,9月是土壤含水量最大的季节。土壤含水量变化规律可以分为两层,在25cm深度以上,冬春季节从上层到下层依次减小,夏秋季节从上到下依次增大;25cm到40cm土层全年都是从上层到下层依次增大;20cm土层附近相对于其余各层土壤含水量在全年都是最低的。     

不同耕作措施对冬小麦农田土壤水分和温度的影响

在多年田间定位试验的基础上,研究了内陆河绿洲灌区不同耕作措施对冬小麦农田土壤水分和温度的影响.结果表明,冬小麦返青至成熟,0～150 cm土层深度范围内免耕秸秆覆盖处理土壤平均含水量较免耕和传统耕作处理高0.21%和0.23%,免耕对土壤含水量影响不明显;冬小麦收获后,0～150 cm土层深度范围内土壤含水量平均值的高低顺序为:免耕秸秆覆盖＞免耕＞传统耕作.冬小麦返青至成熟期间,无论晴天还是阴天,0～25 cm土层深度范围内免耕秸秆处理土壤温度均低于免耕和传统耕作处理,免耕秸秆覆盖和免耕处理土壤温度平均值较传统耕作分别低2.8℃和2.6℃,免耕秸秆覆盖处理可以稳定土壤温度.相关分析表明,土壤含水量与土壤温度存在显著负相关关系.     

祁连山排露沟流域土壤水热与降雨脉动沿海拔梯度变化

为了探讨垂直带气候与植被垂直分布间关系,对祁连山排露沟流域北坡不同海拔梯度降雨和土壤水热观测数据进行了分析,结果表明:1生长季降雨量随着海拔升高而增加,增加幅度为27.7 mm·(100m)~(-1);2海拔越高降雨天数占生长季比值越高,2~10 mm的小降雨脉动频率随着海拔升高而增加,小于2 mm的降雨脉动在低海拔发生频率较高,大于20 mm的降雨脉动在高海拔发生频率较高;3在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤湿度每升高100 m增加幅度分别为0.027 m~3·m~(-3)和0.023 m~3·m~(-3),在表层0~10 cm和10~20 cm的土壤温度每升高100 m降低幅度分别为0.32℃和0.28℃;4不同海拔上的土壤温度沿土壤剖面降低,土壤湿度随土壤深度先升高后降低,而土壤温湿度随生长季先升高后降低。     

长安区不同性质土层CO_2释放规律研究

通过对长安双竹村夏、秋季不同性质土层CO2释放量的测定,本文研究了不同性质土层CO2释放规律及其差异。资料表明,从当日早晨到次日早晨,不同性质土层土壤CO2释放量均呈现由低到高再到低的变化规律;土壤CO2释放量与土层性质有密切关系,马兰黄土土层CO2释放量最高,其次是黏性土,释放量最低的是含砾石中细砂土;土层CO2释放量变化与气温的变化呈现负相关。     

大气CO2浓度升高与氮肥营养对滴灌棉田“棉花-土壤”系统氮分布的影响

通过半开顶式CO2人工气候室,研究了CO2浓度升高（360、540μmol·mol－1和720μmol·mol－1）与不同氮肥营养（0、150、300 kg·hm－2和450 kg·hm－2）相互作用对蕾铃期棉花－土壤氮含量变化及棉花氮素吸收的影响,结果显示：大气CO2浓度增加,高氮肥处理下棉花叶片、蕾铃中氮含量显著降低,茎秆、根系中氮含量增加,棉花整株氮含量表现为下降;相同的CO2浓度下,随着氮素营养的增加棉花各器官氮积累量呈增加趋势,其中蕾铃、叶片氮积累量较高,茎秆、根系氮积累量相对较少,说明CO2浓度增加与增施氮肥促进了土壤氮素向植株叶片和生殖器官运输。通过对土壤无机氮含量的测定分析,CO2浓度升高为540μmol·mol－1,各施氮水平下棉田土壤NO3－-N含量显著降低,NH4＋-N含量在低氮水平下有少量增加,在高氮水平下表现为降低;CO2浓度升高为720μmol·mol－1,土壤NO3－-N含量表现为降低,NH4＋-N含量呈增加趋势。研究表明：大气CO2浓度增加且浓度范围在500～720μmol·mol－1,增加氮肥施用量可有效促进棉花对氮素养分尤其是NO3－-N的吸收利用。     

云南干热河谷旱坡地两种覆盖措施对土壤水分的影响

针对干热区气候特点,设置了旱坡地地表盖沙和覆膜两土壤水分处理方武,2003～2005年连续测定其土壤水分变化情况.在地面覆盖物作用下,耕作层40 cm以上土壤水分随降雨量和蒸发强度变化而变化,土层40 cm下土壤水分较稳定;土壤原本含水量的高低影响土壤水分的变化程度.盖膜、盖沙措施使土壤水分只在土壤表层40 cm内有不同程度增加.总体来说,盖膜增加最多,比CK多5%;其次是盖沙,比CK多2.612%.深层土壤水分总体趋势是随土壤深度增加而增加,增加幅度随深度增加不断减少.     

滴灌水量和土壤温度对桶栽棉花土壤剖面CO_2浓度影响的试验研究

为探究膜下滴灌条件下灌水量和土壤温度对新疆不同深度土壤CO_2浓度的影响。采用桶栽试验,通过气相色谱仪监测,研究不同滴灌水量〔充分灌溉(CK,100%);轻度水分亏缺(W1,80%);重度水分亏缺(W2,60%)〕处理下(植棉和裸土) 10～50 cm土层土壤CO_2浓度变化规律。结果表明:灌水量对土壤剖面CO_2浓度影响显著。在植棉或裸土条件下,随着灌水量的增加,不同深度处土壤CO_2浓度均呈上升趋势,土壤剖面CO_2浓度均呈上低下高的分布特征,50 cm处CO_2浓度是表层10 cm处CO_2浓度的2倍左右,植棉土壤CO_2浓度是裸土土壤CO_2浓度的2倍左右。土壤剖面CO_2浓度变化有着明显的日变化和季节性变化规律。在一天内,土壤温度和土壤剖面CO_2浓度随气温升高而增加,呈现出"单峰"曲线变化规律,峰值出现在16:00;棉花生育期内土壤剖面CO_2浓度在花铃期达到最大值。灌水量和土壤温度均与土壤剖面CO_2浓度呈显著正相关(P 0. 01)。这一结果可为干旱区棉花种植节水减排提供理论参考。     

陕西黄土高原中南部土壤CO2释放量变化研究

本文根据 NaOH溶液吸收CO_2的方法 ,对陕西黄土高原中南部4个观测点的土壤CO_2释放量时行了昼夜观测。观测结果表明 ,不同地区、不同气候和不同土质土壤CO_2释放量存在差异 ,冷干地区较暖湿地区土壤CO_2释放量少,凉季较暖季土壤CO_2释放量少;粘性硬质土较松散黄土CO_2 释放量少。长武、洛川、西安南郊土壤CO_2释放量变化再次证明 ,在厚层黄土发育的地区 ,土壤CO_2释放量变化相对于大气温度变化具有滞后性,从当日早晨至次日早晨,CO_2释放量具有由低变高再变低的普遍规律。     

西安南郊夏秋季不同土壤碳排放量的变化研究

根据NaOH溶液吸收CO2原理,对西安南郊不同土层CO2释放量进行了观测,探讨了土壤CO2释放量的变化规律及其影响因素。资料表明,关中地区夏秋季土壤(厚土层)CO2释放量变化规律,与气温变化规律负相关,CO2释放量存在一定的"滞后性",一般滞后4~6h;而薄土层土壤CO2释放量变化规律,与气温变化规律正相关,CO2释放量不存在"滞后性",且释放量明显小于厚土层;深层土壤释放量波动小,且释放量小与厚土层;土壤CO2释放量的变化与温度和天气密切相关,温度高、天气晴朗时释放量大,反之则小;厚土层CO2释放量白昼小于夜间,白天约占1/3,夜间约占2/3;薄土层CO2释放量白昼大于夜间,白天约占2/3,夜间约占1/3。土层CO2观测揭示了CO2释放量与释放规律与土层厚度、深度有关。     

Influences of drip and flood irrigation on soil carbon dioxide emission and soil carbon sequestration of maize cropland in the North China Plain

The need is pressing to investigate soil CO_2(carbon dioxide) emissions and soil organic carbon dynamics under water-saving irrigation practices in agricultural systems for exploring the potentials of soil carbon sequestration. A field experiment was conducted to compare the influences of drip irrigation(DI) and flood irrigation(FI) on soil organic carbon dynamics and the spatial and temporal variations in CO_2 emissions during the summer maize growing season in the North China Plain using the static closed chamber method. The mean CO_2 efflux over the growing season was larger under DI than that under FI. The cumulative CO_2 emissions at the field scale were 1959.10 and 1759.12 g/m~2 under DI and FI, respectively. The cumulative CO_2 emission on plant rows(OR) was larger than that between plant rows(BR) under FI, and the cumulative CO2 emission on the irrigation pipes(OP) was larger than that between irrigation pipes(BP) under DI. The cumulative CO_2 emissions of OP, BP and bare area(BA) under DI were larger than those of OR, BR and BA under FI, respectively. Additionally, DI promoted root respiration more effectively than FI did. The average proportion of root respiration contributing to the soil CO_2 emissions of OP under DI was larger than that of OR under FI. A general conclusion drawn from this study is that soil CO_2 emission was significantly influenced by the soil water content, soil temperature and air temperature under both DI and FI. Larger concentrations of dissolved organic carbon(DOC), microbial biomass carbon(MBC) and total organic carbon(TOC) were observed under FI than those under DI. The observed high concentrations(DOC, MBC, and TOC) under FI might be resulted from the irrigation-associated soil saturation that in turn inhibited microbial activity and lowered decomposition rate of soil organic matter. However, DI increased the soil organic matter quality(the ratio of MBC to TOC) at the depth of 10–20 cm compared with FI. Our results suggest that the transformation from conventional FI to integrated DI can increase the CO2 emissions and DI needs to be combined with other management practices to reduce the CO_2 emissions from summer maize fields in the North China Plain.     

不同贮藏方法对苹果耐贮力的影响

低温能保持苹果较高的硬度。低温下,不同浓度的二氧化碳作用差异不大,均优于对照。苹果贮藏前期,土窖内的自然温度和果实呼吸积累的二氧化碳浓度由高到低同步变动形成双维变动气调。双变气调可抑制高温促使早熟的不利效应,其保鲜效果优于低温,接近传统的气调贮藏。表现在原果胶转化为水溶性果胶的速度减慢,果肉硬度下降平缓,贮藏6个月仅降低15.5%。     

温室甜椒局部分根区交替畦灌土壤温度的变化研究

温室甜椒局部分根区交替畦灌根际土壤温度变化研究表明,浅层土壤温度增加较快且交幅很大,不同深度土壤温度出现最高温度的时间随深度增加而廷迟;局部分根区交替畦灌的平均地温(湿润侧和干燥侧)比常规灌溉的高,8:00时到14:00时浅层土壤湿润侧地温比相应的干燥侧低,14:00时到18:00时各个深度湿润侧地温都比相应的干燥侧高;每天同一时刻浅层土壤温度与气温呈线性相关,一天中浅层土壤温度和气温呈指数关系;土壤温度麦幅和深度可以拟合成指数关系且土壤温度与土壤含水量有密切联系.     

土壤冻融温度影响下棉田水盐运移规律

以新疆北部常年膜下滴灌棉田为研究对象,探讨整个冻融过程中温度对土壤水盐运移规律的影响。研究结果表明：气温对土壤温度的影响随着土壤深度的增加而不断减小,滞后时间不断延长,并且气温对冻土的消融速度远远快于冻结速度,上层冻土消融速度快于下层。土壤水分受温度的影响较大,在冻结期,土壤水分从非冻结层向冻结层缓慢运移;在消融期,下层土壤水分在蒸发作用下不断向上运移。通过监测分析得知,温度间接影响盐分运移,在冻结期,土壤水分运移缓慢,土壤盐分运移变化较小;在消融期,土壤水分运移较为活跃,土壤盐分运移变化较大。在温度快速上升的情况下,土壤水分不断上移, 120～150 cm土壤盐分迅速向上扩散,上层土壤盐分不断增加,威胁膜下滴灌棉田可持续种植。     

高寒矮嵩草草甸植物生长季土壤水分动态变化规律

利用2001年和2003年土壤水分观测资料分析了中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站(海北站)矮嵩草草甸土壤水分的日变化、植物生长季期土壤水分的季节变化及垂直变化规律。结果表明:高寒矮嵩草草甸土壤水分的日变化在各季节表现出早晚高,中午低的U型分布变化;在植物生长季土壤水分的季节变化与植物生长、土壤消融与冻结、气候条件等有很大的联系,少降水年与多降水年变化基本一致;土壤水分随土层深度增厚而降低;根据植物根系对土壤水分利用情况将土层分为根系利用层和根系微利用层。     

3种保水措施影响下的风沙土水盐及地温特征

对塔克拉玛干沙漠腹地不同保水措施(覆膜、覆沙、喷施Guilspare)和裸地(对照)土壤水分、盐分分布及耕作层温度的变化特征进行了分析.结果表明:夏季采取保水措施能够抑制土壤蒸发,提高土壤的蓄水保墒能力.同时,还能起到抑制土壤盐分表聚的作用,明显地改变了风沙土水盐空间分布,降低表层盐分被淋溶至林木根系层的概率.保水措施...     

南疆沙漠腹地地温变化特征

利用塔中气象站三年的气象数据,分析了塔中地温的变化特征。结果显示:塔中0～40cm地温年变化规律显著,温度自1月开始迅速上升,在7月达到最高值,达30℃以上,其后又持续下降,冬季最低;80cm以下地温变化平缓,最高、最低温度出现月份逐渐后延,年振幅渐小;在典型晴天、阴天、沙尘天气时,表层地温都是日出前后最低,日出后迅速上升,至午后16时左右达最大值,其后迅速下降,于日落时降至一低值,并在夜间继续缓慢下降;四季0～80cm各层地温夏季﹥秋季﹥春季﹥冬季;天气对地温的影响主要体现在地表温度和浅层地温,至40cm及以下各层几乎无影响,日变化与典型晴天规律相同;阴天和浮尘对地温的影响较小,扬沙和沙尘暴天气对地温影响较大,其影响随深度增加而渐小;各层地温的平均日变化曲线近于正弦曲线,随深度增加地温特征线趋于平缓,极值出现时间逐渐后延。塔中地温的年际、日内变化的逐层性,与沙漠表面风成沙的物理属性有关。     

沙漠绿洲区平原水库下缘盐荒地水盐动态规律

为揭示平原水库周边无灌溉盐荒地及防风林生长区水盐分布特征,在沙漠绿洲区多浪水库南库区周围布设了地下水监测井和土壤监测点,进行了为期2 a的逐月地下水埋深监测和土壤含水率及含盐量的定点取样测定试验。结果表明:库区周边盐荒地地下水埋深随监测时段变化变幅不大,2 a内均值为1.28 m;不同土壤含水率整体随土层深度增加呈升高趋势,其中60~100 cm的土壤含水率较其他土层波动较大。2 a间盐荒地的土壤含盐量在0.48~8.86 g·kg~(-1)之间变化,不同土壤总盐含量随土层深度增加呈减小的趋势,0~40 cm土层含盐量变化较为明显,具有显著的盐分表聚现象,其中,防风林地土壤含盐量在0~40 cm土层内较天然生态林地明显降低。