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。     

黄土区不同土地利用类型下砂质壤土地表CO2通量变化特征——以清凉寺沟流域为例

利用LI-8100A土壤碳通量自动测量系统对晋西北黄土丘陵沟壑区清凉寺沟流域地表土壤CO_2通量进行测量,探讨了CO_2通量时空变化特征、不同土地利用类型下的CO_2通量特征以及环境因子对CO_2通量的影响,对于晋西北黄土丘陵沟壑区小流域地区地表土壤CO_2通量的研究进行补充。结果表明:(1)CO_2通量在生长季呈现单峰变化,于日出前后达单日最低值,在16:00—22:00达到单日最高值;在非生长季则呈现不规律变化。(2)农耕地的CO_2通量相较于荒草地以及枣林地的CO_2通量要低;不同季节的CO_2通量关系为8月CO_2通量最大,5月CO_2通量次之,11月CO_2通量最低。(3)地表土壤CO_2通量与光合有效辐射、大气温度、土壤温度、土壤含水率、土壤有机质、土壤质地等因素密切相关,通过科学的土地利用方式可有效提高土壤的固碳能力。     

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。     

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。     

西安南郊不同深度土壤CO_2浓度变化研究

利用红外CO2监测仪对西安南郊不同深度条件下的土壤CO2浓度进行了多次昼夜观测。观测结果表明:在一昼夜内土壤CO2浓度具有从低到高再到低的变化规律,这种变化特点与昼夜温度变化基本一致;土壤CO2浓度从总体来看具有白天高,夜间低,夏季高,秋季低的特点;浅层土壤CO2浓度昼夜变化幅度明显大于深层土壤CO2浓度变化幅度;在厚层黄土的150cm深度范围内,土壤CO2浓度随着深度的增加而增加,在150~600cm深度范围内CO2浓度基本恒定,显示出与薄层土CO2浓度变化明显不同。     

不同耕作方式下旱作玉米田土壤CO2排放量及其与土壤水热的关系

为探讨不同耕作方式对旱作玉米田土壤CO_2排放量的影响,设置深松耕(DT)、翻耕(PT)和免耕(NT)3个处理,分析3种耕作方式下土壤CO_2排放量的动态变化及其与土壤温度和土壤水分间的关系。结果显示:2010-2011年夏玉米生长季,3种耕作方式下土壤CO_2排放量均呈先增后降的变化趋势,表现为DTPTNT,且不同处理间差异显著(P0.05);耕作方式可显著影响夏玉米生育前期土壤温度,且土壤CO_2排放量对不同耕作方式下土壤温度的敏感性不同,土壤温度分别可以解释PT、DT和NT处理土壤CO_2排放量季节变化的50.72%~53.90%、48.10%~59.63%和13.31%~19.90%;土壤水分和温度共同分别可以解释旱作夏玉米田DT和PT处理下土壤CO_2排放量季节变化的57.61%~76.83%和56.62%~67.12%。土壤温度和水分是影响旱作农田DT和PT处理下土壤CO_2排放量的关键因素。     

秸秆还田对绿洲棉田土壤CO_2时空分布的影响

基于静态箱法和气井法,测定棉花秸秆还田对绿洲棉田土壤CO_2浓度和通量时空分布的影响。结果表明:棉花秸秆还田后土壤CO_2浓度与通量具有明显的时间变化特征,均表现为7月份出现峰值,10月出现低值;与NS(对照组)相比,秸秆还田处理下的土壤CO_2浓度与通量在5月也出现峰值。土壤CO_2浓度随着土壤深度的增加而增加,但秸秆还田对土壤CO_2浓度的垂直分布影响不大。观测期内,NS、HS(半量)、TS(全量)和DS(加倍)处理下的土壤CO_2浓度均值分别为5 946.2、6 837.3、7 717.3 mg·kg~(-1)和10 437.6 mg·kg~(-1),土壤CO_2通量均值分别为110.22、136.84、140.75 mg·m~(-2)·h~(-1)和169.47 mg·m~(-2)·h~(-1),即棉花秸秆还田增加了土壤CO_2浓度和通量;其中,DS处理下的土壤CO_2浓度和通量均显著高于其他处理(P0.05)。此外,NS、HS、TS和DS处理下土壤CO_2浓度与通量之间的相关系数分别为0.30~0.60、0.68~0.72、0.72~0.77和0.85~0.88,相关系数随秸秆还田量增大而增大,即土壤CO_2通量强烈依赖于土壤CO_2浓度。在当前的农业生产水平下,综合评价不同秸秆量还田的效应,应采用全量秸秆还田。     

西安南郊夏季土壤碳排放量的变化研究

根据NaOH溶液吸收CO2 的原理 ,对西安南郊土壤CO2 释放量进行观测 ,并探讨了土壤CO2 释放量的变化规律及其影响因素。资料表明 ,温度升高 ,土壤CO2 释放量增大 ;夏季早晚期土壤CO2 排放量较低 ,夏季中期的月份CO2 排放量较高 ;农田玉米地CO2 排放量较低 ,草地和林地CO2 排放量较大 ;与春秋季相比 ,夏季土壤CO2 排放量较大 ;CO2 排放量在一昼夜内具明显的变化规律性 ,这种规律主要是受温度变化控制的。CO2 排放量变化显示 ,深厚黄土层中土壤微生物夜间活动强度大于白天。     

DPM模型计算中国北方沙漠地区粉尘释放通量

本文利用DPM(Dust Production Model)模型模拟计算了我国北方沙漠地区不同的土壤微团粒在不同的地表粗糙度和地表摩擦风速下的水平跃移通量、粉尘释放通量、粉尘释放效率以及在特定量中粉尘粒子的质量和数浓度的分布,并对上述计算结果进行了讨论和分析。通过与实际观测结果进行对比的粗糙度和地表摩擦风速下粉尘释放通量后发现二者基本一致,从而证明了DPM模型是可以用来初步模拟中国北方沙漠地区的粉尘释放过程,这将有利于进一步较准确得模拟沙尘的输送、沉降以及气候效应。     

用石膏块电极测定土壤水势的探讨

本文以室内试验与田间实测资料说明,电导土壤水分测试仪,用石膏块作电极时,既可以测定土壤含水量,又能量测土壤水势(指土壤基质势)。笔者经反复试验表明,目前除张力计以外,用石膏块作电极,是在田间植物根区定位观测土壤水分和水势变化的唯一有效方法。因为这种方法,不破坏土壤结构,且能连续观测土壤水分和水势变化的动态过程。石膏块量测土壤水势的范围,因土壤质地的不同而不同,一般较粘重的土壤,可测范围为0.7—15巴。故此石膏块电极主要适于干旱半干旱地区,低水分含量状态下水势的测定问题。如与张力计并用,二者可互为补充,能使水势的量测范围扩展到0—15巴,因为张力计的量测范围约在0.8巴以下。     

西安白鹿塬约8500年来土壤侵蚀研究

本文根据作者的观察和测量 ,对西安市白鹿塬塬区的土壤侵蚀状况进行了研究。研究表明 ,白鹿塬塬区确定土壤侵蚀的主要依据是土层厚度的变化 ,并非侵蚀面。塬区侵蚀是塬边侵蚀较强 ,向塬里侵蚀逐渐减弱。塬面上高地侵蚀弱 ,低地侵蚀强 ,暂时性线状流水长期汇集而成的冲沟对黄土塬区土壤的侵蚀更加强烈。气候对土壤侵蚀也有影响 ,冷干和温湿气候均会产生土壤侵蚀 ,冷干期侵蚀量比温湿期大 ,前者侵蚀厚度比后者大 7倍多     

西安白鹿塬约85OO年来土壤侵蚀研究

本文根据作者的观察和测量，对西安市白鹿塬塬区的土壤侵蚀状况进行了研究。研究表明，白鹿塬塬区确定土壤侵蚀的主要依据是土层厚度的变化，并非侵蚀面。塬区侵蚀是塬边侵蚀较强，向塬里侵蚀逐渐减弱。塬面上高地侵蚀弱，低地侵蚀强，暂时性线状流水长期汇集而成的冲沟对黄土塬区土壤的侵蚀更加强烈。气候对土壤侵蚀也有影响，冷干和温湿气候均会产生土壤侵蚀，冷干期侵蚀量比温湿期大，前者侵蚀厚度比后者大7倍多。     

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.     

天山北坡融雪期土壤湿度特征及其影响因子

以天山北坡军塘湖流域为研究区,测量2009年和2010年该地区不同深度土壤湿度的变化,并对2 a融雪期各土壤湿度进行比较。结果表明：2 a间 0 cm和10 cm土壤湿度变化趋势一致,20 cm和30 cm土壤湿度变化差异较大。运用相关分析方法,分析2009年各层土壤湿度与2 m气温、土壤温度及雪深的关系,得出各层土壤湿度变化是气温、雪深和土壤温度综合作用的结果,但在不同时期不同深度土壤湿度所受的影响因子不同。同时分析了2009年和2010年不同土壤湿度特征与融雪洪水洪峰的关系,得出在融雪期,若下层（20 cm以下）土壤湿度变化小则出现洪水,反之则无洪水。其结果为进一步研究融雪径流模型和洪水径流预报提供基础资料。     

大兴安岭森林火灾后冻土温湿度因子的变化研究

在大兴安岭森林火灾后7年冻土环境区选择不同程度火烧区(重度火烧区、轻度火烧区)与非过火区来对比分析冻土温湿度因子的变化。研究得出在整个生长季里火烧区的大气温度在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区大3.53℃、17℃;大气相对湿度在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区小13.06%、9.3%;土壤表面、5cm、10cm、20cm的温度在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区大5.38℃、3.7℃、2.66℃、2.3℃、1.8℃、1.16℃、1.18℃、0.64℃;土壤5cm、10cm的含水率在重度火烧区与轻度火烧区分别比非过火区大1.84%、3.32%、3.76%、9.4%。研究森林火灾后冻土温湿度因子的变化规律可对以后火烧区的植被恢复提供气象依据。     

黑龙江省南部玉米田间土壤湿度长期时空变化特征及与产量的关系

应用黑龙江省南部1983—2009年15个农业气象观测站玉米生长季的土壤湿度资料,采用气候倾向率统计方法,利用GIS空间分析模块,分析了黑龙江省玉米生长季不同生育期土壤相对湿度的时空变化特征及与产量的关系。结果表明:近27年来黑龙江省南部玉米生长季不同生育期土壤相对湿度均呈下降趋势,与降水量呈极显著正相关;土壤相对湿度的空间分布存在明显差异,黑龙江省玉米产区松嫩平原中东大部及三江平原土壤相对湿度正常或偏高,松嫩平原西部土壤相对湿度偏低。土壤相对湿度年变化倾向率空间分布特征为松嫩平原中东大部、牡丹江大部呈下降趋势,仅少数地区呈增加趋势。松嫩平原西部偏旱地区的青冈、泰来玉米实际单产与生长季各生育期的土壤相对湿度均呈显著的正相关,土壤偏干或偏湿对玉米的产量形成均存在不利的影响。     

Fruit set and the diurnal pollinators of the invasive Lantana camara and the endemic Lantana peduncularis in the Galapagos Islands

Fruit set is highly relevant to a plant's reproductive success. Fruit set can vary due to predation on flowers, pollinator services and/or resource availability. Reproductive success, measured as the fruit set of the invasive Lantana camara and the endemic Lantana peduncularis in the cool–dry season and the warm–wet season of the Galapagos Islands, was studied. Also, autonomous self‐pollination ability and seed viability were probed for both species. Furthermore, flower visitors and their activity were registered for both species during the warm–wet season. Lantana peduncularis produced fewer flowers per inflorescence, but had a higher fruit set in the cool–dry season, compared to the warm–wet season. In contrast, the fruit set in L. camara did not change seasonally. The fruit set in L. camara was higher than in L. peduncularis in the warm–wet season. Moreover, ～18% of the bagged flowers of the invasive Lantana produced fruits by autonomous self‐pollination, while for the endemic Lantana, the rate of autonomous self‐pollination was very low. More than 80% of the fruits for both species had at least one viable seed per fruit. The number of pollinators and their frequency, inflorescence‐ and flower‐visiting rates and the duration of the visit per flower were higher in the invasive Lantana than in the endemic one. The endemic Lepidoptera Urbanus galapagensis (the main pollinator of both Lantana species) and the introduced Hymenia perspectalis were observed pollinating both Lantana species. These results indicate that the alien L. camara is more attractive to pollinators and it has reproductive advantages regarding fruit set in comparison with L. peduncularis, factors that contribute to the colonization pattern of this invasive species.     

晋西黄土区核桃-谷子间作系统水肥影响域

为了定量判定晋西黄土区果农间作系统水肥主要竞争区域,以核桃-谷子间作系统为研究对象,对土壤水分和土壤养分进行定位监测,采用移动窗口法定量判定间作系统中土壤水分和土壤养分的影响域。结果显示:当窗口宽度为2时,移动窗口法能有效地判定出土壤水分和土壤养分的影响域。40~100 cm土层,距树行不同距离处的土壤水分和土壤养分含量相异性较小,难以判定影响域;综合0~40 cm、0~100 cm土层的土壤水分状况,土壤水分的影响域范围是距树南侧1.75 m到距树北侧1.25 m,影响宽度为3 m,即主要竞争区域为距树南侧1.75m到距树北侧1.25 m;不同的土壤养分指标影响域的范围不同,综合考虑土壤养分的四个不同指标(有机质、全氮、速效磷和速效钾)及其在0~40 cm、0~100 cm两个土层的分布情况,土壤养分的影响域是距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m,影响宽度为4.5 m,即主要竞争区域为距树南侧2.25 m到距树北侧2.25 m。建议在土壤水分和土壤养分的主要竞争区域,采取改变垄沟、起垄覆膜、选择性施肥等措施,缓解核桃、谷子之间的竞争,提高资源利用效率,增加当地农民经济收入。