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1.
LANG Man 《干旱区科学》2021,13(5):487-499
The soil type is a key factor influencing N(nitrogen) cycling in soil; however, gross N transformations and N_2O emission sources are still poorly understood. In this study, a laboratory ~(15)N tracing experiment was carried out at 60% WHC(water holding capacity) and 25℃ to evaluate the gross N transformation rates and N_2O emission pathways in sandy loam and silt loam soils in a semi-arid region of Heilongjiang Province, China. The results showed that the gross rates of N mineralization, immobilization, and nitrification were 3.60, 1.90, and 5.63 mg N/(kg·d) in silt loam soil, respectively, which were 3.62, 4.26, and 3.13 times those in sandy loam soil, respectively. The ratios of the gross nitrification rate to the ammonium immobilization rate(n/ia) in sandy loam soil and silt loam soil were all higher than 1.00, whereas the n/ia in sandy loam soil(4.36) was significantly higher than that in silt loam soil(3.08). This result indicated that the ability of sandy loam soil to release and conserve the available N was relatively poor in comparison with silt loam soil, and the relatively strong nitrification rate compared to the immobilization rate may lead to N loss through NO_3~– leaching. Under aerobic conditions, both nitrification and denitrification made contributions to N_2O emissions. Nitrification was the dominant pathway leading to N_2O production in soils and was responsible for 82.0% of the total emitted N_2O in sandy loam soil, which was significantly higher than that in silt loam soil(71.7%). However, the average contribution of denitrification to total N_2O production in sandy loam soil was 17.9%, which was significantly lower than that in silt loam soil(28.3%). These results are valuable for developing reasonable fertilization management and proposing effective greenhouse gas mitigation strategies in different soil types in semiarid regions.  相似文献   
2.
[目的] 分析山西省大同市退耕还林以来生态系统服务价值(ESV)的时空特征,为大同市国土空间规划和生态修复工程提供科学参考。[方法] 以Landsat TM/ETM遥感影像为数据源,运用RS和GIS技术提取研究区2000,2005,2010,2015和2019年土地利用数据,通过土地利用动态度、土地利用转移矩阵,揭示了大同市近20 a土地利用变化规律,并采用价值当量法对大同市生态系统服务价值进行分析。[结果] ①2000—2019年,耕地、草地、林地为大同市主体土地利用类型,2005—2010年综合土地利用动态度最高,土地利用转移主要是草地转化为林地,耕地转化为建设用地; ②大同市整体生态系统服务价值大幅度下降,20 a内总价值减少3.16亿元; ③各单项生态系统服务功能的价值由高到低依次表现为:调节服务>支持服务>供给服务>文化服务; ④各区县生态系统服务价值分为5个等级,空间分布整体趋势南高北低,呈波动状态。[结论] 林地和草地在生态系统服务中贡献最大,建设用地的负价值极高。因此,在国土空间规划中要提高建设用地的利用效率,控制建设用地规模,生态修复工程应以建设林地和草地为主。  相似文献   
3.
分别于平水期和枯水期采集了花溪河流域典型农业区地表水和地下水样品。利用氢氧同位素示踪技术,结合土地利用类型对研究区不同水体的补给来源、季节变化及主要影响过程进行了分析,并对不同水体氢氧同位素值进行了空间插值分析,同时对其形成机制进行了分析,阐明了不同土地利用类型影响下的主要水文过程。结果表明:(1)研究区不同水体的主要补给来源为当地大气降水,月亮湖水库受蒸发作用影响明显,地表水和地下水的δD和δ~(18)O整体上呈现平水期高于枯水期的特征。(2)地下水的δD和δ~(18)O在枯水期与平水期均呈现明显的空间分异性特征,西部水田/水库集中区富集,东部旱地集中区贫化,土地利用对研究区环境水文过程影响明显。该研究结果有助于了解不同土地利用方式下地表水对地下水的影响,为流域管理提供科学依据。  相似文献   
4.
为研究三江源地区不同退化程度的高寒草原土壤团聚体和种间亲和性特征,以轻度、中度、重度和极度退化草地为研究对象,对土壤特征和群落特征进行测定。结果表明:随着退化程度的加剧,同一土层相同粒径土壤颗粒的分形维数逐渐减小,>0.5 mm粒径土壤团聚体占比下降、平均重量直径减小,<0.5 mm粒径土壤颗粒的平均重量直径增大,各粒径团聚体分布受土层深度影响较小;中度退化草地物种多样性最高,其种间相关性也最为复杂;随退化程度加剧,正联结种对占比增大,而负联结种对占比下降,种对间的相关性和性质也发生显著变化;退化过程中土壤沙化明显,群落建群种发生变化、杂类草比例显著增加,种对间相关性趋于简单,种间竞争强度逐渐降低。因此,在草地退化过程中维持群落种间亲和性,可有效遏制土壤沙化和草原进一步退化。  相似文献   
5.
黄土高原高寒区不同人工林土壤养分及生态化学计量特征   总被引:1,自引:1,他引:0  
  目的  通过分析黄土高寒区不同人工林和不同土层的土壤养分和生态化学计量变化,旨在阐明不同人工林土壤养分和化学计量特征,揭示土壤养分和化学计量随土层深度的变化规律。  方法  以青海黄土高寒区退耕的人工林地(包括青海云杉、华北落叶松、青杨、白桦)为研究对象,以自然退耕的草地和农田为对照,测定了6种植被类型在0 ~ 20 cm、20 ~ 40 cm和40 ~ 60 cm土壤层的C、N、P含量及生态化学计量比。  结果  (1)黄土高寒区不同人工林的土壤C、N含量差异显著(P < 0.05),P含量部分差异显著;人工林地各土层的C、N含量显著高于草地和农田,且青杨林在0 ~ 20 cm表土层的有机碳、全氮含量最高,分别为25.82、2.17 g/kg。(2)黄土高寒区不同人工林的土壤生态化学计量有显著差异(P < 0.05);0 ~ 60 cm土层中人工林地的C∶N显著低于农田,C∶P和N∶P高于草地和农田(P < 0.05);青杨在0 ~ 20 cm表土层的生态化学计量比其他人工林类型高,C∶N、C∶P和N∶P分别为11.99、43.27和3.64。(3)相关性分析表明,研究区土壤的有机碳与全氮相关性最紧密(P < 0.01),全氮与土壤C∶N和N∶P相关性最紧密(P < 0.01),有机碳与土壤C∶P相关性最紧密(P < 0.01)。说明研究区土壤C、N对不同人工林的响应具有一致性,土壤的C∶N和N∶P主要受全氮的影响,C∶P主要受有机碳的影响。(4)在0 ~ 60 cm土层中,黄土高寒区不同植被类型的土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而降低。研究区土壤的生态化学计量除青杨随土壤深度的增加而下降外,其他退耕植被无显著变化趋势。说明人工林对表层土壤养分的改良效果最好。  结论  不同人工林的土壤养分及生态化学计量有显著差异,且青杨林表层土壤的养分含量和化学计量最高;土壤养分随土壤深度的增加而降低,土壤生态化学计量随土壤深度变化不显著。   相似文献   
6.
为了解中国不同麦区小麦种质资源籽粒脂肪氧化酶(lipoxygenase,LOX)活性相关基因TaLox-B1的差异和分布,利用小麦4B染色体上的功能标记LOX16LOX18对7个麦区的436份种质资源进行分子检测。结果表明:在供试材料中共检测到3种TaLox-B1基因等位变异类型,分别为TaLox-B1a(与高LOX活性相关)、TaLox-B1b(与低LOX活性相关)和杂合型,其频率分别为19.0%、70.4%和10.6%。小麦LOX活性基因不同变异类型在各生态区的分布存在明显差异:基因型TaLox-B1a在黄淮冬麦区、北部冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,其比例分别为21.1%、19.8%和17.6%;基因型TaLox-B1b在西南冬麦区和长江中下游冬麦区分布较多,比例分别为87.9%、72.5%;杂合型仅存在于北部冬麦区、黄淮冬麦区与长江中下游冬麦区,比例分别为14.2%、12.4%和9.8%。利用标记LOX16LOX18对53个自选高代品系进行分子检测,发现自选品系仅有TaLox-B1b与杂合型两种基因型,其中基因型TaLox-B1ab有32个,比例为60.4%。采用分子标记辅助选择,有利于快速鉴定小麦籽粒LOX活性,加速LOX的遗传改良和新品种选育。  相似文献   
7.
山口岩水库是萍乡市极为重要饮用水水源地,但自2012年建成蓄水以来,已先后四次发生不同程度的锰含量超标现象,严重影响了区域供水安全。通过近五年来水逐月水质监测结果、逐日降雨量、逐日气温、逐日水位等相关数据,结合历次锰超标应急监测结果,结果表明:山口岩水库表层水体锰超标主要来源于坝址附近深处,少量来源于降水汇流的面源污染,低气温、低水位伴随降雪等极端天气很可能导致山口岩水库表层锰超标;水库水体锰超标初期常伴随着铁含量上升、溶解氧短时间内异常下降等特征。相关研究可为山口岩水库的锰超标污染问题防治与提供科学支撑。研究成果可为山口岩水库锰污染防控与饮用水安全保障提供科学依据。  相似文献   
8.
本研究通过实地调查,运用最大熵(MaxEnt)模型和环境气候数据模拟未来气候变化对青藏高原地区藏药独一味(Lamiophlomis rotata(Benth.)Kudo)适生区空间分布格局的影响,探索其适生区变迁规律。通过ArcGIS和SPSS对模拟结果分析显示,当前气候条件下独一味最适宜生长地区主要分布于青藏高原地区的四川与西藏,甘肃与青海交界处,占青藏高原总面积的24.87%,其中西藏自治区适生区面积最大,其次是四川和青海,甘肃和云南占比最小;未来气候变化使适生区几何中心向西南方向迁移97.1 km,且海拔上升267 m;气候变化带来的适生区扩大面积约为退化面积的2倍,各省适生区面积均呈现增加,西藏增加最多,其次是四川,青海略有增加,云南和甘肃变化不大;如果气候变暖持续发生,人工引种驯化应选择海拔相对较高区域,而低海拔地区由于退化风险,应作为物种保护区域重点监测。本研究将为气候敏感地区野生濒危药用植物的引种驯化及资源保护提供参考依据。  相似文献   
9.
运用再分析资料(NCEP/NCAR)分析了新疆区域高空年均气温变化特征,同时运用逐步回归法对新疆高空冷月(1月)、暖月(7月)实测气温数据进行缺测插补,并通过交叉验证法对插补数据进行精度检验,在此基础上分析了新疆区域冷月、暖月高空气温变化特征,运用插补重建后的高空实测数据对1月、7月再分析资料(NCEP/NCAR)进行精度验证。结果表明:(1)新疆区域高空缺测插补后的数据精度较高效果较好,能够反映新疆高空气温变化的客观事实。(2)通过对新疆区域对流层(低、中、上)、平流层下层的冷、暖月和年平均变化趋势分析来看,随着高度的上升气温变化趋势由升温转为降温,并且随着高度的上升升温率在减小,减温率在增大;气温越高的月份,随着高度的升高,气温变化趋势发生改变的高度就越高;2000年后,对流层各层多为偏暖年,平流层下层多为偏冷年。(3)850 hPa和700 hPa年均温转折点均发生在1996年,由冷转暖;100 hPa发生在1995—1997年,由暖转冷;500 hPa和300 hPa均未出现明显的突变年份。(4)1月、7月再分析资料(NCEP/NCAR)与实测数据相关系数大多在0.9以上,总体误差相对较小。  相似文献   
10.
为了解苹果复合种植即果-蔬[MB]、果-草[MH]、果-荒[MW]、果-粮[MZ]模式下土壤动物群落结构特征,采用手拣法和改良干、湿生漏斗法,对黄土残塬沟壑区苹果园4种复合种植模式下的土壤动物群落组成及特征进行调查研究。4种模式下共分离得到土壤动物57.33百只/m~2,隶属4门11纲23目42个类群。4种复合种植模式下土壤动物个体密度和类群数的垂直分布特征表现出明显的表聚特征,水平分布特征表现为果-草[MH]果-蔬[MB]果-荒[MW]≥果-粮[MZ]。果-草[MH]复合种植模式下土壤动物的多样性指数、均匀度指数及丰富度指数最高,优势度指数最低,表明4种复合种植模式对果园土壤动物类群多样性的影响呈现不同的特征。研究结果可为黄土残塬沟壑区苹果果园生物多样性保护提供土壤动物生态学依据。  相似文献   
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