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1.
不同水肥条件下夏玉米/冬小麦农田生态系统碳平衡研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
农田生态系统碳平衡取决于农作物固定碳量和土壤异养呼吸排放碳量。为揭示水肥用量对农田生态系统碳平衡的综合影响,设置3个灌水水平:高水、中水和低水(W1、W0.85、W0.7夏玉米季分别为90、76.5、63mm,冬小麦季分别为140、119、98mm),4个施氮水平:高氮、中氮、低氮和不施氮(N1、N0.85、N0.7、N0夏玉米季分别为300、255、210、0kg/hm2,冬小麦季分别为210、178.5、147、0kg/hm2),4个施磷水平:高磷、中磷、低磷和不施磷(P1、P0.85、P0.7和P0夏玉米季分别为90、76.5、63、0kg/hm2,冬小麦季分别为150、127.5、105、0kg/hm2)进行了田间试验。结果表明:不同水肥处理下夏玉米/冬小麦农田生态系统表现为碳汇,夏玉米季净生态系统生产力固碳量(CNEP)为6805~7233kg/hm2,冬小麦季CNEP为5842~6434kg/hm2,夏玉米CNEP高于冬小麦。在高、中、低肥水平下,增加灌水量,夏玉米/冬小麦周年净初级生产力固碳量(CNPP)提高2.48%~5.96%,土壤微生物异养呼吸碳释放量(CRm)增加2.15%~15.20%,净生态系统生产力固碳量(CNEP)增加1.16%~6.47%。在高、中、低供水水平下,增加施肥量,夏玉米/冬小麦周年CNPP增加2.95%~3.43%,土壤CRm增加5.23%~18.67%,CNEP增加0.93%~2.79%,CNEP增加比例与供水水平呈负相关。在低水条件下,氮磷肥配施处理夏玉米/冬小麦农田周年CNEP较单施氮、磷肥分别增加4.86%、7.34%,且氮磷肥交互作用显著(P<0.05),水肥供应水平相差15%时对冬小麦农田CNEP有显著的正交互作用。氮磷肥配施、水肥协调供应均有助于促进夏玉米/冬小麦农田生态系统的净碳输入,在节水节肥原则下,夏玉米和冬小麦分别在W0.85N0.85P0.85和W0.7N0.85P0.85水肥供应条件下有利于增加农田CNEP。  相似文献   
2.
朱鸣鸣  徐镀涵  陈光燕  李平  成启明  陈超 《草地学报》2021,29(10):2323-2331
为了探究贵州喀斯特区域不同土壤利用方式对土壤质量的影响,我们对该地区的林地、人工草地、天然草地、农田、弃耕地5种土地利用方式下的土壤理化性质进行研究。基于最小数据集对该区域的土壤质量进行评价,构建的最小数据集包括:土壤pH值、容重、全盐、阳离子交换量、全氮、有效铜、有效铁等指标。结果表明:全量数据集和最小数据集获得的土壤质量均表现为林地 > 人工草地 > 天然草地 > 农田 > 弃耕地;人工草地、天然草地、农田、林地的土壤质量等级为二级,位于土壤质量分级中的"较高"水平,弃耕地土壤质量为三级,位于"中等"水平。以上结果表明,人为对自然生态系统的开垦降低了土壤的质量。  相似文献   
3.
There are few reliable data sets to inspire confidence in policymakers that soil organic carbon (SOC) can be measured on farms. We worked with farmers in the Tamar Valley region of southwest England to select sampling sites under similar conditions (soil type, aspect and slope) and management types. Topsoils (2–15 cm) were sampled in autumn 2015, and percentage soil organic matter (%SOM) was determined by loss on ignition and used to calculate %SOC. We also used the stability of macroaggregates in cold water (WSA) (‘soil slaking’) as a measure of ‘soil health’ and investigated its relationship with SOC in the clay‐rich soils. %SOM was significantly different between management types in the order woodland (11.1%) = permanent pasture (9.5%) > ley‐arable rotation (7.7%) = arable (7.3%). This related directly to SOC stocks that were larger in fields under permanent pasture and woodland compared with those under arable or ley‐arable rotation whether corrected for clay content (F = 8.500, p < .0001) or not (F = 8.516, p < .0001). WSA scores were strongly correlated with SOC content whether corrected for clay content (SOCadj R2 = .571, p < .0001) or not (SOCunadj R2 = 0.490, p = .002). Time since tillage controlled SOC stocks and WSA scores, accounting for 75.5% and 51.3% of the total variation, respectively. We conclude that (1) SOC can be reliably measured in farmed soils using accepted protocols and related to land management and (2) WSA scores can be rapidly measured in clay soils and related to SOC stocks and soil management.  相似文献   
4.
Soil organic carbon(SOC) plays a key role in improving soil quality and optimizing crop yield. Yet little is known about the fate of macroaggregates(0.25 mm) under long-term fertilization and their relative importance in SOC sequestration in reclaimed calcareous soil. Therefore, the effects of mineral fertilizers and organic manure on the mechanisms of organic carbon(OC) stabilization in macroaggregates were investigated in this study. Four treatments were used: unfertilized control(CK), mineral fertilizer(NPK), compost chicken manure alone(M), and mineral fertilizers plus manure(MNPK). Samples from the 0–20 cm layer of soil receiving 11-year-long fertilization were separated into four fractions based on the macroaggregates present(unprotected coarse and fine particulate organic matter, cPOM and fPOM; physically protected intra-microaggregate POM, i POM; and biochemically protected mineral associated OM, MOM) by the physical fractionation method. Compared with the control, the long-term application of NPK had little effect on SOC content, total nitrogen(TN) content, and OC and TN contents of macroaggregate fractions. In contrast, incorporation of organic manure(MNPK) significantly increased SOC(45.7%) and TN(24.3%) contents. Application of MNPK increased OC contents within macroaggregate-extracted fractions of cPOM(292.2%), fPOM(136.0%) and iPOM(124.0%), and TN contents within cPOM(607.1%), fPOM(242.5%) and iPOM(127.6%), but not the mineral associated organic carbon(MOM-C) and nitrogen(MOM-N) contents. Unprotected C fractions were more strongly and positively correlated with SOC increase than protected C fractions, especially for cPOM-C, indicating that SOC sequestration mainly occurred via cPOM-C in the studied calcareous soil. In conclusion, MNPK increased the quantity and stability of SOC by increasing the contents of cPOM-C and cPOM-N, suggesting that this management practice(MNPK) is an effective strategy to develop sustainable agriculture.  相似文献   
5.
通过综合评价广西低碳农业发展质量,深入了解广西低碳农业发展现状,从而为广西低碳农业高质量发展提供参考建议。从农业经济社会发展、要素减量投入、能源低碳利用、资源环境安全四个维度构建广西低碳农业发展质量评价指标体系,在测算广西农业碳排放量的基础上,运用因子分析法提取和命名公共因子,采用熵值法为公共因子赋权,计算得到2000—2018年广西低碳农业发展质量综合得分及排名。2000年以来,广西低碳农业发展质量总体上逐年得到改善,经历了起步、提升、腾飞三个时期,这与近年来广西农业经济社会稳步向前发展和要素利用与环境安全不断改善及农业能源利用效率不断提高有关;农业经济社会发展公因子在影响广西低碳农业发展质量综合得分方面比要素利用与环境安全因子、农业能源利用效率因子起到更为重要的作用。必须充分发挥广西后发优势,延长农业产业链,构建要素利用与环境安全管理制度的长效机制,开发农村可再生能源,提升农业能源利用效率,以实现广西低碳农业高质量发展。  相似文献   
6.
7.
【目的】研究新疆“宽早优”模式下施氮量对棉田碳足迹的影响。【方法】采用生命周期评价法(LCA),设置不同施氮水平(0、120、240、360 kg/hm2),分析施氮量对棉田碳足迹、碳足迹构成及产量的影响。【结果】当氮肥施用量( 360 kg/hm2)减少33.3%( 240 kg/hm2)和66.7%( 120 kg/hm2)时,碳足迹分别下降了8.4%和17.6%。在N360处理下籽棉产量为8 035.4 kg/hm2,在N240处理下籽棉产量为7 797.2 kg/hm2,且N240、N360处理棉花籽棉产量差异不显著。灌溉用电、农膜及化肥引起温室气体排放对碳足迹贡献最大,分别占47.4%、25.2%和24.3%。随着施氮量的增加,棉田N2O排放总量随之增加,N360分别比CK、N120和N240显著高221.9%、123.1%和 33.1%。【结论】随着施氮量的减少,棉花单位面积碳足迹也随之减少,在不影响产量的情况下,降低氮肥用量可以减少“宽早优”棉田碳足迹,在新疆地区实现以较少的碳足迹来获得较高的产量。  相似文献   
8.
放牧对草甸草原土壤水热状况和地上生物量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文以呼伦贝尔草甸草原为对象,研究了不同放牧强度对草原群落土壤水热状况和地上生物量的影响,旨在揭示二者之间的相互关系。研究结果表明,随着放牧强度的增加,生长季平均土壤温度呈逐渐上升的趋势;放牧对群落3个组份[羊草(Leymus chinensis)、贝加尔针茅(Stipa baicalensis)、杂类草]生物量和相对优势度产生影响。其中,羊草地上生物量和优势度随着放牧强度的增加显著线性降低,而贝加尔针茅和杂类草的生物量与优势度均在中度放牧处理下最高。土壤含水量与羊草生物量显著正相关,与杂类草生物量负相关,而与贝加尔针茅生物量间的关系极弱。本研究为完善放牧优化理论,揭示放牧在草地生态系统功能过程中的梯度效应提供了一个较为重要的研究线索,为草地放牧优化管理制度的确立提供了一定的科学依据。  相似文献   
9.
10.
碳点(CDs)和石墨烯量子点(GQDs)由于结构稳定、环境友好、水分散性和生物相容性良好、易于功能化改性和可光致发光等优点已成为备受关注的零维碳纳米材料,有望广泛应用于生化指示、生物医学、储能、显示器件和催化等前沿领域。近年来,相比于传统的化石燃料基化合物,来自可再生生物质的木质素及其衍生物不仅价廉易得、活性基团丰富,而且具有天然芳香结构,已成为CDs和GQDs的重要前驱体。但是,已有报道对木质素的解聚机制认识不足,这也逐渐成为制约木质素基CDs和GQDs性能提升的瓶颈之一。因此,必须阐明木质素在相关工艺过程中发生解聚的化学本质,并明确杂原子掺杂与木质素基CDs和GQDs的激发依赖发光行为的内在联系。笔者首先介绍了木质素基CDs和GQDs的制备方法发展历程和潜在应用,同时对其结构和性质等进行评述,重点讨论并总结了制备具有出色激发依赖发光行为的木质素基CDs和GQDs的技术难点,认为开发一类适用于普遍性木质素原料的高效环保解聚策略,以及揭示木质素基CDs和GQDs的杂原子掺杂与其激发依赖发光行为的关联机理将成为该领域今后的重点研究方向。  相似文献   
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