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1.
气候变化是当今全球面临的重大挑战, 人类社会生产生活引起的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因。大气中CO2、CH4 和N2O 是最重要的温室气体, 对温室效应的贡献率占了近80%。据估计, 大气中每年有5%~20%的CO2、15%~30%的CH4、80%~90%的N2O 来源于土壤, 而农田土壤是温室气体的重要排放源。本文重点阐述了农田土壤温室气体产生、排放或吸收机理及其影响因素, 指出土地利用方式和农业生产力水平等人为控制因素通过影响土壤和作物生长条件来影响农田土壤温室气体产生与排放或吸收。所以, 我们可以从人类活动对农田生态系统的影响着手, 通过改善农业生产方式和作物生长条件来探索温室气体减排措施, 达到固碳/氮增汇的目的。对国内外关于农田温室气体排放的源/汇强度及其综合温室效应评估的最新研究进展进行了综述, 指出正确估算与评价农田土壤温室气体的源/汇强度及其对大气中主要温室气体浓度变化的贡献, 有助于为温室气体减排以及减少气候变化预测的不确定性提供理论依据。  相似文献
2.
通过采集土壤溶液并分析其硝态氮(NO3^--N)含量,结合水量平衡方法,研究了华北太行山前平原小麦-玉米轮作农田在当前农民普遍采用的农业管理措施下土壤NO3^--N迁移、累积特征,计算了深层土壤水分渗漏与NO3^--N淋溶损失量。结果表明,土壤水分渗漏、NO3^--N的分布及其淋溶损失存在着明显的时空变异性,土壤水分的深层渗漏和NO3^--N的淋溶损失发生在玉米生长期间施肥灌水或降雨之后。在1998/1999和1999/2000两个作物轮作年中,土壤水分的深层渗漏损失分别为33~48mm(平均39mm)和90~92mm(平均90.7mm),分别占降水+灌溉总量的10%和19%;淋溶到根区之下的NO3^--N量(包括来自土壤和肥料的N)分别为N12kg hm^-2(范围N6~17kg hm^-2)和N61 kg hm^-2(范围N30~84kg hm^-2),分别占施入肥料量的1.4%~4.1%和7.3%~20.3%。在玉米生长期间有较大潜力可调控灌溉与肥料用量,以提高水肥利用效率。  相似文献
3.
太行山前平原农田生态系统氮素循环与平衡研究   总被引:17,自引:0,他引:17       下载免费PDF全文
在中国科学院栾城生态农业试验站1公顷小麦—玉米轮作农田,运用乙炔抑制—原状土柱培育法、微气象学法和陶土头多孔杯—水量平衡法分别定量测定了氮素硝化—反硝化损失、氨挥发、NO3--N淋溶损失等氮素循环转化途径。研究结果表明,每年因氨挥发而造成的肥料氮损失量为N.60.kg/hm2,占施入肥料氮的15%;NO3--N淋溶损失量为N.68~4.kg/hm2,占肥料施用量的1.4%2~0.3%;每年因硝化—反硝化过程造成的肥料损失量为N.2.021~0.49.kg/hm2,占肥料施入量的0.51%1~.37%。氨挥发、NO3--N淋溶和硝化—反硝化损失主要发生在施肥灌溉/降雨之后,玉米季肥料损失明显高于小麦生长季节。氨挥发和NO3--N淋溶损失是本区域农田氮素损失的主要途径,是氮肥利用率低的重要原因。在当地农民所采用的常规农业管理措施下,小麦—玉米轮作农田氮素平衡处于盈余状态,小麦季盈余N+115.5~+124.5.kg/hm2,明显高于玉米季;由于玉米季氮素损失严重,氮素盈余较少,甚至出现亏缺,玉米季氮素平衡状况为-54.6~+14.3.kg/hm2。  相似文献
4.
利用中国科学院封丘农业生态国家实验站玉米-小麦轮作免耕定位试验平台,研究不同耕作方式对潮土不同粒级团聚体的分布、有机碳含量及微生物群落碳代谢活性的影响。结果表明,与传统翻耕处理相比,免耕潮土中大于250μm粒级团聚体显著增加(p<0.05),50~2μm粒级团聚体显著减少(p<0.05),250~50μm和小于2μm两个粒级团聚体没有明显变化;大于250μm和250~50μm两个粒级团聚体有机碳含量显著升高(p<0.05),50~2μm和小于2μm两个粒级团聚体有机碳含量没有明显变化,250~50μm粒级取代50~2μm粒级成为对土壤有机碳总量贡献最大的团聚体。BIOLOG测试结果表明,免耕和翻耕两种措施下不同粒级团聚体微生物群落碳代谢特征存在明显差异,且免耕处理250~50μm和小于2μm两个粒级团聚体微生物群落碳代谢活性显著低于翻耕处理(p<0.05)。结果显示,免耕有利于小粒级团聚体向大粒级团聚体方向聚合,大于50μm粒级团聚体固持的有机碳增多,其中持碳最多的250~50μm粒级团聚体的微生物碳代谢活性下降,故土壤有机碳稳定性升高。  相似文献
5.
病毒在土壤中的迁移行为   总被引:11,自引:4,他引:7       下载免费PDF全文
赵炳梓  张佳宝 《土壤学报》2006,43(2):306-313
细菌和病毒等致病微生物广泛存在于化粪池、污水污泥、废水等源头。由于病毒比细菌和原生动物包囊小得多,在通过多孔土壤时不容易被过滤净化,地下水资源的病毒污染已引起各国科学家的高度关注,在过去的几十年间已经进行了较多的研究工作。也有了一些有关病毒在土壤中迁移行为及其影响机理的文献报道。本文的主要目的是在对过去国内外的一些研究结果作一综述,重点探讨影响病毒在土壤中迁移的主要因素,包括(1)影响病毒迁移的水动力学因素;(2)病毒吸附机理及其影响因素;(3)影响病毒生存或死亡的因素。土壤物理性质的不均一性是导致微生物和非反应物质之间的迁移行为差异的主要因素。影响病毒在土壤中吸附和死亡的因素很多,比如:土壤类型、病毒类型、pH、离子强度和多价阳离子、有机质、温度、土壤含水量、微粒、微生物活动等,对它们的影响机理进行了一一描述和解释。在指示病毒的选择上,噬菌体(比如MS2、PRD1、ФX174)已经被广泛用来研究病毒在土柱和田间条件下的迁移行为,并认为它们比较吻合指示病毒所需的各种条件。根据上述综述资料,在文章的最后对病毒迁移的进一步研究提出了一些建议。  相似文献
6.
基于GIS的黄淮海平原典型潮土区土壤重金属积累研究   总被引:11,自引:0,他引:11       下载免费PDF全文
夏 敏  赵炳梓  张佳宝 《土壤学报》2013,50(4):684-692
以黄淮海平原典型潮土区——河南省封丘县为例,基于GIS数据统计分析方法和地统计学空间插值方法,其目的是为了:(1)明确土壤重金属Cr、Hg、As、Cu、Zn的当前含量水平及其历史变化趋势;(2)通过与潮土自然背景值(背景值)、国家土壤环境质量标准一级标准(一级标准)和绿色食品产地环境质量标准(绿色标准)的比较,阐明各重金属元素符合不同标准的土壤面积及其空间分布;(3)在上述研究基础上采用内梅罗综合指数法定量评价基于一级标准的土壤重金属综合环境质量及其县域分布.结果表明,5种重金属含量平均值除Hg与背景值相当外,其余均略高于背景值而远低于一级标准,除As外,土壤Cr、Hg、Cu、Zn含量均有随年限增加的趋势;占全县土壤总面积98%以上的Cr、As、Zn含量,100%的Hg含量,91%以上的Cu含量符合一级标准,超过99%以上的土壤符合绿色标准;基于一级标准的内梅罗综合指数进一步表明封丘地区土壤综合环境质量良好,仅有不足3%的土壤受到轻度污染.表明就重金属污染角度,当前状况下的封丘土壤适宜种植各类农作物,但个别超过绿色标准的地点应引起重视并及时采取防治措施.  相似文献
7.
保护性耕作下土壤动物群落及其与土壤肥力的关系   总被引:11,自引:3,他引:8       下载免费PDF全文
保护性耕作不仅能改善土壤特性,增加作物产量,也是缓解农田生物多样性损失的重要措施之一。为了探讨保护性耕作下土壤动物群落结构及其与土壤肥力的关系,试验采用裂区设计,主区为翻耕和免耕,副区为3种秸秆还田处理。结果表明:秸秆还田显著增加了土壤动物优势类群弹尾目和蜱螨目,耕作方式和秸秆还田量之间存在显著的交互效应。免耕和秸秆还田的结合增加了土壤有机质含量,但pH值下降;秸秆还田增加了土壤全氮和速效磷;与初始条件相比,过氧化氢酶和蔗糖酶活性下降,而尿酶活性有所增加。土壤有机质和全氮对土壤动物特别是弹尾目和蜱螨目有显著的正效应,土壤速效磷含量也与优势类群表现为正相关;鞘翅目、双尾目和唇足纲表现了能适应相对较高pH值的土壤环境。总之,保护性耕作在一定程度上增加土壤碳库,缓解温室效应,同时也提高了土壤动物丰富度;土壤动物与土壤养分密切相关,表现其在作物对养分利用的有效性上起着重要的作用。  相似文献
8.
基于3S技术联合的农田墒情远程监测系统开发   总被引:11,自引:7,他引:4       下载免费PDF全文
农田墒情信息是现代农业实施精准施肥、精确灌溉的重要科学依据。为了实现快速准确地采集墒情信息,研究开发了基于3S(GPS/GIS/GPRS)技术联合的农田墒情远程监测系统。该系统主要由农田信息监测网络节点和远程服务器组成,在小范围内由传感器节点基于ZigBee通讯协议组成无线传感器网络,在大尺度上通过网关节点集成GPS网络,利用GSM/GPRS网络实现与Internet的信息交互,完成了墒情数据的自动采集、无线传输和准确定位。设计了太阳能自供电的长寿命无线传感器节点和网关节点,开发了服务器端农田墒情信息管理系统软件,实现了Web方式下的参数远程设置和信息实时监测。该系统的设计开发为农田墒情信息监测和分析决策提供了有效的工具。  相似文献
9.
耕地地力评价方法及模型分析   总被引:8,自引:3,他引:5       下载免费PDF全文
耕地地力的定量评价和分等定级是测土配方施肥的重要内容,也是实现农田地力定向培育和精准农作的基础。该文从地力评价指标筛选、评价单元划分与赋值、评价指标的权重确定等方面介绍了国内外耕地地力评价的主要流程和重要研究进展,对中国农业部推荐方法(特尔斐法-层次分析法)、神经网络法、支持向量机和决策树法等评价方法的原理及其优劣进行了较系统的述评。进一步地,还对该领域目前存在的指标体系通用性、评价结果可比性、数据缺失等问题及可能的解决方案作了探讨。在未来的耕地地力评价工作中,应将传统的层次分析法与近年兴起的分类与回归树等数据挖掘新技术相结合,建立起更为客观、全面的地力定量评价模型,为中国精准农业生产提供方法学参考。  相似文献
10.
在封丘农田生态系统国家试验站, 通过多组水肥组合试验, 研究了冬小麦-夏玉米轮作下, 水、肥对作物产量、硝态氮在土壤剖面中的分布特征及其淋失风险的影响。结果表明, 适宜灌溉情况下, 氮磷配施是提高作物产量的关键, 氮钾配施与磷钾配施增产效果不明显。统计结果表明, 各因素对小麦产量影响次序依次为氮肥≥磷肥>灌溉>钾肥, 对玉米产量的影响次序为氮肥>磷肥>钾肥>灌溉, 只有氮磷对作物产量的影响达到统计学上的显著性差异。随着施氮量和灌溉量的增加, 硝态氮累积峰峰值增加, 峰厚度加厚, 出现位置加深, 且根区外硝态氮含量亦显著增加, 极大地提高了硝态氮的淋失风险。适宜氮肥用量与适宜灌溉是减轻硝态氮淋失风险的关键, 氮磷配施可有效降低深层土壤硝态氮累积。研究区域适宜氮肥用量为每年400 kg(N)·hm-2,适宜磷肥用量为每年225 kg( P2O5)·hm-2, 一般降雨年型全年灌溉量以280 mm 左右为宜。  相似文献
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