施用水葫芦有机肥对土壤CO_2排放特征的影响

在55%田间持水量和等量施肥条件下,比较研究了施用水葫芦有机肥和畜禽粪有机肥对土壤CO2排放特征的影响。结果表明:水葫芦有机肥处理土壤的CO2排放量与累积排放量均显著低于畜禽粪有机肥处理土壤。有机肥处理土壤的CO2累积排放量与潜在可矿化有机碳含量以及有机碳矿化速率呈显著正相关。     

北疆绿洲农田夏季土壤CO_2排放特征初步研究

利用英国PP-system土壤呼吸测定仪对北疆典型绿洲农田作物棉花、小麦与玉米生态系统的土壤CO2释放日变化进行了研究。结果表明,小麦、玉米和棉花生态系统的土壤CO2排放均具有明显的日变化规律,均为午前大于午后,且小麦与玉米生态系统土壤CO2排放呈平缓曲线,棉花生态系统土壤CO2释放曲线变化较为剧烈;从土壤CO2排放总量来看,夏季日棉花生态系统的土壤排放总量最大,为30.98g CO2/（m2.d）,其次为小麦和玉米生态系统,分别为8.04g CO2/（m2.d）和23.92g CO2/（m2.d）;土壤CO2排放与气温呈明显正相关,相关系数为0.339 6。     

松嫩平原自然保护区土壤储碳与气候调节功能

根据土壤碳储量计算、地表温度变化提取的方法,探究松嫩平原及自然保护区土壤储碳及气候调节功能.结果表明:松嫩平原土壤年碳储量达3811.17×106t,其土壤碳储量的高值区域集中于其腹地,该区域也是自然保护区的集中分布区,松嫩平原中的12个自然保护区土壤年碳储量为80.32×106t.自然保护区对该区局域气候调节具有显著影响.     

长期施肥下黑土玉米田土壤温室气体的排放特征

研究不同施肥措施下东北黑土区玉米农田温室气体（CO₂、N₂O和CH₄）的排放量及其增温潜势,将为制定农业温室气体减排措施提供理论依据。本研究以国家（公主岭）黑土长期定位试验为平台,采用静态箱-气相色谱法对不同施肥措施下玉米农田土壤温室气体排放通量进行了监测,并分析了不同施肥处理间玉米田的综合温室效应差异。结果表明：各施肥处理土壤温室气体CO₂和N₂O的排放高峰均出现在玉米拔节期。农家肥和化肥配施（M₂NPK）处理土壤CO₂、N₂O排放通量和CH₄吸收量均显著高于施化肥处理（P<0.05）;施用化肥处理土壤CO₂、N₂O排放通量高于不施肥处理;撂荒区土壤CO₂排放通量最高,而土壤N₂O排放通量显著低于施肥处理;等施氮量条件下,化肥（NPK）处理土壤N₂O排放通量明显高于秸秆还田（SNPK）处理,而土壤CH₄净吸收量结果则截然相反。从土壤综合温室效应和温室气体强度可分析出,与不施肥（CK）比较,偏施化肥N和NPK处理的综合温室效应（GWP）分别增加了142%和32%,SNPK综合温室效应降低了38%;尤其是有机无机配施（M₂NPK）处理的综合温室效应为负值,为净碳汇。平衡施肥NPK和有机无机肥配施（SNPK和M₂NPK）温室气体排放强度（GHGI）较弱,显著低于不施肥（CK）和偏施化肥（N）处理,其中M₂NPK为-222 kg CO₂-eq·t^-1。因此,为同步实现较高的玉米产量和较低的温室气体排放强度,有机无机肥配施是东北黑土区较为理想的土壤培肥方式。     

岩溶湿地和稻田的土壤酶活性与CO_2和CH_4排放特征

【目的】探究土地利用变化对湿地土壤酶活性和温室气体排放之间关系的影响。【方法】以会仙岩溶湿地为研究样点,以湖泊湿地和其相邻的稻田为研究对象,采用比色法和静态暗箱法分别测定水稻整个生育期内主要土壤酶的活性及CO_2和CH_4的排放,并对二者之间的关系进行分析。【结果】稻田土壤的β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶、几丁质酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均高于湖泊湿地,高出幅度为11.8%—32.7%。稻田CO_2和CH_4排放通量分别为255.9—789.7和-0.41—1.74 mg·m-2·h~(-1),平均值分别为445.8和0.42 mg·m~(-2)·h~(-1),低于天然湖泊湿地。与湖泊湿地相比,稻田CO_2和CH_4排放总量分别降低了22.3%和83.3%,而增温潜势(GHGs,含N2O)降低了29.6%。相关性结果显示,CO_2排放通量与β-葡萄糖苷酶、纤维素酶、蔗糖酶和几丁质酶活性呈显著负相关关系,CH_4排放通量与6种土壤酶活性显著负相关(P0.05)。【结论】在会仙岩溶湿地系统中,天然的湖泊湿地转变为稻田可显著提高土壤酶活性,同时降低CO_2和CH_4的排放量,有利于微生物碳利用率的提高和土壤碳的封存。     

保护性耕作春小麦日间土壤CO_2排放的特性

本研究探讨了保护性耕作春小麦土壤CO2排放特性与传统耕作方式的差异。结果表明:高等量秸秆翻压处理显著降低了土壤碳排放,高等量秸秆覆盖免耕也有同样效果。除个别状况外少耕覆盖处理显著弱化了土壤碳排放变化频率、变化幅度。     

芦苇湿地与草甸湿地土壤CO_2排放通量的对比研究

采用动态箱法,在2010年5月和6月对松嫩平原莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量进行了对比观测。结果表明:莫莫格芦苇沼泽湿地和草甸湿地土壤CO2排放日变化曲线均呈单峰型,芦苇沼泽湿土壤CO2排放通量与地上15 cm空气温度呈显著正相关,而草甸湿地土壤CO2排放通量与地下5 cm温度的相关性更强;土壤水分仅影响草甸湿地土壤CO2排放通量;光合有效辐射对芦苇湿地和草甸湿地土壤CO2排放通量均有显著的影响。     

松嫩平原土壤盐渍化的逆向演替规律研究

松嫩平原属草甸—草原苏打盐渍土生态片 ,盐渍土面积约 2 88 2× 10 4 hm2 ,占东北全区盐渍土总面积的 39 3%。平原内矿化度很高的大小沼泡星罗棋布 ,因而形成了大面积的盐渍土。浸淹不严重时 ,表层土壤出现季节性的可恢复的盐渍化 ,这种现象可称为土壤盐渍化的逆向演替。研究松嫩平原土壤盐渍化的逆向演替规律 ,找出促进逆向演替的影响因子 ,不但能达到改良土壤的目的 ,而且还能节约大量资金。     

青海湖南侧土壤CO_2浓度变化特征研究

通过连续6年(2009-2014年)对青海湖南侧不同植被条件下土壤CO_2和空气中CO_2的浓度的定点检测试验,研究了该区土壤CO_2浓度变化特点、规律及其主要影响因素。不同植被相同深度CO_2浓度变化规律:高草地CO_2浓度明显高于裸地;高草地的小时平均浓度是裸地的4.74倍,而且茂密高草地的CO_2浓度的变化曲线更加平缓。温度是影响该区土壤CO_2浓度的主要因素。统计学分析表明,青海湖南侧地区CO_2浓度的变化与温度呈显著的正相关关系(P0.05);并且随着全球CO_2浓度的增加,青海湖南侧地区土壤CO_2浓度仍有持续增加的趋势。     

加气灌溉对番茄地土壤CO_2排放的调控效应

【目的】CO_2是大气中最重要的温室气体,对全球变暖起到重要作用。加气灌溉通过改善土壤通气状态,提高作物产量、品质及水分利用效率等已被大量研究证实,然而加气灌溉引起的土壤环境效应研究较少,且通过静态箱法系统地研究加气灌溉对设施菜地土壤CO_2排放影响的研究尚未见报道。因此,分析加气灌溉对土壤CO_2排放的影响,对评估加气灌溉技术的农田生态效应具有重要作用。【方法】供试番茄品种为‘飞越’,通过温室小区试验利用文丘里计作为加气设备,通过地下滴灌系统实现水气结合的加气灌溉方式。采用静态箱-气相色谱法对温室番茄地土壤CO_2排放进行原位观测,研究加气灌溉对土壤CO_2排放的调控效应。试验按灌水量(充分灌溉、亏缺灌溉)和加气(加气、不加气)的双因素设计,设置4个处理,分别为:加气亏缺灌溉(AI1)、不加气亏缺灌溉(CK1)、加气充分灌溉(AI2)和不加气充分灌溉(CK2),每个处理3个重复。研究加气和充分灌溉较不加气和亏缺灌溉对温室番茄地土壤CO_2排放、土壤水分、土壤温度和土壤有机碳的影响。【结果】番茄整个生育期,不同加气灌溉模式下土壤CO_2排放通量随移植后天数增加呈波动性变化,总体呈现先增加后减小的趋势,峰值均出现在番茄开花坐果期。加气和充分灌溉处理较对应的不加气和亏缺灌溉处理增加了番茄整个生育期土壤CO_2平均排放通量和排放量,但差异不显著(P0.05)。AI1、CK1、AI2和CK2处理土壤CO_2平均排放通量分别为229.31、193.66、259.10和224.76 mg·m~(-2)·h~(-1),且以AI2处理土壤CO_2排放量最大(6 383.43 kg·hm~(-2)),分别是AI1、CK1和CK2处理的1.12、1.32和1.13倍。此外,不同加气灌溉模式下土壤充水孔隙率(WFPS)在番茄整个生育期内大致呈下降的趋势;土壤温度(T)大致呈上升的趋势,且同一时刻处理间土壤温度差异较小;而土壤有机碳(SOC)含量呈波动性变化且番茄整个生育期SOC含量变化幅度较小。加气灌溉较对应的不加气灌溉降低了T和WFPS,增加了SOC含量,但差异均不显著(P0.05);充分灌溉较对应的亏缺灌溉增加了WFPS和SOC,但不显著,对T的影响不一。此外,经相关性分析可知,土壤CO_2排放通量与土壤充水孔隙率呈负相关,与土壤温度和有机碳呈正相关,但相关性均不显著(P0.05)。【结论】通过温室小区试验得出,加气灌溉增加了土壤CO_2排放,但不显著(P0.05)。研究结果为评估加气灌溉技术的农田生态效应和设施菜地温室气体减排提供了一定的参考和科学依据。     

松嫩平原典型区域盐渍化特征遥感监测

以松嫩平原典型区域(主要是黑龙江省大庆市)为研究对象,以面向对象分类方法将2000、2007和2014年三期TM/OLI遥感数据分类,得到遥感解译图像。分别以转换矩阵和LUCC模型归纳分析土地利用类型转化趋势。差异分析得出,土壤重度、中度、轻度盐渍化与农业用地间土地覆盖类型转换频繁;动态计算各种土地利用类型,2000~2007年农耕不合理导致土壤盐渍化面积增加,2007~2014年各种土地利用类型变化相对稳定。研究将遥感手段应用到土壤盐渍化监测中,为大庆市及整个松嫩平原盐渍化发展趋势判断、盐渍化治理及农业可持续发展提供科学依据。     

黑龙江省松嫩平原村域农业生态系统碳循环比较分析

运用试验分析与模型计算相结合的方法,对黑龙江省松嫩平原不同农业循环模式的新庄村、兴胜村、同乐村、丰林村村域农业生态系统碳吸收、碳固定、碳排放以及转移出村域农业生态系统外的碳量进行比较分析。研究表明,2010年新庄村、兴胜村、同乐村、丰林村村域农业生态系统碳排放大于碳吸收,村域农业生态系统表现为明显的碳排放源。新庄村、兴胜村、同乐村、丰林村向大气排放的碳量分别为18 688、16 690、19 970、4 385 t,碳排放强度分别达到15、10.4、12.6、4.4 t·hm-2,分析表明不同农业循环模式村域农业生态系统碳排放量差别较大。     

黑龙江省松嫩平原马铃薯气候适宜性分析

基于1971,2017年黑龙江省松嫩平原40站的逐日气象观测数据及马铃薯发育期观测数据,计算松嫩平原温度、降水、日照及综合气候适宜度,并分析其时空分布特征,揭示其变化规律,以期为马铃薯生产提供科学依据.结果表明:1971,2017年松嫩平原马铃薯各生育阶段温度适宜度分布规律不同,从播种至可收期各生育阶段的平均温度适宜度在0.93以上,且年际间变化微小;降水适宜度地区差异较大、年际间变化剧烈,47年间播种-出苗期、花序形成-开花期为微弱上升趋势,出苗-分枝期、分枝-花序形成期、开花-可收期为略下降趋势;日照适宜度自西北向东南逐渐下降,年际间差异较小,且均呈现略下降的趋势;马铃薯生长发育的大部分时期气候适宜度自西向东逐渐升高,松嫩平原西部气候适宜度较低,基本在0.80以下,而松嫩平原东部气候适宜度相对较高,在0.8以上.松嫩平原的东部和北部相对于西部来说更适宜马铃薯的生长,且影响气候适宜度的主要因子为降水.     

松嫩平原亚洲飞蝗发生的成因

以2009年7月发生在黑龙江省肇源县与肇州县交界处大白水苇塘湿地的蝗灾为例,采用野外调查、室内实验室数据分析与“3S”技术相结合的方法,对影响松嫩平原蝗灾发生的气候条件、地质地貌、土壤水文及植被情况进行分析.结果表明:松嫩平原亚洲飞蝗的发生,受地形地貌、气候、土壤、水文及植被类型等多种因素的影响,其中气候因素是影响亚洲...     

松嫩平原耐盐碱植物蒙古柳的研究进展

土壤盐度是影响农林生产的主要环境因素之一。蒙古柳是自然分布于东北松嫩平原盐碱地上少见的木本植物,是重要的盐碱地野生植物资源。在植物的耐逆机理、耐盐基因的开发利用以及改善盐碱土壤环境等方面具有重要的应用潜力。为了全面的了解蒙古柳的耐盐机理和改良土壤作用,本研究分别从形态学、生理生化以及分子水平三个方面对其耐盐机理进行总结,探讨蒙古柳响应盐碱胁迫的机制,分析提高蒙古柳耐盐碱机理的途径及可行性,为盐碱地生态修复提供理论和实践依据。     

松嫩平原黑土区有机质空间分布特征及影响因素

为研究区域尺度土壤有机质分布特征及其影响因素,以松嫩平原黑土区中部为研究区,利用经典统计学、地统计学和多重分形结合方法,探究土壤有机质分布特征及其变异规律,通过方差分析法明确高程及土地利用类型对有机质含量影响程度。经典统计学分析表明,0～20和20～40 cm土层土壤有机质含量平均值分别为57.896和53.371 g·kg~(-1),处于较高水平,变异系数分别为0.462和0.498,均为中等变异;地统计学分析表明,0～20和20～40 cm土层土壤有机质块金系数分别为0.626和0.712,说明有机质均具有中等相关性,东北至西南方向和北向南方向土壤有机质均逐渐降低,高斯模型为不同土层土壤有机质最佳拟合模型;多重分形分析表明,0～20 cm土层有机质空间变异性略低于20～40 cm土层,低值决定其空间变异性;方差分析表明,高程越高土壤有机质含量越高,不同土地利用类型中有机质含量排序为:林地耕地草地。综合分析得出,有机质低值信息、高程以及土地利用类型对研究区土壤有机质影响较大。     

松嫩平原地下水位动态特征分析

选用松嫩平原地下水位多年动态监测资料,绘制地下水位动态曲线,论述松嫩平原不同地貌单元及不同含水层地下水位年际及年内动态变化特征,分析探讨影响地下水位变化的各种因素,指出人为因素是引起松嫩平原地下水位变化的重要原因之一.合理开发利用地下水资源,避免地下水位持续下降,可以有效保护松嫩平原地质环境.     

江西省农地利用碳排放时空特征与脱钩弹性研究

基于化肥、农药、农膜、农业机械以及农业灌溉五个方面导致的碳排放,利用1995要2011 年江西省农业 投入统计数据,采用碳排放系数法计算江西省农地利用碳排放和碳排放强度,在Tapio 脱钩模型的基础上分析江西 省农地利用碳排放与农业经济增长之间的脱钩弹性关系。结果表明院1995要2011 年,江西省碳排放总量呈现逐年增 长的趋势,农地利用碳排放强度呈现先增强后减弱的趋势,各类农业活动中,化肥和农业机械化是主要的碳排放源。 从区域差异来看,2010 年江西省各设区市碳排放量排在第1 位是赣州市,其碳排放量比最后1 位的景德镇市多出近 8.13 倍;碳排放强度最高的为新余市,高达7.4657 t/hm2,最低的地区为景德镇市,仅为1.9240 t/hm2,只有新余市的 1/3,碳排放量排在前7 位的粮食主产区是江西省农地利用碳排放的主要来源地。从江西省农地利用碳排放与农业经 济发展间的脱钩关系来看,1996-2011 年间,其脱钩关系主要以弱脱钩、扩张连接、扩张负脱钩为主,说明近年来江西 省以农业经济发展为主,在兼顾环境效应上表现不佳。     

三江平原农田生态系统CO_2收支研究

根据土壤异养呼吸速率及农作物生物量对三江平原农田生态系统NEE（Net Ecosystem Exchange）进行估算,农田生态系统包括水田和旱田,分别种植一年一熟的水稻和大豆.结果表明,1 a内农田NEE的季节变化趋势呈“V”形,在植物的非生长季表现为微弱的碳源,水田和旱田NEE分别为0.80和1.12 t·hm^-2;在植物生长季,表现为较强的碳汇,水田和旱田NEE分别为（-6.19±0.21）t·hm^-2和（-3.55±0.22）t·hm^-2.但对土壤有机碳的分析表明,耕作不仅导致土壤有机碳含量减少,而且使土壤有机碳组分中的重组有机碳含量相对富集,使其可利用性降低.因此,农田生态系统在作物生长期间所充当的＂碳汇＂并不能真正增加土壤中有机碳的含量和提高有机碳的质量.     

松嫩平原北部土壤砷水平分异特征分析

以我国粮食生产基地松嫩平原的北部为研究区域,分别采集表层土壤(0～20 cm)和深层土壤(1 m)样本,利用地统计学对土壤砷的空间分异特征进行量化,并结合ArcGIS软件的克里金插值方法分别对表层土壤和深层土壤进行土壤砷质量分数的水平空间分布格局模拟,分析了表层土壤砷和深层土壤砷的水平空间分异特征及其影响因素。研究表明:表层和深层土壤中砷元素质量分数均低于我国土壤砷元素质量分数背景值,属于砷元素质量分数较低、较为清洁健康的区域;深层土壤砷的水平空间格局强度相对较大,表层土壤砷的水平空间格局强度相对较小;表层土壤和深层土壤中砷元素的空间格局均为松嫩高平原土壤砷质量分数较高,松嫩低平原土壤砷质量分数较低;自然因素对深层土壤砷和表层土壤砷的水平空间格局起着主导作用,人为干扰对表层土壤砷的迁移行为造成一定程度的影响。