2000-2015年黄土高原生态系统水源涵养、土壤保持和NPP服务的时空分布与权衡/协同关系

生态系统服务评估决定区域可持续发展,对人类福祉至关重要。以黄土高原为研究区域,基于CASA、InVEST和RUSLE模型,结合土地利用类型、归一化植被指数、气象等数据,分析了2000年、2005年、2010年和2015年的NPP、土壤保持和水源涵养3项关键生态系统服务的时空分布特征,识别了3种生态系统服务的热点区,并基于相关系数法分析了黄土高原地区和不同气候区(干旱气候区、半干旱气候区、高原气候区、半湿润气候区)不同生态系统服务间的权衡/协同关系。结果表明:(1)2000—2015年,黄土高原地区的土地利用类型变化剧烈,其中林地(2.8%)和建设用地(43.1%)显著增加,耕地(-2.7%)明显减少;(2)2000—2015年,净初级生产力(NPP)、产水量和土壤保持均呈现增长趋势,分别增加14.1%,5.3%和101.3%;(3)黄土高原的4类热点区(非热点区、一类热点区、二类热点区、三类热点区)所占面积变化不显著,分布具有明显的地带性,从西北到东南依次为非热点区、一类热点区、二类热点区和三类热点区;(4)在整个黄土高原地区,土壤保持与NPP、水源涵养之间为协同关系,NPP与水源涵养为权衡关系;在4个气候区,NPP与土壤保持之间的权衡/协同关系与黄土高原地区一致,但土壤保持和水源涵养在半干旱气候区和半湿润气候区呈权衡关系,NPP与水源涵养在高原气候区和半湿润气候区为协同关系。为促进区域生态系统可持续管理,应在土地规划过程中考虑生态系统服务之间的相互关系,尽可能减少权衡,增加协同。     

人工河岸水土保持生物措施土壤持肥和固土效应分析

为了监测工程实施后生物措施对人工河岸的恢复效应,在浙江省选择典型河段海宁、慈溪、上虞和义乌市人工河岸采集土样,风十后进行土壤化学性质分析.结果表明:实施生物措施后,河岸土壤有机质都有所增加,分别为慈溪围垦河道11.716 g/kg＞上虞4.686 g/kg＞义乌2.724 g/kg＞慈溪平原河道1.205 g/kg＞海宁1.013g/kg;有效钾、全氮含量增幅不大;海宁和上虞地区全磷含量分别减少0.037 g/kg,0.138 g/kg;并且植物种植年限不同,土壤的持肥固土效应也不同.植物生长年限越长土壤的持肥固土效应越强.     

拦蓄式混凝土板护砌式谷坊的设计与施工

拦蓄式混凝土板护砌式谷坊,是最新提出的一种针对大型沟道的治沟与蓄水兼备的大型谷坊工程,它是以土坝体为基础,然后用混凝土预制板做护砌,以无纺布做反滤的谷坊设计。其最大特点是:具有应用于较大型的沟道治理,既具有控制沟壑侵蚀,防止沟道冲刷,又具有拦蓄径流,蓄存水源的作用。     

“气候变化、温室气体减排与土壤固碳固氮”专题征文通知

农业碳氮循环是全球碳氮循环中的重要组成部分,农业温室气体的减排对应对全球气候变化有重大意义。为了交流我国在农业碳氮循环领域的最新研究成果,本刊将集中刊登气候变化、温室气体减排与土壤固碳固氮方面的研究论文,包括：（1）农业温室气体减排的潜力与措施;（2）农业土壤固碳固氮新技术与措施;     

浙东固废拆解区污水灌溉对土壤多氯联苯含量的影响研究

在对浙东沿海某典型固废拆解区的水-土壤-农作物系统进行系统调查和分析的基础上,重点探讨了污水灌溉对土壤多氯联苯（PCBs）含量的影响程度,并通过建立数学模型,对污灌区土壤PCBs含量进行了预测。结果表明,研究区土壤、水体、底泥乃至农作物均检测出相当水平的PCBs,对当地的生态安全影响较大;经因子分析和对比分析发现,约有67.3%的土壤PCBs污染是由污水灌溉引起,污水灌溉对土壤污染的影响显著;在现有农田灌溉模式不变的情况下,污灌区的土壤PCBs含量将呈上升趋势,50a后含量将增加1倍。     

施肥对喀斯特地区植草土壤活性有机碳组分和牧草固碳的影响

通过盆栽试验,研究施肥对喀斯特地区植草土壤不同活性有机碳组分和牧草固碳的影响。试验处理包括CK（不施肥）、 N1 （N 150 mg/kg）、 N2 （N 250 mg/kg）、 N1P1 （P2O5100 mg/kg）、 N2P2 （P2O5150 mg/kg）、 N1P1K1 （K2O 70 mg/kg）、 N1P1K2 （K2O 105 mg/kg）和N2P2K1和N2P2K2。结果表明,与对照（不施肥）相比,施肥处理增加植草土壤有机碳、 微生物量碳和易氧化碳,有机碳日矿化量和累积矿化量以及牧草固碳量。其中N1P1K1处理土壤有机碳和易氧化碳最高,N1P1处理土壤微生物量碳最高,N2P2K1处理土壤可溶性碳最高,N2P2K2处理牧草地上部及根系固碳量、 有机碳日矿化量和累积矿化量均最高。综上,低量氮磷钾肥配施有利于土壤活性有机碳的积累,高量氮磷钾平衡配施牧草固碳效果最佳。     

小麦-玉米-大豆轮作下黑土农田土壤呼吸与碳平衡

农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,探讨农田生态系统的土壤呼吸与碳平衡对于科学评价陆地生态系统在全球变化下的源汇效应具有重要意义。基于中国科学院海伦农业生态实验站的长期定位试验,对不同施肥处理下黑土小麦-玉米-大豆轮作体系2005—2007年的作物固碳量与土壤CO2排放通量进行了观测,并对该轮作体系下黑土农田生态系统的碳平衡状况进行了估算。结果表明:在小麦-玉米-大豆轮作体系中,作物固碳量的高低表现为:玉米>大豆>小麦,平均值分别为6 513 kg(C).hm-2、4 025 kg(C).hm-2和3 655kg(C).hm-2。从作物生长季土壤CO2排放总量来看,3种作物以大豆农田生态系统的土壤CO2排放总量最高,平均值达4 062 kg(C).hm-2;其次为玉米,为3 813 kg(C).hm-2;而小麦最低,为2 326 kg(C).hm-2。3种作物轮作下NEP(净生态系统生产力)均为正值,表明黑土农田土壤-作物系统为大气CO2的"汇",不同作物系统的碳汇强度表现为玉米>小麦>大豆,三者的平均值分别为3 215 kg(C).hm-2、1 643 kg(C).hm-2和512 kg(C).hm-2。长期均衡施用氮、磷、钾化肥或氮、磷、钾化肥配施有机肥后,小麦、玉米和大豆农田生态系统的固碳量和土壤CO2排放总量均明显增加,并在氮、磷、钾配施有机肥处理下达到最高。不同的施肥管理措施将改变土壤-植物系统作为大气CO2"汇"的程度,总体表现为化肥均衡施用下NEP值较高,而化肥与有机肥配施下农田生态系统的NEP值较低。     

贵州主要作物固碳现状和潜力估算

近年来,农田土壤碳固定的研究已经成为国际全球气候变化研究的一个重要热点。为明确贵州农田主要作物固碳潜力,借鉴经验公式对贵州主要农作物碳固定和生产过程中的碳排放进行测算。结果表明,近10年贵州6种作物的总固碳量平均(1 151.16±62.99)万t.a-1,变幅为1 052.65万～1 268.28万t.a-1,呈波动变化缓慢增加趋势,主要作物间接碳排放量为(48.53±1.82)万t.a-1,变幅为45.87万～51.68万t.a-1,只相当于固碳量的4.21%。贵州农田作物的固碳潜力巨大。     

稻草及其制备的生物质炭对土壤团聚体有机碳的影响

向土壤中添加生物质炭已被认为是改善土壤质量,增加碳吸存的有效措施。通过模拟实验,利用同位素δ13C标记技术,研究稻草及其制备的生物质炭添加对土壤团聚体有机碳的影响。结果表明：稻草和生物质炭对土壤团聚体中新形成碳和原有机碳的影响截然不同。培养112 d,来自稻草或生物质炭的新碳主要进入到中团聚体（50 ~ 250 μm）中,比例为70.3% ~ 75.3%。与对照土壤相比,稻草添加显著促进了大团聚体（250 ~ 2 000 μm）原有机碳的分解（p <0.05）,但对中团聚体和微团聚体（<50 μm）原有机碳的影响并不明显,而生物质炭添加（SB250和SB350）则对大团聚体和中团聚体原有机碳没有显著影响,但SB250处理（土壤中加入250℃热解制备的生物质炭）显著抑制了微团聚体原有机碳的分解（p <0.05）,而SB350处理（土壤中加入350℃热解制备的生物质炭）的则无影响。对于同一粒级团聚体,稻草与生物质炭处理的区别,主要体现在新碳分配上,而对原有机碳的影响并不显著。     

牡蛎体液风味物质的GC-MS分析

用电子鼻和顶空固相微萃取气质联用法(HS-SPME-GC-MS)对不同加热温度的牡蛎体液风味物质进行分析,以探讨牡蛎体液挥发性成分与加工温度的关系.结果显示,电子鼻能够灵敏地检测到牡蛎体液在加热过程中气味的变化,新鲜牡蛎体液在加热到100℃和150℃时气味发生明显变化,利用GC-MS鉴定出体液中挥发性化合物主要有醛类、烃类、醇类、酮类、酯类和呋喃类等,它们的协同作用构成了牡蛎体液的特征风味;新鲜牡蛎体液以清新的果香为主(丙酸戊酯、D-丁香醛),略带肉香(反-4-癸烯醛),主要挥发性成分是醛类和酯类;100℃处理的牡蛎体液产生浓郁的花香和果香味(1-苯基-1,2-丙二酮、2-甲基-1-丁醇),肉香和焦香味增强(2-乙基呋喃、反-2-(2-戊烯基)呋喃),主要挥发性成分是酮类和呋喃类;150℃处理的牡蛎体液以浓郁的焦香和甜香为主(环己基丙酸甲酯、1-(2-呋喃)-1-丙酮),主要挥发性成分是酯类和杂环化合物.经不同温度处理的牡蛎体液可以弥补焙烤牡蛎风味的不足,掩盖一些不愉快的气味.