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小麦-玉米-大豆轮作下黑土农田土壤呼吸与碳平衡 总被引:5,自引:1,他引:5
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。 相似文献
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农田土壤有机碳固存的主要影响因子及其稳定机制 总被引:8,自引:2,他引:8
农田生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分,在陆地生态系统碳循环过程中发挥重要作用。明确影响农田土壤有机截获的主要因素及土壤固碳的稳定机制,有助于控制和加强农田土壤碳库的固碳潜力,以及正确评价农业生产对全球气候变化的影响。因此,本文综合论述了影响农田土壤碳含量的自然和人为因素,详细阐述了土壤碳固定的物理、化学和生物稳定机制。并总结了已有研究的不足,对今后土壤固碳研究中的热点问题进行了展望。认为从土壤微生物学角度出发,深入研究微生物在土壤有机碳循环中的作用机制,并将地上部和地下部生态系统联系起来探讨土壤碳素稳定性机制更具有重要的意义。 相似文献
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采用静态箱一气象色谱法,对黑土区3种不同土地利用方式(草地、裸地和农田)下土壤氧化亚氮(N:O)的排放特征及其与土壤温度和土壤水分的关系进行研究。结果显示:试验监测期间(2011年5月27日-9月30日),不同土地利用方式下,土壤N:0累积排放量分别为草地52.08mgN·m^-2裸地64.43mgN·m^-2农田70.16mgN·m^-2,农田土壤N:O累积排放量比草地和裸地分别高出35%和9%,草地、裸地和农田的N2O平均排放通量分别为16.56、20.36、21.44μgN·m^-2·h^-1。草地和裸地中,土壤N2O排放通量与土壤温度和土壤水分(充水孔隙度,WFPS)相关性均不显著,但在农田中,土壤N20排放通量与土壤温度(5cm和10cm)和土壤水分(5cm)均呈显著正相关(P〈0.05)。另外,土壤N2O累积排放量与土壤硝态氮和矿质氮含量均呈正相关关系。研究表明,黑土草地开垦可促进土壤N2O的排放,且不同土地利用方式下土壤N2O排放的主要影响因子不同。 相似文献
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绿洲-荒漠交错带不同沙丘土壤水分时空动态变化规律 总被引:9,自引:1,他引:9
绿洲-漠交错带是植被恢复的一个重要区域,而植被恢复的关键又是了解沙丘土壤水分的变化规律。从2003年10月到2004年10月,对甘肃省张掖绿洲-荒漠交错带沙丘土壤水分进行了连续观测,并研究了生态垫在沙漠治理中的应用。结果表明:土壤水分时空动态变化主要受降雨、植被以及地表覆盖等因素的影响,沙丘土壤水分月变化滞后于降水变化。沙丘剖面土壤水分变异系数随土层深度的增加而减小,铺设生态垫减小了沙丘土壤水分的空间变异(CV=4.43%),流动沙丘0~40cm的含水量(0.19%~1.27%)低于固定沙丘(1.61%~1.75%),而其它各层的含水量(1.52%~1.73%)都高于固定沙丘(1.11%~1.38%);流动沙丘含水量(1.27%~1.73%)从上部到下部依次升高,而固定沙丘(1.75%~1.11%)则与此相反;利用标准差和变异系数对沙丘土壤水分垂直变化进行分层,得出了土壤水分剖面分别为速变层、活跃层和次活跃层,并运用相关分析方法分析了生态垫覆盖下沙丘各层间土壤含水量及其与沙丘剖面平均含水量的关系。研究初步认为,生态垫能有效地保持沙丘土壤水分,将为沙漠治理提供一种新型的治沙模式。 相似文献
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低分子量根系分泌物对土壤微生物活性及团聚体稳定性的影响 总被引:11,自引:3,他引:8
以黑土为供试土壤,采用化学试剂模拟根系分泌物进行室内培养试验,研究低分子量根系分泌物及主要组分对土壤微生物活性及团聚体稳定性的影响.结果显示,与对照相比,低分子量根系分泌物及主要组分短期内均显著提高了土壤微生物的活性,促进了>250μm大团聚体,尤其是>2 000μm团聚体的形成,显著增强了土壤团聚体的稳定性.低分子量根系分泌物中葡萄糖组分有利于土壤中细菌的生长,从而在细菌活动的驱动下,促进了微团聚体的形成;苹果酸和谷氨酸组分则有利于真菌的生长和繁殖,在真菌菌丝网络的缠绕和牯结作用下,促使微团聚体进一步胶结形成大团聚体.因此,低分子量根系分泌物中各主要组分共同参与并影响土壤的团聚化过程,改善根际微区土壤的结构,以利于植物根系的生长. 相似文献
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兰州市南北两山三种绿化树种光合特性研究 总被引:3,自引:1,他引:3
利用LI-6200便携式光合测定仪(美国)对兰州市南北两山侧柏、油松、柽柳等3种绿化树种在自然条件下的光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)、光合有效辐射(PAR)、空气相对湿度(RH)、大气温度(T)和水分利用效率(WUG)进行了测定.结果表明,侧柏、油松、柽柳的光合日进程均呈“双峰”曲线,出现明显的光合“午休”现象;气孔导度日变化曲线呈“W”型;蒸腾速率呈单峰;水分利用率最高值出现在上午较早时分.对3种树的光合速率和蒸腾速率与影响因子进行相关分析及逐步回归分析表明,各树种光合速率和蒸腾速率的回归方程分别为,侧柏:Pn=0.006PAR+1.176RH,E=1.120T;油松:Pn=0.010PAR,E=1.004T+0.482RH;柽柳:Pn=0.015PAR,E=0.757T+0.566RH-8.397Gs.对植物光合速率和蒸腾速率影响程度最大的因子主要是光合有效辐射和空气相对湿度,因此在干旱季节进行灌溉时,应选择喷灌,提高空气相对湿度,减少植物的蒸腾速率. 相似文献
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化肥配施不同剂量有机肥对黑土团聚体中有机碳与腐殖酸分布的影响 总被引:7,自引:2,他引:7
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土壤有机碳(SOC)矿化是陆地生态系统碳循环的重要过程之一,其对全球气候变化的响应与土壤二氧化碳排放是源或者汇密切相关。明晰不同生态系统SOC矿化受温度变化的影响机制,对于预测温室气体排放,管理土壤碳平衡具有重要意义。不同生态系统SOC含量和质量显著不同,其底物的养分供应能力影响着土壤微生物的群落组成,而这些因素的交互作用通过直接或者间接生物化学过程调控土壤有机碳矿化温度敏感性(Q10),目前缺少一致性结论。多数研究结果表明,不同生态系统的SOC含量与温度敏感性之间呈现正相关关系,这一结果意味着SOC含量的变化与温度敏感性的变化趋势一致;而有关土壤有机碳质量对温度敏感性影响的研究结果均显示二者呈现负相关关系,遵循着“碳质量-温度”假说;区分外源物分解与土壤本身SOC矿化对Q10的贡献,可以在一定程度上更准确的解析Q10值的变化原理;温度敏感性对微生物特性的响应主要体现微生物群落结构变化,主导群落的变化往往会导致温度敏感性的变化。影响SOC矿化及其Q10的因素并不是单一的,而是多因素耦合效应,明确不同... 相似文献
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不同植物根际土壤团聚体稳定性及其结合碳分布特征 总被引:4,自引:1,他引:4
以大豆(S)、玉米(M)、小麦(W)和草本植物(GL)的根际土和裸地(BL)作为处理,研究了不同植物根际土壤团聚体组成、稳定性以及团聚体结合碳的分布。结果表明,草地以水稳性大团聚体(>0.25 mm)占绝对优势,比例达85.9%;与草地相比,农田三种作物处理显著降低了大团聚体的比例,质量分数为68.7%;裸地大团聚体比例(55.7%)最小,尤其是>2 mm的团聚体仅占3.5%。团聚体水稳定性草地最高,裸地团聚体水稳定性最差,农田三种作物处理居中。玉米、小麦和大豆三种作物根际土壤团聚体在组成上并无显著差异,而玉米根际土壤团聚体稳定性显著高于小麦和大豆。草地团聚体结合碳量最高,为36.0g kg-1土,比农田(平均33.9 g kg-1土)和裸地分别高出5.8%和16.7%。大团聚体(>0.25 mm)是有机碳存储的主要部分,因此保护和维持这部分团聚体的数量和稳定性对于抵押CO2排放和土壤肥力的可持续发展具有重要意义。 相似文献