中国科学院战略性先导科技专项(XDA05050502)
- 作品数：8 被引量：139H指数：6
- 相关作者：李发东李运生欧阳竹赵广帅姜学兵更多>>
- 相关机构：中国科学院中国科学院研究生院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项中国科学院“百人计划”国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程更多>>
- 农田生态系统中土壤有机碳与团聚体相互作用机制的研究进展被引量：9
- 2015年
- 土壤有机碳和土壤结构是衡量土壤地力的重要指标,同时也是影响土壤稳定性和生产力的主要因素。土壤有机碳对团聚体的形成和稳定具有重要作用,而土壤团聚结构对土壤有机碳的累积与分解具有显著影响。回顾了有机碳影响团聚体形成稳定作用的模式模型;归纳了土壤团聚体对有机碳累积的保护作用机制。在总结土壤有机碳和土壤团聚体相互作用机制的基础上,探讨了农田管理措施对土壤有机碳和团聚体的影响,并概括了目前国际上相关研究的新技术。并在此基础上,提出了在该领域研究中存在的问题,以期为中国土壤地力的持续提升研究提供参考。
- 赵金花张丛志张佳宝
- 关键词：土壤有机碳土壤团聚体
- 长期施肥对土壤有机质积累的影响被引量：38
- 2012年
- 20年的NPK施肥定位试验,有利于深刻揭示土壤肥力特征与营养平衡规律。以位于黄淮海平原的中国科学院禹城综合试验站为例,探讨和估算了长期定量施肥对冬小麦(Triticusp aestvum L.)、夏玉米(Zea Mays L.)生长和土壤有机质(SOM)的影响。结果表明,长期的N、P肥配施或N、P、K均衡施肥,可显著增加SOM储量,并且后者要优于前者;SOM增加主要集中在0～20 cm深度的土层,40～60 cm基本不变;生物量对SOM储量变化影响明显,NPK,NP处理作物生长良好,作物残体输入明显优于其他处理;0～40 cm可以代表该区用以计算土壤固碳潜力,并且在N、P、K均衡施肥条件下,0～40 cm土层中SOM储量长期以来持续增加,并未达到上限,每年的平均固碳速率(以C计)达182.8 kg·hm-2,约是全球平均水平的1.5倍,全国平均水平的1.1倍。华北平原若按N、P、K均衡施肥,农田土壤每年固碳潜力将达到1.6～2.4 Tg·a-1。
- 赵广帅李发东李运生张妍欧阳竹田振荣
- 关键词：施肥处理华北平原固碳潜力
- GIS空间插值模拟法与土壤类型法估算比较土壤碳储被引量：7
- 2014年
- 为研究GIS空间插值模拟与土壤类型法估算土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）储量的适用性是否一致，该文以山东省3个典型县为例，通过实地取样，采用GIS空间插值模拟和土壤类型法计算0～20 cm SOC储量以及分析土壤有机碳密度（soil organic C density，SCD）空间分布，比较GIS方法与土壤类型法计算县域尺度C储量的差异，验证GIS空间插值模拟的适用性。结果表明：1）依据GIS空间插值和土壤类型法获得的3个典型县0～20 cm土层SOC储量分别为：平邑3.88、3.93 Tg，莱阳3.54、3.57 Tg，禹城2.78、2.86 Tg；估算的平均SCD为：平邑2.2、2.23 kg/m2，莱阳2.08、2.1 kg/m2，禹城2.74、2.82 kg/m2；2）在满足一定采样量的条件下，两种方法在计算县域尺度上C储量时，结果基本一致，但GIS空间插值模拟与土壤类型法相比，更能突显SCD空间分布特征及空间递变规律，更利于分析不同因素对 SCD 空间分布的影响。该文可为缺失土壤类型分类或土地变更频率高区域的C储量计算提供依据。
- 赵广帅李发东李运生李静欧阳竹
- 关键词：土壤碳有机碳密度
- 免耕对华北地区潮土碳库特征的影响被引量：2
- 2012年
- 以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦-夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象,系统研究免耕条件下土壤总碳(TC)、有机碳(SOC)、无机碳(SIC)的变化,为进一步评价免耕措施对华北地区潮土碳库的影响提供数据支持。研究设置免耕秸秆覆盖(NTRC)、免耕施用有机肥(NTRR)、常规耕作(CT)3种处理,分析表层(0-20cm)及深层(20-60cm)土壤TC、SOC及SIC的变化特征和影响因素。主要结果为:NTRC和NTRR能够增加0-20cm土层TC含量及储量,但降低20-60cm土层TC含量及储量,0-60cm总碳储量表现为NTRC>CT>NTRR;与CT相比,NTRC能够显著增加0-20cm而降低20-60cm土层SOC含量及储量,NTRR增加了0-5cm土层SOC含量及储量,在5-60cm则呈降低趋势,0-60cm土层SOC储量表现为CT>NTRC>NTRR;NTRC增加了0-60cm土层SIC储量,而NTRR则影响较小。TC与SOC呈显著正相关(P<0.05),而与SIC呈显著负相关(P<0.05),说明总碳的变化趋势与SOC一致,与SIC相反。
- 姜学兵侯瑞星李运生欧阳竹张妍Wilson V.Glenn李汉侠
- 关键词：免耕秸秆覆盖土壤无机碳
- 免耕对土壤团聚体特征以及有机碳储量的影响被引量：55
- 2012年
- 以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象,研究免耕条件下土壤水稳性团聚体和有机碳储量的变化,为进一步评价免耕措施对黄淮海平原土壤结构和质量的影响提供科学依据。设置免耕（NT）、免耕秸秆不还田（NTRR）、常规耕作（CT）3种处理,分析土壤表层（0-20 cm）及深层（20-60 cm）水稳性团聚体分布特征、土壤有机碳以及团聚体有机碳的变化和相互关系。研究结果表明：由于减少了对土壤的破坏以及增加了秸秆还田和有机肥的施用,与常规耕作相比,NT和NTRR可提高表层土壤有机碳含量和储量、水稳性团聚体平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）,以及大团聚体有机碳的含量和储量。其中,秸秆覆盖比施用有机肥对表层土壤有机碳储量和0.25-2 mm团聚体有机碳储量的提高具有更显著的作用。与表层不同,深层土壤有机碳和大团聚体有机碳的含量和储量表现为NT〈NTRR〈CT,说明与CT相比,NT和NTRR不利于深层土壤有机碳的积累,与秸秆覆盖相比,施用有机肥对深层有机碳的积累更有利。从整个剖面（0-60 cm）来看,NT和NTRR处理土壤总有机碳储量低于CT。各处理土壤总有机碳与0.25-2 mm水稳性团聚体有机碳关系最为密切,说明该粒级团聚体有机碳能够指示土壤总有机碳的变化。
- 姜学兵李运生欧阳竹侯瑞星李发东
- 关键词：免耕秸秆覆盖土壤有机碳水稳性团聚体有机碳储量
- 灌溉对农田土壤有机碳影响研究进展被引量：17
- 2012年
- 土壤有机碳(SOC)是地球陆地生态系统最重要和活跃的碳库,同时又是土壤肥力和基础地力的重要的物质基础,它对于提高作物产量,减缓温室气体排放具有重要作用。灌溉农业对世界农业发展至关重要,灌溉是SOC含量变化的重要驱动因素之一。通过总结国内外有关SOC研究,在综合阐述农田SOC积累的影响因素基础上,重点探讨了灌溉对SOC的影响,分析了影响机理,指出影响SOC变化的因素很多,灌溉主要从降低土壤水分限制,改变土壤理化性质,影响微生物活动、淋滤作用及对土壤盐分的影响等方面对SOC产生作用,但不同土壤类型及发育阶段、不同灌溉水质、不同灌溉年限、不同气候以及其他环境条件下作用结果不同。目前大多数灌溉对SOC影响的研究缺乏机理之间内在关系的认识,模型模拟缺乏验证数据。未来应综合研究各影响因子的相互作用机理,以流域和气候区的划分为基础,选择合适的时间尺度,明确灌溉水质、气候、土壤类型等因素的综合影响,注重实测数据的积累,获得长期监测数据以期对长期灌溉地区SOC进行评价。
- 李发东赵广帅李运生李静欧阳竹
- 关键词：灌溉农田土壤有机碳影响因素
- 刈割对华北平原人工草地土壤呼吸速率的影响被引量：5
- 2012年
- 根据中国科学院禹城综合试验站牧草生态试验场土壤呼吸测定数据,分析了刈割前后3年生和6年生苜蓿、白三叶及小黑麦4种人工草地土壤呼吸日变化特征及刈割对草地土壤呼吸速率的影响。结果表明:①刈割前不同牧草地的土壤呼吸强度差异明显,依次为3年生苜蓿>6年生苜蓿>白三叶>小黑麦,刈割后不同牧草地的土壤呼吸强度相差不大,土壤呼吸速率在3.0～3.5μmol CO2.m-2.s-1之间;②刈割前不同牧草地的土壤呼吸日变化不相同,6年生苜蓿与小黑麦草地刈割前土壤呼吸速率由9:00开始逐渐增强,在12:00～16:00之间持续较高,以后逐渐下降,3年生苜蓿与白三叶草草地土壤呼吸速率在9:00～12:00之间逐渐升高,12:00到达峰值,之后逐渐下降;③与刈割前相比,4个处理牧草刈割10 d后其草地的土壤呼吸速率下降了30%～40%;④刈割前后Q10值在1～2.32之间,平均值为1.37,刈割前平均值为1.63,刈割后平均值降为1.10。
- 孙振中王吉顺潘国艳欧阳竹李发东程维新
- 关键词：土壤呼吸速率刈割华北平原
- 黄河下游灌区土壤碳储量及碳密度分布被引量：6
- 2014年
- 土壤碳（C），特别是土壤有机碳（SOC），对于提高作物产量和减少温室气体排放具有重要影响，深入理解 SOC 空间分布特征对于未来区域生态环境和农业的可持续发展也具有重要作用。黄河下游引黄灌区是我国重要的粮、棉生产基地，具有50年以上的引黄灌溉历史，长期引黄灌溉对区域土壤C储量和分布的改变毋庸置疑。以往关于土壤C的估算多集中于较大尺度，受采样数据量和大区域环境因素复杂变异影响，结果经常出现较大差异，并且对于大型水利灌溉对土壤 C 分布的长期影响研究较少，尤其对于我国黄河下游引黄灌区土壤 C 分布的研究稀缺。本文通过收集黄河下游鲁、豫灌区相关统计资料，灌区土壤、水文资料等，分7层（0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm）采集0～1 m剖面土壤样品，利用GIS空间差值、空间统计方法，分析不同土层、土地利用、土壤类型碳储量和碳密度（CD）空间分布特征，为研究区长期引黄灌溉条件下生态农业的发展提供依据。结果表明研究区（面积54153 km2）1 m土层总碳（TC）储量为1045.13 Tg，SOC储量达815.76 Tg，其0～20 cm，20～40 cm，40～60 cm，60～80 cm和80～100 cm分别占23.44%，20.06%，18.95%，18.83%，18.72%。估算1 m土层耕地和荒地SOC储量分别约为610 Tg和18.99 Tg，而草地和林地仅为25.97 Tg和16.41 Tg；不同土壤成土类型之间，半水成土所占的比例最大（约77.82%），初育土最小（约5.49%）。1 m土层平均总碳密度（TCD）为（19.37±1.48） kg·m^-2，而平均有机碳密度（SCD）为（15.12±1.14） kg·m^-2，其变化范围从荒地的（14.98±0.91） kg·m^-2到林地的（16±1.15） kg·m^-2，同一或不同土地利用类型各层储量变化略有不同，主要是受人类活动、植被凋落物输入以及地下水环境等影响。不同的土壤类型间SCD则介于�
- 赵广帅李运生高静李发东
- 关键词：碳储量碳密度引黄灌区土地利用土壤类型
