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DNDC模型在华北小麦-玉米两熟区农田适应性研究: 农业生态系统是个庞大复杂的体系,实验方法仅能针对其中的个别过程、时间进行研究,为了更好地预测并描述土壤生态系统的碳氮循环的时空特征,模型的作用是十分重要的。本文利用土壤有机碳、土壤碳密度、土壤呼吸和生物量碳对DNDC模型...; 张明园孔凡磊陈阜张海林; 关键词：DNDC模型土壤有机碳土壤碳密度土壤呼吸生物量碳; 文献传递

耕作方式对华北冬小麦田土壤微生物生物量碳分布特征的影响被引量：9: 2011年; 土壤微生物生物量碳(SMBC)反映了土壤有机碳(SOC)情况,其值大小代表了土壤肥力的高低,研究不同耕作方式SMBC的变化特征及其影响因素具有重要意义。试验于2001年在中国科学院栾城农业生态系统实验站开始,试验设置翻耕(CT)、旋耕(RT)、免耕(NT)三个处理。利用熏蒸提取-容量分析法研究了不同耕作处理2007～2008年冬小麦生育期的SMBC分布特征及影响因素。结果表明SMBC具有时空变化特征:在冬小麦生育期中,各SMBC处理均随着时间波动起伏,并在小麦返青期和扬花期达到峰值;空间分布上SMBC含量随土壤深度的增加而降低。不同耕作处理间差异显著,0～5 cm土层SMBC以NT最高,CT最低;5～10 cm土层RT与CT相当,NT最低;10～20 cm土层以CT最高,NT最低;20～30 cm各处理均较低,NT亦为最低。对不同处理SMBC层化率分析显示:NT具有明显的表层富集现象;RT处理0～10 cm SMBC分布均匀;CT处理0～20 cm SMBC分布均匀。对SMBC的影响因素分析表明:土壤有机碳是SMBC空间分布的主要影响因素,二者呈显著正相关。而土壤温度和土壤含水量是影响SMBC季节变化的主要外界因素。; 张明园黄光辉孔凡磊陈阜张海林; 关键词：免耕土壤微生物生物量碳土壤温度土壤有机碳

耕作措施对华北地区冬小麦田N_2O排放的影响被引量：15: 2011年; 为研究不同耕作措施对冬小麦田N2O排放的影响以及探明N2O排放季节性波动的原因,该研究选取河北栾城县中国科学院农业生态系统试验站不同耕作处理下冬小麦田为研究对象,利用静态箱法测定翻耕秸秆还田(CT)、旋耕秸秆还田(RT)和免耕秸秆还田(NT)下冬小麦田N2O的排放。结果表明,耕作初期72 h翻耕、旋耕及免耕处理N2ONT。CT、NT处理下N2O排放通量与0～20 cm各层次土壤温度呈极显著正相关。CT、NT处理表层0～5 cm土壤N2O排放通量与土壤充气孔隙度显著性负相关。NT处理土壤具有较高的C/N比,可能有利于减少N2O的排放。因此,华北冬小麦田采用NT能有效减少N2O排放。; 黄光辉张明园陈阜张海林; 关键词：温室气体 N2O 耕作碳氮比

耕作方式对华北农田土壤有机碳储量及温室气体排放的影响被引量：52: 2012年; 耕作方式能够改变土壤有机碳在土层中的分布,进而对土壤有机碳及土壤碳储量产生影响。该研究在模型调整的基础上选取了土壤有机碳(SOC)、土壤碳密度(SCD)、土壤呼吸(SR)以及生物量碳(BC)4个指标对DNDC(denitrification-decomposition)模型在华北麦-玉两熟农田的适用性进行验证,并用该模型模拟当地土壤碳储量(SCS)动态变化以及温室气体排放特征。结果表明,模型模拟值与实测值吻合良好,此模型可以适用于华北麦-玉两熟农田土壤有机碳的模拟研究;2001-2010年SOC和SCS逐年递增;对未来100a模拟发现,前15a旋耕(RT)和翻耕(CT)处理SOC增长迅速,而免耕(NT)SOC的剧烈增长趋势要持续近40a;对比各处理100a碳储量变化可知,前20aCT处理SCS最大,20a后NT处理SCS最大;各处理土壤全球变暖潜势(GWP)大小为CT>RT>NT。通过验证该文证明了DNDC模型可以较好地研究华北麦-玉两熟农田土壤碳循环;长久来看NT有利于农田SCS的积累以及GWP的降低。该研究能够为华北麦-玉两熟农作区固碳减排提供依据。; 张明园魏燕华孔凡磊陈阜张海林

耕作方式对长期免耕农田土壤微生物生物量碳的影响被引量：18: 2011年; 以华北冬小麦-夏玉米两熟区长期免耕土壤为研究对象,研究不同耕作方式(免耕、翻耕和旋耕)对长期免耕土壤微生物生物量碳(SMBC)的影响,为制定合理的轮耕制度提供依据。试验结果表明:长期免耕土壤进行耕作处理后SMBC的时空分布和稳定性产生显著变化。不同耕作处理SMBC含量在0～5 cm和5～10 cm土层变化明显,小麦起身期含量最低,收获期最高;深层SMBC变化不明显。免耕处理SMBC随土壤层次明显降低,且各土壤层次SMBC差异达显著(P<0.05)水平;翻耕、旋耕处理0～5 cm和5～10 cm土层间SMBC无明显差异,其他层次间差异显著(P<0.05)。从生育期平均值看,0～5 cm土层免耕处理SMBC含量较高,翻耕和旋耕处理则分别比免耕降低6.7%、6.1%;与免耕相比,5～10 cm土层SMBC翻耕、旋耕处理分别增加30.2%和20.7%(P<0.01),10～20 cm土层SMBC翻耕、旋耕处理比免耕增加48.1%(P<0.01)和10.5%(P<0.05)。在冬小麦生育期内,0～20 cm土层SMBC稳定性表现为翻耕>旋耕>免耕,20～30 cm土层SMBC稳定性表现为免耕>翻耕>旋耕。; 孔凡磊张明园范士超张海林陈阜; 关键词：免耕土壤免耕翻耕

应用耕作指数评价耕作措施对双季稻田土壤质量的影响被引量：13: 2011年; 【目的】采用耕作指数(TI)定量评价了耕作措施对双季稻田土壤质量的影响,旨在为选择合理的土壤耕作措施提供依据。【方法】试验始于2005年,在湖南省宁乡县设免耕(NT)、旋耕(RT)和翻耕(CT)3个处理,测定了2007、2008年水稻收获期0—20 cm土层有机质(SOM)、土壤容重(BD)、全氮(TN)及pH等理化性状指标,利用目的线性回归模型计算TI。【结果】有机质含量和土壤容重对双季稻田土壤质量影响显著,水稻产量与土壤有机质含量显著正相关(R2=0.45),与土壤容重显著负相关(R2=0.67);可通过测定有机质含量和土壤容重计算得到TI,TI=0.40 SOM'+0.60 BD',且与水稻产量呈显著正相关(R2=0.67),可作为选择耕作措施的依据。试验中3个耕作处理土壤质量均有不同程度的改善,TI变化表明试验期间NT处理初期土壤质量较差(TI=0.79),但其TI增加最快,免耕能有效地改善土壤质量。【结论】利用目的线性回归模型计算TI能够较准确的定量描述不同耕作措施下双季稻田土壤质量。免耕有利于土壤质量的改善。; 徐尚起张明园孙国峰汤文光陈阜张海林; 关键词：土壤耕作土壤质量有机质双季稻田

耕作措施对华北夏玉米田土壤温度和酶活性的影响被引量：17: 2012年; 为探讨长期耕作措施下华北平原夏玉米生长季土壤温度与酶活性的变化规律,本研究对四种耕作处理(免耕秸秆还田NTS,旋耕秸秆还田RTS,翻耕秸秆还田CTS和翻耕秸秆不还田CT)下土壤层次的温度和酶活性进行了测定和分析。结果表明:同一土壤层次的各耕作处理均从6:00-18:00呈现正弦波的变化特征;免耕、旋耕等保护性耕作处理在玉米的生育期内温度变化平稳,日均差均小于翻耕秸秆还田和翻耕秸秆不还田;免耕秸秆还田处理土壤酶活性最高,脲酶活性在夏玉米的3个生育期(播种期、大喇叭口期和收获期)分别高于翻耕秸秆不还田处理28.98%,35.62%和24.9%,碱性磷酸酶分别高32.7%,11.94%和10.39%,脱氢酶分别高27.53%,20.39%和30.53%,旋耕和翻耕秸秆还田处理3种酶的活性也明显高于翻耕秸秆不还田处理;旋耕与翻耕秸秆还田处理脲酶和碱性磷酸酶的差异不显著,脱氢酶的差异达到了5%的差异显著水平;通过研究表明在华北平原采用少免耕为主的保护性耕作措施,可以提高土壤酶活性,降低成本,提高经济效益。; 王福军张明园张海林陈阜; 关键词：耕作措施少免耕土壤温度脲酶脱氢酶

华北农田不同耕作方式的固碳效益评价被引量：12: 2012年; 为研究长期耕作措施下农田土壤碳储量以及潜在碳成本的情况,在中国科学院石家庄栾城生态系统试验站进行了长期耕作定位试验,设置免耕(NT)、旋耕(RT)和翻耕(CT)3个处理,并对各处理的固碳效益进行了评价。结果表明在秸秆还田、化肥投入的条件下各处理碳储量均呈现增长趋势,2004—2010年各处理间碳储量平均值由37 867.06增长到48 316.33kg/hm2,SCS的大小为CT>NT>RT;潜在碳成本NT、RT与CT分别为499.50,516.91和564.84kg/(hm2.a);通过效益评价可知,NT的生态效益最好,各处理间差异显著。RT的经济效益最好,与NT间差异不显著,但RT显著高于CT。建议华北麦玉两熟区农田优化当前农艺措施,提高机械覆盖面积,提升免耕作物经济产量,在此区域适当推广少免耕技术。; 王福军张明园张海林陈阜; 关键词：耕作方式土壤碳储量少免耕

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