刘坤平
- 作品数：20 被引量：138H指数：8
- 供职机构：中国科学院亚热带农业生态研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程生物学更多>>
- 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被引量：14
- 2012年
- 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。
- 林明月邓少虹苏以荣刘坤平李伏生
- 关键词：施肥喀斯特地区
- 秸秆还田替代化学钾肥对喀斯特峰丛洼地春玉米产量及土壤钾素的影响被引量：11
- 2017年
- 基于中国科学院环江喀斯特站2006年开展的玉米/大豆套作长期定位施肥试验,利用2010—2014年监测数据,研究等量氮磷钾投入条件下,不同处理[对照(不施肥,CK)、全量化肥(NPK)、秸秆还田替代30%化肥钾(C7S3)、秸秆还田替代60%化肥钾(C4S6)]间秸秆还田与化肥施用的效果差异,以期为喀斯特峰丛洼地农田生态利用秸秆还田替代化肥量提供科学依据。结果表明:1)施肥处理5年春玉米平均产量是不施肥处理的4.12~4.17倍,C7S3和C4S6处理产量分别是NPK处理的98.3%和98.7%,施肥处理玉米产量及秸秆量均随时间呈增长趋势。2)施肥使玉米秸秆中含钾量、春玉米籽粒吸收氮磷钾量均显著高于不施肥处理,但施肥处理间无显著差异(P>0.05)。3)在钾素回收率、钾素吸收利用率、钾肥农学利用率以及钾肥偏生产力方面,C7S3和C4S6处理与全量化肥NPK处理间均无显著差异(P>0.05)。4)NPK处理年均钾素盈余量为3.00 kg·hm^(-2),显著高于C7S3处理(-1.90 kg·hm^(-2));而C4S6处理钾素年均盈余量最大,为8.22 kg·hm^(-2),实际平衡盈余率为7.4%。5)与试验初期相比,不施肥处理土壤速效钾含量下降15.9%,施肥处理极显著增加了土壤中速效钾含量(P<0.01);5年间施肥处理间年均速效钾含量增幅大小依次为:NPK>C7S3>C4S6,各处理间差异不显著(P>0.05)。6)经过8年耕作,土壤缓效钾含量在CK和C4S6处理中分别下降10.9%和4.9%,NPK和C7S3处理分别增加1.3%和22.4%。综上所述,秸秆还田替代部分化肥钾的施肥措施运用在喀斯特峰丛洼地可在保持春玉米较高产量的同时,维持土壤钾素动态平衡;其中60%秸秆钾替代量更有利于维持钾素表观平衡,而30%的秸秆钾还田量则更有利于土壤缓效钾的积累。
- 傅伟刘坤平陈洪松陈香碧林海飞张伟张伟
- 关键词：喀斯特峰丛洼地秸秆还田春玉米钾素平衡
- 喀斯特常绿落叶阔叶林死亡个体空间分布格局及生境关联
- 2022年
- 树木死亡在森林动态中发挥着重要作用,环境因子是影响树木死亡的重要因素。为了阐明喀斯特常绿落叶阔叶林死亡个体空间分布格局及其与环境的相关性,本研究以木论25 ha森林动态监测样地的两次木本植物调查数据为基础,分析了死亡个体的物种组成、径级结构、分布格局及其与生境的关联。结果表明,样地内共有死亡个体17,306株,隶属57科130属194种;其中,死亡率排名前三的科和属分别为八角枫科、蔷薇科、大风子科以及山麻杆属(Alchornea)、火棘属(Pyracantha)、八角枫属(Alangium);在物种水平上,山麻杆(Alchornea trewioides)、毛桐(Mallotus barbatus)、野桐(Mallotus japonicus)等死亡率较高。样地内死亡个体的平均胸径为3.83 cm,最大47.11 cm;径级分布呈倒“J”型。从分布格局来看,样地内大部分死亡个体在0–50 m的尺度上呈聚集分布,部分大径级树木死亡个体趋向于随机分布。生境关联分析发现,个体死亡率与山顶、陡坡、缓坡、洼地呈正关联的物种数分别为41种、13种、41种和38种,呈负关联的物种数分别为38种、67种、33种和10种,与各生境无关联的物种数分别为4种、3种、9种和35种;多度排名前20的物种其个体死亡率均与4种生境类型呈现出正关联或者负关联;不同径级个体死亡率都与山顶生境呈正关联,与缓坡生境呈负关联,其中5 cm≤DBH<10 cm和10 cm≤DBH<15 cm个体死亡率均与洼地生境呈正关联;DBH≥15 cm个体死亡率与陡坡生境呈正关联,与洼地生境呈负关联。在喀斯特亚热带常绿落叶阔叶林中,死亡个体空间分布格局总体表现为聚集分布,树木死亡受生境作用的影响较大。
- 鲁梦珍曾馥平宋同清宋同清彭晚霞张浩张浩谭卫宁刘坤平
- 关键词：径级结构
- 秸秆还田配施氮肥对喀斯特农田微生物群落及有机碳矿化的影响被引量：22
- 2019年
- 秸秆还田配施氮肥是调控农田土壤有机碳转化的重要措施,为认知秸秆配施氮肥对秸秆和长期施肥土壤有机碳矿化的作用机制,选取喀斯特长期施肥定位试验3种土壤(不施肥、无机肥、秸秆与无机肥配施),采用室内培养结合^(13)C示踪技术,设置不添加秸秆(对照组)及添加秸秆配施3种氮素水平处理(0、214. 0和571. 0 mg·kg^(-1),以干基土计),研究^(13)C标记的秸秆和土壤有机碳的矿化及其机制.结果表明,长期施肥土壤的秸秆CO_2排放量均显著高于不施肥土壤,且氮素水平显著影响不施肥土壤的秸秆有机碳矿化;长期施肥土壤激发效应均显著低于不施肥土壤,且低水平氮素配施降低秸秆添加引起的正激发效应,高水平氮素反而增大. PCA分析表明长期施肥、秸秆还田配施氮肥均显著改变土壤微生物群落,其中秸秆与氮素配施显著增加土壤总PLFAs、细菌和真菌PLFA摩尔质量浓度(与对照相比,增幅分别为40. 3%～53. 0%、41. 1%～62. 6%和60. 5%～148. 6%),但氮素水平影响不显著,土壤G^+/G^-降低并稳定在0. 8左右.结构方程模型结果表明,秸秆还田配施氮肥增加土壤DOC含量、影响土壤革兰氏菌群落结构,从而影响秸秆和土壤有机碳矿化.上述结果表明秸秆还田配施低水平氮肥有利于提升喀斯特农田土壤固碳能力.
- 徐学池苏以荣王桂红刘坤平胡亚军陈香碧郑小东何寻阳
- 关键词：氮素秸秆还田长期施肥同位素
- 喀斯特常绿落叶阔叶林木本植物功能性状变异及其适应策略
- 2023年
- 叶片功能性状能反映植物对环境的高度适应能力和复杂生境下的自我调控能力,同时也能反映植物的基本特征和对资源的有效利用率。以木论国家级自然保护区喀斯特常绿落叶阔叶林144种优势木本植物为研究对象,测定其叶厚(LT)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶长宽比(L/W)、叶组织密度(LTD)叶片形态性状和12种叶元素性状特征及变异程度,并探讨植物对喀斯特生境的适应策略。结果表明:17个性状变异程度不同,其中叶面积变异系数最大,达到133.31%,叶片碳变异系数最小,为7.73%,叶元素变异程度普遍高于叶形态性状变异程度。不同叶习性物种间叶厚、比叶面积、叶长宽比、叶氮含量性状差异达到显著水平。部分叶性状呈显著相关,得到一系列最佳功能性状组合,体现植物对喀斯特地区特殊生境的适应性。沿着性状贡献率较高的PC1轴,能够定义出叶经济谱,大部分常绿植物采取经济保守策略,而大部分落叶植物则聚集在资源获取的一侧。相较于邻近非喀斯特地区,喀斯特地区植物有较小的LA、SLA。这些结果体现了喀斯特地区植物叶片形成的不同叶性状特征,以及分布于经济谱两端的常绿和落叶植物的不同资源获取策略,揭示了植物对生境的适应策略,可为喀斯特地区的植被恢复提供科学指导。
- 隆庆之杜虎苏樑曾馥平曾馥平彭晚霞刘坤平彭晚霞
- 关键词：叶性状生活型
- 施肥对喀斯特地区植草土壤碳库管理指数及酶活性的影响被引量：13
- 2014年
- 为了解施肥对喀斯特地区土壤有机碳积累及平衡的影响,通过田间试验,研究不同施肥处理对植草土壤活性有机碳含量、碳库管理指数及土壤酶活性（淀粉酶、蔗糖酶和脲酶）的影响。结果表明,施肥对植草土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响显著,但是对3种土壤酶活性的影响不一致。与不施肥相比,施肥提高土壤活性有机碳和碳库管理指数,以N2PK处理提高土壤活性有机碳含量最为明显,提高幅度达到695.6%;低N（N1）处理提高土壤淀粉酶活性8.65%-13.80%,而高N（N2）处理提高土壤淀粉酶则不明显,且N2P处理降低17.94%;各施肥处理土壤蔗糖酶活性降低2.55%-26.97%;单施氮肥和N2P处理提高土壤脲酶活性87.67%-169.03%,而N1P处理降低土壤脲酶活性。研究结果可为喀斯特地区牧草科学施肥及农田固碳减排提供理论依据。
- 邓少虹林明月李伏生苏以荣刘坤平
- 关键词：施肥活性有机碳碳库管理指数土壤酶
- 不同作物和施肥方式对新垦石灰土土壤肥力的影响被引量：16
- 2013年
- 基于长期定位实验,分析了开垦初期石灰土土壤养分的变化特点及其对耕作管理方式的响应,结果发现:开垦初期,喀斯特坡地石灰土有机质(SOM)表现出急剧丢失的特征,在开垦后的第二年和第四年坡地玉米地SOM的损失率分别达42%和40%,坡地牧草地SOM的损失率分别达19%和35%;玉米地SOM的丢失量和丢失比例明显大于牧草地,说明牧草地的免耕种植和较大的根系生物量在一定程度上有利于遏制石灰土SOM的快速丢失;不同养分对开垦和施肥管理的响应不同,SOM和碱解氮(AN)对开垦响应最为强烈,均在开垦后降低或显著降低。磷(P)和钾(K)则对施肥管理的响应更为明显,在有施肥投入情况下,土壤P、K逐年升高;施用有机肥(农家肥和秸秆)有利于石灰土SOM和相关养分含量的提高,是一种更加环境友好的农田生态系统管理方式。相对于使用秸秆的处理,施用农家肥更有利于石灰土SOM和K的积累。
- 张伟张伟陈洪松苏以荣王克林林海飞
- 关键词：喀斯特峰丛洼地土壤退化土壤肥力石灰土
- 喀斯特不同土地利用方式和生态恢复模式的土壤磷素特征被引量：4
- 2022年
- 为了探究不同土地利用方式和生态恢复模式对喀斯特地区土壤磷素循环特征的影响,选择长期控制试验样地的3种土地利用方式(果树林(枇杷)、牧草地、退化干扰地)和4种生态恢复模式(常绿林、落叶林、常绿落叶混交林、自然恢复林)作为研究对象,分析了土壤磷素(全磷(TP)、有效磷(AP))含量、微生物生物量磷(MBP)变化及其与pH和有机碳(SOC)、全氮(TN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、硝态氮(NO_(3)^(-)-N)、交换性钙(Ca)、镁(Mg)含量、微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)的关系。结果显示:持续开发利用的土地土壤TP含量均高于生态恢复模式的土地,而MBP正好相反。在3种持续开发利用的土地中,牧草地土壤TP和AP含量显著高于果树林和退化干扰地,而MBP最低;果树林的土壤MBP最高,退化干扰地的土壤TP和AP含量最低。在4种生态恢复模式中,自然恢复林和落叶乔木林土壤AP含量和MBP显著高于常绿落叶混交林和常绿乔木林,TP含量则变化不大。土壤TP与SOC、TN和交换性Ca呈显著正相关,AP与pH、MBC、MBN、MBP和交换性Mg呈显著正相关,MBP与交换性Ca和Mg、MBC和AP呈显著正相关。冗余分析发现,土壤MBC、MBN是影响3种土地利用方式和4种生态恢复模式土壤磷素含量变化的主要因子,说明在喀斯特地区不同土地利用和恢复方式中,土壤微生物活动对土壤磷素有效性变化具有重要影响。另外,在3种持续利用的土地中,果树林的土壤下TP、AP和MBP含量较高,更接近于生态恢复模式下土壤状况,意味着这是较好的土地利用方式;4种生态恢复模式中,落叶乔木林的土壤TP、AP、MBP均高于常绿落叶混交林和常绿乔木林,更接近于自然恢复林。为了使生态系统更快恢复,可以在植被恢复区人为配植更多的落叶树种。
- 钱前章润阳刘坤平梁月明张伟潘复静
- 关键词：土地利用生态恢复土壤磷素
- 长期施肥对西南喀斯特区玉米—大豆轮作根际和非根际土壤氮形态及酶活性的影响被引量：3
- 2022年
- 依托中国科学院环江喀斯特农业生态试验站玉米—大豆轮作长期施肥定位试验,研究长期不同施肥策略下作物根际和非根际土壤氮形态及酶活性特征,为提高喀斯特地区农田氮肥利用效率和改善农田生态环境等提供科学依据。试验包括不施肥(Control)、单施化肥(NPK)、70%NPK+30%秸秆(LSNPK)、70%NPK+30%牛粪(LMNPK)、40%NPK+60%秸秆(HSNPK)、40%NPK+60%牛粪(HMNPK)6个处理。结果表明,施肥对土壤氮形态和酶活性的影响因农田作物类型而异。与不施肥处理相比,施肥处理提高了玉米季非根际土壤和大豆季根际土壤硝态氮含量。根际土壤硝态氮含量整体低于非根际。施肥处理除增加大豆根际土铵态氮含量外,对玉米季根际和非根际土壤铵态氮含量无显著影响。土壤微生物生物量氮(MBN)含量对施肥响应不显著,大豆季土壤MBN含量整体要低于玉米季土壤。与不施肥处理相比,施肥处理未对玉米季土壤乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)活性产生显著影响,而显著提高了大豆季非根际土壤NAG活性。亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性变化对施肥响应不敏感。相关性分析结果表明,土壤含水量是影响硝态氮含量的关键因子。NAG和LAP活性与有机碳和全氮含量间相关性不显著,说明喀斯特农田土壤氮转化酶活性不受底物限制。可见,西南喀斯特地区农田土壤氮形态及酶活性对长期施肥的响应特征有别于其他地区,有必要结合区域气候条件、地质背景以及耕作习惯制定科学合理的施肥策略。
- 罗焱霞肖孔操赵易艺苏以荣刘坤平王华
- 关键词：轮作施肥根际喀斯特地区
- 喀斯特不同土地利用方式和恢复模式对土壤酶活性C:N:P比值的影响被引量：2
- 2022年
- 为探究喀斯特地区不同土地利用方式和生态恢复模式对土壤酶活性及其碳(C):氮(N):磷(P)比值的影响,该文在广西环江县的中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站长期定位观测试验地选取了3种土地利用方式[退化干扰地、牧草地和果树(枇杷)林地]和4种恢复模式(常绿乔木林、落叶乔木林、常绿落叶混交林和自然恢复林)作为研究对象,分析了4种土壤酶[β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、β-1,4-N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和碱性磷酸酶(ALP)]的活性和C:N:P比值变化与土壤生态因子之间的关系。结果表明:(1)恢复模式土壤的4种酶活性均高于土地利用方式。在不同土地利用方式中,牧草地4种酶的活性、C:P和N:P比值高于其他两种土地利用方式;在不同恢复模式中,落叶乔木林的βG和ALP酶活性显著高于自然恢复林和常绿乔木林,常绿乔木林的NAG酶活性显著高于其他3种恢复模式,而落叶乔木林的酶活性C:P比值和常绿落叶混交林的酶活性N:P比值均显著低于其他3种恢复模式。另外,酶活性计量比值矢量角度分析显示,所有土地利用和恢复模式受磷限制。(2)4种酶活性均与土壤有机碳(SOC)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量呈显著正相关,与全磷(TP)含量呈显著负相关;βG酶活性与速效磷(AP)含量呈显著正相关,ALP酶活性与全氮(TN)含量呈显著正相关。(3)冗余分析(RDA)显示,土壤TP、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和AP含量分别解释了土壤酶活性和C:N:P比值变化的38.3%、9.5%、9.3%和8.0%。综上认为,喀斯特不同土地利用和恢复模式中土壤磷限制普遍存在,意味着土地利用开发和恢复过程中磷的赋存和转化是土壤质量改善的重点。另外,牧草地、常绿落叶混交林和落叶乔木林相对于其他土地利用和恢复模式具有较高的土壤酶活性和C:P比值以及AP含量,表明牧草和落叶植物可能对喀斯特土地
- 章润阳钱前刘坤平梁月明张伟靳振江潘复静
- 关键词：土地利用土壤酶活性
