梁超
- 作品数：23 被引量：298H指数：7
- 供职机构：中国科学院沈阳应用生态研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金沈阳市科学技术计划项目中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程生物学更多>>
- 长白山森林土壤剖面氨基糖分布研究
- 本文研究了长白山北坡不同海拔高度三个样点森林凋落物和土壤剖面层次中氨基糖容量和组成的变化规律,目的是揭示长白山土壤氨基糖的分布特点,以氨基糖来指示凋落物和土壤有机质的分解过程.研究表明从凋落物的L层到土壤A层,氨基糖相对...
- 张旭东全爽解宏图何红波诸葛玉平梁超王晶
- 关键词：氨基糖土壤有机质森林土壤
- 文献传递
- 土壤微生物碳泵储碳机制概论被引量：44
- 2021年
- 土壤有机碳储量高于大气和陆地植被碳的总和,是一个巨大的陆地碳库.土壤碳库收支的微小波动势必影响区域碳通量和全球气候变化.土壤有机碳是土壤储碳机制的核心要素,探究土壤有机碳的组成、来源和稳定性机制是深入认识陆地碳汇功能和应对气候变化的关键.近年来提出的土壤微生物碳泵(microbial carbon pump,MCP)概念强调了土壤微生物同化合成产物是土壤稳定有机碳库的重要贡献者,其概念体系可以较好地阐释土壤有机碳的来源、形成与截获过程.本文以微生物介导的土壤有机碳转化过程为主线,详细阐述了土壤MCP介导的储碳机制及其影响因素,并展望了该机制驱动下可给予关注的代表性科学问题.
- 梁超朱雪峰
- 关键词：碳循环土壤微生物土壤有机碳氨基糖土壤动物
- 中国北方农田氮磷淋溶损失污染与防控机制被引量：9
- 2021年
- 突破厚包气带农田根层氮磷淋溶与地下水污染复杂定量关系和阻控机理是国际研究难点。本文系统梳理了重点研发专项"农田氮磷淋溶损失污染与防控机制"项目取得的主要进展,项目包括以下4方面研究内容:1)北方主要农区农田根层氮磷淋溶时空规律;2)根层-深层包气带氮磷淋溶机制和主控因子;3)黑土、潮土和褐土氮磷淋溶阻控机制及其效果;4)典型农区氮磷淋溶风险与区域消减途径。主要科学发现包括:1)受土地利用类型、地下水埋深、包气带岩性、水文地质条件等综合因素的影响,黑土区、潮土区和褐土区根层氮磷淋溶规律与地下水硝酸盐超标率体现出空间不一致和较大差异性。黑土区虽然根层淋溶较小,然而受地形地貌影响,地下水水质对淋溶响应更强烈,应该进一步研究黑土区地下水水质对淋溶的响应机制。华北潮土区和褐土区厚包气带具有明显氮阻控能力,应该进一步加强厚包气带对氮磷淋溶减排机理与途径研究。2)基于长期施肥定位试验和12 m深观测井对包气带农田土壤氮盈余累积特征和淋失规律的研究发现,华北平原区的环境安全施氮量约为200kg(N)·hm-2·a-1,超过环境安全阈值的多投入氮肥中有51%淋失到1m根层以下,不合理灌溉、强降水、大孔隙和裂隙是造成土壤硝酸盐淋溶的主要因素,对包气带累积硝态氮的淋失作用可影响至6m以下土层。3)利用深层取样和生物学方法结合,对厚包气带0~10.5m原位土壤微生物的反硝化活性和微生物区系组成的研究结果表明,表层土壤是微生物进行反硝化的主要场所,深层土壤中反硝化作用显著减弱,"碳饥饿"是限制底层土壤反硝化微生物丰度与活性的关键因素;室内培养试验证实添加碳源可有效激活土壤微生物的反硝化活性,为"根层截氮包气带脱氮"的淋溶阻控机理找到了突破口。4)利用黑土、潮土和褐土区氮磷�
- 马林王洪媛王洪媛胡克林梁超梁超杜连凤郭胜利柏兆海李晓欣李晓欣王仕琴
- 关键词：包气带地下水硝酸盐污染
- 森林次生演替过程中有机质层和矿质层土壤微生物残体的变化被引量：6
- 2021年
- 微生物对土壤有机质(SOM)转化和形成具有重要作用,然而微生物残体对SOM贡献的评估仍是目前的热点。以长白山5个森林次生演替序列(20 a、80 a、120 a、200 a和≥300 a)和2个土壤深度(0~5 cm有机质层和5~15 cm矿质层)为对象,利用氨基糖和中红外光谱技术,探究森林次生演替过程中微生物残体变化及其对土壤有机碳(SOC)的贡献。森林次生演替序列80~200 a显著增加了有机质层和矿质层微生物残体含量及其对SOC的贡献,而在演替300 a均显著降低。森林演替80~200 a有机质层和矿质层土壤芳香族碳组分/多糖较低,有利于微生物生物量碳(MBC)产生和微生物碳利用(高的MBC/SOC),促进微生物残体积累及其对SOC的贡献;而演替300 a芳香族碳组分/多糖较高,抑制MBC产生和微生物碳利用,导致微生物残体及其对SOC贡献的下降。SOC含量差异导致不同土壤深度微生物残体含量的变化,有机质层高的SOC产生高的MBC,进而刺激微生物残体积累;此外,有机质层难利用SOM组分高于矿质层,导致真菌残体对SOC的贡献比例下降,而细菌残体的贡献增加。
- 邵鹏帅解宏图鲍雪莲梁超
- 关键词：森林次生演替土壤深度微生物生物量碳
- 黑碳在土壤有机碳生物地球化学循环中的作用被引量：100
- 2003年
- 黑碳是化石燃料或生物有机体不完全燃烧形成的一种含有芳香环的高聚物,碳元素含量在60%以上,另含有氢、氧、氮、硫等元素。新近的研究证实,黑碳通过在缓慢的土壤有机碳库中的循环,对全球碳和氧的地球生物化学循环起到极其重要的作用。本文对黑碳的基本概念、理化性质、在土壤中的作用及测定方法进行了综合评述,提出了开展土壤黑碳研究的重要性和必要性。以期为我国开展土壤黑碳的相关研究提供理论参考。
- 张旭东梁超诸葛玉平姜勇解宏图何红波王晶
- 关键词：黑碳有机碳生物地球化学循环
- 森林次生演替和土壤层次对微生物群落结构的影响被引量：7
- 2020年
- 森林次生演替与生态系统结构和功能的动态变化密切相关。大多数研究主要关注植物群落以及土壤有机碳(SOC)的变化,然而土壤微生物群落如何响应森林次生演替还需要进一步探究。本研究以长白山森林次生演替序列(20、80、120、200和≥300年)和两个土壤层次为对象,采用磷脂脂肪酸微生物标志物,探究温带森林次生演替过程中地下微生物群落结构变化。森林次生演替改变了土壤微生物群落结构,主要归因于某些特定微生物类群的变化,演替前期革兰氏阴性菌和腐生真菌占主导,而在演替后期革兰氏阳性菌和丛枝菌根真菌占主导。另外,土壤有机质数量和质量差异是影响微生物群落结构和生物量的主要环境因素。森林演替前期和中期增加的SOC含量促进了微生物生物量,而演替后期增加的难分解芳香族有机组分抑制了微生物生物量合成。土壤层次间理化性质的差异导致微生物群落变化,有机质层高的SOC以及氮含量导致更多微生物生物量的合成。微生物群落在时间和空间尺度的变化及其驱动因素反映了生态系统结构和功能对环境变化的响应。
- 邵鹏帅解宏图鲍雪莲梁超
- 关键词：森林次生演替土壤层次土壤微生物群落磷脂脂肪酸土壤有机质
- 免耕条件下不同量秸秆覆盖还田提高东北黑土区玉米光合性能和产量的效应
- 2023年
- 【目的】探究东北黑土长期免耕及不同秸秆覆盖还田量下玉米光合性能及产量的变化规律,为科学应用免耕秸秆覆盖还田技术提供理论支撑。【方法】东北黑土区保护性耕作定位试验始于2007年,设置5个处理,分别为传统垄作秸秆不还田(对照,CT)及免耕配合当季收获玉米秸秆量的0%、33%、67%和100%(NT-0、NT-33%、NT-67%、NT-100%)还田。于2021年玉米苗期、拔节期和抽雄期,测定玉米叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)等光合参数,以及叶绿素含量和叶面积;于成熟期,测定籽粒产量及其构成因素。【结果】与CT处理相比,4个免耕秸秆覆盖处理不同程度地提高了苗期的Pn,以及拔节期和抽雄期玉米叶片的Pn、Gs和Tr;NT-67%和NT-33%、NT-100%处理还显著降低了拔节期和抽雄期的胞间二氧化碳浓度,显著提升了抽雄期叶片的叶绿素含量(P<0.05)。NT-100%处理在拔节期和抽雄期的光合效率最高,光合性能显著优于其他处理,NT-67%处理有个别指标略低于NT-100%,但仍与CT、NT-0和NT-33%处理差异显著。免耕结合秸秆覆盖还田提高了玉米穗的行粒数、百粒重和籽粒产量,NT-33%、NT-67%、NT-100%处理的籽粒产量均显著高于NT-0和CT处理,而后二者间差异不显著。净光合速率与产量之间存在显著正相关关系(P<0.01)。【结论】免耕结合秸秆覆盖还田能够提高玉米抽雄期的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率,降低玉米光合作用的非气孔限制,提高对胞间CO_(2)的利用能力。秸秆覆盖量为67%~100%时,提高净光合速率、叶绿素含量以及玉米行粒数、籽粒产量的效果突出,是东北黑土区较为理想的耕作模式。
- 鲁悦鲍雪莲霍海南杨雅丽赵月解宏图解宏图何红波
- 关键词：免耕玉米光合性能
- 东北黑土区覆盖作物⁃玉米间作保护性耕作的生态系统服务价值被引量：2
- 2023年
- 科学评估覆盖作物种植体系的生态系统服务价值可以为东北地区保护性耕作模式构建提供重要参考。本研究基于实证分析,以生态系统服务价值为理论基础,选取禾本科作物黑麦草、豆科作物紫花苜蓿和毛苕子作为覆盖作物分别与玉米间作,以玉米单作模式为对照,从产品供给、气体调节、养分循环和水土保持四大生态系统服务方面进行生态系统服务价值的核算。结果表明:覆盖作物⁃玉米间作模式的生态系统服务价值均高于玉米单作,其中养分循环价值最高,其次是产品供给价值,占比分别为67.3%和29.3%。覆盖作物⁃玉米间作模式的养分循环价值均高于玉米单作模式;紫花苜蓿⁃玉米、毛苕子⁃玉米的产品供给价值显著高于黑麦草⁃玉米,分别增加了18.7%和21.0%;种植覆盖作物具有增加气体调节价值的潜力,但对水土保持价值的影响较小。综合生态系统服务价值,选择豆科覆盖作物⁃玉米间作可以获得最大效益。
- 巴晓博隋鑫刘鸣达解宏图梁超梁超
- 关键词：覆盖作物生态系统服务价值保护性耕作间作模式
- 火烧对土壤性质的影响被引量：58
- 2003年
- 火烧以后 ,土壤的各种性质会发生较大变化 ,原因是火向土壤中施加了热量、灰烬 ,并且改变了土壤环境和微气候 ,土壤性质也可因植被和生物活性的改变而发生相应的变化。本文对火烧后土壤生态系统中养分的浓度、有效性、迁移性 ,土壤中的生物和酶活性 ,土壤有机碳库等的变化进行了综合评述 ,以期为森林火灾、草地烧荒后的土壤管理等提供理论参考。
- 姜勇诸葛玉平梁超张旭东
- 关键词：土壤性质土壤物理性质土壤化学性质土壤有机质土壤养分
- 黑土春玉米田氮素的淋溶风险与阻控机制研究被引量：7
- 2021年
- 为阐明黑土春玉米田氮素的淋溶风险与阻控机制,运用田间原位15N示踪技术,设常规垄作、免耕无秸秆覆盖和免耕100%秸秆覆盖(秸秆量为7500 kg·hm−2)3个处理,量化了长期免耕秸秆覆盖措施下氮素在不同形态氮库中的转化特征、淋溶运移规律和去向。结果表明:农民常规施肥量条件下,常规垄作、免耕无秸秆覆盖和免耕全量秸秆覆盖均已导致东北黑土春玉米田0~300 cm土壤剖面中分别累积461.6 kg(N)·hm−2、450.7 kg(N)·hm−2和439.7 kg(N)·hm−2的矿质氮,且主要是硝态氮(占比分别为84.2%、79.5%和81.7%),存在着氮素的淋溶损失风险。当季施入肥料氮对玉米苗期和抽雄期0~40 cm土层总硝态氮库累积的贡献率平均为60.9%和58.0%,其淋溶损失风险较高。与常规垄作处理相比,免耕全量秸秆覆盖降低了0~40 cm土层肥料氮向矿质氮库的转化,降低比例达20.8%;增加了其向黏土矿物固定态铵和有机氮库的转化,提高比例分别为39.4%和30.5%。0~20 cm土层,黏土矿物对肥料来源铵的固定能力和微生物对肥料来源矿质氮的固持能力基本相当;20~40 cm土层,固持能力前者高于后者,说明外源碳输入的数量及其与土壤微生物的接触程度共同决定着对矿质氮的固持潜能。通过免耕和秸秆覆盖调控机制,可阻控黑土春玉米田矿质氮在土壤剖面的大量积累,使氮肥利用效率和玉米产量均提高9.7%,氮肥的气态损失降低27.7%,延缓肥料氮向深层土壤剖面淋溶运移的速率。
- 袁磊陈欣吕丽萍马建史奕贾竞超解宏图张旭东张旭东何红波梁超
- 关键词：免耕秸秆覆盖15N示踪淋溶损失
