高茹
- 作品数：7 被引量：165H指数：7
- 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：中国科学院知识创新工程重要方向项目国家自然科学基金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>>
- 亚热带小流域土壤氮磷分布及其环境效应被引量：12
- 2012年
- 土壤氮磷积累是引起农业面源污染的主要原因。为探讨土壤氮磷含量的分布状况及其对环境的影响,选取位于长沙县金井镇的小流域为研究区域,以表层土壤(0-20cm)为采样对象,按不同的土地利用方式共采集样品1 118个。以土地利用类型为分析单元,分析说明了土壤全氮、全磷的分布特征及其环境效应。结果表明:土壤全氮和全磷含量的平均值分别为1.66,0.54g/kg,变异系数分别为34.9%和46.3%,均属于中等变异。菜地土壤全氮含量主要分布在1.8～2.4g/kg区间,旱地和水田为1.2～1.8g/kg,林地和茶园为0.6～1.2g/kg;菜地土壤全磷含量主要分布在大于1.0g/kg区间,旱地为0.6～0.8g/kg,水田为0.4～0.6g/kg,林地和茶园为0.2～0.4g/kg。结合地下水氮磷含量分析表明,土壤氮素含量与地下水铵态氮含量增加有关,对地下水水质产生影响,其中水田的影响尤为突出;土壤磷素的淋失可能具有季节性差异,还有待进一步验证。
- 金慧龙李裕元高茹刘新亮吴金水
- 关键词：土壤全氮土壤全磷环境效应
- 亚热带流域氮磷排放与养殖业环境承载力实例研究被引量：36
- 2013年
- 畜禽养殖业粪便排放已经成为我国农村地区主要的农业面源污染源之一,也是制约养殖业良性发展的主要瓶颈.本文以湖南省长沙县典型亚热带流域为研究单元,基于流域水环境定位观测、耕地氮(N)磷(P)消纳能力以及养殖业调查和土壤分析资料,初步分析了亚热带丘陵区的面源污染现状及畜禽养殖业的环境承载力.结果表明,研究区金井河流域134.4km2范围内N、P年负荷分别为N2.72t·km-2和P0.11t·km-2,其中养殖粪便对水体总氮(TN)、总磷(TP)负荷的贡献率分别约为42.2%和62.0%.区内平均畜禽养殖密度为3.46AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪24.39万头),显著高于现有化肥用量条件下流域的实际承载力1.13AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪6.35万头),因此养殖密度过高是导致研究区水体NP负荷较高的主要原因.区内N、P盈余量分别为N35.8kg·hm-2、P18.61kg·hm-2.研究区基本不施用化肥条件下畜禽养殖业的最大环境承载力为7.26AU·hm-2,在有机肥占合理施肥量30%条件下,当地畜禽养殖业的环境承载力为2.74AU·hm-2(相当于流域内年出栏生猪19.50万头).降低养殖密度、调整养殖业空间布局以及提高养殖废弃物的资源化利用率是防治当前面源污染的有效途径.
- 孟岑李裕元许晓光高茹王毅张满意吴金水
- 关键词：氮磷负荷环境承载力
- 亚热带可变电荷土壤磷素淋失临界点及其与土壤特性的关系被引量：17
- 2013年
- 选取我国亚热带地区16种典型可变电荷土壤,通过室内模拟试验测定其磷素(P)淋失临界点的Olsen-P含量,以及可能对其构成有影响的8个化学性质指标(pH、CEC、粘粒、有机质、交换性钙、镁和铁铝氧化物含量),以探讨可变电荷土壤P淋失临界点的特点及其与土壤相关性质的关系,并评价当前的P淋失潜在风险.结果表明:可变电荷土壤P淋失临界点的Olsen-P含量(56～123mg·kg-1)差异很大,旱地土壤临界点Olsen-P含量主要集中在低值区间(<60mg·kg-1),而水稻土临界点Olsen-P含量集中在高值区间(>80mg·kg-1);旱地土壤P淋失风险高于水稻土.主成分分析显示,可变电荷土壤的pH、粘粒、CEC、有机质、交换性钙镁、氧化铁铝等化学性质同时对其临界点Olsen-P含量构成正的或负的影响.因此,临界点Olsen-P含量与单一因素的回归分析不仅不能够确切地反映临界点Olsen-P含量与这些化学性质的关系(与pH、CEC、粘粒、交换性钙镁含量无显著相关),甚至与理论上的关联相违(与氧化铁铝含量呈负相关).与以往研究结果比较,可变电荷土壤在旱作和稻作下的P淋失临界点的Olsen-P含量都普遍高于永久电荷土壤,研究的16种可变电荷土壤的实际Olsen-P含量也远低于临界点Olsen-P含量,由此推断南方地区耕作土壤的P淋失风险仍较小.
- 聂敏肖和艾廖敦秀高茹葛体达李裕元吴金水
- 关键词：可变电荷土壤
- 湖南乌云界自然保护区典型生态系统的土壤持水性能被引量：52
- 2012年
- 土壤持水性能是决定生态系统水源涵养能力的关键,是自然保护区生态服务功能的重要方面。以湖南省乌云界自然保护区为研究区域,选取森林、灌丛、竹林和草地4个典型生态系统,采用野外调查采样和室内分析的方法研究了土壤的物理性质和持水性能。结果表明,乌云界4种典型植被下表层0—20cm土壤有机质含量普遍较高(>76 g/kg)、容重较低(<0.85 g/cm3)、团聚体稳定性较强(>5mm水稳性团聚体达22.7%—52.3%),表明保护区土壤的结构发育总体上较好。森林和竹林土壤具有较多的大孔隙和较高的饱和导水率,有利于天然降水向地下水的转化,而灌丛和草地土壤毛管孔隙度则相对较高,其土壤中能够保持更多的有效水分。乌云界自然保护区4个典型生态系统0—40cm土层土壤重力水容量为:森林(83.5 mm)>竹林(79.2mm)>灌丛(66.9 mm)>草地(43.8 mm),有效水容量为:草地(128.7 mm)>灌丛(111.6 mm)>森林(95.9 mm)>竹林(83.9mm)。在明晰土壤总蓄水容量(>0 MPa)、重力水容量(0—0.01 MPa)、有效水容量(0.01—1.5 MPa)、无效水容量(>1.5 MPa)等概念的基础上,建议用重力水容量和土壤有效水容量两个指标来评价生态系统土壤的水源涵养功能,其中土壤重力水容量可以反映生态系统补充地下水和调控河川径流量的能力,而土壤有效水容量可以反映生态系统本身保蓄水分的潜力,这些指标均可以通过土壤水分特征曲线进行求算。乌云界自然保护区森林和竹林土壤对于补充地下水和调控河川径流量的能力较强,而灌丛和草地土壤保蓄水分的能力较强。
- 潘春翔李裕元彭亿高茹吴金水
- 关键词：水源涵养土壤持水性能
- 亚热带主要耕作土壤硝态氮淋失特征试验研究被引量：21
- 2012年
- 本文选取红壤、水稻土、潮土、黄棕壤和紫色土等我国亚热带地区的主要耕作土壤为研究对象,采用土柱模拟试验,研究了土壤氮素累积与硝态氮迁移的动态特征,并对氮素的淋失风险进行了定量评价和预测。结果表明,硝态氮在土壤中的淋失过程可分为两个明显阶段,即高浓度快速降低阶段和低浓度缓慢降低阶段。硝态氮淋失过程存在明显的拐点,该点对应的累积入渗量(拐点入渗量)变化范围为38.1～219.7 mm,且随土壤硝态氮含量的增加呈幂函数关系增加,表明随硝态氮含量的增高,其淋失风险呈加速增大的趋势。硝态氮淋失强度随土壤硝态氮含量的增加呈显著的线性变化趋势。初步估测,我国亚热带地区在年降水入渗量700 mm和土壤硝态氮累积水平为N 20 mg/kg的条件下,表层土壤(0—20 cm)的硝态氮年平均淋失量为N 484.9 kg/hm2,土壤间的变异系数(CV%)为26.5%。土壤硝态氮含量是影响硝态氮淋失强度的决定因素,其它土壤性质的影响均相对较小,因此,控制土壤氮素累积和化肥施用水平是降低其淋失风险的关键环节。
- 高茹李裕元杨蕊魏红安聂敏张满意吴金水
- 关键词：亚热带地区耕作土壤硝态氮淋失
- 红壤磷素有效性衰减过程及磷素农学与环境学指标比较研究被引量：16
- 2012年
- 【目的】研究红壤中磷素有效性衰减的关键过程及其与施肥量的关系,明确农学与环境学土壤有效磷指标之间的数学关系。【方法】以亚热带红壤为试验材料,通过人工施肥和室内恒温(25℃)培养试验,应用Olsen(OP)、Bray-1(BP)、Mehlich-3(BP)3种农学方法和蒸馏水(HP)、CaCl2(CP)两种环境学方法,分别在1 h、3 h、12 h、24 h、3 d、6 d、9 d、15 d、30 d、60 d用新鲜土样测定土壤有效磷以及磷吸附指数(PSI)的动态变化。【结果】红壤磷素有效性衰减过程存在明显的临界期,变化范围为0.1—18.7 h,此前衰减速度很快,之后明显变慢。施肥量对临界期有显著影响,其中OP、BP、MP的临界期随施肥量增加呈线性延长的趋势,而HP、CP临界期随施肥量的增加呈幂函数延长趋势。环境学与农学指标之间表现为非线性关系,存在明显的"突变点",据此可求算出红壤磷素迁移的环境风险临界值,其中根据CP变化求算的OP、BP和MP临界值分别为49.97、91.07和30.54 mg.kg-1,根据HP变化求算的OP、BP和MP临界值分别为60.78、82.74和39.65 mg.kg-1。磷吸附指数(PSI)随施肥量的变化范围为17.92—26.29,OP的环境风险临界值对应PSI为23.46。【结论】磷素有效性在红壤中的衰减过程存在明显的临界期,施肥量越高临界期越长,因此向环境迁移的风险就越大。土壤有效磷的环境学指标与农学指标存在非线性关系,据此可以确定出土壤磷素迁移的环境风险临界值。供试红壤的Olsen-P含量临界值为50-60 mg.kg-1,PSI的环境风险临界值为23.46。
- 魏红安李裕元杨蕊高茹石辉张满意吴金水
- 关键词：土壤有效磷红壤
- 畜禽有机肥氮、磷在红壤中的矿化特征研究被引量：27
- 2011年
- 选用腐熟的猪粪、鸡粪和第四纪红土发育的典型红壤为试验材料,通过室内培养试验,研究了土壤中矿质氮(NO3--N和NH4+-N)及O lsen-P的动态变化。结果表明,有机肥中氮和磷的矿化具有不同特征。氮在红壤中的矿化阶段为:前4周缓慢释放,矿化速率为N 0.29～0.46 mg/(kg.d);4～10周快速释放,矿化速率为N 0.60～0.71mg/(kg.d);10～15周缓慢下降,矿化速率为N-0.20～-0.09 mg/(kg.d);而磷的矿化释放则主要发生在第3周。施用畜禽有机肥可以显著增加红壤中矿质氮和O lsen-P的含量,但施肥量对有效氮磷的释放过程无显著影响。连续培养15周,鸡粪矿质氮释放率(15.6%～18.3%)与猪粪的(14.8%～16.9%)接近,而猪粪的有效磷释放率(34.0%～41.6%)显著高于鸡粪的(30.2%～37.8%)。表明有机肥施入土壤后,经过15周仍会有60%～80%未被矿化或矿化后被重新固定的氮、磷残留在土壤中。
- 杨蕊李裕元魏红安高茹石辉吴金水
- 关键词：矿质氮有效磷红壤
