周志红
- 作品数：10 被引量：261H指数：6
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- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院院地合作项目中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：农业科学天文地球环境科学与工程更多>>
- 土壤CO_2浓度与地表CO_2通量的季节变化及其相互关系被引量：17
- 2011年
- 采用气相色谱法对贵州喀斯特地区不同土地利用方式土壤剖面CO2浓度与地表CO2通量的季节变化特征进行为期一年的观测。结果表明:土壤CO2浓度和地表CO2通量具有明显的季节变化规律,均表现为:从春季到夏季浓度和通量逐渐增加,而从秋季到冬季浓度和通量又逐渐降低,这与该区域的温度和降雨量变化趋势一致。不同土地利用方式土壤CO2浓度和地表CO2通量与大气、土壤各层温度呈显著正相关关系,土壤湿度虽然也在一定程度上影响了剖面CO2浓度和地表通量,但二者之间并无显著相关性。相关性分析表明土壤CO2浓度和地表CO2通量之间呈显著的正相关关系,说明地表CO2排放强烈依赖于土壤CO2浓度积累和分布。
- 程建中李心清周志红王兵程红光邢英唐源
- 关键词：喀斯特地区
- 中国北方干旱-半干旱地区草地NH_3通量原位观测研究被引量：1
- 2011年
- NH3挥发是导致农业和畜牧业施肥中N素流失的主要途径之一。基于这一认识,人们推测NH3的释放也可能在干旱-半干旱地区天然草地氮素流失中起着重要作用。然而这方面的观测研究却十分有限。我国北方天然草地面积约150万平方千米,而且在干旱-半干旱过渡地区的草地中存在N相对于C不足的现象。认识NH3挥发在其中所起的作用对防治草地退化、保护干旱区生态环境安全具有重要意义。本文利用Thermo-Fisher公司生产的Model17iNOx-NH3分析仪和动态箱法对黄土高原西北部边缘和宁夏中东部地区,也即农牧过渡带地区在8～9月份的地-气NH3交换通量进行了观测研究,发现其通量昼夜变化存在多种类型,平均通量在-2～2g NH3/(m2.h)之间;在空间变化上,NH3的地-气交换在毛乌素沙地西侧表现为对大气NH3的净吸收,经黄土高原边缘和宁夏中东部的过渡,到宁夏南部的固原地区变化为草地NH3的净释放。这种草地NH3释放通量自北向南增加的现象主要是由于降水对土壤的湿润作用所致。干旱的环境条件使得水分超过了土壤pH和温度等众多影响因素而成为NH3挥发的主要限制因素。据此可以推测NH3挥发作用在我国北方自然草地N素流失中的作用可能较小,不可能是导致农牧交错地区土壤N素相对不足的原因。
- 周志红李心清王兵程建中程红光杨放江伟闫慧
- 关键词：干旱区草地氮循环
- 土壤NO_x气体释放研究进展被引量：3
- 2011年
- 营养元素的迁移转化是生态学及环境科学研究领域的一个重要课题,土壤微生物活动产生的NOx气体作为大气中NOx的重要排放源之一,日益受到人们的关注。NOx在大气中具有很强的化学活性,通过参与大气中光化学反应而影响到其它温室气体的浓度,且在对流层O3和OH自由基的光化学反应中起着决定性作用,同时也是酸沉降中HNO3的生成源,在平流层NOx是消耗臭氧层的痕量气体之一。本文综合分析了土壤NOx产生及排放机理;影响土壤NOx排放的主要因素;土壤NOx气体排放通量的测定及其模型估算方法。并在此基础上,提出今后应把土壤微生物系统以及土壤硝化、反硝化作用机理作为以后的研究重点,运用同位素技术和各种模型手段进行较大范围的时空尺度上的连续观测研究。
- 王兵李心清程红光程建中周志红邢英房彬张立科
- 关键词：土壤营养元素生物地球化学
- 生物炭对黄壤中氮淋溶影响:室内土柱模拟被引量：64
- 2011年
- 土壤氮素的淋失作用不仅造成土壤营养元素的损失,而且对河流和湖泊等环境水体的富营养化具有重要贡献。采用土柱室内模拟方法,通过模拟降雨淋滤,研究了生物炭对土壤淋溶液体积、pH和电导率以及NH4+-N和NO3-N淋溶的影响。试验中所用的生物炭是以桉树木屑为原料制成,分别按照炭土质量比1%、2%、4%、10%施用于土壤中。结果显示,与对照相比,向土壤添加10%、4%、2%、1%生物炭分别减少土壤水分损失14%、0.03%、0.02%和0.01%;随生物炭添加量增加,淋溶液的pH和电导率也逐渐增加;土壤生物炭添加量为10%、4%、2%时,NH4+-N淋溶量分别增加235%、28.1%、31.6%,NO3-N淋溶量分别增加4.2%、14.5%、25.6%;但生物炭添加量为1%的土柱NH4+-N淋溶量减少15.8%,NO3-N淋溶量减少19.2%。本研究表明,桉树生物炭对土壤氮淋溶与其施用量有关,1%施用量能减少氮淋溶,过量施用将增加氮淋溶,这种作用是否与生物炭种类有关有待进一步研究。
- 邢英李心清王兵周志红程红光程建中房彬
- 关键词：生物炭NH4^+-N
- 降水中有机酸对自由酸度贡献量的热力学平衡计算法被引量：1
- 2008年
- 根据平衡热力学理论,考虑温度(T)、压强(P)和离子强度(I)等因素的影响,提出了一种新的有机酸对降水自由酸度贡献的计算方法(热力学平衡计算法),评价了上述三个因素的变化对有机酸酸度贡献量的影响.研究表明:(1)只有当降水pH≤5时,才能有效计算有机酸对降水自由酸度的贡献,这是有机酸对酸度产生贡献的前提;(2)pH值对有机酸酸度贡献有着直接而主要的影响;其次是T,它对甲酸和乙酸酸度贡献的相对偏差可分别高达9.4%和32.0%;(3)当P变化不大(0.870×105—1.013×105Pa)时,其对有机酸酸度贡献的影响可以忽略,而I对有机酸酸度贡献几乎无影响,即忽略降水中离子之间的相互作用;(4)对比显示,已有方法计算所得的有机酸酸度贡献结果仅仅是本方法在298.15K和1.013×105Pa且忽略碱性离子中和情况(X%=0)的条件下所计算出结果的一种特例.
- 江伟李心清黄代宽周会胡璐彭艳周志红章炎麟邢英
- 关键词：酸雨有机酸热力学
- 贵阳次生林不同演替阶段土壤微生物生物量与反硝化酶活性的研究被引量：6
- 2009年
- 土壤营养元素赋存状态和微生物活性是喀斯特地区生态恢复的关键质量指标,温室气体N2O的排放是全球变暖的重要因子。研究了雨季贵阳不同演替阶段森林表层土壤(0～10cm)微生物生物量(SMB)、反硝化酶活性(DEA)、无机氮(N)库和N转化特征,并与玉米地、茂兰喀斯特原始森林土壤做了对比分析。结果表明,微生物群落对土壤水分条件响应强烈,土壤有效N的增加有助于微生物群落的增长,土壤N转化速率越快,微生物N同化作用越低。人为干扰(火烧和农业活动)会增加或降低土壤SMB、增加潜在的气态N流失。总的来说,不同演替阶段土壤SMB、DEA和土壤N库均有显著差异,随植被恢复土壤SMB呈上升趋势,温室气体N2O的排放量呈下降趋势,气态N流失形态从N2O转变为N2,N循环过程趋于优化,表明自发演替是退化喀斯特森林恢复的可靠方式。
- 彭艳李心清程建中周志红王兵黄代宽程红光
- 关键词：演替阶段微生物生物量N循环
- 生物炭对土壤氮素淋失的抑制作用被引量：130
- 2011年
- 淋洗作用是土壤氮肥损失途径之一,也是环境水体氮素污染的重要途径。研发降低土壤氮素淋失的技术途径不仅有助于提高氮肥利用率和降低化肥的施用量,而且有助于防治水体污染和改善生态环境。本文通过淋滤实验研究了生物炭对我国两种重要土壤类型黒钙土和紫色土氮素淋失的影响。由玉米秸秆制成的生物炭按10 t/ha,50 t/ha,100 t/ha的比例施用于土壤,同时模拟田间尿素施用量240 kg.N/ha并用相当于每天10 mm的降水量用去离子水淋洗土壤。对淋滤液氮素组成和含量分析结果显示,在不施用生物炭的条件下,黒钙土和紫色土总氮的淋失量分别占土壤(土壤+尿素)总氮含量的7.5%和9.0%,氮素的淋失主要发生在前130 mm降水过程中,其淋失量占全部淋失量的96%。在淋失的成分中,除硝态氮外,有机氮也是重要的组成物质,二者均占淋失总氮量的48%。生物炭的施用可以大幅度地降低氮素的淋失作用。50 t/ha和100t/ha的生物炭施用量降低黑钙土氮素淋失分别为29%和74%,减少紫色土氮素淋失分别达41%和78%。但10 t/ha的生物炭施用量却增加黒钙土和紫色土氮素淋失量分别达到22%和2%。这表明较低的生物炭施用量会促进氮素的淋失。生物炭对有机氮淋失的抑制作用大于硝态氮。100 t/ha的生物炭施用量对有机氮和硝态氮淋失的降低率分别为88%和62%左右,因土壤类型不同而有所差异。上述研究结果为寻求防治土壤氮素淋失的技术方法提供了理论依据。
- 周志红李心清邢英房彬张立科彭艳
- 关键词：黑碳氮循环氮肥
- 生物炭对水体中铵氮的吸附特征及其动力学研究被引量：43
- 2011年
- 以生物炭作为吸附剂,通过静态实验研究了生物炭对水体中铵氮的吸附特性,并从动力学角度探讨了其吸附机理。结果表明,生物炭对铵氮的吸附在60min内基本达到吸附平衡,其吸附量随着水溶液中铵氮的增加而增加,Langmuir方程能够更好的描述铵氮在生物炭上的等温吸附行为,最大吸附量为1.24mg/g,铵氮在生物炭上的吸附动力学数据符合假二级方程,吸附过程受外部液膜扩散、表面吸附和颗粒内扩散过程的影响。
- 邢英李心清周志红程红光房彬张立科
- 关键词：生物炭铵氮
- 贵州喀斯特地区不同土地利用方式土壤CO_2体积分数变化及影响因素被引量：4
- 2010年
- 为了解不同土地利用方式对土壤剖面CO2体积分数的影响,采用气相色谱法对贵州喀斯特地区土壤不同深度空气CO2体积分数进行观测。结果表明：不同土地利用对土壤平均CO2体积分数影响较大,其次序为：次生林（0.35%±0.06%）〉草地（0.34%±0.05%）〉人工林（0.27%±0.03%）〉农田（0.16%±0.03%）。次生林、草地与农田之间土壤CO2体积分数差异性显著,而人工林与农田之间无显著性差异。不同土地利用方式土壤剖面CO2体积分数的时空变化特征比较一致：从春季到夏季逐渐增加而从秋季到冬季又逐渐降低,与该区域的温度和降雨量变化趋势一致。同时随着土壤剖面深度增加CO2体积分数逐渐增大,但在土层12 cm处有突然降低现象（农田除外）。不同土地利用方式土壤空气CO2体积分数变化与大气、土壤温度密切相关（r=0.602~0.886,P〈0.05）,土壤温度升高会导致土壤CO2体积分数上升。土壤湿度虽然也在一定程度上影响了剖面CO2体积分数,但相关性分析表明二者之间并不显著（r=0.105~0.393,P〉0.05）,说明在贵州喀斯特地区,土壤温度对土壤空气CO2体积分数的影响大于土壤湿度。
- 程建中李心清唐源周志红王兵程红光邢英
- 关键词：土地利用方式喀斯特地区
- 西南喀斯特地区几种主要土地覆被下土壤CO_2-C通量研究被引量：12
- 2010年
- 中国西南喀斯特地区土壤营养元素流失形势严峻,揭示不同土地覆被下土壤CO2-C的释放规律,是认识喀斯特这一特殊环境诸多营养元素循环问题的一个重要途径。采用静态箱-气相色谱法对贵州喀斯特地区4种不同土地覆被下的土壤CO2-C释放通量进行观测研究。结果表明,(1)不同的土地覆被下土壤CO2-C释放通量有显著的差别,其释放顺序为:森林((134.1±78.8)mg/(m2·h))>次生林((70.8±122.3)mg/(m2·h))>玉米地((55.5±78.0)mg/(m2·h))>烧荒地((35.5±91.4)mg/(m2·h))。各样点季节变化都比较明显,夏季平均排放量最高,冬季最低。(2)凋落物对森林土壤CO2-C释放的影响较大,有凋落物覆盖的土壤CO2-C释放量((134.1±78.8)mg/(m2·h))高于无凋落物覆盖的林地土壤((111.2±80.3)mg/(m2·h)),凋落物分解对森林土壤CO2-C释放总量的贡献约占17%。基于地面气温,计算得出森林和森林(无凋落物)的Q10分别为1.92、2.10。(3)除次生林和烧荒地外,其余各样地CO2-C释放通量均与土壤各层温度呈显著正相关关系,但绝大多数样地与土壤湿度(WFPS)之间相关性不显著。
- 程建中李心清周志红王兵邢英彭艳程红光闫慧庞小兵黄代宽章炎麟
- 关键词：土地覆被喀斯特地区
