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  • 【期刊】 不同施肥措施对晋南旱塬麦田土壤碳氮变化的影响

    刊名:灌溉排水学报 作者:李廷亮 ; 李顺 ; 谢英荷 ; 高志强 ; 王瑞昕 ; 马红梅 ; 栗丽 关键词:晋南旱塬 ; 施肥 ; 有机碳 ; 有机氮 ; 硝态氮残留 ; 土壤 机构:山西农业大学资源与环境学院 ; 山西农业大学资源与环境学院 ; 山西农业大学农业资源与环境国家级实验教学示范中心 ; 山西农业大学农学院 年份:2018
    摘要:【目的】明确不同施肥措施下麦田土壤碳氮库的变化情况,为旱地小麦化肥定量减施及土壤肥力提升提供依据。【方法】于2012―2017年在晋南黄土旱塬冬小麦种植区,设置农户施肥(FF)、监控施肥(MF)和不施肥(NF)3种施肥处理,研究了连续5 a不同施肥措施对旱地麦田耕层土壤总有机碳氮、有机碳氮组分及0~200 cm土层土壤硝态氮累积量的影响。【结果】晋南黄土旱塬麦田,在秸秆还田基础上,连续5 a不施肥(NF)耕层土壤总有机碳较2012年试验前提高了24.7%,而单施化肥处理(FF、MF)下土壤总有机碳下降了2.4%~8.2%。连续单施化肥较不施肥显著提高了可溶性有机碳、轻组有机碳以及可溶性有机氮质量分数,其中传统农户施肥对土壤可溶性有机碳的贡献率显著高于监控施肥处理的。不同施肥处理土壤轻组有机碳在总有机碳中的分配比例为17.9%~31.3%;不施肥处理较单施化肥处理有利于维持较高的土壤重组有机碳量,利于土壤有机碳的固存。不同施肥处理对轻组有机氮和重组有机氮均没有显著影响。传统农户施肥处理0~200 cm土层硝态氮累积量高达426.0 kg/hm~2,且67%集中在100~200 cm土层,具有淋失风险。而监控平衡施肥在累计氮肥投入量减少36.9%基础上,0~200 cm土层硝态氮残留量较农户施肥低51.4%。【结论】黄土旱塬麦区,由于前期农户过量施氮,不施肥种植结合秸秆还田可提高土壤总有机碳量,主要增加了矿物紧密结合态的重组态有机碳量。单施化肥则促进了土壤有机质的矿化分解,提高了土壤中活性有机碳氮量。传统农户施肥模式促使0~200 cm土层产生大量硝态氮残留,具有较高淋失风险。
  • 【期刊】 青海湖农场退耕还林草后的土壤碳氮变化

    刊名:草地学报 作者:陈懂懂 ; 李奇 ; 邹小艳 ; 赵新全 ; 徐世晓 ; 蔡海 ; 邹婧汝 ; 赵亮 关键词:青海湖农场 ; 退耕还林草 ; 土壤碳氮储量 机构:中国科学院西北高原生物研究所海北高寒生态系统研究站高原生物适应与进化重点实验室 ; 中国科学院西北高原生物研究所海北高寒生态系统研究站高原生物适应与进化重点实验室 ; 中国科学院西北高原生物研究所 ; 中国科学院成都生物研究所 ; 武威职业学院农业经济系 ; 中国科学院大学 年份:2014
    摘要:对青海湖农场退耕还林草地以及耕地和天然草地的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量及储量、无机氮(N_(inorg))含量、土壤pH等基础理化指标进行了测定分析。结果表明:退耕(还林草)地与耕地和天然草地土壤均偏碱性;退耕地及天然草地土壤容重及N_(inorg)含量均低于耕地;退耕地和天然草地0~5 cm土层C/N显著高于耕地;退耕地和耕地0~5,5~10,10~20 cm土层的SOC和TN含量低于天然草地;退耕还林草9年后各土层SOC和TN含量与耕地相比差异不显著,说明青海湖区持续耕作60多年后,要恢复土壤肥力仍需较长时间;对于0~30 cm土层的SOC及TN储量,退耕地和天然草地与耕地无显著差异,而退耕地与天然草地之间差异显著(P<0.05);耕地、退耕地以及天然草地0~20 cm土壤SOC含量分别占0~30 cm土层SOC储量的68.7%,72.9%和78.6%;0~20 cm土层TN含量分别占0~30 cm土层TN储量的68.7%,72.7%和78.2%;与天然草地相比,按耕地开垦60年计算,0~30 cm耕层内,C的损失率为0.11 t C·a~(-1)·hm~(-2),N的损失率为0.015 t N·a~(-1)·hm~(-2);土壤C和N含量与容重共同决定C和N储量的大小,因此土壤容重是影响土壤质量的重要因素之一。
  • 【期刊】 苜蓿对旱地土壤有机碳氮变化的驱动作用

    刊名:水土保持研究 作者:杨洋 ; 王百群 ; 李玉进 关键词:旱地 ; 苜蓿 ; 土壤有机碳 ; 土壤全氮 ; 微粒有机质 机构:西北农林科技大学资源环境学院 ; 西北农林科技大学资源环境学院 ; 西北农林科技大学水土保持研究所 ; 黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室 ; 中国科学院水利部水土保持研究所 年份:2012
    摘要:根据旱地长期定位试验和分离土壤有机质中微粒有机质及矿物结合有机质的方法,研究了长期生长苜蓿对土壤有机碳、全氮变化的驱动作用。结果表明:不施肥条件下,苜蓿地土壤有机碳、全氮的含量比裸地土壤中的含量明显增加,土壤有机碳和氮库中的微粒有机碳、氮的含量没有显著增加,而增加的有机碳、氮主要分布在矿物结合有机碳、氮组分中。在施用有机肥及氮、磷化肥条件下,苜蓿地土壤有机碳和全氮的含量显著地提高,增加的有机碳、氮几乎平均地分布在微粒有机碳、氮和矿物结合有机碳、氮组分中。由此表明,保持适宜的苜蓿生产力并采用合理的施肥措施,长期生长苜蓿能够有效地驱动土壤固定有机碳和氮素,从而保持和提高土壤肥力。
  • 【期刊】 农业废弃物厌氧发酵及沼肥利用全过程碳氮变化研究

    刊名:中国沼气 作者:刘烨[1,2] ; 赵立欣[1] ; 沈玉君[1] ; 孟海波[1] 关键词:农业废弃物 ; 厌氧发酵 ; 好氧堆肥 ; 沼肥 机构:[1]农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所 ; [1]农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所 ; [2]武汉轻工大学生物与制药工程学院 年份:2018
    摘要:厌氧发酵是实现农业废弃物资源化利用、改善生态环境的重要途径。文章系统综述了农业废弃物厌氧发酵及沼肥利用过程碳氮元素变化,为减少沼肥养分损失提供参考依据。分析结果发现,湿法发酵-沼液储存全过程碳氮元素损失分别达15.52%~29.45%和4.94%~29.79%,其中发酵阶段分别损失15.40%~27.29%和4.19%~13.16%,储存阶段分别损失2.94%~29.63%和4.50%~37.31%;干法发酵-沼渣堆肥全过程碳氮元素损失分别达38.79%~49.38%和18.76%~50.13%,发酵阶段分别损失7.6%~16.72%和1.20%~8.30%,堆肥阶段分别损失33.75%~35.01%和19.15%~42.34%。总体来看,湿法发酵-沼液储存过程碳氮损失小于干法发酵-沼渣堆肥过程,更有利于节能环保;储存阶段氮损失大于碳损失,应采用加盖低温储存方式减少氮损失;堆肥阶段碳含量降低,应注意调节适宜的含水率和通风供氧等条件减少碳损失,提高堆肥养分含量。
  • 【期刊】 农业废弃物厌氧发酵及沼肥利用全过程碳氮变化研究

    刊名:中国沼气 作者:刘烨;赵立欣;沈玉君;孟海波; 关键词:农业废弃物;;厌氧发酵;;好氧堆肥;;沼肥 机构:农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所 ; 农业部规划设计研究院农村能源与环保研究所 ; 武汉轻工大学生物与制药工程学院 年份:2018
    摘要:厌氧发酵是实现农业废弃物资源化利用、改善生态环境的重要途径。文章系统综述了农业废弃物厌氧发酵及沼肥利用过程碳氮元素变化,为减少沼肥养分损失提供参考依据。分析结果发现,湿法发酵-沼液储存全过程碳氮元素损失分别达15.52%~29.45%和4.94%~29.79%,其中发酵阶段分别损失15.40%~27.29%和4.19%~13.16%,储存阶段分别损失2.94%~29.63%和4.50%~37.31%;干法发酵-沼渣堆肥全过程碳氮元素损失分别达38.79%~49.38%和18.76%~50.13%,发酵阶段分别损失7.6%~16.72%和1.20%~8.30%,堆肥阶段分别损失33.75%~35.01%和19.15%~42.34%。总体来看,湿法发酵-沼液储存过程碳氮损失小于干法发酵-沼渣堆肥过程,更有利于节能环保;储存阶段氮损失大于碳损失,应采用加盖低温储存方式减少氮损失;堆肥阶段碳含量降低,应注意调节适宜的含水率和通风供氧等条件减少碳损失,提高堆肥养分含量。
  • 【期刊】 黄土高原苜蓿草地土壤碳、氮变化特征研究

    刊名:草地学报 作者:王振 ; 王子煜 ; 韩清芳 ; 李文静 ; 韩丽娜 ; 丁瑞霞 ; 贾志宽 ; 杨宝平 关键词:碳氮变化 ; 黄土高原 ; 苜蓿 ; 生长年限 机构:西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室 ; 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院农业部西北黄土高原作物生理生态与耕作重点实验室 ; 西北农林科技大学农学院 年份:2013
    摘要:对黄土高原地区生长年限分别为1,3,5,10年苜蓿(Medicago sativa)草地和休闲地土壤碳氮变化特征进行研究。结果表明:在0~300 cm土层,不同生长年限苜蓿草地和休闲地土壤有机碳、全氮与碱解氮含量均随土层深度增加呈下降趋势。各年限苜蓿草地均在0~200 cm土层具有较高的土壤有机碳含量,且主要集中在0~80 cm土层内,其有机碳含量显著高于以下土层及休闲地(P<0.05);10 a和5 a苜蓿草地提高土壤含碳量最显著(P<0.05)。在0~60 cm土层,苜蓿草地土壤全氮含量随生长年限的延长而增加,3 a以上苜蓿草地对60~80 cm土层土壤全氮增加最为显著,5 a和10 a苜蓿草地显著增加了0~300 cm土壤全氮含量。5 a,10 a和3 a苜蓿草地均显著提高了0~300 cm土壤碱解氮含量,且在140 cm以上土层提高土壤氮有效性的作用均较强。3 a以上苜蓿草地显著提高了60 cm以上土层的硝态氮含量,显著降低了140~240 cm土层的硝态氮含量(P<0.05),减少了硝态氮向土壤深层的淋溶,并提高了60 cm以下土层的铵态氮含量,生长初期这种作用不明显。因此,当苜蓿生长5 a以后,应进行轮作以维持土壤的碳氮平衡。
  • 【期刊】 坡向和坡位对小流域梯田土壤有机碳、氮变化的影响

    刊名:植物营养与肥料学报 作者:南雅芳 ; 郭胜利 ; 张彦军 ; 李俊超 ; 周小刚 ; 李泽 ; 张芳 ; 邹俊亮 关键词:坡向 ; 坡位 ; 梯田 ; 土壤有机碳 ; 全氮 机构:西北农林科技大学 ; 西北农林科技大学 ; 资源与环境学院 ; 中国科学院水利部 ; 水土保持研究所 年份:2012
    摘要:坡向和坡位是影响土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)变化的两大重要地形因素。研究其对小流域梯田SOC和TN变化的影响,对预测黄土高原地区坡改梯条件下土壤碳汇变化具有重要意义。本文以黄土丘陵沟壑区—高泉沟小流域为例,区分东、西两种坡向,再根据海拔区分上(2220~2326 m)、中(2130~2220 m)、下(1938~2130 m)三种坡位,共采集213个土壤样品,研究坡向、坡位对梯田耕层(0~20 cm)SOC和TN的影响。结果表明,西向坡SOC和TN含量分别比东向坡高22.8%和13.6%(P<0.1),东西向坡的中、下坡位SOC和TN含量均大于上坡位。在西向坡,SOC含量下坡位(8.78 g/kg)最高,中坡位(7.82 g/kg)次之,上坡位(7.46 g/kg)最低;与上坡位相比,中坡位和下坡位的TN含量提高了12.1%,24.2%。在东向坡,SOC含量中坡位(7.15 g/kg)最高,下坡位(6.28 g/kg)次之,上坡位(5.37 g/kg)最低;与上坡位相比,中坡位和下坡位的TN含量提高了37.3%和29.4%。坡向与坡位的交互作用对流域SOC的空间分布影响显著(P<0.1)。坡向、坡位对土壤碳氮比值(C/N)也有显著影响(P<0.1)。这一结果对准确估算流域梯田SOC和TN的变化提供了参考。
  • 【期刊】 不同刈割频次对呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化的影响

    刊名:应用与环境生物学报 作者:郝广 ; 闫勇智 ; 李阳 ; 李传弘 ; 王炜琛 ; 郭宇 ; 杨九艳 关键词:刈割 ; 羊草草原 ; 土壤有机碳 ; 土壤碳贮量 ; 土壤氮贮量 机构:[1]内蒙古大学生命科学学院 ; [1]内蒙古大学生命科学学院 ; [2]内蒙古大学生态与环境学院 年份:2018
    摘要:刈割是内蒙古呼伦贝尔草原主要的管理方式,为向内蒙古地区碳汇管理提供理论依据,对围封样地、两年一割样地与一年一割样地的刈割频次与土壤碳氮含量关系开展研究. 结果显示,随刈割频次的增加,0-30 cm土层中土壤有机碳和全氮含量均表现出下降趋势,各土层中响应有所不同,表现为随土层深度加深,在围封样地和两年一割样地中逐渐减少,而在一年一割样地中逐渐增加. 土壤碳贮量、氮贮量存在显著的相关关系,且随刈割频次增加呈显著线性下降,碳氮固持潜力下降,表现为碳流失、氮流失. 其中两年一割样地土壤碳贮量下降17.1%、氮贮量下降20.8%,一年一割样地土壤碳贮量下降21.6%、氮贮量下降29.3%. 上述结果表明,呼伦贝尔羊草草原土壤碳氮变化对刈割频次较为敏感,合理控制刈割频次能够减缓碳氮流失,同时配合适当的施肥可实现草原的可持续利用. (图4 表1 参21)
  • 【期刊】 不同农田施肥方式下土壤碳氮变化特征及其环境意义

    刊名:中国农学通报 作者:张刚 ; 王德建 ; 王灿 关键词:有机碳 ; 全氮 ; C/N比 ; 施肥方式 机构:中国科学院南京土壤研究所 ; 中国科学院南京土壤研究所 年份:2013
    摘要:为了明确不同农田施肥方式对土壤碳氮变化及其对环境的影响,通过长期定位试验研究了不同施肥方式下土壤碳氮变化特征。结果表明:土壤有机碳、全氮在土壤剖面中呈上高下低趋势,秸秆还田作用主要发生在0~10 cm处的耕层;单施化肥和化肥配施秸秆均能增加土壤有机碳、全氮含量,长期无肥处理的土壤有机碳、全氮含量明显下降,单施化肥对农田土壤有机碳、全氮含量影响不显著,长期化肥配施秸秆显著增加土壤有机碳、全氮含量,4年内增幅分别达到35.8%和17.3%;土壤有机碳和全氮含量呈极显著正相关(R2=0.78,P<0.01),两者含量变化趋势相同;太湖地区土壤C/N比呈下降趋势,现阶段土壤C/N比主要集中在10.0左右,化肥配施秸秆可以增加土壤C/N比,促进土壤碳氮循环。化肥配施秸秆能够改善农田土壤理化性状,提高农田生产力,是一种值得推广的施肥方式。
  • 【期刊】 干旱沙区植被恢复中土壤碳氮变化规律

    刊名:植物生态学报 作者:贾晓红 ; 李新荣 ; 李元寿 关键词:沙区 ; 植被恢复 ; 土壤有机碳 ; 全氮 ; 规律 机构:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 ; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 ; 沙坡头沙漠研究试验站 ; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 ; 沙坡头沙漠研究试验站 ; 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 ; 沙坡头沙漠研究试验站 年份:2007
    摘要:测定了干旱沙区不同年限植被恢复区土壤0~5(包括结皮层)、5~10和10~20cm颗粒组成分布、土壤有机碳(Soilorganiccarbon,SOC)和全氮含量,并分析了土壤颗粒组成分布中沙粒和粘粉粒含量变化与土壤SOC和氮含量间的关系,探讨植被恢复过程中SOC和氮变化规律。研究表明,干旱沙区植被恢复过程中,SOC和全氮含量存在明显的固存效应,这种效应不仅表现在植被恢复的时间上,也表现在土壤垂直分布上。植被恢复区SOC和氮含量随恢复时间的延长呈增加趋势,在垂直方向上呈降低趋势。土壤极细沙(0.1~0.05mm)和粘粉粒含量(<0.05mm)的时间和空间变异与SOC和氮有着相似的趋势。而沙粒含量(0.5~0.1mm)则随植被恢复时间增加和土层深度的增加呈降低趋势。土壤中极细沙粒(0.1~0.05mm)和粘粉粒含量(<0.05mm)分别与SOC和氮含量有显著正相关关系(p<0.01),而沙粒含量(0.5~0.1mm)与SOC和氮含量呈显著负相关(p<0.01)。从植被恢复或者荒漠化逆转角度阐明了干旱沙区土地利用的变化导致的土壤保护性碳组分的增加是土壤碳储量汇功能增加的体现。在研究区域,有机碳和全氮因土壤粘粉粒和极细沙而积累的定量关系可以用线性方程很好地预测,从而为更好地估算荒漠化逆转过程中不同阶段碳汇量提供了依据。而植被恢复中土壤SOC和氮与土壤颗粒间的结论加深了荒漠化逆转过程中土地利用方式的改变对气候变化响应的陆地生态系统碳循环过程与机理的理解,明确了我国广泛在干旱沙区实施区域治理对全球大气CO2汇的贡献。植被恢复过程中,表征土壤肥力特征的SOC和氮在时间和空间上的变异对植被演变的影响,以及土壤物理稳定性的增强对土壤抗风蚀能力的贡献。从另一个方面阐述了植被恢复过程中土壤和植被间的这种相互关系及其对生态环境改善的贡献,为探讨干旱沙区荒漠化逆转过程中植物种的选育和合理评价生态环境提供了参考。
  • 【期刊】 不同覆盖处理对旱作水稻土壤碳氮变化及氮素平衡的影响

    刊名:江苏农业科学 作者:陈志龙 ; 李勇 ; 许建平 ; 张永春 关键词:覆盖旱作水稻 ; 土壤微生物量碳氮 ; 无机氮 ; 氮肥利用率 机构:江苏省土壤肥料技术指导站 ; 江苏省土壤肥料技术指导站 ; 江苏省金坛市土壤肥料技术指导站 年份:2013
    摘要:通过田间试验,研究了不同覆盖处理对旱作水稻土壤中微生物生物量碳、氮、铵态氮、硝态氮动态变化以及氮肥利用率的影响,并对土壤氮素表观平衡进行了估算。结果表明,盖草处理土壤微生物生物量碳分别比水作、覆膜和裸露处理增加50.7%、18.1%、31.9%,土壤微生物生物量氮增加55.4%、11.83%、48.9%。从总体上看,土壤铵态氮呈现为:水作>盖草>覆膜>裸露,硝态氮表现为:盖草>覆膜>裸露>水作,以盖草处理土壤无机氮含量最高。与水作处理不同,旱作处理土壤无机氮与微生物量碳、氮存在着显著线性相关性。盖草处理无机氮残留最高,分别比覆膜和裸露处理高13.7%、32.8%;盖草处理氮肥利用率也最高,分别比水作、覆膜和裸露处理提高12.1%、14.5%、19.2%。结果表明,覆盖秸秆旱作水稻能够培肥土壤,提高土壤肥力,是一种良好的旱作水稻种植方式。
  • 【期刊】 陆地棉棉铃对位叶碳氮变化特征与其生物量关系的研究

    刊名:棉花学报 作者:赵新华 ; 屈磊 ; 陈兵林 ; 周治国 关键词:陆地棉 ; 棉铃对位叶 ; 碳氮变化特征 ; 棉铃 ; 生物量 机构:中国农业科学院棉花研究所 ; 中国农业科学院棉花研究所 年份:2010
    摘要:在大田栽培条件下,选用科棉1号和美棉33B两个棉花品种,于江苏南京、徐州进行施氮量(0、240、480kg.hm-2)试验,研究棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃(棉子、纤维)生物量的关系。结果表明:棉铃对位叶全碳、全氮含量变化可用函数Y=at2+bt+c〔Y(%):全碳或全氮含量,t(d):铃龄,a、b、c:参数〕拟合,碳氮比变化可用Logistic方程拟合。进一步分析棉铃对位叶碳氮变化的特征值发现:(1)棉铃对位叶全碳含量达到最小值的时间早、最小含量值高,则可提高棉铃、棉子、纤维生物量快速累积持续期间的平均速率,但缩短了棉铃和纤维生物量快速累积持续期,延长了棉子生物量快速累积持续期。(2)棉铃对位叶全氮含量达到最小值的时间晚,则可延长棉铃和纤维生物量快速累积持续期;全氮最小含量值高,则可延长棉子生物量快速累积持续期。(3)棉铃对位叶碳氮比快速增长持续期长、快速增长平均速率小,则可延长棉铃及纤维生物量快速累积持续期。可见,棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系密切,可通过调控棉铃对位叶碳氮含量及其比值促进棉铃发育。
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