稻虾共作模式下克氏原螯虾对水稻土团聚体特征及有机碳分布的影响

为研究长期稻虾共作模式下克氏原螯虾对水稻土团聚体数量、稳定性以及土壤团聚体有机碳含量、分布的影响,本研究依托始于2014年的长期定位试验,设置冬泡无秸秆还田(W)、冬泡+秸秆还田(WS)和冬泡+秸秆还田+养虾(WSC)3个处理,采集各处理表层土壤样品,分析土壤团聚体及有机碳分布特征。结果表明:土壤水稳性团聚体以>1~2 mm粒级为主,在冬泡条件下秸秆还田处理显著提高了土壤中>2 mm团聚体比例、有机碳含量和有机碳贡献率,且增加了土壤团聚体平均质量直径;相对于冬泡+秸秆还田处理,冬泡+秸秆还田+养虾处理土壤>2 mm和>1~2 mm团聚体比例显著提高了19.8%和6.5%,而0.053~0.25 mm团聚体比例则显著下降了9.2%,且>0.25 mm的团聚体数量、平均质量直径和几何平均直径分别提高了7.8%、20.6%和37.5%。冬泡+秸秆还田+养虾处理的土壤总有机碳、微生物量碳和颗粒有机碳含量较冬泡+秸秆还田处理分别显著提高了6.2%、34.0%和23.1%,且显著提高了<0.25 mm团聚体中有机碳的含量。研究表明,稻虾共作模式下克氏原螯虾养殖促进了土壤大团聚体的形成,增强了团聚体稳定性,增加了土壤有机碳及活性组分含量,尤其提高了微团聚体中有机碳含量,提升了土壤固碳能力。

石油馏分的碳分布和结构族组成实验方法改进

表征重质石油组分结构族组成的常用方法有3种:n-d-M法、密度法和改进的B-L法。改进的B-L法是分析重质油结构组成较理想的方法,但该方法基础数据分析需采用核磁共振等现代大型仪器设备,不适合在实验教学中应用。目前教学实验中用的n-d-M法适合沸点350~500℃的油品。密度法计算方便,通过测定M、%C、%H,适用于f_(A)范围在0.23~0.34的油品。为了让高校石油化工专业学生更好地掌握分析表征石油及馏分的手段,选用多种油品,将计算方法改为n-d-M法和密度法同时使用。

海南清澜港红树林湿地土壤有机碳分布及其与pH的关系

基于野外实地调查,研究我国海南清澜港红树林湿地离文昌河河口和海洋的距离对红树林土壤有机碳分布的影响及土壤有机碳与pH的关系。结果表明:在取样区域内,清澜港红树林土壤有机碳含量高、分布深;近河口各样地土壤pH为4.9~6.2,远河口各样地土壤pH为7.9~8.5;近河口红树林土壤厚度在85 cm以上,取样区内土壤有机碳含量为(9.1±1.08)^(66.2±5.17)g·kg-1,且随土壤深度增加先升高后降低,在60~70 cm处有机碳含量达到最高;在水平方向上,近河口红树林土壤有机碳平均含量(0~80 cm)随离海洋距离的增加而降低,近海、中间、近陆区域的土壤有机碳平均含量依次为(36.76±3.04),(35.12±3.78)和(17.20±1.56)g·kg-1;近河口红树林近海和近陆区域的土壤有机碳平均含量差异显著(P<0.05);近河口红树林土壤有机碳含量的分布特征与密克罗尼西亚的雅浦和帕劳地区的红树林一致;远河口红树林湿地土壤平均厚度约60 cm,其土壤有机碳含量为(8.35±0.94)^(38.3±2.53)g·kg-1,表层土壤有机碳含量最高,且有机碳含量随土壤深度的增加呈双峰递减型,在40 cm处有另一峰值;在水平方向上,远河口红树林土壤有机碳平均含量(0~60 cm)随离海洋距离的增加而降低;远河口红树林在近海、中间、近陆区域的土壤有机碳含量依次为22.12±2.57,14.83±1.01和13.18±1.20 g·kg-1,且近海和近陆区域的土壤有机碳含量差异显著(P<0.05);各样地土壤有机碳含量与其pH均显著负相关(P<0.05),其原因有待进一步研究。

施肥对洞庭湖平原水稻土团聚体特征及其有机碳分布的影响

【目的】团聚体是土壤重要的物理属性,也是土壤有机碳的主要固存场所。研究长期不同施肥对洞庭湖平原红壤性水稻土团聚体数量、稳定性、分形特征及其有机碳含量及分布的影响,为区域双季稻田施肥管理提供理论依据。【方法】以国家稻田土壤肥力与施肥效应长期试验为平台(1986—2013),运用湿筛法获得不同粒级水稳性团聚体,分析对照(不施肥,CK)、单施氮磷钾肥(NPK)、低量有机肥与氮磷钾肥配施(LOM,有机肥氮比例为30%)和高量有机肥与氮磷钾肥配施(HOM,有机肥氮比例为60%)4种处理影响下耕作层(0—20 cm)土壤粒径>0.25 mm的水稳性团聚体数量(WR0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、分形维数(D)及其有机碳含量与分布的变化特征。【结果】除粒径>5 mm的土壤团聚体外,水稳性团聚体含量和团聚体对土壤有机碳的贡献率均随团聚体粒径减小呈现逐渐增加的趋势,而团聚体有机碳含量则呈现逐渐降低的变化趋势,其变化特征在不同处理间表现一致。长期不同施肥对2—5 mm和0.5—2 mm团聚体含量影响最大,与对照相比,施肥处理中上述两粒级团聚体含量分别增加35.5%—64.5%和6.2%—14.7%。施肥后团聚体的WR0.25、MWD、GMD分别增加8.6%—12.5%、7.1%—15.1%、13.7%—28.4%,而D值降低2.3%—3.5%,说明长期施肥增强团聚体稳定性,改善团聚体结构。单施氮磷钾肥和氮磷钾肥配施有机肥均可显著提高各粒级团聚体中有机碳含量(P<0.05),并始终表现出HOM强于LOM、LOM强于NPK的处理效应,与对照相比,HOM处理各级团聚体中有机碳含量较对照提高了22.1%—36.6%。水稳性大团聚体是土壤有机碳的主要载体,不同处理间>0.25 mm团聚体中有机碳的分量占土壤有机碳的比例表现出HOM(83.5%)>LOM(81.6%)>NPK(79.2%)>CK(69.9%)的顺序。施肥各处理均可显著提高>5 mm、2—5 mm、0.5—2 mm三级团聚体中有机碳对土壤有机碳的贡献率,且主要影响土壤有机碳在2—5 mm和0.5—2 mm两级团聚体中的分配率。>0.5 mm的各级团聚体含量与土壤有机碳含量呈极显著正相关(P<0.01),说明施肥后土壤新增有机碳主要向>0.5 mm的水稳性团聚体中富集。【结论】长期实行NPK平衡施肥及与有机肥配施有利于洞庭湖平原红壤性水稻土水稳性团粒结构的形成及大团聚体中有机碳的积累,与单施氮磷钾肥处理相比较,施用有机肥特别是高量有机肥与化学氮磷钾肥配施更有利于土壤良好结构体的形成和固碳能力的增强,是更优的稻田施肥模式。

基于回归与随机模拟的区域森林碳分布估计方法比较

以临安市为例,利用2004年森林资源清查样地数据和同年度Landsat TM影像数据,采用一元二次非线性回归和序列高斯协同模拟方法分别模拟森林地上部分碳密度及其分布,并对模拟结果进行比较分析。结果表明:一元二次非线性回归估计得研究区森林碳储量为2365404.37t,碳密度平均值为9.0000t·hm-2,最大值为73.7144t·hm-2,最小值为0.7156t·hm-2;序列高斯协同模拟得研究区森林碳储量为3291659.83t,碳密度平均值为12.5233t·hm-2,最大值为78.9133t·hm-2,最小值为0.0833t·hm-2;根据2004年森林资源清查样地数据,按随机抽样方法估计研究区森林碳储量为2708897.90t,样地碳密度平均值为10.3065t·hm-2,其最大值为96.9625t·hm-2,最小值为0;序列高斯协同模拟结果更接近地面样地估计结果,而且碳密度分布范围更合理;一元二次非线性回归估计结果与地面样地估计结果之差的累积平方和为9857.4619,而序列高斯协同模拟结果与实测结果之差的累积平方和为8018.4625;序列高斯协同模拟较一元二次非线性回归在估计区域森林碳空间分布上有明显优势。

高浓度深层渗碳碳分布数学模型建立与应用

在对高浓度深层渗碳的特点进行分析的基础上，考虑到碳化物的析出与溶解、温度与碳浓度对扩散系数的影响、气氛环境对碳传递系数的影响，提出了高浓度深层渗碳的数学模型，并导出了差分法求解方法。应用该模型实现了高浓度深层渗碳的计算机实时控制。

黄土高原小流域土壤总碳分布与储量研究

以位于黄土高原典型沟壑区的砖窑沟流域为研究区,通过对流域内土壤分层取样分析,运用地统计学方法探讨了流域土壤总碳的空间分布特征,并在运用Kriging插值法生成流域土壤总碳含量空间分布图的基础上,通过构建土壤碳储量估算模型,估算出流域土壤总碳储量。结果表明,砖窑沟流域土壤总碳含量总体上随着深度增加而减少,同一深度层内土壤总碳含量沿梁峁顶部→梁峁坡→沟坝地依次减少;流域内0—100 cm深度内土壤总碳储量占0—200 cm深度内土壤总碳储量的51.8%。100—200 cm深度的土壤碳储量在0—200 cm深总碳储量中仍占较大比重。因此,在研究黄土高原土壤碳储量时,100 cm深度以下的土壤碳储量不容忽视。

有机碳分布对氮素迁移转化的影响数值模拟

针对外源性有机碳影响下土壤氮素各转化过程的定量计算问题,基于土壤氮素迁移转化数值模型NPTTM,考虑外源性有机碳在土壤中的不同分布类型,及其对反硝化过程的影响函数,采用含有机碳的二级处理再生水灌溉试验对该改进模型进行验证,结果表明,改进后的模型能很好地拟合试验过程土壤水氮动态变化过程。同时,为了探究有机碳分布对氮素迁移转化过程的影响,本文采用该验证模型进行有机碳随深度分配数值实验,计算结果表明不同的有机碳分布对土壤铵态氮的影响较小,但对硝态氮的影响较大。土壤中较高的有机碳汇集会造成铵态氮浓度的增加,而有机碳浓度增大会增强反硝化作用进而减小硝态氮浓度。

山西典型天然草地碳分布特征及碳储量估算

通过对山西4种主要草地类型暖性草丛草地、暖性灌草丛草地、温性草原、山地草甸草原的地上现存生物量、凋落物、半分解层、根系和土壤有机碳密度的调查和测定,本研究估算山西天然草地生态系统的碳储量,旨在揭示山西不同类型天然草地固碳能力。结果表明:4种类型草地的植被碳密度、土壤有机碳密度、生态系统有机碳密度的大小顺序相同均为:暖性灌草丛草地>山地草甸草原>暖性草丛草地>温性草原;山西草地植被平均碳密度为1759.07g·m^(-2),占整个草地生态系统的21.81%;土壤平均有机碳密度为6307.22g·m^(-2),占整个草地生态系统的78.19%;经估算,山西的草地面积为4.55×10~6 hm^2,草地总碳储量约为364.40Tg。

深圳市建成区森林碳分布估测方法比较研究

城市森林是森林生态系统的重要组成部分,在改善城市生态环境方面发挥着重要作用。研究城市森林碳分布对于陆地生态系统碳循环的模拟和城市的生态建设规划具有重要意义。以深圳市建成区森林为研究对象,分别采用逐步回归、协同克里格和K个最靠近邻居(KNN)3种方法对深圳市的森林碳分布进行模拟。结果表明:3种方法估测结果各有其优缺点。逐步回归和KNN法能够较准确地反映森林碳分布的信息(如行道树、公园等),但逐步回归的预测结果偏小,KNN法的预测结果偏大。协同克里格法则可以较准确的反映建成区森林碳分布并能导出总体估测值,但对森林碳空间分布的细节反映不如逐步回归和KNN。

长期梨树种植土壤团聚体组成及有机碳分布特征

为探究长期梨树种植土壤团聚体结构及其对土壤有机碳的影响,以砀山县良梨镇共12个年限的梨树土壤为研究对象,以果园附近农田土壤为对照,分析不同梨树种植年限土壤(0~20 cm)的团聚体粒级分布、土壤及各团聚体组分有机碳含量的动态特征。研究结果表明:随着种植年限的增加,土壤大团聚体(>0.25 mm)含量呈先上升后略有下降并趋于稳定的趋势,种植150 a处取得最大值达到798.8 g/kg。梨园土壤总有机碳含量、大团聚体有机碳含量相较对照农田土壤显著提高(P<0.05),分别提高了1.45倍和2.24倍,而微团聚体(<0.25 mm)有机碳含量显著下降。各个年限梨园土壤有机碳主要由大团聚体贡献,贡献率为68.06%~98.78%,相较农田土壤(39.76%)贡献率提高28.3%~59.02%;微团聚体的贡献率随着年限的增加而下降,表明梨园的长期种植促使有机碳从微团聚体向大团聚体分配。土壤大团聚体含量与有机碳含量呈极显著正相关(P<0.01),均随着种植年限的增加先上升后下降至稳定趋势。表明梨园种植有利于改善土壤结构,增加土壤的固碳潜力。

毛乌素沙地4种灌木地上构件生物量和碳分布特征

采用收割法、烘干法、湿烧法对毛乌素沙地4种灌木地上构件的生物量、含水率、含碳率进行了测量,结果表明,4种灌木地上构件含水率差异较大;4种灌木的主枝含碳率均较低,构件含碳率分布具有随机性,由植物自身生理生态特性控制;4种灌木构件生物量密度和碳密度大于草本植物,含碳率大于杨柳类阔叶乔木;4种灌木均表现为主枝生物量和碳分配最大,主枝是4种灌木储存碳的主要构件和构成种群的主要构件。4种灌木构件生物量和碳分布特点反映了植物在干旱环境中能够很好地吸收固定二氧化碳,在干旱半干旱地区应以臭柏等耐旱、含碳率高的灌木为主要树种进行碳汇林建设。

黄土高原吕梁山不同撂荒年限土壤团聚体稳定性及有机碳分布特征

为探究不同撂荒年限土壤结构及有机碳分布特征,试验选取黄土高原吕梁山自然撂荒1、2、3、5、10、15、20 a枣园土壤为研究对象,以清耕作业下的枣园土壤为对照(CK),利用干筛和湿筛法测定并分析各样地0~20 cm土层中土壤团聚体稳定性、团聚体有机碳与土壤总有机碳含量及其相关性。结果表明:撂荒初期,土壤团聚体含量呈波动变化趋势,撂荒3 a后土壤水稳性大团聚体含量(>0.25 mm团聚体含量,R>0.25)及团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)随撂荒年限的增加逐步提高。20 a撂荒地土壤水稳性大团聚体含量占团聚体总量的69.6%,较CK提高了55.2个百分点。土壤总有机碳、团聚体有机碳含量随撂荒年限的延长均呈先降低后增加的趋势,撂荒20 a土壤总有机碳含量达最大值7.88 g/kg;团聚体有机碳含量随团聚体粒径的减小呈先增加后降低的特点,主要集中于1~0.25 mm团聚体内。不同撂荒年限土壤中机械稳定性大团聚体有机碳对土壤总有机碳的贡献率为54.3%~82.2%,较CK(29.3%)提高25.0~52.9个百分点;水稳性大团聚体有机碳对土壤总有机碳的贡献率为17.7%~71.8%,除撂荒1 a和3 a土壤外,其他样地均高于CK(21.1%)。水稳性团聚体MWD、R>0.25与土壤总有机碳含量极显著相关(P<0.01);水稳性团聚体GMD与土壤总有机碳含量显著相关(P<0.05);水稳性团聚体R>0.25与2~1、1~0.25和<0.25 mm水稳性团聚体有机碳含量极显著相关(P<0.01),与5~2 mm团聚体有机碳含量显著相关(P<0.05)。可见,撂荒恢复促进了土壤有机碳及水稳性团聚体有机碳含量的提高,从而提高了团聚体的稳定性。

石油蜡碳分布测定方法的改进措施

南阳精细石蜡化工厂使用气相色谱法测定蜡产品碳分布,分析了存在的问题,从柱箱温度、溶解溶剂、数据处理方法及色谱柱四个方面进行了技术改进。结合实例,对改进后的碳分布测定方法进行了重复性验证,与外单位的分析结果进行了对比。结果表明:改进后的碳分布测定方法准确可靠,实现了一台气相色谱仪即可完成微晶蜡、石蜡及橡胶防护蜡、相变储能材料专用蜡等特种蜡产品碳分布的测定,具有一定的参考作用。

浙江省森林碳分布与地形的相关性

浙江森林资源的空间分布与地形关系密切。研究森林碳分布与地形的关系,可以进一步认识浙江省森林碳分布的空间特征。利用基于浙江省2009年森林资源连续清查（CFI）固定样地数据和地统计学方法获得的全省森林碳空间分布信息,对森林碳分布与地形相关性进行了定量研究。结果显示：全省森林碳密度与地形主要因子海拔、坡度的二元二次多项式的复相关系数为0.71左右,说明森林碳分布与地形密切相关,即与地形的分布基本一致,随着海拔的升高和坡度的增大森林碳密度增大,尤其在海拔0~200 m到200~400 m,坡度从平坡到缓坡,碳密度上升最快。

区域森林碳分布空间估计误差定量分析

区域森林碳(地上部分)分布的空间估计存在多种误差来源,其直接影响估计结果的精度。采用森林资源清查样地数据与Landsat TM影像数据相结合的方法对区域森林碳(地上部分)分布进行空间估计的误差来源,采取相对误差的形式对其定量化,根据不确定度的合成与分配方法获得空间估计总误差及各误差来源在总误差中的比例分配。基于临安市2004年森林资源清查和Land-sat TM影像数据的森林碳(地上部分)分布空间估计误差分析结果显示,区域森林碳(地上部分)分布空间估计的总误差为10.15%,各误差所占比例为:抽样误差63.5%、遥感影像坐标校正定位误差22.9%、树高测量误差9.4%、生物量模型误差3.4%、胸径测量误差0.8%。

陕北黄土区不同土地利用方式对深层土壤水和碳分布的影响

综述了陕北黄土区不同土地利用方式对深层土壤水和碳分布的影响,以期为科学利用土地、改善土壤水碳环境、提高土壤水碳利用率、保证区域土地可持续利用等研究提供参考。研究发现:不同土地利用方式对陕北黄土区深层土壤水分布有不同程度的影响;陕北黄土区深层土壤中均存在干层,继续不合理利用土地将对深层土壤水环境造成严重的影响;陕北黄土区深层土壤碳含量主要受土壤母质、古气候、大气变化等客观因素影响,但其中SIC、SOC含量更容易受人为因素影响。

耕作对中国亚热带稻麦轮作农田土壤有机碳分布、储量和质量的影响

不同耕作方式的土壤扰动强度不同,进而对土壤有机碳产生影响。目前,有关中国东部稻田土壤团聚体结构和碳库的研究仍较少。本研究旨在评价耕作方式对团聚粒级、有机碳分布、碳储量和碳库管理指数(CMI)的影响。通过在稻麦轮作体系中建立为期5年的田间试验,包括4个处理:少耕(MT)、旋耕(RT)、翻耕(CT)和翻耕秸秆不还田(CT0)。结果表明,少耕和秸秆还田有利于>2000μm的土壤团聚体的形成。0~5 cm、5~10 cm和10~20 cm土壤有机碳含量分别以MT、RT和CT最高,有机碳主要分布在大团聚体中,秸秆还田有利于提高大团聚体比例和有机碳含量。团聚体组分与有机碳含量之间存在显著(P<0.05)相关。0~20 cm土层有机碳储量以MT最高,MT、RT、CT分别较CT0提高16.8%、15.6%和14.5%。与CT0相比,MT降低了CMI,而RT、CT提高CMI,土壤CMI和土壤容重呈显著的负相关关系(P<0.05)。综上所述,降低耕作强度、实施秸秆还田,特别是两者的联合施用,可有效提高中国东部稻麦田的团聚体含量和碳汇量。

石油蜡碳分布测定方法的改进措施

蜡产品广泛应用于社会生产和生活的各个方面，在蜡烛、包装，合成板、橡胶轮胎、食品、化工、医药，化妆品、纺织，皮革、塑料，军工、电讯器材等领域都有应用。我国是世界石蜡生产第一大国，产量占到全球总产量的60％。我国石蜡生产企业主要是中国石油和中国石化两大公司。2006年石蜡总产量约为165万吨，其中石油集团生产120万吨，石化集团60万吨。