增温与凋落物去除对人工草地土壤呼吸的影响

人工草地是重要的碳汇,但其土壤呼吸及其温度敏感性(Q10)对气候变化和干扰的响应尚不清楚。本研究在大陆性季风气候区的紫苜蓿(Medicago sativa)和无芒雀麦(Bromus inermis)2种人工草地开展了增温和凋落物处理试验,测量了土壤呼吸速率和Q10,并分析了不同草地对这些影响的响应差异。结果表明:增温使年均土壤温度显著增加约2℃(P<0.05);同时,使年均土壤湿度和电导率显著降低(P<0.05)。增温使年平均土壤呼吸速率降低8.81%;凋落物去除使年平均土壤呼吸速率降低9.33%。增温和凋落物去除均使Q10降低。不同草地对增温和凋落物处理有不同的响应,其中紫苜蓿草地对增温的响应大于无芒雀麦草地,而无芒雀麦草地对凋落物处理的响应大于紫苜蓿草地。本研究表明,试验区无芒雀麦群落相较于紫苜蓿群落更能抵抗气候变化和干扰的影响,有利于减少碳排放,是更好的建植人工草地的物种。

基于可视化分析的土壤团聚体有机碳研究进展与热点

为更清晰直观了解国内目前对土壤团聚体有机碳的研究进展和发展趋势,以核心期刊(CNKI)中的630篇关于土壤团聚体有机碳的研究论文为数据源,基于可视化工具(VOS viewer和Citespace)对研究论文的发文数量、被引频次、论文作者、机构和关键词等进行可视化研究。研究结果显示:随时间推移(2000-2023),中国土壤团聚体有机碳论文发表数量不断增加,尤其是2007年后增幅较快。发文机构以中国科学院发文量最多且国内影响力最大,西北农林科技大学次之。领域的研究热点集中在探究保护性耕作(耕作方式和秸秆还田)以及施肥方式等因素对土壤团聚体有机碳空间分布和含量的影响上。研究前沿主要侧重于探究生物炭、改良剂对土壤团聚体组成及有机碳含量的影响,未来可能成为研究热点。

不同植被和土壤类型下土壤水分剖面的分异

为研究不同土壤类型下土壤水分的垂直分布特征及变异情况,在位于黄土高原水蚀风湿交错带的六道沟小流域选取坝淤土、黄绵土和风沙土3种土壤类型为研究对象,测定了0-600cm土壤水分含量,利用经典统计学方法进行分析。结果表明:坝淤土土壤水分剖面呈有规律的波动型变化,黄绵土剖面土壤水分基本呈微弱的波动型变化,风沙土土壤水分剖面变化类型属于降低型;植被覆盖为柠条或小叶杨时,不同土壤类型对0-100cm间土壤水分含量影响不明显,而对100-600cm土壤水分含量影响显著(P<0.05);柠条覆盖下0-600cm平均土壤水分均呈现:黄绵土>坝淤土>风沙土,小叶杨覆盖下0-600cm平均土壤水分均呈现:风沙土>坝淤土>黄绵土;对3种土壤类型而言,同一土壤类型下植被类型的不同主要对深层土壤水分的垂直分布产生影响,总体上,农地和草地下的土壤水分状况好于灌木和乔木。这对于指导干旱区农业生产以及植被恢复中水分的合理调控具有积极的意义。

黄土高原刺槐人工林地表凋落物对土壤呼吸的贡献

于黄土高原沟壑区王东沟小流域26年刺槐人工林(Robinia pseudoacacia)中,设置对照(CK)、去除凋落物(no litter,NL)和倍增凋落物(double litter,DL)3个处理,利用Li-8100系统测定各处理的土壤呼吸速率。结果表明,添加或去除凋落物显著影响土壤呼吸(P=0.091-0.099),与对照(CK)的土壤呼吸速率(3.23μmol m-2s-1)相比,添加凋落物(DL)使土壤呼吸速率增加26%,去除凋落物(NL)使土壤呼吸速率减少22%。NL、CK和DL的累积土壤呼吸分别为631、787和973 g C m-2a-1。各处理土壤呼吸速率与土壤温度呈显著的指数关系(R2=0.81-0.90,P<0.0001),但与土壤水分的关系不明显。NL、CK和DL的Q10依次为1.92、2.29和2.31。地表凋落物对土壤呼吸年平均贡献量为20%。相关性分析表明,各测定日地表凋落物贡献与土壤温度(r=0.54,P<0.05)或土壤水分关系显著(r=0.68,P<0.05)。刺槐人工林地表凋落物的输入量为213 g C m-2a-1,大于凋落物引起的呼吸量156 g C m-2a-1。在黄土区通过植被恢复治理水土流失过程中,随着地表凋落物的积累,林地生态系统的碳汇功能将逐步得到加强。

坡向和坡位对小流域梯田土壤有机碳、氮变化的影响

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。

退耕还果对黄土高原沟壑区坡地土壤和植被碳、氮储量的影响

土地利用方式变化是影响陆地生态系统碳储量的重要因素。试验以黄土高原沟壑区王东沟小流域杜家坪坡地果园和邻近农田为对象,分析了坡地退耕还果20年后,地上植被生物量、地下根系生物量以及0—100 cm土层有机碳氮储量的变化及其影响因素。结果表明,坡地果园0—100 cm土层有机碳(SOC)储量为C 50.7 t/hm2低于农田(C 57.3 t/hm2),但0—20 cm土层,果园SOC储量为C 16.7 t/hm2高于农田(C 15.3 t/hm2),增幅为9.2%;而在20—100 cm土层,SOC含量基本呈现出农田>果园的趋势。果园土壤1 m剖面各层次全氮(TN)含量都低于农田,但未达到显著水平。农田退耕为果园20年后,坡地果园植株和根系碳储量(C 19.7 t/hm2)、氮储量(N 165.9kg/hm2)约为农田作物(C 3.4 t/hm2、N 96.8 kg/hm2)的5.8和1.7倍。果树主干、枝条和根部的新增生物量是导致果园生态系统碳、氮储量积累的主要因素。

青少年跆拳道运动员体能强化训练

跆拳道是一项深受广大群众欢迎的格斗运动,吸引了大量的青少年参与。然而,跆拳道还是一种高强度的运动项目,对运动员的身体素质要求较高。为了能够在比赛中取得好的成绩,青少年跆拳道运动员需要具备速度、柔韧性、力量和耐力等方面较高的素质。因此,为了提高青少年跆拳道运动员的竞技水平,青少年跆拳道体能强化训练应运而生。

耕作方式影响旱作农田土壤呼吸的整合研究

目的研究农田生态系统中耕作管理措施实施后,中国旱作农田土壤呼吸的变化特征及其影响因素。方法利用国内外已发表的55篇研究论文,通过Meta分析技术进行分析。结果与传统耕作相比较而言,免耕、深耕、少耕和浅耕措施对土壤呼吸、温度、水分、有机碳、碳氮比、容重、微生物数量和农作物产量影响显著。免耕和深耕条件下土壤呼吸分别减少了8.22%(P<0.05)和2.25%(P>0.05),少耕和浅耕条件下土壤呼吸分别增加了7.86%和4.67%,但没有达到统计水平(P>0.05)。农业耕作管理措施实施后,土壤呼吸的改变量与土壤温度、水分、碳氮比、容重、有机碳、微生物数量和农作物产量的改变量密切相关,且对农田土壤呼吸的贡献呈现出土壤理化性质(47%~96%)>土壤微环境因素(4%~19%)>生物因素(4%~13%)的趋势。结论在中国旱作农田生态系统中,耕作管理措施实施后,农田土壤呼吸主要受土壤理化性质(土壤有机碳、土壤碳氮比和土壤容重)的驱动,从固碳减排的角度而言,应该在中国旱作农田大力推广免耕措施。

基于Meta分析的农田秸秆输入方式对中国旱作农田土壤呼吸的影响

目的研究农田秸秆输入后对中国旱作农田土壤呼吸的影响,为准确理解中国旱田农业生态系统碳排放提供重要的数据支撑和理论依据。方法基于国内外已发表的83篇研究论文,利用Meta分析技术分析农田秸秆输入后土壤呼吸改变量与土壤温度、土壤水分、土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)和土壤微生物量碳(Soil Microbial Biomass Carbon,MBC)改变量之间的内在联系。结果与结论与传统耕作秸秆不输入(CT)相比,传统耕作秸秆输入(CTS)、传统耕作秸秆粉碎输入(CTCS)、传统耕作秸秆覆盖输入(CTMS)、传统耕作秸秆粉碎覆盖输入(CTMCS)、传统耕作生物炭输入(B)、传统耕作生物炭+秸秆输入(BS)、传统耕作+覆膜(F)和传统耕作+覆膜+秸秆输入(FS)对土壤呼吸、土壤温度、土壤水分、SOC和MBC影响显著。农田土壤呼吸在CTS,CTCS,CTMS,CTMCS,BS,F和FS处理下增加了7.1%~111.4%,在B处理下减少了9.6%,平均增加了17.7%;土壤温度只在CTCS下减少了5.7%,在其他处理下的影响不显著。土壤水分在CTCS,F和FS处理下增加了9.3%~77.1%,平均增加了7.2%;SOC在CTS,CTCS,B,BS,F和FS处理下增加了12.7%~45.5%,平均增加了17.6%;MBC在CTS,CTCS,B和BS处理下增加了18.3%~71.4%,平均增加了19.1%。农田秸秆输入后,农田土壤呼吸改变量与土壤温度、土壤水分、SOC和MBC改变量密切相关,对农田土壤呼吸改变量的贡献呈现出SOC>MBC>土壤水分>土壤温度的趋势。在中国旱作农田生态系统中除了环境因素以外,底物有效性(SOC和MBC)也是调控秸秆输入后农田土壤呼吸大小的关键因素。

基于Meta分析的土壤呼吸对凋落物输入的响应

凋落物输入是影响土壤呼吸的一个重要因素,然而从国内外目前研究结果来看,土壤呼吸响应凋落物输入的影响因素尚不清楚。利用国内外已发表的30篇研究论文共1393对有效数据,通过Meta分析,从凋落物管理措施、气候、植被、地形、土壤理化性质等因素揭示凋落物输入对土壤呼吸的影响程度。研究发现:与清除凋落物处理相比较而言,(1)凋落物输入后显著增加了土壤呼吸,且土壤呼吸的增加程度呈现出倍增凋落物处理是自然凋落物处理的1.33倍;(2)不同气候条件下的土壤呼吸增加程度呈现出强降雨(>1000 mm)是微弱降雨(<1000 mm)的1.34倍,以及高温气候(>20℃)是低温气候(<20℃)的1.7倍;(3)土壤呼吸的增加程度在不同植被带下呈现出针叶林带(34.1%)>阔叶林带(28%)>混交林带(22%)>草地(17.3%)的趋势;(4)不同海拔梯度条件下土壤呼吸的增加程度呈现出高海拔(59.6%)>中海拔(34.2%)>低海拔(26.7%)的趋势;(5)不同土壤理化性质条件下的土壤呼吸增量呈现出低容重(77.5%)分别是中容重(26.9%)和高容重(18.0%)的2.9倍和4.3倍,同时中性土壤(79.6%)的呼吸增量远远大于酸性(28.2%)和碱性(24.1%)土壤的呼吸增量,以及高土壤碳氮比(81.2%)的土壤呼吸增量远远大于低土壤碳氮比(19.4%)和中土壤碳氮比(29.6%)的土壤呼吸增量。由此可见,凋落物输入后会导致土壤呼吸的显著增加,但是不同气候、不同植被、不同地形、不同土壤理化性质等条件下其土壤呼吸增加的幅度不同。

黄土高原地区基于Meta分析的地形调控土地利用方式转化对土壤有机碳的影响

在地形条件极其复杂的黄土高原地区,土地利用方式转化和地形位置均是影响土壤有机碳的重要因素,但是在该区域地形如何调控土地利用方式转化对土壤有机碳的影响目前尚不清楚。本研究综合黄土高原地区土地利用方式转化[农田转化为林地(NW)、农田转化为草地(NG)、农田转化为果园(NO)]和地形位置条件(沟道、塬面、坡地)对土壤有机碳影响的研究论文,利用Meta分析技术,研究土地利用方式转化后土壤有机碳在不同地形位置条件下如何分布。研究结果显示:土地利用方式转化对土壤有机碳影响显著,基本呈现出NW 】NG 】NO的趋势,NW、NG和NO导致土壤有机碳的增加量在0~20 cm土层内依次为46.9%、26.5%和6.1%;在20~40 cm土层,NW条件下土壤有机碳的增加量为34.4%,NG条件下土壤有机碳的增加量为12.3%,NO条件下土壤有机碳的增加量为4.9%;NW、NG和NO在40~100 cm土层内对土壤有机碳的影响不显著。土地利用方式转化后,土层深度也是影响土壤有机碳的一个重要因素,土壤有机碳的增加量呈现出随着土层深度的增加而减少的趋势,且在0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层内,土壤有机碳分别增加了33%、20.4%和19.7%。此外,土地利用方式转化后土壤有机碳的增加量基本呈现出沟道大于坡地大于塬面的趋势。在0~20 cm土层,土壤有机碳的增加量在沟道位置条件下高达59.2%,在塬面位置条件下仅为17.1%,而在坡地位置条件下为29.1%;在20~40 cm土层,土壤有机碳的增加量在沟道和坡地位置条件下依次为37.1%和24.0%;在40~100 cm土层,土壤有机碳的增加量仅在沟道位置条件下影响显著。因此,在黄土高原地区,除了土地利用方式和土层深度以外,地形位置条件也是影响土壤有机碳的一个重要因素。

中国旱作农田转为其它土地利用方式对土壤呼吸影响的整合分析研究

土地利用方式转化会通过影响土壤有机碳(SOC)、土壤碳氮比(C:N)、土壤温度和土壤水分等因素影响土壤呼吸,但是这些因素之间存在着复杂的交互作用,且它们对土壤呼吸的相对贡献目前并不清楚。本文综合国内已经发表的69篇研究论文,利用Meta分析量化中国旱作农田转为果园、灌木林、自然草地、人工草地、天然林、人工林和混交林后对土壤呼吸的影响。研究结果显示,旱作农田转化为其它土地利用方式后会导致土壤呼吸的显著增加(P 20~50年(23.2%) 】10~20 年(19.6%) 】10年(12.9%)的趋势。土壤水分在旱作农田转化为果园、天然草地、人工草地、人工林、天然林和混交林后增加了6.7%~24.0%,但在转化为灌木林后降低了22.1%。土壤温度在旱作农田转化为果园、天然草地、灌木林、人工林、天然林和混交林后降低了2.8%~22.5%。SOC在旱作农田转化为天然草地、人工草地、人工林、天然林和混交林后增加了27.1%~352%。C:N在旱作农田转化为果园和混交林后降低了10.8%~42.1%,但在转化为灌木林、天然草地、人工草地、人工林和天然林后增加了8.9%~79.5%。中国旱作农田转为其它土地利用方式后,土壤呼吸的增加量与SOC、C:N、土壤温度和水分的变化量密切相关,且这些因素对土壤呼吸的贡献呈现出C:N 】土壤温度 】土壤水分 】SOC的趋势。因此,中国旱作农田转为其它土地利用方式后,C:N是影响土壤呼吸增加的重要因素。

土壤呼吸和有机碳对增温的响应及其影响因素分析

增温是影响土壤呼吸和有机碳变化的一个重要因素,但近年来关于增温对土壤呼吸和有机碳影响的研究结果存在不一致的情况。本研究利用从国内外已发表的128篇研究论文中提取的有效数据进行Meta分析,探讨了增温对土壤呼吸和有机碳的影响。结果表明:(1)增温促进了土壤二氧化碳的排放并降低了土壤有机碳的含量,增温对土壤呼吸的影响程度(11.7%)明显大于对土壤有机碳的影响程度(4.4%)。(2)相较于其他生态系统,增温对森林生态系统的土壤呼吸和有机碳的影响程度最小,分别为9.3%、4.1%。(3)土壤呼吸对增温的响应与增温幅度之间呈二次负相关,且<2℃的增温对土壤呼吸和有机碳的影响最大;增温时间的延长不利于土壤碳的释放,土壤呼吸作用随着增温时间延长对温度升高产生了一定的适应性。以上研究结果进一步强化了增温对土壤呼吸和有机碳影响的理解。

北京西北浅山区退化草地植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响

为了揭示退化草地生态系统恢复过程中土壤微生物群落对植被恢复的响应变化,本研究以补播建植6年的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)草地(AF)和无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)草地(SB)为研究对象,采用高通量测序的方法分析土壤微生物细菌和真菌(群落多样性)在不同草地群落中的特征,结合地上植物多样性和土壤理化性质的变化,研究植被恢复对土壤微生物群落多样性的影响。结果表明:无芒雀麦和紫花苜蓿草地的土壤微生物量碳含量和微生物量氮含量要显著高于自然演替地(P<0.01);2种人工草地(AF,SB)中土壤真菌和细菌的OTU数量显著地高于自然演替地(CK)(P<0.01);不同植被恢复群落间的土壤细菌和真菌群落的β多样性差异显著。本研究结果表明利用紫花苜蓿和无芒雀麦进行植被恢复均对土壤微生物群落产生了显著的影响,且不同植被类型对土壤细菌和真菌的群落结构影响不同。

土壤呼吸和有机碳对增温的响应及其影响因素分析

增温是影响土壤呼吸和有机碳变化的一个重要因素,但近年来关于增温对土壤呼吸和有机碳影响的研究结果存在不一致的情况。本研究利用从国内外已发表的128篇研究论文中提取的有效数据进行Meta分析,探讨了增温对土壤呼吸和有机碳的影响。结果表明:(1)增温促进了土壤二氧化碳的排放并降低了土壤有机碳的含量,增温对土壤呼吸的影响程度(11.7%)明显大于对土壤有机碳的影响程度(4.4%)。(2)相较于其他生态系统,增温对森林生态系统的土壤呼吸和有机碳的影响程度最小,分别为9.3%、4.1%。(3)土壤呼吸对增温的响应与增温幅度之间呈二次负相关,且<2℃的增温对土壤呼吸和有机碳的影响最大;增温时间的延长不利于土壤碳的释放,土壤呼吸作用随着增温时间延长对温度升高产生了一定的适应性。以上研究结果进一步强化了增温对土壤呼吸和有机碳影响的理解。

密云水库2008-2019年水生态服务功能评价

[目的]对重要饮用水源地密云水库水生态服务功能的动态变化及其受南水北调工程的影响进行分析,为该水库生态系统平衡和水资源保护提供依据。[方法]运用市场价值法、替代工程法、替代成本法、碳交易法、支付意愿法、比例折算法和成果参照法,定量研究密云水库水资源供给,提供水产品,调蓄洪水,增加湿度,夏季降温,净化水质,涵养水源,固定CO 2,释放O 2,保护生物多样性,旅游休闲和科研教育等生态服务价值的变化情况。[结果]2008-2019年密云水库水生态服务价值介于709.96~1003.60亿元之间,呈先小幅波动后增大的趋势,其中,支持服务价值(尤其是保护生物多样性)占主导地位(64%~80%);调节服务价值处于次要地位(18%~33%),主要表现为涵养水源、增加湿度、夏季降温和调蓄洪水;供给服务价值和文化服务价值合计比例不足5%。南水北调工程使密云水库的增加湿度价值、夏季降温价值、涵养水源价值、净化水质价值、旅游休闲价值、科研教育价值和水生态服务总价值极显著提升(p<0.01),调蓄洪水价值极显著下降(p<0.01)。[结论]密云水库水生态服务功能除了取决于气候等自然因素外,还受南水北调工程、交通便利程度等人为因素的影响。建议加强密云水库水量水质监测和文化生态潜能开发,以保障北京市饮用水储备安全可靠。

秦岭太白山森林表层土壤有机碳分布特征

为探明秦岭太白山森林表层(0~10 cm)土壤有机碳及活性碳组分(易氧化碳和水溶性碳)含量的海拔梯度分布特征,揭示其海拔梯度格局的影响因素,沿秦岭太白山北坡海拔每上升50 m设置1个标准样地,通过路径分析法确定其影响因素对土壤有机碳及活性碳组分的贡献。结果表明,土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量均呈现出随着海拔梯度的升高而升高的趋势;不同气候带上土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量差异显著,基本呈现出亚寒带>寒温带>温带>暖温带的趋势;植被带也是影响土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量的因素之一,基本呈现出高山草甸>高山针叶林>桦木林带>混交林带>锐齿栎>低山混交带的趋势;土壤有机碳、易氧化碳和水溶性碳含量的海拔梯度格局均与土壤温度、凋落物量、土壤容重和黏粒含量密切相关,土壤温度是重要因素。

体育课堂有效生成的“三部曲”

一、夯实生成基础 体育课因其特殊性——教学场所和教学形式的相对开放性，在体育课中存在很多的变数。只有夯实生成基础，才能得到有效生成。生成的基础主要就是课堂预设，也就是预先设计。课堂预设应做到：