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黄土区退耕草地合理放牧可减少土壤CO_2排放和土壤侵蚀 被引量:3
1
作者 张肖林 李勇 +1 位作者 于寒青 刘文祥 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期988-997,共10页
【目的】在退耕草地实施合理放牧,有助于减少土壤CO_2排放、减缓土壤侵蚀。为验证此假设,本研究选择黄土高原渭北旱原坡地,建立退耕草地放牧、退耕草地不放牧和传统农业耕作三种处理的对比试验小区,定量研究了退耕草地合理放牧相对于退... 【目的】在退耕草地实施合理放牧,有助于减少土壤CO_2排放、减缓土壤侵蚀。为验证此假设,本研究选择黄土高原渭北旱原坡地,建立退耕草地放牧、退耕草地不放牧和传统农业耕作三种处理的对比试验小区,定量研究了退耕草地合理放牧相对于退耕草地在减少土壤CO_2排放和土壤侵蚀的作用及其影响因素,为探寻在我国西部退耕还草区实施畜牧业生产与环境保护的协调发展模式提供科学依据。【方法】在建立的退耕草地放牧、退耕草地不放牧和传统农业耕作3种处理的试验小区,利用LI-8100碳通量自动测量仪原位监测植物生长期(4 8月)和放牧前后土壤CO_2排放速率的变化,同时利用时域反射仪(TDR)测定表层0—10 cm土壤含水量,用地温表测定土壤表层2 cm和5 cm的温度。利用环境放射性核素7Be示踪技术监测较大降雨事件引起的土壤侵蚀速率,同时取样测定侵蚀区土壤有机碳含量,比较不同处理小区侵蚀导致的土壤有机碳流失量。【结果】观测期间,3种处理CO_2平均排放速率大小顺序为退耕草地[3.69±0.39μmol/(m^2·s)]>退耕草地放牧[3.00±0.44μmol/(m^2·s)]>传统农耕地[1.99±0.22μmol/(m^2·s)],坡耕地退耕还草后土壤CO_2排放增加了85%,而合理放牧使退耕草地土壤CO_2排放量减少了19%。放牧后退耕草地土壤CO_2排放速率平均减少了11%,减少值在2%41%之间。观测期内,退耕草地放牧后土壤侵蚀速率比农耕地和退耕草地分别减少了93%和77%。坡耕地退耕还草后土壤CO_2排放增加主要由于草被植物引起土壤有机碳储量增加和土壤侵蚀强度减小,放牧后退耕草地土壤CO_2排放减少主要与动物踩踏引起土壤容重明显增加及草类植被地上部分向土壤中输入的有机碳的减少有关。水分、温度影响因子无法解释3种处理间土壤CO_2排放差异。【结论】合理放牧不仅能显著减少退耕草地土壤CO_2排放,而且可以有效控制退耕草地土壤和有机碳侵蚀流失。放牧期间动物的踩踏作用引起草地土壤容重显著增加是退耕草地土壤CO_2排放量和土壤侵蚀速率减少的主要原因。本研究结果揭示,在我国黄土高原和类似的退耕还草地区实施合理放牧既可以促进当地畜牧业生产,又能控制土壤侵蚀和减少CO_2的排放,是一种值得探究的草地可持续发展管理模式。 展开更多
关键词 退耕草地 合理放牧 土壤co_2排放 土壤侵蚀
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耕作措施对红壤坡耕地土壤CO_(2)排放的影响
2
作者 颜科宇 李靖 +3 位作者 陈正发 段青松 王道祥 胡燕梅 《水土保持研究》 北大核心 2025年第2期140-149,157,共11页
[目的]探析红壤坡耕地不同耕作措施对土壤二氧化碳(CO_(2))排放的影响,为红壤坡耕地绿色低碳耕作模式构建与耕作措施优化提供理论依据。[方法]通过设置横坡垄作(RT)、顺坡垄作(DT)、覆膜耕作(PM)和传统耕作(CT)4种典型耕作措施试验小区... [目的]探析红壤坡耕地不同耕作措施对土壤二氧化碳(CO_(2))排放的影响,为红壤坡耕地绿色低碳耕作模式构建与耕作措施优化提供理论依据。[方法]通过设置横坡垄作(RT)、顺坡垄作(DT)、覆膜耕作(PM)和传统耕作(CT)4种典型耕作措施试验小区,采用结构方程模型探究了土壤理化性状与土壤CO_(2)排放间的响应关系,并采用综合评价模型定量分析了不同耕作措施的降碳增产综合效益。[结果]RT的土壤有机碳和全氮含量总体较高,可显著增加土壤总孔隙度,降低土壤容重(p<0.05),DT则相反;PM的土壤温度及含水率显著高于其余耕作措施,RT和DT为代表的垄作措施显著高于CT。在作物生育期内,不同耕作措施的土壤CO_(2)排放通量在60.53~818.90 mg/(m^(2)·h),呈先升高后降低的波动趋势,耕作措施间土壤CO_(2)累计排放量大小关系为PM>DT>CT>RT,RT可显著减少3.4%~22.4%(p<0.05),而作物生育期间为花粒期>穗期>苗期。降雨侵蚀对红壤坡耕地土壤CO_(2)排放具有明显“Birch效应”,降雨侵蚀后耕作措施间土壤CO_(2)排放通量大小关系为DT>PM>CT>RT。红壤坡耕地主要通过调节土壤温度、土壤含水率、全氮和容重来影响土壤CO_(2)排放通量。[结论]RT对降低土壤CO_(2)排放及增加作物产量具有积极作用,可优先在南方红壤坡耕地进行推广。 展开更多
关键词 土壤co_(2)排放 耕作措施 红壤坡耕地 作物生育期
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陆地生态系统土壤CO_(2)排放对模拟增温的响应特征及影响因素 被引量:6
3
作者 田茜 杨芳 +1 位作者 王召欢 张庆印 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1928-1939,共12页
全球变暖已经成为不争的事实,陆地生态系统碳循环的研究受到了各界广泛关注,是当前全球变化研究中的重点。土壤CO_(2)排放是陆地生态系统与大气间二氧化碳交换的最大通量之一,当前陆地生态系统中土壤CO_(2)排放如何响应全球气候变暖及... 全球变暖已经成为不争的事实,陆地生态系统碳循环的研究受到了各界广泛关注,是当前全球变化研究中的重点。土壤CO_(2)排放是陆地生态系统与大气间二氧化碳交换的最大通量之一,当前陆地生态系统中土壤CO_(2)排放如何响应全球气候变暖及其影响因素仍不清楚,限制了对土壤碳循环过程及影响机制的深入认识。旨在明确全球变暖背景下陆地生态系统中土壤CO_(2)排放格局及影响因素。基于Web of Science、PubMed和中国知网等中英文期刊数据库,充分收集全球范围内的相关野外试验文献81篇,提取出65个研究位置和213组相关研究数据,采用Meta分析方法探讨陆地生态系统土壤CO_(2)排放对增温的响应特征,分析其与海拔、气候、土壤含水量、容重(BD)、pH、全氮(TN)和土壤有机碳(SOC)的相关关系。结果表明:陆地生态系统中土壤CO_(2)排放对增温整体有显著的正向响应,在农、林、草生态系统中,增温使土壤CO_(2)排放分别显著增加13.1%、18.0%、5.9%(P<0.05),森林生态系统对增温响应的正效应最强烈;增温能在短时期内促进土壤呼吸,但随着增温持续时间增加,土壤呼吸对温度的敏感性会降低,对温度变化产生适应性,从而使其对增温的响应能力减弱;响应特征受到环境因子、土壤特性以及其他试验条件等的影响,绝大多数条件下对增温表现出显著的正响应特征,不同影响因子之间共同作用、相互影响。增温通常能够改变植物生物量、土壤养分含量及微生物数量和活性,从而影响到植被根际呼吸和土壤呼吸速率。相关分析表明,海拔对土壤CO_(2)排放有显著负向影响,而年均气温、年均降水量、土壤含水量和仪器嵌入土壤深度则对土壤CO_(2)排放产生显著正向影响。这些结果对于理解全球土壤CO_(2)排放的时空变化格局有重要意义,也为准确评价全球变暖背景下土壤碳汇功能及其持续性提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤co_(2)排放 土壤呼吸 陆地生态系统 增温 Meta分析
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土壤CO_(2)排放对微咸水与淡水交替灌溉的响应
4
作者 陈艺伟 管瑶 +4 位作者 贺兴宏 李会文 王剑 王育强 范德宝 《节水灌溉》 北大核心 2024年第8期102-109,共8页
为揭示微咸水与淡水交替灌溉模式对土壤CO_(2)排放通量变化规律的影响,研究极端干旱区棉田3种灌溉水质(矿化度分别为2、3、5 g/L)和3种不同配比咸淡水交替[微咸水∶淡水=1∶1(W1);微咸水∶淡水=1∶4(W2);微咸水∶淡水=1∶0(W3)]灌溉对土... 为揭示微咸水与淡水交替灌溉模式对土壤CO_(2)排放通量变化规律的影响,研究极端干旱区棉田3种灌溉水质(矿化度分别为2、3、5 g/L)和3种不同配比咸淡水交替[微咸水∶淡水=1∶1(W1);微咸水∶淡水=1∶4(W2);微咸水∶淡水=1∶0(W3)]灌溉对土壤CO_(2)排放通量的影响。结果表明:①以2 g/L为对照,3 g/L微咸水与淡水交替灌溉处理CO_(2)累积排放通量减少了6.03%~7.19%;5 g/L微咸水与淡水交替灌溉处理CO_(2)累积排放通量减少了9.83%~10.15%;②在相同矿化度条件下,土壤CO_(2)累积排放通量为W2处理>W1处理>W3处理,淡水灌水量多的处理CO_(2)排放通量较大。③以2 g/L为对照,3 g/L和5 g/L处理产量平均提高了1.25%和3.64%,W1处理产量相较于W2、W3处理平均提高了24.02%和14.12%。随着灌溉水矿化度的增大,土壤CO_(2)排放通量减小,所有不同配比下矿化度为5 g/L的处理CO_(2)排放量均小于2、3 g/L的处理;在微咸水与淡水交替灌溉条件下,矿化度为3 g/L且微咸水∶淡水=1∶1的灌水处理,土壤CO_(2)排放通量降低且棉花产量最大,能够为合理利用微咸水及保护干旱区灌区农田生态环境提供理论依据。 展开更多
关键词 咸淡水 交替灌溉 土壤co_(2)排放通量
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中国西南典型白云岩地区不同土地利用的土壤CO_(2)及δ^(13)C_(CO_(2))的变化特征
5
作者 王小朵 周忠发 +5 位作者 董慧 丁圣君 龚晓欢 熊勇 苏丹 张叶 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1034-1046,共13页
为探究典型白云岩地区不同土地利用的土壤CO_(2)及δ^(13)C_(CO_(2))的时空差异和影响因素,厘清白云岩地区土壤碳循环的机理,文章选取中国西南典型白云岩地区--双河洞国家地质公园为研究对象,对园内不同土地利用类型的土壤CO_(2)及其δ^... 为探究典型白云岩地区不同土地利用的土壤CO_(2)及δ^(13)C_(CO_(2))的时空差异和影响因素,厘清白云岩地区土壤碳循环的机理,文章选取中国西南典型白云岩地区--双河洞国家地质公园为研究对象,对园内不同土地利用类型的土壤CO_(2)及其δ^(13)C_(CO_(2))进行为期一年的监测,并运用数理统计方法进行系统分析。结果表明:(1)不同土地利用类型土壤CO_(2)浓度表现为:耕地>灌草地>撂荒地>灌丛地>有林地>退耕还林地,土壤温度和含水量、上覆植被、有机碳和人类活动等是影响其变化的重要因素;(2)不同土地利用类型土壤δ^(13)C_(CO_(2))表现为:灌丛地>退耕还林地>耕地>灌草地>撂荒地>有林地。土壤12C和13C的扩散率、有机碳的分解转换及同位素分馏作用、植物光合作用和碳酸盐岩溶蚀等存在差异导致土壤δ^(13)C_(CO_(2))变化;(3)时间变化上,不同土地利用类型土壤CO_(2)浓度均呈现出雨季高旱季低的变化特征,土壤δ^(13)C_(CO_(2))则呈现相反的季节变化特征。土壤有机物氧化分解、微生物的代谢活动、植物根系呼吸作用及碳酸盐岩溶蚀作用是研究区土壤CO_(2)的主要来源。 展开更多
关键词 土壤co_(2) 土壤δ^(13)_(Cco_(2)) 白云岩 不同土地利用 时空变化 影响因素 土壤碳循环
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微塑料对土壤CO_(2)排放的累积效应
6
作者 田智 罗学刚 张宇 《安徽农业科学》 CAS 2024年第20期74-78,81,共6页
以控制性栽植体——大型根窖试验装置(以下简称根窖)为研究平台,通过连续3年、每年2茬农作物的种植,解析微塑料处理下不同类型土壤呼吸的变化特征;采用多元回归方程在微塑料积累量、分子量等不同条件下对土壤CO_(2)浓度随时间变化过程... 以控制性栽植体——大型根窖试验装置(以下简称根窖)为研究平台,通过连续3年、每年2茬农作物的种植,解析微塑料处理下不同类型土壤呼吸的变化特征;采用多元回归方程在微塑料积累量、分子量等不同条件下对土壤CO_(2)浓度随时间变化过程进行建模,并进行可视化呈现。结果表明,回归模型能够很好地描述土壤CO_(2)浓度变化规律,各模型R^(2)皆在0.75以上,模拟效果良好。对处理前后2组数据进行显著性方差分析得P值为0.0073,与对照组CO_(2)浓度上升速率(ω=0.728)相比,微塑料使土壤的CO_(2)浓度上升速率显著提高(ω=0.762)。微塑料的加入改变了土壤微气候环境,显著促进了土壤CO_(2)排放。 展开更多
关键词 微塑料 土壤co_(2)排放 累积效应 多元回归
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氮素形态对典型生态系统土壤CO_(2)排放的影响效应
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作者 王晓瑞 肖国良 +4 位作者 董雅梦 张欣桐 穆曼娅 姚沛 潘学陶 《环境科技》 2024年第5期68-72,共5页
大气中CO_(2)含量增加引发的温室效应已备受关注,土壤CO_(2)排放作为其主要来源之一,氮沉降(特别是氮素形态)对土壤CO_(2)排放具有重要影响。从生态系统类型、地理区域及施氮方式3方面,探讨氮素形态与土壤CO_(2)排放的关系。结果表明,... 大气中CO_(2)含量增加引发的温室效应已备受关注,土壤CO_(2)排放作为其主要来源之一,氮沉降(特别是氮素形态)对土壤CO_(2)排放具有重要影响。从生态系统类型、地理区域及施氮方式3方面,探讨氮素形态与土壤CO_(2)排放的关系。结果表明,我国典型生态系统土壤CO_(2)排放对不同形态氮的响应存在不确定性,呈促进、抑制作用或无显著影响;通常情况下,混合态氮对湿地、森林生态系统土壤CO_(2)排放的促进作用强于单一态氮;南方地区部分生态系统土壤CO_(2)排放对氮素形态主要体现为负响应,北方部分地区则在不同阶段生长季表现不同;不同施氮方式通过调节地上和地下生态过程,进而影响土壤CO_(2)排放。 展开更多
关键词 氮素形态 土壤co_(2)排放 生态系统 氮添加
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西安地区4-5月份土壤CO_(2)释放规律研究 被引量:14
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作者 赵景波 袁道先 +2 位作者 马占武 张晓龙 杜娟 《中国岩溶》 CAS CSCD 2000年第4期309-313,共5页
本文根据碱溶液吸收法 ,对西安地区不同植被条件下土壤 CO2释放量进行了昼夜观测。观测资料显示 ,西安地区 4月份土壤 CO2 释放量在一昼夜内具有明显的变化 ,从当日上午到次日上午 ,CO2 释放量表现出由低变高再变低的规律。土壤 CO2 释... 本文根据碱溶液吸收法 ,对西安地区不同植被条件下土壤 CO2释放量进行了昼夜观测。观测资料显示 ,西安地区 4月份土壤 CO2 释放量在一昼夜内具有明显的变化 ,从当日上午到次日上午 ,CO2 释放量表现出由低变高再变低的规律。土壤 CO2 释放量变化与温度变化具有相同的特征 ,但释放量的变化具有滞后性 ,相对于温度的变化滞后 4~7h左右。不同植被条件下 ,土壤 CO2 释放量不同 ,林地释放量大于草地 ,草地释放量大于裸地。夜间 12 h释放量大于白天 12 展开更多
关键词 西安地区 土壤co_(2) 释放量 变化规律 影响因素
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桂林典型岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))季节性特征 被引量:3
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作者 吴夏 潘谋成 +4 位作者 殷建军 汪智军 朱晓燕 杨会 曹建华 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期592-599,共8页
通过选用静态暗箱/气相色谱法,探讨桂林毛村典型岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))的季节性演变规律,旨在揭示野外条件下土壤CO_(2)及其δ^(13)C_(CO_(2))对环境因子变化的影响机制。同时野外原位监测大气温度、压强、土壤温... 通过选用静态暗箱/气相色谱法,探讨桂林毛村典型岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))的季节性演变规律,旨在揭示野外条件下土壤CO_(2)及其δ^(13)C_(CO_(2))对环境因子变化的影响机制。同时野外原位监测大气温度、压强、土壤温度等环境参数来明确环境因子对土壤CO_(2)的影响过程。结果表明:岩溶区土壤CO_(2)通量及其δ^(13)C_(CO_(2))在季节时间尺度上呈现出相似的季节性变化规律,夏季土壤CO_(2)通量较高,土壤δ^(13)C_(CO_(2))偏轻,且土壤CO_(2)通量与土壤温度呈显著正相关关系。此外,夏季10 cm处土壤CO_(2)通量明显高于0 cm,且该处δ^(13)C_(CO_(2))也偏轻于0 cm;冬季10 cm处土壤CO_(2)通量与0 cm相差并不明显,而该处δ^(13)C_(CO_(2))却仍是偏轻于0 cm。在日时间尺度上10 cm土壤δ^(13)C_(CO_(2))明显偏轻于0 cm。 展开更多
关键词 岩溶区 土壤co_(2)通量 碳同位素 季节性差异
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斯洛文尼亚典型岩溶区土壤剖面CO_(2)冬季动态变化特征 被引量:5
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作者 章程 汪进良 +2 位作者 肖琼 苗迎 Mitja Prelovsek 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期3288-3299,共12页
土壤CO_(2)是岩溶作用的重要驱动力,也是陆地生态系统碳循环与岩溶碳循环的纽带。选择斯洛文尼亚典型岩溶区草地生态系统土壤剖面,开展大气与土壤CO_(2)、土壤水分与土壤温度等指标高分辨率监测,分析不同指标动态变化、分层效应及相互... 土壤CO_(2)是岩溶作用的重要驱动力,也是陆地生态系统碳循环与岩溶碳循环的纽带。选择斯洛文尼亚典型岩溶区草地生态系统土壤剖面,开展大气与土壤CO_(2)、土壤水分与土壤温度等指标高分辨率监测,分析不同指标动态变化、分层效应及相互关系。结果表明,土壤温度、水分和CO_(2)含量变幅分别为3.8—12.9℃、26.9%—34.7%和(682—6760)×10^(-6)。土壤温度变化趋势与气温变化一致,上部土壤层随气温出现昼夜变化,响应敏感,下部土壤层则表现为多日变化;土壤水分变化主要受降雨控制,对降雨过程响应及时,不同深度分层效应显著,上部与下部含量较高,暗示草地根系有利于土壤水分保持,土岩界面的存在可能是下部保持较高水分的原因。土壤CO_(2)含量总体上受土温控制,随着深度增加逐渐升高。降雨过程中,不同深度土壤CO_(2)含量均有不同程度且较快速的升降现象,暗示雨水入渗土壤层后产生的活塞效应和随后的向下迁移是导致土壤CO_(2)含量陡升陡降的主要原因。从降雨过程大气CO_(2)含量有较大幅度降低的现象看,说明来自大气与土壤CO_(2)均参与了下伏碳酸盐岩的溶蚀过程,揭示在湿冷的地中海气候岩溶区,受生态系统控制的CO_(2)可为下伏碳酸盐岩溶蚀提供驱动力,其产生的碳汇可能是整个生态系统碳汇的重要组成部分。 展开更多
关键词 土壤温度 土壤水分 土壤co_(2)高分辨率监测 分层效应 斯洛文尼亚
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艾比湖湿地典型植物群落土壤剖面CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O扩散通量研究 被引量:2
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作者 李艳红 陈图峥 李发东 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期667-674,共8页
于2015年10月-2016年9月在艾比湖湿地鸟岛站,选取典型植物群落芦苇(Phragmites communis)、柽柳(Tamarix chinensis)和裸地对照组,每个月份通过气体原位采集系统对4个不同深度(0-10、10-20、20-40、40-60 cm)的土壤CO_(2)、CH_(4)和N_(... 于2015年10月-2016年9月在艾比湖湿地鸟岛站,选取典型植物群落芦苇(Phragmites communis)、柽柳(Tamarix chinensis)和裸地对照组,每个月份通过气体原位采集系统对4个不同深度(0-10、10-20、20-40、40-60 cm)的土壤CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O进行采集,利用气相色谱仪法分析其不同深度土层温室气体排放特征及其与环境因子的关系。结果表明,芦苇和裸地土壤剖面CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O扩散通量呈现夏秋高于冬春特点,柽柳土壤剖面CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O扩散通量季节变化小,而芦苇土壤夏季的CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O扩散通量分别占年排放量的56.52%、86.90%和52.10%,但各季节之间无显著差异(P>0.05)。芦苇、柽柳和裸地均表现出深层土壤CO_(2)和N_(2)O扩散通量高于浅层土壤的空间分布特征,20-40 cm土层显著高于其他土层,而土壤剖面CH_(4)扩散通量在各样地、各土层之间均无明显差异。土壤剖面CO_(2)、N_(2)O扩散通量在不同样地、不同土层之间存在显著的交互作用(P<0.05),且不同样地之间芦苇土壤剖面CO_(2)、N_(2)O扩散通量显著高于柽柳和裸地。芦苇、柽柳和裸地土壤剖面CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O与环境因子相关分析表明,土壤温度、土壤含水量、土壤有机碳对土壤CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O扩散通量影响最大,其次为空气温湿度、土壤铵态氮和土壤硝态氮,而土壤盐分和土壤全磷对土壤CO_(2)、CH_(4)和N_(2)O扩散通量的影响则不明显。 展开更多
关键词 艾比湖湿地 植物群落 土壤剖面co_(2)、CH_(4)和N_(2)O 扩散通量
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不同秸秆还田方式对玉米农田土壤CO_(2)排放量和碳平衡的影响 被引量:6
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作者 李金 任立军 +6 位作者 李晓宇 毕润学 金鑫鑫 虞娜 张玉玲 邹洪涛 张玉龙 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第14期2738-2750,共13页
【目的】探究秸秆还田方式对土壤CO_(2)排放特征及碳平衡的影响,为东北地区农田土壤固碳减排和秸秆还田方式的选择提供科学依据。【方法】采用田间微区试验,以玉米为供试作物,设置3种秸秆还田方式:秸秆浅层还田(QH)、秸秆深层还田(SH)... 【目的】探究秸秆还田方式对土壤CO_(2)排放特征及碳平衡的影响,为东北地区农田土壤固碳减排和秸秆还田方式的选择提供科学依据。【方法】采用田间微区试验,以玉米为供试作物,设置3种秸秆还田方式:秸秆浅层还田(QH)、秸秆深层还田(SH)和秸秆覆盖还田(FG),无秸秆还田(CK)处理为对照。利用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪监测玉米生长季不同秸秆还田方式下土壤CO_(2)的排放特征,探讨土壤温度、含水量、pH、微生物量碳及氮磷钾速效养分和全量养分对土壤CO_(2)排放的影响,并分析不同还田方式下的土壤碳平衡。【结果】在玉米生长季,各处理土壤CO_(2)排放速率均表现为先升高后降低的趋势。土壤CO_(2)累积排放量表现为FG>QH>SH>CK处理,相较于SH处理,FG和QH处理土壤CO_(2)累积排放量分别增加了14.0%和6.4%,各处理间差异显著(P<0.05)。不同还田方式下土壤CO_(2)排放速率与土壤温度、土壤含水量进行单因素模型拟合,均呈二次函数相关关系,且达到了显著水平(P<0.05),土壤温度和土壤含水量分别解释68.2%—73.7%和21.3%—82.8%的土壤CO_(2)排放速率变化,但土壤温度和土壤含水量的双因素复合模型能更好地解释土壤CO_(2)排放速率的变化,解释度达到78.5%—82.8%。相关性分析表明,土壤CO_(2)累积排放量与速效钾、微生物量碳呈极显著相关关系(P<0.01),与土壤有机质、碱解氮、全氮和pH呈显著的相关关系(P<0.05)。秸秆还田处理下土壤碳平衡均为正值,为大气CO_(2)碳汇。SH处理下土壤碳平衡和固碳潜力显著高于QH、FG处理,提高幅度分别为23.4%、475.7%和7.1%、30.7%(P<0.05),表现出较强的碳汇功能。在两年收获期,秸秆还田显著提高了玉米产量,其中SH处理最高,但与QH和FG处理间无显著差异。【结论】本试验条件下,综合考虑固碳减排效应和产量,3种秸秆还田方式相比,秸秆深层还田(SH)是一种较好的还田方式。 展开更多
关键词 秸秆还田方式 土壤co_(2)排放 土壤温度 土壤含水量 玉米产量 碳平衡
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林地覆盖对雷竹林土壤CO_(2)排放速率的影响 被引量:3
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作者 杨飞强 周泽敏 +6 位作者 申展 张林平 邱盛媛 陈豪 傅志强 唐林韬 黎祖尧 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期75-84,共10页
【目的】探索林地覆盖措施对土壤CO_(2)排放的影响,为减少竹林覆盖对环境的影响及探寻高效低碳覆盖措施提供参考。【方法】设计3种发热物质(新鲜鸡粪7.50 t·hm^(-2)、枯饼3.75 t·hm^(-2)、麦灰45.00 t·hm^(-2))、3种谷... 【目的】探索林地覆盖措施对土壤CO_(2)排放的影响,为减少竹林覆盖对环境的影响及探寻高效低碳覆盖措施提供参考。【方法】设计3种发热物质(新鲜鸡粪7.50 t·hm^(-2)、枯饼3.75 t·hm^(-2)、麦灰45.00 t·hm^(-2))、3种谷壳层厚度(15、25、35 cm)和3种覆盖前林地补水量水平(浇水至湿润土层10 cm、15 cm、20 cm),采用考虑交互作用的L_(27)(9^(13))正交试验设计进行雷竹林冬季覆盖试验,采用Li-8100A土壤碳通量自动测定系统定期测定土壤CO_(2)排放速率。【结果】雷竹林覆盖期(11月25日至3月16日)内土壤CO_(2)排放速率呈单峰型曲线动态变化,林地覆盖显著提高了土壤CO_(2)的排放速率和排放量。谷壳层厚度和覆盖前林地补水量对土壤CO_(2)的排放速率和排放量影响显著;谷壳层越厚,土壤CO_(2)排放速率越高,15、25和35 cm 3种谷壳层厚度之间土壤CO_(2)排放速率差异极显著;覆盖前林地补水至湿润土层10 cm时,土壤CO_(2)排放速率显著高于湿润土层15 cm和20 cm;发热物质主要影响土壤CO_(2)的排放动态,鸡粪作为发热物质时土壤CO_(2)排放峰值出现在第3周,且峰值较高,并在第10周又出现小幅上升,枯饼和麦灰作为发热物质的排放峰值出现在第5周。发热物质、谷壳层厚度和覆盖前林地补水量3个覆盖因子两两之间的交互作用对土壤CO_(2)的排放速率影响显著。【结论】雷竹林林地覆盖增加了土壤CO_(2)的排放量并改变了排放速率的动态变化规律,采用麦灰或枯饼作为发热物质,谷壳层厚度25 cm,覆盖前对林地补水至湿润土壤15 cm左右的林地覆盖模式,可以降低土壤CO_(2)的排放峰值和排放量。 展开更多
关键词 雷竹林 覆盖 土壤co_(2) 排放速率 动态
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岩溶关键带土壤-洞穴系统CO_(2)运移的时空变化——以河南鸡冠洞为例 被引量:3
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作者 施晓 杨琰 +4 位作者 李一冬 田宁 叶枝茂 李建仓 段军伟 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期580-591,共12页
为了了解豫西鸡冠洞岩溶区不同尺度下水-土-气的中CO_(2)的变化特征,探究CO_(2)在岩溶关键带系统的运移关系,2019年5月至2020年10月,利用固态传感器对河南鸡冠洞上覆土壤取样点进行高时间分辨率监测,每隔15 min采集一次数据。结合每月... 为了了解豫西鸡冠洞岩溶区不同尺度下水-土-气的中CO_(2)的变化特征,探究CO_(2)在岩溶关键带系统的运移关系,2019年5月至2020年10月,利用固态传感器对河南鸡冠洞上覆土壤取样点进行高时间分辨率监测,每隔15 min采集一次数据。结合每月采集洞内空气CO_(2)浓度数据、每月测定洞穴水水化学指标数据及每月监测的降水、气温数据进行全面系统地分析。结果表明:①土壤CO_(2)浓度、洞内空气CO_(2)浓度和洞穴水水化学指标具有明显的季节性变化特征,均表现为夏秋高冬春低;②土壤CO_(2)浓度在昼夜尺度下,白天高于夜晚,夏季的昼夜差值最大,冬季的昼夜差值最小,且昼夜变化滞后气温、土温变化约6 h;③洞内CO_(2)浓度变化、洞穴水离子浓度和水化学指标在昼夜变化上具有同步性;④强降雨条件下(单场降雨量为42.2mm),土壤水分和土壤温度能及时响应降雨变化,而土壤CO_(2)浓度对降雨的响应滞后2 h。洞穴水、洞穴CO_(2)浓度对降雨的响应与土壤CO_(2)具有相似性;⑤基于月均值的土壤CO_(2)浓度与土壤温度、土壤湿度的相关系数分别为0.67、0.031。垂直方向上,CO_(2)浓度变化依次为土壤>洞穴>空气。昼夜尺度上,土壤CO_(2)浓度变化滞后于气温、土壤温度变化,其原因是受上覆植被光合作用强度影响。CO_(2)在洞穴水运移中以脱气沉积为主,补给洞内空气CO_(2)浓度。在强降雨过程中,土壤CO_(2)浓度变化受控土壤的温度和湿度;而在更长时间尺度上,土壤CO_(2)浓度变化更多地受土壤温度影响,土壤湿度对其影响较小。 展开更多
关键词 岩溶关键带 强降雨 土壤co_(2)浓度 土壤温度 鸡冠洞
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咸淡水组合灌溉模式对棉田土壤CO_(2)日排放特征影响 被引量:3
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作者 李会文 管瑶 +2 位作者 贺兴宏 范德宝 王育强 《灌溉排水学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期60-67,共8页
【目的】探究咸淡水组合灌溉对棉田CO_(2)日排放通量的影响。【方法】采用4种水质,即淡水(CK)和矿化度分别为2(S1)、3(S2)、5 g/L(S3)的微咸水;4种咸水淡水灌溉配比,即微咸水∶淡水为1∶1(P1)、1∶4(P2)、4∶1(P3)和1∶0(P4),分析咸淡... 【目的】探究咸淡水组合灌溉对棉田CO_(2)日排放通量的影响。【方法】采用4种水质,即淡水(CK)和矿化度分别为2(S1)、3(S2)、5 g/L(S3)的微咸水;4种咸水淡水灌溉配比,即微咸水∶淡水为1∶1(P1)、1∶4(P2)、4∶1(P3)和1∶0(P4),分析咸淡水组合灌溉对棉田灌水前后土壤CO_(2)日排放特征影响。【结果】①与CK相比,S1、S2、S3处理土壤CO_(2)日平均排放通量分别显著降低了12.64%~24.35%、18.30%~26.69%、22.16%~28.57%(P<0.05)。②CK的土壤CO_(2)累计排放量显著高于其他各处理,S1处理与S2、S3处理土壤CO_(2)累计排放量存在显著差异(P<0.05),但S2、S3处理之间无显著差异(P>0.05)。③相同微咸水矿化度条件下,4种咸水淡水灌溉配比对土壤CO_(2)日平均排放通量影响为P2处理<P1处理<P3处理<P4处理。④土壤CO_(2)排放通量与土壤含水率、土壤温度正相关,与箱内气体温度、土壤pH值、土壤电导率负相关。【结论】选用2 g/L微咸水与淡水按1∶4施配比例灌溉对土壤盐分积累和CO_(2)气体排放影响较小,是灌区合理利用微咸水的一种灌溉方案。 展开更多
关键词 微咸水水质 组合灌溉 灌溉配比 土壤co_(2)日排放通量
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湿润亚热带典型白云岩区不同土地利用的土壤CO_(2)浓度特征及其影响因素 被引量:5
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作者 代林玉 肖时珍 +3 位作者 曾成 闫伟 肖华 邰治钦 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期617-624,共8页
以中国南方岩溶施秉世界自然遗产地杉木河流域的子流域——黄洲河岩溶小流域为研究区,对3种不同利用方式土地(林地、旱地、水田)中的土壤CO_(2)浓度进行为期一年的观测,并采集土壤样品,分析其理化性质。结果显示:(1)不同土地利用方式下... 以中国南方岩溶施秉世界自然遗产地杉木河流域的子流域——黄洲河岩溶小流域为研究区,对3种不同利用方式土地(林地、旱地、水田)中的土壤CO_(2)浓度进行为期一年的观测,并采集土壤样品,分析其理化性质。结果显示:(1)不同土地利用方式下土壤CO_(2)的年平均浓度为:水田(21008×10^(-6))>林地(9038×10^(-6))>旱地(5660×10^(-6));(2)一年中林地与旱地的土壤CO_(2)月浓度曲线与月均气温曲线的变化形态具有相似性,年变化规律总体上表现一致:1-7月土壤CO_(2)浓度逐渐升高,8月浓度达到峰值,分别为16157×10^(-6)和13458×10^(-6);(3)水田土壤CO_(2)浓度在1-3月逐渐下降,3月出现最低值11727×10^(-6),3-12月逐渐升高,8月开始波动升高,在10月达到峰值(29993×10^(-6));(4)白云岩区土壤CO_(2)浓度有显著的季节变化规律(夏秋高、冬春低);(5)气温、降雨对林地和旱地土壤CO_(2)浓度有显著影响,而对水田土壤CO_(2)浓度影响不显著;(6)土壤有机碳含量的差异对土壤CO_(2)浓度有一定影响,且土壤pH增高,其土壤CO_(2)浓度也随之增大。 展开更多
关键词 白云岩 土壤co_(2)浓度 岩溶碳汇 碳循环 施秉
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半干旱区深层土壤CO_(2)浓度对降雨事件的响应 被引量:1
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作者 王晓璐 张宁 +4 位作者 贺高航 林晓华 陈岩 王蕊 郭胜利 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期336-344,共9页
降雨是干旱半干旱地区土壤CO_(2)产生、传输或扩散的重要影响因素,并进一步影响土壤和大气中的CO_(2)浓度。目前大量研究集中在地表CO_(2)通量变化与降雨的关系,深层土壤有机碳储量巨大,但深层土壤CO_(2)浓度变化对降雨事件的响应机制... 降雨是干旱半干旱地区土壤CO_(2)产生、传输或扩散的重要影响因素,并进一步影响土壤和大气中的CO_(2)浓度。目前大量研究集中在地表CO_(2)通量变化与降雨的关系,深层土壤有机碳储量巨大,但深层土壤CO_(2)浓度变化对降雨事件的响应机制尚不清楚。本研究通过对10 cm、50 cm和100 cm处土壤CO_(2)浓度进行原位连续监测,分析不同深度土壤CO_(2)浓度对降雨事件的响应过程及其影响因素。结果表明:试验期间,78%的降雨事件能迅速引起10 cm处土壤CO_(2)浓度发生改变,且随着降雨量增大,土壤CO_(2)浓度发生变化的深度逐渐增加。当降雨量在10~25 mm时,50 cm处土壤CO_(2)浓度在91 h后降低;降雨量>25 mm时,100 cm处土壤CO_(2)浓度在121 h后降低。当土壤由干变湿时,降雨量>25 mm的降雨事件促进10 cm处土壤CO_(2)浓度升高30%后开始降低,而50 cm和100 cm处土壤CO_(2)浓度随水分升高分别降低16.3%和10.9%。在半干旱区,当土壤含水量较低时,降雨可以对10 cm处土壤CO_(2)浓度变化产生短暂的正激发效应,而深层土壤含水量往往高于田间持水量,水分升高会导致该处土壤CO_(2)浓度降低。降雨对不同深度土壤CO_(2)浓度变化的影响存在差异,这在很大程度上取决于土壤含水量状况。 展开更多
关键词 土壤co_(2)浓度 深层土壤 降雨事件 半干旱区
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滨海防护林土壤CO_(2)排放和土壤因子对计划火烧的响应 被引量:1
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作者 沈健 何宗明 +2 位作者 董强 林宇 郜士垒 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期254-261,共8页
为研究林火对滨海沙地森林生态系统碳循环的干扰作用,以尾巨桉防护林(Eucalyptus urophylla×Eucalyptus grandis)和木麻黄防护林(Casuarina equisetifolia)为研究对象,利用LI-8100土壤CO_(2)通量全自动测量系统测定不同防护林火烧... 为研究林火对滨海沙地森林生态系统碳循环的干扰作用,以尾巨桉防护林(Eucalyptus urophylla×Eucalyptus grandis)和木麻黄防护林(Casuarina equisetifolia)为研究对象,利用LI-8100土壤CO_(2)通量全自动测量系统测定不同防护林火烧迹地和对照样地的土壤CO_(2)通量,同时测定样地内土壤温湿度和土壤pH、全量碳氮和矿质氮含量,并分析不同林地土壤CO_(2)通量与水热因子关系以及土壤理化特性的变化。结果表明:2种防护林火烧迹地土壤CO_(2)通量均显著低于对照样地,尾巨桉林火烧迹地和对照样地土壤CO_(2)通量月平均值分别为2.47,3.32μmol/(m^(2)·s),木麻黄林分别为2.48,3.28μmol/(m^(2)·s)。林火干扰后2种防护林土壤温度和湿度均高于对照样地,在指数函数模型中尾巨桉林和木麻黄林10 cm处土壤温度解释土壤总呼吸的10.4%~21.4%,在二项式函数模型中尾巨桉林和木麻黄林10 cm处土壤湿度解释土壤总呼吸的15.8%~29.4%,在双变量回归模型中土壤温湿度以及其交互作用共同解释土壤总呼吸的33.1%~66.8%。轻度火干扰对尾巨桉和木麻黄林地土壤pH、全量碳氮和矿质氮含量的影响较小,2种防护林火烧迹地土壤pH均有所升高,NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量均有所下降。综上所述,林火干扰导致研究区内2种防护林土壤碳排放显著降低,不同样地土壤温度、湿度的双变量模型拟合效果均优于单因素模型,土壤碳排放受到两者的共同影响,为气候变暖背景下林火干扰对滨海沙地防护林土壤碳平衡影响的研究提供参考数据和理论支持。 展开更多
关键词 滨海沙地 林火干扰 土壤co_(2)通量 土壤温湿度 土壤性质
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岩溶区不同土地利用方式下土壤CO_(2)排放模拟研究
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作者 胡运迪 赵敏 +4 位作者 鲍乾 李栋 魏榆 马松 曾广能 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期327-338,共12页
土地利用变化作为全球气候变化研究的重要内容之一,对土壤CO_(2)的排放具有重要影响。岩溶区石漠化治理过程中植被恢复伴随着土地利用方式的转变,其对土壤CO_(2)排放的影响有待进一步研究。基于控制性实验,以土壤、岩溶含水介质初始条... 土地利用变化作为全球气候变化研究的重要内容之一,对土壤CO_(2)的排放具有重要影响。岩溶区石漠化治理过程中植被恢复伴随着土地利用方式的转变,其对土壤CO_(2)排放的影响有待进一步研究。基于控制性实验,以土壤、岩溶含水介质初始条件相同,仅土地利用方式不同的贵州普定沙湾模拟试验场为研究对象,通过1年的土壤CO_(2)浓度和通量数据,研究岩溶区不同土地利用方式下土壤CO_(2)的排放规律及其影响因素。结果表明:(1)土壤CO_(2)的浓度和通量具有明显的季节变化规律,不同季节下的土壤CO_(2)通量呈现昼夜变化规律,温度和降雨影响着土壤CO_(2)的排放,前者可促进排放量,后者可抑制排放量,且不同土地利用方式受影响的程度不同;(2)耕作活动也会影响土壤CO_(2)的排放,耕作使得土壤变得松散,加上岩溶区下伏基岩的溶蚀作用,增加了土壤CO_(2)向含水层的扩散,导致春季耕地表现为负通量;(3)不同土地利用方式下土壤CO_(2)的年排放量不同,具体为草地(897.53 tC km^(-2)a^(-1))>灌木地(258.15 tC km^(-2)a^(-1))>耕地(207.66 tC km^(-2)a^(-1))>裸土地(92.68 tC km^(-2)a^(-1)),究其原因,主要受不同土地利用下植被生物量和土壤有机碳含量的影响;(4)不同土地利用下的土壤有机碳含量为草地(29.33 g/kg)>灌木地(23.31 g/kg)>耕地(22.08 g/kg)>裸土地(19.00 g/kg),鉴于这些土壤的初始性质相同,研究发现随着土地利用方式的改变,除无植被的裸土地土壤有机碳含量减小外,其余有植被的类型均有增加,且增加的程度和植被覆盖的程度有关。综上,不同土地利用类型可以通过影响上覆植被的生物量和土壤有机碳含量,进而控制土壤CO_(2)的排放,而排放强弱与温度、降雨和耕作活动有关,可以通过土地利用方式的调整来增加土壤有机质含量和土壤储碳。 展开更多
关键词 岩溶区 土壤co_(2)排放 土地利用 土壤有机碳
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土壤CO_(2)浓度变化特征及其对岩溶碳循环的影响
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作者 黄淑卿 赵瑞一 +4 位作者 张乾柱 何世季 何迁 黄薇巍 刘畅 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2322-2329,共8页
为探究土壤CO_(2)浓度变化特征及其对岩溶碳循环的影响,于2018年6—12月对重庆市南川区后沟泉水化学及泉域上覆土壤CO_(2)(监测点土地利用类型为玉米-油菜轮作地)进行为期7个月的连续监测和采样,并结合1—5月的监测数据,定量分析旱雨季... 为探究土壤CO_(2)浓度变化特征及其对岩溶碳循环的影响,于2018年6—12月对重庆市南川区后沟泉水化学及泉域上覆土壤CO_(2)(监测点土地利用类型为玉米-油菜轮作地)进行为期7个月的连续监测和采样,并结合1—5月的监测数据,定量分析旱雨季土壤CO_(2)浓度与岩溶碳汇量的季节性演变特征及二者的相互关联性.结果表明:①土壤CO_(2)浓度具有显著的季节性变化特征,主要表现为雨季较高、旱季较低,其最高值和最低值分别出现在9月(13316μmol/mol)和1月(2262.63μmol/mol).②温度与土壤CO_(2)浓度之间存在较强的正相关关系(R^(2)=0.82,0.001<P<0.005),降水量与土壤CO_(2)浓度之间不具相关性(R^(2)=0.17,P>0.5),说明土壤CO_(2)浓度主要受温度的影响.③泉水Ca^(2+)+Mg^(2+)、HCO_(3)^(−)浓度在雨季明显高于旱季,而水体CO_(2)净消耗量在旱雨季无较大差异,这可能是由于受土壤CO_(2)效应、降水稀释效应和H_(2)SO_(4)/HNO_(3)释放CO_(2)的共同影响.研究显示,土壤CO_(2)浓度的变化特征表现为季节性差异,但在土壤CO_(2)浓度及外部环境的多重影响下,岩溶碳循环的季节性变化并不明显. 展开更多
关键词 土壤co_(2) co_(2)净消耗量 岩溶泉 碳循环
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