温度变化通过影响土壤甲烷代谢微生物及相关酶的活性进而影响草地生态系统CH_(4)通量。为明确晋北赖草(Leymus secalinus)草地生态系统CH_(4)通量随气温升高的变化趋势及机理,采用开顶箱法(Open top chambers, OTCs)设置5个梯度的增温处...温度变化通过影响土壤甲烷代谢微生物及相关酶的活性进而影响草地生态系统CH_(4)通量。为明确晋北赖草(Leymus secalinus)草地生态系统CH_(4)通量随气温升高的变化趋势及机理,采用开顶箱法(Open top chambers, OTCs)设置5个梯度的增温处理,对增温第4年各处理生长季CH4通量及其影响因素进行测定。结果表明:增温显著提高了空气温度,但随着空气温度的增加,土壤温度和土壤体积含水量无显著变化;生长季晋北赖草草地生态系统是弱的大气CH_(4)汇,其CH_(4)平均吸收速率为(6.42±5.63)μg·m^(-2)·h^(-1);增温显著影响CH_(4)通量和pmoA功能基因丰度,与对照相比,只有W1处理促进CH4吸收通量;冗余分析表明土壤体积含水量是同时影响pmoA基因丰度和CH_(4)吸收速率的关键因子。本研究可为预测未来气候变暖情境下草地生态系统CH4通量变化提供理论依据。展开更多
[目的]探究不同年型下饲用燕麦产量对各生育期降水变化的响应,为饲用燕麦抗旱与高效生产提供参考。[方法]利用作物生长机理模型APSIM(agricultural production systems simulator),以山西省朔州市右玉县1980—2009年的历史气候气象数据...[目的]探究不同年型下饲用燕麦产量对各生育期降水变化的响应,为饲用燕麦抗旱与高效生产提供参考。[方法]利用作物生长机理模型APSIM(agricultural production systems simulator),以山西省朔州市右玉县1980—2009年的历史气候气象数据作为原始情景,将饲用燕麦生育期划分为4个阶段[阶段1(播种—拔节)、阶段2(拔节—抽穗)、阶段3(抽穗—灌浆)、阶段4(灌浆—收获)],并提取典型气候条件(干旱、平水、丰水)建立12个新的气候情景并进行模拟,分析饲用燕麦产量受降水变化的影响。[结果]在干旱情景(DS)中,产量与水分利用效率(water use efficiency,WUE)较原始情景分别下降了38.0%~60.9%与31.8%~16.9%(P<0.01),其中,抽穗—灌浆期采用历史数据时,指标的下降幅度最小。对于平水情景(NS)来说,产量相对原始情景的变化为-3.4%~20.0%,WUE为0~10.0%,拔节—抽穗期及灌浆—收获期采用历史数据时指标的变化显著(P<0.05)。丰水情景(WS)中,饲用燕麦产量与WUE相对原始情景均显著提升(P<0.01),幅度分别达到33.3%~60.5%与6.8%~14.8%,且播种—拔节期的降水变化对指标有相对明显的影响(R^(2)=0.3777,P<0.01)。[结论]饲用燕麦产草量和水分利用效率WUE在干旱、平水、丰水年型中都对灌浆—收获期的降水变化没有明显的敏感性;在干旱和平水年型下,饲草产量对抽穗—灌浆期的干旱更为敏感,WUE则对拔节—抽穗期及抽穗—灌浆期的干旱更为敏感;在丰水年型下,燕麦饲草产量对干旱最敏感的时期是播种—拔节期。有限的灌溉条件下,可将灌溉集中于WUE对降水变化最为敏感的阶段3(抽穗—灌浆)。展开更多
氨挥发是草地生态系统土壤氮素损失的主要途径。掌握氨挥发特征及其与环境要素之间的关系,能够为盐渍化草地养分管理策略制定等提供依据。试验采用间歇密闭室抽气法,测定黄土高原盐渍化草地短期添加氮(0,1,2,4,8,16,24和32 g N·m^(...氨挥发是草地生态系统土壤氮素损失的主要途径。掌握氨挥发特征及其与环境要素之间的关系,能够为盐渍化草地养分管理策略制定等提供依据。试验采用间歇密闭室抽气法,测定黄土高原盐渍化草地短期添加氮(0,1,2,4,8,16,24和32 g N·m^(-2)·a^(-1))对盐渍化草地氨挥发的影响。结果表明:草地氨挥发速率与月累积量随氮添加水平的增加而增加;随着氮添加水平的增加,氨挥发的生长季净累积量呈幂函数上升趋势,而氨挥发氮损失率呈幂函数下降趋势。氨挥发速率与土壤湿度、硝态氮含量呈负相关关系(P<0.05),与土壤温度、pH值、铵态氮含量呈正相关关系(P<0.05),与土壤K^(+),Ca^(2+),Mg^(2+),Na^(+)含量无显著相关关系。当氮添加为16 g N·m^(-2)·a^(-1)时,盐渍化草地净初级生产力最高,且氨挥发损失率较小,有利于提高盐渍化草地氮素利用效率、减少环境污染和氮肥损失。展开更多
基于田间实测数据验证了动态模型APSIM(Agricultural Production Systems Simulator)模拟土壤水分的能力,并基于全球气候模型(Global Climate Model,GCM)预测的未来情景模拟探讨了多种水分条件下饲用燕麦生产对气候变化的响应。结果表明...基于田间实测数据验证了动态模型APSIM(Agricultural Production Systems Simulator)模拟土壤水分的能力,并基于全球气候模型(Global Climate Model,GCM)预测的未来情景模拟探讨了多种水分条件下饲用燕麦生产对气候变化的响应。结果表明:APSIM模型适宜模拟研究区的土壤水分;无限制灌溉处理的饲用燕麦产量于未来情景显著降低;各限制灌溉处理中,播期灌溉处理的饲用燕麦产量最高且水分胁迫指数与产量损失率最低;未来情景中饲用燕麦产量的损失对水分胁迫的敏感性较历史情景更低。研究结果强调了未来气候会导致饲用燕麦潜在产量降低,及产量对水分胁迫的敏感性降低的结果,而注重播期灌溉、更新灌溉设备与提高田间管理水平等可在一定程度缓冲水分胁迫造成的饲用燕麦减产。展开更多
为探究氮输入和根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响,对8个水平氮添加处理下(0、1、2、4、8、16、24和32 g N·m^(-2)·a^(-1))晋北盐渍化草地根际和非根际土壤理化性质进行研究。结果表明:氮添加显著降低根际土壤pH,显著...为探究氮输入和根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响,对8个水平氮添加处理下(0、1、2、4、8、16、24和32 g N·m^(-2)·a^(-1))晋北盐渍化草地根际和非根际土壤理化性质进行研究。结果表明:氮添加显著降低根际土壤pH,显著增加根际和非根际土壤Ca^(2+)、NO_(3)^(-)-N和无机氮含量;随氮添加量的增加,根际和非根际土壤Ca^(2+)、NO_(3)^(-)-N、无机氮含量以及根际土壤全氮含量呈逐渐升高的趋势,而根际土壤Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、NH_(4)^(+)-N和氨基酸含量以及非根际土壤全氮含量呈先升高后降低的趋势。主成分分析表明,根际土壤理化性质对低氮(≤8 g·m^(-2)·a^(-1))和高氮添加(>8 g·m^(-2)·a^(-1))的响应具有明显差异。根际土壤pH、有机酸和氨基酸含量分别比非根际土壤低0.71、44.3%和9.8%,而K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、NH_(4)^(+)-N、无机氮、全碳和全氮含量分别比非根际土壤高51.0%、47.6%、20.8%、215.5%、139.3%、31.7%和65.3%,表明根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响大于氮输入的影响。展开更多
文摘温度变化通过影响土壤甲烷代谢微生物及相关酶的活性进而影响草地生态系统CH_(4)通量。为明确晋北赖草(Leymus secalinus)草地生态系统CH_(4)通量随气温升高的变化趋势及机理,采用开顶箱法(Open top chambers, OTCs)设置5个梯度的增温处理,对增温第4年各处理生长季CH4通量及其影响因素进行测定。结果表明:增温显著提高了空气温度,但随着空气温度的增加,土壤温度和土壤体积含水量无显著变化;生长季晋北赖草草地生态系统是弱的大气CH_(4)汇,其CH_(4)平均吸收速率为(6.42±5.63)μg·m^(-2)·h^(-1);增温显著影响CH_(4)通量和pmoA功能基因丰度,与对照相比,只有W1处理促进CH4吸收通量;冗余分析表明土壤体积含水量是同时影响pmoA基因丰度和CH_(4)吸收速率的关键因子。本研究可为预测未来气候变暖情境下草地生态系统CH4通量变化提供理论依据。
文摘[目的]探究不同年型下饲用燕麦产量对各生育期降水变化的响应,为饲用燕麦抗旱与高效生产提供参考。[方法]利用作物生长机理模型APSIM(agricultural production systems simulator),以山西省朔州市右玉县1980—2009年的历史气候气象数据作为原始情景,将饲用燕麦生育期划分为4个阶段[阶段1(播种—拔节)、阶段2(拔节—抽穗)、阶段3(抽穗—灌浆)、阶段4(灌浆—收获)],并提取典型气候条件(干旱、平水、丰水)建立12个新的气候情景并进行模拟,分析饲用燕麦产量受降水变化的影响。[结果]在干旱情景(DS)中,产量与水分利用效率(water use efficiency,WUE)较原始情景分别下降了38.0%~60.9%与31.8%~16.9%(P<0.01),其中,抽穗—灌浆期采用历史数据时,指标的下降幅度最小。对于平水情景(NS)来说,产量相对原始情景的变化为-3.4%~20.0%,WUE为0~10.0%,拔节—抽穗期及灌浆—收获期采用历史数据时指标的变化显著(P<0.05)。丰水情景(WS)中,饲用燕麦产量与WUE相对原始情景均显著提升(P<0.01),幅度分别达到33.3%~60.5%与6.8%~14.8%,且播种—拔节期的降水变化对指标有相对明显的影响(R^(2)=0.3777,P<0.01)。[结论]饲用燕麦产草量和水分利用效率WUE在干旱、平水、丰水年型中都对灌浆—收获期的降水变化没有明显的敏感性;在干旱和平水年型下,饲草产量对抽穗—灌浆期的干旱更为敏感,WUE则对拔节—抽穗期及抽穗—灌浆期的干旱更为敏感;在丰水年型下,燕麦饲草产量对干旱最敏感的时期是播种—拔节期。有限的灌溉条件下,可将灌溉集中于WUE对降水变化最为敏感的阶段3(抽穗—灌浆)。
文摘氨挥发是草地生态系统土壤氮素损失的主要途径。掌握氨挥发特征及其与环境要素之间的关系,能够为盐渍化草地养分管理策略制定等提供依据。试验采用间歇密闭室抽气法,测定黄土高原盐渍化草地短期添加氮(0,1,2,4,8,16,24和32 g N·m^(-2)·a^(-1))对盐渍化草地氨挥发的影响。结果表明:草地氨挥发速率与月累积量随氮添加水平的增加而增加;随着氮添加水平的增加,氨挥发的生长季净累积量呈幂函数上升趋势,而氨挥发氮损失率呈幂函数下降趋势。氨挥发速率与土壤湿度、硝态氮含量呈负相关关系(P<0.05),与土壤温度、pH值、铵态氮含量呈正相关关系(P<0.05),与土壤K^(+),Ca^(2+),Mg^(2+),Na^(+)含量无显著相关关系。当氮添加为16 g N·m^(-2)·a^(-1)时,盐渍化草地净初级生产力最高,且氨挥发损失率较小,有利于提高盐渍化草地氮素利用效率、减少环境污染和氮肥损失。
文摘基于田间实测数据验证了动态模型APSIM(Agricultural Production Systems Simulator)模拟土壤水分的能力,并基于全球气候模型(Global Climate Model,GCM)预测的未来情景模拟探讨了多种水分条件下饲用燕麦生产对气候变化的响应。结果表明:APSIM模型适宜模拟研究区的土壤水分;无限制灌溉处理的饲用燕麦产量于未来情景显著降低;各限制灌溉处理中,播期灌溉处理的饲用燕麦产量最高且水分胁迫指数与产量损失率最低;未来情景中饲用燕麦产量的损失对水分胁迫的敏感性较历史情景更低。研究结果强调了未来气候会导致饲用燕麦潜在产量降低,及产量对水分胁迫的敏感性降低的结果,而注重播期灌溉、更新灌溉设备与提高田间管理水平等可在一定程度缓冲水分胁迫造成的饲用燕麦减产。
文摘为探究氮输入和根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响,对8个水平氮添加处理下(0、1、2、4、8、16、24和32 g N·m^(-2)·a^(-1))晋北盐渍化草地根际和非根际土壤理化性质进行研究。结果表明:氮添加显著降低根际土壤pH,显著增加根际和非根际土壤Ca^(2+)、NO_(3)^(-)-N和无机氮含量;随氮添加量的增加,根际和非根际土壤Ca^(2+)、NO_(3)^(-)-N、无机氮含量以及根际土壤全氮含量呈逐渐升高的趋势,而根际土壤Na^(+)、K^(+)、Mg^(2+)、NH_(4)^(+)-N和氨基酸含量以及非根际土壤全氮含量呈先升高后降低的趋势。主成分分析表明,根际土壤理化性质对低氮(≤8 g·m^(-2)·a^(-1))和高氮添加(>8 g·m^(-2)·a^(-1))的响应具有明显差异。根际土壤pH、有机酸和氨基酸含量分别比非根际土壤低0.71、44.3%和9.8%,而K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)、NH_(4)^(+)-N、无机氮、全碳和全氮含量分别比非根际土壤高51.0%、47.6%、20.8%、215.5%、139.3%、31.7%和65.3%,表明根际效应对盐渍化草地土壤理化性质的影响大于氮输入的影响。
