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外加可溶性碳氮对不同热量带土壤N_2O排放的影响

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农业环境科学学报 2009年第12期28卷 2637-2644页

作者：朱霞韩晓增乔云发王守宇中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150081 中国科学院成都生物研究所成都610041 中国科学院研究生院北京100049

在室内条件下研究了外加可溶性碳、氮对不同热量带经长期施肥的3种农田土壤:黑土、潮褐土和红壤N2O排放的影响。结果表明,在单施氮肥和可溶性碳配施氮条件下,不同热量带土壤N2O排放量从高到低分别为潮褐土(0.868、3.07μg.g-1),红壤(0.... 详细信息

在室内条件下研究了外加可溶性碳、氮对不同热量带经长期施肥的3种农田土壤:黑土、潮褐土和红壤N2O排放的影响。结果表明,在单施氮肥和可溶性碳配施氮条件下,不同热量带土壤N2O排放量从高到低分别为潮褐土(0.868、3.07μg.g-1),红壤(0.511、0.731μg.g-1),黑土(0.221、0.294μg.g-1),且添加可溶性碳显著促进了土壤N2O排放量。在黑土、潮褐土和红壤长期不同施肥土壤中,单施氮肥和可溶性碳配施氮后N2O排放量均表现为化肥+有机肥土壤>化肥土壤>无肥土壤,且与无肥土壤相比,红壤的化肥土壤N2O排放量增加254%,潮褐土化肥土壤增加49.5%,黑土化肥土壤增加1.74%,说明在有效积温越高的土壤上长期施肥对土壤N2O损失的贡献越大。研究结果还表明,外加可溶性碳、氮后,潮褐土铵态氮含量的减少幅度和硝态氮含量的增加幅度均显著高于黑土和红壤,说明潮褐土中氮素损失潜能大。

关键词： N2O排放可溶性碳氮肥长期施肥不同热量带

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CO增加和秸秆还田影响黑土团聚体有机碳

农业环境科学学报 2022年

作者：岳娅薛海清冯茜苗欢苗淑杰乔云发南京信息工程大学应用气象学院

为研究土壤团聚体有机碳分布对CO2浓度增加和秸秆还田的响应，本研究以东北黑土区长期CO2增加定位试验平台为依托，设置四个处理，分别为对照(CK)，增加CO2浓度达1259.72 mg·m-3(EC)，秸秆还田(ST)和增加CO2浓度结合秸秆还田(EC+ST)。... 详细信息

为研究土壤团聚体有机碳分布对CO2浓度增加和秸秆还田的响应，本研究以东北黑土区长期CO2增加定位试验平台为依托，设置四个处理，分别为对照(CK)，增加CO2浓度达1259.72 mg·m-3(EC)，秸秆还田(ST)和增加CO2浓度结合秸秆还田(EC+ST)。分析土壤团聚体分布及团聚体有机碳含量对试验处理的响应。结果表明：EC与ST处理对土壤总有机碳含量无显著影响，但EC+ST处理使土壤总有机碳含量提升3.09 g·kg-1(P1 mm大团聚体占比增加4.07%，水稳性团聚体数量R0.25增加0.14，平均重量直径MWD增加0.08 mm，D减少0.11(P1 mm大团聚体土壤有机碳含量提高0.55 g·kg-1，0.25～0.5 mm大团聚体降低1.13 g·kg-1；EC+ST处理使>1 mm大团聚体减少3.05 g·kg-1(P1 mm大团聚体和0.5～1 mm大团聚体有机碳贡献率分别增加3.25%和6.74%，0.053～0.25 mm微团聚体有机碳贡献率降低5.82%。研究表明，秸秆还田可以弥补增加CO2浓度导致的土壤总有机碳含量与团聚体结构的不利结果。虽然秸秆还田时其本身矿化会向大气中释放CO2，但是在未来大气CO2浓度增加的背景下，秸秆还田是提高黑土有机碳含量的潜在有效措施，值得在东北黑土区推广，且需要进一步探究其释放到大气中的CO2对温室效应的影响。

关键词： CO 浓度秸秆还田土壤团聚体有机碳贡献率

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不同连作方式对大豆生物固氮的影响

安徽农业科学 2008年第31期36卷 13588-13589页

作者：乔云发韩晓增中国科学院东北地理与农业生态研究所黑龙江哈尔滨150081

[目的]研究不同连作方式对大豆生物固氮的影响。[方法]在长期定位试验中设置正茬（大豆-小麦-玉米-大豆）、重茬（小麦-小麦-大豆-大豆）和迎茬（小麦-大豆-小麦-大豆）3种连作方式,研究不同连作方式对大豆根瘤形成和固氮量的影响。[结... 详细信息

[目的]研究不同连作方式对大豆生物固氮的影响。[方法]在长期定位试验中设置正茬（大豆-小麦-玉米-大豆）、重茬（小麦-小麦-大豆-大豆）和迎茬（小麦-大豆-小麦-大豆）3种连作方式,研究不同连作方式对大豆根瘤形成和固氮量的影响。[结果]结荚期和鼓粒期正茬大豆体内含氮量较重茬、迎茬多。3种连作方式的大豆根系形成根瘤的数量表现为正茬〉迎茬〉重茬,迎茬、重茬的大豆根瘤数分别较正茬减少1.3～1.4、13.4～20.5个/株。大豆通过共生固氮作用固定的氮素表现为正茬〉迎茬〉重茬,重茬、迎茬大豆固氮量分别比正茬降低18.4%、6.5%。大豆产量表现为正茬〉迎茬〉重茬。[结论]大豆体内含氮量、根瘤数、固氮量和产量都表现为正茬〉迎茬〉重茬。

关键词：连作方式大豆生物固氮

水稻秸秆碳组分对土壤有机碳激发效应的影响机理

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农业环境科学学报 2024年第10期43卷 2416-2423页

作者：乔云发王校益唐煜杰苗淑杰南京信息工程大学生态与应用气象学院南京210044

秸秆还田显著影响土壤有机碳激发效应,秸秆不同碳组分对土壤有机碳激发效应影响的方向和强度尚不明确,作用机理仍不清楚。本研究以淮北平原的黄潮土为研究对象,以13C标记的水稻秸秆的水溶性碳、脂溶性碳、残余碳组分和全秸秆碳作为外源... 详细信息

秸秆还田显著影响土壤有机碳激发效应,秸秆不同碳组分对土壤有机碳激发效应影响的方向和强度尚不明确,作用机理仍不清楚。本研究以淮北平原的黄潮土为研究对象,以13C标记的水稻秸秆的水溶性碳、脂溶性碳、残余碳组分和全秸秆碳作为外源碳,利用微宇宙培养方法,研究秸秆不同碳组分添加对土壤有机碳激发效应的影响及作用机理。结果表明,添加秸秆不同碳组分土壤CO_(2)-C排放累积量中,添加水溶性碳处理土壤CO_(2)-C排放速率最高,为29.60 mg·kg^(-1)·d^(-1),而添加脂溶碳、残余碳和秸秆碳之间差异不显著。添加水溶性碳和全秸秆两种外源碳为正激发效应,分别为11.16%和13.39%,而添加脂溶碳和残余碳则表现为负激发效应,分别为-17.04%和-3.06%。相关分析表明,土壤酶活性与秸秆碳组分的TN呈显著正相关(r=0.768**),与C/N呈显著负相关关系(r=-0.776**)。正激发效应与秸秆碳组分的TN和土壤酶活性呈显著正相关关系,负激发效应与秸秆碳组分的TC和TN呈正相关关系,与C/N呈显著负相关。综上,秸秆碳组分与土壤自身有机碳分解的“共代谢理论”是产生正激发效应的主要作用机理,秸秆碳组分C/N的“化学计量比理论”是产生负激发效应的主要作用机理。

关键词：水稻秸秆碳组分激发效应土壤有机碳土壤酶

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基于江苏省本地化参数评价稻麦周年轮作系统碳足迹

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生态环境学报 2023年第9期32卷 1682-1691页

作者：王兴来苗淑杰乔云发南京信息工程大学应用气象学院江苏南京210044

分析基于本地化参数和国际参数计算的江苏省稻麦周年轮作系统碳足迹,对评估未来农业生态系统碳足迹具有重要意义。基于农户调研数据,采用本地化参数和国际参数计算了稻季和麦季生产系统的碳足迹,并对结果进行了比较分析。结果显示,(1)... 详细信息

分析基于本地化参数和国际参数计算的江苏省稻麦周年轮作系统碳足迹,对评估未来农业生态系统碳足迹具有重要意义。基于农户调研数据,采用本地化参数和国际参数计算了稻季和麦季生产系统的碳足迹,并对结果进行了比较分析。结果显示,(1)不同排放参数下稻季和稻麦周年轮作系统的碳足迹存在显著差异(P0.05)。(2)各项农业活动对碳足迹的贡献也不同,稻麦周年轮作碳足迹主要受到CH4、N2O和氮肥的影响,在本地化和国际参数下分别占比39.7%、7.23%、32.6%和46.4%、8.72%、27.8%。(3)江苏稻麦周年轮作系统中,碳足迹与氮肥和柴油的相关度较高,且氮肥和柴油表现为极显著水平(P发现,在小麦种植中不同排放参数下平均碳足迹都是大规模最小,中规模次之,小规模最大。而在水稻种植中不同排放参数下平均碳足迹都是大规模最小,小规模次之,中规模最大。综上,采用国际排放参数对江苏省稻麦周年轮作碳足迹计算结果会高于本地化排放参数,且CH4和N2O的不同核算方法是影响差异的关键因素。因此,对中国农业生产系统进行碳足迹评估时,应当选择合适的排放参数和加强实地调查,从而为中国农业生产系统碳足迹的研究制定一套统一的评价体系,为最终构建低碳农业生产体系做支撑。

关键词：碳排放参数碳足迹温室气体稻麦周年轮作生命周期法

缺磷条件下低分子量有机酸对大豆氮积累和结瘤固氮的影响

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应用生态学报 2009年第5期20卷 1079-1084页

作者：王树起韩晓增乔云发严君李晓慧中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150081 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016

采用砂培方法在温室条件下研究了低分子量有机酸柠檬酸、草酸、苹果酸及3种酸的混合物对大豆植株氮素积累、结瘤和固氮的影响.结果表明：低分子量有机酸对大豆植株氮素积累有显著的抑制作用,使大豆地上部各时期氮素积累量的降低幅度分... 详细信息

采用砂培方法在温室条件下研究了低分子量有机酸柠檬酸、草酸、苹果酸及3种酸的混合物对大豆植株氮素积累、结瘤和固氮的影响.结果表明：低分子量有机酸对大豆植株氮素积累有显著的抑制作用,使大豆地上部各时期氮素积累量的降低幅度分别为：苗期17.6%-44.9%,花期29.8%-88.4%,鼓粒期9.18%-69.6%,成熟期2.21%-41.7%;低分子量有机酸对大豆根瘤生长和固氮能力也有显著影响,表现为使根瘤数量、根瘤固氮酶活性和豆血红蛋白含量显著降低,降低幅度分别为11.4%-59.6%,80.5%-91.7%和11.9%-59.9%,从而使大豆的固氮效率降低,最终导致大豆的固氮量较对照显著降低（降低幅度9.71%-64.5%）.低分子量有机酸对大豆氮积累、根瘤生长和固氮能力的抑制作用随浓度的增加而增加.3种有机酸中,草酸的抑制作用相对大于柠檬酸和苹果酸,3种有机酸混合后,抑制作用加强.

关键词：低分子量有机酸氮积累固氮酶活性豆血红蛋白含量大豆

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碳酸盐草甸土玉米配合施用磷锌效应研究

农业系统科学与综合研究 2003年第2期19卷 138-141,144页

作者：金彩霞韩晓增王守宇乔云发东北农业大学资源与环境学院哈尔滨150030 中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150040

通过两年试验研究 ,揭示了东北北部碳酸盐草甸土磷、锌化学特征与玉米生长发育关系及磷、锌肥施用技术。在碳酸盐草甸土上 ,施磷可以明显提高土壤速效磷的含量 ,但同时抑制了土壤锌的有效性 ,使有效锌减少了 2 2 7%～ 4 5 5 % ;施锌... 详细信息

通过两年试验研究 ,揭示了东北北部碳酸盐草甸土磷、锌化学特征与玉米生长发育关系及磷、锌肥施用技术。在碳酸盐草甸土上 ,施磷可以明显提高土壤速效磷的含量 ,但同时抑制了土壤锌的有效性 ,使有效锌减少了 2 2 7%～ 4 5 5 % ;施锌可以明显提高土壤速效锌的含量 ,但同时抑制了土壤磷的有效性 ,使有效磷减少了 11 3%～ 17 9%。施磷可以明显提高玉米植株磷的含量 ,但同时抑制了玉米植株对土壤锌的吸收 ,植株锌含量减少了 74 1%～ 92 4 % ;施锌可以明显提高玉米植株锌的含量和产量 ,产量可以提高 19 68% ,但同时抑制了玉米植株对土壤磷的吸收 ,使植株磷含量减少了 2 6 0 %～ 33 1%。适宜的磷、锌配施可以提高玉米产量 ,增产的幅度为 9 32 %～ 31 5 3% ,磷、锌在土壤和玉米植株体内都有拮抗作用。表 9,参 7。

关键词：碳酸盐草甸土玉米磷肥锌肥配合施用生长发育

长期定量施肥对大豆根系形态和根瘤性状的影响

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大豆科学 2011年第1期30卷 119-122页

作者：乔云发韩晓增中国科学院东北地理与农业生态研究所黑龙江哈尔滨150081

为阐明施肥对大豆根系生长和结瘤性状的影响,以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位施肥试验为平台,研究了施用不同种类肥料(NPK、NPKM、NK、NP和PK)对大豆根系特征和根瘤性状的影响。结果表明:各施肥处理大豆根长、根表面积和根体积... 详细信息

为阐明施肥对大豆根系生长和结瘤性状的影响,以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位施肥试验为平台,研究了施用不同种类肥料(NPK、NPKM、NK、NP和PK)对大豆根系特征和根瘤性状的影响。结果表明:各施肥处理大豆根长、根表面积和根体积变化趋势相似,均在结荚期出现峰值。NPK和NP处理的根长和根表面积比其它施肥处理大,而平均根直径仅小于NPKM处理,与其它处理间差异不显著。大豆根干重呈单峰曲线变化,各施肥处理间差异不大。根冠比在五叶期最大,各施肥处理间根冠比的差异主要在鼓粒期之前表现出来,从鼓粒期开始,处理间没有显著差异,从五叶期到鼓粒期,CK和PK处理根冠比较NPK处理低。供给充足氮的NK处理,根瘤数最少,根瘤干重增长速率最慢,PK处理根瘤数和根瘤干重最大。由此推断,氮肥能促进大豆地下部生长,充足的氮素抑制根瘤原基发育成根瘤,进一步抑制根瘤的生长。

关键词：长期施肥大豆根系形态根瘤

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黑土区水田化肥氮去向的研究

应用生态学报 2003年第11期14卷 1859-1862页

作者：韩晓增王守宇宋春雨乔云发中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150040

选取东北北部黑土地区水稻生产上施氮量、施肥方法和主要氮肥品种 (尿素 )为参数 ,采用示踪元素微区法和常规尿素小区法 ,连续 2年系统地研究了水田化肥氮的去向 .结果表明 ,化肥氮 2 2 .2 %～4 6 .1%进入了水稻体内 ,平均为 37.7% ,当... 详细信息

选取东北北部黑土地区水稻生产上施氮量、施肥方法和主要氮肥品种 (尿素 )为参数 ,采用示踪元素微区法和常规尿素小区法 ,连续 2年系统地研究了水田化肥氮的去向 .结果表明 ,化肥氮 2 2 .2 %～4 6 .1%进入了水稻体内 ,平均为 37.7% ,当年进入土壤中的残留氮 12 .7%～ 2 5 .4 % ,氨挥发为 8.8%～17.2 % .作物对化肥氮的利用高低决定于施氮方法 ,化肥氮深施、混施均比表层施用利用率高 ,低施肥量化肥氮利用率比高施肥量利用率高 .土壤残留量与施肥方法有关 ,深施和高施氮量均增加土壤残留 .15N试验证明 ,由于东北北部黑土比较粘重和土体构型的原因 ,在土层深度为 80cm以下未检测出土壤残留化肥氮 ,示踪试验和小区试验证明 ,化肥氮的激发效应 (PE)

关键词：黑土区水田化肥氮