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外源氮输入对沼泽湿地小叶章枯落物性质及其早期分解的影响

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湿地科学 2008年第2期6卷 235-241页

作者：刘德燕宋长春中国科学院东北地理与农业生态研究所

在三江平原沼泽湿地,选取典型湿地植物小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,对比研究了连续施氮[24g/(m2·a)]3a的小叶章立枯物(N24)与自然条件下形成的立枯物(CK)的差异;并采用分解袋法对此2种小叶章枯落物的早期分解过程进... 详细信息

在三江平原沼泽湿地,选取典型湿地植物小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,对比研究了连续施氮[24g/(m2·a)]3a的小叶章立枯物(N24)与自然条件下形成的立枯物(CK)的差异;并采用分解袋法对此2种小叶章枯落物的早期分解过程进行了研究。结果表明,施氮处理下小叶章立枯物的氮、磷含量均高于CK,但碳含量显著降低(n=3,p<0.05)。施氮处理下形成的小叶章枯落物的分解速率明显大于CK,分解160d后两者的失重率分别为初始值的31.13%(N24)和28.50%(CK)。分解过程中,2种处理下枯落物有机碳的绝对含量都表现为净损失;其氮、磷浓度的变化趋势大致相同,分解160d后均发生了氮、磷的净释放,其中,N24的氮、磷净释放量分别是CK的64.91和2.11倍。外源氮输入影响下小叶章枯落物C/N和C/P值的降低,加快了该枯落物的分解速率,从而影响土壤有机质的累积和CO2的排放;而该枯落物分解过程中营养元素释放量的增大,还可能会影响土壤其它营养元素可利用性。

关键词：沼泽湿地小叶章氮输入枯落物分解

奶牛养殖粪水还田对风沙土农田N_(2)O和NO排放的影响

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农业环境科学学报 2023年第7期42卷 1645-1654页

作者：杨从刘德燕黄皓文陈雷樊俊铭王银宏石孝东田彦锋丁维新土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国科学院大学北京100049 南京外国语学校南京210008 内蒙古优然牧业有限责任公司呼和浩特010070

为探究规模化奶牛养殖场粪水农田就近消纳的区域适宜方案,减缓农田温室气体排放,建立田间原位试验,研究奶牛养殖场粪水(液体有机肥)对风沙土N_(2)O和NO排放及青贮玉米产量的影响。试验设5个处理,分别为:不施氮肥对照(CK)、常规化肥(NPK... 详细信息

为探究规模化奶牛养殖场粪水农田就近消纳的区域适宜方案,减缓农田温室气体排放,建立田间原位试验,研究奶牛养殖场粪水(液体有机肥)对风沙土N_(2)O和NO排放及青贮玉米产量的影响。试验设5个处理,分别为:不施氮肥对照(CK)、常规化肥(NPK)、奶牛养殖场固体有机肥底肥尿素追肥(SM)、液体有机肥分3次(LMT)和4次施用(LMF)。结果表明:在氮用量250 kg·hm^(-2)水平下,与NPK处理相比,SM处理土壤N_(2)O和NO累积排放量分别降低16.58%和20.31%,LMT处理的降低幅度分别达到39.59%和30.02%,LMF处理则仅降低土壤NO排放量而对N_(2)O排放无显著影响。与LMT处理相比,玉米生长季内LMF处理土壤N_(2)O和NO排放量分别增加了76.92%和13.04%。SM和LMT处理青贮玉米产量和肥料氮利用率与NPK处理无显著差异,而LMF处理则显著降低肥料氮的利用率31.76%。综上,风沙土农田玉米季奶牛养殖场液体有机肥的推荐施用方案为:250 kg·hm^(-2)氮分1次基肥和2次追肥施用,基追比为40%∶20%∶40%,追施时间为玉米拔节期和大喇叭口期。这一方案既可以高效消纳奶牛养殖场粪水,又可降低N_(2)O和NO排放,实现青贮玉米生产与生态环境的双赢。

关键词：奶牛粪水风沙土 N_(2)O排放 NO排放

外源氮输入对土壤有机碳矿化和凋落物分解的影响

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土壤通报 2008年第3期39卷 675-680页

作者：刘德燕宋长春中国科学院东北地理与农业生态研究所

目前,由人类活动造成的陆地生态系统氮输入量已经远远超过了其自身的生物固氮,外源氮输入的增多已经并将继续对土壤有机碳矿化和凋落物分解产生影响。本文分析了国内外有关氮输入增多对土壤有机碳矿化和凋落物分解的影响及其机理:由于... 详细信息

目前,由人类活动造成的陆地生态系统氮输入量已经远远超过了其自身的生物固氮,外源氮输入的增多已经并将继续对土壤有机碳矿化和凋落物分解产生影响。本文分析了国内外有关氮输入增多对土壤有机碳矿化和凋落物分解的影响及其机理:由于研究点环境状况不同,凋落物性质的差异和分解阶段的不同等原因,氮输入对土壤有机碳矿化的结果主要表现为抑制或促进作用;对凋落物分解的影响表现为促进、无影响和抑制三种效果,有关其作用机理还有待进一步深入研究。着重指出对于作为大气CO2"汇"的沼泽湿地,氮输入的增多能够对其碳"汇"功能产生影响,因此进行氮输入对湿地土壤有机碳矿化和凋落物分解方面的研究,对于探讨湿地碳循环对外源氮输入的响应及其机理非常重要。

关键词：氮输入有机碳矿化凋落物分解沼泽湿地

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有机肥与无机肥配施对潮土N2O排放的影响

环境科学 2020年第3期41卷 1474-1481页

作者：孙赫阳万忠梅刘德燕廖霞丁维新吉林大学地球科学学院长春130061 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008 中国科学院大学北京100049

华北平原是我国重要的粮食主产区,由于土壤有机质含量低,增加氮肥用量并不能导致玉米产量持续增加.有机肥和无机肥配施被广泛认为是同时实现粮食增产和提高土壤有机质的双赢措施,但是有机肥和无机肥配施对华北平原农田N2O排放的影响尚... 详细信息

华北平原是我国重要的粮食主产区,由于土壤有机质含量低,增加氮肥用量并不能导致玉米产量持续增加.有机肥和无机肥配施被广泛认为是同时实现粮食增产和提高土壤有机质的双赢措施,但是有机肥和无机肥配施对华北平原农田N2O排放的影响尚不明确.本研究在华北平原潮土区,通过测定不同种类有机肥与无机肥配施后农田N2O排放通量和作物产量,旨在揭示不同种类有机肥及其用量对潮土N2O排放和作物产量的影响效应.田间试验共设置8个处理,分别为不施肥(CK)、化肥氮(NPK)、 40%牛粪氮+60%化肥氮(CM)、 40%鸡粪氮+60%化肥氮(FC)、 40%猪粪氮+60%化肥氮(FP)、 20%牛粪氮+80%化肥氮(1/2CM)、 20%鸡粪氮+80%化肥氮(1/2FC)和20%猪粪氮+80%化肥氮(1/2FP).整个玉米季N2O排放通量均与土壤WFPS显著正相关(P<0.05).除NPK处理外,玉米季N2O排放量与土壤可溶性有机碳(DOC)平均含量存在显著的线性关系.玉米季CK处理N2O排放量为0.50 kg·hm^-2,NPK处理增加到2.28 kg·hm^-2.相同用量不同种类有机肥处理,N2O排放未出现显著差异. 40%有机肥氮用量处理下N2O排放量与NPK处理无显著差异,而用量减少至20%后, 1/2CM、 1/2FC和1/2FP处理N2O排放量分别较CM、 FC和FP减少了33.6%、 43.7%和12.1%,其主要原因为易分解有机碳输入减少,土壤DOC含量降低,但玉米产量未出现显著差异.因此,从减少温室效应的角度,玉米季80%化肥氮配施20%有机肥氮为本地区农田施肥的较佳选择.

关键词：华北平原潮土有机肥 N2O排放作物产量

氮输入对沼泽湿地小叶章枯落物分解过程中酶活性的影响

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环境科学学报 2009年第9期29卷 1830-1835页

作者：万忠梅宋长春刘德燕中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130012 中国科学院研究生院北京100049

以三江平原沼泽湿地典型湿地植物小叶章枯落物(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,采用分解袋法研究了不同外源氮输入(N1、N2分别为6、12g·m-·2a-1)对小叶章枯落物分解过程酶活性的影响,并设置对照区(N0,0g·m-·2a-1)进行比较.... 详细信息

以三江平原沼泽湿地典型湿地植物小叶章枯落物(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,采用分解袋法研究了不同外源氮输入(N1、N2分别为6、12g·m-·2a-1)对小叶章枯落物分解过程酶活性的影响,并设置对照区(N0,0g·m-·2a-1)进行比较.研究结果表明,在枯落物最初分解的2个月里,氮输入会抑制蔗糖酶活性,尤其是低氮输入(N1)抑制作用显著(p<0.05),2个月后,氮输入显著促进了该酶活性(p<0.05);;氮输入除在160d时抑制了淀粉酶活性,其它时期均促进了该酶活性,且高氮输入(N2)促进作用显著;;氮输入提高了枯落物分解前2个月的脲酶活性,而在分解后期,低氮输入抑制脲酶活性,高氮输入则主要表现为促进脲酶活性;;低氮输入提高了小叶章枯落物分解前2个月的酸性磷酸酶活性,随后表现为抑制,高氮输入则只在分解后期(160d)抑制酸性磷酸酶活性,其它时期均表现为促进.总体而言,氮输入促进了蔗糖酶、淀粉酶活性,而对于脲酶及酸性磷酸酶活性来说,低氮输入抑制了酶活性,而高氮输入则表现为促进酶活性.

关键词：沼泽湿地小叶章氮输入枯落物分解酶活性

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湿地土壤N2O排放研究进展

湿地科学 2008年第2期6卷 124-129页

作者：李英臣宋长春刘德燕中国科学院东北地理与农业生态研究所

湿地作为一种重要而独特的生态系统,在全球变化过程中起着重要作用,是温室气体重要的源、汇和转换器。近年来,湿地垦殖、氮沉降等造成湿地退化、萎缩,湿地功能也因此遭到破坏,这必然会引起湿地温室气体排放的变化。N2O作为备受关注的温... 详细信息

湿地作为一种重要而独特的生态系统,在全球变化过程中起着重要作用,是温室气体重要的源、汇和转换器。近年来,湿地垦殖、氮沉降等造成湿地退化、萎缩,湿地功能也因此遭到破坏,这必然会引起湿地温室气体排放的变化。N2O作为备受关注的温室气体之一,许多国内外学者对湿地N2O排放进行了深入研究,并取得了大量研究成果。综述了国内外湿地N2O排放的研究现状及其产生机制,总结了湿地N2O排放的影响因素以及N2O排放的模型估计,并对今后湿地N2O排放研究提出了展望。

关键词：湿地 N2O排放影响因素模型

沼泽湿地植物光合特性及固“碳”潜势对外源氮输入的响应

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环境科学学报 2008年第2期28卷 305-312页

作者：刘德燕宋长春黄靖宇中国科学院东北地理与农业生态研究所

以沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,在三江平原进行了野外培养实验,探讨了4个不同氮素输入水平(0(N0)、6(N6)、12(N12)、24(N24)g·m-2·a-1)下沼泽湿地植物生长与光合特性的响应特征,并从光合固"碳... 详细信息

以沼泽湿地典型草甸植被小叶章(Calamagrostis angustifolia)为研究对象,在三江平原进行了野外培养实验,探讨了4个不同氮素输入水平(0(N0)、6(N6)、12(N12)、24(N24)g·m-2·a-1)下沼泽湿地植物生长与光合特性的响应特征,并从光合固"碳"的角度分析了小叶章沼泽湿地的固"碳"潜势.结果表明,外源氮输入明显促进了小叶章的株高、叶面积及植株数,显著增加了碳的生物量积累,到植物生长季结束,N6、N12和N24三个施氮水平下,小叶章地上部分生物量分别比对照增加了58.79%、133.11%和190.55%.同时,小叶章叶片全氮含量、叶绿素、可溶性蛋白和游离氨基酸含量也显著增加,净光合速率明显提高,分别比对照增加了20.70%、26.69%和53.54%.从光合固"碳"的角度来看,外源氮输入能够促使沼泽湿地植物通过光合作用固定更多CO2.

关键词：小叶章氮输入生长光合速率固碳

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互花米草入侵对沿海湿地甲烷排放的影响

生态学杂志 2012年第6期31卷 1361-1366页

作者：项剑刘德燕袁俊吉丁维新土壤与农业可持续发展国家重点实验室中国科学院南京土壤研究所南京210008 中国科学院研究生院北京100049

采集互花米草不同入侵年限(8、11和15年)的原状土壤,采用盆栽试验,研究了土壤有机碳含量对沿海湿地CH4排放的影响。结果表明,土壤有机碳含量随着互花米草入侵年限的增加而增加。在植物生长季,互花米草入侵15年的土壤有机碳含量为12.97g... 详细信息

采集互花米草不同入侵年限(8、11和15年)的原状土壤,采用盆栽试验,研究了土壤有机碳含量对沿海湿地CH4排放的影响。结果表明,土壤有机碳含量随着互花米草入侵年限的增加而增加。在植物生长季,互花米草入侵15年的土壤有机碳含量为12.97g·kg-1,土壤CH4排放通量为2.94mg·m-2·h-1,显著高于入侵年限为8和11a(有机碳含量为8.11和9·16g·kg-1)的土壤,其土壤CH4排放通量分别为1.95和2.34mg·m-2·h-1。这主要是由于随着土壤有机碳含量提高,不仅为产甲烷菌提供了更多底物,同时也促进了产甲烷菌数量增加,从而导致更多CH4排放。因此,在评价互花米草入侵的综合环境效应时,需要兼顾土壤固碳能力和温室气体排放。

关键词：甲烷互花米草土壤有机碳沿海湿地入侵

三江平原不同土地利用方式下凋落物对土壤呼吸的贡献

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环境科学 2009年第11期30卷 3130-3135页

作者：王丽丽宋长春郭跃东刘德燕杨桂生中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130012 中国科学院研究生院北京100049

运用Li-6400土壤呼吸配套系统研究了三江平原沼泽湿地不同土地利用方式下保留和去除凋落物的土壤呼吸特征,进而分析了不同土地利用方式下凋落物对土壤呼吸的贡献及其与凋落物输入量和环境因子（温度、降水等）之间的相互关系.结果表明,... 详细信息

运用Li-6400土壤呼吸配套系统研究了三江平原沼泽湿地不同土地利用方式下保留和去除凋落物的土壤呼吸特征,进而分析了不同土地利用方式下凋落物对土壤呼吸的贡献及其与凋落物输入量和环境因子（温度、降水等）之间的相互关系.结果表明,整个生长季4种土地利用方式下凋落物对土壤呼吸的平均贡献量在-0.21~0.64μmol/（m2.s）之间,贡献率表现为小叶章草甸湿地（14%）〉人工林地（12%）〉大豆田（8%）〉退耕还湿地（-5%）.其中,退耕还湿后凋落物对土壤呼吸的贡献表现为负值,减少了土壤呼吸的排放,表明凋落物对土壤呼吸的贡献可能最终取决于凋落物分解与屏蔽作用之间的平衡.除大豆田外,不同土地利用方式下凋落物对土壤呼吸的贡献均与10 cm地温达到了极显著相关关系（p〈0.01）.另外,降雨的影响与凋落物输入密切相关,表明凋落物除自身分解外,还可能参与到气候变化的生态效应中.

关键词：土地利用方式土壤呼吸凋落物贡献三江平原