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MINErosion 4:Using measurements from a tilting flume-rainfall simulator facility to predict erosion rates from post-mining catchments/landscapes in Central Queensland,Australia

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International soil and Water Conservation Research 2023年第3期11卷 415-428页

作者： Ashraf MKhalifa hwat bing so Hossein Ghadiri Chris Carroll Peter Burger Bofu Yu School of Engineering and Built Environment Australian Rivers InstituteGrifith UniversityNathan4111QueenslandAustralia School of Environment and Science Australian Rivers InstituteGrifith UniversityNathan411QueenslandAustralia Department of Natural Resources Mines and EnergyRockhamptonQueenslandAustralia

The use of draglines to remove overburden in Queensland opencut mines,results in landscapes that consist of long parallel tertiary overburden spoil-piles that are generally highly saline,dispersive,and highly *** height of these spoil-piles may exceed 50-60 m above the original landscapes and the slopes are at the angle of repose of around 75%or 37°.Legislation and public opinion require that these highly disturbed open-cut post-mining landscapes should be satisfactorily rehabilitated into an approved post-mining land use with acceptable erosion ***,these slopes must be reduced before the landscape can be *** most expensive component of the rehabilitation process is the re-shaping and preparation of the overburden to create a suitable landscape for vegetation *** soils and overburden varies greatly in their erodibilities,the extent and cost of earthworks can be minimized,and rehabilitation failures avoided,if soil erosion from designed landscapes can be predicted using laboratory-based parameters prior to construction of these *** paper describes the development of a model for that purpose.A catchment or landscape erosion model MINErosion 4 was developed by upscaling the existing hillslope model MINErosion 3(so,et al.,2018)and integrate it with both ESRI ArcGIS 10.3 or QGIS 3.16(freeware),to predict event based and mean annual erosion rate from a postmining catchment or *** 3 is a model that can be used to predict event and annual erosion rates from field scale hillslopes using laboratory measured erodibility parameters or routinely measured soil physical and chemical properties,and to derive suitable landscape design parameters(slope gradient,slope length and vegetation cover)that will result in acceptable erosion *** it cannot be used to predict the sediment delivery from catchments or *** 4 was validated against data collected on three instrumented catchments(up to 0.91

关键词： soil erosion MINErosion 4 model Erosion from catchments Post-mining rehabilitation Queensland

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长期定位施肥对土壤养分与作物产量的影响

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中国农业科学 2009年第8期42卷 2809-2819页

作者：林治安赵秉强袁亮 hwat bing-so 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 School of Land and Food Sciences The University of QueenslandBrisbane Qld 4072Australia

【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦-夏... 详细信息

【目的】研究探讨长期施用有机肥、化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的作物增产效果与土壤养分演变规律。【方法】以在山东禹城连续22年的长期施肥定位试验为依据,对历年土壤养分和作物产量测试结果进行系统总结。试验采用冬小麦-夏玉米一年二熟栽培制度,分别设置①无肥对照,②常量有机肥无机肥配施,③常量有机肥,④常量化肥,⑤高量有机肥,⑥高量化肥,共6个施肥处理。【结果】在作物产量方面,试验之初的8～10年间表现为化肥对冬小麦的增产作用优于有机肥,而在夏玉米上则表现出相反结果,有机无机结合处理大部分年份作物产量处于较高水平;随着试验时间的延长,各施肥处理产量逐渐趋于一致;22年间土壤有机质含量始终表现出随有机肥施用量的增加而增高,且有逐年增长之趋势;化肥在提高土壤有机质、全氮等营养方面受生物产量和根茬残留量影响而与施肥量无明显关系,增施化肥可以迅速提高速效养分含量,并在一定水平上保持相对稳定。【结论】长期施用有机肥与化肥均表现出持续提高作物产量的良好作用,且二者效果不相上下,常规栽培条件下,当产量提高到一定水平后,继续高量施肥无助于作物产量的提高;有机肥与化肥均表现出持续提高土壤有机碳、氮含量之作用,有机肥效果明显优于化肥,且表现出随有机肥用量的增加而增加。而继续提高化肥施用量无助于土壤有机碳、有机氮的积累;一向被认为钾素含量的黄淮海平原土壤在连续施用氮磷化肥5～8年左右作物即表现明显缺钾现象,由此揭示出高产条件下氮磷钾平衡施肥的重要作用;在对提高土壤速效养分效果方面的差异表现在,化肥可以迅速提高速效养分含量并在这一水平上保持相对稳定,而有机肥则具有持续提高土壤速效养分含量的作用。

关键词：长期定位试验有机肥化肥土壤养分作物产量

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长期有机无机肥料配施对土壤微生物学特性及土壤肥力的影响

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中国农业科学 2008年第1期41卷 144-152页

作者：李娟赵秉强李秀英 hwat bing so 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 School of Land and Food Sciences The University of QueenslandBrisbane Qld 4072Australia

【目的】研究长期有机无机肥料配施条件下土壤微生物学特性(土壤微生物量、土壤酶活性)与土壤质量的关系,阐明土壤微生物对土壤健康的生物指示功能。【方法】以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,应用氯仿熏蒸-K2so... 详细信息

【目的】研究长期有机无机肥料配施条件下土壤微生物学特性(土壤微生物量、土壤酶活性)与土壤质量的关系,阐明土壤微生物对土壤健康的生物指示功能。【方法】以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,应用氯仿熏蒸-K2so4提取法和化学分析法分析了长达15年不同施肥处理的农田土壤微生物量碳、微生物量氮(SMBC、SMBN)和土壤酶活性之间的差异及其调控土壤肥力的作用。【结果】长期不同施肥处理土壤中SMBC变化介于96.49～500.12mg·kg-1之间,SMBN变化介于35.89～101.82mg·kg-1之间;单施化肥(NPK)与不施肥的CK相比,SMBC、SMBN、微生物商(qMB)、微生物量碳/氮比(SMBC/SMBN)、脲酶(Urease)活性以及土壤有机质(soM)、全氮(STN)、全磷(STP)含量都有所提高;化肥与猪厩肥或秸秆还田配合施用,上述土壤微生物学特性以及土壤养分状况比单施NPK处理得到进一步改善,猪厩肥增量处理(NPKM+)效果最明显。同时,在北京褐潮土石灰性土壤上(pH8.0左右)长期施有机肥有一定降低土壤pH的效应。SMBC、SMBN、Urease活性与soM、STN、STP含量呈极显著正相关关系;SMBC/SMBN与soM、STN含量呈显著正相关关系;qMB、过氧化氢酶(Catalase)活性与soM、STN、STP含量无显著相关关系;除过氧化氢酶外,土壤pH值与其它土壤微生物学特性指标呈极显著负相关关系。【结论】长期有机无机肥料配施可提高土壤微生物量碳氮、脲酶活性。化肥与增量猪厩肥配施对增强土壤肥力效果最好;土壤微生物学特性可以反映土壤质量的变化,并可用作评价土壤健康的生物指标。

关键词：长期施肥有机无机肥料配施土壤微生物量土壤酶土壤肥力

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不同施肥制度土壤微生物量碳氮变化及细菌群落16S rDNA V3片段PCR产物的DGGE分析

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生态学报 2007年第3期27卷 1079-1085页

作者：刘恩科赵秉强李秀英姜瑞波 hwat bing so 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 School of Land and Food Sciences The University of QueenslandBrisbane Qld4072 Australia

应用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分离PCR扩增的16S rDNA的方法,研究了不同施肥制度对土壤微生物量碳、氮变化及微生物多样性的影响。结果表明,连续15a长期试验下,土壤微生物量碳(SMB-C)和微生物量氮(SMB-N)的含量大小均为长... 详细信息

应用化学分析和变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分离PCR扩增的16S rDNA的方法,研究了不同施肥制度对土壤微生物量碳、氮变化及微生物多样性的影响。结果表明,连续15a长期试验下,土壤微生物量碳(SMB-C)和微生物量氮(SMB-N)的含量大小均为长期撂荒(CK0)土壤高于农田土壤,而在农田土壤中,长期施肥的处理(NPK、NPKM、NPKSt和NPKF)高于长期不施肥处理(CK),不同的种植制度中,长期复种轮作(NPKF)高于长期复种连作(NPK);各处理的SMB-C/soC(土壤有机碳)和SMB-N/TN(全氮)的比值的变化趋势与SMB-C和SMB-N变化一致;从PCR-DGGE分析,长期氮磷钾化肥配施有机肥(NPKM)处理的微生物量碳、氮的含量最高,微生物丰度最高,细菌物种最多,其次为长期撂荒(CK0),CK处理细菌物种最少。UPGMC聚类分析表明NPK和NPKF处理细菌的群落结构相似,CK和CK0处理细菌的群落结构相似,而NPKM和NPKSt处理细菌的群落结构相似。

关键词： DGGE 微生物多样性不同施肥制度微生物量

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不同施肥处理对土壤水稳定性团聚体及有机碳分布的影响

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生态学报 2010年第4期30卷 1035-1041页

作者：刘恩科赵秉强梅旭荣 hwat bing-so 李秀英李娟中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 Gfiffith School of Engineering Griffith UniversityNathanQ 4111Australia

以国家褐潮土16 a的长期肥料试验为平台(北京昌平),研究长期不同施肥对耕层土壤水稳定性团聚体及其有机碳的影响。主要研究结果:与耕种农田土壤相比,长期撂荒(CK0)可以提高水稳定性大团聚体的含量及其有机碳含量和储量。而农田耕作后,... 详细信息

以国家褐潮土16 a的长期肥料试验为平台(北京昌平),研究长期不同施肥对耕层土壤水稳定性团聚体及其有机碳的影响。主要研究结果:与耕种农田土壤相比,长期撂荒(CK0)可以提高水稳定性大团聚体的含量及其有机碳含量和储量。而农田耕作后,破坏了水稳性大团聚体,相应地增加水稳性微团聚体的含量。与长期不施肥种植作物(CK)相比,长期施氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾配施有机肥(NPKM)和氮磷钾秸秆还田(NPKS)处理对水稳性团聚体数量分布和平均重量直径(MWD)有显著影响,其中对>2mm和0.25 2mm水稳性大团聚体的促进作用最明显,说明施肥处理增加的新碳主要向0.25 2mm和>2mm团聚体富集。在不同水平水稳性团聚体中,>2mm和0.25 2mm两个级别的水稳性大团聚体有机碳的含量显著高于0.0530.25mm和<0.053mm水稳性微团聚体。化肥与有机肥配施(NPKM)处理可提高水稳性大团聚体含量,改善土壤团聚体的结构。长期小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作并施氮磷钾化肥的处理(NPKF)各级团聚体中有机碳的含量高于长期小麦-玉米轮作并施氮磷钾化肥的处理(NPK)。

关键词：长期肥料试验水稳定性团聚体有机碳碳储量

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长期施肥对土壤微生物量及土壤酶活性的影响

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植物生态学报 2008年第1期32卷 176-182页

作者：刘恩科赵秉强李秀英姜瑞波李燕婷 hwat bing so 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 昆士兰大学土地和食品科学学院布里斯班4072澳大利亚中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

该文以北京国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地的长期肥料定位试验为平台,研究了长期不同施肥制度对土壤的生物学特性及其土壤酶的影响。主要研究结果:长期撂荒土壤(15年)的有机质和全氮(TN)的含量、微生物量碳(SMB-C)和氮(SMB-N... 详细信息

该文以北京国家褐潮土土壤肥力与肥料效益长期监测基地的长期肥料定位试验为平台,研究了长期不同施肥制度对土壤的生物学特性及其土壤酶的影响。主要研究结果:长期撂荒土壤(15年)的有机质和全氮(TN)的含量、微生物量碳(SMB-C)和氮(SMB-N)、土壤的蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性以及SMB-C/soC(土壤有机碳)和SMB-N/TN比值都高于种植作物的农田土壤;而其代谢商和容重值低于农田土壤。长期施肥的农田(NPK、NPKM、NPKS和NPKF),其土壤养分含量、微生物量碳和氮以及土壤蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性均高于不施肥的农田(CK);而小麦(Triticumaestivum)-玉米(Zeamays)→小麦-大豆(Glycinemax)复种轮作(NPKF)的农田又高于长期复种连作(NPK)的农田;在施肥处理中(NPK、NPKM、NPKS和NPKF),长期化肥与有机肥配合施用的处理(NPKM)的土壤上述指标高于其它施肥处理(NPK、NPKS和NPKF),但其土壤的代谢商、pH值和容重值较低。

关键词：长期肥料试验施肥制度土壤微生物量 qCO2 土壤酶活性

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Effects of Long-Term Combined Application of Organic and Mineral Fertilizers on Microbial Biomass,soil Enzyme Activities and soil Fertility

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Agricultural Sciences in China 2008年第3期7卷 336-343页

作者： LI Juan ZHAO bing-qiang LI Xiu-ying JIANG Rui-bo so hwat bing Institute of Agricultural Resources and Regional Planning Chinese Academy of Agricultural Sciences （CAAS） Beijing 100081 P.R. China School of Land and Food Sciences The University of Queensland Brisbane Qld 4072 Australia

soil health is important for the sustainable development of terrestrial ecosystem. In this paper, we studied the relationship between soil quality and soil microbial properties such as soil microbial biomass and soil enzyme activities in order to illustrate the function of soil microbial properties as bio-indicators of soil health. In this study, microbial biomass C and N contents （Cmic ＆ Nmic）, soil enzyme activities, and soil fertility with different fertilizer regimes were carried out based on a 15-year long-term fertilizer experiment in Drab Fluvo-aquic soil in Changping County, Beijing, China. At this site, 7 different treatments were established in 1991. They were in a wheat-maize rotation receiving either no fertilizer （CK）, mineral fertilizers （NPK）, mineral fertilizers with wheat straw incorporated （NPKW）, mineral fertilizers with incremental wheat straw incorporated （NPKW＋）, mineral fertilizers plus swine manure （NPKM）, mineral fertilizers plus incremental swine manure （NPKM＋） or mineral fertilizers with maize straw incorporated （NPKS）. In different fertilization treatments Cmic changed from 96.49 to 500.12 mg kg^-1, and Nmic changed from 35.89 to 101.82 mg kg^-1. Compared with CK, the other treatments increased Cmic ＆ Nmic, Cmic/Corg （organic C） ratios, Cmic/Nmic, urease activity, soil organic matter （soM）, soil total nitrogen （STN）, and soil total phosphorus （STP）. All these properties in treatment with fertilizers input NPKM＋ were the highest. Meantime, long-term combined application of mineral fertilizers with organic manure or crop straw could significantly decrease the soil pH in Fluvo-aquic soil （the pH around 8.00 in this experimental soil）. some of soil microbial properties （Cmic/Nmic, urease activity） were positively correlated with soil nutrients. Cmic/Nmic was significantly correlated with soM and STN contents. The correlation between catalase activity and soil nutrients was not significant. In addition, except of catalase activity, the soil pH

关键词： long-term fertilizer experiment soil microbial biomass soil enzyme activities soil fertility

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长期不同施肥条件下土壤微生物量及土壤酶活性的季节变化特征

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植物营养与肥料学报 2009年第5期15卷 1093-1099页

作者：李娟赵秉强李秀英 so hwat bing 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 澳大利亚格里菲斯大学工程学院

研究长期不同施肥条件下褐潮土微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)和土壤酶活性随季节的变化特征。结果表明,长期施肥条件下土壤SMBC、SMBN含量及土壤酶活性均表现出一定的季节变化。SMBC、SMBN含量在各施肥处理中的顺序为:化肥与猪厩... 详细信息

研究长期不同施肥条件下褐潮土微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)和土壤酶活性随季节的变化特征。结果表明,长期施肥条件下土壤SMBC、SMBN含量及土壤酶活性均表现出一定的季节变化。SMBC、SMBN含量在各施肥处理中的顺序为:化肥与猪厩肥配施处理(NPKM)>化肥配施玉米秸秆处理(NPKS)>单施化肥处理(NPK)>不施肥处理(CK),各处理之间差异显著(P<0.05);施肥还显著提高了土壤脲酶、转化酶、碱性磷酸酶活性,有机无机配施的高于单施化肥的。除过氧化氢酶活性随季节变化显著下降外,SMBC、SMBN、酶活性的值一般在夏季(6月到8月)较高。通过双因素单变量方差分析表明,不同施肥制度与季节变化对SMBC、SMBN与酶活性的影响分别达极显著水平(P<0.01),不同施肥制度的SMBC、SMBN与酶活性的季节波动有极显著不同(P<0.01)。

关键词：长期施肥土壤微生物量土壤酶季节变化

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长期不同施肥制度下几种土壤微生物学特征变化

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植物生态学报 2008年第4期32卷 891-899页

作者：李娟赵秉强李秀英姜瑞波 so hwat bing 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北京100081 School of Land and Food Sciences The University of QueenslandBrisbane Qld 4072Australia

为阐明土壤微生物对土壤健康的生物指示功能,以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,应用BIOLOGECO微平板培养法与常规分析法研究了长期施肥15年后不同施肥制度对土壤微生物生物量、活性、群落代谢功能多样性及土壤... 详细信息

为阐明土壤微生物对土壤健康的生物指示功能,以国家褐潮土肥力与肥料效益监测基地的长期肥料试验为平台,应用BIOLOGECO微平板培养法与常规分析法研究了长期施肥15年后不同施肥制度对土壤微生物生物量、活性、群落代谢功能多样性及土壤肥力的影响。研究结果表明,与对照(CK)相比,长期化肥与有机肥配施土壤中土壤有机质(soM)、全氮(STN)、全磷(STP)含量升高,土壤C/N与pH值降低,土壤微生物量碳(soil microbial biomass carbon,SMBC)、生物微生物量氮(soil microbial biomass nitrogen,SMBN)、微生物商(qMB)及脲酶(Urease)活性升高,BIOLOG ECO微平板平均颜色变化率(Average well color development,AWCD)、土壤微生物代谢功能多样性指数变化不明显。和长期单施化肥处理(NPK)相比,长期化肥与有机肥配施处理中上述几种微生物学特征(SMBC、SMBN、qMB、Urease及AWCD、代谢功能多样性指数)均呈极显著增加。NPK处理与CK相比虽然soM、STN、STP含量稍有升高,土壤C/N与pH值降低,SMBC、SMBN、qMB及Urease活性增高,但是AWCD、土壤微生物代谢功能多样性指数却显著下降。过氧化氢酶活性(Catalase)在各处理土壤中的差异不显著。土壤微生物碳源利用的主成分分析表明,长期不同施肥各处理在土壤微生物利用碳源的种类和能力上有差异。此试验说明,土壤微生物受农业管理措施和多种环境因素的影响,土壤微生物学特征可作为土壤质量的敏感指标,为提高作物产量、增强肥力提供理论参考。

关键词：长期施肥土壤微生物学特征 BIOLOG

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水氮耦合对小麦-玉米连作条件下小麦季氮素利用特性和产量的影响

水氮耦合对小麦-玉米连作条件下小麦季氮素利用特性和产量的影响

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中国作物学会2013年学术年会

作者：谷利敏王敬锋董树亭刘鹏赵秉强 so hwat bing 山东农业大学作物生物学国家重点实验室中国农业科学院农业资源与农业区划研究所澳大利亚昆士兰大学土壤和食品科学学院

2009-2013年,利用大型渗漏池(2.5m x2.5m x2m)研究黄淮海地区小麦-玉米连作条件下冬小麦季灌溉和氮肥管理措施对氮素损失、氮素平衡和氮素利用效率的影响。本试验选用石麦15(SM15)和济麦19(JM19)两个小麦品种,牛粪(M)和尿素(U)两个氮肥...

2009-2013年,利用大型渗漏池(2.5m x2.5m x2m)研究黄淮海地区小麦-玉米连作条件下冬小麦季灌溉和氮肥管理措施对氮素损失、氮素平衡和氮素利用效率的影响。本试验选用石麦15(SM15)和济麦19(JM19)两个小麦品种,牛粪(M)和尿素(U)两个氮肥种类。两个氮肥水平分别为施纯氮180 kg N·ha

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