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Using ^(137)Cs Tracer Technique to Evaluate Erosion and Deposition of Black Soil in Northeast China

Pedosphere 2006年第2期16卷 201-209页

作者： FANG Hua-Jun YANG Xue-Ming ZHANG Xiao-Ping liang ai-zhen Northeast Institute of Geography and Agricultural Ecology CAS Changchun 130012 （China）. Graduate School of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100039 （China） Greenhouse ＆ Processing Crops Research Centre Agriculture ＆ Agri-Food Canada Harrow Ontario NOR 1 GO （Canada）

Soil and water losses through erosion have been serious in the black soil region of Northeast China. Therefore, a sloping cultivated land in Songnen Plain was selected as a case study to： 1） determine the ^137Cs reference inventory in the study area; 2） calculate erosion and deposition rates of black soil on different slope locations; 3） conduct a sensitivity analysis of some model parameters; and 4） compare overall outputs using four different models. Three transects were set in the field with five slope locations for each transect, including summit, shoulder-slope, back-slope, foot-slope, and toe-slope. Field measurements and model simulation were used to estimate a bomb-derived ^137Cs reference inventory in the study area. Soil erosion and deposition rates were estimated using four ^137Cs models and percentage of ^137Cs loss/gain. The ^137Cs reference value in the study area was 2 232.8 Bq m^-2 with ^137Cs showing a clear topographic pattern, decreasing from the summit to shoulder-slope, then increasing again at the foot-slope and reaching a maximum at the toe-slope, Predicted soil redistribution rates for different slope locations varied. Among models, the Yang Model （YANG-M） overestimated erosion loss but underestimated deposition. However, the standard mass balance model （MBM1） gave predictions similar to a mass balance model incorporating soil movement by tillage （MBM2）. Sensitivity analysis of the proportion factor and distribution pattern of ^137Cs in the surface layer demonstrated the impact of ^137Cs enrichment on calculation of the soil erosion rate. Factors influencing the redistribution of fallout ^137Cs in landscape should be fully considered as calculating soil redistribution rate using ^137Cs technique.

关键词： black soil cesium-137 (^137Cs) Northeast China quantitative models soil erosion

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Short-Term Impacts of No Tillage on Aggregate-Associated C in Black Soil of Northeast China

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Agricultural Sciences in China 2010年第1期9卷 93-100页

作者： liang ai-zhen YANG Xue-ming ZHANG Xiao-ping SHEN Yan SHI Xiu-huan FAN Ru-qin FANG Hua-jun Northeast Institute of Geography and Agroecology Chinese Academy of Sciences Changchun 130012 P.R.China Greenhouse ＆ Processing Crops Research Centre Agriculture ＆ Agri-Food Canada Ontario NOR 1G0 Canada Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research Centre Chinese Academy of Sciences Beijing 100101 P.R.China

In order to get a good indicator to evaluate the impacts of no tillage （NT） on soil structure and soil quality, we studied the dynamics of total soil organic carbon （SOC） and aggregate-associated SOC, and their relationships in the plow layer （30 cm） in black soil of Northeast China under NT practice. The tillage experiment was established in Dehui County, Jilin Province, China, in 2001. The total SOC and aggregate-associated SOC under 5-yr tillage treatments were measured. NT practices did not lead to the increase of average SOC content at 0-30 cm depth, but it did significantly increase SOC at the top soil （0-5 cm）. In NT plots, the change of SOC in 〉 1 000 μm aggregate was the same with that of total SOC, but the effect of NT on SOC in 〉 1 000 lain aggregate was greater than the effect on total SOC, suggesting that 〉 1 000 μm aggregate had more sensitive response to the impact of tillage practices. Also, significant positive correlation occurred between total SOC and SOC in 〉 1 000 μm aggregate in black soil. Consequently, in the short term soil macroaggregate 〉 1 000 μm could be used as an indicator to evaluate the impacts of tillage practices on soil structure in black soil of Northeast China.

关键词： no tillage soil organic carbon water-stable aggregate black soil

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Short-term Effects of Tillage Practices on Organic Carbon in Clay Loam Soil of Northeast China

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Pedosphere 2007年第5期17卷 619-623页

作者： liang ai-zhen ZHANG Xiao-Ping FANG Hua-Jun YANG Xue-Ming C. F. Drury Northeast Institute of Geography and Agroecology Chinese Academy ofSciences Changchun 130012 （China） Graduate School of the Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 （China） Greenhouse ＆ Processing Crops Research Centre Agriculture ＆ Agri-Food Canada Harrow Ontario NOR 1GO （Canada）

A tillage experiment, consisting of moldboard plow （MP）, ridge tillage （RT）, and no-tillage （NT）, was performed in a randomized complete block design with four replicates to study the effect of 3-year tillage management on SOC content and its distribution in surface layer （30 cm） of a clay loam soil in northeast China. NT did not lead to significant increase of SOC in topsoil （0-5 cm） compared with MP and RT; however, the SOC content in NT soil was remarkably reduced at a depth of 5-20 cm. Accordingly, short-term （3-year） NT management tended to stratify SOC concentration, but not necessarily increase its storage in the plow layer for the soil.

关键词： clay loam soil moldboard plow no-tillage ridge tillage soil organic carbon

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坡地黑土有机碳分布特征与土壤碳损失量计算

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中国环境科学 2005年第B06期25卷 81-84页

作者：方华军杨学明张晓平梁爱珍中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130012 中国科学院研究生院 Greenhouse andProcessingCropsResearchCenterAgricultureAgri-FoodCanadaHarrowOntarioN0R1G0

利用飞灰和137Cs示踪技术,研究坡耕地黑土近100年来土壤再分布过程,校正农田土壤有机碳(SOC)的损失量.结果表明,坡上部位始终遭受侵蚀,坡脚沉积部位137Cs和飞灰分布深度分别达到30cm和60cm,而在坡足部位分别达到70cm和80cm,说明沉积区... 详细信息

利用飞灰和137Cs示踪技术,研究坡耕地黑土近100年来土壤再分布过程,校正农田土壤有机碳(SOC)的损失量.结果表明,坡上部位始终遭受侵蚀,坡脚沉积部位137Cs和飞灰分布深度分别达到30cm和60cm,而在坡足部位分别达到70cm和80cm,说明沉积区目前耕作层下截留了相当数量的有机碳.坡脚部位飞灰分布深度与原始埋藏层的表面正好吻合,表明研究区在蒸汽机车使用前已经被开垦.考虑土壤再分布累积在沉积区的SOC后,研究区沉积部位的SOC表现为大气CO2的局地碳汇,整个研究区SOC损失量远低于常规方法计算的结果.

关键词：土壤有机碳 ^137Cs 飞灰坡耕地黑土

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盐渍化条件下土壤团聚体及其有机碳研究进展

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应用生态学报 2021年第1期32卷 369-376页

作者：魏守才谢文军夏江宝梁爱珍滨州学院山东省黄河三角洲生态环境重点实验室山东滨州256603 中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室长春130102

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,对改善土壤结构和增加土壤固碳具有重要作用。盐渍化导致的特殊土壤性质,如高盐分离子(主要为Na~+)浓度、低有机质含量和较差的微生物条件等因素,对团聚体的形成和稳定产生障碍作用,因此探讨盐渍化土壤... 详细信息

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,对改善土壤结构和增加土壤固碳具有重要作用。盐渍化导致的特殊土壤性质,如高盐分离子(主要为Na~+)浓度、低有机质含量和较差的微生物条件等因素,对团聚体的形成和稳定产生障碍作用,因此探讨盐渍化土壤团聚体特征更具有重要性和特殊性。滨海湿地和内陆盐渍化沼泽湿地是盐渍化生态系统的重要组成部分。本文系统整理和总结了国内外盐渍化土壤团聚体及其有机碳的研究进展,并对上述两种盐渍化湿地生态系统中土壤团聚体研究进行了综述。土壤有机无机改良剂添加、耕作方式、植被类型、秸秆还田以及微咸水灌溉等农业措施对盐渍化土壤团聚体及其有机碳形成和稳定具有积极影响。最后提出了目前盐渍化土壤团聚体及其有机碳研究存在的问题和不足,并对未来的研究方向和热点进行了展望,为全面了解盐渍化土壤团聚体研究的最新成果和发展方向提供参考。

关键词：团聚体盐渍化有机碳盐渍化湿地生态系统农业措施

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各向同性光纤探头的制作及介质中散射光的探测

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物理实验 2005年第11期25卷 39-41页

作者：梁爱珍许棠湛江师范学院设备处广东湛江524048

利用高散射性球和光纤制成了各向同性的光纤探头,对该探头接收不同方向入射光的特性测试表明,在10°～350°之间散射球输出信号相对变化率小于10%.用所制作的光纤探头探测散射介质中的相对能流率分布所得的实验结果与理论结果相符合.

关键词：光纤探头各向同性散射能流率

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^(137)Cs示踪技术研究坡耕地黑土侵蚀和沉积特征

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生态学报 2005年第6期25卷 1376-1382页

作者：方华军杨学明张晓平梁爱珍中国科学院东北地理与农业生态研究所 Greenhouse & Processing Crops Research Centre Agriculture & Agri-Food CanadaHarrowOntarioCanada N0R 1G0

准确地测定研究区137Cs背景值,建立137Cs流失量与土壤再分布速率之间的定量模型是137Cs示踪技术的关键。通过野外选择参照样地和利用热核爆炸源137Cs背景值模型来确定研究区137Cs的背景值,在此基础上用体现耕作迁移的质量平衡模型估算... 详细信息

准确地测定研究区137Cs背景值,建立137Cs流失量与土壤再分布速率之间的定量模型是137Cs示踪技术的关键。通过野外选择参照样地和利用热核爆炸源137Cs背景值模型来确定研究区137Cs的背景值,在此基础上用体现耕作迁移的质量平衡模型估算黑土坡耕地不同地貌部位的土壤再分布速率,并对主要参数进行敏感性分析。结果表明(1)研究区实测的137Cs背景值为2376.81±108.46Bq/m2,模型预测值为2318.4Bq/m2,模型预测远离西北核试验基地的地区较为准确。(2)研究区中坡位(坡肩和坡背)137Cs含量最低,侵蚀最为强烈,平均侵蚀速率为33.56t/(hm2·a)和21.67t/(hm2·a);坡麓和坡足则明显表现沉积,平均沉积速率为-4.93t/(hm2·a)和-24.61t/(hm2·a)。(3)模型预测的侵蚀速率与耕层质量深度(d)、张驰深度(H)正相关,而与137Cs年沉降易被迁移的比例(γ)和颗粒校正因子(P)反相关。并且,模型对参数d、p的敏感性分别高于参数H和γ。

关键词：土壤再分布 ^137Cs背景值模型质量平衡模型模型参数黑土

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乙基红掺杂有机薄膜的制备及全光开关性能研究

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光通信技术 2006年第9期30卷 10-12页

作者：梁爱珍张春平刘如军许棠湛江师范学院测试中心广东湛江524048 南开大学物理科学学院光子学中心弱光非线性光子学材料先进技术及制备实验室天津300071

用溶胶-凝胶法及重复旋转涂膜法制备了乙基红偶氮染料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂聚合物薄膜样品,测量薄膜样品的全光开关特性的结果表明,选择合适的掺杂浓度(2wt%～6wt%)和偶极矩较大的极性溶剂(环已酮)制备的薄膜样品,在室温条件下... 详细信息

用溶胶-凝胶法及重复旋转涂膜法制备了乙基红偶氮染料与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)掺杂聚合物薄膜样品,测量薄膜样品的全光开关特性的结果表明,选择合适的掺杂浓度(2wt%～6wt%)和偶极矩较大的极性溶剂(环已酮)制备的薄膜样品,在室温条件下对8mW的控制光功率及周期为0.66ms的控制光乙基红有机聚合物薄膜来说,具有毫秒量级的开关响应速度和40%以上的开关调制深度,最大的调制深度达72%。

关键词：乙基红全光开关开关速度调制深度

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不同耕作方式下土壤水分状况对土壤呼吸的初期影响

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环境科学 2016年第3期37卷 1106-1113页

作者：张延梁爱珍张晓平陈升龙孙冰洁刘四义中国科学院东北地理与农业生态研究所长春130102 中国科学院大学北京100049

以2001年在东北典型黑土上进行的保护性耕作长期定位试验下免耕、垄作及常规耕作土壤进行了室内培养实验,按照田间持水量(water-holding capacity,WHC)的30%、60%、90%、120%、150%、180%、210%、240%、270%设定了9个水分梯度,并分别对... 详细信息

以2001年在东北典型黑土上进行的保护性耕作长期定位试验下免耕、垄作及常规耕作土壤进行了室内培养实验,按照田间持水量(water-holding capacity,WHC)的30%、60%、90%、120%、150%、180%、210%、240%、270%设定了9个水分梯度,并分别对其二氧化碳(CO_2)排放量进行了22 d的短期观测,以研究不同耕作方式下土壤水分状况对土壤呼吸的初期影响.结果表明:1干土条件下在加水培养初期,3种耕作方式均产生了明显的激发效应,并且土壤呼吸速率与土壤含水量间存在正相关关系.2除干旱(30%WHC)及淹水(240%WHC、270%WHC)条件下,3种耕作方式CO_2排放通量分别为免耕>垄作>常规耕作.3对不同耕作方式下土壤水分状况及CO_2排放通量进行了方程拟合,在30%~270%WHC条件下,免耕的CO_2排放通量与水分状况拟合为二次回归方程,而垄作与常规耕作则是线性回归方程.在30%~210%WHC条件下,免耕与垄作下土壤CO_2排放通量与水分状况均可拟合为较好的对数方程,可决系数R^2分别为0.966、0.956.

关键词：耕作方式土壤水分土壤呼吸 CO2排放通量拟合方程

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公路绿化带植物群落特征与土壤理化特性

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中山大学学报（自然科学版） 2006年第2期45卷 114-118页

作者：郑海峰管东生梁爱珍刘巧玲中山大学环境科学与工程学院广东广州510275 中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130012

应用野外调查与室内分析方法,分析比较了新建公路绿化带(<1 a)、旧建公路(15 a)绿化带以及研究区内针叶林和两类不同年龄常绿阔叶林的植物群落结构、生物多样性和土壤理化性质。结果表明,新路绿化带植物群落的群落结构最简单,旧路绿化... 详细信息

应用野外调查与室内分析方法,分析比较了新建公路绿化带(<1 a)、旧建公路(15 a)绿化带以及研究区内针叶林和两类不同年龄常绿阔叶林的植物群落结构、生物多样性和土壤理化性质。结果表明,新路绿化带植物群落的群落结构最简单,旧路绿化带植物群落次之;与常绿阔叶林群落相比,公路绿化带植物群落的生物多样性较低,尤其是木本植物的物种多样性降低明显。新、旧公路绿化带土壤受扰动严重,土壤容重较大,粗砂粒含量偏高,粘粒含量偏低,新路尤为突出;新、旧公路绿化带植物群落土壤有机质含量和土壤速效养分含量相对其他三种植物群落偏低,新路绿化带相差较大,旧路绿化带相对新路绿化带稍有恢复。

关键词：公路公路绿化带植物群落生物多样性土壤性质

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