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土地利用方式对红壤团聚体稳定性的影响

水土保持学报 2012年第5期26卷 211-216页

作者：陈山杨峰林杉柳淑蓉汤水荣蔡崇法胡荣桂华中农业大学资源与环境学院武汉430070 湖北省林业调查规划院武汉430079

以湖南、湖北和江西3省第四纪红土母质发育的土壤为材料,应用干、湿筛法比较不同利用方式下土壤的团聚体粒级分布、平均重量直径(MWD)以及团聚体破坏率(PAD)的差异,分析在不同利用方式下土壤团聚体的分布特征以及稳定性与土壤有机碳的... 详细信息

以湖南、湖北和江西3省第四纪红土母质发育的土壤为材料,应用干、湿筛法比较不同利用方式下土壤的团聚体粒级分布、平均重量直径(MWD)以及团聚体破坏率(PAD)的差异,分析在不同利用方式下土壤团聚体的分布特征以及稳定性与土壤有机碳的联系。结果表明:不同利用方式下干筛团聚体均以>5mm粒级为主,其次为果园>水田>茶园>林地,并且PAD与土壤有机质含量和湿筛获得的MWD值呈极显著负相关。不同有机质含量可显著影响不同利用方式下水稳性团聚体粒级分布。>5mm,1～0.5mm,0.5～0.25mm,>0.25mm粒级水稳性团聚体的含量比例均与有机质含量之间有极显著的相关关系,而5～2mm和2～1mm粒级水稳性团聚体则与有机质含量相关性并不显著。不同土地利用方式对土壤有机质含量有极大的影响,有机质含量高低表现为水田>林地>茶园>旱地>果园。

关键词：土地利用方式水稳性团聚体 MWD PAD

冬水田转稻麦轮作对小麦生长季温室气体排放的影响

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环境科学学报 2014年第10期34卷 2675-2683页

作者：莫永亮胡荣桂赵劲松朱波贺冬冬华中农业大学资源与环境学院武汉430070 中国科学院成都山地灾害与环境研究所成都610041

用静态暗箱-气相色谱法测定了川中丘陵地区典型冬水田(RF)及冬水田转稻麦轮作处理(RW)在小麦生长季的温室气体排放通量,并同步测定了土壤温度、水分和可溶态碳氮含量.结果表明,RW在小麦生长季的CH4、生态系统呼吸CO2和N2O平均排放通量... 详细信息

用静态暗箱-气相色谱法测定了川中丘陵地区典型冬水田(RF)及冬水田转稻麦轮作处理(RW)在小麦生长季的温室气体排放通量,并同步测定了土壤温度、水分和可溶态碳氮含量.结果表明,RW在小麦生长季的CH4、生态系统呼吸CO2和N2O平均排放通量分别为0.05、117.01 mg·m-2·h-1(以C计)和77.19μg·m-2·h-1(以N计),而RF相应通量分别为1.43、7.85 mg·m-2·h-1和-0.61μg·m-2·***施氮肥后出现N2O的排放峰,其N2O直接排放系数为1.28%.土壤可溶态有机碳含量与CO2通量之间呈显著正相关关系(r=0.342,p<0.01),与CH4、N2O的相关关系不显著;硝态氮、可溶态总氮含量与N2O通量的关系为显著正相关,但与CH4通量呈显著负相关.RF的综合增温潜势(以CO2-eq计,下同)为3.03 Mg·hm-2,大于RW(-1.66 Mg·hm-2),暗示冬水田转稻麦轮作会降低生态系统的综合增温效应.

关键词：冬水田稻麦轮作减排综合增温潜势温室气体影响因子直接排放系数

湖北省几种农业土壤中酚含量及其与碳氮的关系

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农业环境科学学报 2014年第4期33卷 702-707页

作者：王米兰胡荣桂华中农业大学资源与环境学院武汉430070

土壤中的酚类物质是有机碳的重要组成部分,对微生物驱动下的土壤有机质周转、二氧化碳等温室气体的排放以及土壤养分的供应等有重要意义。为探讨不同农业利用方式对土壤酚类物质的影响,揭示土壤酚类与土壤性质的关系,我们采集了湖北省... 详细信息

土壤中的酚类物质是有机碳的重要组成部分,对微生物驱动下的土壤有机质周转、二氧化碳等温室气体的排放以及土壤养分的供应等有重要意义。为探讨不同农业利用方式对土壤酚类物质的影响,揭示土壤酚类与土壤性质的关系,我们采集了湖北省境内几种不同的农业土壤,分析了土壤酚类以及铵态氮、硝态氮、全氮、有机质含量等。结果显示:不同土壤的酚类含量变化范围为45.64～198.48 mg C·kg-1,且不同农业土壤的酚类含量存在差异,其含量大小为菜地>水田>旱地>林地,这与不同的农业利用方式有关;相同农业利用的土壤酚类含量也不尽相同,主要受土壤质地和pH值的影响所致。相关分析表明:土壤酚类含量与铵态氮含量、全氮含量和有机质含量呈显著正相关关系,这与酚类对土壤氮转化过程的影响、酚类共价绑定有机氮以及酚类抑制土壤微生物和土壤酶活性有关。逐步回归分析结果显示:土壤全氮含量高有利于酚类物质的积累,而土壤砂粒含量多时酚类含量则较少。这些结果表明:土壤全氮有利于酚类物质在土壤中的积累,进而影响土壤的氮转化过程,减缓土壤有机质的矿化分解,对土壤碳氮循环有着重要调节作用。

关键词：土壤酚类农业利用方式氮含量有机质矿化

长期施肥对水稻土有机氮组分及氮素矿化特性的影响

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农业环境科学学报 2015年第10期34卷 1958-1964页

作者：伍玉鹏邓婵娟姜炎彬胡荣桂华中农业大学资源与环境学院武汉430070 农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

以湖南省3个国家级稻田土壤肥力变化长期定位监测点(新化、宁乡和桃江)的土壤为对象,研究了20年不同土壤培肥方式(不施肥、单施化肥、化肥配施中量/高量猪粪和化肥配施秸秆)对土壤全氮、有机氮组分及氮素矿化的影响。结果显示,与不施肥... 详细信息

以湖南省3个国家级稻田土壤肥力变化长期定位监测点(新化、宁乡和桃江)的土壤为对象,研究了20年不同土壤培肥方式(不施肥、单施化肥、化肥配施中量/高量猪粪和化肥配施秸秆)对土壤全氮、有机氮组分及氮素矿化的影响。结果显示,与不施肥相比,单施化肥对土壤全氮的影响在新化和宁乡点均不显著,但化肥配施猪粪或秸秆在三个试验点均显著提高了土壤全氮、碱解氮和微生物量氮的含量。总体来看,长期施肥能够提高土壤有机氮各组分的含量,并提高氨基糖氮和氨基酸氮在全氮中的占比,但不同类型肥料施入后对有机氮组分的影响因试验点的不同而异,这可能是不同试验点土壤理化性质差异导致的。相关分析显示土壤酸解有机氮组分与氮矿化势极显著相关,且在三个监测点,有机物配施化肥的处理土壤氮矿化势均高于单施化肥处理。研究表明,虽然土壤性质上的差异可能导致土壤氮组分对施肥措施的响应不同,但有机无机肥配施提高土壤供氮潜力的效果均优于单施化肥。

关键词：水稻土长期施肥有机氮组分土壤氮矿化湖南

添加秸秆生物质炭对酸化茶园土壤N_2O和CO_2排放的短期影响研究

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生态环境学报 2016年第7期25卷 1230-1236页

作者：何志龙夏文建周维田亚男柳维扬林杉华中农业大学资源与环境学院//农业部长江中下游耕地保育重点实验室湖北武汉430070 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所江西南昌330200 塔里木大学植物科学学院新疆阿拉尔843300

为明确秸秆生物质炭对酸化茶园土壤改良及温室气体排放的影响,采用室内培养试验方法,研究了小麦秸秆生物质炭添加(对照CK:0 g·kg^(-1);低生物质炭B1:8 g·kg^(-1);中生物质炭B2:24 g·kg^(-1);高生物质炭B3:48 g·kg^(-1))对茶园土壤p... 详细信息

为明确秸秆生物质炭对酸化茶园土壤改良及温室气体排放的影响,采用室内培养试验方法,研究了小麦秸秆生物质炭添加(对照CK:0 g·kg^(-1);低生物质炭B1:8 g·kg^(-1);中生物质炭B2:24 g·kg^(-1);高生物质炭B3:48 g·kg^(-1))对茶园土壤pH值和温室气体排放的影响。结果表明,与对照组CK相比,添加生物质炭显著抑制了酸性茶园土壤N2O的排放(P=0.000),但抑制效应并未随生物质炭添加量的增加而加强,培养期间各处理N2O累积排放量分别为:CK 2.366 mg·kg^(-1),B1 0.444mg·kg^(-1),B2 0.142 mg·kg^(-1),B3 0.207 mg·kg^(-1)。低生物质炭(8 g·kg^(-1))和中生物质炭(24 g·kg^(-1))处理的综合增温潜势(GWP)分别比对照组CK降低了33.45%和25.77%,而高生物质炭处理(48 g·kg^(-1))与对照处理差异不显著。这表明施用中低量生物质炭更有利于茶园土壤的固碳减排。此外,生物质炭显著提高了酸化茶园土壤p H值,生物质炭添加比例越大,p H值越高,故施用作物秸秆生物质炭有利于酸化土壤改良。相关性分析结果表明,土壤N_2O排放与pH值之间呈显著负相关关系,土壤p H值的升高可能是引起N_2O排放量降低的重要原因。

关键词：酸化茶园小麦秸秆生物质炭 pH值 N2O排放

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施氮后蚯蚓对植物吸氮及微生物固氮的影响

农业环境科学学报 2020年第2期39卷 343-350页

作者：那立苹李宇婷何纪强李剑峰伍玉鹏华中农业大学资源与环境学院武汉430070 山东省滨州市农业局山东滨州256600

为探讨尿素施用后蚯蚓对植物吸氮量及微生物固氮量的影响,通过盆栽试验,以威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)为试验材料,对比有、无蚯蚓作用下15N标记的尿素施入后植物氮素含量的差异及土壤微生物量的变化过程。结果表明:培养结束后对植... 详细信息

为探讨尿素施用后蚯蚓对植物吸氮量及微生物固氮量的影响,通过盆栽试验,以威廉腔环蚓(Metaphire guillelmi)为试验材料,对比有、无蚯蚓作用下15N标记的尿素施入后植物氮素含量的差异及土壤微生物量的变化过程。结果表明:培养结束后对植物进行取样测定,发现不同处理间植株氮含量并无显著差异,但接种蚯蚓的处理增加了植株生物量,进而导致蚯蚓作用下的植株总吸氮量提高了约30.8%。从分配比例上看,接种蚯蚓显著增加了植物吸收土壤氮的比例,却显著降低了植物吸收肥料氮的比例。在整个试验过程中,两处理的全氮(TN)含量均无显著变化,但土壤中来源于肥料的氮却随着培养的进行逐渐降低,且接种蚯蚓使其下降速度更快。微生物生物量氮(M BN)先下降后上升,且接种蚯蚓处理的MBN含量在试验初期(第5d)与试验末期(第30d)较高,但MBN中固定的肥料氮含量始终低于不接种蚯蚓的对照处理。试验过程中,土壤可溶性有机氮(D ON)的含量先下降后上升,与MBN变化趋势一致。与对照处理相比,接种蚯蚓处理的铵态氮(N H4+-N)含量降低,硝态氮(N O-3-N)含量则差异不显著。综上,蚯蚓可通过调节微生物生物量形成氮素缓冲库,从而促进植株对土壤氮而非尿素氮的吸收。

关键词：蚯蚓尿素氮土壤氮微生物生物量氮植物吸氮量

氮肥配施下不同C/N作物残渣还田对红壤温室气体排放的影响

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农业环境科学学报 2014年第10期33卷 2053-2062页

作者：伍玉鹏刘田彭其安 Muhammad Shaaban 胡荣桂华中农业大学资源与环境学院武汉430070 农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070

氮肥配施能够促进还田秸秆的分解,为了解其对不同C/N秸秆还田下温室气体排放的影响,采用培养实验方法,研究了油菜饼(C/N为4)、玉米秸秆(C/N为28)、水稻秸秆(C/N为41)和小麦秸秆(C/N为71)等4种不同C/N植物残渣在不同量氮肥(无氮、低氮和... 详细信息

氮肥配施能够促进还田秸秆的分解,为了解其对不同C/N秸秆还田下温室气体排放的影响,采用培养实验方法,研究了油菜饼(C/N为4)、玉米秸秆(C/N为28)、水稻秸秆(C/N为41)和小麦秸秆(C/N为71)等4种不同C/N植物残渣在不同量氮肥(无氮、低氮和高氮)配施下对红壤温室气体(CO2、CH4和N2O)排放的影响。结果显示,氮肥配施增加了不同植物残渣的CO2-C累积排放量,且仅在高C/N的小麦秸秆处理中发现存在显著性差异,在低氮和高氮下CO2-C累积排放量分别达到1 271.44、1 212.83 mg·kg-1,显著高于无氮肥配施的883.40 mg·kg-1。土壤N2O累积排放量最大的为油菜饼处理组,低氮量的配施进一步增强了N2O的产生,其累积排放量达到5 550.42μg·kg-1,显著高于无氮肥配施的4 430.44μg·kg-1,然而当氮肥施用量进一步增加时却抑制了N2O的排放(3752.84μg·kg-1)。氮肥配施并未显著影响玉米秸秆和小麦秸秆处理组的N2O累积排放量。在培养期内,每一个处理均表现为CH4的吸收现象,氮肥施用能够增加土壤对CH4的累积吸收量,但差异显著性仅在对照和油菜饼处理中发现。

关键词：作物残渣还田温室气体排放氮肥配施红壤

不同培养温度下长期施肥水稻土的有机碳矿化特征

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应用生态学报 2014年第5期25卷 1340-1348页

作者：林杉陈涛赵劲松向荣彪胡荣桂张水清王米兰吕昭琪华中农业大学资源与环境学院武汉430070 湖北省十堰市农业局湖北十堰442000 河南省农业科学院植物营养与资源环境研究所郑州450002

选择湖南省3个国家级稻田肥力变化长期定位监测点的土壤，分别在10、20和30℃进行室内恒温培养试验，研究温度和施肥对土壤有机碳矿化的影响及其与不同碳形态含量的关系.结果表明：在培养前期（0～13d）土壤CO2产生速率较快，后期逐渐... 详细信息

选择湖南省3个国家级稻田肥力变化长期定位监测点的土壤，分别在10、20和30℃进行室内恒温培养试验，研究温度和施肥对土壤有机碳矿化的影响及其与不同碳形态含量的关系.结果表明：在培养前期（0～13d）土壤CO2产生速率较快，后期逐渐下降，其速率变化符合对数函数；升温促进了土壤有机碳矿化，各施肥处理土壤中，以秸秆还田和化肥配施有机肥处理土壤有机碳的累积矿化量较多；各施肥土壤的Q10值为1.01～1.53，与总有机碳、易氧化有机碳、胡敏酸碳和富里酸碳呈显著正相关；在10和20℃下CO2，矿化量与微生物生物量呈显著的线性相关关系，而30℃下则无显著相关关系；CO2矿化量与不同碳形态含量和胡敏酸碳／富里酸碳呈显著的线性正相关；在10℃下矿化率与不同碳形态含量呈显著的线性负相关，在20和30℃下，矿化率与不同碳形态含量无明显相关关系.因此可以通过施用秸秆和有机肥增加对土壤碳的固定，减缓大气CO2浓度的升高，减少温室气体排放.

关键词：长期施肥水稻土矿化作用温度

凋落茶叶对华中地区酸化茶园土壤N_2O与CO_2排放的影响

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农业环境科学学报 2016年第8期35卷 1625-1632页

作者：田亚男何志龙吕昭琪夏文建林杉华中农业大学资源与环境学院/农业部长江中下游耕地保育重点实验室武汉430070 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所南昌330200

采用室内培养试验方法,研究了凋落茶叶添加(0、5、10 g·kg-1和20 g·kg^(-1))对酸化茶园土壤N_2O和CO_2排放特征的影响。结果表明:4种添加水平下,N_2O和CO_2排放通量分别为0.24~3.92μg·kg^(-1)·h^(-1)和0.33~1.84 mg·kg^(-1)·h^(-1);凋落茶叶的添加显著促进了酸化茶园土壤N_2O和CO_2排放(P<0.05),且两种气体的排放通量随着凋落茶叶添加量的增加而增加;凋落茶叶显著提高了酸化土壤pH值(P<0.05),且添加量越多,pH值变幅越大,其一定程度上改善了茶园土壤酸化现象。茶园土壤铵态氮与N_2O排放通量呈极显著相关,而硝态氮与N_2O排放通量未呈显著相关性。土壤可溶性有机碳含量与N_2O和CO_2排放通量均呈极显著相关关系。茶园土壤N_2O排放通量和CO_2排放通量呈极显著正相关。研究结果有助于阐明凋落茶叶对茶园土壤温室气体排放的作用规律,且对了解茶园生态系统碳氮循环有一定的理论意义。

关键词：凋落茶叶酸化茶园 N_2O排放 CO_2排放 pH值