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不同有机种植年限菜地的温室气体排放特征及影响因素

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环境科学 2024年

作者：叶远行郭树芳李浩国一凡崔吉晓陈源泉张丹陈安强云南省农业科学院农业环境资源研究所云南农业大学资源与环境学院中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所中国农业大学农学院

为明确不同有机种植年限菜地温室气体排放(CO2、CH4和N2O)特征及综合温室效应，以松华坝有机种植10a、6a、3a和常规种植菜地为研究对象，分析不同有机种植年限菜地温室气体排放通量、排放强度(GHGI)和增温潜势(GWP)的差异及其影响因素.... 详细信息

为明确不同有机种植年限菜地温室气体排放(CO2、CH4和N2O)特征及综合温室效应，以松华坝有机种植10a、6a、3a和常规种植菜地为研究对象，分析不同有机种植年限菜地温室气体排放通量、排放强度(GHGI)和增温潜势(GWP)的差异及其影响因素.结果表明，有机种植处理CO2排放量均高于常规，而N2O和CH4排放量正相反；与常规种植相比，有机种植10a、6a、3a处理的CO2排放通量和累积排放量分别增加了121.28%和40.44%、144.61%和51.39%、130.10%和41.77%(P有机种植10a>有机种植6a>有机种植3a，常规种植和有机种植10a处理的CH4排放表现为“源”，而有机种植6a和3a处理的CH4排放表现为“汇”.有机种植10a、6a、3a处理的GWP和GHGI比常规种植分别降低了40.57%和61.43%、14.91%和53.87%、43.83%和57.98%(P菜地的温室气体排放，而不同有机种植年限温室气体排放的差异与土壤有机碳和无机氮密切相关，研究结果可为有机种植蔬菜生产体系的固碳减排和绿色发展提供科学依据.

关键词：温室气体有机种植年限全球增温潜势排放强度菜地

地膜覆盖对菜地垄沟CH4和N2O排放的影响

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环境科学 2021年第3期42卷 1559-1568页

作者：熊维霞江长胜赵仲婧曾唯胡曼利涂婷婷陈俊江郝庆菊西南大学资源环境学院西南山地生态循环农业国家级培育基地重庆400716 三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

为了探讨地膜覆盖对菜地垄沟温室气体CH4和N2O排放的影响,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期1 a的田间原位观测.本试验设置常规和覆膜两... 详细信息

为了探讨地膜覆盖对菜地垄沟温室气体CH4和N2O排放的影响,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期1 a的田间原位观测.本试验设置常规和覆膜两种处理方式,研究地膜覆盖对菜地垄沟中CH4和N2O排放的影响.结果表明,地膜覆盖能极显著提高土壤全年pH(P0.05),辣椒季常规和覆膜处理分别为0.058 mg·(m^(2)·h)^(-1)和0.057 mg·(m^(2)·h)^(-1),萝卜季分别为0.083mg·(m^(2)·h)^(-1)和0.092 mg·(m^(2)·h)^(-1),对比垄和沟,除了辣椒季常规处理下垄CH4排放量显著高于沟,其它均为沟显著高于垄,这与西南地区较高的降雨量下沟内较稳定的缺氧环境有关.覆膜处理对N2O没有显著影响,辣椒季垄N2O的平均排放通量常规和覆膜处理下分别为65.41μg·(m^(2)·h)^(-1)和68.39μg·(m^(2)·h)^(-1),萝卜季分别为78.43μg·(m^(2)·h)^(-1)和66.19μg·(m^(2)·h)^(-1),辣椒季沟N2O的平均排放通量分别为19.82μg·(m^(2)·h)^(-1)和22.85μg·(m^(2)·h)^(-1),萝卜季分别为35.80μg·(m^(2)·h)^(-1)和40.00μg·(m^(2)·h)^(-1),均无显著差异(P>0.05),对比垄和沟,垄N2O的排放量显著高于沟,N2O主要由垄向大气排放.CH4排放通量与地表及地下5 cm温度呈显著正相关,N2O的排放通量仅与碱解氮和铵态氮含量呈显著正相关.

关键词：地膜覆盖温室气体菜地垄沟排放通量

土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤环境的影响

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农业资源与环境学报 2022年第2期39卷 305-318页

作者：王淞民刘丽媛魏孝承彭皓张春雪柳博郑向群农业农村部环境保护科研监测所天津300191

为探究土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤环境的影响,以天津市宁河区张老仁庄一农户为示范户,于2020年7月13日在其庭院外建造三格化粪池+渗滤沟式土壤渗滤系统,同时在土壤渗滤系统上方建造菜园,设置4个处理组:空白对照组(CK)、... 详细信息

为探究土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤环境的影响,以天津市宁河区张老仁庄一农户为示范户,于2020年7月13日在其庭院外建造三格化粪池+渗滤沟式土壤渗滤系统,同时在土壤渗滤系统上方建造菜园,设置4个处理组:空白对照组(CK)、白菜组(BC)、黄瓜组(HG)、水萝卜组(SLB),探究土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤理化指标[全氮(TN)和全磷(TP)]、卫生学指标(粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率)、微生物群落及蔬菜卫生学指标的影响。结果表明,在土壤理化指标方面,菜地各处理组两土层TN含量总体呈先上升后下降的趋势。对于BC、HG和SLB,从蔬菜种植到收割,表层土(0~20 cm)TN含量分别提高589.77%、356.93%和70.00%,深层土(20~40 cm)TN含量分别提高266.46%、718.22%和148.70%。菜地各处理组两土层TP含量呈先上升后下降再上升的趋势,整体上对于表层土而言,除了CK下降9.66%外,其余3个处理组TP含量分别提高了0.14%、4.53%、3.09%;对于深层土,4个处理组TP含量均有下降,分别下降16.63%、8.65%、18.89%和4.35%。在微生物群落方面,土壤渗滤系统处理农村黑灰水对菜地深层土壤细菌群落多样性和丰富度均有显著促进作用(P菜地土壤粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率均符合《粪便无害化卫生要求》(GB 7959—2012)。在蔬菜卫生学指标方面,三种蔬菜粪大肠菌群数均低于3 MPN·g-1,蛔虫卵死亡率均达到100%。研究表明,在蔬菜种植期间,土壤渗滤系统处理农村黑灰水会显著提高菜地TN、TP含量,经土壤渗滤系统处理农村黑灰水前后的菜地土壤卫生学指标均达到无害化要求,土壤渗滤系统处理农村黑灰水可改善菜地土壤微生物生长繁殖环境,同时降低致病微生物对环境的风险,在土壤渗滤系统上方建造菜园合理且不会影响蔬菜食用安全性。

关键词：土壤渗滤系统农村黑灰水菜地土壤环境

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地膜覆盖和施氮对菜地N_2O排放的影响

环境科学 2019年第5期40卷 893-903页

作者：倪雪郝庆菊陈世杰李晓茜石孝均江长胜西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400716 国家紫色土肥力与肥料效益监测基地重庆400716

为了探讨地膜覆盖和不同施氮处理对菜地N_2O排放的影响,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期2 a的田间原位观测.试验设置8个处理,分别为对... 详细信息

为了探讨地膜覆盖和不同施氮处理对菜地N_2O排放的影响,以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行为期2 a的田间原位观测.试验设置8个处理,分别为对照常规(NN0)、对照覆膜(FN0),低N常规(NN1)、低N覆膜(FN1),中N常规(NN2)、中N覆膜(FN2),高N常规(NN3)、高N覆膜(FN3),研究地膜覆盖和施氮对菜地N_2O的排放特征和影响因素.结果表明,覆膜与常规两种种植方式对于菜地N_2O的排放体现出明显差异,表现为辣椒季常规显著大于覆膜(P 菜地N_2O年均累积排放量分别为244. 91、730. 49、903. 32和1 867. 45 mg·m-2,常规种植下N_2O年均累积排放量为221. 48、840. 33、1 256. 50和1 469. 67 mg·m-2.不同施氮梯度对于菜地N_2O的排放呈现为随施氮量增加N_2O的排放随之增加.通过计算N_2O排放系数可知,覆膜可以一定程度上降低辣椒季N_2O的排放系数,而萝卜季则没有明显规律. 2014年5月至2015年4月,辣椒季常规和覆膜种植下均为低氮菜地的N_2O排放系数最高,在萝卜季则显示为高氮排放系数最高; 2015年5月至2016年4月,则显示辣椒季为高氮菜地N_2O排放系数最高,而萝卜季低氮菜地最高. N_2O的排放通量和土壤氮素含量以及土壤温度呈显著相关关系,而地膜覆盖可一定程度地增加土壤中氮素的含量,进而影响菜地N_2O的排放通量.

关键词： N2O排放地膜覆盖不同施氮菜地

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地膜覆盖对蔬菜地甲烷排放的影响

环境科学 2017年第8期38卷 3451-3462页

作者：张凯莉郝庆菊冯迪石将来石孝均江长胜西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400716 国家紫色土肥力与肥料效益监测基地重庆400716

以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,通过1 a的田间原位观测,研究地膜覆盖对菜地生态系统土壤的水热条件、CH_4排放通量及各土层CH_4剖面浓度的影响... 详细信息

以位于西南大学农业部重庆紫色土生态环境重点野外科学观测试验站内辣椒-萝卜轮作菜地为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,通过1 a的田间原位观测,研究地膜覆盖对菜地生态系统土壤的水热条件、CH_4排放通量及各土层CH_4剖面浓度的影响.结果表明,地膜覆盖能显著提高春夏辣椒种植季的土壤温度(P0.05);覆膜种植土壤含水率在萝卜季显著高于常规种植(P0.05);在整个观测周期内,覆膜和常规种植条件下,土壤CH_4的排放通量均无明显变化规律,CH_4排放通量的均值分别为-7.64μg·(m^2·h)^(-1)和-9.00μg·(m^2·h)^(-1),整个观测期CH_4净吸收量分别为0.54 kg·hm^(-2)和0.64 kg·hm^(-2),表明地膜覆盖在一定程度上能削弱土壤作为CH_4汇的能力.在各土层CH_4浓度观测方面,发现两种种植方式在整个观测周期内各土层CH_4浓度变化趋势大致相同,表现为:10 cm>20 cm>30 cm,覆膜土壤CH_4浓度在20 cm、30 cm深土层显著低于常规种植(P0.05).相关性分析结果表明,覆膜种植土壤CH_4的排放通量与5 cm地温显著正相关(P<0.05),与土壤含水率之间显著负相关(P<0.05),而在常规种植条件下,CH_4排放通量与地表温度、5 cm地温及土壤含水率均无相关性;两处理10 cm、20 cm土层CH_4浓度均与地表CH_4浓度呈显著正相关(P<0.01),30 cm土层CH_4浓度与地表温度及5 cm地温均呈显著正相关,各土层CH_4浓度与土壤含水率无显著相关关系.

关键词：地膜覆盖菜地土壤温度土壤含水率 CH4剖面浓度 CH4通量

菜地土壤解磷微生物特征及其在磷形态转化调控中的作用

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土壤 2020年第4期52卷 668-675页

作者：李慧敏王瑞施卫明仲月明李奕林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

目前蔬菜生产存在为追求高产而盲目“高磷投入”的现象,尽管持续高量的磷肥投入导致菜地土壤磷库储量较之粮田更加丰富,但土壤中的磷极易被固定形成无效态磷,导致菜地磷肥当季利用率低以及磷高积累带来的环境风险。而解磷微生物可以利... 详细信息

目前蔬菜生产存在为追求高产而盲目“高磷投入”的现象,尽管持续高量的磷肥投入导致菜地土壤磷库储量较之粮田更加丰富,但土壤中的磷极易被固定形成无效态磷,导致菜地磷肥当季利用率低以及磷高积累带来的环境风险。而解磷微生物可以利用自身的代谢功能驱动土壤难溶性磷向有效磷的转化,从而直接影响土壤磷素周转及供磷水平。本文探讨了菜地土壤解磷微生物特征、根际磷素周转及其对蔬菜磷吸收利用的贡献、磷肥及碳源种类对解磷微生物的影响、解磷微生物在菜地面源污染防控中的作用及其今后高效应用研究方向,旨在为今后提高蔬菜磷肥利用率,以及充分利用菜地累积态磷,从而进一步降低环境风险提供参考。

关键词：解磷微生物菜地磷肥根际有机肥

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地膜覆盖对菜地生态系统N_2O排放的影响

环境科学 2017年第10期38卷 4380-4389页

作者：冯迪郝庆菊张凯莉石将来石孝均江长胜西南大学资源环境学院三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715 国家紫色土肥力与肥料效益监测基地重庆400715

为了探讨地膜覆盖对菜地N_2O的排放通量、土壤剖面N_2O浓度以及土壤温度和湿度的影响,选取西南地区常见菜地(辣椒-萝卜轮作)为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行了为期1 a的野外观测实验.结果表明,在辣椒季,常规处理(不覆膜)N_2O... 详细信息

为了探讨地膜覆盖对菜地N_2O的排放通量、土壤剖面N_2O浓度以及土壤温度和湿度的影响,选取西南地区常见菜地(辣椒-萝卜轮作)为研究对象,采用静态暗箱/气相色谱法,进行了为期1 a的野外观测实验.结果表明,在辣椒季,常规处理(不覆膜)N_2O的平均排放通量为1000.0μg·(m^2·h)^(-1),覆膜处理为400.6μg·(m^2·h)^(-1),覆膜显著低于常规处理(P0.05).覆膜和常规菜地土壤中N_2O含量均基本随土层深度的增加而增加,表现为:30 cm>20cm>10 cm,相同处理各层次土壤N_2O含量间均呈显著相关,不同处理相同深度处的土壤N_2O含量间也存在显著的正相关关系.对不同土层中的N_2O含量与地表N_2O排放通量的相关性分析可得出,常规处理各土层处的N_2O含量与地表N_2O排放通量呈显著正相关关系.覆膜处理的N_2O排放通量仅与30 cm深土壤中的N_2O含量存在显著正相关关系.通过对土壤湿度和温度的观测可以得出,地膜覆盖对土壤的增温效应在夏季更加明显,对土壤的保水作用在秋冬季更加突出.相关性分析和主成分分析结果表明,土壤中氮素形态是决定农田N_2O排放最重要的因素,其中常规菜地N_2O排放主要受土壤中总氮含量的影响,而覆膜菜地N_2O的排放对土壤中无机态氮含量的变化更加敏感.

关键词：西南地区地膜覆盖菜地 N2O排放影响因素

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北京市菜地土壤重金属现状分析与评价

农业工程学报 2016年第9期32卷 179-186页

作者：索琳娜刘宝存赵同科吴琼安志装北京市农林科学院植物营养与资源研究所北京100097

近年来北京蔬菜种植业得到迅速发展,已成为农业经济的支柱产业之一。为了解北京地区菜地以重金属为主要指标的土壤环境质量现状,采集北京市主要蔬菜生产区表层土壤（0～20cm）,测定镉（Cd）、铅（Pb）、铜（Cu）、铬（Cr）、锌（Zn）、... 详细信息

近年来北京蔬菜种植业得到迅速发展,已成为农业经济的支柱产业之一。为了解北京地区菜地以重金属为主要指标的土壤环境质量现状,采集北京市主要蔬菜生产区表层土壤（0～20cm）,测定镉（Cd）、铅（Pb）、铜（Cu）、铬（Cr）、锌（Zn）、镍（Ni）、汞（Hg）含量和基础理化性质。依照《土壤环境质量标准》和《土壤环境监测技术规范》采用单项和综合污染指数法进行评价,结果表明,与土壤背景值相比,大兴、昌平、密云、延庆、房山、顺义、通州区内Cd、Cr明显富集,顺义区、房山区Cd质量分数平均值接近于《食用农产品产地环境质量评价标准》限量值（0.40 mg/kg）,但未超过《土壤环境质量标准》中二级限量值（0.60 mg/kg）。Cd、Cu、Zn、Cr单项污染指数平均值处于〉0.7～1.0,属于尚清洁（警戒限）水平,且土壤Cd质量分数变异系数极高,40%以上样点存在＂轻度＂和＂中度＂污染,设施菜地较裸露菜地相比存在较高Cd污染风险。综上,北京市菜地土壤重金属环境质量指标总体安全,处于非污染状态,但存在一定程度的Cd、Cr、Cu、Zn累积污染风险。

关键词：土壤重金属污染北京市菜地评价

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地膜覆盖对菜地土壤剖面温室气体的影响

环境科学学报 2021年第3期41卷 1134-1141页

作者：陈俊江江长胜熊维霞赵仲婧曾唯郝庆菊西南大学资源环境学院西南山地生态循环农业国家级培育基地重庆400716 三峡库区生态环境教育部重点实验室重庆400715

为了解地膜覆盖对菜地剖面温室气体的影响,本研究利用扩散箱法测定了2014—2015年西南地区辣椒-萝卜轮作菜地10、20和30 cm土壤剖面的CH4、CO_(2)和N2O的浓度.结果表明,整个观测季覆膜(F)和不覆膜(NF)处理土壤剖面的CH4浓度均随土壤深... 详细信息

为了解地膜覆盖对菜地剖面温室气体的影响,本研究利用扩散箱法测定了2014—2015年西南地区辣椒-萝卜轮作菜地10、20和30 cm土壤剖面的CH4、CO_(2)和N2O的浓度.结果表明,整个观测季覆膜(F)和不覆膜(NF)处理土壤剖面的CH4浓度均随土壤深度增加而降低.与NF相比,覆膜极显著提高了辣椒季30 cm土层的CH4浓度(p0.05);与CH4相反,整个观测季覆膜和不覆膜处理土壤剖面的CO_(2)浓度均随土壤深度增加而增加.与NF相比,覆膜显著提高了辣椒季30 cm土层和萝卜季各土层的CO_(2)浓度(p0.05).与CO_(2)类似,覆膜处理10 cm土层的N2O浓度与各环境因子相关性不显著(p>0.05),但不覆膜处理10 cm土层的N2O浓度与WFPS呈显著正相关(p0.05),各处理10 cm土层的CO_(2)和N2O浓度与地下10 cm温度和土壤氮素呈显著正相关(p<0.05).WFPS是影响10 cm土层CH4浓度的主要因素,土壤温度和土壤氮素是影响10 cm土层CO_(2)浓度的主要因素,WFPS、土壤温度和土壤氮素是影响10 cm土层N2O浓度的主要因素.

关键词：地膜覆盖菜地土壤剖面温室气体