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旱塬地区不同耕作模式小麦田土壤co_2释放通量的变异特征

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2009年第5期37卷 178-184页

作者：焦彩强王益权刘军宋小燕赵加瑞徐海西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】揭示不同耕作管理条件下,旱塬地区农田土壤co2的释放规律。【方法】在陕西关中头道塬设置小麦田与休闲田、旋耕与深耕等双因子4处理裂区试验,用碱吸收法监测小麦生育期间土壤剖面0～40cm土层土壤co2的释放通量。【结果】(1)小... 详细信息

【目的】揭示不同耕作管理条件下,旱塬地区农田土壤co2的释放规律。【方法】在陕西关中头道塬设置小麦田与休闲田、旋耕与深耕等双因子4处理裂区试验,用碱吸收法监测小麦生育期间土壤剖面0～40cm土层土壤co2的释放通量。【结果】(1)小麦生育期间不同处理农田土壤CO2释放通量的变化过程呈现出双峰和双谷特征,分别在小麦播种后秋季苗期及竖年4月初拔节-孕穗期呈现峰值,在越冬期和小麦成熟期出现低谷。小麦田和休闲田土壤CO2释放通量差异明显,其变化规律基本相似。(2)在小麦全生育期,主要根区土壤剖面中CO2释放通量呈现出明显上层低下层高的空间分布梯度。不同耕作模式对土壤剖面中CO2释放通量的时空变异特征有明显影响。(3)在小麦全生育期,不同处理农田土壤co2累计释放总量差异明显,表现为旋耕处理高于深耕处理,小麦田高于休闲田。【结论】不同土壤耕作管理措施是调控农田土壤碳素循环及土壤空气质量的有效措施。

关键词： CO2释放通量小麦田休闲地耕作模式

长白山天然次生白桦林土壤CO2释放通量研究

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干旱区地理 2009年第1期32卷 67-71页

作者：林丽莎李向义韩士杰中国科学院新疆生态与地理研究所新疆乌鲁木齐830011 新疆策勒荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站新疆策勒848300 中国科学院沈阳应用生态研究所辽宁沈阳110016

利用静态箱/气相色谱法测定了长白山天然次生白桦林土壤二氧化碳释放通量。在生长季节的春、夏、秋三个时间段对白桦林土壤CO2释放通量测定的结果表明:白桦林土壤呼吸的日变化和不同生长季节的变化均与温度的变化有明显的相关性。白昼... 详细信息

利用静态箱/气相色谱法测定了长白山天然次生白桦林土壤二氧化碳释放通量。在生长季节的春、夏、秋三个时间段对白桦林土壤CO2释放通量测定的结果表明:白桦林土壤呼吸的日变化和不同生长季节的变化均与温度的变化有明显的相关性。白昼的土壤co2的释放通量始终高于夜晚,但白昼土壤CO2释放通量的峰值与气温的峰值相比具有一定的滞后性。土壤CO2释放通量夏季明显高于春秋两季,凋落物层对土壤co2释放具有一定的影响,夏季去除凋落物层后土壤CO2释放通量高于未除凋落物层时CO2释放通量,而春秋两季则出现相反的结果。通过相关分析发现,有凋落物覆盖的土壤CO2释放通量与地下5cm温度相关性最好,而去除凋落物后土壤CO2释放通量则与地表温度相关性最高。

关键词：土壤呼吸日变化 CO2释放通量凋落物

泥炭沼泽土壤酶活性对水热条件变化的响应及其与co_2释放通量的关系——以小兴安岭地区为例

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生态环境学报 2009年第6期18卷 2326-2333页

作者：贺灵向武孙兴庭赵玉龙中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074 中国地质大学生物地质和环境地质教育部重点实验室胡北武汉430074

采用实验室培养的方法,研究了小兴安岭地区两类典型的泥炭沼泽:苔草型泥炭沼泽和泥炭藓型泥炭沼泽中几种水解酶活性(β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶)对不同温度和水位变化的响应,以及与CO2释放通量的相互关系。结果表明:β-葡萄糖苷酶活性在... 详细信息

采用实验室培养的方法,研究了小兴安岭地区两类典型的泥炭沼泽:苔草型泥炭沼泽和泥炭藓型泥炭沼泽中几种水解酶活性(β-葡萄糖苷酶、酚氧化酶)对不同温度和水位变化的响应,以及与CO2释放通量的相互关系。结果表明:β-葡萄糖苷酶活性在两类泥炭沼泽中受多种因素制约,在一定湿度范围内受水位控制较明显,当土壤湿度降低到一定程度时,温度对土壤酶活性影响增强。酚氧化酶活性与温度密切相关,但对温度变化的响应存在明显的季节性差异。相对而言,苔草型泥炭沼泽中β-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性显著高于相同培养条件下泥炭藓型泥炭沼泽。总体上,苔草型泥炭沼泽中水解酶活性较泥炭藓型泥炭沼泽中高,但是其CO2释放通量却低于泥炭藓型泥炭沼泽,表明与有机碳分解有关的水解酶的活性高低不能作为解释泥炭沼泽CO2释放通量大小的唯一指标。

关键词：泥炭沼泽酶活性 CO2释放通量碳循环全球变化

藏南新生代火山-地热区温室气体的释放通量与成因——以谷露-亚东裂谷为例

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岩石学报 2017年第1期33卷 250-266页

作者：张丽红郭正府郑国东张茂亮孙玉涛成智慧马向贤中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所油气资源研究重点实验室兰州730000

印度-亚洲大陆俯冲带是地球深部碳循环的重要场所,在全球气候变化研究中占有至关重要的地位。谷露-亚东裂谷是青藏高原南部规模最大、延伸最长的近NS向拉张性裂谷,裂谷内出露新生代火山岩和多处大规模地热区,正在向大气圈释放巨量的温... 详细信息

印度-亚洲大陆俯冲带是地球深部碳循环的重要场所,在全球气候变化研究中占有至关重要的地位。谷露-亚东裂谷是青藏高原南部规模最大、延伸最长的近NS向拉张性裂谷,裂谷内出露新生代火山岩和多处大规模地热区,正在向大气圈释放巨量的温室气体。利用密闭气室法测量并计算得出的谷露和羊应火山-地热区的土壤微渗漏co_2的平均释放通量分别为436.8g·m^(-2)·day^(-1)和99.0g·m^(-2)·day^(-1),接近具有潜在喷发危险的美国黄石公园火山-地热区(410g·m^(-2)·day^(-1))和加利福尼亚州Mammoth Mountain火山区(107.9g·m^(-2)·day^(-1))的co_2平均释放通量,表明谷露-亚东裂谷的深部地热流体活动异常强烈。此外,在野外考察的基础上,通过实验室测试和理论计算估算了谷露-亚东裂谷每年以土壤微渗漏的形式向当今大气圈释放的co_2总量约为1.76×107t,与西特提斯俯冲带前缘的意大利Apennine火山区co_2的释放总量(1.32×10~7t·a^(-1))属于同一个数量级。因此,印度-亚洲大陆俯冲带是全球地质碳脱气的重要场所。气体地球化学特征显示,谷露-亚东裂谷内火山-地热气体的He同位素比值(0.10~0.29RA,RA为大气3He/4He比值)和δ^(13)Cco_2值(-7.20‰^-0.78‰)在空间分布上表现为,从南至北呈逐渐递增的变化特征,显示裂谷内火山-地热区气体在南北方向上可能具有不同的动力学成因机制。具体来讲,δ^(13)Cco_2值自南向北递增的趋势,可能与裂谷南北方向地层岩性存在差异有关;裂谷内火山-地热气体的He同位素比值高于0.1RA,揭示"重要的地幔组分",同时裂谷内地幔来源的流体组分从南向北逐渐递增的趋势表明,印度大陆岩石圈的向北俯冲作用是导致谷露-亚东裂谷内剧烈的水热活动和大规模温室气体释放最终的动力来源和成因机制。

关键词： CO2释放通量火山地热区大陆俯冲带谷露亚东裂谷青藏高原

集约化生产模式下耕作对土壤物理性质的影响及效应分析

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集约化生产模式下耕作对土壤物理性质的影响及效应分析

作者：焦彩强西北农林科技大学

学位级别：硕士

针对现代集约化农作区土壤长期处于高度的生产负荷状态,轮作休闲、深翻晒田和有机肥施用等养地措施得不到施行,土壤质量发生了明显的变化,制约了作物根系延伸,降低了土壤的抗逆性能等问题,本研究在陕西关中头道塬上开展了不同耕作模式... 详细信息

针对现代集约化农作区土壤长期处于高度的生产负荷状态,轮作休闲、深翻晒田和有机肥施用等养地措施得不到施行,土壤质量发生了明显的变化,制约了作物根系延伸,降低了土壤的抗逆性能等问题,本研究在陕西关中头道塬上开展了不同耕作模式条件下土壤坚实度、主要根区土壤空气质量、土壤水分状况、温度变化特征以及作物根系分布特征等问题研究,意在查明长期集约化耕作模式下农田土壤物理性质演变规律及其效应的研究,为当前生产和土壤管理制度的可持续性评估提供科学依据,同时对于寻求更为科学的土壤管理和利用措施有极为重要的科学价值。获得了如下主要研究结果: 1.耕作模式对于土壤co释放和土壤空气中co通量有着一定影响 (1)旱地农田在小麦生育期间土壤co释放通量过程呈现出明显阶段特征。以播种后秋季为最高、竖年4月初小麦拔节-孕穗期为第二次峰值,在小麦越冬期和成熟期为两个低谷值。旋耕和深耕对土壤co释放通量的作用效应在休闲田有明显的反应。玉米生育期间土壤co释放通量变异特征因耕作和作物种植制度有显著差异。 (2)小麦生育期间旱地农田主要根区范围土壤剖面co释放通量始终呈现出由下层向上层递减梯度特征;旱地土壤剖面co通量梯度与有机物质含量梯度完全不同,证实土壤水热条件以及物理状态是左右土壤空气质量的主导因子。不同的耕作模式影响到土壤剖面上co通量的变异过程。一般旋耕处理土壤内部co通量比深耕处理高,其变化过程也比深耕处理相对平缓。 (3)土地利用情况、耕作模式都影响到土壤co的累计释放量。小麦生育期间土壤co累计释放总量总是以旋耕>深翻,种植作物区>休闲,以旋耕种小麦田co累计释放总量为最大,以深耕休闲处理为最低。 2.耕作模式影响到作物生育期间土壤的紧实度。 (1)不同的耕作模式明显地影响到作物主要根区00cm范围内土壤的紧实度。旋耕只能使表层05cm土层相对较为疏松,但150cm土层土壤紧实度明显的高于表层,根据前人提出有关评价指标初步认为,该层土壤紧实度已经达到了制约根系延伸的水平。旋耕使得土体紧实化的现象表现得较为明显。证实现代旋耕模式使得土壤质量具有不可持续的基本观点。在小麦整个生育期基本上都保持着深耕松土的效应。 (2)土壤紧实度与质地类型(粘粒含量)、有机质含量和土壤含水量有很密切的关系。在土壤质地类型一定、土壤有机质贫乏土壤中,土壤含水量是影响紧实度主要因素。深翻和旋耕,种植作物与休闲,土壤水分状况差异是决定土壤紧实度差异的主要原因。 3.土壤耕作模式影响的土壤其它物理性状。 (1)土壤耕作模式影响土壤温度的变异幅度。深翻松土增加土壤温度的相对稳定性。 (2)长年集约化机械耕作在土壤形成了一个紧实的犁底层,对土壤团聚体的稳定性有很大的影响,深翻耕作可以改善00cm耕层土壤团聚体的稳定性,对干旱地区有效利用降水有重大的作用,同时表层土壤团聚体稳定性高可以减少水土流失,对保护西北地区生态环境有重要作用。 4.土壤耕作模式影响到作物根系生长长年的旋耕对土壤的物理性质的影响,对作物生长产生了不利的影响,影响了作物的水分利用效率降低。旋耕底层紧实化,使作物根系生长受到严重机械胁迫,当土壤含水量很小时更为严重,影响到根系生长的形状,使根系不能向纵深伸展,严重影响了作物的产量,这与集约化生产的目的相悖。深翻可以明显的增加作物生物产量和经济产量。

关键词： CO2释放通量旋耕深翻紧实度