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基于主导因素约束的典型西南山地乡村土地资源承载力研究

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农业资源与环境学报 2024年

作者：孔祥媛汪洋李帆张培华陈墨多梅言张洪睿重庆师范大学地理与旅游学院三峡库区地表过程与环境遥感重庆市重点实验室地理信息系统应用研究重庆市高校重点实验室山区生态系统碳循环与碳调控重庆市重点实验室

为厘清山地乡村的土地资源承载力空间格局和约束因素，本研究以四川省汉源县为例，基于DEM、LUCC等多源空间数据以及行政村统计数据，通过聚落承载力、粮食承载力和产业承载力分析，构建“聚地产”三元约束视角下土地承载力测评算法，... 详细信息

为厘清山地乡村的土地资源承载力空间格局和约束因素，本研究以四川省汉源县为例，基于DEM、LUCC等多源空间数据以及行政村统计数据，通过聚落承载力、粮食承载力和产业承载力分析，构建“聚地产”三元约束视角下土地承载力测评算法，定量分析了案例区域的土地资源综合承载力。结果表明：聚落承载力总体处于盈余状态，盈余村庄139个，占68%，超载村庄64个，占32%。聚落承载力盈余区集中于中部河谷，超载区集中分布在北部中高山区。粮食承载力总体处于临界过载状态，盈余村庄116个，占57%，超载村庄87个，占43%。粮食承载力盈余区分布零散，超载区集中分布在中部河谷区。产业承载力总体处于超载状态，盈余村庄63个，仅占31%，超载村庄140个，占69%。产业承载力盈余区集中在北部及东部，超载区域集中于中部及南部。乡村综合土地承载力呈现过载状态，综合承载指数表明，超载村庄共计180个，占89%，严重超载村庄93个，占46%。承载力受限的基础性自然约束因素集中于地貌条件，各子因素的约束力排序为平均高程（r = -0.58）>起伏度（r = -0.42）>坡度25°以上面积占比（r = -0.40）>局部高差（r = -0.37）。汉源县乡村“聚地产”耦合协调水平高，高耦合阶段的村庄约占全县土地面积的71%、村庄数量的68%。处于协调水平的村庄占总数的77%，其中高水平协调的村庄占总数的59%。研究表明，西南山地乡村土地资源承载力受聚落、粮食、产业要素综合影响，针对承载力结果和不同耦合协调影响模式制定相应发展规划，有利于乡村高质量发展。

关键词：聚落粮食产业山地乡村三元耦合约束四川省汉源县

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根系分泌物提高土壤磷有效性研究概述

林业科学研究 2024年第4期37卷 193-203页

作者：黄雨轩游欣张林平吴斐张扬黄绍华江西农业大学鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室江西南昌330045 保护生物学江西省重点实验室江西南昌330045 西北师范大学生命科学学院甘肃兰州730070

磷是植物生长过程中所必需的矿质营养元素,在植物生长发育过程起重要作用。尽管大多数土壤具有足够的总磷储量,但土壤中的有机磷与无机磷大多表现出了低溶解度和低有效性,导致土壤可利用磷含量极低。植物根系分泌物是土壤界面能量、物... 详细信息

磷是植物生长过程中所必需的矿质营养元素,在植物生长发育过程起重要作用。尽管大多数土壤具有足够的总磷储量,但土壤中的有机磷与无机磷大多表现出了低溶解度和低有效性,导致土壤可利用磷含量极低。植物根系分泌物是土壤界面能量、物质和信息传递的重要媒介,可以直接活化土壤无效态磷,也可以通过招募根际微生物间接提高土壤磷的生物有效性。本文结合国内外已有研究,阐明不同根系分泌物提高土壤磷有效性的潜在作用机制,论述根系分泌物如何招募根际微生物促进土壤磷活化,并对未来研究方向进行展望。以期为解析植物磷高效利用机理和培育磷高效利用品种提供理论基础。

关键词：土壤磷根系分泌物有机酸根际微生物

协调发展视角下大南昌都市圈城市增长边界的划定

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地理与地理信息科学 2024年第2期40卷 37-43页

作者：刘珂蔡海生张学玲江西农业大学江西省自然资源利用科技与管理创新研究基地/鄱阳湖流域森林生态系统保护与修复国家林业和草原局重点实验室/南昌市鄱阳湖生态重点实验室/富硒农业产业发展研究中心江西南昌330045

科学划定城市增长边界(UGB)能合理引导城市发展方向,有效抑制无序蔓延。基于协调发展视角,结合多目标土地利用适宜性评价方法与PLUS模型划定大南昌都市圈刚性UGB及自然增长、政策约束、协调发展3种情景下的弹性UGB。结果表明:①多目标... 详细信息

科学划定城市增长边界(UGB)能合理引导城市发展方向,有效抑制无序蔓延。基于协调发展视角,结合多目标土地利用适宜性评价方法与PLUS模型划定大南昌都市圈刚性UGB及自然增长、政策约束、协调发展3种情景下的弹性UGB。结果表明:①多目标土地利用适宜性呈现空间差异且存在重叠和交叉,协调发展最适宜区与农业生产最适宜区、生态保护最重要区重叠面积相比城镇建设最适宜区均有所下降;②刚性UGB面积占研究区总面积的76.11%,保障大南昌都市圈城市扩张严格遵循生态保护红线和粮食安全底线;③PLUS模型模拟结果总体呈耕地、林地、草地、未利用地减少以及水域和建设用地增加的趋势,其中建设用地扩张最显著,但协调发展情景下城市扩张得到有效约束,且该情景下弹性UGB能有效减缓城市扩张占用农业或生态价值最高区域,更能优化城市景观格局。研究结果有利于引导和实现大南昌都市圈城市可持续发展,也可为其他城市三生空间协调发展提供参考。

关键词：协调发展目标 PLUS模型城市增长边界大南昌都市圈

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加工方式对猫尾草化学成分及其含量的影响

草业科学 2024年

作者：郭永莎刘玉叶梅大海魏旭红陈训锋李彦忠宋秋艳兰州大学草地农业科技学院草地农业生态系统国家重点实验室

猫尾草（Phleum pratense）适口性好且富含天然油脂，是饲用价值较高的优良牧草。牧草干燥加工是储存牧草的主要方式，能有效缓解冬春季牧草供给不足的问题。而在此过程中会导致化学成分损失，影响其品质。本文以岷山猫尾草为研究对象... 详细信息

猫尾草（Phleum pratense）适口性好且富含天然油脂，是饲用价值较高的优良牧草。牧草干燥加工是储存牧草的主要方式，能有效缓解冬春季牧草供给不足的问题。而在此过程中会导致化学成分损失，影响其品质。本文以岷山猫尾草为研究对象，探讨烘干、风干和压缩对岷山猫尾草化学成分及其含量的影响。结果表明，烘干处理条件，猫尾草总脂肪含量最高，为9.82 mg·g-1；风干处理条件，猫尾草总黄酮和多酚含量最高，分别为24.16 mg·g-1和0.45 mg·g-1。GC-MS分析发现，3种加工方式条件，共鉴定46种挥发油化合物，包括酯类、烷烃类、烯烃类、醇类、酮类、醛类、酸类和苯的衍生物；每种加工方式的挥发油中均含亚硫酸环己基甲基庚酯和邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯，表明这2种化合物是猫尾草挥发油的主要化学成分。该研究以期为猫尾草干燥加工方式的选择提供理论参考。

关键词：猫尾草加工方式化学成分总脂肪总黄酮多酚

毛乌素沙地包气带气态水同位素特征及其运移规律

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农业工程学报 2024年第4期40卷 112-120页

作者：刘秀花田书林马延东贺屹石长春郑策长安大学水利与环境学院西安710054 旱区地下水与生态效应教育部重点实验室西安710054 水利部旱区生态水文与水安全重点实验室西安710054 陕西省林业科学院西安710082 陕西榆林毛乌素沙地荒漠生态系统国家定位观测研究站榆林719000

为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响... 详细信息

为揭示包气带气态水在大气、土壤和地下水之间交换对内部水与能量传递的响应,该研究应用原位监测、同位素示踪与数值分析相结合的方法,对毛乌素沙地包气带气态水时空变化特征与运移规律进行分析。结果表明,受大气水汽来源和局地循环影响,降水δD_(L)和δ^(18)OL值均表现出春夏富集、秋冬贫化。各深度土壤气态水δ^(18)O_(a)与液态水δ^(18)OL值呈显著正相关(P过程提供科学依据。

关键词：气态水同位素水汽迁移包气带毛乌素沙地

硅酸盐矿物增强风化技术对水稻田植物-土壤系统固碳的影响

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应用生态学报 2024年

作者：王芳娜朱飞飞李英华刘德泽曲玉莹秦玉婧王莹莹王文超谢瑾方运霆东北大学资源与土木工程学院中国科学院沈阳应用生态研究所森林生态与管理重点实验室辽宁省稳定同位素技术重点实验室

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失，进一步降低了有效硅含量，亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅，促进植物吸收硅，形成植硅体固存大气CO2，且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土... 详细信息

连续的作物收获导致农田生态系统土壤硅损失，进一步降低了有效硅含量，亟需相关农业措施来增加土壤中硅的可用性。增强硅酸盐矿物风化可有效补充土壤硅，促进植物吸收硅，形成植硅体固存大气CO2，且硅酸盐矿物风化过程本身也可促进土壤碳固存。本研究在辽宁省水稻田施加硅酸盐矿物硅灰石粉末，探究其增强风化过程对土壤有效硅、植物-土壤系统中植硅体碳（PhytOC）含量变化以及土壤各形态碳含量的影响。结果表明：与不施硅对照相比，施加硅灰石粉可显著提高表层土壤有效硅含量（53%），促进水稻干生物量生产（籽粒增加12%，秸秆增加4%），增加PhytOC含量（籽粒增加4%，秸秆增加26%），进而导致硅灰石粉施加处理植硅体碳产生通量较对照显著增加25%。硅灰石粉施加处理土壤无机碳和有机碳含量均有所提高，土壤中总碳含量增加13%。综上，增强硅酸盐矿物风化技术可有效提高水稻田土壤有效硅含量，促进水稻硅吸收和PhytOC形成，同时增强土壤CO2固存，达到地上地下协同固碳的效果。

关键词：水稻植硅体植硅体碳硅酸盐矿物风化

不同密度和水分管理下毛白杨林分土壤水分特征

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北京林业大学学报 2024年第1期46卷 55-67页

作者：周欧古丽米热·依力哈木祝维王亚飞曲冠博李少然贾黎明席本野北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 干旱半干旱地区森林培育和生态系统研究国家林业和草原局重点实验室北京100083 中国林业集团有限公司北京100036

【目的】土壤水分是影响我国北方水分亏缺地区植被生长的重要因素,探究不同造林密度和水分管理下毛白杨林分的土壤水分状况,能为华北黄泛平原地区人工林土壤水分维持提供参考。【方法】以不同造林密度(Ⅲ3 m×3 m、Ⅱ3 m×6 m、Ⅰ6 m×6... 详细信息

【目的】土壤水分是影响我国北方水分亏缺地区植被生长的重要因素,探究不同造林密度和水分管理下毛白杨林分的土壤水分状况,能为华北黄泛平原地区人工林土壤水分维持提供参考。【方法】以不同造林密度(Ⅲ3 m×3 m、Ⅱ3 m×6 m、Ⅰ6 m×6 m)和水分管理(滴灌FI、雨养NI)下的5种(FI_(Ⅲ)、FI_(Ⅰ)、NI_(Ⅲ)、NI_(Ⅱ)、NI_(Ⅰ))毛白杨林分为研究对象,在2021年生长季内(5、6、8和10月),采用烘干称重法测定各处理6 m剖面内的土壤含水量(SWC),研究不同处理土壤水分状况及土壤干层现象。【结果】(1)各处理毛白杨林分浅土层(0~30 cm和30~100 cm)的SWC(5.62%~15.53%)显著低于深土层(100~200 cm、200~400 cm和400~600 cm)(16.50%~27.00%);林分SWC在0~240 cm垂直剖面内随深度增加而增加,并在240~260 cm(26.37%~30.56%)和360~400 cm(22.79%~33.00%)出现两个峰值,而400~600 cm变化平缓;(2)5种林分土壤均在10月最为湿润,平均SWC为20.16%~23.16%;雨养条件下,不同密度毛白杨林分在6月最干燥,平均SWC为13.11%~14.96%,滴灌减轻了30 cm以下土层SWC的季节变异程度;(3)不同水分管理下,高密度林分中深土层土壤水分状况最好(FI_(Ⅲ)和NI_(Ⅲ)深土层平均SWC分别为23.18%和21.13%),但雨季末(10月),NI_(Ⅱ)土壤水分补偿量最高,达403.12 mm。在高密度和低密度林分中滴灌显著提高了林分0~30 cm土层的SWC,且增加了深土层土壤水分补偿量(FI_(Ⅲ)较NI_(Ⅲ)和FI_(Ⅰ)较NI_(Ⅰ)的储水量变化量分别提高了84.40%和173.99%),滴灌仅显著提高了高密度林分土壤储水量(P 过程中,以3 m×3 m密度造林且于旱季(4—6月)辅以多频率滴灌充分灌溉,促进杨树人工林在快速生长期(2~4年)的林木生长并改善其深层土壤水分状况。待林分出现密度效应及深层土壤水消耗后,可通过间伐等措施在实现土壤水分维持的同时提高杨树人工林林地生产力。

关键词：造林密度水分管理毛白杨土壤水分土壤干层

不同植被模式对矿山废弃地表层土壤性质的影响

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中国水土保持科学 2024年第2期22卷 131-137页

作者：张可郑岩刘传林张军魏守才徐海东高芳磊夏江宝山东农业大学林学院泰山森林生态系统国家定位观测研究站山东泰安271018 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 山东高速鸿林工程技术有限公司济南250001

为揭示露天矿山废弃地不同原生植被对地表土壤的影响规律,探索其适宜的植被恢复模式,选取山东省泰安市东平县金山矿区“狗牙根(G)”“酸枣+狗牙根(SG)”“酸枣+荆条+狗牙根(SJG)”“臭椿+榆树+酸枣+狗牙根(CYSG)”4种植被模式为研究对象... 详细信息

为揭示露天矿山废弃地不同原生植被对地表土壤的影响规律,探索其适宜的植被恢复模式,选取山东省泰安市东平县金山矿区“狗牙根(G)”“酸枣+狗牙根(SG)”“酸枣+荆条+狗牙根(SJG)”“臭椿+榆树+酸枣+狗牙根(CYSG)”4种植被模式为研究对象,并以裸地为对照,测定土壤密度、土壤持水量、孔隙度等土壤物理参数和有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾等土壤养分指标,运用主成分分析和模糊数学隶属函数方法,综合评价不同植被模式对其表层土壤的影响。结果表明:1)植被模式对露天矿山废弃地的土壤水分物理特征影响明显,土壤含水量和孔隙度与裸地相比均出现不同程度的增加,表现为SJG>CYSG>SG>G,土壤密度与裸地相比显著降低,表现为SJGCYSG>SG>G,土壤全磷与有效磷含量的大小顺序为CYSG>SJG>SG>G。植被混交模式对矿山废弃地土壤水分物理与土壤养分的影响优于裸地与单一植被模式,不同植被模式的综合改良效果为SJG>CYSG>SG>G。

关键词：林草措施矿区修复土壤水分土壤孔隙土壤养分

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亚热带城市湖泊与河流CO_(2)气体通量特征及其影响因素

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湖泊科学 2024年第2期36卷 499-511页

作者：刘纪明赵优肖启涛屈琦胡又心李郑杰易心钰卢伟志中南林业科技大学生命科学与技术学院长沙410004 中南林业科技大学南方林业生态应用技术国家工程实验室长沙410004 中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院流域地理学重点实验室南京210008 湖南省植物园长沙410000 湖南长株潭城市群森林生态系统国家定位观测研究站长沙410116

湖泊、河流等内陆水体是连接陆地生态系统和海洋的“长程碳环路”的重要节点,也是温室气体二氧化碳(CO_(2))排放源,在调节陆地、海洋间的碳迁移转换中发挥着重要作用。相对于自然水体,城市水体因面积小、水深浅且受监测方法限制,水-气... 详细信息

湖泊、河流等内陆水体是连接陆地生态系统和海洋的“长程碳环路”的重要节点,也是温室气体二氧化碳(CO_(2))排放源,在调节陆地、海洋间的碳迁移转换中发挥着重要作用。相对于自然水体,城市水体因面积小、水深浅且受监测方法限制,水-气界面碳通量经常被忽略。为探讨我国亚热带城市水体温室气体排放特征,本研究以湖南省长沙市典型城市水体,包括洋湖、西湖、松雅湖、月湖4个湖泊和湘江长沙段为研究对象,分别于2022年4和10月采用光化学反馈-腔增强吸收光谱法(OF-CEAS)和扩散模型法对水-气界面CO_(2)通量进行对比测定。结果表明,长沙城市湖泊与河流春季为CO_(2)排放源,秋季为吸收汇,河流水-气界面CO_(2)通量呈显著季节差异。河湖之间CO_(2)通量在春季表现为显著差异,秋季差异不显著。CO_(2)通量与水体溶解氧、水体总氮浓度等呈显著正相关。2种方法的CO_(2)通量对比测定在湖泊上显著相关,但对河流而言相关性不显著。研究揭示的城市湖泊与河流CO_(2)气体的排放特征有利于深入探究城市水体碳的迁移转化,可对全面了解全球气候变化过程和河湖湿地温室气体减排和调控提供科学支撑。

关键词：城市湖泊与河流 CO_(2)通量季节变化影响因素