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城市污泥生物质炭对豫东黄泛平原风沙土耕地土壤有机碳矿化影响

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水土保持研究 2019年第6期26卷 12-17页

作者：尤俊坚谢凯旋孙蕾刘霞胡续礼苏新宇吴畏南京林业大学林学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室/南方现代林业协同创新中心南京210037 水利部淮河水利委员会水土保持处安徽蚌埠233001

为探讨城市污泥生物质炭对风沙土耕地作物产量、土壤有机碳及其矿化的影响,采用田间定位试验,设置5个处理,分别为20(B20),40(B40),60(B60) t/hm2生物质炭、无机肥(NPK)、对照(CK),以一级动力学理论为基础,对5个处理的土壤样品进行了室... 详细信息

为探讨城市污泥生物质炭对风沙土耕地作物产量、土壤有机碳及其矿化的影响,采用田间定位试验,设置5个处理,分别为20(B20),40(B40),60(B60) t/hm2生物质炭、无机肥(NPK)、对照(CK),以一级动力学理论为基础,对5个处理的土壤样品进行了室内培养试验。结果表明:(1)与CK相比,不同施量生物质炭处理较CK产量提高了21.30%,51.88%,41.06%,有机碳含量提高了18.30%,21.84%,29.62%。(2)不同处理土壤有机碳矿化速率随培养时间的动态变化特征呈对数函数关系,培养初期矿化速率先上升,之后迅速下降,最终趋于稳定,培养49 d后,NPK处理土壤有机碳累积矿化量最高,达到645.50 mg/kg,B40,B60次之,为449.53,401.33 mg/kg。(3)风沙土土壤有机碳矿化动态变化可以用一级动力学方程拟合,供试土壤潜在有机碳矿化库(Cp)和矿化速率常数(k)较高,分别为0.26~0.66 g/kg和(0.008 6~0.013 4)/d,与CK处理相比,B40,B60,NPK处理土壤有机碳矿化率提高55.93%~150.37%。上述结果显示豫东黄泛平原风沙土施用生物质炭可以提高土壤有机碳含量,对比NPK处理,减小了土壤有机碳累积矿化量、矿化率,增强土壤固碳能力,以40 t/hm2处理的效果更佳。研究结果可为豫东黄泛平原风沙土土壤碳储量增加、城市污泥的资源化利用提供科学依据。

关键词：豫东黄泛平原风沙土城市污泥生物质炭有机碳矿化

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降雨和坡度对路基边坡产流产沙的影响

南京林业大学学报（自然科学版） 2019年第2期43卷 114-120页

作者：王保一张荣华荆莎莎李欢张春强黎家作宋媛媛罗梦琦张光灿南京林业大学林学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室山东农业大学林学院山东泰安271018 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站安徽蚌埠233001

【目的】分析降雨和坡度对铁路路基边坡产流产沙的影响,为胶东半岛区域铁路建设过程中路基区水土流失监测及防治提供技术支撑。【方法】采用人工模拟降雨试验,在3种雨强(20、40、60 mm/h)、2个坡度(30°、35°)模拟条件下,研究降雨、坡... 详细信息

【目的】分析降雨和坡度对铁路路基边坡产流产沙的影响,为胶东半岛区域铁路建设过程中路基区水土流失监测及防治提供技术支撑。【方法】采用人工模拟降雨试验,在3种雨强(20、40、60 mm/h)、2个坡度(30°、35°)模拟条件下,研究降雨、坡度对胶东铁路路基边坡产流产沙的影响。【结果】模拟降雨条件下,当降雨强度由20 mm/h增加到60 mm/h,相同坡度下的路基边坡产流起始时间缩短56～73 s;当坡度由30°增大到35°,相同雨强下的路基边坡产流起始时间提前2～23s。径流量、产沙率在降雨初期剧增到峰值,之后径流量逐渐趋于稳定,而产沙率波动减小后逐渐趋于稳定。相同坡度条件下,雨强由20 mm/h增加到40 mm/h,径流量和产沙率分别增加37.8%～115.2%和67.0%～86.9%;雨强由40 mm/h增加到60 mm/h,径流量和产沙率分别增加54.7%～125.0%和144.5%～177.9%。相同雨强条件下,坡度30°～35°处于对径流侵蚀影响的临界坡度范围内,坡度对径流量、产沙率的影响较复杂,小雨强(20、40 mm/h)时,坡度是主要影响因素,35°边坡径流量、产沙率小于30°边坡;大雨强(60 mm/h)时,降雨成为主要影响因素,35°边坡径流量大于30°边坡,而产沙率小于30°边坡。【结论】降雨、坡度对胶东铁路路基边坡产流起始时间、径流量、产沙率等有一定的影响,模拟降雨条件下,雨强和坡度的增加将缩短产流开始时间,尤以雨强的影响更加明显。

关键词：胶东铁路路基边坡人工模拟降雨侵蚀性降雨降雨强度

基于137Cs的苏南丘陵区的土壤侵蚀和土壤养分研究

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中国农业科技导报 2018年第8期20卷 134-141页

作者：朱茜林杰南京林业大学江苏省南方现代协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 南京林业大学林学院南京210037

土壤侵蚀是中国最严重的环境问题之一,给生态和人类发展带来极大的影响。^(137)Cs在土壤中的再分配和侵蚀小区土壤的运移之间紧密相关,用它做示踪剂可推算出土壤侵蚀的速率和空间分布,以及研究土壤侵蚀的空间变化和土壤迁移的空间分配... 详细信息

土壤侵蚀是中国最严重的环境问题之一,给生态和人类发展带来极大的影响。^(137)Cs在土壤中的再分配和侵蚀小区土壤的运移之间紧密相关,用它做示踪剂可推算出土壤侵蚀的速率和空间分布,以及研究土壤侵蚀的空间变化和土壤迁移的空间分配。采用^(137)Cs示踪技术对铜山地区的土壤侵蚀进行了研究,并进一步探讨了土壤侵蚀对土壤养分造成的影响。研究区^(137)Cs的背景值为1 732.48 Bq/m^2,随着土壤深度的增大,^(137)Cs质量浓度呈对数下降的趋势。该研究区^(137)Cs含量的范围是787.62~2 380.96 Bq/m^2,土壤沉积和土壤侵蚀同时发生在研究区内,林地中^(137)Cs含量最高,其次是竹林和茶园。TN、TP和SOC在不同用地类型中的分布也有差异。SOC与^(137)Cs呈极显著的线性正相关,而^(137)Cs与TN、TP之间相关性不显著。侵蚀运动对于土壤表层的影响最为显著,与背景区相比,侵蚀区和沉积区土壤表层(0~5 cm)的^(137)Cs和SOC都有明显的损失,分别达到了31%、17%和45%、29%。研究结果表明:(1)林地抵抗土壤侵蚀的能力相较于茶园和竹林更强;(2)土壤侵蚀过程中土壤再分配对SOC、TN和TP的分布都会产生不同程度的影响,其中对于SOC的影响最强烈;(3)土壤侵蚀对于土壤表层的影响最为显著,土壤上层通常是养分最为集中的地方,因此土壤侵蚀造成的土壤养分的流失以及富集养分的径流污染下游河流,引起很多农业环境问题都值得被关注。

关键词：同位素示踪土壤有机质全氮全磷

基于ROC曲线的山区沟道提取最佳汇流量阈值分析

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干旱区资源与环境 2023年第10期37卷 93-101页

作者：杨绮梦頔张春平常耀文吴镇宇刘霞陆威郑伊铃南京林业大学林学院江苏省水土保持与生态修复重点实验室南方现代林业协同创新中心南京210037 淮河水利委员会淮河流域水土保持监测中心站蚌埠233001 珠江水利委员会珠江流域水土保持监测中心站广州510000

沟道是影响坡面单元提取及水土保持图斑构建的重要基础,确定最佳汇流量阈值是提取流域沟道的关键。文中以大别山区金寨县铁冲乡小流域为研究区,结合野外调查,采用ROC曲线法定量确定大别山区小流域沟道提取的最佳汇流量阈值,并将该方法... 详细信息

沟道是影响坡面单元提取及水土保持图斑构建的重要基础,确定最佳汇流量阈值是提取流域沟道的关键。文中以大别山区金寨县铁冲乡小流域为研究区,结合野外调查,采用ROC曲线法定量确定大别山区小流域沟道提取的最佳汇流量阈值,并将该方法提取的结果与实际沟道网络进行精度评价。研究结果表明:1)采用不同汇流量阈值对沟道提取特征有明显影响,随着汇流量阈值的增加,沟道等级减少,沟道密度与数量呈指数趋势减少。2)不同地貌类型的沟道起点汇流量阈值有一定差异,低丘陵、高丘陵、低山分别为1.57hm^(2)、2.18hm^(2)、2.30hm^(2)。利用汇流量阈值抽取一级沟道样本点,得到ROC曲线下面积AUC=0.702,约登指数最大值2.21hm^(2)为最佳汇流量阈值,最佳阈值提取的沟道RMSE为29.76m,沟道套合差1.74%,沟道提取效果理想。3)基于ROC曲线的最佳阈值提取沟道结果符合研究区地貌特征,与实际沟道网络一致,表明利用ROC曲线可定量化确定最佳汇流量阈值,在大别山区适用性良好。

关键词：山区沟道最佳汇流量阈值 ROC曲线约登指数大别山区

苏北滨海盐土区河流入海口土壤盐分及养分分布特征

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中国水土保持科学 2016年第1期14卷 79-88页

作者：李二焕沈俊鞠靖胡海波鲁小珍南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 江苏省水利勘测设计研究院有限公司江苏扬州225127

为系统了解淮河入海口两侧盐渍土养分及盐分分布状况,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,分析淮河入海口土壤养分(有机质、速效氮和速效磷)指标和盐分质量分数的空间分布特征。结果表明:1)研究区有机质和速效氮总体贫乏,随距入海... 详细信息

为系统了解淮河入海口两侧盐渍土养分及盐分分布状况,采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,分析淮河入海口土壤养分(有机质、速效氮和速效磷)指标和盐分质量分数的空间分布特征。结果表明:1)研究区有机质和速效氮总体贫乏,随距入海口越来越远,呈缓慢上升趋势,速效磷总体适量。土壤养分有明显的表聚现象,与河漫滩相比较,对应堤防外侧土壤有机质、速效氮变异深度偏低,速效磷差异不明显。2)北堤河漫滩、南堤河漫滩、北堤外和南堤外临界脱盐位置分别在距入海口3 200 m、2 800 m、3 400 m和600 m处,土壤盐分剖面主要为表聚型、低聚型和平衡型,其分布较为集中,分别位于重度盐渍化区、中度盐渍化区、轻度盐渍化及脱盐区。3)有机质与速效氮呈极显著正相关,二者与土壤盐分呈显著性负相关,速效磷与其他3个指标相关性均不显著。该结果可为淮河入海口盐渍土的分区、改良和合理利用提供参考。

关键词：苏北滨海土壤盐分土壤养分分布特征

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我国沿海防护林复合经营技术研究进展

世界林业研究 2021年第4期34卷 77-83页

作者：胡海波陈雪杨兵南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京210037 东海县自然资源和规划局江苏东海222300

沿海防护林是在沿海地区建立的以防护为主要目的的林木和灌木林,在防灾减灾、护岸固堤、生物多样性保护及景观美化等方面具有重要作用。目前,我国对沿海防护林复合经营的研究重点集中在复合经营模式配置、复合经营关键技术以及功能与效... 详细信息

沿海防护林是在沿海地区建立的以防护为主要目的的林木和灌木林,在防灾减灾、护岸固堤、生物多样性保护及景观美化等方面具有重要作用。目前,我国对沿海防护林复合经营的研究重点集中在复合经营模式配置、复合经营关键技术以及功能与效益等方面。文中通过总结我国既有沿海防护林复合经营模式和经营技术等研究成果,对今后海防林复合经营研究进行了展望:1)与乡村振兴等战略紧密结合,重视复合经营项目的规划布局;2)提升复合经营科技含量,进行新品种、新技术和新模式研发;3)开展复合经营技术综合应用研究,建立试验示范基地,提高其生态、经济和社会效益。

关键词：沿海防护林复合经营中国

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凤阳山典型林分土壤有机碳特征

东北林业大学学报 2022年第10期50卷 69-75页

作者：陈美玲赵友朋张金池王宇浩孟苗婧刘鑫李翀谢德晋南京林业大学林学院南京210037 南京林业大学南京210037 南京林业大学林学院、南方现代林业协同创新中心(南京林业大学)、江苏省水土保持与生态修复重点实验室(南京林业大学) 南京210037

2016年8月份,在浙江省凤阳山海拔1300~1400 m选取4种主要林分类型(常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、竹林)为研究对象,每种林分设置3个标准样地(20 m×20 m);用“S”型方法在每个标准样地内布设5个样点,按照2个土层深度(h)0 详细信息

2016年8月份,在浙江省凤阳山海拔1300~1400 m选取4种主要林分类型(常绿阔叶林、针阔混交林、杉木林、竹林)为研究对象,每种林分设置3个标准样地(20 m×20 m);用“S”型方法在每个标准样地内布设5个样点,按照2个土层深度(h)0

关键词：林分类型阔叶混交林针阔混交林杉木林竹林土壤理化性质土壤有机碳

城市污泥生物质炭和酸雨对麻栎苗木生长的影响

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东北林业大学学报 2022年第9期50卷 1-10页

作者：王宇浩刘鑫马仕林李沁宇张金池南京林业大学林学院南京210037 南京林业大学南京210037 南京林业大学林学院、南方现代林业协同创新中心(南京林业大学)、江苏省水土保持与生态修复重点实验室(南京林业大学) 南京210037

2018年10月份,选用1年生麻栎(Quercus acutissima Carruth)苗木移入盆栽,进行2个月的恢复后,选择50株恢复良好、长势一致的苗木为试验苗木。设置3种强度(pH分别为4.5、3.5、2.5)的酸雨,pH为7.0的雨水为对照;按照生物质炭占苗木栽培基质... 详细信息

2018年10月份,选用1年生麻栎(Quercus acutissima Carruth)苗木移入盆栽,进行2个月的恢复后,选择50株恢复良好、长势一致的苗木为试验苗木。设置3种强度(pH分别为4.5、3.5、2.5)的酸雨,pH为7.0的雨水为对照;按照生物质炭占苗木栽培基质体积比例设置4种添加生物质炭体积分数(0、10%、20%、30%)的苗木栽培基质;按照试验设计,对试验苗木进行酸雨和生物质炭交互作用的模拟处理试验;按照近12 a南京市月均降雨量的60%(最大酸雨频次)进行喷施,每盆每月喷施总量为1.75 L,每月喷施4次。试验处理1 a后,采集麻栎苗木叶片和根系,测定苗木生长速率、叶绿素质量分数、叶绿素荧光参数、根系活力、叶片及根系抗氧化酶活性;应用方差分析法、双因素方差分析法,分析城市污泥生物质炭、酸雨对麻栎苗木生长的影响。结果表明:在生长方面,生物质炭的添加显著提高了麻栎苗木的树高和基径增长率,且酸雨和生物质炭的交互作用对麻栎苗木树高和基径增长率的影响显著。在生理方面,酸雨和生物质炭的交互作用,对麻栎苗木叶绿素a质量分数(w_(a))、叶绿素b质量分数(w_(b))、w_(a)∶w_(b)、非光化学淬灭系数(Q_(N,P))、光化学淬灭系数(Q_(P))、实际光化学量子产量(Ф_((PSⅡ)))、叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶片过氧化物酶(POD)活性、根系超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响显著。生物质炭的添加对麻栎苗木的生长有显著的改良作用;而对在酸雨和生物质炭交互处理时的麻栎苗木,“pH为2.5的重度酸雨+添加生物质炭体积分数为10%”的交互处理、“pH为3.5的中度酸雨+添加生物质炭体积分数为20%”的交互处理,对麻栎苗木生长起到明显的促进作用。

关键词：麻栎苗木生长城市污泥生物质炭酸雨

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北亚热带麻栎林土壤植硅体碳储量研究

浙江农林大学学报 2021年第1期38卷 1-9页

作者：王霞胡海波程璨张帅陈建宇卢洪霖南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学江苏省水土保持与生态修复实验室江苏南京210037 江苏省句容市林场江苏句容212424

【目的】研究北亚热带麻栎Quercus acutissima林土壤植硅体碳(PhytOC)质量分数及剖面分布规律,探讨不同林龄麻栎林土壤植硅体碳储量的差异。【方法】以江苏省句容市不同林龄麻栎林土壤为研究对象,按照0~10、10~20、20~40、40~60 cm分层... 详细信息

【目的】研究北亚热带麻栎Quercus acutissima林土壤植硅体碳(PhytOC)质量分数及剖面分布规律,探讨不同林龄麻栎林土壤植硅体碳储量的差异。【方法】以江苏省句容市不同林龄麻栎林土壤为研究对象,按照0~10、10~20、20~40、40~60 cm分层取土壤样品,测定植硅体和植硅体碳质量分数,并估算麻栎林土壤植硅体碳储量。【结果】土壤有效硅质量分数为45.7~153.3 mg·kg−1,随土层深度增加而增大,各分层之间有效硅质量分数差异不显著,不同林龄麻栎林土壤有效硅质量分数差异显著(P<0.05)。幼龄林和成熟林土壤植硅体、植硅体碳和植硅体中有机碳质量分数均随土层深度增加先增大后减小,而中龄林则随土层深度增加而减小;不同林龄之间土壤植硅体、植硅体碳、植硅体中有机碳质量分数差异显著(P<0.05),而各土层之间差异均不显著。土壤植硅体碳和总有机碳质量分数比值(PhytOC/TOC)为0.36%~1.49%,大致随土层深度的增加而增大;不同土层之间PhytOC/TOC差异不显著,但各林龄之间差异显著(P<0.05)。土壤植硅体与植硅体碳质量分数之间呈极显著正相关关系(P<0.01),植硅体碳与有效硅质量分数之间无相关性;麻栎林土壤植硅体碳储量为1.15~1.47 t·hm−2,幼龄林、中龄林、成熟林土壤的植硅体碳储量占有机碳储量的比例分别为0.80%~1.50%、0.73%~1.10%、0.36%~0.67%,占比较小。【结论】受土壤理化性质、淋溶作用等的影响,植硅体和植硅体碳质量分数在不同林龄麻栎林土壤剖面中的分布具有一定的差异性。植硅体碳储量占有机碳储量的比例较小,但随土层深度的增加而增大,表明植硅体碳较其他形式的碳更加稳定。从时间尺度上来讲,植硅体碳汇是森林长期碳汇的重要组成部分。

关键词：森林生态学麻栎林土壤植硅体植硅体碳植硅体碳储量