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腐植酸基质缓释尿素对氮素淋失和氨挥发的阻控

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植物营养与肥料学报 2024年第4期30卷 801-811页

作者：徐宇帆申亚珍张文太岳艳军杨博兰徐灵颖赵旭新疆农业大学资源与环境学院新疆乌鲁木齐830052 中国科学院南京土壤研究所/土壤与农业可持续发展国家重点实验室/常熟农田生态系统国家野外科学观测研究站江苏南京210008 河南心连心化学工业集团股份有限公司河南新乡453731

[目的]基质缓释型氮肥(控失尿素)降低氮素释放的功能主要通过控失剂降低肥料中尿素的释放和在土壤中的转化而实现。腐植酸含有大量功能基团,施入土壤后可减少氮素的转化。本研究尝试了用腐植酸替代部分控失剂来改善基质缓释型氮肥对氮... 详细信息

[目的]基质缓释型氮肥(控失尿素)降低氮素释放的功能主要通过控失剂降低肥料中尿素的释放和在土壤中的转化而实现。腐植酸含有大量功能基团,施入土壤后可减少氮素的转化。本研究尝试了用腐植酸替代部分控失剂来改善基质缓释型氮肥对氮素的固持功能。[方法]共采集了6种氮肥进行试验,包括普通尿素(urea,U)、控失剂添加比例分别为4%、6%、8%的3个基质缓释氮肥(LU1、LU2、LU3,LU-Loss-control urea),以3.5%腐植酸等量替代LU2处理中的控失剂制备的腐植酸基质缓释氮肥(humic acid/loss-control urea,HLU),以及添加了抗结剂(主要成分为纳米碳粉)的腐植酸基质缓释氮肥(humic acid/loss-control urea with antisetting agent added,HLUA)。室内淋溶试验以不添加氮肥为对照,将6个肥料样品埋入土壤后,连续15天收集淋洗液,分析全氮、硝态氮和铵态氮含量,并采用氨气检测管法测定氨挥发速率。采用傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)和X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)、热重分析(thermogravimetric analysis,TG)、比表面积吸附(Brunauer-Emmett-Teller,BET),分析了控失剂、尿素、基质缓释尿素和腐植酸基质缓释尿素的化学结构、孔隙结构以及热性质。[结果]随着控失剂(control release agent,CLA)含量的增加,基质缓释尿素对氮素的固持作用增强,淋失和氨挥发量降低。与尿素(U)相比,LU1、LU2、LU3、HLU、HLUA的全氮累积淋溶量分别降低了24.5%、32.2%、34.9%、31.5%和32.2%,累积氨挥发量分别降低了13.1%、24.3%、27.1%、28.0%和29.5%。HLU、HLUA处理的氮素淋失和氨挥发量与LU2处理没有显著差异。化学结构表征分析表明,控失剂的主要成分凹凸棒土和腐植酸都与尿素形成了强度相当的分子间氢键,纳米碳粉与尿素间无氢键形成。在腐植酸基质缓释尿素中加入少量防结剂纳米碳粉,对其分子内氢键强度、热稳定性以及氮素淋失和氨挥发特征均没有显著影响。[结论]在尿素中加入腐植酸、控失剂和防结剂制备的腐植酸基质缓释尿素,不仅加工和储存中不易粘连,具有较低的氮素淋失和氨挥发损失风险,还可作为一种兼具改良障碍土壤的多功能缓释肥料使用。

关键词：基质缓释肥料腐植酸尿素缓释肥料氮素损失氨挥发

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阿克达拉大气本底站地表辐射收支特征

干旱区地理 2024年第6期47卷 942-952页

作者：吴彩云何清谢翔新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830046 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站/中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地/新疆维吾尔自治区沙漠气象与沙尘暴重点实验室/中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地新疆乌鲁木齐830002 中国气象局乌兰乌苏生态与农业气象试验站乌兰乌苏生态与农业气象新疆野外科学观测研究站新疆石河子832003 阿克达拉区域大气本底站新疆阿勒泰836500

地表辐射收支变化影响区域乃至全球气候,利用阿克达拉大气本底站基准辐射观测系统的2021年11月1日至2022年10月31日地表辐射四分量数据,分析阿克达拉大气本底站地表辐射与反照率的变化特征。结果表明:(1)太阳总辐射年曝辐量为5772.74 MJ... 详细信息

地表辐射收支变化影响区域乃至全球气候,利用阿克达拉大气本底站基准辐射观测系统的2021年11月1日至2022年10月31日地表辐射四分量数据,分析阿克达拉大气本底站地表辐射与反照率的变化特征。结果表明:(1)太阳总辐射年曝辐量为5772.74 MJ·m^(-2)。太阳总辐射曝辐量的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季,不同月份太阳总辐射和反射短波辐射日峰值集中在11:00—12:00,地面长波辐射日峰值集中在12:00—13:00,大气逆辐射日峰值出现时间没有明显规律。(2)净收入辐射最大值主要出现在正午,净支出辐射最大值出现时间主要在日落时。(3)降雨对太阳总辐射、反射短波辐射、地面长波辐射、地表反照率具有削弱作用,降雪过程太阳总辐射受到削弱,降雪后地面积雪导致地表反照率增大,地面反射短波辐射增强,日间地面长波辐射和地面净辐射减弱,由于雪对地面的保温作用,夜间地面长波辐射较降雪前增强;降雨与降雪均对大气逆辐射具有增强作用。(4)雨天地表反照率最小值为0.16;当积雪深度达到5 cm时,地表反照率可达0.96,新雪地表反照率大于老雪,且稳定积雪的地表反照率日均值在0.72~0.88。

关键词：阿克达拉大气本底站地表辐射收支地表反照率积雪反照率

不同刈割时间对南北疆油莎豆根际土壤养分和盐基离子含量的影响

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草原与草坪 2024年第1期44卷 113-121页

作者：杜艺张玉林柴旭田马兴羽李向义鲁艳张志浩曾凡江中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐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 中国科学院大学北京100049 新疆大学生态与环境学院新疆乌鲁木齐830046

【目的】探究不同刈割时间对南北疆油莎豆(Cyperus esculentus)根际土壤养分和盐基离子的影响。【方法】2021年5月15日在南疆莎车县北疆阜康市种植油莎豆,分别于播种后第78、91、106和124天采集油莎豆根际土壤样品进行养分和盐基离子分... 详细信息

【目的】探究不同刈割时间对南北疆油莎豆(Cyperus esculentus)根际土壤养分和盐基离子的影响。【方法】2021年5月15日在南疆莎车县北疆阜康市种植油莎豆,分别于播种后第78、91、106和124天采集油莎豆根际土壤样品进行养分和盐基离子分析测定。【结果】采样点和刈割时间显著影响了油莎豆根际土壤的pH(P新疆区域推广种植油莎豆提供理论依据。

关键词：刈割时间根际土土壤养分盐基离子

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南疆地区主要城市CO特征分析及其影响研究

环境科学学报 2024年第2期44卷 273-286页

作者：范旭雨晨何清赵竹君马明杰新疆大学生态与环境学院乌鲁木齐830017 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆维吾尔自治区沙漠气象与沙尘暴重点实验室乌鲁木齐830002 石河子气象局石河子832000

利用2020—2022年中国生态环境监测总站逐小时一氧化碳(CO)和臭氧(O_(3))数据,结合中国气象局环境监测数据及全球资料同化系统(GDAS)数据,使用随机森林(RF)模型、相关性分析、潜在贡献源因子法(PSCF)、浓度权重轨迹法(CWT)分析了南疆地... 详细信息

利用2020—2022年中国生态环境监测总站逐小时一氧化碳(CO)和臭氧(O_(3))数据,结合中国气象局环境监测数据及全球资料同化系统(GDAS)数据,使用随机森林(RF)模型、相关性分析、潜在贡献源因子法(PSCF)、浓度权重轨迹法(CWT)分析了南疆地区主要城市的CO浓度变化趋势与潜在来源.结果表明:(1)在近3年期间南疆除库尔勒外各主要城市的CO浓度有一定程度的上升趋势,且在2021年变化较为明显,其浓度年平均值排序为喀什((1.10±4.21)mg·m^(-3))>和田((1.06±3.07)mg·m^(-3))>阿克苏((0.78±2.13)mg·m^(-3))>阿图什((0.66±2.69)mg·m^(-3))>库尔勒((0.47±0.71)mg·m^(-3)).南疆5座城市之间,CO浓度月变化幅度最大的城市为喀什,最高值为1月的2.469 mg·m^(-3),最低值为6月的0.436mg·m^(-3);变化幅度最小的为库尔勒,最高值为1月的0.726 mg·m^(-3);最低值为9月的0.233 mg·m^(-3).除库尔勒外,其余城市CO浓度低值集中于夏季,高值出现于冬季采暖期,季节变化符合秋冬高、春夏低的特征.南疆各主要城市CO浓度的日变化呈明显的双峰型,在10:00—11:00与23:00—3:00达到峰值,在7:00—8:00与17:00—18:00达到底值.(2)由随机森林模型与相关性分析可知,平均气温对南疆城市的CO浓度变化影响最为显著,CO浓度与平均气压、平均相对湿度呈正相关,与平均气温、最小能见度、平均风速呈负相关.(3)由PSCF与CWT分析可知,库尔勒、和田的CO潜在源区主要受境内当地周边短距离输送范围的影响,阿克苏、阿图什、喀什的潜在源区主要受吉尔吉斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗等国家输送CO的影响.

关键词： CO浓度后向轨迹南疆地区潜在源分析

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不同管理措施和栽培基质对盆栽沙葱的影响

中国农学通报 2024年第16期40卷 43-48页

作者：严子柱姚泽姜生秀徐高兴王军增甘肃省荒漠化综合防治重点实验室兰州730070 甘肃民勤荒漠草地生态系统国家野外科学观测研究站甘肃民勤733000 甘肃省沙生植物工程技术研究中心兰州730070

为探索沙葱人工栽培技术,按照多因子裂区试验设计进行播种和栽培试验,将不同配比沙土和黏土作为栽培基质装入陶制花盆,并将沙葱种子按处理与不处理进行分区,观测沙葱的出苗率和苗高。同时选定沙土和黏土配比为1:1的栽培基质为研究对象,... 详细信息

为探索沙葱人工栽培技术,按照多因子裂区试验设计进行播种和栽培试验,将不同配比沙土和黏土作为栽培基质装入陶制花盆,并将沙葱种子按处理与不处理进行分区,观测沙葱的出苗率和苗高。同时选定沙土和黏土配比为1:1的栽培基质为研究对象,将1年生沙葱苗移栽至陶制花盆,培育1年后进行松土、不松土及不同灌水处理试验,观测沙葱鲜生物量和株高。结果表明,种子处理对沙葱出苗影响很大,进行过处理的沙葱种子出苗率显著高于未处理过种子的出苗率(P0.01);灌水处理对沙葱株高生长影响较大,灌水量为600 mL/次的处理株高生长量大,但与灌水量为800 mL的差异不显著(P>0.05),与其他处理差异均显著(P<0.05)。

关键词：沙葱栽培基质种子松土灌水量

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不同油莎豆品种在南疆的适应性研究

草原与草坪 2024年

作者：杜艺张玉林张晴晴鲁艳曾凡江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大学生态与环境学院中国科学院新疆生态与地理研究所新疆荒漠植物根系生态与植被修复重点实验室中国科学院大学中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室干旱区生态安全与可持续发展重点实验室

【目的】通过对18个引进油莎豆(Cyperus esculentus)品种与南疆本地品种的农艺性状和产量进行对比研究。【方法】通过19个油莎豆品种[吉油豆(JYD) (8、9、12、13、14、15、18、21、23、24、25、26、38)；吉莎 (JS) (12、14)；策勒 (CL)... 详细信息

【目的】通过对18个引进油莎豆(Cyperus esculentus)品种与南疆本地品种的农艺性状和产量进行对比研究。【方法】通过19个油莎豆品种[吉油豆(JYD) (8、9、12、13、14、15、18、21、23、24、25、26、38)；吉莎 (JS) (12、14)；策勒 (CL) (1、2、3)]；南疆54团本土品种“丰产2号(FC-2)”的种植，对农艺性状(株高、分蘖数、叶面积和千粒重等)和产量(地上和地下生物量、根生物量)进行研究。本试验在2023年5月1日种植19个油莎豆品种，于2023年9月15日(生物量最大)测量生长特征，采收地上植物、地下块茎和根系样品进行测定。【结果】JYD-23的出苗率显著高于JYD-12、JYD-25、CL-1、CL-2和FC-2。JS-12的千粒重、叶面积和比叶面积显著高于JYD-21、JYD-12和JYD-14。JYD-13的饲草鲜重和干重显著高于FC-2。CL-3的根的鲜重和干重显著高于JYD-23和FC-2。JYD-21的分蘖数显著高于JYD-9、JYD-18、JYD-26、JYD-21、JYD-15、JS-14、JYD-8、JS-12、JYD-25、JYD-24、JYD-12、JYD-14、CL-1、CL-2、JYD-13和FC-2。JYD-9的块茎鲜重和块茎干重均显著高于JYD-18、JYD-21、JYD-15、JYD-8、JYD-25、JYD-24、JYD-12、JYD-14、CL-3、JYD-13和FC-2。并通过计算19个油莎豆品种的农艺性状及产量的隶属函数值，进行综合评价。【结论】综合考虑，CL-3、JYD-13、JYD-21和JYD-9最优于南疆54团本土品种“丰产2号(FC-2)”，可在南疆区域示范推广，但种植时间较短，还需要继续进行观察研究。

关键词：油莎豆农艺性状生物量隶属函数

海南岛热带次生草地生物多样性变化的气候驱动效应

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生态学报 2024年

作者：查苏娜吴桂林周璋吴建辉张涛农寿千陈德祥中国林业科学研究院热带林业研究所海南尖峰岭森林生态系统国家野外科学观测研究站南京林业大学中国林业科学研究院热带林业研究所试验站海南省林业科学研究院(海南省红树林研究院)

草地物种多样性与气候密切相关，前人的研究主要集中在北方次生草地生态系统，而南方热带次生草地物种多样性与气候的关系尚不清楚。本研究基于海南岛6个市县43个30 m×30 m热带次生草地样地的物种基本信息，分析海南岛主要热带次生草... 详细信息

草地物种多样性与气候密切相关，前人的研究主要集中在北方次生草地生态系统，而南方热带次生草地物种多样性与气候的关系尚不清楚。本研究基于海南岛6个市县43个30 m×30 m热带次生草地样地的物种基本信息，分析海南岛主要热带次生草地植被物种组成与物种多样性指数，结合Worldclim数据库中提取的19个表征温度和降水的气候变量，探究物种多样性与气候因子的关系，揭示海南岛热带次生草地物种多样性的气候驱动因素。结果表明：海南岛热带次生草地物种丰富度与昼夜温差月均值（BIO2）、等温性（BIO3）和气温年较差（BIO7）显著正相关（P草地丰富度、Simpson指数和Shannon-Wiener指数均无显著相关关系（P>0.050）。本研究结果说明海南岛热带次生草地已经形成了对热带长期高温的气候适应性，当气温出现剧烈波动，或者出现极端低温条件下，热带草地的物种多样性将受到显著的影响。本研究结果可为探索热带次生草地物种多样性对气候的响应研究提供参考依据。

关键词：次生草地物种多样性温度降水

水体沉积物对普通小球藻生长的影响模拟试验研究

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人民长江 2024年

作者：何立乐朱小雪张振华曲靖师范学院生物资源与食品工程学院云南高原生物资源保护与利用研究中心中国科学院西北高原生物研究所青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院西北高原生物研究所适应与进化重点实验室

除了化学因素外，水体物理性质因素也能有效影响普通小球藻的生长。本文采用纯石英砂模拟水体沉积物，用正交实验法分析了扰动速率、固液比和沉积物粒径等三种水体因素对普通小球藻生长的物理效应。单因素方差分析结果表明扰动速率和固... 详细信息

除了化学因素外，水体物理性质因素也能有效影响普通小球藻的生长。本文采用纯石英砂模拟水体沉积物，用正交实验法分析了扰动速率、固液比和沉积物粒径等三种水体因素对普通小球藻生长的物理效应。单因素方差分析结果表明扰动速率和固液比在0.05水平上对普通小球藻生物量均具有显著性影响，扰动速率和粒径在0.05水平上对普通小球藻特定生长率均具有显著性影响。影响普通小球藻最大生物量的优势条件为100 r/min扰动速率、125 g/L固液比和10-20 M粒径，生物量浓度为8×106cell/mL，影响普通小球藻最小生物量的优势条件为150 r/min扰动速率、125 g/L固液比和30-40 M粒径，生物量浓度为2.4×106cell/mL。在一定的扰动速率下，粒径和固液比可能对特定生长率存在较强交互作用影响。另外，SEM显示较强的扰动速率能使普通小球藻外在形态椭圆化，并对生物量的增长产生影响。因此，研究认为可以试图通过改变水体扰动速率、固液比和沉积物粒径等水沉积物条件实现对普通小球藻生长的宏观调控。

关键词：普通小球藻物理因素正交实验生物量

新疆天山1990-2050年生态系统服务功能及安全格局

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中国地质 2024年

作者：陈武迪刘晓煌李洪宇孙兴丽王玉刚刘晓洁邢莉圆王然雒新萍王超赵宏慧河北地质大学自然资源资产资本研究中心中国地质大学(武汉)环境学院中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室自然资源要素耦合过程与效应重点实验室中国科学院阜康荒漠生态系统国家野外科学观测站中国科学院地理科学与资源研究所

【研究目的】在全球气候变化和人类活动不断扩展的背景下，自然生态系统及其提供的服务功能面临着日益严重的威胁和衰退。为了应对这一挑战，确定并保护那些对生态可持续性具有重大价值的关键地点变得至关重要。生态安全格局是指一种全... 详细信息

【研究目的】在全球气候变化和人类活动不断扩展的背景下，自然生态系统及其提供的服务功能面临着日益严重的威胁和衰退。为了应对这一挑战，确定并保护那些对生态可持续性具有重大价值的关键地点变得至关重要。生态安全格局是指一种全面策略和方法，旨在保障区域生态可持续性。【研究方法】本研究基于In-VEST模型、PLUS模型和电路理论等，对西北干旱区天山地区生态系统服务与生态安全格局(ESP)的动态变化进行了评价。【研究结果】结果表明，1990-2050年土地利用类型(LUCC)空间分布上基本稳定。近30年来总转换面积为32.52×103km2，主要是荒地和草地之间的转化。与2020年相比，2050年自然增长(ND)、生态保护(EP)和城市发展(UD)情景下的土地总转换面积分别为21.43×103km2、23.09×103km2、22.87×103km2，其中林地面积净增加的最多，主要由草地转化而成。EP情景下林地、草地和水体面积增加。其他两种情景下建设用地和耕地面积大幅扩大。与ND和UD情景相比，EP情景的生态系统服务功能更大。1990-2050天山地区ESP存在明显的空间差异，较大的生态源和较小的阻力廊道主要分布在天山地区生态系统服务功能较高的中部和北部。相反，破碎的生态源和较大的抗性廊道大多分布在被沙地、裸地或山地阻隔的西部地区。而东南部为荒漠地区，没有生态源，缺乏生态廊道。近30年来，生态源区面积减少了1.84×103km2，呈现破碎化趋势，生态网络更加复杂。与2020年相比，2050年EP情景下的生态源面积和夹点面积分别增加10.53×103km2和0.11×103km2，生态障碍带点面积减少0.38×103km2。除EP场景外，其余两种情景的生态源面积也有所增加，但低于EP场景。【结论】生态保护情景在塑造LUCC的过程中起到了至关重要的作用，对维护生态安全和生态系统的完整性具有极大的意义。

关键词：土地利用类型模拟生态系统服务地质调查工程生态安全格局电路理论