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新疆农田和荒漠生态系统土壤有机碳储量及其影响因素

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生态学报 2024年第14期44卷 6174-6185页

作者：杨洋张心昱苏文郭学兵唐新斋李向义李新虎马健中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 河北建筑工程学院市政与环境工程系张家口075000 中国科学院大学资源与环境学院北京100101 中国科学院新疆生态与地理研究所乌鲁木齐830011 河北省水质工程与水资源综合利用重点实验室张家口075000

基于中国生态系统研究网络(cern)长期监测数据,选取新疆维吾尔自治区代表暖温带干旱区的绿洲农田生态系统(阿克苏站)、代表暖温带荒漠区(策勒站)以及温带荒漠区(阜康站)的绿洲农田和荒漠生态系统综合观测场、辅助观测场和农户调查点2005... 详细信息

基于中国生态系统研究网络(cern)长期监测数据,选取新疆维吾尔自治区代表暖温带干旱区的绿洲农田生态系统(阿克苏站)、代表暖温带荒漠区(策勒站)以及温带荒漠区(阜康站)的绿洲农田和荒漠生态系统综合观测场、辅助观测场和农户调查点2005—2020年0—100 cm土层的土壤有机碳(SOC)储量数据,分析新疆农田和荒漠生态系统SOC储量的影响因素。研究结果表明,2005—2020年0—100 cm土层SOC总储量平均值为阿克苏站(5.17 kg/m^(2))>阜康站(4.20 kg/m^(2))>策勒站(2.96 kg/m^(2))。0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm土层的SOC分别约占0—100 cm土层储量的27.3%—35.3%、23.1%—24.6%和15.8%—17.5%。在阿克苏站,施肥量最高、灌溉量最低的农户调查点SOC储量最高;而在策勒站和阜康站,农户调查点和辅助观测场的施肥和灌溉措施分别最有利于提高SOC储量。总体来看,土壤含水量、地上生物量与SOC储量呈正相关关系;年平均气温与0—40 cm土层的SOC储量呈负相关关系。在单一生态站的生态系统尺度,年平均气温与SOC储量相关性不显著;地上生物量与策勒站和阜康站的SOC储量呈正相关关系,但是与阿克苏站0—40 cm土层的SOC储量呈负相关关系;施纯钾量与策勒站0—60 cm土层的SOC储量呈正相关关系,但与阜康站40—100 cm土层的SOC储量呈负相关关系。总之,与自然状态下的荒漠和农田不施肥相比,灌溉和施肥的农田管理措施有利于增加干旱区SOC储量。不同生态站要根据自身区域特点制定合理的农田管理模式,以维持较高的SOC储量。

关键词：土壤有机碳储量气象因素长期监测数据农田和荒漠生态系统干旱区

新疆农田和荒漠生态系统土壤有机碳储量及影响因素分析

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生态学报 2024年

作者：杨洋张心昱苏文郭学兵唐新斋李向义李新虎马健中国科学院新疆生态与地理研究所河北省水质工程与水资源综合利用重点实验室河北建筑工程学院市政与环境工程系中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室中国科学院大学资源与环境学院

基于中国生态系统研究网络（cern）长期监测数据，选取新疆维吾尔自治区代表暖温带干旱区的绿洲农田生态系统（阿克苏站）、代表暖温带荒漠区（策勒站）以及温带荒漠区（阜康站）的绿洲农田和荒漠生态系统综合观测场、辅助观测场和农户... 详细信息

基于中国生态系统研究网络（cern）长期监测数据，选取新疆维吾尔自治区代表暖温带干旱区的绿洲农田生态系统（阿克苏站）、代表暖温带荒漠区（策勒站）以及温带荒漠区（阜康站）的绿洲农田和荒漠生态系统综合观测场、辅助观测场和农户调查点2005—2020年0—100 cm土层的土壤有机碳（SOC）储量数据，分析新疆农田和荒漠生态系统SOC储量的影响因素。研究结果表明，2005—2020年0—100 cm土层SOC总储量平均值为阿克苏站（5.17 kg/m2）>阜康站（4.20 kg/m2）>策勒站（2.96 kg/m2）。0—20 cm、20—40 cm、40—60 cm土层的SOC分别约占0—100 cm土层储量的27.3%—35.3%、23.1%—24.6%和15.8%—17.5%。在阿克苏站，施肥量最高、灌溉量最低的农户调查点SOC储量最高；而在策勒站和阜康站，农户调查点和辅助观测场的施肥和灌溉措施分别最有利于提高SOC储量。总体来看，土壤含水量、地上生物量与SOC储量呈正相关关系；年平均气温与0—40 cm土层的SOC储量呈负相关关系。在单一生态站的生态系统尺度，年平均气温与SOC储量相关性不显著；地上生物量与策勒站和阜康站的SOC储量呈正相关关系，但是与阿克苏站0—40 cm土层的SOC储量呈负相关关系；施纯钾量与策勒站0—60 cm土层的SOC储量呈正相关关系，但与阜康站40—100 cm土层的SOC储量呈负相关关系。总之，与自然状态下的荒漠和农田不施肥相比，灌溉和施肥的农田管理措施有利于增加干旱区SOC储量。不同生态站要根据自身区域特点制定合理的农田管理模式，以维持较高的SOC储量。

关键词：土壤有机碳储量气象因素长期监测数据农田和荒漠生态系统干旱区

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cern分布式土壤样品长期保存系统的构建

土壤学报 2022年第6期59卷 1469-1478页

长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,... 详细信息

长期保存的土壤样品是国家科技基础支撑条件的重要组成部分,对于土壤及环境长期变化研究和科学数据开放共享等具有重要价值。近年来,随着我国对农业和生态环境科技投入的不断增长,土壤调查强度逐步增大,土壤样品积累速度明显加快,因此,亟需相关的标准规范来指导土壤样品的长期保存。在国家标准《土壤质量土壤样品长期和短期保存指南》(GB/T 32722—2016)的基础上,结合“十三五”期间cern分布式土壤样品长期保存系统建设经验,本文对土壤样品保存管理策略、土壤样品保存条件要求和土壤样品信息管理系统进行了介绍,以期为我国土壤样品长期标准化保存,以及第三次全国土壤普查样品库建设提供参考。

关键词：土壤保存土壤样品管理土壤样品编码保存条件土壤长期监测

稻草覆盖对亚热带红壤旱坡地玉米旱期生长的生理调节作用及其产量效应

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生态与农村环境学报 2007年第4期23卷 18-23,56页

作者：刘迎新王凯荣谢小立苏衍涛中国科学院亚热带农业生态研究所桃源农田生态系统国家科学观测研究站

对不同稻草覆盖量处理下亚热带旱坡地红壤水分、温度变化和玉米不同生育期生理指标值的测定结果表明,在有旱无灾年份,稻草覆盖可以明显地缓解表层(0—10 cm)土壤含水量减少和调节土壤温度。稻草覆盖可减轻玉米旱害,其效果随着覆盖量的... 详细信息

对不同稻草覆盖量处理下亚热带旱坡地红壤水分、温度变化和玉米不同生育期生理指标值的测定结果表明,在有旱无灾年份,稻草覆盖可以明显地缓解表层(0—10 cm)土壤含水量减少和调节土壤温度。稻草覆盖可减轻玉米旱害,其效果随着覆盖量的加大而越明显,但受干旱程度和生育期影响。拔节期遇旱,稻草覆盖可以维持玉米的生理活性,覆盖稻草15 ***-2处理与其他处理之间存在显著性差异;但随生育期的推移和后期降雨频度的增加,各处理间玉米生理指标值差异减小,灌浆期和成熟期差异不明显。稻草覆盖可以增加玉米生物量和籽粒产量,覆盖稻草15 ***-2处理(T3)生物量最大,覆盖稻草5 ***-2处理(T1)产量最高,其原因主要是受旱时期为拔节期,造成处理T3贪青生长,但对处理T1后期生理机制影响不大。

关键词：稻草覆盖红壤旱坡地土壤水分生理指标夏玉米

川中丘陵区典型小流域旱地地温数据集（1997–2021年）

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中国科学数据(中英文网络版) 2023年第3期 238-249页

作者：高美荣王艳强况福虹章熙锋中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站

下垫面温度（地表温度）和不同深度的土壤温度统称地温，它的变化和变化规律是大气与陆地表面能量和物质交换的综合表征，因此地温是土壤热力状况的重要参量。四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站（简称盐亭站，代码YGA）位于... 详细信息

下垫面温度（地表温度）和不同深度的土壤温度统称地温，它的变化和变化规律是大气与陆地表面能量和物质交换的综合表征，因此地温是土壤热力状况的重要参量。四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站（简称盐亭站，代码YGA）位于亚热带四川盆地农业生态区，是中国生态系统研究网络（Chinese Ecosystem Research Network, cern）和国家科技基础条件平台布局在该生态区域的农田生态系统试验观测与研究平台。本数据集是基于盐亭站综合气象观测场长期的自动站观测数据和人工观测数据整理计算而成，共包括4个数据文件，分别是自动站每日逐时地温数据（1997–2021）、自动站逐日地温统计数据（2004–2021）、自动站地温度月值统计数据（2004–2021）和人工观测地表温度日值与月值数据（2004–2021），数据量约8.85 MB。地温为野外台站联网观测指标，其观测仪器、数据获取过程和数据质控执行统一的相关规范和标准，确保地温数据的可靠性和可比性。长时间序列、多层次地温数据的积累，可为生态系统的能量物质交换、环境变化响应科学研究以及盆地农业主体区域在耕地质量评估和粮食安全方面的应用研究提供科学数据支撑。

关键词：川中丘陵区盐亭站旱地地温

川中丘陵区典型小流域旱地地温数据集(1997-2021年)

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中国科学数据:中英文网络版 2023年第3期8卷 232-243页

作者：高美荣王艳强况福虹章熙锋中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041 四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站成都610041

下垫面温度(地表温度)和不同深度的土壤温度统称地温,它的变化和变化规律是大气与陆地表面能量和物质交换的综合表征,因此地温是土壤热力状况的重要参量。四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站(简称盐亭站,代码YGA)位于亚热带四... 详细信息

下垫面温度(地表温度)和不同深度的土壤温度统称地温,它的变化和变化规律是大气与陆地表面能量和物质交换的综合表征,因此地温是土壤热力状况的重要参量。四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站(简称盐亭站,代码YGA)位于亚热带四川盆地农业生态区,是中国生态系统研究网络(Chinese Ecosystem Research Network,cern)和国家科技基础条件平台布局在该生态区域的农田生态系统试验观测与研究平台。本数据集是基于盐亭站综合气象观测场长期的自动站观测数据和人工观测数据整理计算而成,共包括4个数据文件,分别是自动站每日逐时地温数据(1997–2021)、自动站逐日地温统计数据(2004–2021)、自动站地温度月值统计数据(2004–2021)和人工观测地表温度日值与月值数据(2004–2021),数据量约8.85 MB。地温为野外台站联网观测指标,其观测仪器、数据获取过程和数据质控执行统一的相关规范和标准,确保地温数据的可靠性和可比性。长时间序列、多层次地温数据的积累,可为生态系统的能量物质交换、环境变化响应科学研究以及盆地农业主体区域在耕地质量评估和粮食安全方面的应用研究提供科学数据支撑。

关键词：川中丘陵区盐亭站旱地地温

长期不同养分投入对土壤养分和水稻生产持续性的影响

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生态学报 2009年第6期29卷 3059-3065页

作者：尹春梅谢小立钟石仑中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125 cern桃源农田生态系统国家科学观测研究站桃源415700 湖南省桃江县农业局桃江413400

以中国科学院桃源农业生态试验站15a长期田间定位试验为研究对象,分析了不同养分投入对稻田土壤养分和水稻产量可持续性的影响。结果表明,化肥与系统内循环的有机物料循环的肥力效力和产量效应基本一致,有机物料循环更有利于土壤有机质... 详细信息

以中国科学院桃源农业生态试验站15a长期田间定位试验为研究对象,分析了不同养分投入对稻田土壤养分和水稻产量可持续性的影响。结果表明,化肥与系统内循环的有机物料循环的肥力效力和产量效应基本一致,有机物料循环更有利于土壤有机质和氮素的积累;在不同养分投入下,土壤耕层有机质和全氮均呈上升趋势,年均增长率分别为1.5%～5.8%和2.5%～9.4%;与试验前相比,不同养分投入耕层磷素变动幅度在-18.3%到30%之间,钾素养分有所亏缺,下降幅度在8.1%～22.6%之间;通过可持续性指数的分析得出,土壤N素养分的可持续性对化肥的依赖性较大,而P、K养分的可持续性则对有机肥的依赖性更高。稻田生态系统具有良好的自维持能力,系统内有机物循环有利于提高稻谷产量的稳定性和可持续性。

关键词：养分投入土壤肥力产量可持续性指数

江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化及其调控研究

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农业现代化研究 2008年第6期29卷 676-679页

作者：谢小立尹春梅宋颖帕陈安磊中国科学院亚热带农业生态研究所湖南长沙410125 cern桃源农田生态系统国家科学观测研究站湖南桃源415700

通过对湘北红壤丘岗区复合农业生态系统水环境要素10年定位观测研究，探讨了我国江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化需求分布与开发状况：该区域雨水资源丰富，可利用潜力大，但雨水有季节性富余和亏缺，尤其丘岗复合农业生态系统晚稻... 详细信息

通过对湘北红壤丘岗区复合农业生态系统水环境要素10年定位观测研究，探讨了我国江南丘岗复合农业生态系统雨水资源化需求分布与开发状况：该区域雨水资源丰富，可利用潜力大，但雨水有季节性富余和亏缺，尤其丘岗复合农业生态系统晚稻容易遭遇伏旱（缺水281．7mm）。丘岗坡地降雨径流的时间集中（4～7月）与高产径流量（平均18．3×10^4m^3／km^2．a）为区域集雨利用提供可靠来源。但由于该区域所属红壤土质，土壤持水能力强，有效含水量低，集水调蓄设施局限性，以及坡地的混乱开发而导致雨水资源浪费大、利用率低，加剧了农业用水矛盾。文章为区域雨水资源的调控提出了建设性的调控管理方略：一是通过调整坡地利用结构与布局，即人工林占30％，人工草地占15％，果药茶园占30％，耕地占20％；二是加强水体工程设施建设，增加现有水库容量，使区域雨水资源利用更为科学合理；三是推广高效灌溉和覆盖技术，提高水资源利用率。

关键词：雨水资源利用限制调控策略复合农业生态模式

灌溉模式对红壤稻田土壤环境及水稻产量的影响

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农业工程学报 2010年第6期26卷 26-31页

作者：尹春梅谢小立中国科学院亚热带农业生态研究所长沙410125 中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室长沙410125 桃源农田生态系统国家野外科学观测研究站桃源415700

为优化红壤丘陵区水稻生产的水分管理模式,以中国科学院桃源农业生态试验站长期田间定位试验为研究对象,模拟分析了江南红壤丘陵区4种不同灌溉模式对稻田的土壤环境及系统生产力的影响。结果表明,土壤环境方面,雨养稻田与模拟节水灌溉相... 详细信息

为优化红壤丘陵区水稻生产的水分管理模式,以中国科学院桃源农业生态试验站长期田间定位试验为研究对象,模拟分析了江南红壤丘陵区4种不同灌溉模式对稻田的土壤环境及系统生产力的影响。结果表明,土壤环境方面,雨养稻田与模拟节水灌溉相比,水稻生育期白天平均土壤温度高0.3～0.5℃;长期淹灌红壤稻田土壤体积质量相对较低,土壤蓄水能力较强,有利于土壤有机质的累积和氮素质量分数的提高,淹灌表层(0～20cm)土壤全氮质量分数较雨养和湿灌分别高10.8%和8.8%,土壤有机质质量分数分别高7.0%和6.1%。由于江南丘陵区降雨资源丰富,早稻期间雨量充沛,处理间早稻产量差异主要来自不同灌溉模式下土壤环境尤其是土壤养分条件的改变;晚稻期间,水分则成为水稻产量提高的限制因子,雨养区晚稻产量显著低于其他灌溉处理。相对于其他水分管理模式,红壤双季稻田淹水灌溉模式能够获得更高的水稻产量。

关键词：灌溉土壤测定作物产量红壤丘陵区土壤环境