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[期刊] 自然资源学报
[作者]
马玉芳 蔡立群 张仁陟
应用甘肃农业大学定西旱农综合试验站的2001—2008年长期定位实验数据对DNDC模型进行验证,4个处理的相对误差均小于±10%,均方根误差在6.41%~12.96%之间,模型模拟值与实测值表现出较强的一致性,证明DNDC在模拟预测该地区土壤有机碳储量上是可行的。对定位试验的4个处理的长期(100 a)模拟表明,免耕覆盖秸秆(NTS)和传统耕作+秸秆还田(TS)能够较大幅度地提高土壤有机碳含量,其土壤有机碳含量分别较初始值增加了74.76%和71.13%,免耕(NT)处理下土壤有机碳含量增加了39.18%,趋势较为平缓。而传统耕作不覆盖(T)处理下土壤有机碳呈下降趋势,较初始值减少了35.54...
关键词：
土壤 土壤有机碳 DNDC模型 耕作方式
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李悦 郭李萍 谢立勇 黄树青 徐玉秀 赵迅
【目的】研究与探索不同农作管理措施对东北农业土壤有机碳的影响,为东北地区高产高效低碳农业及可持续发展提供科学依据。【方法】不同农作管理措施能够影响土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)的未来变化,该研究基于东北地区4个长期定位试验站点(黑龙江省哈尔滨站点、吉林省公主岭站点、吉林省德惠站点、辽宁省沈阳站点)的试验数据,用站点的实测作物产量和SOC双标准对DAYCENT模型进行校验。DAYCENT模型调整的相关参数包括作物参数、耕作方式参数、施肥参数、收获参数和有机肥参数等,在对所选试验站点的长期定位试验结果校验后,利用已校验的各项参数,对模型模拟情况进行验证,发现模型模拟值...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
邱建军 王立刚 李虎 唐华俊 Eric Van Ranst
【目的】探求土壤有机碳含量对作物产量的影响,以期为保障国家粮食安全和耕地持续利用与管理提供决策依据。【方法】利用农田生态系统生物地球化学模型DNDC,针对中国东北、华北、西北、中南、华东和西南6个典型农业区域,每个区域选择各自典型的种植模式和现行的农田管理措施,在各自特定的土壤和气候条件下,输入并运行模型,模拟考察在其它投入条件不变的情况下,改变土壤有机碳本底值对作物产量的影响。【结果】当土壤有机碳含量(SOC)增加1g C.kg-1,东北地区玉米产量可增加176kg·hm-2;华北地区夏玉米与冬小麦轮作,产量可增加约454kg·hm-2;西北地区春玉米产量约可增加328kg·hm-2;中南地...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
王文俊 梁爱珍 张延 陈学文 黄丹丹
【目的】保护性耕作是恢复和提高土壤肥力的重要措施，土壤有机碳在保持土壤肥力、维持作物生长与保护土壤环境方面具有非常重要的作用。然而，目前国内仍然缺少研究长期耕作的监测平台，因此采用模型的方法有助于研究长期保护性耕作下土壤有机碳的动态。【方法】依托东北黑土地保护性耕作长期定位试验地，选取免耕（NT）、秋翻（MP）、垄作（RT）3种处理下的土壤为研究对象，优化过程模型（RothC、AMG模型）与统计模型（MLPNN模型）的结构与参数，对比模拟长期保护性耕作下土壤有机碳储量的动态变化，评估不同模型对保护性耕作土壤有机碳动态模拟与预测的效果，并揭示东北黑土有机碳对保护性耕作的长期响应及其影响因素。【结果】优化有机碳在模型中各碳库的分配系数后，RothC与AMG模型模拟误差显著降低。保护性耕作实施的前11年（2001—2012）,RothC与AMG过程模型对土壤有机碳的动态变化模拟效果没有显著差异，说明过程模型复杂的结构对持续时间相对较短的试验模拟效果没有显著影响，统计模型MLPNN的模拟结果与过程模型相似，验证了统计模型在田块与样地等小空间尺度内的应用效果。未来100年RothC与AMG模型预测的MP处理土壤有机碳变化趋势相同，但RothC模型预测结果得出，NT与RT处理土壤有机碳表现出先增长后达到平衡的趋势，但AMG模型模拟的结果却是有机碳一直处于增长趋势，这可能与土壤碳饱和效应与耕作处理的影响有关。RothC与AMG模型对碳投入都具有很高的灵敏度，但对气候因素与土壤因素变化的响应却存在差异。【结论】模型模拟长期保护性耕作土壤有机碳动态时需要因地制宜选择合适的预测模型。在预测保护性耕作土壤有机碳的短期变化时可以采用结构较为简单的AMG过程模型；在进行长期预测时，可以采用结构较为复杂的RothC模型。在特定条件下，统计模型MLPNN在田块与样地等小空间尺度上对土壤有机碳的模拟与过程模型具有相近的效果。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张前兵 杨玲 张旺锋 罗宏海 张亚黎 王进
目的探讨干旱区绿洲棉田农艺措施对土壤有机碳(SOC)及微生物量碳含量(MBC)的影响,揭示农艺措施对农田生态系统土壤碳稳定性的影响机制,为干旱区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据。方法试验采用裂裂区设计,以膜下滴灌和常规漫灌2种灌溉方式为主区,秸秆还田与秸秆不还田2种处理为裂区,4种施肥处理:单施有机肥(为腐熟鸡粪,OM)、单施氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾化肥与有机肥配施(NPK+OM)和不施肥(CK)为裂裂区。于棉花出苗后开始测定土壤异氧呼吸强度,并于每年棉花收获期采集土壤样品,测定和分析不同农艺措施下绿洲棉田土壤有机碳及微生物量碳含量。结果干旱区绿洲棉田不同农艺措施两两交互及3种措施...
[期刊] 华北农学报
[作者]
李光 史丽娟 崔旭东 赵雪峰 白文斌
为缓解连作障碍，改善土壤，保证高粱原粮生产量和农业可持续发展。2019—2020年，在山西农业大学高粱研究所东白试验基地开展高粱连作长期定位试验，研究休闲期传统耕作、免耕、秋旋耕、秋深松、秋深耕、春深耕等不同耕作方式对连作高粱土壤水分、有机碳及产量的影响，旨在寻求连作高粱产量提升的适宜耕作方式和时间，及其蓄水保墒固碳增产机理，为高粱的稳定生产提供栽培技术及理论依据。结果表明，休闲期耕作可增加连作高粱各生育时期0～20 cm土壤有机质含量，增加颗粒有机碳、轻组有机碳、重组有机碳、易氧化有机碳和可溶性有机碳含量；增加播前0～100 cm土壤蓄水量0.72～46.52 mm和各生育时期0～100 cm土壤蓄水量，且播前水分可延续用至拔节期，中后期由于降水多仍有效果；可增加产量4.75%～23.67%,增加生育期水分利用效率19.09～29.19 kg/(hm~2·mm),尤其秋深耕耕作方式增加更明显。相关分析表明，连作高粱产量与土壤水分、有机质含量显著正相关；底墒较高时，产量与生长前期土壤水分关系更密切；底墒较低、中后期降水较多时产量与中后期土壤水分关系更密切。总之，连作高粱在休闲期秋深耕，利于增加有机碳含量，利于蓄水保墒，且水分延用至拔节期，从而提高产量和水分利用效率。
[期刊] 西南农业学报
[作者]
甘磊 张静举 黄太庆 陈晓冰 马蕊 张金莲 陈廷速
【目的】开展不同耕作措施下土壤孔隙结构研究,为土地合理耕作及耕地水土保持提供参考。【方法】以广西甘蔗地为研究对象,在常规耕作和三年免耕条件下,利用CT(Computed tomography)扫描技术,通过相关插件计算获得甘蔗地土壤孔隙数量、孔隙体积和表面积,土壤弯曲度、孔隙连通性和水力半径等孔隙结构,并进行三维重建和可视化。【结果】耕作区的孔隙面密度大于免耕作区;耕作区的孔隙度均值(1.069%)和孔隙数均值(1194个)都小于免耕区的孔隙度均值(1.195%)和孔隙数均值(1519个);由弯曲度和连通
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
田效琴 贾会娟 熊瑛 石超 王龙昌 黄召存 陈娇 邢毅
为研究西南紫色土丘陵区坡耕地长期保护性耕作下旱作蚕豆不同生育时期农田土壤有机碳、氮相关组分分布特征,进而优化保护性耕作措施、改善土壤肥力。试验采用传统耕作、垄作、传统耕作+秸秆半量覆盖、垄作+秸秆半量覆盖、传统耕作+秸秆全量覆盖、垄作+秸秆全量覆盖6个处理。结果表明:在不同处理下,土壤总有机碳(TOC)、总氮(TN)、活性有机碳(AOC)、颗粒有机碳(POC)、水溶性氮(DN)的含量分布均表现出0～10>10～20 cm土层,且随时间变化整体波动均不大。蚕豆生育期内,无秸秆覆盖条件下,垄作较平作提高了土壤总有机碳、土壤全氮、活性有机碳和颗粒有机碳的含量,但在秸秆覆盖条件下,垄作却降低了土壤总有机碳和颗粒有机碳的含量,且随着秸秆覆盖量的增加土壤颗粒有机碳和活性有机碳含量下降。同时,无论平作或垄作,秸秆覆盖较无秸秆覆盖均有利于土壤总有机碳、土壤全氮、活性有机碳和颗粒有机碳含量的提升。相关性分析表明,TOC与TN、DN、AOC之间呈显著正相关,TN与POC、DN、AOC之间呈显著正相关,POC仅表现出与DOC显著正相关,DOC与DN呈极显著正相关,DN则与AOC为极显著正相关关系。总之,单一垄作措施或秸秆覆盖能更有利于改善土壤碳、氮状况,且土壤有机碳、氮不同组分之间存在一定的耦合关系。
[期刊] 华北农学报
[作者]
李春喜 陈惠婷 马守臣 张令令 王敬婼 邵云
为了探索耕作措施和秸秆还田对麦田土壤碳氮水的动态变化的影响，在田间定位试验的基础上，通过深耕（Ｔ１）、深耕＋秸秆还田（Ｔ２）、浅耕（Ｔ３）、浅耕＋秸秆还田（Ｔ４）４种不同耕作方式处理，对麦田碳储量、土壤含水量、全氮含量以及作物水氮利用效率的变化进行了研究。结果表明，秸秆还田在不同时期对土壤碳储量有一定的影响，与播前土壤有机碳储量相比，０～２０ ｃｍ土层各处理在越冬期有较高的有机碳储量，２０～４０ ｃｍ土层则于拔节期有机碳储量达到最大值，４０～６０ ｃｍ土层除Ｔ１处理，其他处理皆为拔节期最大。综合来看，在整个生育期有机碳储量均表现为秸秆还田处理大于秸秆不还田处理。深耕处理提高了小麦生育前期的土壤．．．
关键词：
深耕 秸秆还田 麦田土壤碳储量 水氮利用
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王立刚 邱建军 马永良 王迎春
利用中国农业大学曲周实验站的氮磷化肥配施长期定位试验和翻免耕长期定位试验数据验证DNDC(脱氮—分解 )模型 ,说明其模型模拟值与实测值之间吻合程度较好 ,证明DNDC模型可以用来模拟当地土壤有机碳(SOC)含量的动态变化。对 2个试验长期 (10 0a)的模拟结果表明 :对于氮磷化肥配施试验 ,对照、单施氮肥和单施磷肥的处理SOC含量呈现下降趋势 ,氮肥与磷肥配合施用的处理土壤有机碳含量均呈上升的趋势 ,每年施用氮肥(纯N) 2 70kg·hm-2 配合施用磷肥 (P2 O5) 135kg·hm-2 的处理SOC含量与初始值相比增加了 31%。对于翻免耕试验 ,免耕并施用 112 5kg·...
关键词：
DNDC模型 土壤有机碳 施肥 翻耕方式
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张霞 杜昊辉 王旭东 李军
以渭北旱塬9 a(2007—2016年)的不同耕作定位试验为对象,研究了在秸秆还田条件下3种连年单一耕作即翻耕(CC)、免耕(NN)、深松(SS)和3种轮耕措施即免耕-深松(NS)、深松-翻耕(SC)、翻耕-免耕(CN)对农田土壤固碳速率(CSE)、碳库管理指数(CPMI)、小麦产量和秸秆还田后表观腐殖化系数的影响。结果表明:以翻耕(CC)作为参照土样,免耕提高了0～10 cm表层土壤的固碳速率、有机碳(SOC)及其易氧化组分(EOC)的含量,并增加了表层(0～10 cm)土壤的碳库管理指数(CPMI),在>10 cm土层SOC、EOC含量虽有所减少,但提高了有机碳的稳定系数(KOS);深松则提高了表层和35～50 cm土层的SOC、EOC含量、CSE及CPMI,并增加了0～10 cm、35～50 cm土层的EOC/SOC值和10～20 cm土层的KOS;轮耕处理各土层的CSE、SOC和EOC含量均有所增加,且增加了0～10 cm、35～50 cm土层的EOC/SOC值,其中NS和CN轮耕处理各层CPMI都有所增加。深松、免耕和轮耕处理提高了小麦产量和小麦秸秆量,其中NS处理增加幅度最大,分别为14.3%(籽粒)和12.9%(秸秆);进行9 a小麦秸秆还田,免耕、深松和轮耕措施提高了还田秸秆的表观腐殖化系数,其中NS处理的表观腐殖化系数显著高于翻耕处理。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
雷宏军 李保国 白由路 黄元仿 吕贻忠 李贵桐 李科江
集约农田土壤有机碳动态对作物可持续生产有重要意义。本研究基于碳固持CQESTR模型,在国内短期、中长期物料填埋试验资料基础上进行修正,将CQESTR模型按照物料降解与累积积温关系划分4个阶段,确定了不同降解阶段的物料类型因子。通过对黄淮海平原集约化农区7个独立肥料长期定位点1151组耕层土壤有机质观测值与模拟值进行验证,模型模拟95%置信区间为1.91g·kg-1,r2=0.91。修正的CQESTR模型可以预测不同种植和管理措施下作物残体、外源有机物料及土壤有机质的矿化,从而对集约耕作条件下土壤有机碳矿化和固持进行评价。
[期刊] 林业科学
[作者]
杜满义 封焕英 范少辉 苏文会 毛超 唐晓鹿 刘广路
【目的】以期更全面反映毛竹林地培肥机制,为毛竹林科学经营提供依据,也为森林生态系统碳平衡估算与模拟提供基础数据。【方法】在永安天宝岩国家自然保护区,选取生长良好、具有代表性的典型毛竹纯林,采用随机区组设计,共设置18块20 m×20 m样地,包括6个处理:施5年毛竹专用肥(Ⅰ),施5年氮、磷、钾配方肥(Ⅱ),施5年有机肥(Ⅲ),施1年毛竹专用肥(Ⅳ),施1年有机肥(Ⅴ)和不施肥(Ⅵ),探讨不同施肥措施毛竹林土壤有机碳含量、垂直分布格局、季节动态变化及土壤有机碳含量影响因子。【结果】不同施肥处理毛竹林010
[期刊] 林业科学
[作者]
李翀 周国模 施拥军 周宇峰 张宇鹏 沈利芬 范叶青 沈振明
【目的】毛竹在森林应对气候变化中发挥重要的作用,研究竹林不同经营措施的影响,进而了解植被生物量碳库及影响土壤碳库的状况。【方法】利用两因素随机区组设计,排除地形因子等影响,选取施肥和采伐留养方式2个因素,研究不同经营措施对毛竹林各土层2010—2013年土壤有机碳含量和贮量变化影响。【结果】1)不同经营措施0~10 cm层土壤有机碳含量变化最大,介于-0.52%(±0.62%)~0.75%±(0.44%)之间,其中A2B3(中等施肥弱度采伐)与A1B1(大量施肥强度采伐)土壤有机碳含量变化量差异极显著(P
[期刊] 中国农业科学
[作者]
邱建军 王立刚 唐华俊 李红 Changsheng Li
利用农业生态系统生物地球化学模型(DNDC)方法,在GIS区域数据库支持下运行模型,研究了东北三省地区土壤有机碳储量状况,及其在现行农田管理措施下的变化特征。结果表明,以1998年为例,东北三省耕地土壤有机碳(SOC)储量(0-30cm土层)约为124 348万t,黑龙江、吉林和辽宁省分别占58.4％、25.5％和16.1％;在目前的农作制度下土壤有机碳库处于严重的负平衡,每年净丢失有机碳3122万t,黑龙江、吉林和辽宁省分别占59.3％、25.9％和14.8％;单位面积耕地SOC年减少量高达2.05 t·ha-1,黑龙江、吉林耕地SOC丢失最严重。增加秸秆还田比例,提倡免耕和人畜粪便还田,增...
关键词：
东北三省 土壤 有机碳 模拟模型
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