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[期刊] 草业科学
[作者]
刘超文 马文明 周青平 陈红
灌丛化(shrub encroachment)是全球陆地生态系统重要的生态现象之一,是影响草地碳库的重要过程。灌丛化由全球气候变化、降雨、火烧和生物活动等多因素共同作用形成,对区域环境、气候、土壤性质和碳循环影响显著。目前灌丛化对生态系统的影响仍存在分歧,表现在不同气候和降雨梯度下灌丛化后土壤有机碳/氮储量、养分循环和土壤温室气体排放等差异。本文总结和归纳了灌丛化形成与控制因素、灌丛化对团聚体稳定性、酶活性和土壤碳、氮循环的影响。灌丛化改变了土壤团聚体稳定性和酶活性,进而影响土壤呼吸以及土壤生源物质的存储、分解和循环,这将显著影响区域乃至全球气候变化。因此分析提出,今后应进一步加强对灌丛化形成过程长期的定位观察研究,以便了解灌丛化的可控因素,并加强对灌丛化后土壤有机碳库、土壤团聚体稳定性变化对碳氮循环进程和全球气候变化的影响研究。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
金钊 齐玉春 董云社
干旱和半干旱地区草地生态系统木本植物入侵及其导致的草原灌丛化已经成为全球范围普遍发生的现象,是草地沙化和荒漠化的一个重要标志。干旱生态系统中,此种类型的植被变化将对区域和全球生物地球化学循环产生显著影响。过度放牧、区域气候干旱化和自然火过程是导致灌丛入侵和发展的主要控制因子。草原灌丛化过程中,草地生态系统分布较为均匀的土壤养分及相关元素在水平和垂直方向发生分异,关键生命元素C、N、P、S生物地球化学循环的变化将对全球气候变化产生显著作用。全球气候变化与草原灌丛荒漠化之间存在潜在的反馈机制,人类扰动的影响将使这种反馈作用变得更加迅速和灵敏。
[期刊] 草业科学
[作者]
赵天赐 安婵 李金升 乔建霞 唐士明 罗红霞 白鹭 邵新庆 王堃 刘克思
在不同退化草地上建造人工湖泊,可能会改善毗邻退化草地的生态环境,影响退化草地土壤中养分的流动,加快退化草地的修复。本研究分析了建造人工湖泊后3年内(2014–2016年)湖泊毗邻的不同退化程度草地土壤含水量及碳、氮含量在不同湖距(10、60、100、150、250和600 m)上的动态变化。结果表明,在建湖3年这个短时期内,不同退化草地土壤含水量和土壤养分(有机碳、全氮)形成了近湖效应,即近湖区土壤含水量和养分含量高。轻度、重度退化草地土壤含水量在建湖3年后差异性被削弱。上层土壤(0–10 cm)含水量、有机碳和全氮含量高于下层土壤(10–20 cm),重度退化草地养分低于轻度退化草地。2016年,距湖150 m处土壤全氮含量表现为重度退化草地(2.03 g·kg–1)小于轻度退化草地(2.78 g·kg–1)。2016年重度退化草地土壤距湖10、60、150和250 m处的有机碳含量分别增加了10%、44%、48%和54%;轻度退化草地土壤有机碳仅在距湖10 m处随年际的推移而增加了53%。综上,人工湖影响毗邻退化草地土壤中养分流动,尤其在距离上有显著的影响,并表现出一定的规律性。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
刘建华 刘军鸽 李元沅 刘炳炎 王志勇
小沙江地区位于湖南省隆回县北部雪峰山的东南麓,成土母质以燕山期中、晚期二长花岗岩侵入体为主,山区土壤粗骨性强,土壤特性和成土母质的地球化学特性相似,具有富硅、富钾、富微量元素的特点,不仅适种多种农作物,有利生产多种绿色保健食品,而且二长花岗岩地区的森林生态、自然景观好,还有丰富的药石和矿泉水资源,是开发保健药石、特优饮料和休闲农业、旅游农业的好地方.
关键词：
地球化学特性 特种土壤资源 绿色保健食品
[期刊] 草业科学
[作者]
陈继辉 李炎朋 熊雪 成月 孙逍
以内蒙古温带草原为对象,研究了不同比例和水平的氮磷输入对土壤pH和化学计量学特征的影响。结果表明,与不添加氮磷的对照相比,添加氮磷的土壤pH在氮输入大于30g·m(-2)的情况下显著降低(P<0.05),而在不施加磷肥只施加氮肥的情况下,10g·m(-2)氮输入也显著降低了土壤pH(P<0.05),而且显著低于添加磷肥的处理(P<0.05)。另外,与高比例和水平的氮磷输入相比,低比例和水平的氮磷输入显著降低土壤大量元素(钾、钙和镁)、微量元素(铁、锰、铜和锌)和毒性元素(铝和锰)(P<0.05),而且还降
[期刊] 草业科学
[作者]
董怡玲 尹亚丽 李世雄 赵文 刘晶晶 苏世锋 杜世丽
为明确植被重建对极度退化草地植被、土壤物理性质及土壤碳、氮含量的影响，以极度退化草地(EDG)和未退化草地(NDG)为对照，对极度退化草地上建植的4年单播草地(SSG)和混播草地(MSG)的植被特征、土壤物理性质及土壤碳氮含量进行研究。结果表明：植被重建草地地上生物量显著高于极度退化草地和未退化草地(P 0.05)。对各草地植被、土壤指标进行相关分析发现，植被重建后，植被生物量和土壤状况发生一系列变化，且植被因子与土壤指标相互影响。各草地熵权-TOPSIS法综合分析发现，4年单播、混播草地相对接近度(C_i)值高于极度退化草地，且混播草地C_i值高于单播草地。综上，植被重建后极度退化草地植被生物量及土壤碳、氮储量增高，且混播比单播措施恢复效果好，与未退化草地相比，4年植被重建草地需要更长时间的演替才能恢复到稳定的多年生草地状态，且4年植被重建草地应及时补充氮肥。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
汝海丽 张海东 焦峰 郭美丽 薛超玉
论文以黄土丘陵区安塞实验站微地形（阳坡坡上、中、下部，坡顶，阴坡坡上、中、下部）条件下的草地群落为研究对象，测定群落叶片及不同土层根系和土壤碳（Ｃ）、氮（Ｎ）、磷（Ｐ）含量，试图揭示微地形（坡向和坡位）对植物叶片、根系和土壤生态化学计量特征的影响。结果表明：研究区草本群落叶片Ｃ、Ｎ、Ｐ含量和Ｃ／Ｎ、Ｃ／Ｐ、Ｎ／Ｐ化学计量比的平均值分别为４３３．４７、２４．８４、１．６１ ｇ／ｋｇ和１８．１８、３２０．３６、１７．４１，叶片Ｎ／Ｐ值表明黄土丘陵区植物生长更易受Ｐ限制；根系Ｃ、Ｎ、Ｐ含量及Ｃ／Ｎ、Ｃ／Ｐ、Ｎ／Ｐ计量比的平均值分别为３８０．０５、９．０７、０．３１ ｇ／ｋｇ和４９．６１、１ ３２６．．．．
关键词：
黄土丘陵区 坡向 坡位 化学计量特征
[期刊] 华北农学报
[作者]
栾进华 王伟 黄波 蒙炳儒 秦林
利用在奉节脐橙种植区野外采集的表层土壤样的分析结果,探讨了土壤中常量元素、主要微量元素及土壤元素有效态的地球化学特征,结果表明:表层土壤中主要营养元素N、P、Corg三种元素含量较高,K元素含量一般;微量元素中Fe、Zn、B在该区表层土壤中的分布都较均匀,Mn、Mo在土壤中的分布不太均匀,Cu元素在表层土中分布不均匀;土壤元素有效态中有效P、有效态Mn、有效态Cu、有效S、i速效K、有效态Fe含量丰富。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
仇荣亮 熊德祥 黄瑞采
研究西南地区变性土、铁铝土及水稻土７个剖面的地球化学和矿物学特征的结果表明：铁铝土在元素地球化学分类上可划为铝质富铝化类型，变性土也表现了一定的富铝化趋势，而水稻土最明显的特征是Ｆｅ、Ｍｎ及Ｃａ均相对富集。变性土粘土矿物以蒙脱石为主，铁铝土则以高岭石占优势，水稻土矿物组成取决于母质来源。根据主组元分析结果，可以探讨成土过程中不同剖面的元素分异和相关性，以及元素地球化学的演变趋势。
关键词：
粘土矿物 元素地球化学 主组元分析
[期刊] 地理科学进展
[作者]
郑永春,王世杰,欧阳自远
土壤侵蚀导致土地退化、农产品产量和品质下降、水环境污染等诸多问题 ,引起各方面的广泛关注 ,而且这个问题随着持续增长的人口压力和农业生产方式深刻变革的影响而日益严重。由于目前广泛使用的高差法、遥感研究法、RUSLE、野外调查法、水土流失监测点法等土壤侵蚀研究方法存在着一些不足 ,因此 ,核素地球化学示踪法、稀土元素示踪法、土壤地球化学指标法等地球化学示踪方法应运而生 ,在土壤侵蚀研究中发挥其独特作用。在比较了各种传统的土壤侵蚀研究方法的优势和不足的基础上 ,作者认为 :1 137Cs、 2 10 Pb可用于研究 30、 40年左右平均土壤侵蚀速率 ,7Be可用于示踪季节性土壤侵蚀和一次降雨事件的土粒运移 ,并说明这些核素的示踪原理和侵蚀速率的定量依据 ;2人为施放稀土元素 ( REE)示踪法适合定量一次或多次降雨事件的侵蚀速率 ,可用于土壤侵蚀理论的研究 ,尤其适合于室内模拟实验的研究 ;3土壤磁化率法和土壤理化性质指标法研究土壤侵蚀是一种处于起步阶段的侵蚀研究方法 ,适用于土壤质量退化研究 ,但要用于土壤侵蚀研究特别是侵蚀速率的定量研究还很不成熟。
[期刊] 草业科学
[作者]
张青松 李佳秀 陈有超 杜子银
冻融通过改变土壤理化和生物学特性成为影响土壤氮转化及N_2O排放的重要因素。冻融期外源氮输入将进一步改变土壤氮素有效性，从而可能对土壤氮转化过程及N_2O排放产生更为复杂的影响。但关于土壤冻融与氮输入耦合作用对草地土壤氮转化和N_2O排放的影响效应和作用机制尚不清楚。本文系统论述了冻融作用、外源氮输入以及两者耦合作用的特性及其影响下的草地土壤氮转化和N_2O排放特征，指出土壤冻融格局与氮转化过程关系密切，春季冻融期是N_2O排放的关键期，对全年N_2O排放具有重要贡献。冻融频次增加、冻结强度增大以及冻结持续时间延长有利于土壤氮矿化速率加快。氮输入通过增加土壤氮素供应，增强微生物活性进而促进氮的矿化、硝化及N_2O排放。冻融与外源氮的耦合效应具有复杂性，气候条件、冻融格局、以及外源氮含量和类型等的不同易导致草地土壤氮转化和N_2O排放通量的差异性响应。研究结论有助于加深关于土壤冻融与氮输入对草地生态系统氮素生物地球化学循环影响效应的理论认知，进而为优化季节性冻融区氮素输入策略、减少N_2O排放和维持草地生态系统的健康发展等提供有益参考。
[期刊] 草业科学
[作者]
赵仪 孙盛楠 严学兵
氮素是蛋白质、核酸、叶绿素等物质的主要组成成分,是限制生态系统功能的主要因子;氮循环作为土壤生态系统元素循环的核心之一,将草地生态系统与社会、环境联系起来,尤其是氮的投入对于草地生产力的高低至关重要。但是,土壤氮素的损失会降低环境质量、影响人类生活。因此,研究草地土壤氮循环对维持草地生态系统的结构和功能、促进人与自然和谐共生具有重要意义。本文基于Citespace软件,对Web of Science核心合集数据库2010-2020年草地土壤氮循环方面文献进行计量分析。结果表明,国内外在氮循环方面的研究呈不断上升趋势,国内外研究需进一步加强合作以提高文章质量。此外,本文系统综述了生物因子(植物、微生物)、人类活动(放牧、火烧、开垦、刈割等)和非生物因子(大气氮沉降、增温与CO2浓度升高、降水)对草地土壤氮循环过程的影响。基于上述背景,对未来亟待研究的问题进行探讨和展望,提出要注重全球变化因子耦合作用下,对草地土壤氮循环区域尺度上的长期研究,完善氮循环模型,实现草地的可持续发展。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
吴金水 李勇 童成立 肖和艾 刘守龙 葛体达 周萍 沈健林 祝贞科 黄习知
稻田是我国重要的农田生态系统,对农业生态环境保护和国家粮食安全具有举足轻重的作用。水稻土有机碳循环既是土壤物理、化学、生物过程和土壤肥力的基础,又与土壤固碳功能、温室气体产生和排放密切相关。近10年来,本研究团队以探讨水稻土固碳(肥力提升)与减排科学原理为目标,瞄准土壤有机碳矿化的"控制阀"假说与"激发效应"、水稻土固碳与温室气体排放的生物地球化学过程机理等前沿性的重要基础科学问题,遵照以典型案例(典型景观单元和长期定位试验监测)揭示区域水稻土有机碳演变基本规律与固碳潜力,借助模拟试验阐明水稻土长期固碳的生物地球化学机理的整体研究思路,运用同位素示踪和生物分子技术,系统研究了亚热带水稻土碳的生物地球化学循环特点与长期固碳效应。研究表明,过去30年间,水稻土有机碳处于持续增加状态,增幅达60%,年平均固碳速率为0.28 t/hm~2,具有明显固碳效应;且水稻同化"新碳"的输入抑制了水稻土原有有机碳的矿化,表现出明显的负激发效应,证实了亚热带水稻土的"阻滞效应"。量化了水稻生长期间光合碳对土壤有机碳各组分的贡献及其对氮素的响应特征;发现水稻光合碳向土壤微生物快速转移,同化根际碳的微生物主要为真菌和革兰氏阴性菌。发现稻田土壤具有微生物光合同化大气CO_2并将其转化为土壤有机碳的能力;农田土壤固碳功能种群主要包括固碳细菌和藻类。阐明了稻田土壤有机质周转过程的生态化学计量学特征,揭示了"水稻—微生物—土壤"相互作用的养分调控机理,以及土壤C、N、P等元素耦合的微生物计量学调控机制。基于微流控芯片技术,构建土壤芯片并实现了土壤微界面生物地球化学过程的动态模拟和监测。提出基于丘陵区稻草"易地还土"和稻田施用生物质炭的固碳减排新措施。研究成果为亚热带水稻土有机碳积累、生产力提升和农田可持续发展提供了重要科技支撑。
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
魏静 郑小刚 张延夕 王彩玲 刘金铜
[目的]为科学合理规划特色农产品种植区,因地制宜地扩大张宣葡萄种植规模。[方法]文章通过对张宣葡萄产区开展1:5万农业生态地质现状调查,利用土壤地球化学测试数据,与河北省平原区背景值、张家口盆地背景值进行对比分析,归纳总结研究区土壤地球化学特征;并依据土地质量和土壤环境质量相关规范,对张宣葡萄产地进行系统地土壤肥力和土壤环境质量评价。[结果]葡萄种植区土壤中铜、锶、二氧化硅、氧化钾含量较高,尤以铜最为显著,含量均值是张家口盆地背景值的2倍,是河北省平原区背景值的1. 94倍;铬、镍、铁、锰、氮、有机碳、硒、镁含量相对较少,均低于张家口盆地背景值和河北省平原区背景值。整体而言,土壤综合肥力相对缺乏,主要表现为氮、磷缺乏;土壤环境综合质量较为清洁,无Ⅲ类区,全部重金属元素均未超风险管制值,99. 26%的面积低于全部重金属元素风险筛选值,表现为4个样点铜含量和1个样点镉含量高于风险筛选值,分别位于宣化区和涿鹿县境内。[结论]应通过增施化学肥料提高土壤中氮、磷含量,注意防治保护性杀菌剂的使用带来的铜局部累积现象。
[期刊] 草业科学
[作者]
独双双 祁娟 李霞 路欣 贾燕伟 赛宁刚 祁希明 沈李瑜 张秀山
本文以紫花苜蓿（Medicago sativa）与老芒麦（Elymus sibiricus）不同间作比例（2:4、2:5、2:6、2:7和2:8）下植物地上部分和土壤为研究对象，通过对牧草-土壤碳（C）、氮（N）、磷（P）含量及化学计量特征进行比较研究，探究间作模式下各组分C、N、P转化与利用特性，揭示最佳的间作比例及其生长限制因素。结果表明，间作下老芒麦相对苜蓿的C、N和P竞争比率均小于1，苜蓿具有较强的养分竞争能力。苜蓿C含量较其单播差异显著，且2:4间作处理显著提高17.35%（P<0.05），而老芒麦仅在2:7和2:8间作处理下较单播显著提高5.39%和1.62%（P<0.05）；2:7间作处理下，苜蓿与老芒麦N含量均较高，分别较其单播显著提高20.08%和6.83%（P<0.05），苜蓿C:N较其单播显著降低12.32%（P<0.05），N:P显著提高18.48%，老芒麦N:P和C:P较其单播显著提高27.63%和25.86%（P<0.05），而老芒麦C:N在2:4间作处理下较其单播显著降低18.56%（P<0.05）。土壤全氮、全磷含量及N:P未表现出显著差异，土壤全碳、C:N在2:6间作处理下较苜蓿单播分别显著提高了0.3倍和1.2倍（P<0.05）。冗余分析表明，牧草与土壤均受N素限制，2:7间作处理更有助于缓解N素限制。
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