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[期刊] 自然资源学报
[作者]
耿元波 史晶晶
区分草原土壤呼吸的主要目的在于准确估算草原生态系统土壤碳蓄积和碳源、汇潜力,为预测气候变化提供科学依据。论文主要论述了稳定同位素13C在草原土壤呼吸区分方面的应用。主要在以下几个方面进行了阐述:①碳同位素区分土壤呼吸的两种主要标记方法——脉冲标记法和持续标记法,其中脉冲标记法包括单次脉冲标记法和重复脉冲标记法,持续标记法包括FACE实验标记法和13C自然丰度标记法,也介绍了利用核爆产生的14C标记;②应用碳稳定同位素区分土壤呼吸的理论依据和计算方法;③土壤呼吸稳定同位素组成的取样方法和测定,包括静态箱-Keeling Plot法、静态箱平衡状态法和动态箱连接红外分析仪法等;④指出了减小静态箱-...
关键词：
草原 土壤呼吸区分 稳定同位素13C
[期刊] 中国农业科学
[作者]
耿元波 史晶晶
草地生态系统在区域气候变化及全球碳循环中扮演着重要的角色,草地土壤呼吸的区分是定量评价草地植被和土壤碳平衡的基础,有助于理解和预测草地生态系统对气候变化的响应。文章中论述了稳定碳同位素13C和放射性碳同位素14C在草地土壤呼吸区分中的应用。用于区分土壤微生物呼吸和根呼吸的方法主要有:13C自然丰度法、FACE实验法、13C脉冲标记法;用于区分纯根呼吸和根际微生物呼吸的方法主要有:同位素稀释法、模拟根际沉积物法、14CO2动态模型法、根系分泌物洗涤法。碳同位素法几乎不对草地土壤和植物根系产生干扰,可提高对土壤呼吸各组分的测算精度,在区分草地土壤微生物呼吸、纯根呼吸和根际微生物呼吸等组分方面有较大...
[期刊] 草业科学
[作者]
范博 王占义 李海菁 赵向玲
我国90%以上的草地存在不同程度的退化，修复退化草原是当前“双碳”背景下提升草原碳储量的重要途径，探究不同草地修复措施对土壤碳排放的影响十分重要。因此，本研究在内蒙古四子王旗荒漠草原样地设4个处理：对照(CK)、生物炭基磷肥(CB)、补播(CP)和生物炭基磷肥加补播(CPB)，于2021年生长季(6月-10月)测量土壤呼吸速率，并测量0-20 cm的土壤物理性质(土壤温度和含水量)和土壤化学性质(土壤有机碳和速效磷含量)，同时调查植被地上生物量。结果表明：与对照相比，CP和CPB处理下土壤含水量和土壤呼吸速率分别增加了12%、15%和27%、30%，土壤温度降低了2.5%和4.6%,CB处理提高了土壤化学性质但并未对土壤呼吸产生影响。研究发现，补播和施肥+补播措施能够在短期内促进土壤呼吸。综合植被和土壤的变化情况，生物炭基磷肥对于荒漠草原的修复有促进作用，但施肥和补播措施时，早期要注意控制开沟的规模，尽可能减少对土壤的扰动。
[期刊] 草业科学
[作者]
张浩 叶成龙 王益 郭辉 胡水金
土壤呼吸及其对温度的敏感性是预测碳循环过程的重要参数,近年来受到了广泛关注。但在黄土高原地区,不同深度土壤微生物呼吸特征及其对温度变化响应的相关研究尚未见报道。本研究选取黄土高原云雾山草原自然保护区围封30年的典型草地作为研究地点,采集了不同深度的土壤样品(0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60cm),在室内25和35℃条件下对土壤样品进行培养,探讨不同深度土层的土壤呼吸及其对温度敏感性的变化。结果表明,土壤有机碳、全氮、有效氮、速效磷,全磷及微生物生物量碳氮含量均随土层深度
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张东秋 石培礼 何永涛 徐玲玲 张宪洲 钟志明
以西藏当雄县草原化小嵩草草甸生态系统为研究为对象,利用Li6400-09对生长季土壤微生物异养呼吸进行了测定。土壤异养呼吸R(h)动态与土壤温度T()变化趋势一致,尤其与5cm地温相关性最强,说明5cm地温是土壤微生物异养呼吸的主要限制因子。在生长季中土壤异养呼吸与5cm土壤温度呈现不同的函数关系:在降水比较集中的雨季(6～8月),函数关系是Rh=0.106exp0.133T;在降水相对较少的旱季(5月,9～10月),函数关系是Rh=0.18exp0.0833T。在生长季中,雨季土壤日异养呼吸量为2.4g CO2.m-2,雨季异养呼吸总量为219.6g CO2.m-2,Q 10为3.8;旱季日...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李学斌 陈林 吴秀玲 张硕新 谢应忠
采用动态密闭气室分析法,对荒漠草原4种典型植物群落(蒙古冰草群落、赖草群落、甘草群落、沙蒿群落)土壤呼吸进行了测定,运用数理统计的方法得到了枯落物输入对土壤呼吸的贡献量及其与环境因子的关系。结果表明:土壤呼吸日变化呈"单峰"曲线,有枯落物输入的土壤呼吸速率显著高于无枯落物输入的土壤呼吸;4种群落枯落物对土壤呼吸CO2的贡献量依次为:甘草群落(0.095g/(m2·h))>蒙古冰草群落(0.083g/(m2·h))>赖草群落(0.076g/(m2·h))>沙蒿群落(0.041g/(m2·h)),枯落物呼吸日贡献量与地表温度呈线性正相关。枯落物呼吸贡献量的季节变化规律呈"双峰"曲线,2次峰值分别出...
关键词：
荒漠草原 枯落物输入 土壤呼吸
[期刊] 草业科学
[作者]
郭天斗 赵亚楠 周玉蓉 王红梅
为探究宁夏东部荒漠草原灌丛引入过程中土壤呼吸响应特征,选取封育草地、放牧地及不同灌丛年限(22、12、3年)和间距(40、6、2 m)的柠条灌丛地(Caragana korshinskii),开展草原–放牧–灌丛引入中土壤呼吸、水分、碳氮、微生物及相关研究。结果表明:0–10 cm土层土壤水分具有明显季节变化,灌丛引入加剧深层土壤水分消耗。土壤呼吸响应表层土壤水分的季节变化,灌丛引入后土壤呼吸减弱,不同年限灌丛地与封育、放牧草地无显著差异(P>0.05),但随间距的缩小差异显著(P 0.05)。灌丛引入使各菌群数量显著增加(P <0.05)。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
薛玮 徐丽君 聂莹莹 吴欣珈 严翊丹 叶立明 柳新伟
【背景】土壤有机碳（SOC）是草地生态系统全球碳循环中的关键组成部分。在气候变化和草地土壤退化的背景下，草地碳循环的研究引起了广泛的关注，特别是对草地SOC在不同时间和空间尺度上的动态和驱动因素的深入分析。然而，对草地SOC长期动态变化的估计和空间变异驱动因子分析目前主要基于遥感建模方法和模拟预测，而非直接测量。【目的】评估呼伦贝尔草原不同时期SOC空间变异因子的相对重要性及其变化特征。【方法】基于1980年全国第二次土壤调查数据，在2022年重复了呼伦贝尔草原第二次土壤调查的31个样点的土壤剖面，并通过建立多元线性模型和广义相加模型对这两个时期SOC变化及其驱动因子进行量化分析。【结果】1980—2022年，40年间呼伦贝尔草原SOC由17.25 g·kg~(-1)增加到17.62 g·kg~(-1)，增加了0.37 g·kg~(-1)。气候因子的相对重要性从1980年的22.1%增加到2022年的72.9%。相比之下，地形和利用强度因子的相对重要性下降，分别从1980年的38.8%和39.2%下降到2022年的13.5%和13.5%。【结论】气候因子、地形和利用强度共同主导了呼伦贝尔草原土壤有机碳的空间变异。在过去的40多年里，影响草地SOC变化的气候因子已由次要贡献因素演变为主要控制因素。
[期刊] 草业科学
[作者]
罗建川 张浩 王宗礼 张英俊
为了解呼伦贝尔草原土壤和植物中矿物元素的分布特点,指导草原畜牧业健康发展,对呼伦贝尔草原不同地区草地进行了调查取样和分析。结果表明,呼伦贝尔草原土壤中矿物元素含量由多到少分别为Fe、Na、Ca、K、Mg、Mn、P、Zn、V、Cr、B、Ni、Cu、Co和Sn,其中Ca的变异性最强,K的变异性最弱;植物中矿物元素含量由多到少分别为Ca、K、Mg、P、Fe、Na、Sn、Mn、Cr、B、Zn、Ni、Cu、V和Co,其中Na的变异性最强,Ni的变异性最弱。植物中Co的含量能满足家畜的营养需要,Mg、P、K、Mn和Cu的含量只能满足或部分满足家畜基本生长发育的需要,Na和Zn的含量无法满足家畜的需要,而植物中Fe的含量对家畜可能是过量的。放牧和割草利用对草地土壤中矿物元素的含量没有显著影响(P>0.05),但放牧显著提高了植物中P、Fe、Na、V、Co、Mn、Cu、Zn和Cr的浓度(P
[期刊] 草业科学
[作者]
左李娜 陈静 张慧 刘耘华 盛建东 张凯 程军回
土壤pH是影响草地生态系统植物生长和土壤养分有效性的主要因素之一,现有研究发现其受到海拔、气候和土壤理化性质的影响。之前研究多集中在这些因子对表层土壤pH变化的影响,而不同土层pH对这些因子的响应是否一致仍缺乏探讨。基于此,本研究以新疆温性草原为研究对象,于2011-2013年对86个样地的不同土层(0-5、5-10、10-20、20-30、30-50、50-70和70-100 cm)土壤pH和相关理化性质(土壤有机质、土壤全氮含量、容重和土石比)进行测定,并重点分析了地表微环境(凋落物、立枯、覆沙、砾石、风蚀和水蚀程度)对不同土层pH的影响,以及海拔、气候(年均温度和年均降水量)和相关理化性质与土壤pH之间的关系。研究发现:1)随土层增加,土壤pH呈逐渐增大的变化特征,而土壤有机质和全氮含量则呈降低的趋势。2)凋落物、砾石和风蚀对各土层pH均无显著影响(P> 0.05),立枯显著降低了0-50 cm各土层中pH (P <0.05),而与容重和土石比仅在个别土层有内在联系。主成分分析进一步表明,土壤有机质、全氮含量、土石比和年平均温度对pH的影响强度高于其他因素。结果表明,新疆温性草原土壤pH的变化均受到地表微环境、海拔、气候和土壤理化性质的影响,但影响强度在不同因子和不同土层间存在差异。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
金钊 董云社 齐玉春
研究土壤呼吸各个组分对土壤总呼吸的贡献是定量评价植物和土壤碳平衡及能量平衡的重要基础。目前区分土壤有机质分解呼吸和根呼吸的方法主要有成分综合法、壕沟法、根分离法、林隙法、根生物量外推法、同位素法,区分纯根呼吸和根际微生物呼吸的方法有同位素稀释法、模拟根际沉降物法1、4CO2动态法、根系分泌物洗涤法、1δ3C微生物量法及一些非同位素法的联合。土壤呼吸各组分区分研究中,区分纯根呼吸和根际微生物呼吸将是未来研究的一个重大课题,区分方法的改进、完善和创新,不同区分方法间的比较研究将是未来研究的一个重要方向。
[期刊] 地理科学进展
[作者]
杨小红,董云社,齐玉春,耿元波,刘立新
采用树脂芯方法于2004年雨季期间对内蒙古锡林河流域羊草草原土壤的净氮矿化进行了研究,探讨了雨季期间田间培养时间长度对测定结果的影响,分析了实验方法对土壤氮转化过程的干扰。结果表明,研究期间羊草草原土壤净氮矿化量为4.44KgN.ha-1,平均净氮矿化率为0.12KgN.ha-1.d-1;土壤湿度是控制土壤净氮矿化率的重要环境因子之一,土壤净氮矿化率与水分变化呈正相关关系(R=0.67,P=0.22);雨季期间,培养时间的长度对净氮矿化测定影响较大,连续培养37天土壤净氮矿化量测定值明显偏高;树脂芯方法对实验土壤干扰较小,是田间条件下研究温带草原土壤净氮矿化的有效方法。
关键词：
羊草草原 净氮矿化 树脂芯方法 田间培养
[期刊] 西南农业学报
[作者]
丁娓 孙霞 贾宏涛 秦鹏 贾阳阳 金俊香
以新疆天山北坡草甸草原为研究对象,研究不同放牧强度下土壤有机碳含量差异。结果表明,随着放牧强度的增大,土壤有机碳含量逐渐减少,各处理有机碳含量表现为轻牧>不放牧>中牧>重牧。各放牧强度上土壤有机碳含量的差异主要表现在10~20与20~30 cm土层。空间分布上,土壤有机碳随土壤深度的增加而降低;不同的放牧强度只对草地表层土壤全氮含量有影响,而对深层次土壤影响不大。各处理碳氮比变化不大,集中分布在0~20 cm土层,20 cm以下土壤碳氮比明显下降;有机碳密度大小表现为不放牧>中牧>轻牧>重牧。0~20 cm土层碳密度占总碳密度的38.07%~40.64%。
关键词：
放牧强度 天山北坡 草原 土壤有机碳
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
商丽荣 仝宗永 李振松 李硕 苗丽宏 何峰 万里强 李向林
针对天然羊草草原退化打草场问题,采用单因素随机区组试验设计,共7个处理组,每个处理设置3个重复:对照组为不施肥处理组(CK);3个蚯蚓粪处理组分别为45(QYh)、30(QYm)和15 t/hm~2(QYl);3个菌渣处理组分别为45(JZh)、30(JZm)和15 t/hm~2(JZl)。结果表明:1)0～10 cm土层中QYh处理下的土壤pH和速效磷含量显著增加,JZh处理下速效钾含量较CK显著增加;10～20 cm土层中在QYh处理下速效氮、速效钾和全钾含量较CK显著增加,其余处理间土壤养分不显著;2)土壤脲酶活性各处理间变化不显著;蔗糖酶活性在QYm处理下较对照显著降低24.35%;在QYh和JZh处理的土壤中碱性磷酸酶活性较对照增加。3)表层土碱性磷酸酶活性与有机质呈显著正相关;10～20 cm土层中过氧化氢酶活性与土壤pH值呈极显著正相关,与速效钾呈显著正相关,与全钾呈极显著负相关;20～30 cm土层中脲酶活性与速效钾呈极显著负相关,蔗糖酶活性与速效氮含量呈显著正相关,碱性磷酸酶活性与速效钾呈极显著正相关,与pH呈显著正相关,过氧化氢酶活性与速效钾含量呈显著正相关。4)土壤酶活性随土壤剖面深度增加而降低。综上,蚯蚓粪和菌渣对羊草草原土壤养分和酶活性有积极影响,蚯蚓粪和菌渣高施肥量处理对土壤养分及酶活性影响较大。
[期刊] 草业科学
[作者]
史红飞 侯建伟 卢志宏 杨勇
草原矿区开采破坏了草地生态系统的平衡,Cu元素随粉尘、径流扩散和迁移,并通过食物链富集而影响正常生产活动,因此建立简单又快速的预测模型对草原土壤Cu含量监测具有重要意义。以内蒙古锡林郭勒草原矿区为研究对象,耦合土壤有机质和pH,建立预测Cu含量的BP神经网络模型。结果表明:1)建模数据和测试数据的拟合优度随隐含层层数的增加呈先增加后降低的规律,4层时拟合优度最大;2)隐含层层数为3、4、5和7时,隐含层节点数相近;3) 4层隐含层BP神经网络模型具有较高的拟合精度和适当的规模,可以用于草原表层土壤Cu含量的快速预测。
关键词：
BP神经网络 多层网络 Cu含量
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