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覆膜玉米不同生育期土壤酶活性对大气CO2浓度升高的响应 总被引：1，自引：1，他引：0
为探讨旱区覆膜玉米农田土壤酶活性对未来气候变化的响应,在田间条件下通过改进的开顶式气室(OTC)系统自动控制大气CO_2浓度,设置自然大气CO_2浓度(CK)、OTC对照(OTC)、OTC系统自动控制CO_2浓度(700μmol·mol~(-1),OTC+CO_2)3个处理,研究了旱区覆膜高产栽培春玉米播前、六叶期(V6)、十二叶期(V12)、吐丝期(R1)、乳熟期(R3)及完熟期(R6)土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性对大气CO_2浓度升高的响应特征。研究发现:OTC处理条件下,土壤碱性磷酸酶活性相比CK在V12期降低8.80%(P0.05),而在R6期提高8.95%(P0.05);蔗糖酶活性在播前、V6、R1期降低12.65%～21.43%(P0.05),R3期升高17.50%(P0.05);过氧化氢酶活性在V12、R1、R6期均显著降低。大气CO_2浓度升高对玉米各生育期土壤脲酶活性均无显著影响;使R1、R6期碱性磷酸酶活性降低8.74%和6.39%(P0.05);使V6、R3期蔗糖酶活性升高30.18%和18.37%(P0.05);此外,增加了V12期过氧化氢酶活性,而降低了R3期过氧化氢酶活性。结果表明:当前旱作覆膜高产栽培模式下,大气CO_2浓度升高对春玉米农田土壤酶活性的影响因作物生育期和酶种类不同而异;土壤酶活性对OTC及大气CO_2浓度升高的响应程度不一,在当前试验条件下,OTC对土壤酶活性的影响较大气CO_2浓度升高更为显著。 相似文献
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为了探究气候变化可能对水稻倒伏风险造成的影响,利用构建的人工气候室,调控CO_2浓度并实时监控环境温度,选择不同抗倒能力品种龙庆稻1号、龙稻5号,设置不同的CO_2浓度(对照:384μmol·mol~(-1),升高处理584μmol·mol~(-1)),并检测两年的环境温度,来评估和量化水稻不同品种响应气候变化的倒伏风险。结果表明:CO_2浓度对不同品种抗倒伏性影响极显著,CO_2浓度增加与环境温度升高共同作用增加了龙稻5号的倒伏风险,主要是因为环境因素的改变增加了株高。环境温度的升高可使水稻基部节间伸长从而增加了倒伏风险。从试验数据发现,CO_2浓度增加与环境温度升高对不同水稻品种倒伏风险影响的结果呈现不同趋势,因此,日后可通过培育适应气候变化的新品种抵御倒伏风险。 相似文献
3.
《山西农业大学学报(自然科学版)》2017,(9)
[目的]为研究大气CO_2浓度升高与干旱交互作用对冬小麦光合特性与生长发育的影响。[方法]于2015-2016年开展盆栽试验,设2个CO_2浓度(C_(380),380μmol·mol~(-1);C_(560),560μmol·mol~(-1))、2种水分条件(W,田间持水量80%~100%;D,田间持水量45%~55%)。[结果]干旱条件下,高CO_2浓度处理较正常CO_2浓度使冬小麦拔节、孕穗、开花、灌浆期叶片净光合速率(P_n)依次降低12.56%、81.1%、13.05%、8.68%,拔节、抽穗期蒸腾速率(T_r)提高25.94%、27.4%,拔节、孕穗、抽穗、开花、灌浆期瞬时水分利用效率(WUE)依次降低30.57%、75.59%、14.89%、7.27%、0.66%,并使拔节期、开花、灌浆期生物量、孕穗期茎干重依次增加14.86%、96.71%、55.34%、12.83%。同时,干旱条件下,CO_2浓度升高使冬小麦成熟期株高、茎粗依次显著增加6.34%、21.6%。[结论]高浓度CO_2较正常CO_2浓度降低了受旱小麦P_n(抽穗期除外)与WUE,增加了生物量积累(抽穗期除外),显著提高了成熟期株高、茎粗,提高了小麦的生长适应性。 相似文献
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大气CO2浓度和温度升高对麦田土壤呼吸和酶活性的影响 总被引：4，自引：2，他引：2
以同步模拟大气CO_2浓度和温度升高的田间开放式气候变化平台为依托,研究大气CO_2浓度和温度的对照处理(CK)、CO_2浓度升高(CE)、试验增温(WA)以及两者同时升高(CW)对小麦土壤呼吸、脲酶和转化酶的影响。结果表明:与对照相比,CE处理的小麦季土壤呼吸速率没有显著变化,而升温处理(WA和CW)的土壤呼吸速率显著提高;在分蘖期土壤脲酶和转化酶活性没有明显变化,在抽穗和成熟期,升温处理显著提高了转化酶活性,而CE处理显著提高了抽穗期转化酶活性;与对照相比,CE处理土壤脲酶活性没有变化,而WA处理显著提高了抽穗期的土壤脲酶活性。可见,大气CO_2浓度和温度升高对不同生育期的土壤呼吸和酶活性影响存在差异,而且土壤呼吸、脲酶和转化酶活性对温度升高的响应比较敏感。 相似文献
5.
以宁杞1号苗木为材料,采用OTC气室控制CO_2浓度,设置自然环境CO_2浓度(350±20μmol·mol~(-1),CK)和倍增CO_2浓度(700±20μmol·mol-1,TR)2个处理,测定宁夏枸杞果实中蔗糖代谢相关酶活性的变化,研究大气CO_2浓度倍增对宁夏枸杞果实糖代谢的影响。结果表明:在高浓度CO_2下,夏果中(CO_2处理90d),合成酶类和分解酶类酶活性均为处理组对照组,其中转化酶(AI、NI)活性差异极显著;秋果中(CO_2处理120d)合成酶类与分解酶类较夏果活性均有降低,分解酶类活性为处理组对照组,合成酶类活性为处理组对照组,且其中SS合成方向差异极显著。据此,AI、NI及SS(合成方向)可能是高浓度CO_2下蔗糖代谢响应的关键酶,且长期高浓度CO_2处理会降低宁夏枸杞果实中蔗糖代谢相关酶的活性。 相似文献
6.
为促进温室枣树增产,以灵武长枣为研究对象,研究不同浓度CO_2施肥对温室枣树果实品质及产量的影响。通过预设各隔间的CO_2浓度,且在枣树果实成熟过程中维持在设定值,其中处理T1～T4依次为600,800,1 000,1 200μmol·mol~(-1),对照(CK)为400μmol·mol~(-1)。结果表明:随着CO_2浓度的升高,枣果的总糖含量、还原性糖含量、维生素C含量、糖酸比及产量有显著的增效;整体来看,当施入CO_2浓度为800μmol·mol~(-1)时,效果最佳,其中总糖含量较CK提高70.16%,还原性糖含量提高64.46%,维生素C含量提高55.81%,糖酸比提高25.71%,产量提高27.84%;差异较CK显著(P0.05),但与增施高浓度差异并不显著(P0.05)。因此,CO_2浓度施肥能有效改进温室枣树果实的品质及产量,但增施过多的CO_2并不能有效提高产量。 相似文献
7.
大气CO_2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N_2O排放的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
【目的】研究大气CO_2浓度和温度升高条件下稻麦轮作生态系统N_2O排放的响应规律,以期科学评估未来气候变化情境下,CO_2浓度和温度升高对稻麦轮作生态系统N_2O排放的影响,为中国应对未来气候变化提供数据支持。【方法】依托同步模拟自由大气CO_2浓度升高和温度升高的T-FACE试验平台,设置本底大气CO_2浓度和温度(Ambient)、500μmol·mol~(-1) CO_2+本底大气温度(C)、本底大气CO_2浓度+温度增加2℃(T)和500μmol·mol-1 CO_2+温度增加2℃(C+T)等4个处理。采用静态暗箱-气相色谱法原位观测稻麦轮作生态系统N_2O排放通量,研究稻麦轮作生态系统N_2O排放对大气CO_2浓度和温度升高的响应规律。【结果】(1)CO_2浓度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著增加9.7%、11.3%和5.6%、5.7%(P0.05);温度升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著减少21.1%、18.0%和31.6%、17.7%(P0.05);CO_2浓度和温度的同步升高使水稻和小麦生物量和产量分别显著降低13.5%、8.7%和26.0%、10.3%(P0.05)。(2)CO_2浓度和温度升高,均未改变稻麦轮作系统N_2O的季节排放模式。CO_2浓度升高条件下,水稻季和小麦季N_2O排放分别增加15.2%和39.9%,其中后者达显著水平(P0.05);温度升高未显著影响水稻季N_2O排放,但显著增加小麦季N_2O排放20.5%(P0.05);CO_2浓度和温度同步升高对水稻季N_2O排放的影响存在较大的年际差异,但总体上有促进N_2O排放的趋势;CO_2浓度和温度同步升高极显著增加小麦季N_2O排放(46.0%,P0.01)。(3)小麦季N_2O排放与小麦生物量密切相关,在CO_2浓度和温度升高条件下,小麦季N_2O排放与小麦地下部生物量和ΔSOC之间具有显著的正相关关系。(4)与对照组相比,CO_2浓度升高、温度升高以及两者的共同作用,分别导致稻麦轮作系统单位产量的N_2O排放强度(GHGI)分别增加29.1%、66.3%和81.8%,其中温度升高和CO_2浓度和温度同步升高处理达显著水平(P0.05)。【结论】CO_2浓度升高和温度升高均未改变稻麦轮作生态系统N_2O的季节排放模式。CO_2浓度升高导致稻麦轮作系统N_2O排放显著增加;温度升高显著增加小麦季N_2O排放,但未显著影响水稻季N_2O排放。CO_2浓度和温度升高导致稻麦轮作系统温室气体排放强度增加,各处理条件下温室气体排放强度的响应从大小依次为:C+TTC。可见,在未来CO_2浓度和温度升高情境下,为保证现有粮食供应水平不变,由稻麦生产所导致的N_2O排放强度变化可能会进一步加剧气候变化进程。 相似文献
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田间条件下模拟CO2浓度升高开顶式气室的改进及其效果 总被引：3，自引：1，他引：2
为提高传统开顶式气室(Open-top chamber,OTC)在田间条件下原位模拟大气CO_2浓度升高对作物生长影响的适用性和精度,通过尺寸放大(长×宽×高=4.0 m×4.0 m×3.0 m)、形状调整(正四边形棱柱状)、新材料应用(塑钢PC结构)及内部CO_2浓度优化控制等措施对其进行了改进,并利用改进的OTC分别于2015—2016年在旱作春玉米农田原位模拟大气CO_2浓度升高的情形,通过对比玉米生育期内OTC内外CO_2浓度、温度和空气相对湿度,探讨了其模拟效果。结果表明:可控CO_2OTC内部CO_2浓度能够控制在预期值范围内,2015年控制误差范围为-17.2~0.2μmol·mol-1,2016年为-5.4~0.1μmol·mol-1,控制效果良好;可控CO_2OTC对室内气温产生了一定的影响,与气室外相比,在白天2015年平均增温0.8℃,差异显著(P0.05),2016年平均增温0.4℃,差异不显著(P0.05);可控CO_2OTC内部空气相对湿度与大田相比有所降低,2015年约降低2.4%,2016年降低了3.1%,差异均不显著(P0.05)。研究表明,改进后的开顶式气室性能稳定,模拟精度高,能够较为准确地反映CO_2浓度升高后的旱作春玉米生长,可用于今后的大田模拟试验研究。 相似文献
9.
《江苏农业科学》2015,(12)
全球气候变化可能会对土壤生态系统产生潜在的影响,通过室内培育试验,设置了3种土壤水分梯度(土壤体积含水率为80%、60%、40%)、2种大气CO_2浓度(350、700μg/L)、2种土壤使用状况(裸土、种植大豆土壤),对土壤微生物量及活性的变化进行研究。结果表明,干旱胁迫使土壤微生物生物量碳量(MBC)含量极显著降低。重度干旱时,植物碳输入会加剧干旱对土壤生态系统的胁迫。大气CO_2倍增对土壤MBC量显著不影响。干旱胁迫导致土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性极显著降低。大气CO_2倍增能够极显著促进土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性,这可能会加速土壤有机质的降解,加快土壤碳库周转速率,对大气CO_2增加起到正反馈作用。干旱与CO_2倍增交互作用对土壤MBC和酶活均显著不影响,但在种植大豆的土壤中交互作用对蔗糖酶活性有一定影响。 相似文献
10.
研究大气CO_2浓度升高和水分胁迫对大豆的影响,有助于了解在未来气候条件下,大豆生产的变化,提前采取必要的应对措施。试验利用开顶式气室开展高CO_2浓度(大气CO_2浓度增加200μmol/mol)和干旱条件下大豆光合生理指标变化的研究。结果表明,开花期,大气CO_2浓度升高后,大豆的净光合速率、水分利用率显著增加,干旱条件下增幅明显小于湿润条件下增幅;干旱使大豆叶片PSⅡ有效光量子效率(Fv'/Fm')、电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)和PSⅡ光化学有效量子产率(ΦPSⅡ)显著降低,非光化学淬灭系数(NPQ)显著增加;CO_2浓度升高对大豆叶绿素荧光参数影响不显著。未来大气CO_2浓度升高会提高开花期大豆净光合速率和叶片水分利用效率,但对大豆抗旱能力提升效果有限。 相似文献
11.
为了保护古树名木,调查了循化县境内古树名木树种、数量、分布地、生长势,受损情况,保护现状。结合循化县实际,对如何加强对现有古树名木的保护修复提出针对性建议。 相似文献
12.
为明确磷、铁处理对冬小麦种子萌发和幼苗活力的影响,以冬小麦品种‘济麦22’为材料,采用NaH2PO4和Fe2(SO4)3作为处理溶液,选择不降低种子发芽率的最大摩尔浓度处理种子;测定苗期正常水分(T1)和干旱处理(T2)下冬小麦幼苗干重、株高、叶面积、SPAD和抗氧化酶活性等指标的变化。结果表明:0.05~0.30 mol/L NaH2PO4处理的冬小麦种子发芽率比对照提高2.00%~14.00%,0.01~0.04 mol/L Fe2(SO4)3处理的冬小麦种子发芽率比对照提高4.01%,而0.50~0.90 mol/L NaH2PO4处理的冬小麦种子发芽率与对照相比降低16.00%~24.00%,0.05~0.07 mol/L Fe2(SO4)3处理的冬小麦种子发芽率与对照相比降低10.00%~24.00%,在本试验条件下,NaH2PO4、Fe2(SO4)3处理对种子萌发生长不产生抑制作用的最大浓度分别为0.30和0.04 mol/L;2种水分条件下,NaH2PO4处理能显著提高冬小麦幼苗干重和株高,Fe2(SO4)3处理只在正常水分下显著提高幼苗的株高;NaH2PO4和Fe2(SO4)3处理均能显著提高冬小麦幼苗新生叶片的叶面积、叶片的SPAD以及叶片SOD和CAT活性,但对POD活性无显著提高。总之,适宜浓度的NaH2PO4、Fe2(SO4)3处理能促进冬小麦种子的萌发,同时可以提高冬小麦幼苗的有效光合面积和叶绿素含量,改善了幼苗的光合作用,提高了叶片抗氧化酶活性,进而增强了幼苗活力和抗旱性。 相似文献
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土地覆盖(Land Cover)数据是人们进行气候变化探究、生态系统评估与地理国情监测等研究的重要数据源。随着研究的深入,国内外产生了众多不同时空尺度、不同分类体系的土地覆被分类产品集,但这些产品在局部尺度应用时的一致性与精度还有待分析。本研究以淮河流域为研究区域,基于5种土地覆被分类产品(CLCD、ESACCI-LC、GLC_FCS30、GlobeLand30、MCD12Q1),将各土地覆被类型重分类为农用地、建设用地、未利用地三大类,从面积和空间两方面进行了一致性分析与精度评价。结果表明:5种产品对于淮河流域土地覆被的类型特征具有较强的一致性,面积估算的相关性系数均大于0.9; 在3种30m分辨率土地覆被分类产品中,CLCD的识别精度最高,以此作为参考数据;其他四种产品总体精度在92.37%至95.53%之间,Kappa系数在0.523至0.695之间,GlobeLand30产品与GLC_FCS30产品精度较高、且各有优势,ESACCI-LC产品和MCD12Q1产品精度较低。研究成果为不同时空尺度上的土地覆被研究提供参考。 相似文献
14.
有机肥和化肥对盆栽番茄氮素利用以及损失的影响 总被引：5，自引：1，他引：4
为研究有机肥以及化肥对氮素利用以及损失的影响,针对当前蔬菜生产中面积较大和产量较高的番茄进行盆栽控制性试验,设置等氮条件下3个肥料处理,即有机肥(M)、化肥(U)、有机肥和化肥各半(MU),以及对照CK(不施氮肥、种植作物)和CKN(不施氮肥、不种作物),对番茄产量、氨挥发、N_2O排放等进行监测分析。结果表明,MU、U、M 3个处理产量无显著差异。与U、MU相比,M能够降低氨挥发损失62%和57%,降低N_2O排放量53%和69%。土壤中残留的肥料氮量为M(64.9%)MU(36.7%)U(23.7%),且3个处理间差异显著(P0.05)。结合氮素损失和作物产量,说明施用有机肥能在一定程度上保证番茄高产、降低氮素损失以及保证较高的氮素后茬利用率。考虑到气候条件、作物品种、肥料类型等的复杂性,还需要对有机肥和化肥配施的环境影响进行更多比较研究,从而进一步优化当前集约化蔬菜生产中的肥料管理。 相似文献
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为探究不同形态硫素（SO42-/S2-）对水稻生物量和糙米Cd积累的影响,采用金属矿区下游Cd、As重度污染农田耕层土壤,以温室水稻盆栽试验,在施用足量CaCO3条件下,向供试土壤中分别施加0（CK）、400 mg S·kg-1（K2S/K2SO4）并持续淹水直至收获。结果表明：与CK相比,K2S和K2SO4处理显著提高水稻总生物量130.1%~186.7%,且K2S处理增加糙米产量效果更佳。与CK相比,施加S素能显著降低糙米Cd含量,K2S处理使糙米Cd含量降低37.5%~50.0%,K2SO4处理降低31.3%~45.0%。两种施S处理均使糙米Fe含量下降90%以上。K2S和K2SO4处理使土壤溶液pH平均降低0.28~0.32个单位,K2S处理可显著促进土壤Cd向铁锰氧化物结合态和有机硫化物结合态Cd转化,铁锰氧化物结合态Cd在酸化和氧化环境下相对稳定,有利于稳定土壤Cd活性;K2S处理同时增加茎、叶的S含量,有效将Cd液泡区隔化,将Cd固定在茎、叶,从而降低糙米Cd含量。K2SO4处理促进土壤Cd向碳酸盐结合态和有机硫化物结合态转化,在土壤酸化和Eh回升条件下,K2SO4处理土壤有效态Cd显著提高。但K2SO4处理比K2S处理更有利于Cd在植物体内的液泡区隔化,这可能是其能够抑制Cd从根向地上部及籽粒转运的原因。研究表明,在施用足量CaCO3条件下,足量施用K2S或K2SO4均可提高水稻生物量,并有效降低糙米Cd含量。 相似文献
16.
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为了推进可再生资源的综合利用,本文以水稻秸秆为原料,利用高温热解有机前驱体法成功制备磁性Fe_3O_4纳米粒子/生物炭复合材料。用X射线衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、热重分析仪(TG)、综合物性测量系统(PPMS)、元素分析仪(EA)、电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-OES)及全自动快速比表面与孔隙度分析仪(BET)对其进行了表征。结果表明:复合材料上生成了形貌均一、结晶度较高、粒径范围为3~10 nm的Fe_3O_4纳米粒子;复合材料的饱和磁化强度达到26.64 emu·g~(-1);复合材料相比于原始生物炭具有更好的热稳定性和更大的比表面积;复合材料的微孔数量少于原始生物炭,孔隙结构以中大孔为主;铁元素在复合材料上的含量为12.08 mg·g~(-1)。通过对两种材料物理化学性质的比较与归纳,以期为复合材料的合成及应用提供参考。 相似文献
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氮磷钾肥对甘蔗产量和含糖量的影响 总被引：5，自引：0，他引：5
在采用3因素5水平最优试验设计进行连续两年的田间试验基础上,通过回归分析,论述了试验条件下氮、磷、钾肥对甘蔗产量和含糖量的影响.结果表明,无论是新植蔗还是宿根蔗,氮、磷、钾的施用与产量和潜在产糖量之间都存在着二次回归关系,其单因素效应及交互效应对产量和潜在产糖量都产生影响,相对而言,氮对产量、磷对潜在产糖量的影响分别较其它两者为大;产量、纯经济效益及潜在产糖量最佳时的施肥组合为:新植蔗:XN:358.5～390,XP:115.5～171,XK:264～292.5,其取中值时的配比为1:0.38:0.74.宿根蔗:XN:430.5～526.5,XP:267～273,XK:358.5～396,其取中值时的配比为1:0.56:0.79. 相似文献
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农业废弃物还田对黑土温室气体排放及全球增温潜势的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】研究牛粪、鸡粪、玉米秸秆与化肥配施还田,对黑土温室气体排放及全球增温潜势的影响。【方法】采用静态箱法,试验共设5个处理,分别为:空白对照,单施化肥,牛粪还田配施50%化肥氮(化肥中氮的质量分数为肥料中总氮量的50%),鸡粪还田配施50%化肥氮,秸秆还田配施90%化肥氮。除对照外各处理总施氮量为240kg·hm~(-2)。【结果】各处理中秸秆还田处理的CO_2平均排放通量及总排放量最高,分别达388.96 mg·m~(-2)·h-1和14 718.97 kg·hm~(-2),且追施氮肥明显增加CO_2的排放;单施化肥处理CH_4平均吸收通量及总吸收量最高,分别达0.042 mg·m~(-2)·h-1和1.36 kg·hm~(-2);单施化肥处理N_2O平均排放通量及总排放量最高,分别达0.153 mg·m~(-2)·h-1和5.75 kg·hm~(-2)。秸秆还田处理的全球增温潜势显著高于其他处理,牛粪还田处理较单施化肥处理全球增温潜势降低,但差异不显著。【结论】秸秆覆盖会增加黑土中的CO_2的排放,旱田土壤是大气中CH_4的重要吸收汇,有机无机肥配施对比单施化肥能减少土壤中N_2O的排放,各农业废弃物还田处理对大气变暖贡献程度不同。 相似文献
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2007年6月-2008年6月,在帽儿山用静态箱/气相色谱法测定了相邻次生林和落叶松人工林土壤CH4和N2O通量,结果表明:次生林转变为落叶松人工林后土壤年CH4吸收和年N2O排放通量均显著增加,分别为次生林的1.2倍和3.6倍。两林分CH4和N2O通量表现相似的季节动态,生长季土壤CH4吸收通量和N2O排放通量均高于非生长季。次生林和落叶松人工林土壤CH4吸收通量与土壤温度均呈正相关关系,而与土壤含水量呈负相关关系。土壤N2O排放通量与土壤温度和土壤铵态氮含量均呈正相关关系,而与土壤含水量没有明显相关性。次生林转变为落叶松人工林后,落叶松林地较厚的凋落物层改变了林地土壤水分的格局,影响了土壤的CH4和N2O通量。 相似文献