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基于傅里叶红外光谱研究东北黑土开垦对土壤有机质化学结构特征的影响,探明各粒级团聚体及密度组分中有机质化学结构变化特征,为开垦黑土农田土壤有机质结构变化提供理论参考。依托中国科学院海伦农业生态试验站长期定位试验研究平台,以试验开垦前自然草地土壤为对照,选取开垦8年、没有有机物料投入的耕层(0～20 cm)土壤为研究对象,采用湿筛法、密度分组将土壤有机质分成不同组分,用傅里叶红外光谱仪测定原土及各组分有机质红外光谱,分析开垦对土壤有机质化学结构的影响。结果表明:开垦前后,有机质红外结构特征峰相似,均以多糖C—O和醇酚—OH为主。全土芳香族CC含量较开垦前显著减少4.77%,有机质稳定性下降6.32%。在>0.25 mm团聚体中芳香族CC和羰基CO相对强度较开垦前分别显著降低29.91%和27.16%,醇酚—OH相对强度显著增加15.60%;0.25～0.053 mm团聚体中,多糖C—O相对强度增加4.57%,脂肪族—CH相对强度显著减少23.85%。<0.053 mm团聚体中,脂肪族—CH相对强度显著减少16.33%。有机质游离态轻组(LF)、闭蓄态组分(OF)中多糖C—O特征峰相对强度分别显著增加15.82%和18.15%,在矿质态组分(MF)中变化不显著。主成分分析表明,开垦对>0.053 mm粒级团聚体和LF、OF组分有机质结构影响最大,各官能团中多糖C—O相对强度增加最明显。综上,开垦使黑土大团聚体和LF的有机质芳香族组分减少,有机质结构趋于简单化,有机质结构稳定性下降。 相似文献
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开垦对盐渍化弃耕地土壤团聚体含量及稳定性的影响 总被引：3，自引：2，他引：1
以新疆玛纳斯河流域盐渍化弃耕地为对象,研究人为开垦5年后土壤团聚体及其稳定性变化,进而评价开垦对土壤团聚体特性的影响。结果表明:盐碱弃耕地开垦后增加了大团聚体数量;干筛数据表明,开垦前后各土层0.25~0.053 mm粒径团聚体所占比例均最高,占总量的35.50%~47.32%,与其他各粒径差异显著(P0.05);湿筛数据表明,团聚体多在0.053 mm以下,占总量的27.09%~64.50%;干、湿筛数据均表明,开垦后0~5 cm,5~10 cm和10~20 cm土层土壤大于0.25 mm团聚体所占的比例(R0.25)、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)较弃耕地均有显著提高,随着土层深度的增加呈先增加后减小的趋势;弃耕地开垦后各土层土壤的分形维数(D)较开垦前均有所降低,且随着土层深度的增加分形维数(D)值呈先减小后增大的趋势,表明开垦后土壤团粒结构变好,稳定性增强,尤其是在0~20 cm土层表现更为明显。干旱区盐渍化弃耕地人工开垦结合合理的管理措施,有利于土壤大团聚体的增加和土壤结构的稳定。 相似文献
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小兴安岭不同土地利用方式下的土壤DOC化学光谱特性 总被引：1，自引：0，他引：1
在小兴安岭地区选取天然沼泽(兴安落叶松沼泽)、排水造林40a的人工林湿地、由湿地开垦40a的农田、湿地垦殖后弃耕地(弃耕40a)4种样地,研究小兴安岭不同土地利用方式土壤溶解性有机碳(DOC)化学光谱特性。结果表明,在垂直剖面上,排水造林湿地、农田、弃耕地以及天然沼泽的土壤DOC含量均从表层向下逐渐减少,在土壤表层0—10cm,DOC含量关系为:天然沼泽排水造林湿地弃耕地农田(p0.05),在其他深度上,差异不显著(p0.05)。DOC化学光谱特性表现为DOC中芳香族类化合物(SUVA254)、DOC中腐殖质所占比列(C/C)、DOC中腐殖酸与富里酸比例(E4/E6),在垂直剖面上逐渐递增。总体上,DOC化学光谱特性大小关系为:天然沼泽弃耕地排水造林湿地农田。4种土地利用类型土壤SOC的含量均随着土壤深度的增加而出现逐渐递减的规律,在垂直剖面上,天然沼泽SOC的含量大于其他土地利用方式。4种类型土壤DOC占SOC的比例(DOC/SOC)在垂直剖面上无明显变化规律。天然沼泽湿地DOC/SOC只在土壤表层大于其他土地利用方式(p0.05)。 相似文献
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有机物料施用下原生盐碱土胡敏酸结构特征 总被引：2，自引：0，他引：2
为研究不同有机物料对原生盐碱土胡敏酸官能团组成的影响,以吉林省大安市原生盐碱地为研究对象,设置空白处理(CK)、颗粒状秸秆处理(KL)、正常玉米秸秆处理(JG)、牧草处理(MC)和羊粪处理(YF),通过红外光谱与主成分分析(Principal component analysis,PCA)相结合,研究不同有机物料施用下土壤胡敏酸红外光谱特征。结果表明,有机物料各处理与CK处理相比增加了土壤胡敏酸中脂肪碳和芳香碳的相对含量,减少了羧基碳的含量。除KL处理外,其他处理均增加了土壤胡敏酸中氨基化合物的相对含量。同时有机物料的施用增加了土壤胡敏酸的脂族碳/羧基碳和脂族碳/芳香碳比值,表征有机物料的施用使得土壤胡敏酸结构缩合度和氧化度下降,脂族性增强,芳香性降低,胡敏酸结构趋于脂族化、简单化、年轻化。对比两种秸秆处理,发现KL处理更有利于土壤新形成结构年轻化、简单化、脂族性强的胡敏酸分子。根据PCA结果,有机物料的施用是土壤中脂族性碳、芳香族碳以及氨基化合物的主要来源之一,为探讨胡敏酸官能团的来源提供依据。通过红外光谱结合PCA,发现了土壤胡敏酸官能团组成对有机物料的不同响应,为研究有机物料的施用对土壤胡敏酸性质的影响机制提供理论依据。 相似文献
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不同土地利用方式对岩溶山地土壤团粒结构的影响 总被引：38，自引：6，他引：38
研究了 5种利用方式对岩溶山地土壤水稳定性团聚体的影响。结果表明 :>0 .2 5 mm水稳定性团聚体为草坡 >林地 >弃耕地 >果园 >耕地 ;林地、草坡的土壤表层和亚表层水稳定性团聚体以 >2 mm为主 ,而果园、弃耕地、耕地土壤 >2 mm的水稳定性团聚体较小。水稳定性团聚体以及团聚的水稳性均与有机质的含量呈正相关 ,林地、草坡开垦后 ,土壤有机质分解加快或补充减少是土壤团聚体水稳定性下降及数量减少的主要原因。坡耕地退耕后 ,土壤团聚体可得到恢复。 相似文献
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轮作对黑土团聚体有机质光谱特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
《水土保持学报》2015,(6)
为研究作物轮作对黑土各粒级团聚体碳氮含量及红外光谱结构特征的影响,选取中国科学院海伦农业生态试验站长期定位试验中大豆连作(SC)、大豆轮作(当季为大豆,SR)、玉米连作(MC)、玉米轮作(当季为玉米,MR)下的土壤为样品,用湿筛法得到大团聚体(0.25mm)、微团聚体(0.25~0.05mm)和粉黏粒(0.05mm)3个粒级,并测定其碳、氮含量和红外光谱。结果表明,土壤中以大团聚体为主。轮作对各粒级团聚体含量没有影响,轮作下原土、大团聚体和微团聚体的碳、氮含量高于连作,且玉米轮作与玉米连作之间差异显著;3个粒级团聚体碳氮含量差异显著,且微团聚体中含量最高。轮作和连作下3个粒级团聚体中官能团类型一样,含量大小均为多糖中的C—O和无机物中的Si—O碳水化合物的—OH或—NH芳香族C=C自由—OH脂肪族C—H,且轮作下脂肪族、芳香族和含烷氧结构的物质高于连作,在微团聚体中表现明显,表明轮作能促进土壤稳定性结构形成,增加稳定性物质含量,有利于碳氮固定于微团聚体中,稳定并增加土壤有机质。 相似文献
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开垦和长期施肥下青海黑钙土中腐殖质的光谱特征 总被引：3，自引：1，他引：2
自20世纪80年代,大面积的青藏高原草甸地被开垦为农田并进行了长期施肥,这可能对其土壤中长期累积的腐殖质产生重要影响,并进而影响肥力供应和土壤环境化学过程。应用紫外—可见光谱、傅里叶变换—红外光谱和平行因子分析—三维荧光光谱技术综合表征未开垦的青海草甸和开垦后不同施肥处理的油菜地中黑钙土腐殖质的光谱特征,以揭示开垦与长期施肥对腐殖质组成与来源的影响,为青藏高原草甸的农业活动管理提供理论支撑。结果表明:开垦使土壤有机质显著降低,而施肥使得土壤保肥与营养供给能力增强。长期施肥在减缓土壤有机质降低的同时会造成土壤酸化。紫外—可见光谱指出开垦后长期施肥可能导致了胡敏酸的腐殖化程度、相对分子量、芳香性和对外源依赖性的提高。富里酸在开垦后长期施肥的处理下则表现为腐殖化程度、相对分子量和芳香性均降低,而对内源依赖性提高。傅里叶变换—红外光谱指出长期施肥有利于土壤中羧酸类物质的生成。同时,长期施肥增加了土壤中作物的生物量而使土壤中的碳水化合物和脂肪族有机物大量消耗。结合平行因子分析的三维荧光光谱识别出青海黑钙土腐殖质中含有5个有机质组分,分别为:两个类胡敏酸组分、两个UVC类富里酸组分和一个水溶微生物副产物组分。开垦与长期施肥还显著影响了腐殖质的分子组成,使胡敏酸的大分子组分相对增加,小分子组分相对降低。富里酸在开垦并长期施肥的处理下,其大、小分子组成数量均增加,但小分子组成增加得更为显著。综上,建议青藏高原的农垦活动应当谨慎进行,可增加施用有机肥以减缓土壤有机质的降低,并在提高土壤腐殖质腐殖化程度的基础上扩展富里酸的来源。应当进一步研究腐殖质功能性结构对青藏高原开垦和长期施肥的响应,以探明土壤碳固定,并提出管理措施来维持青藏高原土壤中的碳平衡。 相似文献
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以塔里木盆地南缘不同年限新垦农田(10年、20年、30年、40年、50年)为研究对象,以未开垦的荒漠自然土壤为对照,测定0―40cm土层有机质、养分、盐碱等土壤性状,探讨了新垦农田土壤肥力和盐碱变化及其对小麦产量的影响。结果表明:随开垦年限延长,0―20,20―40cm土层有机质含量均呈线性增加,但后者变化幅度相对较小。在0―40cm土层,全氮、有效氮和速效钾含量随时间延长的变化均与有机质含量呈极显著正相关,开垦50年时分别增加88.8%,213.4%,37.5%;有效磷含量在开垦前30年呈线性增加而后又降低,开垦50年时比开垦前增加1201.2%。荒漠自然土壤(0年)是以Na+和Cl-为主的轻度盐渍化土壤,开垦为农田后总盐分含量显著下降,且不同年限间差异不明显,在0―40cm土层平均为0.8g/kg,离子累积转变为以Na+和HCO3-为主。土壤pH在开垦30年(pH为8.85)时比开垦前增加13.4%,之后又显著下降,pH变化与CO32-和K+累积呈显著正相关。新垦农田小麦产量平均为4.79 t/hm^2,与土壤有机质、养分、盐分含量和pH均不相关,但与Na+、Cl-含量均呈显著负相关。综上,随开垦时间延长绿洲农田土壤肥力和盐渍化程度已得到明显改善,但0―40cm土层Na+和Cl-含量却是影响新垦绿洲小麦产量的主要土壤因子。因此,培肥农田土壤,采取有效措施降低Na+和Cl-含量,并防止其再次升高是实现绿洲小麦稳产高产的关键。 相似文献
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通过比较荒地和玉米地土壤养分、胡敏酸热解特性和红外光谱特征,研究了灰漠土农田生态条件对土壤养分和有机质特性的影响。结果表明,种植玉米增加土壤有机质、全N、全P、全K、缓效钾和碱解氮的含量,但使速效磷和速效钾含量下降,土壤pH略有下降。荒地土壤胡敏酸的脂肪族侧链较多,胡敏酸较年轻,而玉米地土壤胡敏酸侧链较少,胡敏酸相对较老。荒地土壤胡敏酸的脂族性强于玉米地。农田生态条件使土壤胡敏酸老化。 相似文献
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基于MODIS-NDVI数据和同期的气象资料,运用趋势分析、R/S分析、偏相关分析等方法,在区域和像元两个尺度上研究玛纳斯河流域的植被空间变化特征。结合趋势分析结果和Hurst指数,研究玛纳斯河流域NDVI变化的可持续性特征,并从气温和降水量2个因素分析了NDVI对气象因子的响应。结果表明:(1)2000—2015年玛纳斯河流域NDVI变化呈微弱增长趋势,增长速率为0.044/10a。(2)玛纳斯河流域植被覆盖状况改善的区域占总面积的42.03%,没有发生显著变化的区域占总面积的55.88%,显著退化的区域仅占总面积的2.09%,研究区整体生态环境有所改善。(3)从Hurst指数来看,研究区大部分地区NDVI变化具有可持续性,但局部地区具有反持续性。持续性改善区域占总面积的52.81%,持续退化的面积比重为29.54%,15.87%面积的区域未来变化趋势无法确定。(4)相关性分析结果显示:NDVI与年降水量呈正相关,与平均温度呈负相关,降水对NDVI的影响高于平均温度。 相似文献
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为探究石河子灌区、新湖总场灌区、莫索湾灌区之间土壤温室气体排放的差异性,通过长期的野外观测及样品采集,采用静态箱—气相色谱法,于2019年棉花出苗期、花铃期、吐絮期对玛纳斯河流域石河子灌区、新湖总场灌区、莫索湾灌区棉田土壤温室气体进行日观测,应用统计学方法,并结合土壤温度、含水量、pH、有机碳、铵态氮、硝态氮等因素分析。结果表明：(1)土壤CO2和N2O具有明显的季节变化和日变化,土壤CO2和N2O排放通量的峰值出现在花铃期,分别为527.160,1.713 mg/(m2·h)。同时,CO2排放通量日变化峰值出现在13:00,N2O排放通量日变化峰值出现在17:00,表现为单峰曲线。2种土壤温室气体在生育期内的排放通量在不同灌区之间有所差异,呈现出新湖总场灌区>莫索湾灌区>石河子灌区。(2)土壤CO2和N2O排放通量受温度影响更为显著,土壤CO2和N 相似文献
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对石河子大学图书馆科技查新站1995年至今的查新项目进行了统计分析,回顾了该站在开展科技查新业务中取得的成就,并针对当前科技查新业务中存在的主要问题提出了相应的对策。 相似文献
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根据气候统计资料和4个气象站多年气象数据,分析了石河子地区光、热、水、土资源的空间分布特点,并计算分析了该区主要作物的光合潜力、光温潜力变化规律。结果表明,石河子地区光能资源丰富,高于长江中下游及同纬度其他地区;沙漠、戈壁的增温效应使其热量资源高于国内同纬度其他地区。降水量虽小,作为灌溉农业的调节用水,可基本上满足生产需要。该地区土地资源丰富,但耕地质量差。其主要作物实际产量与光合潜力、光温潜力相差很大,具有较明显的增产潜力。对光温潜力分析表明,该区产量的主要限制因子是水,其次是温度。同时根据对石河子荒漠绿洲耕地资源潜力、宜农土地光热资源潜力和水资源潜力的分析,提出了自然资源优化和可持续利用的措施和模式。 相似文献
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从生产实习的现状入手，以石河子大学电气工程及其自动化专业为例，分析了生产实习的重要性，并就存在的问题提出了解决方案。 相似文献
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根据国内外高等教育的发展趋势,参考石河子大学的发展战略规划,提出了在创建高水平教学研究型大学的进程中图书馆的工作方向和重点。 相似文献
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用灰色马尔科夫预测方法，对石河子初霜冻出现时间进行了分析预测，结果表明，１９９５年预测初霜冻出现在１０月１８日，与实况１０月１８日完全一致。 相似文献