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全球变化背景下农田生态系统碳循环研究 总被引：8，自引：0，他引：8
综述了农田生态系统碳循环的循环机制、影响因素以及模型模拟研究3个方面,并对未来农田生态系统碳循环研究趋势进行了展望,以期增强农田生态系统的固碳减排功能,为研究全球气候变化提供科学的依据。 相似文献
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《中国农村水利水电》2017,(4)
农田生态系统碳循环模型是研究农田生态系统中碳循环主要研究方法之一。简要阐述农田生态系统碳循环模型的发展历程并对其进行分类,将碳循环模型按空间尺度和是否考虑土壤水进行分类,按模型空间尺度可以将其分为4类:斑块尺度、灌区尺度、流域尺度和全球尺度;按是否考虑土壤水可以将其分为2类:考虑土壤水含量的碳循环模型和不考虑土壤水含量的碳循环模型;并在此基础上对农田生态系统中土壤水的来源和模型中土壤水含量参数的类型进行详细分类和描述,作出对其进行简要介绍和分析。最后对农田生态系统碳循环模型的研究机理、模型标准、监测技术和研究方向等方面的发展方向作了简要探讨。 相似文献
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土壤动物是农田生态系统的重要组成部分,在农田生态系统物质循环和能量流动中发挥着举足轻重的作用。秸秆覆盖作为一项保护性耕作措施已得到广泛应用,它影响着土壤动物的组成和结构。本实验是在日本国际自然农法研究中心和重庆西南大学教学农场进行的。在田间试验条件下,对秸秆覆盖下农田土壤动物的动态变化开展了调查,运用多样性指数等指标分析发现:秸秆覆盖促进土壤动物数量的增多,增加土壤动物种类,土壤动物多样性指数升高。经比较不同农田生态系统发现,秸秆覆盖对果园的土壤动物影响最大;同时,秸秆的粉碎程度也影响土壤动物的群落特征;此外,施用化肥和除草等人类干扰也会大大降低土壤动物的多样性。 相似文献
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为实现农田生态系统碳通量动态监测,提出一种基于Landsat系列多源遥感数据的农田生态系统碳通量估算方法。以美国东北部内布拉斯加州大学农业研发中心的3块试验田地为研究区域,并结合AmeriFlux公开的对应通量站点数据进行后续建模分析。从气候变量、土壤性质、植物性状3方面综合出发,优选与农田生态系统碳通量密切相关的遥感因子,构建覆盖农田生态过程关键环节的全遥感要素数据集。随后,构建基于随机森林(Random forest,RF)的农田碳通量回归预测模型,相比于岭回归模型和套索模型,该模型在农田生态系统碳通量估算方面效果更优,其决定系数(Coefficient of determination,R2)达到0.94,均方根误差（RMSE）为4.281g/(m2·d)。基于随机森林模型进行因子的重要性分析可知,DVI、 NDWI、MSAVI、NRI、NDVI对碳通量估算的贡献度分别为35.6%、25.8%、12.2%、7.8%、5.2%。在以上研究基础上,通过农田生态系统碳收支时空演变特性分析可知,内布拉斯加州2013年作物生育期内的7、8月时农田碳汇能力最强,在种植初期大豆和玉米均呈现弱碳源,且玉米的碳源能力更强,在生长高峰期时玉米和大豆均呈碳汇,且玉米碳汇能力更强。本研究为农田生态系统碳收支精准估算,进而指导农业生产提供理论支持。 相似文献
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不同水肥条件下夏玉米/冬小麦农田生态系统碳平衡研究 总被引：3，自引：0，他引：3
农田生态系统碳平衡取决于农作物固定碳量和土壤异养呼吸排放碳量。为揭示水肥用量对农田生态系统碳平衡的综合影响，设置3个灌水水平：高水、中水和低水（W1、W0.85、W0.7夏玉米季分别为90、76.5、63mm，冬小麦季分别为140、119、98mm），4个施氮水平：高氮、中氮、低氮和不施氮（N1、N0.85、N0.7、N0夏玉米季分别为300、255、210、0kg/hm2，冬小麦季分别为210、178.5、147、0kg/hm2），4个施磷水平：高磷、中磷、低磷和不施磷（P1、P0.85、P0.7和P0夏玉米季分别为90、76.5、63、0kg/hm2，冬小麦季分别为150、127.5、105、0kg/hm2）进行了田间试验。结果表明：不同水肥处理下夏玉米/冬小麦农田生态系统表现为碳汇，夏玉米季净生态系统生产力固碳量（CNEP）为6805~7233kg/hm2，冬小麦季CNEP为5842~6434kg/hm2，夏玉米CNEP高于冬小麦。在高、中、低肥水平下，增加灌水量，夏玉米/冬小麦周年净初级生产力固碳量（CNPP）提高2.48%~5.96%，土壤微生物异养呼吸碳释放量（CRm）增加2.15%~15.20%，净生态系统生产力固碳量（CNEP）增加1.16%~6.47%。在高、中、低供水水平下，增加施肥量，夏玉米/冬小麦周年CNPP增加2.95%~3.43%，土壤CRm增加5.23%~18.67%，CNEP增加0.93%~2.79%，CNEP增加比例与供水水平呈负相关。在低水条件下，氮磷肥配施处理夏玉米/冬小麦农田周年CNEP较单施氮、磷肥分别增加4.86%、7.34%，且氮磷肥交互作用显著（P<0.05），水肥供应水平相差15%时对冬小麦农田CNEP有显著的正交互作用。氮磷肥配施、水肥协调供应均有助于促进夏玉米/冬小麦农田生态系统的净碳输入，在节水节肥原则下，夏玉米和冬小麦分别在W0.85N0.85P0.85和W0.7N0.85P0.85水肥供应条件下有利于增加农田CNEP。 相似文献
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为研究农田排水对灌区排水沟出口水质的影响,在已有一维水质模型的基础上建立了沟道系统水质模型,对灌区排水沟系水质进行模拟分析。并结合实例进行验证,结果表明,实测资料与计算结果吻合较好,相对误差均在15%以内,模拟值与实测值的泊松相关系数均在0.85以上,在显著性水平α=0.05时,检验统计量｜t︱均小于临界值tα/2,所得模型合理;运用模型推求岔河小流域农田控制排水水量和总氮、硝态氮、铵态氮3类污染物浓度阈值的拟合函数,为农田控制排水提供了一定的参考与决策工具。 相似文献
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基于CERES-Maize模型,研究了土壤空间变异和水文年型对半干旱地区土壤水氮淋失和玉米产量的影响.结果表明,土壤空间变异对作物产量和土壤水氮淋失的影响程度与降雨密切相关.丰水年水氮淋失量显著高于平水年和枯水年.降雨对作物产量和农田尺度水氮淋失的空间变异有明显影响,并能在一定程度上减弱土壤空间变异对产量和农田尺度水氮淋失的影响.随着土壤空间变异程度的增大,产量降低,产量的空间变异程度增加.水分渗漏和氮淋失量随土壤空间变异的增加呈增加趋势.当土壤黏粒和粉粒含量变异系数CV≥0.2时,在水氮管理中考虑土壤空间变异有利于提高作物产量,减轻水氮淋失. 相似文献
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农田生态系统碳通量变化主要由作物光合作用和农田的呼吸作用引起。在陆地生态系统中,准确评估玉米农田生态系统的呼吸作用产生的碳排放量对全球碳通量的研究意义重大。使用甘肃省会宁县大山川村(属陇中半干旱区)玉米农田生态系统在2020年11月至2021年10月的涡度和土壤水分及温度监测数据,分析了玉米农田生态系统呼吸速率(Reco)的日平均变化和呼吸敏感性指数(Q10)在生长季内的月平均变化,探讨Reco对温度的响应,并用不同模型进行拟合评估。陇中半干旱区玉米农田生态系统呼吸速率在年内呈单峰变化,日均最大呼吸速率11.49μmol/(m2·s),相比呼吸速率对空气温度(Ta)与不同深度土壤温度(Ts)的响应,深度20 cm处的土壤温度(Ts20)对该地区Reco全年拟合效果最佳。Q10指数在生长季内表现出单峰型变化,最大值出现在8月(5.52μmol/(m2·s)。通过各个模型拟... 相似文献
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随着城市的迅速扩张,城市边缘区的范围逐渐外扩,农田生态系统中的自然、半自然景观正逐步向人为景观变化,其稳定性和健康性也越来越受到人们的关注。为此,对沈阳市沈北新区城市边缘区进行划分,对研究区内的农田景观小结构与土壤动物进行分析,为保持农田生态系统的健康性提供参考。 相似文献
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泗阳县世行二期项目于1998～2002年实施，总投资6323万元。其中，世行贷款2020万元，地方财政配套2036万元，群众自筹2267万元。改造中低产田15333hm^2，受益人口19．3万人。项目区农业综合生产能力显著提高，产业结构得到科学合理优化。取得了良好的社会、经济及生态效益。 相似文献
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采用参数估算法对2001~2013年鄱阳湖生态经济区农田生态系统的植被碳储量与碳密度进行测算。结果显示：该区农田植被碳储量与碳密度均呈现上升趋势;农田碳储量与碳密度的变化受农作物种植结构、产量及总播种面积的影响。由此可见,植被碳储量的变化对生态系统的固碳能力具有重要的影响,农田植被碳储量与碳密度在一定程度上的提高,具有碳汇作用。研究农田生态系统碳储量、碳密度对控制温室效应具有重要的参考意义。 相似文献
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金彦兆 《中国农村水利水电》2012,(1):73-76
河西内陆区气候干旱,水资源短缺,经济、社会、生态系统用水矛盾突出。随着人口的持续增长和社会经济的快速发展,经济生态系统之间的用水矛盾日益尖锐,黑河、石羊河、疏勒河下游均相继出现了土地沙化、农田荒芜、植被枯萎、湿地萎缩等严重的生态环境问题。结合“十二五”农业节水规划,分析了不同农业节水措施和水平对生态系统的作用和支撑能力,对制定生态系统建设规划具有重要参考作用。 相似文献
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不同退耕态势下农地资源生态服务价值评估比较 总被引：1，自引：0，他引：1
针对退耕态势差异较大的陕西省吴起县和米脂县在3个不同退耕阶段农地资源生态服务价值进行评估的基础上,分析了两个区域各阶段农地资源生态服务价值的变化,探讨了在不同退耕态势下退耕还林(草)工程的实施对两个区域农地资源生态服务价值的影响.结果表明:退耕前后两个区域农地资源直接经济价值分别增长了11576.46万元和3754.42万元,间接生态服务价值分别增加了107946.19万元和4624.11万元.两个区域在3个不同阶段直接经济产出价值与间接生态服务价值之比分别为1∶0.84,1∶2.63,1∶3.56和1∶0.41,1∶0.65,1∶0.56. 相似文献
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通过2年田间试验,采用静态暗箱-气象色谱法监测冬小麦田CO_2排放速率和通量,并计算了生态系统净交换和收获指数。试验设置无覆盖对照(CK)、无覆盖补灌对照(WCK)、砾石覆盖(GM)和砾石覆盖补灌(WGM)4个处理。结果表明:2个生长季内砾石覆盖补灌处理各阶段土壤含水率和温度平均最高,其次为砾石覆盖处理,说明砾石覆盖的保水保温效果明显;土壤温度的变化规律与CO_2排放规律相同,土壤含水率变化规律与CO_2排放规律相反,土壤温度和含水率变化对CO_2排放具有显著的交互作用(P0.05);对影响农田生态系统CO_2排放的冬小麦生长参数和土壤理化特性进行相关矩阵和主成分分析,CO_2排放的分布与CK和WCK对照处理分布相似度较高,与GM和WGM砾石覆盖处理则完全相反;产量、收获指数、生态系统净交换的分布与WGM处理最为接近,其次为GM处理,说明砾石覆盖处理提高了产量,促进了生态系统净交换,降低了CO_2排放量。砾石覆盖结合关键生育期补充灌水的田间管理方式能有效改善土壤水热状况,减少农田生态系统CO_2排放。 相似文献
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新疆玛纳斯河灌区自50年代大规模开垦时起,就营造了护田林.为了弄清林带的主要作用,于60年代便开始对护田林带进行各种观测.主要观测护田林带对农田小气候的影响、林带的排水作用以及改土效果.通过多年观测,获得了较为满意的结果,从而对指导农业生产和改善生态环境起到了良好的作用. 相似文献
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Historical changes in nitrogen flows of a municipality from 1912 to 2002 were analyzed to evaluate the relation between production and environmental pollution. The system comprised human, livestock and farmland subsystems. The indicators used in this study were production, surplus nitrogen (N) on farmland and total systems, and flow indices. Flow indices consist of cycling index (CI), export index (EI), and loss index (LI). CI was defined as the proportion of nitrogen cycled in the system to the total system throughflow, EI as nitrogen exported from the system, and LI as nitrogen lost from the system (sum of field surplus nitrogen, nitrogen in non-utilized excreta, and N2O and NH3 emissions). 相似文献
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农作物秸秆作为农业生产中最主要的副产品,年产出量大,但整体利用率低,浪费严重,并且成为了目前农业和农村生态环境主要污染源之一。为此,按照循环经济理念发展机械化秸秆综合利用技术,提高农作物秸秆的利用价值和效率,不仅对提高耕地质量,改善生态环境意义重大,而且对新型能源及配套机械的开发,促进现代农业的发展,增加农民收入具有深远的影响。 相似文献
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黄土丘陵沟壑区遥感影像信息面向对象分类方法提取 总被引：4，自引：0，他引：4
探索了基于面向对象分类方法提取黄土丘陵沟壑区高分辨率遥感影像土地信息的途径。以燕沟典型小流域为例,基于ALOS的多光谱、全色立体影像并辅以数字高程模型DEM和NDVI数据,进行面向对象的多尺度分割,利用阈值逐次提取与该区生态系统恢复、农业生产和生活实际密切相关的灌丛、林地、草地、耕地、果园、居住地和水体共7种土地利用类型,得到的分类精度为77.73%。 相似文献