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保护性耕作对麦-豆轮作土壤有机碳全氮及微生物量碳氮的影响 总被引：7，自引：0，他引：7
通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的保护性耕作措施长期定位试验,共设4个处理(T:传统耕作;NT:免耕无覆盖;TS:传统耕作+秸秆还田;NTS:免耕+秸秆覆盖),采用春小麦豌豆双序列轮作(即小麦→豌豆→小麦和豌豆一小麦一豌豆,本文中所指春小麦地、豌豆地分别指2008年种植春小麦、豌豆的轮作次序),于2008年3月中旬对春小麦、豌豆双序列轮作下的土壤有机碳、全氮、土壤微生物量碳及土壤微生物量氮含量进行了采样测定.结果表明,经过7 a的轮作后,两种轮作次序下,0～30 cm土层中土壤有机碳、全氮、土壤微生物鼍碳、土壤微生物量氮含量均有在免耕+秸秆覆盖、传统耕作+秸秆还田处理较免耕不覆盖、传统耕作处理高的趋势,且其含量均随着土壤深度的增加而降低.其中,土壤微生物鼍碳含量在两种轮作次序下的排序均为:免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>免耕不覆盖(NT)>传统耕作(T);而土壤微生物量氮含量在春小麦地和豌豆地的排序则分别表现为:免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>传统耕作(T)>免耕不覆盖(NT)和免耕+秸秆覆盖(NTS)>传统耕作+秸秆还田(TS)>免耕不覆盖(NT)>传统耕作(T).同时,微生物量碳、微生物量氮与有机碳和全氮均呈显著正相关,说明提高土壤有机质、全氮含量的保护性耕作模式有利于土壤微生物量碳与氮的积累. 相似文献
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黄土高原雨养农业区不同种植模式土壤温室气体排放特征 总被引：1，自引：0，他引：1
研究陇中黄土高原旱作农田,设置了苜蓿-苜蓿(L-L)、苜蓿-休闲(L-F)、苜蓿-小麦(L-W)、苜蓿-玉米(L-C)、苜蓿-马铃薯(L-P)和苜蓿-谷子(L-M)6个处理,采用静态箱-气相色谱法和碳通量测量系统LI-8100对苜蓿后茬轮作不同作物土壤温室气体排放动态及其影响因素进行了测定与分析。研究结果表明,农田土壤表现为CO2源、N2O源和CH4吸收汇,且呈现夏秋高,春冬低的季节性变化特征。L-L处理的CO2累积排放量最高,L-W处理较之降低了42.43%;L-C处理的N2O累积排放量最高,L-P处理最低;CH4吸收量以L-M处理最高,较L-F和L-L分别增加了62.71%和31.87%,综合增温潜势表现为L-L>L-M>L-C>L-P>L-F>L-W。相关分析结果表明,CO2、CH4、N2O排放量与脲酶、过氧化氢酶活性及土壤温度呈极显著相关(P<0.01),与土壤水分在不同土层有显著相关性;逐步回归分析发现,土壤温度、过氧化氢酶是CO2和CH4排放的主导因素,土壤温度极显著影响气体排放,N2O排放主要受到环境因子的影响。综合来看,与长期苜蓿连作相比,黄土高原地区苜蓿种植一定年限之后轮作粮食作物能减少土壤温室气体排放量,减弱农田温室气体的增温效应,其中以小麦效果最佳。 相似文献
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依托布设在黄土高原半干旱区的长期定位试验，通过高通量测序研究不同种植年限（L2003、L2005和L2012）苜蓿土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)丰度，并分析揭示了影响氨氧化微生物丰度的环境因子。研究结果表明，土壤硝化潜势随苜蓿种植年限延长逐渐下降，其中，L2012、L2005和L2003处理的硝化潜势分别为0.05、0.04、0.04 μg·g-1·h-1,且处理间差异显著(P<0.05)；土壤全氮含量随苜蓿种植年限延长逐渐增加，其中，L2012、L2005和L2003处理的全氮含量分别为1.02、1.14、1.18 g·kg-1,且处理间差异显著(P<0.05)，L2003和L2005处理的全氮含量分别比L2012高15.69%和11.76%；土壤硝态氮含量表现为随种植年限延长显著增加(P<0.05)，L2003处理和L2005处理硝态氮含量分别比L2012处理提高59.73%和33.62%。高通量测序发现，AOA amoA基因拷贝数为9.75×106~12.68×106个·g-1,明显高于AOB的5.01×106~7.70×106<个·g-1,AOA丰度随苜蓿种植年限延长显著增加(P<0.05)，但AOB丰度表现出随种植年限延长先升高后降低的趋势，这表明黄土高原半干旱区苜蓿土壤氨氧化微生物以AOA占主导地位。相关分析表明，AOA丰度与土壤全氮（r=0.853）和硝态氮（r=0.833）均呈极显著正相关，但与硝化潜势（r=-0.802）呈极显著负相关，AOB丰度与土壤氮素含量和硝化潜势没有明显相关性。由此可见，黄土高原半干旱区苜蓿土壤氨氧化微生物以AOA为优势类群，且对苜蓿种植年限有更强烈的响应，但其并未主导土壤硝化过程。 相似文献
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不同氮素水平下生物质炭、秸秆添加对陇中黄土高原旱作农田土壤活性有机碳的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
针对黄土高原旱地小麦产量和土壤肥力水平低的问题,为更好地提升土壤肥力,达到稳产增产的效果,通过布设在定西李家堡镇的长期定位试验,研究了3种氮素(N)水平下(不施氮,施氮50 kg/hm^2,施氮100 kg/hm^2)生物质炭(B)、秸秆(S)添加(共9个处理)对陇中黄土高原旱作农田土壤有机碳及活性有机碳的影响。结果表明:相比于不施氮肥(CNO),其余施肥方式均可显著提升土壤有机碳含量,且以BN100的效果最为显著,0-5,5-10,10-30 cm土层分别提升了84.7%,69.3%,47.8%,BN0、BN50、BN100对土壤有机碳含量的提升效果明显好于SN0、SN50、SN100、CN0、CN50、CN100;相比于土壤有机碳,各处理对土壤各活性有机碳(MBC、EOC、DOC、HWOC)的影响以SN100最为显著,且均显著高于CN0、CN50、CN100;各处理对土壤有机碳及其组分含量的影响均表现出随土层加深而降低的趋势;相比于只施氮肥,生物质炭、秸秆添加下土壤有机碳及其各组分之间的相关性更加显著。相比于只施氮肥,生物质炭、秸秆的添加对于农田土壤有机碳及其活性有机碳组分含量的提升效果更加显著,生物质炭的添加对土壤有机碳含量的提升效果较好,而秸秆添加对活性有机碳含量的提升效果较为显著。研究结果对于土壤微生物环境的改善、土壤肥力的提升、减少土壤养分淋失、作物产量的提高都具有重要意义。 相似文献
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探究不同总固体(TS)配比对白菜尾菜与羊粪厌氧发酵的影响，为甘肃省尾菜进行资源化利用提供理论基础。通过白菜尾菜与羊粪混合进行高温厌氧发酵，在发酵温度为(55±1)℃,原料总TS为3.15%,初始pH值为7.5±0.1条件下，运行30 d后，研究5种不同TS比例：2∶1(T1)、1∶1(T2)、1∶1.5(T3)、1∶2(T4)、1∶2.5(T5)对白菜尾菜与羊粪厌氧发酵的影响。结果表明：T1处理甲烷产量最高，为69790.68 mg·m-2;各处理系统环境调控能力：T1>T2>T4>T5>T3;其水解能力：T3>T5>T4>T2>T1;其缓冲能力：T1>T2>T4>T5>T3;随着白菜尾菜与羊粪的TS比例上升时，各处理的电导率、碱度浓度也在增加；T3、T5处理在发酵周期内都处于绝对稳定状态，其它处理的厌氧系统大部分时间处在绝对稳定状态，少部分时间处在较为稳定的状态；各处理在运行过程中未出现明显的酸抑制和氨抑制。当白菜尾菜与羊粪的TS比例为1∶2时，更有利于白菜尾菜与羊粪厌氧发酵的进行。 相似文献
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为了探讨土壤有机碳对不同耕作措施的响应,进行长期田间定位试验,研究了采用秸秆还田免耕(NTS)、秸秆还田翻耕(TS)、免耕(NT)及常规翻耕(T)4种措施下春小麦-豌豆轮作后土壤有机碳含量的变化,测定了0～5.0 cm、5.1～10.0 cm、10.1～30.0 cm土层中总有机碳含量、腐殖质碳含量和热水溶性有机碳含量。结果表明:轮作10年后,与T处理相比,NTS、TS和NT处理的0～30 cm土层中土壤总有机碳含量、腐殖质碳含量和热水溶性有机碳含量均有不同程度的提高。土壤总有机碳含量、热水溶性有机碳含量及NTS和NT处理下腐殖质碳含量均随土层深度的增加而减少;TS和T处理下,5.1～10.0 cm土层中腐殖质碳含量最高,0～5.0 cm土层中腐殖质碳含量最低。10.1～30.0 cm土层中,TS处理的腐殖质碳含量大于NTS处理。表明秸秆覆盖和免耕均有利于土壤总有机碳、腐殖质碳和热水溶性有机碳的积累。 相似文献
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通过设置在甘肃省定西市李家堡镇的保护性耕作措施长期定位试验,于2010年对春小麦、豌豆双序列轮作下的土壤全钾、速效钾含量及作物产量进行了采样测定.试验共设6个处理(T:传统耕作;NT:免耕无覆盖;TS:传统耕作+秸秆还田;NTS:免耕秸秆覆盖;TP:传统耕作+地膜覆盖;NTP:免耕地膜覆盖),采用春小麦和豌豆双序列轮作.结果表明:在0～50cm土层中,免耕和秸秆覆盖措施都可以提高土壤全钾和速效钾含量,其中,免耕秸秆覆盖措施可以显著提高土壤的速效钾含量;在双序列0～50cm土壤中,免耕秸秆覆盖措施下的土壤速效钾含量最高,达388.2mg/kg,传统耕作措施下的土壤速效钾含量最高,为351.68mg/kg.地膜覆盖处理的土壤全钾和速效钾的含量与免耕覆盖、传统耕作+秸秆还田和免耕秸秆覆盖措施下的土壤全钾和速效钾含量相比含量较低;在0～50cm土层中,土壤全钾和速效钾的含量均随着土壤深度的增加而降低.覆膜处理和秸秆覆盖均有助于提高作物产量,免耕对作物产量的影响与传统耕作相比较没有显著差异. 相似文献
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甘肃省耕地资源生态安全评价 总被引：4，自引：1，他引：3
为科学评价甘肃省耕地资源的生态安全及其变化,构建了评价指标体系,并对甘肃省1991～2010年耕地资源的生态安全动态变化状况及空间差异进行了分析,同时对耕地资源的生态安全障碍因素进行了初步探讨.结果表明:1991～2010年甘肃省耕地资源生态安全指数总体不断下降;1991～2010年甘肃省各市(州)的耕地资源生态安全状况变化情况不尽相同,并伴有集聚趋势;影响甘肃省耕地资源生态安全指数的主要障碍因子为耕地废水、单位耕地农药用量、单位耕地化肥用量以及单位耕地的废渣堆放量. 相似文献
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黄土高原雨养区不同种植年限紫花苜蓿土壤细菌群落特征与生态功能预测 总被引：1，自引：0，他引：1
依托布设在黄土高原雨养农业区的长期田间定位试验,以农田土壤为对照,不同种植年限紫花苜蓿地(L2003,L2005,L2012)土壤为研究对象,采用细菌16S rRNA高通量测序技术探究以上3种土壤细菌群落分布格局与演替特征,并借助冗余分析等方法探讨土壤理化性质与细菌群落结构和多样性的关系,最后利用PICRUSt方法预测了土壤细菌群落生态功能。结果表明,黄绵土区门水平优势菌群为放线菌门(20.34%~32.40%)、变形菌门(18.99%~23.14%)、酸杆菌门(12.50%~13.39%)和绿弯菌门(11.41%~12.55%)。放线菌门、变形菌门和绿弯菌门相对丰度表现为农田土壤高于苜蓿土壤,且放线菌门相对丰度随苜蓿种植时间延长呈降低趋势,变形菌门和绿弯菌门相对丰度随苜蓿种植时间的延长先增加后降低;酸杆菌门相对丰度在农田和苜蓿地无明显差异。黄绵土属水平优势类群包括Gaiella属(1.65%~3.33%)、硝化螺菌属(1.52%~2.34%)、假节杆菌属(1.36%~2.61%)和Solirubrobac?ter属(1.03%~2.24%)。与农田相比,苜蓿土壤Solirubrobacter属相对丰度显著增加(P<0.05)。冗余分析(RDA)表明,土壤全磷(P=0.002)是影响细菌群落结构变化的主要因子。PICRUSt功能预测表明,黄绵土细菌菌群共有46个子功能,其中代谢为最主要的功能,占比为69.20%~70.22%;苜蓿土壤代谢、生物体系统功能基因丰度均显著高于农田土壤,具体表现在碳水化合物代谢、外源物质降解及代谢、萜类和酮类化合物代谢、内分泌系统、神经系统和物质依赖功能基因中。苜蓿种植年限可影响黄绵土细菌群落结构和代谢功能,该结果可为西部黄土高原紫花苜蓿人工草地的可持续利用和黄绵土细菌代谢潜力及功能预测提供参考。 相似文献
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不同耕作方法和施氮量对旱作农田土壤CO2排放及碳平衡的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
全膜双垄沟播技术是近年来黄土高原旱作玉米主要的生产技术之一,其采用的耕作方法包括深松耕、免耕、旋耕和翻耕,因此,研究不同耕作方法下旱作玉米农田土壤CO2排放特征对农田生态系统固碳减排的综合评价和管理措施的选择具有一定的重要意义。本研究采用田间定位试验,研究4种耕作方式（深松耕、免耕、旋耕和翻耕）结合两种传统施氮量（300和200 kg·hm-2）处理下旱作玉米农田土壤CO2的排放规律及碳平衡。结果表明,土壤CO2日排放速率最大值和最小值分别出现在12：00-14：00和4：00-6：00,趋势与大气温度变化一致;生育期内各处理土壤CO2排放速率均随生育进程呈先增后降的变化趋势,各处理波动规律基本一致,峰值出现在拔节期、大喇叭期与花期交替期,谷值出现在成熟期,翻耕措施下土壤碳排放总量和作物碳排放效率均显著高于其他耕作方式（P<0.05）,其他耕作方式间差异不显著（P>0.05）;施肥量为300 kg·hm-2时土壤CO2排放总量显著高于200 kg·hm-2（P<0.05）;农田净生态系统生产力、固碳潜力在耕作方式间差异显著,深松耕处理显著高于其他处理（P<0.05）,施氮量间差异不显著（P>0.05）。综上,从固碳减排的角度,深松耕措施和传统施氮量（200 kg·hm-2）相结合是黄土高原旱区玉米较好的管理模式。 相似文献