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Soil Carbon Sequestration,Water Use Efficiency(WUE) and Biological Nitrogen Fixation(BNF) Under Conservation Agriculture in Rain-fed Dry Area of North-west Pakistan
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作者 Samreen Shehzadi Wisal Mohammad S.Mahmood Shah 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期233-233,共1页
Land degradation,unbalanced nutrition,change in climate and its extreme variability are the factors affecting the sustainability of agriculture and food security.In North-west Pakistan,more than 50%of the cultivated a... Land degradation,unbalanced nutrition,change in climate and its extreme variability are the factors affecting the sustainability of agriculture and food security.In North-west Pakistan,more than 50%of the cultivated area is rain-fed and the crop productivity is low.Conservation agriculture reduces greenhouse gas emissions by enhancing soil carbon sequestration and then improved soil fertility,WUE and crop productivity.A field experiment 展开更多
关键词 soil carbon sequestration BNF water use efficiency crop residue TILLAGE soil microbial biomass c and N
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^(13)C稳定同位素在陆地生态系统植物-微生物-土壤碳循环中的应用 被引量:1
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作者 白雪娟 翟国庆 刘敬泽 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期175-190,共16页
绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO_(2),是陆地生态系统的主要碳(C)源,量化光合C在植物-土壤系统间的分配,对于明确C的周转与存留、预测气候变化背景下植被和土壤C库潜力具有重要意义。^(13)C稳定同位素技术具有准确性和易操作性,在C... 绿色植物通过光合作用吸收大气中的CO_(2),是陆地生态系统的主要碳(C)源,量化光合C在植物-土壤系统间的分配,对于明确C的周转与存留、预测气候变化背景下植被和土壤C库潜力具有重要意义。^(13)C稳定同位素技术具有准确性和易操作性,在C循环研究中被广泛应用,为探究植物-土壤系统C分配、土壤微生物群落结构、C利用效率和土壤C矿化为CO_(2)通量变化等特性提供重要技术支撑。本研究首先介绍^(13)C稳定同位素的发展和标记方法,主要有^(13)C脉冲(单次与多次)标记、^(13)C连续标记、借助C_(4)土壤种植C_(3)植物确定^(13)C丰度以及不改变植被条件鉴定自然^(13)C丰度等。其次总结该技术在植物-微生物-土壤系统C循环中的应用:主要包括^(13)C同位素标记在植物-土壤系统C分配,^(13)C自然丰度技术在树木生长轮和植物群落水平C循环、土壤有机C形成与分解过程中的应用;在土壤微生物方面,概述^(13)C稳定同位素在磷脂脂肪酸、氨基糖、芯片-稳定同位素探针、纳米二次离子质谱同位素成像、荧光原位杂交-纳米二次离子质谱技术等微生物标志物上的应用。接着总结^(13)C稳定同位素方法的缺点,即^(13)C样品检测价格昂贵、由于^(13)C分馏作用影响^(13)C丰度检测不准确及^(13)C标记与微生物标志物技术结合对^(13)C标记丰度要求较高等。最后,对未来^(13)C同位素示踪技术研究提出展望:在理论上,需探究^(13)C标记底物在植物-土壤-微生物系统C分配、转化和固持的作用机制和影响机制,构建统计与验证模型;在应用上,应注重交叉学科的运用,将地理信息系统、遥感等地学技术与^(13)C稳定同位素相结合,从更广泛、更全面的角度推进陆地生态系统C循环研究。 展开更多
关键词 ^(13)c稳定同位素标记技术 陆地生态系统 碳循环 土壤有机碳 微生物标志物
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围封与氮素添加对高寒草甸土壤有机碳稳定性的影响
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作者 宋明华 霍佳娟 +1 位作者 王贵强 李以康 《生态学报》 北大核心 2025年第13期6246-6255,共10页
优化放牧假说提出,适度放牧能够通过促进土壤养分周转速率,提高草地生态系统的初级生产力。但是对于适度放牧是否同时有助于土壤有机碳组分的形成与稳定,目前的认知仍然有限。特别是禁牧后通过外源性养分输入提高土壤有机碳含量并增强... 优化放牧假说提出,适度放牧能够通过促进土壤养分周转速率,提高草地生态系统的初级生产力。但是对于适度放牧是否同时有助于土壤有机碳组分的形成与稳定,目前的认知仍然有限。特别是禁牧后通过外源性养分输入提高土壤有机碳含量并增强碳库的稳定性的研究仍然匮乏。基于在青藏高原矮生嵩草草甸开展了17年的围封禁牧和不同化学形态氮素添加的长期实验,采用物理分级和^(13)C核磁共振技术,分析了围封禁牧与氮素添加处理下土壤有机碳含量以及矿质结合态和颗粒态有机碳含量、有机碳不同功能团碳含量的变化。研究结果表明长期禁牧降低了0—10cm和10—20cm土层有机碳含量。围封禁牧提高了0—10cm土层颗粒态有机碳含量,但降低了矿质结合态有机碳含量,表明禁牧降低了有机碳含量及其稳定性。围封禁牧降低了0—10cm土层烷基碳含量,提高了氧烷基碳含量,表明有机碳的稳定性降低。不同化学形态氮素长期添加没有改变土壤有机碳含量,但是铵态氮与硝态氮处理下0—10cm土层矿质结合态有机碳含量低于硝酸铵处理,而铵态氮处理下0—10cm土层颗粒态有机碳含量显著高于硝酸铵。另外,同围封禁牧相比,铵态氮处理下0—10cm土层烷基碳和羰基碳含量降低,而烷氧碳含量增加,表明氮素添加,尤其是铵态氮的长期添加降低了有机碳的稳定性。此外,0—10cm土壤有机碳的降低主要源于矿质结合态有机碳的减少,10—20cm土层土壤有机碳的变化与颗粒态有机碳显著正相关,并且土壤pH的变化是有机碳组分变化及稳定性降低的主要原因之一。总之,高寒草地长期禁牧与氮素添加不利于土壤有机碳的截存与稳定。这一结论为退化草地恢复和可持续管理提供了科学依据。 展开更多
关键词 围封禁牧 氮素化学形态 矿质结合态有机碳 颗粒态有机碳 13c-核磁共振 有机碳库稳定性
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水稻土和湿地土壤有机碳测定的CNS元素分析仪法与湿消化容量法之比较 被引量:32
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作者 李志鹏 潘根兴 +2 位作者 李恋卿 张旭辉 林凡 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期580-585,共6页
土壤固碳研究中需要精确的(有机)C计量,而常规的湿氧化法与CNS元素分析仪法测定结果的吻合性是C计量中的问题。国外对旱地土壤的研究表明,这两种方法的结果基本可以对比,但是否同样对于湿地土壤也适用还不清楚。采用CNS元素分析仪(仪器... 土壤固碳研究中需要精确的(有机)C计量,而常规的湿氧化法与CNS元素分析仪法测定结果的吻合性是C计量中的问题。国外对旱地土壤的研究表明,这两种方法的结果基本可以对比,但是否同样对于湿地土壤也适用还不清楚。采用CNS元素分析仪(仪器法)和重铬酸钾外加热湿氧化法(容量法)对20个水稻土样品,26个淡水湿地土壤样品和20个沿海湿地土壤样品进行了总有机C(TOC)的对比测定。结果表明,无论是土壤的表土样品还是剖面样品,仪器法测定结果约低于容量法10%以下。两种方法对淡水湿地土壤和水稻土的有机C含量的测定可以对比,但是重铬酸钾氧化容量法对于含氯化物较高的沿海湿地土壤有机C的测定可能不精确。CNS元素分析仪测定的精密度和准确度较高,可以用于各种湿地土壤的C计量。 展开更多
关键词 碳计量 元素分析仪 测定法 水稻土 土壤有机碳 湿地土壤
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土壤C/N比对烤烟碳氮代谢关键酶活性和烟叶品质影响的研究 被引量:62
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作者 李雪利 叶协锋 +3 位作者 顾建国 李彦涛 马静思 刘国顺 《中国烟草学报》 EI CAS CSCD 2011年第3期32-36,共5页
2009年采用盆栽试验,在河南农业大学科教园区通过添加腐熟的小麦秸秆来调节土壤的碳氮比,进而研究土壤碳氮比对烤烟碳氮代谢关键酶活性和烟叶品质的影响。结果表明:随着土壤碳氮比的增加,硝酸还原酶、转化酶和淀粉酶的活性逐渐增加,烤... 2009年采用盆栽试验,在河南农业大学科教园区通过添加腐熟的小麦秸秆来调节土壤的碳氮比,进而研究土壤碳氮比对烤烟碳氮代谢关键酶活性和烟叶品质的影响。结果表明:随着土壤碳氮比的增加,硝酸还原酶、转化酶和淀粉酶的活性逐渐增加,烤后烟叶总糖和还原糖的含量、中性香气物质的总量、还原糖/烟碱有不同程度的增加,烟碱、总氮含量以及氮碱比逐渐减少。土壤碳氮比在24~28之间时,有利于促进烤烟碳氮代谢平衡,协调烤后烟叶化学成分。 展开更多
关键词 烤烟 土壤碳氮比 碳氮代谢
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辽西北半干旱区典型人工林土壤C,N,P的垂直分布特征 被引量:10
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作者 周永斌 郭鑫炜 +4 位作者 魏亚伟 王茜 李吉 李志远 郑卓然 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期418-424,共7页
辽西北半干旱区作为我国三北防护林边界防护带的重要组成部分,生态环境脆弱而敏感,但对于阻挡科尔沁沙地南缘扩大和在生态修复中起着重要作用;为明确其土壤养分、有机碳含量及其垂直分布特征,本研究在辽宁西北部的昌图县付家林场,分别... 辽西北半干旱区作为我国三北防护林边界防护带的重要组成部分,生态环境脆弱而敏感,但对于阻挡科尔沁沙地南缘扩大和在生态修复中起着重要作用;为明确其土壤养分、有机碳含量及其垂直分布特征,本研究在辽宁西北部的昌图县付家林场,分别选择当地典型的人工防护林--樟子松纯林、杨树纯林、樟子松-杨树混交林,并对其土壤中有机碳、全氮、全磷含量及分布特征进行研究.结果表明:表层土壤(0-10cm)有机碳和全氮含量的变化范围分别为2.86-9.04g.kg^-1和0.35-0.78g.kg^-1,均存在显著差异,且均以樟子松林最高,樟子松-杨树混交林最低;土壤全磷含量仅为1.14-4.50mg.kg^-1,樟子松-杨树混交林显著低于樟子松林和杨树林,这可能与当地的放牧行为有关.垂直方向上(0-50cm),土壤有机碳、全氮和全磷含量均随土层深度的增加而下降,但下降幅度显著不同(p〈0.05),其中樟子松林(土壤有机碳和全氮分别为46%和33%)显著小于杨树林(土壤有机碳和全氮分别为52%和47%)和樟子松-杨树混交林(土壤有机碳和全氮分别为62%和49%).综上所述,3 种林分对表层土壤有机碳、全氮和全磷均有较好的积聚作用,但在垂直剖面上,樟子松林对土壤有机碳和养分的积累更加明显. 展开更多
关键词 半干旱区 人工防护林 土壤有机碳 土壤养分 土壤碳氮比
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改种玉米连续3年后稻田土壤有机碳分布和^(13)C自然丰度变化 被引量:33
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作者 李志鹏 潘根兴 张旭辉 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期244-251,共8页
耕作制更替下土壤有机碳的变化是阐明土地利用变化下土壤碳循环改变及其全球变化效应的重要方面。本研究选择了太湖地区毗邻的一块长期稻油轮作的稻田和一块稻田改种玉米3年的旱田,采集其剖面不同深度的土壤样品,分别测定全土和分离的... 耕作制更替下土壤有机碳的变化是阐明土地利用变化下土壤碳循环改变及其全球变化效应的重要方面。本研究选择了太湖地区毗邻的一块长期稻油轮作的稻田和一块稻田改种玉米3年的旱田,采集其剖面不同深度的土壤样品,分别测定全土和分离的土壤团聚体颗粒组中总有机碳(TOC)、土壤溶解有机碳(DOC)和微生物生物量碳(SMBC),并对选择性样本测定了有机质的δ13C值,分析改种玉米后水稻土有机碳储量及其同位素组成的变化。结果表明,改种玉米3年后,耕层土壤TOC明显下降,而DOC和SMBC都有增加的趋势;改种玉米后2~0.2 mm粗团聚体颗粒组的TOC含量降低,而其他团聚体颗粒组TOC无显著变化。玉米地表层土壤(0~15 cm)原土及各粒级团聚体的δ13C值均明显高于原稻田。改种玉米后进入水稻土中的源于玉米的新碳绝大部分集中在0~20 cm土层,且主要富集在粗团聚体颗粒组中。计算表明,粗团聚体颗粒组中有机碳更新周期明显较短。水田转变成旱地后,耕层土壤有机碳分解加速,碳储量快速减少。这说明水稻土中物理保护的有机碳可能因耕作改变下团聚体破坏而快速分解。 展开更多
关键词 ^13c 更新速率 水稻土 碳库 团聚体 总有机碳
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^(14)C标记秸秆碳素在淹水土壤中的转化与平衡 被引量:21
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作者 王志明 朱培立 黄东迈 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 1998年第2期112-117,共6页
应用密闭培养法,于30℃恒温箱中对14C标记水稻秸秆、玉米秸秆在淹水红壤及变性土中14C与12C间的转化与平衡进行了示踪研究。培养期为112天。结果表明:秸秆碳和土壤原有碳的分解以前期为快(尤其是淹水后3~7天),以... 应用密闭培养法,于30℃恒温箱中对14C标记水稻秸秆、玉米秸秆在淹水红壤及变性土中14C与12C间的转化与平衡进行了示踪研究。培养期为112天。结果表明:秸秆碳和土壤原有碳的分解以前期为快(尤其是淹水后3~7天),以后逐渐减慢,至112天时,秸秆碳在土壤中的分解达54.20%~55.40%,分解速率常数为6.69×10-3d-1~7.06×10-3d-1,半衰期为98~104天。不同秸秆碳在不同土壤中的分解差异不大,显示土壤类型和秸秆种类对秸秆的分解状况影响不明显。土壤原有碳矿化特征表明变性土中12CO2释放量始终大于红壤,虽然加秸秆处理土壤中存在着微弱的正激发和负激发(激发率小于5%),但这些处理都出现了秸秆碳的净积累。至112天时,土壤原有碳仅分解6.76%~8.33%,分解速率常数为(5.88~7.37)×10-4d-1,半衰期为2.58~3.23年。 展开更多
关键词 土壤 秸秆 淹水土壤 碳素转化
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“双季稻-鸭”共生生态系统C循环 被引量:7
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作者 张帆 高旺盛 +1 位作者 隋鹏 陈源泉 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期3198-3208,共11页
"稻鸭共生"是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间对比试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,分析"稻鸭共生"生态系统C的输入输出及循环情况。结果表明:"早稻-鸭"... "稻鸭共生"是对我国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间对比试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,分析"稻鸭共生"生态系统C的输入输出及循环情况。结果表明:"早稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占42.21%;水稻秸秆C占38.42%;气态C(CH4和CO2)占18.50%;鸭产品C仅占0.87%。"晚稻-鸭"生态系统碳输出中,水稻籽粒C占53.80%;水稻秸秆C占35.12%;气态C占8.67%;鸭产品C仅占1.07%。两季稻作里,"稻鸭共生"土壤截存C量是2103.2 kg/hm2,水稻植株地上部分固定的C量是15109.96 kg/hm2,水稻根固定的C量是1261.34 kg/hm2,归还给土壤的鸭粪C量是229.87 kg/hm2。鸭子系统C输入主要来自系统外投入的饲料C,早稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为60.53 kg/hm2和2.75 kg/hm2,晚稻季鸭所食的杂草C和害虫C分别为3.64 kg/hm2和6.73 kg/hm2。对"双季稻-鸭"共生生态系统的碳收支与平衡的分析表明,"稻鸭共生"生态系统是碳汇,且固碳潜力大于常规稻作。 展开更多
关键词 “稻鸭共生”生态系统 鸭子系统 土壤子系统 c循环 碳收支
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退化喀斯特森林植被自然恢复中土壤有机碳δ^(13)C值特征 被引量:4
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作者 黄宗胜 喻理飞 +1 位作者 符裕红 杨瑞 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期345-354,共10页
采用空间代替时间与稳定性碳同位素技术相结合的方法,研究了茂兰喀斯特森林自然恢复中土壤有机碳(SOC)δ13C值特征。结果表明:整体上SOCδ13C值随恢复进展0~20 cm土层(-25.72‰^-19.91‰)趋正、>20 cm土层(-23.76‰^-18.13‰)先趋正... 采用空间代替时间与稳定性碳同位素技术相结合的方法,研究了茂兰喀斯特森林自然恢复中土壤有机碳(SOC)δ13C值特征。结果表明:整体上SOCδ13C值随恢复进展0~20 cm土层(-25.72‰^-19.91‰)趋正、>20 cm土层(-23.76‰^-18.13‰)先趋正后趋负。随土层加深除草灌、灌乔外其他阶段均趋正,草灌阶段上层土与乔木、顶极阶段底层土SOC为C4碳,SOCδ13C值变化受地带性和喀斯特环境的双重影响。群落优势种凋落叶δ13C值(-31.79‰^-16.76‰)随恢复进展趋负,说明生境日益改善,其与0~20cm土层SOCδ13C值呈极显著正相关(R2>0.96,p<0.01)、而与>20 cm土层极不相关,说明0~20 cm土层主要为新碳;SOC周转速率随恢复进展递增、随土层加深递减,土壤生化反应具较强表聚性;SOCδ13C值与土壤可矿化碳、易氧化碳含量呈显著的负相关关系(R2>-0.50,p<0.05),与微生物生物量碳具有一定的负相关关系(R2=-0.389),SOCδ13C值在一定程度上可以指示SOC的活性;喀斯特森林自然恢复是复杂多变、多途径的统一,其中C4植物在恢复中具有重要意义;碳同位素方法与"空间代替时间"方法相结合能较好地重现喀斯特植被更替的历史。 展开更多
关键词 土壤有机碳δ13^c 凋落叶δ13^c 土壤活性有机碳 自然恢复 退化喀斯特森林
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基于碳纤维加热光缆的砂性土渗流场C-DTS分布式监测试验研究 被引量:14
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作者 严珺凡 施斌 +2 位作者 曹鼎峰 魏广庆 朱鸿鹄 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期430-436,共7页
岩土体中渗流场的监测是岩土工程防灾减灾中一项必不可少的基础工作。在总结已有监测方法优缺点的基础上,提出了渗流场碳纤维加热光缆的分布式温度光纤感测技术(简称C-DTS);介绍了该方法的监测原理;提出了温度特征值(tT)的概念;设计了... 岩土体中渗流场的监测是岩土工程防灾减灾中一项必不可少的基础工作。在总结已有监测方法优缺点的基础上,提出了渗流场碳纤维加热光缆的分布式温度光纤感测技术(简称C-DTS);介绍了该方法的监测原理;提出了温度特征值(tT)的概念;设计了砂性土渗流模拟装置,并对砂性土中不同渗流速率下的渗流场进行了室内试验。通过试验确定了tT与渗流速率(V)之间存在线性关系;证明了碳纤维加热光缆能够有效地提高DTS监测的敏感性,可实现渗流速率的分布式监测。对该方法应用于工程实践还需要开展的研究工作进行了分析。 展开更多
关键词 砂性土 渗流场 碳纤维加热光缆 c-DTS 分布式监测
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好气厌气培养下碳源及C/N对土壤供氮特性的影响 被引量:3
12
作者 刘兆普 高祖民 +2 位作者 史瑞和 戴志新 封克 《南京农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1996年第3期70-74,共5页
研究了添加化学氮肥、稻秸和淀粉的土壤在好气、厌气培养下的供氮特征。(1)单施化学氮肥好气培养,土壤中矿物态氮含量始终高于厌气培养;单施稻秸厌气培养,土壤中矿物态氮含量高于好气培养。(2)培养60d时,C/N为10的处... 研究了添加化学氮肥、稻秸和淀粉的土壤在好气、厌气培养下的供氮特征。(1)单施化学氮肥好气培养,土壤中矿物态氮含量始终高于厌气培养;单施稻秸厌气培养,土壤中矿物态氮含量高于好气培养。(2)培养60d时,C/N为10的处理好气培养,土壤中矿物态氮含量高于厌气培养;C/N>20的处理厌气培养,土中矿物态氮含量处于较高水平。(3)添加淀粉使好气培养土壤中矿物态氮含量大幅度减少,厌气培养则变化不大,C/N相同的处理,好气培养下添加淀粉的土壤中矿物态氮的减少量为厌气状态下的1.8倍。 展开更多
关键词 碳源 c/N 好气 厌气 土壤供氮
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济阳坳陷奥陶系碳酸盐岩及缝洞充填方解石C、O同位素特征及其意义 被引量:5
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作者 张云峰 王清晨 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期570-578,共9页
对济阳坳陷奥陶系碳酸盐原岩及孔洞缝中充填方解石进行了C、O同位素测定,结果表明孔洞缝充填方解石的δ13C和δ18O值比原岩偏负。奥陶系三山子组和马家沟组孔缝中充填的方解石C、O同位素演化有很大区别,前者的δ13C和δ18O值均为负值,δ... 对济阳坳陷奥陶系碳酸盐原岩及孔洞缝中充填方解石进行了C、O同位素测定,结果表明孔洞缝充填方解石的δ13C和δ18O值比原岩偏负。奥陶系三山子组和马家沟组孔缝中充填的方解石C、O同位素演化有很大区别,前者的δ13C和δ18O值均为负值,δ13C向较高负值偏移,δ18O值向较低负值偏移;马家沟组八陡段孔缝充填方解石的δ13C和δ18O值也多为负值,δ13C向较正值方向偏移,δ18O值向较高负值偏移。奥陶系碳酸盐岩孔缝充填方解石形成于大气淡水环境和埋藏成岩环境,次生孔洞可能主要形成于早期表生阶段,裂缝形成于中-新生代的构造运动,方解石主要充填于埋藏环境中。次生孔缝的主要形成时期早于油气大量运移期,对古潜山油藏的形成有利。 展开更多
关键词 c、O同位素 碳酸盐岩 成岩环境 次生孔隙 奥陶系
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基于CENTURY模型模拟研究次生盐碱地枸杞林土壤有机碳的变化 被引量:3
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作者 孙涛 马全林 +3 位作者 李银科 张莹花 王耀琳 郭春秀 《安徽农业科学》 CAS 2015年第13期202-206,共5页
以景泰红跃村典型次生盐碱地枸杞林为研究对象,基于CENTURY模型模拟枸杞生长过程中表层0~20cm土壤有机碳库的变化。结果表明,次生盐碱地开垦种植枸杞使得土壤总有机碳发生了显著的变化,呈先增后减的倒“V”型变化趋势。枸杞林土壤... 以景泰红跃村典型次生盐碱地枸杞林为研究对象,基于CENTURY模型模拟枸杞生长过程中表层0~20cm土壤有机碳库的变化。结果表明,次生盐碱地开垦种植枸杞使得土壤总有机碳发生了显著的变化,呈先增后减的倒“V”型变化趋势。枸杞林土壤有机碳在幼苗生长阶段(1—4a)快速增加,呈“碳汇”趋势,在成熟阶段土壤总有机碳逐渐降低,随着枸杞生长衰老(8~12a),土壤有机碳降至开垦前的水平。农田耕作措施、方法决定了土壤有机碳的动态变化。在当前的农田管理措施下,枸杞林地在未来20—30a内极有可能转变为一个弱的碳排放源。因此,改变农田管理方式、增加有机肥的投入、采用科学灌水设备、及时更新苗木等,对提高枸杞林土壤质量、增加土壤碳储量和减缓温室效应具有重要的现实意义。 展开更多
关键词 次生盐碱地 枸杞 模拟 土壤有机碳 cENTURY模型
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施肥和根际效应对玉米光合碳在土壤团聚体中固存的影响
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作者 张鑫 祝腾霄 +4 位作者 梅秀文 李玉萍 田春花 安婷婷 汪景宽 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第8期1482-1490,共9页
【目的】本研究旨在探讨不同施肥处理下玉米光合碳在根际和非根际土壤团聚体中的固存特征,定量光合碳对土壤团聚体有机碳形成的贡献,为农田土壤固碳和可持续发展提供理论依据。【方法】选取沈阳农业大学长期定位试验站不施肥(CK)和单施... 【目的】本研究旨在探讨不同施肥处理下玉米光合碳在根际和非根际土壤团聚体中的固存特征,定量光合碳对土壤团聚体有机碳形成的贡献,为农田土壤固碳和可持续发展提供理论依据。【方法】选取沈阳农业大学长期定位试验站不施肥(CK)和单施化肥(NPK)处理小区,在玉米拔节期和抽雄期多次进行^(13)CO_(2)原位脉冲标记,成熟期破坏性采集玉米根际和非根际土壤样品,采用湿筛法分离土壤各级团聚体,测定各级团聚体的有机碳含量及其δ^(13)C值。【结果】根际效应显著影响>0.25和<0.053 mm团聚体的占比,>0.25 mm团聚体占比表现为CK高于NPK处理,而<0.053 mm团聚体占比则表现为CK小于NPK处理。施肥显著影响3个粒级团聚体中的^(13)C固定量,以及固定^(13)C对0.25~0.053和<0.053 mm团聚体有机碳的贡献;根际效应只显著影响0.25~0.053 mm团聚体固定^(13)C量及其对有机碳的贡献;施肥与根际的交互作用对0.25~0.053 mm团聚体中的^(13)C固定量和0.25~0.053、<0.053 mm团聚体有机碳中的^(13)C贡献率影响显著。与CK处理相比,NPK处理根际土壤>0.25 mm团聚体固定^(13)C量显著降低了41.80%,非根际土壤无显著变化;根际和非根际土壤0.25~0.053 mm团聚体固定^(13)C量分别显著增加了20.43%和126.19%。在CK和NPK处理中,根际土壤0.25~0.053 mm团聚体固定^(13)C量与非根际土壤相比分别显著增加了121.43%和17.89%。与CK处理相比,NPK处理根际和非根际土壤<0.053 mm团聚体中^(13)C对有机碳的贡献率分别显著减少了52.17%和20.00%,然而非根际土壤0.25~0.053 mm团聚体中^(13)C对有机碳的贡献率却增加了1倍。CK处理根际土壤<0.053 mm团聚体中^(13)C对有机碳的贡献率与非根际土壤相比显著增加了15.00%,NPK处理非根际土壤<0.053 mm团聚体有机碳中^(13)C贡献率与根际土壤相比显著增加了45.45%。【结论】光合碳主要固定在>0.25 mm团聚体中。单施化肥减少了>0.25 mm团聚体中光合碳的固存,显著提高了0.25~0.053 mm团聚体固定^(13)C量,且根际土壤的增加幅度大于非根际土壤;单施化肥显著降低了根际<0.053 mm团聚体中光合碳对该团聚体有机碳的贡献率。因此,根际效应强化了0.25~0.053 mm团聚体的光合碳固定,削弱了<0.053 mm团聚体的光合碳固定。 展开更多
关键词 光合碳 土壤团聚体 ^(13)c脉冲标记 施肥处理 根际效应
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GC-C-IRMS测定污染场地土壤中苯系物单体碳同位素比值 被引量:2
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作者 王世成 李波 +3 位作者 孙辞 李国琛 高飞月 王颜红 《环境监测管理与技术》 CSCD 2021年第2期46-48,55,共4页
选取苯系物中的代表性组分苯、甲苯和二甲苯等化合物,通过热脱附、气相色谱质谱条件的优化及方法学考察,建立了热脱附进样-气相色谱-同位素比值质谱(GC-C-IRMS)测定苯系物单体碳同位素比值的方法。结果表明,单体化合物进样量在0.3μg以... 选取苯系物中的代表性组分苯、甲苯和二甲苯等化合物,通过热脱附、气相色谱质谱条件的优化及方法学考察,建立了热脱附进样-气相色谱-同位素比值质谱(GC-C-IRMS)测定苯系物单体碳同位素比值的方法。结果表明,单体化合物进样量在0.3μg以上均能满足测定要求;与直接进样方式相比,热脱附进样对单体碳同位素比值测定无分馏影响;标准溶液和苯系物土壤样品测定结果的RSD分别为1.0%~1.7%和0.3%~2.6%。 展开更多
关键词 苯系物 单体碳同位素分析 热脱附进样 气相色谱-同位素比值质谱法 污染土壤
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腐蚀环境对碳纤维复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响
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作者 陈燕荣 王兴银 +2 位作者 许良 孙琳 王鑫 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第7期27-32,131,共7页
碳纤维复合材料的性能很大程度上取决于使用环境。本文研究同一温度(70℃)下,三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响,并研究分析了其傅里叶... 碳纤维复合材料的性能很大程度上取决于使用环境。本文研究同一温度(70℃)下,三种老化环境(蒸馏水、质量分数均为10%的硫酸溶液和氢氧化钠溶液)对T700碳纤维/环氧树脂基复合材料二次冲击损伤和剩余压缩强度的影响,并研究分析了其傅里叶变换红外光谱(FTIR)、老化前后的表面形貌及C扫损伤形貌变化。结果表明:在蒸馏水和酸溶液中,试样只发生了物理破坏,其表面形貌破坏程度、C扫损伤形貌、剩余压缩强度等变化均与水分子的渗透作用有关系;在碱溶液中,试样破坏严重,树脂也发生了化学反应,材料的性能、C扫损伤形貌等变化既有吸湿的影响,也有树脂化学破坏的影响。本文研究结果对提升此类复合材料在复杂环境下的持续服役寿命和维修经济性有着十分重要的实际意义。 展开更多
关键词 T700碳纤维/环氧树脂基复合材料 二次冲击 压缩性能 表面形貌 c扫损伤形貌
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^(13)C脉冲标记法研究非正常凋落物对土壤有机碳的激发效应 被引量:9
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作者 张天霖 蔡章林 +3 位作者 赵厚本 吴仲民 周光益 邱治军 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期1797-1804,共8页
冰暴、台风等极端气候事件严重干扰了森林生态系统,导致大量落叶、断枝、断干等非正常凋落物产生,将对土壤碳库产生激发效应,然而目前对这种现象的研究仍十分匮乏。以马尾松(Pinus massoniana)、黧蒴锥(Castanopsis fissa)、浙江润楠(Ma... 冰暴、台风等极端气候事件严重干扰了森林生态系统,导致大量落叶、断枝、断干等非正常凋落物产生,将对土壤碳库产生激发效应,然而目前对这种现象的研究仍十分匮乏。以马尾松(Pinus massoniana)、黧蒴锥(Castanopsis fissa)、浙江润楠(Machilus chekiangensis)3种南亚热带常见树种为研究对象,利用^(13)C标记植株并采集其新鲜叶片添加至土壤表面,进行了为期110 d的室内培养实验,培养中分别测量了CO_(2)排放量、^(13)C丰度值以及培养前后土壤碳库的变化。结果表明,不同树种的非正常凋落物的碳排放模式相似,均表现为前期快速升高,之后波动下降,后期稳定在较低水平。其中91.39%—94.04%的碳排放过程发生在前中期(0—45 d)。110 d的培养过程中,非正常凋落物分解产生的碳有67.86%—95.31%以C–CO_(2)的形式排放到大气当中。非正常凋落物输入对土壤有机碳的激发效应主要分为3个阶段。培养前期(0—7 d)3种非正常凋落物输入均引起了土壤碳强烈的负激发效应且在短期内达到峰值,峰值分别为−50.05、−117.72、−124.08;培养中期(7—35 d)负激发效应强度逐步下降,表现为先快速下降后速率转慢;培养后期(35—110 d)碳激发效应较为平稳,不同树种之间有所差异,黧蒴锥、浙江润楠的碳激发效应逐渐转为正向,而马尾松维持负激发效应并缓慢下降至消失。经过110 d的培养,马尾松、黧蒴锥的0—5 cm层土壤有机碳显著高于对照组(P<0.05),黧蒴锥的0—5、5—10 cm层土壤的^(13)C同位素值显著高于对照组(P<0.05)。各处理组与对照组之间全氮、有效氮差异均不显著(P>0.05)。非正常凋落物输入在短期内对表层土壤有机碳含量影响显著而对深层土壤没有影响,其分解产生的碳大部分以C–CO_(2)的形式排放到大气当中。 展开更多
关键词 南亚热带森林生态系统 新鲜植物叶片 ^(13)c同位素 激发效应 分解过程 土壤碳库
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祁连山排露沟流域吉拉柳灌木林土壤碳氮磷化学计量特征
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作者 贺永岩 曾万祺 武龙庆 《防护林科技》 2025年第4期48-52,共5页
揭示祁连山排露沟流域吉拉柳(Salix gilashamica)灌木林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其强动机制,可为区域生态系统管理提供科学依据。以祁连山排露沟流域海拔33003500 m的吉拉柳灌木林为对象,通过分层采样测定不同海拔吉拉柳... 揭示祁连山排露沟流域吉拉柳(Salix gilashamica)灌木林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其强动机制,可为区域生态系统管理提供科学依据。以祁连山排露沟流域海拔33003500 m的吉拉柳灌木林为对象,通过分层采样测定不同海拔吉拉柳灌木林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、仝磷(TP)质量分数,结合化学计量分析碳氮比(C/N)、碳磷比(C/P)、氮磷比(N/P),并分析其垂直分布与关联性。结果表明:土壤SOC与TN质量分数随海拔升高显著增加,其中3500 m海拔的010 cm立层SOC达146.74 g·kg^(-1),TN为8.15 g·kg^(-1),呈现显著“表聚性”;TP质量分数(0.520.61 g·kg^(-1))在不同海拔及土层间差异不显著。C/P与N/P随海拔升高显著增加,而C/N变化较小:010 cm土层的C/N、C/P、N/P显著高于深层,而深层>3040 cm因淋溶作用或微生物活动导致C/P和N/P降低。SOC、TN与C/P、N/P呈极显著正相关,而TP与其他参数关联性弱。祁连山吉拉柳灌木林土壤碳氮积累受海拔梯度的调控,而确有效性不足可能成为生态系统养分限制的关键因子:表层土壤的化学计量特征对海拔变化响应敏感,深层土壤则趋于稳定。 展开更多
关键词 祁连山排露沟流域 吉拉柳 土壤碳氮磷 化学计量比
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土的含水率C-AHFO法现场长期分布式监测可行性研究 被引量:5
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作者 曹鼎峰 施斌 +2 位作者 闫继送 魏广庆 海那尔.别克吐尔逊 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期431-437,共7页
本文采用了一种碳纤维加热光缆的光纤含水率测试方法(简称C-AHFO法),解决了AHFO法监测土的含水率长期(16个月)稳定性问题,并开展了室内标定和现场原位土的含水率监测试验,确定了土中含水率与温度特征值之间的关系,建立了数值模型。室内... 本文采用了一种碳纤维加热光缆的光纤含水率测试方法(简称C-AHFO法),解决了AHFO法监测土的含水率长期(16个月)稳定性问题,并开展了室内标定和现场原位土的含水率监测试验,确定了土中含水率与温度特征值之间的关系,建立了数值模型。室内率定试验结果表明:含水率与温度特征值之间的关系可用分段函数表述。当含水率小于0.08 m3·m-3时,可采用线性关系表述;高于0.08 m3·m-3时可采用对数函数表述。经过16个月的现场监测表明:C-AHFO法在此时间范围稳定,可对土的含水率进行分布式监测,测试误差不超过0.033 m3·m-3,可准确地反映天气和季节变化过程中表层土(深度小于20 cm)的湿度变化,监测结果与数值模拟计算结果具有一致性。该方法的研发和应用为土的大面积实时含水率分布式监测提供了一种新的手段。 展开更多
关键词 含水率 c-AHFO法 分布式监测 碳纤维加热光缆
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