黄土丘陵区植被恢复重建模式与演替过程研究 被引量：41

1

作者 程积民 万惠娥 胡相明 《草地学报》 CAS CSCD 2005年第4期324-327,333,共5页

在黄土丘陵区,采用封育与重建相结合的方法,按不同坡位建立植被类型配置模式,即坡上部为山桃(Prunus davidiana)或柠条(Caragana korshinskii)+本氏针茅(Stipa bungeana)+芨芨草(Achanatcherum splendens);坡中部为柠条或沙棘(Hippophae... 在黄土丘陵区,采用封育与重建相结合的方法,按不同坡位建立植被类型配置模式,即坡上部为山桃(Prunus davidiana)或柠条(Caragana korshinskii)+本氏针茅(Stipa bungeana)+芨芨草(Achanatcherum splendens);坡中部为柠条或沙棘(Hippophae rhamnoides)+本氏针茅+芨芨草;坡下部为沙棘或柠条+芨芨草.20多年的定位观测研究表明:人工灌木林、人工草地和天然草地的植物群落结构及种群类型变化差异显著;封育天然草地本氏针茅种群通过种子和根蘖繁殖已占据优势,其演替过程一般分为4个阶段,即荒山荒坡草地(1年)→杂草群聚生长(2～3年)→本氏针茅种群大量出现,杂草和有毒有害植物大幅度消减,(4～5年)→本氏针茅种群稳定阶段(6～8年). 展开更多

关键词 黄土丘陵区 植被恢复 植被演替 种群动态

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人工柠条灌丛林下草地植物群落特征研究 被引量：15

2

作者 韩天丰 程积民 万惠娥 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期245-249,共5页

以宁夏固原上黄东山封育的人工柠条(Caragana korshinskii Kom.)灌丛林下草地为研究对象,并以设置在其周围的放牧地天然草地作为对照,采用样线法进行群落调查,分析二者群落数量特征和地上生物量变化,以期为退化草地植被恢复提供理论依... 以宁夏固原上黄东山封育的人工柠条(Caragana korshinskii Kom.)灌丛林下草地为研究对象,并以设置在其周围的放牧地天然草地作为对照,采用样线法进行群落调查,分析二者群落数量特征和地上生物量变化,以期为退化草地植被恢复提供理论依据。结果表明:上黄东山封育后的人工柠条灌丛林下草地群落物种数较放牧地显著增加,封育区本氏针茅(Stipa bungeana Trin.)的优势地位明显加强,重要值远大于放牧地;人工灌丛林下草地与放牧地的相似性系数为0.585,表明二者的相似程度不高,人工种植的柠条对群落的结构影响较大,能够改善草地群落的小生境,为新物种出现提供良好的环境;物种丰富度指数和多样性指数(Shannon-winner指数)均表现为人工灌丛林下草地显著高于放牧地(P<0.05),而均匀度指数则相反(P<0.01);人工柠条灌丛林下草地地上生物量鲜重极显著高于放牧地(P<0.01)。 展开更多

关键词 柠条 本氏针茅 群落特征 地上生物量

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不同水肥条件下二倍体、四倍体和六倍体小麦养分吸收、利用效率的研究(英文) 被引量：4

3

作者 黄明丽 邓西平 +2 位作者 周生路 赵玉宗 Shinobu INANAGA 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期708-716,共9页

试验选用了3个二倍体(Triticum boeoticum,AA;Aegilops speltoides,BB和Ae.tauschii,DD)、2个四倍体(T.dicoccoides,AABB和T.dicoccum,AABB)和1个六倍体(T.aestivum,AABBDD)的小麦进化材料,在不同水肥条件下研究小麦进化中养分效率的差... 试验选用了3个二倍体(Triticum boeoticum,AA;Aegilops speltoides,BB和Ae.tauschii,DD)、2个四倍体(T.dicoccoides,AABB和T.dicoccum,AABB)和1个六倍体(T.aestivum,AABBDD)的小麦进化材料,在不同水肥条件下研究小麦进化中养分效率的差异及水肥条件对小麦养分利用的影响。试验表明,随小麦的进化,养分(N、P和K)吸收量和吸收效率显著增加,但是籽粒养分含量却减少。水分胁迫和低肥处理减少小麦籽粒养分含量、(整株)养分吸收量和吸收效率。小麦的生物量养分利用效率和产量养分利用效率都存在显著的种间差异,而且后者的差异更大。随小麦的进化,生物量养分利用效率和产量养分利用效率均显著增加。6个小麦进化材料的生物量氮、磷利用效率(NUTEb和PUTEb)的大小顺序相同,均为:Ae.speltoides>T.dicoccum、T.dicoccoides、Ae.tauschii、T.boeoticum>T.aestivum,而生物量钾利用效率(KUTEb)是T.aestivum、Ae.tauschii、Ae.speltoides>T.dicoccoides>T.dicoccum>T.boeoticum。Ae.tauschii的产量养分利用效率显著高于其他两个二倍体小麦(AA和BB),表明D组染色体上存在有控制高效利用养分的基因。产量氮、磷、钾利用效率(NUTEg、PUTEg、KUTEg)和收获指数(HI)的大小排序均为:T.aestivum>T.dicoccum、T.dicoccoides、Ae.tauschii>T.boeoticum、Ae.speltoides。水分与养分对生物量养分利用效率有显著影响,而对产量养分利用效率的作用却不显著,说明小麦产量养分利用效率是较为稳定的特性,主要由基因型决定。水分胁迫有利于提高小麦生物量养分利用效率,但是增加施肥量却对其有负作用。 展开更多

关键词 二倍体 四倍体 六倍体 小麦 养分吸收效率 养分利用效率 水分

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我国区域土壤侵蚀与环境研究述评 被引量：7

4

作者 杨勤科 李锐 《中国人口·资源与环境》 CSSCI 2006年第6期90-94,共5页

区域土壤侵蚀与环境研究,是在比较大的中间尺度和较长的时间尺度上,对土壤侵蚀发生发展过程、土壤侵蚀因子、土壤侵蚀定量评价方法,以及土壤侵蚀治理对环境的影响进行研究的科学与技术体系。该领域的研究,即能直接为国家水土保持宏观决... 区域土壤侵蚀与环境研究,是在比较大的中间尺度和较长的时间尺度上,对土壤侵蚀发生发展过程、土壤侵蚀因子、土壤侵蚀定量评价方法,以及土壤侵蚀治理对环境的影响进行研究的科学与技术体系。该领域的研究,即能直接为国家水土保持宏观决策提供支持,又能揭示土壤侵蚀的宏观规律,并于全球变化研究相联系。我国在该领域的研究主要概括四个方面,包括:①区域土壤侵蚀因子研究,是为认识土壤侵蚀环境特征和进行土壤侵蚀定量评价的基础,②区域土壤侵蚀评价研究,包括调查制图、定性评价和定量评价等,是该研究服务于水土保持实践的基本途径;③水土保持的环境效应研究,是从另外一个视角对土壤侵蚀环境与水土流失及其治理关系的认识。是确切评估水土保持效益,保证水土保持工作健康持续稳定发展的基础。今后应尽快开发区域水土流失定量评价模型,并在区域尺度上对环境效应的方式、范围、程度和发展趋势做出综合计价和分析预测。 展开更多

关键词 区域尺度 土壤侵蚀 水土流失 环境效应 生态建设

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侵蚀环境生态恢复过程中人工刺槐林(Robinia pseudoacacia)土壤微生物量演变特征 被引量：48

5

作者 薛萐 刘国彬 +2 位作者 戴全厚 卫伟 侯喜禄 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期909-917,共9页

采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤微生物量、呼吸强度、代谢商及理化性质的演变特征。结果表明,生态恢复过程中刺槐林土... 采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤微生物量、呼吸强度、代谢商及理化性质的演变特征。结果表明,生态恢复过程中刺槐林土壤理化性质得到明显改善,微生物量随恢复年限的增加变化显著,10~15a后达到显著水平;并随年限逐渐增加,在近熟林和成熟林期基本达到稳定,成熟林后期又开始上升,恢复50a的刺槐林微生物量碳、氮、磷较坡耕地增加幅度分别为213%、201%和83%,但仅为天然侧柏林的50.98%、55.17%和61.48%。呼吸强度随恢复年限增加先升高后降低,与有机碳变化规律不同步;qCO2在恢复初期较坡耕地显著升高,随后迅速降低,25a后开始回落到坡耕地以下,50a后达到最低值,与天然侧柏林没有显著差异。相关性分析显示微生物量碳、氮、磷、qCO2与土壤养分和恢复年限相关性最为密切,达到显著（P〈0.05）或极显著水平（P〈0.01）。人工刺槐林促进生态恢复可以依靠生物的自肥作用恢复土壤肥力和增加微生物量,但要恢复到破坏前该地区顶级群落时的土壤微生物量和理化性状,还需要一个漫长的阶段,这个阶段可能需要上百年的时间。 展开更多

关键词 侵蚀环境 人工刺槐林 生态恢复 微生物量 土壤质量

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黄土丘陵区撂荒对土壤酶活性的影响 被引量：34

6

作者 王兵 刘国彬 +3 位作者 薛萐 李占斌 李鹏 刘娴 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期282-287,共6页

为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤酶活性的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复1至50年撂荒地长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为对照,分析了植被恢复过程中土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化氢酶、... 为了解侵蚀环境下植被恢复对土壤酶活性的影响,以典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复1至50年撂荒地长期定位试验点为研究对象,选取坡耕地为对照,分析了植被恢复过程中土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶及理化性质的演变特征。结果表明,土壤酶活性前期变化波动较大,后期(20-30a)年变化趋于稳定;尿酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶与其他因子相关性相对较强,可以作为评价土壤质量的生物学指标;尿酶、淀粉酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和纤维素酶活性随恢复年限而增加,多酚氧化酶则减少;土壤酶指数可以作为评价土壤质量的方法。 展开更多

关键词 黄土丘陵区 植被恢复 土壤酶活性 土壤酶指数

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黄土旱塬Hybrid-Maize模型适应性及春玉米生产潜力估算 被引量：19

7

作者 刘毅 李世清 +1 位作者 陈新平 白金顺 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期302-308,共7页

通过对Hybrid-Maize玉米高产模型进行田间验证,应用该模型对黄土旱塬春玉米生产潜力进行初步估算。结果表明,Hybrid-Maize模型在黄土旱塬表现出较好模拟效果,总生物量、秸秆生物量和籽粒产量模拟值与实测值间具有极显著线性相关性,其决... 通过对Hybrid-Maize玉米高产模型进行田间验证,应用该模型对黄土旱塬春玉米生产潜力进行初步估算。结果表明,Hybrid-Maize模型在黄土旱塬表现出较好模拟效果,总生物量、秸秆生物量和籽粒产量模拟值与实测值间具有极显著线性相关性,其决定系数分别为0.9469、0.8164和0.9650,回归系数分别为1.0198、0.9787和1.1844,接近于1。黄土旱塬区多年光温生产潜力和气候生产潜力因品种不同有所差别,对多年平均光温籽粒和总生物量生产潜力,紧凑型玉米品种分别为13.25和22.45t/hm2,平展型玉米品种分别为12.32和20.62t/hm2,年际变化小;对多年平均气候籽粒和总生物量生产潜力,紧凑型玉米品种分别为11.97和19.94t/hm2,平展型玉米品种分别为11.37和18.63t/hm2,年际波动大。在黄土旱塬区,玉米产量潜力挖掘的主要途径应集中在提高密度和水分限制条件下,Hybrid-Maize玉米模型在指导玉米高产栽培上具有较好应用。 展开更多

关键词 Hybrid-Maize模型 生产潜力 产量模拟 春玉米 黄土旱塬

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封育对云雾山本氏针茅草地群落的影响 被引量：22

8

作者 贾晓妮 程积民 万惠娥 《草地学报》 CAS CSCD 2008年第3期272-277,共6页

以云雾山封育与未封区为对象,采用样线法进行调查,重点分析二者群落特征和地上生物量的变化,以期为退化草地植被恢复提供依据。结果表明:封育后本氏针茅(Stipa bungeana)群落发生较大变化,物种数显著增加、演替差异明显,由未封区的本氏... 以云雾山封育与未封区为对象,采用样线法进行调查,重点分析二者群落特征和地上生物量的变化,以期为退化草地植被恢复提供依据。结果表明:封育后本氏针茅(Stipa bungeana)群落发生较大变化,物种数显著增加、演替差异明显,由未封区的本氏针茅+大针茅(S. gigantea)群落演替为封育后的大针茅+本氏针茅群落;未封区本氏针茅种群的优势地位明显加强,重要值明显大于封育区;封育与未封区群落的相似性系数为0.419;物种丰富度指数和多样性指数(修正的Simpson指数、Shannon-winner指数、Audair和Groff指数)均表现为封育区>未封区,而均匀度指数则相反;封育区地上生物量明显增加,其中禾本科、蔷薇科和杂类草占总生物量的比例均表现为封育>未封区,而菊科则相反。 展开更多

关键词 云雾山 本氏针茅群落 群落特征 封育

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纸坊沟流域撂荒地环境因子对植被变化的典范对应分析 被引量：8

9

作者 王兵 刘国彬 薛萐 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期496-502,共7页

为了解侵蚀环境下植被恢复对环境因子的响应规律,选取典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复0、1、5、7、10、15、20、25、30、40和50年撂荒地长期定位试验点为研究对象,采用典范对应分析(Canonical correspon-dence analysis:CCA)... 为了解侵蚀环境下植被恢复对环境因子的响应规律,选取典型侵蚀环境黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复0、1、5、7、10、15、20、25、30、40和50年撂荒地长期定位试验点为研究对象,采用典范对应分析(Canonical correspon-dence analysis:CCA)从单因子和显著因子2个方面分析土壤养分、地形因素、恢复年限、土壤微生物和土壤酶活性对植被恢复的影响。结果表明:多酚氧化酶、纤维素酶和物种多样性指数是恢复过程中的关键因子;随着恢复年限的增加,物种多样性增大,土壤性质得到改良;土壤酶活性对植被演替反应迅速,呈现出较高的相关性(P<0.05)。由于土壤酶对土壤系统代谢需求和可利用营养物的直接表达,有助于更加深入地理解微生物群落和养分循环的关键过程,可作为土壤微生物和养分的指示物,同时用以评价土地格局改变对土壤性质的影响。 展开更多

关键词 多花黑麦草 叶绿素含量 净光合速率 过氧化物酶活力 丙二醛含量 产草量

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侵蚀环境人工灌木林土壤活性有机碳与碳库管理指数演变 被引量：5

10

作者 戴全厚 刘国彬 +2 位作者 薛萐 余娜 张超 《西北农业学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期215-219,共5页

采用时空互代法,以黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工柠条和沙棘林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为对照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数的演变特征。... 采用时空互代法,以黄土丘陵区纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工柠条和沙棘林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为对照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数的演变特征。结果表明,侵蚀环境下的坡耕地由于人为干扰,土壤碳库含量偏低,退耕营造柠条林可以显著增加土壤碳库各组分含量,并随恢复年限呈显著线性关系,25 a时TOC、LOC和NLOC分别较坡耕地增加271%、144%和204%,仅为侧柏林的32%、30%和29%,碳库指数和碳库管理指数较坡耕地明显增加,增幅分别达到144%和108%,仅为侧柏林的28%和43%;不同灌木林对土壤碳库管理的改善作用不同,恢复年限相同的沙棘林土壤碳库组分含量和管理指数明显高于柠条林,坡耕地营造灌木林后土壤经营和管理水平得到了显著改善,土壤系统向着良性方向转变。相关性分析表明有机碳、活性有机碳、非活性有机碳、碳库指数、碳库管理指数与土壤主要肥力因子相关性极其密切,可以作为反映生态恢复过程土壤质量演变的指标。 展开更多

关键词 黄土丘陵区 人工灌木林 土壤活性碳库 碳库管理指数

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3万年来卤阳湖沉积物地球化学元素变化特征及其环境意义 被引量：4

11

作者 颜永毫 周杰 +4 位作者 何忠 周新郢 赵克良 杨林海 隆浩 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期208-212,219,共6页

利用荧光光谱仪、等离子发射光谱,测定关中盆地卤阳湖区沉积物（0-280cm）元素含量变化,在光释光定年与R型聚类分析基础上,探讨3万年来该区26种元素的地球化学行为特征及环境意义。结果表明：卤阳湖沉积物元素大致可分4类：第1类Si、Zr... 利用荧光光谱仪、等离子发射光谱,测定关中盆地卤阳湖区沉积物（0-280cm）元素含量变化,在光释光定年与R型聚类分析基础上,探讨3万年来该区26种元素的地球化学行为特征及环境意义。结果表明：卤阳湖沉积物元素大致可分4类：第1类Si、Zr、Hf、Na,指示4.6ka B.P.后湖泊萎缩,外源沉积减少;第2类Ga、U、Sr,指示4.6ka B.P.和2.0ka B.P.前后的湖区干旱气候;第3类Cu、Hg、Mn、Mg,指示4.6ka B.P.后湖水咸度的增加;第4类Ti、Sb、Pb、V、Th、Co、Fe、Bi、Cs、Zn、Ni、Rb、Ga、K、Al,这15种元素指示湖水咸度与周边人为活动的增加。元素变化特征说明,卤阳湖在33-10.4ka B.P.之间,沉积环境稳定,全新世前期（10.4-4.6ka B.P.）湖水变淡,4.6ka B.P.后,外源沉积减少,湖水咸度升高,在2.0ka B.P.前后,湖泊干旱造成大量盐分生成,之后,虽气候转湿,但人为活动增加使湖泊快速走向衰亡。 展开更多

关键词 湖泊沉积物 气候变化 地球化学元素 卤阳湖

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黄土丘陵区封禁对土壤活性有机碳与碳库管理指数的影响 被引量：4

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作者 戴全厚 刘国彬 +2 位作者 薛萐 张超 余娜 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期-,共5页

采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域不同封禁年限的狼牙刺群落和杂灌群落为研究对象,选取放牧地和天然次生林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数的演变特征。结果表... 采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域不同封禁年限的狼牙刺群落和杂灌群落为研究对象,选取放牧地和天然次生林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数的演变特征。结果表明,封禁后土壤碳库各组分含量和管理指数随封禁年限的延长变化显著,阳坡随封禁年限增加TOC、LOC和NLOC逐渐增加,25 a时较对照放牧地增加到110%、336%和120%,仅为侧柏林的39%、37%、57%和24%,显著高于天然狼牙刺群落;阴坡封禁5 a后各组分较封禁前显著增加,随后逐渐增加,15 a后增幅减缓,封禁25 a后TOC、LOC和NLOC较封禁前分别增加为200%、326%和105%,但明显低于天然杂灌丛群落和辽东栎林。相同封禁年限阴坡土壤碳库各组分含量要显著高于阳坡。不论阳坡还是阴坡,碳库指数和碳库管理指数随封禁年限逐渐增加,25 a阳坡较放牧地增加5.87倍,是天然狼牙刺群落的2.73倍,为侧柏林的93%;阴坡较放牧地增长6.25倍,高出天然杂灌丛和辽东栎林63%和48%。表明放牧地封禁后,土壤管理经营更趋于健康科学,阴坡因为水分条件改善作用更加明显。相关性分析说明有机碳、活性有机碳、非活性有机碳、碳库指数、碳库管理指数与土壤主要肥力因子相关性显著,可以作为反映生态恢复过程土壤质量演变的指标。 展开更多

关键词 黄土丘陵区 封禁 土壤活性碳库 碳库管理指数

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对间隙淋洗长期通气培养条件下黄土高原土壤供氮能力的评价 被引量：3

13

作者 卢红玲 李世清 +1 位作者 金发会 邵明安 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1083-1091,共9页

采用间隙淋洗长期通气培养法,通过对黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始矿质氮、起始提取态总氮、起始可溶性有机氮,以及培养期间淋洗矿质氮、淋洗总氮、可溶性有机氮含量及其与作物吸氮量关系的研究,分析并评价黄土高原... 采用间隙淋洗长期通气培养法,通过对黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始矿质氮、起始提取态总氮、起始可溶性有机氮,以及培养期间淋洗矿质氮、淋洗总氮、可溶性有机氮含量及其与作物吸氮量关系的研究,分析并评价黄土高原主要农田土壤氮素矿化能力以及包括和不包括培养淋洗可溶性有机氮对土壤供氮能力的影响。结果表明,供试土样起始可溶性有机氮平均为N 23.9 mg/kg,是起始提取态总氮的28.8%,土壤全氮的2.4%。在通气培养淋洗总氮中,可溶性有机氮所占比例不高,经过217 d通气培养,淋洗出的可溶性有机氮平均为N 28.8mg/kg,占淋洗总氮量的19.8%。相关分析表明,淋洗可溶性有机氮量与第l季作物吸氮量相关不显著,但与连续2季作物总吸氮量显著相关。淋洗矿质氮、淋洗总氮与两季作物总吸氮量的相关系数明显高于与第一季作物吸氮量的相关系数;与第一季作物吸氮量达显著相关水平,与连续两季作物吸氮量达极显著相关水平。总体上看,可溶性有机氮和土壤全氮、土壤微生物氮不能作为反映短期可矿化氮的指标;间隙淋洗通气培养淋洗液中淋洗矿质氮、淋洗总氮是评价可矿化氮的较好指标,不仅适宜于第一季作物,而且也适用于对连续两季作物土壤供氮能力的评价。 展开更多

关键词 间隙淋洗长期通气培养 可溶性有机氮 氮素矿化 土壤供氮能力

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蒙脱石表面碱金属离子的亚稳平衡吸附及其特异性效应

14

作者 杜伟 胡斐南 +2 位作者 许晨阳 李雄 吕家珑 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期117-126,共10页

离子吸附的亚稳平衡是描述离子交换吸附中实际反应平衡特征及限度的重要理论范式。本研究旨在从理论上推导离子吸附的亚稳态平衡模型,建立离子平衡吸附量与活化能之间的数学关系,探讨碱金属离子亚稳平衡吸附的特异性效应。结合恒流混合... 离子吸附的亚稳平衡是描述离子交换吸附中实际反应平衡特征及限度的重要理论范式。本研究旨在从理论上推导离子吸附的亚稳态平衡模型,建立离子平衡吸附量与活化能之间的数学关系,探讨碱金属离子亚稳平衡吸附的特异性效应。结合恒流混合置换技术及基于表面静电场理论的离子吸附动力学模型,探究了钾离子(K^(+))、钠离子(Na^(+))、锂离子(Li^(+))三种碱金属离子在铯离子(Cs^(+))-蒙脱石饱和样表面可能存在的亚稳平衡吸附作用;通过开展K^(+)、Na^(+)和Li^(+)在Cs^(+)-蒙脱石表面的吸附动力学实验,对理论模型进行验证。研究结果表明:(1)K^(+)、Na^(+)、Li^(+)在Cs^(+)-蒙脱石饱和样表面表现出显著的亚稳平衡吸附特征,交换离子的吸附活化能(能量势垒)来源于吸附态Cs^(+)的解吸过程;(2)相同离子浓度条件下,表面静电场引起的离子强极化作用导致各离子的亚稳平衡吸附呈现出特异性效应;(3)离子吸附的亚稳平衡受到离子浓度和离子特异性效应的共同影响,离子平衡吸附量与离子吸附速率呈正比例关系。碱金属离子在蒙脱石表面的吸附平衡是亚稳平衡而不是真正的平衡,离子亚稳平衡吸附的存在应归因于活化能对离子吸附动力学的限制。碱金属离子不同的极化效应导致各体系的活化能不同,进一步触发了离子亚稳态平衡吸附的特异性效应。 展开更多

关键词 离子吸附动力学 亚稳态 离子极化效应 活化能 离子特异性

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