基于作物水分亏缺指数的江苏省冬小麦生长季干旱时空特征 被引量：12

1

作者 尤新媛 胡正华 +5 位作者 张雪松 申双和 番聪聪 黄进 李琪 张琪 《江苏农业科学》 2019年第2期243-249,共7页

近年来,江苏地区季节性干旱频发,很大程度上制约了冬小麦产量的增长。研究作物生长季干旱发生的时空规律,对于采取有效防灾减灾措施具有重要意义。基于江苏省1981—2010年14个气象站点的逐日气象资料、冬小麦生育期及产量资料,利用作物... 近年来,江苏地区季节性干旱频发,很大程度上制约了冬小麦产量的增长。研究作物生长季干旱发生的时空规律,对于采取有效防灾减灾措施具有重要意义。基于江苏省1981—2010年14个气象站点的逐日气象资料、冬小麦生育期及产量资料,利用作物水分亏缺指数(CWDI),分析近30年江苏省冬小麦生长季干旱的时空变化规律。结果表明,CWDI值在冬小麦各生育期均表现为江苏北部高于南部,2个地区的CWDI多年均值在年代间变化趋势大体一致,20世纪90年代是剧烈波动期。从各等级干旱发生站次数的年代变化来看,30年里冬小麦拔节至抽穗期的干旱发生站次数为持续增加趋势,其他3个生育阶段呈现先增后减的单峰变化,峰值均出现在20世纪90年代,说明30年里旱情总体在加重,最严重的时期是20世纪90年代,21世纪初有所缓和。干旱发生概率的空间分布规律基本一致,总体为由苏南向苏北逐渐增大。在冬小麦各生育阶段,苏北的赣榆区、徐州市、宿迁市是干旱频率的高值区,干旱频率随着干旱等级的升高而降低。江苏省冬小麦生长中后期干旱灾害发生的可能性较大,徐州市更是干旱灾害的高发区,须加强对干旱灾害的预警和预防。 展开更多

关键词 冬小麦 干旱 作物水分亏缺指数 时空特征

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夜间增温对南京地区冬小麦生产的影响 被引量：6

2

作者 苏海报 陈昆 +3 位作者 江晓东 陈彰宇 李侃 甘维金 《江苏农业科学》 2019年第21期144-147,共4页

以扬麦13和徐麦31为试验材料,采用开放的田间增温系统对冬小麦进行全生育时期夜间增温处理,模拟气候变暖增温情景,探讨夜间增温对冬小麦生长发育过程和产量的影响机制。结果表明,夜间增温使冬小麦物候期提前,总生育时期天数缩短,且对偏... 以扬麦13和徐麦31为试验材料,采用开放的田间增温系统对冬小麦进行全生育时期夜间增温处理,模拟气候变暖增温情景,探讨夜间增温对冬小麦生长发育过程和产量的影响机制。结果表明,夜间增温使冬小麦物候期提前,总生育时期天数缩短,且对偏暖年型的影响更为显著。夜间增温使冬小麦穗长、总小穗数和结实小穗数下降,不孕小穗数增加,不利于穗粒数形成,同时夜间增温使冬小麦有效穗数和千粒质量下降,最终导致产量的三要素共同下降,导致了冬小麦的减产,且在偏暖年型下,减产幅度更大。另外,夜间增温条件下,强筋冬小麦产量的减幅大于弱筋冬小麦。 展开更多

关键词 气候变暖 夜间增温 冬小麦 生长发育过程 产量

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UV-B辐射增强对不同大麦品种生理特性的影响 被引量：11

3

作者 娄运生 黄岩 +5 位作者 李永秀 张晶 曹畅 朱婷婷 蒋铭皓 康汉锦 《生态与农村环境学报》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2011年第4期51-55,共5页

通过大田试验,研究了UV-B辐射增强对不同生育期3个大麦(Hordeum vulgare)品种光合和蒸腾生理特性的影响。试验设对照(自然光)和辐射增强(辐照强度14.4 kJ.m-2.d-1)2个UV-B辐射水平。结果表明,UV-B辐射增强明显抑制大麦光合作用和蒸腾作... 通过大田试验,研究了UV-B辐射增强对不同生育期3个大麦(Hordeum vulgare)品种光合和蒸腾生理特性的影响。试验设对照(自然光)和辐射增强(辐照强度14.4 kJ.m-2.d-1)2个UV-B辐射水平。结果表明,UV-B辐射增强明显抑制大麦光合作用和蒸腾作用。与对照相比,UV-B辐射增强可降低叶片叶绿素含量、气孔导度、净光合速率和蒸腾速率,但对胞间CO2摩尔分数基本没有影响。不同大麦品种对UV-B辐射增强响应的敏感性存在差异,单2号对UV-B辐射增强较为敏感,而苏啤4号较不敏感。 展开更多

关键词 大麦 品种 UV-B辐射 净光合速率 气孔导度 胞间CO2摩尔分数 蒸腾速率 叶绿素含量

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利用鱼眼影像技术反演不同株型水稻的冠层结构参数 被引量：5

4

作者 胡凝 吕川根 +1 位作者 姚克敏 张晓翠 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1443-1451,共9页

快速、可靠、精确地评估植被冠层结构参数在大气-植被相互作用的研究中起着举足轻重的作用。为探明鱼眼影像在水稻冠层结构研究中的应用前景,本研究选择3种不同冠层结构的水稻品种作为研究对象,利用带有鱼眼镜头的数码相机在冠层的8个... 快速、可靠、精确地评估植被冠层结构参数在大气-植被相互作用的研究中起着举足轻重的作用。为探明鱼眼影像在水稻冠层结构研究中的应用前景,本研究选择3种不同冠层结构的水稻品种作为研究对象,利用带有鱼眼镜头的数码相机在冠层的8个不同高度分别拍摄冠层影像,通过对影像的预处理提取冠层间隙度参数,根据冠层内辐射环境与冠层结构之间的定量化关系,利用Beer-Lambert定律反演水稻冠层的叶面积指数（leaf area index, LAI）和平均叶倾角（mean leaf angle, MLA）。研究结果表明,鱼眼影像反演的LAI均方根误差（root mean square error, RMSE）为1.2～1.5,相对误差（relative error, RE）为18.6%～22.5%,仅比人工测定结果低估7.6%～13.1%,优于 Sunscan 的测定结果。反演的MLA与人工测定结果之间有较好的一致性,相关系数为0.9205＊＊, RMSE为11.7°176;, RE为16.1%。研究结果表明,鱼眼影像反演水稻冠层结构是可行的方法。 展开更多

关键词 鱼眼影像 水稻 冠层结构参数 叶面积指数 平均叶倾角

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北方地区叶面积指数变化对蒸散和产水量的影响 被引量：5

5

作者 柳艺博 胡正华 +2 位作者 李琪 张雪松 张琪 《中国生态农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期1206-1215,共10页

越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施,我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区... 越来越多的证据表明伴随植树造林/再造林等工程实施,我国北方地区叶面积指数(LAI)近年来变化明显。但有关植树造林等引起的LAI变化对水循环的影响仍存在争议。本研究利用卫星遥感LAI数据和生态过程模型(BEPS)评价了2000—2014年北方地区LAI变化对蒸散和产水量的影响。首先评价了北方地区LAI的变化趋势;在此基础上采用"去趋势"法去除LAI变化趋势而仅保留其年际变化;而后分别基于原始和去趋势后LAI序列驱动BEPS模拟北方地区蒸散;最后基于两种情景比较分析LAI变化对蒸散和产水量的影响。结果表明,北方地区LAI发生显著变化的地区占北方地区面积的20.2%,其中LAI显著升高和显著降低地区面积分别占18.8%和5.5%。在像元尺度上,LAI升高会促进蒸散并降低产水量,LAI降低则相反。在区域尺度上,LAI升高分别对蒸散和产水量产生了显著的正负效应;LAI变化对水循环影响取决于研究区覆盖范围和研究区内LAI升高和降低的比例。考虑到LAI升高对产水量可能产生的负效应和北方地区的缺水危机,未来植树造林活动或许应该考虑更多集中于南方地区。 展开更多

关键词 叶面积指数 蒸散 产水量 生态过程模型 北方地区

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1981—2019年全球陆地生态系统碳通量变化特征及其驱动因子 被引量：17

6

作者 周艳莲 居为民 柳艺博 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期332-344,共13页

陆地生态系统碳汇显著降低大气CO_(2)浓度上升和全球变暖的速率,受人类活动和气候变化的影响,陆地生态系统碳通量具有强烈的时空变化,其估算结果仍存在较大的不确定性,不同因子的贡献尚不清晰。为此,利用遥感驱动的陆地生态系统过程模型... 陆地生态系统碳汇显著降低大气CO_(2)浓度上升和全球变暖的速率,受人类活动和气候变化的影响,陆地生态系统碳通量具有强烈的时空变化,其估算结果仍存在较大的不确定性,不同因子的贡献尚不清晰。为此,利用遥感驱动的陆地生态系统过程模型BEPS模拟分析了1981—2019年全球陆地生态系统碳通量的时空变化特征,评价了大气CO_(2)浓度、叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)、氮沉降、气候变化对全球陆地生态系统碳收支变化的贡献。1981—2019年全球陆地生态系统总初级生产力(Gross Primary Productivity,GPP)、净初级生产力(Net Primary Productivity,NPP)和净生态系统生产力(Net Ecosystem Productivity,NEP)的平均值分别为115.3、51.3和2.7 Pg·a^(-1)(以碳质量计,下同),上升速率分别为0.47、0.21和0.06 Pg·a^(-1)。全球大部分区域GPP和NPP显著增加,NEP显著上升(p<0.05)的区域明显少于GPP和NPP。1981—2019年,全球NEP累积为105.2 Pg,森林、稀树草原及灌木、农田和草地的贡献分别为76.4、15.8、9.4和3.6 Pg。CO_(2)浓度、LAI、氮沉降和气候变化各自对NEP的累积贡献分别为58.4、20.6、0.7和-43.6 Pg,全部4个因子变化对NEP的累积贡献为39.8 Pg,其中CO_(2)浓度上升是近40 a全球陆地生态系统NEP上升的主要贡献因子,其次为LAI。 展开更多

关键词 陆地生态系统 碳通量 叶面积指数 氮沉降 气候变化

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不同方法测定设施番茄蒸腾的结果比较及相关性分析 被引量：1

7

作者 李永秀 番聪聪 宋文怀 《江苏农业科学》 北大核心 2017年第3期98-101,共4页

以番茄品种金粉5号为试材,同步采用称质量法、微气象法及茎流仪法对设施番茄蒸腾速率进行测定,对不同方法的测定结果进行比较,并分析称质量法与微气象法、称质量法与茎流仪法之间的相关关系。结果表明,3种方法测得的设施番茄蒸腾速率日... 以番茄品种金粉5号为试材,同步采用称质量法、微气象法及茎流仪法对设施番茄蒸腾速率进行测定,对不同方法的测定结果进行比较,并分析称质量法与微气象法、称质量法与茎流仪法之间的相关关系。结果表明,3种方法测得的设施番茄蒸腾速率日变化趋势基本一致,微气象法和称质量法的测量结果比较接近,而茎流仪法的测量结果大于其他2种方法;以称质量法测量结果为对照,微气象法和茎流仪法测得的设施番茄日总蒸腾量分别偏高25%和71%。称质量法(y)与微气象法(x1)、茎流仪法(x2)测量的设施番茄蒸腾速率均存在显著的线性相关关系,表达式分别为y=0.79x_1+0.05,r=0.93;y=0.66x_2-1.18,r=0.84。因此,微气象法和茎流仪法的测量结果可通过称质量法进行订正,从而获得较为准确的设施番茄蒸腾速率连续观测数据。 展开更多

关键词 蒸腾 称质量法 微气象法 茎流仪 Penman-Monteith模型

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环境因子对水稻叶片水分利用效率的影响 被引量：5

8

作者 吴英姿 胡继超 +2 位作者 张雪松 张富存 刘斌 《江苏农业科学》 北大核心 2014年第5期79-82,共4页

在水稻不同生育期测定了不同环境因子控制下的水稻叶片光合速率、蒸腾速率,并计算出其叶片水分利用效率,分析了CO2浓度、高温、光强、土壤水分等环境因子变化对水稻叶片水分利用效率的影响,结果表明:水稻LWUE随CO2浓度增加呈极显著的二... 在水稻不同生育期测定了不同环境因子控制下的水稻叶片光合速率、蒸腾速率,并计算出其叶片水分利用效率,分析了CO2浓度、高温、光强、土壤水分等环境因子变化对水稻叶片水分利用效率的影响,结果表明:水稻LWUE随CO2浓度增加呈极显著的二次曲线变化,CO2浓度增加有利于水稻LWUE的提高。当光强高于1 000μmol/(m2·s)时,随着光强的增强,两优培九的LWUE降低幅度比南粳44大。2个水稻品种LWUE各时期日变化规律较为相似,曲线总体呈"L"形。适当的土壤水分亏缺有利于提高水稻LWUE。 展开更多

关键词 水稻 叶片水分利用效率 环境因子

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内蒙古半干旱区蒸散估算和归因分析 被引量：5

9

作者 韩典辰 张方敏 +3 位作者 陈吉泉 李云鹏 卢琦 卢燕宇 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第4期1071-1081,共11页

蒸散(Evapotranspiration,ET)是生态系统水循环中的重要一环,决定了生态系统水分和热量传输。从区域尺度对蒸散及其蒸腾(Transpiration,T)和蒸发(Evaporation,E)组分进行量化,认识环境因素对其的影响机制,有助于合理利用、分配水资源,... 蒸散(Evapotranspiration,ET)是生态系统水循环中的重要一环,决定了生态系统水分和热量传输。从区域尺度对蒸散及其蒸腾(Transpiration,T)和蒸发(Evaporation,E)组分进行量化,认识环境因素对其的影响机制,有助于合理利用、分配水资源,为研究气候变化对区域生态系统水文循环的影响提供参考。基于生态系统生产力模拟(Boreal ecosystem productivity simulator,BEPS)模型,验证模型在研究区域的适用性,量化1981—2018年内蒙古半干旱区的ET及其组分的变化情况,并对其进行归因分析。结果表明:经不同数据验证,BEPS模型计算结果能够精确反应研究区域ET及其组分的分布情况和变化趋势。1981—2018年研究区草地、农田和森林多年平均ET分别为278.22 mm、362.50 mm和308.81 mm。E、T和ET多年呈显著上升趋势,上升速率分别为0.42 mm·a^(-1)、0.63 mm·a^(-1)和1.05 mm·a^(-1)。ET与T在全区域内空间分布格局相似,与E相反,ET年际波动主要受到T年际波动的影响。综合影响因子的变化和E、T、ET对因子的敏感性,研究区域草地和农田T和ET以及森林的ET主要受到饱和水汽压差(VPD)和平均气温(TEMP)变化的控制。农田和森林归一化植被指数(Normalized difference vegetable index,NDVI)都呈减小趋势,但森林环境T对NDVI的变化更加敏感,因此负贡献更大。 展开更多

关键词 蒸散 蒸发 蒸腾 BEPS模型 半干旱区

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基于多源碳卫星融合产品的中国地区XCO_(2)与人为CO_(2)排放时空变化 被引量：10

10

作者 王震山 绳梦雅 +4 位作者 肖薇 杨凤珠 林彬 徐兴祝 柳艺博 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1053-1063,共11页

准确评估大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化对于减缓温室气体排放导致的气候变化至关重要,因此,本文基于GOSAT和OCO-2卫星数据融合生成的全球长时间序列、时空连续的Mapping-XCO_(2)产品,研究2010~2020年中国大气CO_(2)柱浓度(XCO... 准确评估大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化对于减缓温室气体排放导致的气候变化至关重要,因此,本文基于GOSAT和OCO-2卫星数据融合生成的全球长时间序列、时空连续的Mapping-XCO_(2)产品,研究2010~2020年中国大气CO_(2)柱浓度(XCO_(2))时空变化特征以及卫星监测人为CO_(2)排放能力.结果表明:Mapping-XCO_(2)与中国大气本底站观测存在较高的一致性,具有良好的适用性;2010~2020年中国XCO_(2)呈现东高西低的空间分布,年均XCO_(2)为400.4×10^(-6),年增长速率为2.47×10^(-6);非生长季XCO_(2)异常可刻画人为CO_(2)排放时空变化,各省级行政区非生长季XCO_(2)异常与人为排放清单EDGAR和ODIAC的相关系数分别为0.71、0.67;2010~2020年京津冀、长三角、珠三角等三个城市群人为CO_(2)排放增长率分别为0.12×10^(-6)/a、0.08×10^(-6)/a、0.08×10^(-6)/a.研究结果表明卫星遥感在监测大气CO_(2)浓度和人为CO_(2)排放时空变化方面的有效性. 展开更多

关键词 XCO_(2) 人为CO_(2)排放 Mapping-XCO_(2) 卫星遥感

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河北省夏玉米生长季干旱时空特征及对夏玉米产量的影响 被引量：11

11

作者 番聪聪 胡正华 +2 位作者 黄进 申双和 尤新媛 《江苏农业科学》 2018年第10期69-74,共6页

河北省作为夏玉米主要生产地,由于降水时空分布不均,干旱频发,威胁粮食安全。基于1961—2014年河北省19个气象站点降水数据,计算标准化降水指数(standardized precipitation index,简称SPI),通过Arc GIS得到干旱的空间分布,并对SPI进行M... 河北省作为夏玉米主要生产地,由于降水时空分布不均,干旱频发,威胁粮食安全。基于1961—2014年河北省19个气象站点降水数据,计算标准化降水指数(standardized precipitation index,简称SPI),通过Arc GIS得到干旱的空间分布,并对SPI进行MK趋势检验,研究夏玉米生长季干旱特征。运用SPSS软件,对SPI与夏玉米产量进行相关性分析。结果表明,短时间尺度的SPI指数能够较好地描述河北省干旱实际情况。20世纪90年代后干旱发生次数多于20世纪90年代前。生长季内,6—9月干旱频率分别为15.8%、16.4%、16.3%、14.7%,7—8月干旱发生情况较为严重,且SPI呈下降(变干)的趋势,干旱趋势显著。在空间分布上,张家口、遵化、南宫站干旱发生频率较高,均达到17.6%以上。邢台、承德、围场则较为湿润,干旱发生频率在13.9%以下。总体来看,河北省东北部和南部干旱发生频率小,西北部和中部干旱频率较高。玉米产量与SPI在7—8月相关性显著。 展开更多

关键词 干旱 夏玉米 标准化降水指数 产量 河北省

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昼夜不同增温处理对小麦生长发育和产量的影响 被引量：8

12

作者 石姣姣 江晓东 邱思齐 《江苏农业科学》 北大核心 2015年第1期82-84,共3页

以扬麦13号为材料,采用开放式的田间增温系统对麦田进行不同增温处理(从出苗到收获),研究不同增温处理对小麦生长发育及产量的影响,设置全天增温(AW,全天冠层平均增温1.9℃)、白天增温(DW,白天冠层平均增温2.1℃)、夜间增温(NW,夜间冠... 以扬麦13号为材料,采用开放式的田间增温系统对麦田进行不同增温处理(从出苗到收获),研究不同增温处理对小麦生长发育及产量的影响,设置全天增温(AW,全天冠层平均增温1.9℃)、白天增温(DW,白天冠层平均增温2.1℃)、夜间增温(NW,夜间冠层平均增温1.7℃)3个增温处理,以不增温为对照(CK)。结果表明:与对照相比,AW、DW、NW处理下小麦各生育时期均提前,AW处理下小麦提前时间最多,其次为DW处理,最后为NW处理;小麦各生育时期中,拔节期提前时间最多。3种增温处理下小麦株高基本大于CK,AW处理下小麦株高最高,这主要由于增温导致小麦生育时期提前,越冬期缩短,有利于小麦营养生长。AW处理下小麦LAImax值出现最早,这与日平均温度高低、昼夜温差大小等密切相关。DW、AW处理下小麦增产,NW处理下小麦减产。 展开更多

关键词 增温 小麦 生育时期 株高 叶面积指数 产量

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有机-无机氮肥施用对滨海盐土稻田CH_4和N_2O排放及综合温室效应的影响 被引量：6

13

作者 孙丽英 马煜春 +3 位作者 邬明伟 饶旭东 张宇 刘文秀 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第11期2065-2072,共8页

不同类型氮肥对稻田温室气体排放的影响已有较多研究,然而有关不同类型氮肥对滨海盐土稻田温室气体排放的影响却鲜有报道。为了评估不同类型氮肥对稻田生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,在充分考虑农业化学品投入(... 不同类型氮肥对稻田温室气体排放的影响已有较多研究,然而有关不同类型氮肥对滨海盐土稻田温室气体排放的影响却鲜有报道。为了评估不同类型氮肥对稻田生态系统综合温室效应(GWP)和温室气体强度(GHGI)的影响,在充分考虑农业化学品投入(Ei)和农事操作(Eo)所引起的碳排放基础上,设置4个田间处理试验,分别为不施氮肥(N0)、施用无机氮肥(Nu)、施用有机氮肥(Nw)、施用有机-无机混合氮肥(Nm),于2016年6月—2016年10月采用静态暗箱-气相色谱法对滨海盐土稻田温室气体排放通量进行观测与比较研究,结果可为寻求适宜的施肥方案以减缓滨海盐土稻田生态系统温室气体排放提供科学依据。结果表明:与N0处理相比,Nu、Nm和Nw处理稻田CH4累积排放通量分别显著提高了42.1%(P<0.05)、63.1%(P<0.05)和67.2%(P<0.05);N2O累积排放通量分别提高了83.5%(P<0.05)、78.0%(P<0.05)和37.8%(P=0.095)。与N0处理相比,Nu、Nm和Nw处理稻田GWP分别显著提高了51.3%(P<0.05)、66.9%(P<0.05)和70.3%(P<0.05);水稻产量分别显著提高了44.0%(P<0.05)、77.5%(P<0.05)和38.4%(P<0.05),其中,Nm处理的水稻产量显著高于Nu和Nw处理(P<0.05)。Nm处理稻田GHGI较Nu和Nw处理分别降低了12.3%(P=0.32)和23.7%(P<0.05)。综合对比3种不同类型氮肥处理的GWP和GHGI,推荐使用Nm施肥方案,以提高滨海盐土区稻田的水稻产量,并降低其GHGI。 展开更多

关键词 有机氮肥 无机氮肥 稻田 综合温室效应 温室气体强度

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崇明东滩湿地CH_(4)与N_(2)O双消减的耦合过程研究 被引量：2

14

作者 陈汉 饶旭东 +2 位作者 滕钊军 张耀鸿 贾仲君 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2604-2613,共10页

N_(2)O还原驱动的CH_(4)厌氧氧化作用(AOM)是湿地系统温室气体双减排的一种新途径,而基于滨海围垦开发的稻田利用方式对该途径的影响效应尚不清楚。本研究选取长江入海口崇明东滩湿地的自然滩涂(光滩湿地和芦苇湿地)和围垦稻田(围垦种稻... N_(2)O还原驱动的CH_(4)厌氧氧化作用(AOM)是湿地系统温室气体双减排的一种新途径,而基于滨海围垦开发的稻田利用方式对该途径的影响效应尚不清楚。本研究选取长江入海口崇明东滩湿地的自然滩涂(光滩湿地和芦苇湿地)和围垦稻田(围垦种稻19 a和86 a)为研究对象,设置3个试验处理(^(13)CH_(4),^(13)CH_(4)+N_(2)O,N_(2)O)进行室内厌氧培养。采用稳定性同位素标记结合定量PCR等手段,分析不同湿地土壤的N_(2)O型CH_(4)厌氧氧化速率及其固碳潜力,研究其相关功能基因的数量特征。结果发现,围垦稻田土壤中N_(2)O驱动的AOM速率为6.10^(7).51 ng·g^(-1)·d^(-1),显著高于自然滩涂湿地。供试土壤N_(2)O驱动CH_(4)厌氧氧化的^(13)C-SOC固碳量为18.1~49.4 nmol·g^(-1),表明该过程具有较强的固碳潜力。^(13)CH_(4)+N_(2)O添加条件下,供试土壤中硝酸盐型和硫酸盐型CH_(4)厌氧氧化古菌的mcr A功能基因丰度分别为(1.08~2.29)×10^(7) copies·g^(-1)和(2.55~14.30)×10^(7)copies·g^(-1),比只添加^(13)CH_(4)处理分别高出25.8%~64.1%和41.0%~50.1%;相反,亚硝酸盐型CH_(4)厌氧氧化细菌的pmo A功能基因丰度则无明显变化。相关性分析发现N_(2)O驱动的AOM速率与nos ZⅡ基因和硝酸盐型mcr A基因均呈显著正相关,表明nos ZⅡ型N_(2)O还原微生物和硝酸盐型CH_(4)厌氧氧化古菌可能共同参与了N_(2)O驱动的CH_(4)厌氧氧化过程,而硫酸盐型CH_(4)厌氧氧化古菌则在自然滩涂湿地中发挥着重要作用。研究表明,围垦植稻在一定程度上促进了N_(2)O驱动的CH_(4)厌氧氧化作用。 展开更多

关键词 滨海湿地 CH_(4)厌氧氧化 N_(2)O还原 耦合反应 mcrA基因 nosZⅡ基因

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硝化微生物在土壤团聚体中的分布及其对种植方式的响应 被引量：1

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作者 夏围围 李乙坤 +3 位作者 张萌 孙祥鑫 王玉芳 贾仲君 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1764-1775,共12页

硝化微生物在农田土壤氮转化过程中发挥重要作用,深入开展团聚体中硝化微生物分布研究,有助于揭示土壤结构-微生物-土壤营养元素循环间的相互影响机制。选取旱地黄棕壤为研究对象,比较玉米连作(M-M)和玉米/花生轮作(M-P)两种种植方式下... 硝化微生物在农田土壤氮转化过程中发挥重要作用,深入开展团聚体中硝化微生物分布研究,有助于揭示土壤结构-微生物-土壤营养元素循环间的相互影响机制。选取旱地黄棕壤为研究对象,比较玉米连作(M-M)和玉米/花生轮作(M-P)两种种植方式下土壤团聚体的性质和硝化潜势(NP)的变化,并通过荧光定量PCR和高通量测序研究团聚体中不同类型硝化微生物功能基因的丰度和群落组成差异。结果表明,与M-M相比,M-P能够显著提高团聚体pH、NH4+和全碳(TC)含量。M-P促使NP显著提高,但团聚体粒径对NP无显著影响。氨氧化细菌(AOB)amoA基因丰度在M-P中高于M-M,且在较小粒级团聚体中分布更多,而氨氧化古菌(AOA)和全程氨氧化细菌(Comammox)amoA基因的分布模式与AOB大致相反,表明AOB更能适应较小团聚体环境,AOA和Comammox则倾向在较大团聚体中占据竞争优势。此外,与M-M相较,M-P团聚体间AOA/AOB和Comammox/AOB比值的差异减小,表明轮作促使土壤硝化微生物在不同粒级间的分布更加均匀。进一步对属水平土壤团聚体硝化菌群落组成分析,结果显示M-P提高了Nitrolancea属亚硝酸盐氧化细菌(NOB)和CandidatusNitrosocosmicus属AOA的占比,降低了Nitrospira属NOB的占比,对AOB各属无显著影响。而团聚体粒径仅对Nitrosospira属AOB的占比产生显著影响。NH4+含量和pH是影响土壤团聚体NP和硝化微生物群落变化的最主要因子。NP与AOBamoA基因丰度显著正相关,与AOAamoA基因丰度负相关。但在群落组成上,Nitrosospira属AOB,Candidatus Nitrosocosmicus属AOA和Nitrospira属NOB均与NP呈现正相关。土壤团聚体粒径和种植方式能较大程度影响硝化微生物的分布,然而,不同类型硝化微生物在团聚体间分异机制具有明显差异,该研究为完善禾豆轮作下土壤硝化微生物在微域环境的生态适应机制提供了理论支持。 展开更多

关键词 团聚体 硝化作用 禾豆轮作 硝化潜势 氨氧化微生物

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FY-3C VIRR和Terra MODIS NDVI产品在湘赣地区的一致性 被引量：1

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作者 王震山 杨凤珠 +2 位作者 王剑庚 李玲娟 柳艺博 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第11期4289-4298,共10页

卫星遥感是监测大范围植被动态变化最有效的手段。随着中国遥感技术的发展,国产风云卫星也逐渐应用于植被变化研究,但有关国产风云卫星刻画植被动态变化表现方面仍不明晰。比较了国产风云卫星(FY-3C VIRR)和美国Terra卫星(MODIS)的归一... 卫星遥感是监测大范围植被动态变化最有效的手段。随着中国遥感技术的发展,国产风云卫星也逐渐应用于植被变化研究,但有关国产风云卫星刻画植被动态变化表现方面仍不明晰。比较了国产风云卫星(FY-3C VIRR)和美国Terra卫星(MODIS)的归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)产品在湖南省和江西省的时空一致性。结果表明:①两种卫星NDVI产品的空间分布与年、季、月的变化特征在湘赣地区有较好的一致性,江西省NDVI整体高于湖南省;②FY-3C和MODIS年均NDVI都呈现出2018年高于2017年和2019年的情况,基于MODIS的湘赣地区三年的年均NDVI(0.58)高出FY-3C(0.36)约60%;③FY-3C NDVI在各季节都整体低于MODIS NDVI,其中冬季差异最大,基于MODIS NDVI均值(0.42)约是FY-3C(0.21)的2倍,其余季节MODIS高出FY-3C约50%;④FY-3C NDVI与MODIS NDVI月变化趋势基本一致,二者年最大NDVI差异变化不大且较为稳定,年最小NDVI差异方面更明显且差异较大(MODIS年最小NDVI高出FY-3C约100%)。研究结果可为国产风云卫星检测典型地区植被动态变化特征的能力提供科学参考。 展开更多

关键词 归一化植被指数(NDVI) FY-3C MODIS 植被动态 一致性

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短期培养下抑制剂烯丙基硫脲对土壤硝化作用及微生物的影响 被引量：5

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作者 沈晓忆 夏围围 +1 位作者 次仁拉姆 李乙坤 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1552-1563,共12页

硝化抑制剂烯丙基硫脲(ATU)对土壤硝化作用及温室效应的影响及机理尚不清楚。采集典型旱地土壤,进行21 d室内微宇宙培养,探究氮肥与不同剂量ATU(分别为氮素用量的1%、5%、10%、15%和20%)配施对土壤硝化作用及N_(2)O和CO_(2)排放通量的影... 硝化抑制剂烯丙基硫脲(ATU)对土壤硝化作用及温室效应的影响及机理尚不清楚。采集典型旱地土壤,进行21 d室内微宇宙培养,探究氮肥与不同剂量ATU(分别为氮素用量的1%、5%、10%、15%和20%)配施对土壤硝化作用及N_(2)O和CO_(2)排放通量的影响,并通过实时荧光定量PCR和高通量测序16S rRNA基因技术监测硝化微生物群落变化,同时与传统硝化抑制剂双氰胺(DCD)进行保氮减排效果的对比。结果表明,与未施加氮肥的对照(CK)相比,单施氮肥(N)显著提高土壤硝化强度并促进N_(2)O排放。DCD能显著抑制硝态氮和N_(2)O的积累,抑制效率分别为68.6%和93.3%。而低浓度ATU对土壤硝化作用无影响,仅在高浓度具有抑制效应,且抑制效率最高仅为14.7%。所有ATU处理N_(2)O排放量均显著降低,降幅为60.3%~68.2%,仍远高于DCD处理。处理间N_(2)O和CO_(2)的综合温室效应强弱顺序为N>ATU+N>DCD+N≈CK,不同ATU施用量处理之间差异不显著。相关分析发现氨氧化细菌(AOB),而不是氨氧化古菌(AOA)和全程氨氧化细菌(Comammox),与土壤硝态氮积累和N_(2)O排放显著正相关,与土壤pH显著负相关。高通量测序结果表明Nitrosovibrio tenuis类型AOB对氮肥诱导的硝化过程起主导作用。此外,ATU和DCD还能显著提高Cupriavidus,并降低Patulibacter、Aeromicrobium、Actinomycetospora、Defluviicoccus和Acidipila等微生物属在群落中的相对丰度。该研究为深化土壤碳氮循环理论,合理使用硝化抑制剂以及减缓温室气体排放提供科学依据。 展开更多

关键词 烯丙基硫脲(ATU) 双氰胺(DCD) 硝化作用 N_(2)O 土壤微生物

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冬小麦净碳交换量和光能利用率对晴空指数变化的响应 被引量：3

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作者 杨晓亚 何乾 江晓东 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第27期11018-11024,共7页

晴空指数(k t)是反映天空晴朗状况的重要指标,能反映到达地面的太阳辐射的变化状况。为了定量化明确太阳辐射变化对冬小麦净碳交换量(NEE)和光能利用率(LUE)的影响。收集整理了寿县国家气候观测台的CO 2通量观测数据和常规气象数据(2008... 晴空指数(k t)是反映天空晴朗状况的重要指标,能反映到达地面的太阳辐射的变化状况。为了定量化明确太阳辐射变化对冬小麦净碳交换量(NEE)和光能利用率(LUE)的影响。收集整理了寿县国家气候观测台的CO 2通量观测数据和常规气象数据(2008-2009年),分析了冬小麦拔节至乳熟期NEE和LUE对k t的响应。结果表明:冬小麦NEE的绝对值随着k t的增加为先升高后降低的变化趋势,k t的变化可以解释NEE变化的59%。当k t为0.6左右时,即天空有部分云量覆盖的中等辐射条件下,冬小麦农田生态系统的NEE达到最大。冬小麦LUE随着k t的增加而呈指数下降趋势,不同太阳高度角的拟合方程的决定系数平均值为0.57。随着k t的增加,空气温度和饱和水汽压差表现为增加趋势,这些气象要素的改变共同导致了晴朗天空条件下NEE的降低。研究结果表明k t是影响冬小麦NEE和LUE的重要因素,并在30 min尺度上明确了k t与NEE和LUE的数量关系,这些结果将有助于提高气候变化背景下GPP或LUE模型模拟准确度。 展开更多

关键词 净碳交换量 光能利用率 晴空指数 冬小麦

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3种遥感产品检测黄土高原森林变化及差异比较 被引量：1

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作者 杨凤珠 柳艺博 +2 位作者 俞文政 高子恒 席星雅 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2020年第6期212-220,257,共10页

基于Landsat Vegetation Continuous Fields(LVCF)、MODIS Vegetation Continuous Fields(MVCF)和MODIS Land Cover(MODLC)等遥感产品和森林清查数据(NFI)检测2000-2015年黄土高原森林分布及变化。结果表明:1)2000-2015年黄土高原森林... 基于Landsat Vegetation Continuous Fields(LVCF)、MODIS Vegetation Continuous Fields(MVCF)和MODIS Land Cover(MODLC)等遥感产品和森林清查数据(NFI)检测2000-2015年黄土高原森林分布及变化。结果表明:1)2000-2015年黄土高原森林覆盖度升高,基于LVCF和MVCF的全区森林覆盖度均值分别由2000年的7.8%和9.6%增加到2015年的9.7%和13.2%。2)遥感产品估算的森林分布空间格局和面积差异较大,基于LVCF、MVCF和MODLC估算的黄土高原森林面积在2000年分别为726.6×10~4、604.7×10~4 hm^2和325.1×10~4 hm^2,2015年分别为926.2×10~4、998.3×10~4 hm^2和400.1×10~4 hm^2。3)遥感产品估算的省级尺度上森林面积与NFI的不一致性因省份和年份而异,LVCF与NFI一致性整体略优于MVCF,MODLC与NFI差异最大且估算的森林面积远低于LVCF、MVCF和NFI。4)遥感产品检测的陕西和山西2省的森林面积增加值与NFI一致性高于宁夏;基于遥感产品估算的宁夏森林面积及增加幅度均远低于NFI。 展开更多

关键词 森林覆盖率 森林面积 森林清查 遥感 黄土高原

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CO_(2)浓度升高对稻麦轮作农田氨挥发的影响

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作者 戴海洋 赵艺蓉 +5 位作者 薛淮文 彭翔 黄家宇 李天玲 胡正华 申卫收 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期149-157,共9页

氨挥发不仅造成农田氮素损失,还加剧了大气灰霾污染。二氧化碳(CO_(2))浓度升高和气候变化对农田氨挥发的影响尚不清楚。采用OTC(Open-Top Chamber,开顶式气室)模拟研究CO_(2)浓度渐升和骤升200 mg/L对南方稻麦轮作农田氨挥发的影响,探... 氨挥发不仅造成农田氮素损失,还加剧了大气灰霾污染。二氧化碳(CO_(2))浓度升高和气候变化对农田氨挥发的影响尚不清楚。采用OTC(Open-Top Chamber,开顶式气室)模拟研究CO_(2)浓度渐升和骤升200 mg/L对南方稻麦轮作农田氨挥发的影响,探明在21世纪末CO_(2)浓度背景下农田氨挥发的响应特征。本研究分别设置CK对照组、T1渐增组和T2骤增组,通气式氨气捕获法测定农田氨挥发,并比较各处理之间的差异。试验结果表明:(1)两年田间试验后,在CO_(2)浓度升高下,小麦田累积氨挥发为7.87 kg/hm^(2),水稻田累积氨挥发为80.38 kg/hm^(2),小麦季氨挥发量较少,全年氨挥发量主要由水稻季贡献。(2)小麦季氨挥发持续时间较长,峰值出现与降水情况有关;水稻季氨挥发峰值出现在施肥后1~4 d,随后下降,氨挥发持续时间较短,两周之后降至背景值。(3)本试验影响氨挥发的主要因素是气温、降水和土壤铵态氮含量。(4)2018年冬小麦、2019年水稻、2019年冬小麦和2020年水稻的农田氨挥发量各处理之间均无明显差异。由此推论,到21世纪末,无论CO_(2)浓度渐升或骤升200 mg/L,均对稻麦轮作农田氨挥发无明显影响。 展开更多

关键词 氨挥发 气候变化 CO_(2)浓度升高 开顶式气室(OTC) 稻麦轮作

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