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黑土区农田氮磷淋溶消减措施
被引量：
3
1
作者
张伟
王睿
+4 位作者
李思琪
鲁彩艳
解宏图
隋跃宇
张秀芝
《中国生态农业学报（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期113-118,共6页
黑土是我国重要的土壤资源,承载了全国50%以上的玉米产量。但过量的化肥施入和不合理的农业管理造成黑土土壤氮磷大量残留,氮磷淋溶风险增强。相关研究表明,尽管黑土区旱地农田氮磷淋溶损失相对较低,肥料残留效应仍致使其潜在淋溶风险...
黑土是我国重要的土壤资源,承载了全国50%以上的玉米产量。但过量的化肥施入和不合理的农业管理造成黑土土壤氮磷大量残留,氮磷淋溶风险增强。相关研究表明,尽管黑土区旱地农田氮磷淋溶损失相对较低,肥料残留效应仍致使其潜在淋溶风险增强。因此,本研究综合分析了环境因子和农业管理措施对黑土区农田氮磷淋溶特征的影响规律,明确了黑土氮磷淋溶消减措施,并针对玉米农田和蔬菜地提出消减策略。具体结果如下:施肥和降水是影响黑土农田氮磷淋溶的重要因素,灌溉是影响蔬菜地氮磷淋溶的关键农田管理措施;按需施肥、有机无机配施、避免雨热同期追肥、节水灌溉、免耕秸秆覆盖、不同作物轮作和添加生物炭等均是适合于当地气候和土壤条件的氮磷淋溶阻控措施。建议玉米农田采用一次性基肥施入,有机肥占比50%~70%,采用免耕秸秆覆盖技术;蔬菜地在常规施肥和灌溉频次下分别降低20%的施肥量和灌溉量,推荐蔬菜秋季收获后秸秆粉碎深埋等管理措施。本研究明确了黑土区农田氮磷淋溶消减策略,有助于实现黑土区农业绿色可持续发展和绿色生态环境的构建。
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关键词
氮磷淋溶
黑土
阻控措施
玉米农田
蔬菜地
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职称材料
应用CNMM-DNDC模拟小流域土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷迁移
被引量：
3
2
作者
李思琪
李勇
+5 位作者
张伟
郑循华
胡鹏程
范继辉
汪涛
朱波
《中国生态农业学报（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1511-1521,共11页
水力侵蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型,由此导致的土壤和生源要素流失会引起土壤质量下降、河流湖泊富营养化等生态环境问题。水文生物地球化学模型水力侵蚀过程的优化,对定量评估水力侵蚀强度并识别其空间分布特征具有重...
水力侵蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型,由此导致的土壤和生源要素流失会引起土壤质量下降、河流湖泊富营养化等生态环境问题。水文生物地球化学模型水力侵蚀过程的优化,对定量评估水力侵蚀强度并识别其空间分布特征具有重要意义。因此,本研究以土壤水力侵蚀物理模型ROSE为基础,在分布式流域水碳氮耦合模型CNMM-DNDC中拓展了土壤水力侵蚀流失和颗粒态碳氮磷元素富集模块。以川中丘陵区盐亭截流紫色土农林复合小流域(简称“截流小流域”)为例,开展了地块尺度验证和小流域尺度的土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷流失的高时空分辨率模拟应用。结果表明:增加了土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷富集模块的CNMM-DNDC模型,能够较好地模拟截流小流域玉米-小麦轮作径流小区产沙量和颗粒态氮流失量的季节动态特征,模型验证阶段模拟值和观测值均表现出显著线性拟合关系(R^(2)分别为0.83和0.85),改进的CNMM-DNDC模型能够用于模拟评估流域水土流失和颗粒态碳氮磷流失强度空间分布。截流小流域由地表径流引起的土壤水力侵蚀、颗粒态碳氮磷流失强度与土地利用和地形特征密切相关,其中坡耕地和居民区土壤水力侵蚀最严重,同时也是截流小流域颗粒态碳氮磷流失的主要来源。模型的模拟结果显示,2004—2006年截流小流域栅格尺度土壤侵蚀模数均值分别为400 t∙km^(−2)∙a^(−1)、701 t∙km^(−2)∙a^(−1)和1550 t∙km^(−2)∙a^(−1),属于轻度水力侵蚀区域。2004—2006年截流小流域由水力侵蚀引起的颗粒态碳年总流失量的平均值分别为63.9 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)、107.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)和200.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1),同期颗粒态氮年总流失量的平均值分别为6.3 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)、10.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)和19.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1),颗粒态磷年总流失量平均值分别为0.9 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)、1.5 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)和2.8 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)。本研究拓展了CNMM-DNDC模型对土壤水力侵蚀产沙和随之的颗粒态碳氮磷迁移的模拟功能,为水土流失和面源污染的研究和防控提供先进的模型工具。
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关键词
生物地球化学模型
流域模型
土壤水力侵蚀
碳氮磷元素富集
水土流失
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职称材料
题名
黑土区农田氮磷淋溶消减措施
被引量：
3
1
作者
张伟
王睿
李思琪
鲁彩艳
解宏图
隋跃宇
张秀芝
机构
大气边界层物理与大气化学国家重点实验室/中国科学院大气物理研究所
中国科学院
沈阳应用生态
研究所
中国科学院
东北地理与农业生态
研究所
吉林省农业
科学院
出处
《中国生态农业学报（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期113-118,共6页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFD0800103)
国家自然科学基金青年项目(41603075)资助。
文摘
黑土是我国重要的土壤资源,承载了全国50%以上的玉米产量。但过量的化肥施入和不合理的农业管理造成黑土土壤氮磷大量残留,氮磷淋溶风险增强。相关研究表明,尽管黑土区旱地农田氮磷淋溶损失相对较低,肥料残留效应仍致使其潜在淋溶风险增强。因此,本研究综合分析了环境因子和农业管理措施对黑土区农田氮磷淋溶特征的影响规律,明确了黑土氮磷淋溶消减措施,并针对玉米农田和蔬菜地提出消减策略。具体结果如下:施肥和降水是影响黑土农田氮磷淋溶的重要因素,灌溉是影响蔬菜地氮磷淋溶的关键农田管理措施;按需施肥、有机无机配施、避免雨热同期追肥、节水灌溉、免耕秸秆覆盖、不同作物轮作和添加生物炭等均是适合于当地气候和土壤条件的氮磷淋溶阻控措施。建议玉米农田采用一次性基肥施入,有机肥占比50%~70%,采用免耕秸秆覆盖技术;蔬菜地在常规施肥和灌溉频次下分别降低20%的施肥量和灌溉量,推荐蔬菜秋季收获后秸秆粉碎深埋等管理措施。本研究明确了黑土区农田氮磷淋溶消减策略,有助于实现黑土区农业绿色可持续发展和绿色生态环境的构建。
关键词
氮磷淋溶
黑土
阻控措施
玉米农田
蔬菜地
Keywords
Leaching of nitrogen and phosphorus
Black soil
Mitigation measures
Maize cropland
Vegetable field
分类号
X592 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
应用CNMM-DNDC模拟小流域土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷迁移
被引量：
3
2
作者
李思琪
李勇
张伟
郑循华
胡鹏程
范继辉
汪涛
朱波
机构
大气边界层物理与大气化学国家重点实验室/中国科学院大气物理研究所
中国科学院
水利部成都山地灾害与环境
研究所
出处
《中国生态农业学报（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1511-1521,共11页
基金
中国科学院战略性先导科技专项(XDA23070100)
国家自然科学基金青年项目(41907280)
国家重大科技基础设施项目“地球系统数值模拟装置”资助。
文摘
水力侵蚀是我国分布最广、危害最严重的水土流失类型,由此导致的土壤和生源要素流失会引起土壤质量下降、河流湖泊富营养化等生态环境问题。水文生物地球化学模型水力侵蚀过程的优化,对定量评估水力侵蚀强度并识别其空间分布特征具有重要意义。因此,本研究以土壤水力侵蚀物理模型ROSE为基础,在分布式流域水碳氮耦合模型CNMM-DNDC中拓展了土壤水力侵蚀流失和颗粒态碳氮磷元素富集模块。以川中丘陵区盐亭截流紫色土农林复合小流域(简称“截流小流域”)为例,开展了地块尺度验证和小流域尺度的土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷流失的高时空分辨率模拟应用。结果表明:增加了土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷富集模块的CNMM-DNDC模型,能够较好地模拟截流小流域玉米-小麦轮作径流小区产沙量和颗粒态氮流失量的季节动态特征,模型验证阶段模拟值和观测值均表现出显著线性拟合关系(R^(2)分别为0.83和0.85),改进的CNMM-DNDC模型能够用于模拟评估流域水土流失和颗粒态碳氮磷流失强度空间分布。截流小流域由地表径流引起的土壤水力侵蚀、颗粒态碳氮磷流失强度与土地利用和地形特征密切相关,其中坡耕地和居民区土壤水力侵蚀最严重,同时也是截流小流域颗粒态碳氮磷流失的主要来源。模型的模拟结果显示,2004—2006年截流小流域栅格尺度土壤侵蚀模数均值分别为400 t∙km^(−2)∙a^(−1)、701 t∙km^(−2)∙a^(−1)和1550 t∙km^(−2)∙a^(−1),属于轻度水力侵蚀区域。2004—2006年截流小流域由水力侵蚀引起的颗粒态碳年总流失量的平均值分别为63.9 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)、107.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1)和200.2 kg(C)∙hm^(−2)∙a^(−1),同期颗粒态氮年总流失量的平均值分别为6.3 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)、10.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1)和19.5 kg(N)∙hm^(−2)∙a^(−1),颗粒态磷年总流失量平均值分别为0.9 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)、1.5 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)和2.8 kg(P)∙hm^(−2)∙a^(−1)。本研究拓展了CNMM-DNDC模型对土壤水力侵蚀产沙和随之的颗粒态碳氮磷迁移的模拟功能,为水土流失和面源污染的研究和防控提供先进的模型工具。
关键词
生物地球化学模型
流域模型
土壤水力侵蚀
碳氮磷元素富集
水土流失
Keywords
Biogeochemical model
Watershed model
Soil water erosion
Elemental enrichment of carbon,nitrogen and phosphorus
Soil and water loss
分类号
X592 [环境科学与工程—环境工程]
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作者
出处
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黑土区农田氮磷淋溶消减措施
张伟
王睿
李思琪
鲁彩艳
解宏图
隋跃宇
张秀芝
《中国生态农业学报（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
2
应用CNMM-DNDC模拟小流域土壤水力侵蚀和颗粒态碳氮磷迁移
李思琪
李勇
张伟
郑循华
胡鹏程
范继辉
汪涛
朱波
《中国生态农业学报（中英文）》
CAS
CSCD
北大核心
2022
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