太行山前平原农田生态系统氮素循环与平衡研究 被引量：34

1

作者 张玉铭 胡春胜 +2 位作者 张佳宝 李晓欣 董文旭 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期5-11,共7页

在中国科学院栾城生态农业试验站1公顷小麦—玉米轮作农田,运用乙炔抑制—原状土柱培育法、微气象学法和陶土头多孔杯—水量平衡法分别定量测定了氮素硝化—反硝化损失、氨挥发、NO3--N淋溶损失等氮素循环转化途径。研究结果表明,每年... 在中国科学院栾城生态农业试验站1公顷小麦—玉米轮作农田,运用乙炔抑制—原状土柱培育法、微气象学法和陶土头多孔杯—水量平衡法分别定量测定了氮素硝化—反硝化损失、氨挥发、NO3--N淋溶损失等氮素循环转化途径。研究结果表明,每年因氨挥发而造成的肥料氮损失量为N 60 kg/hm2,占施入肥料氮的15%;NO3--N淋溶损失量为N 68~4 kg/hm2,占肥料施用量的1.4%2~0.3%;每年因硝化—反硝化过程造成的肥料损失量为N 2.021~0.49 kg/hm2,占肥料施入量的0.51%1~.37%。氨挥发、NO3--N淋溶和硝化—反硝化损失主要发生在施肥灌溉/降雨之后,玉米季肥料损失明显高于小麦生长季节。氨挥发和NO3--N淋溶损失是本区域农田氮素损失的主要途径,是氮肥利用率低的重要原因。在当地农民所采用的常规农业管理措施下,小麦—玉米轮作农田氮素平衡处于盈余状态,小麦季盈余N+115.5^+124.5 kg/hm2,明显高于玉米季;由于玉米季氮素损失严重,氮素盈余较少,甚至出现亏缺,玉米季氮素平衡状况为-54.6^+14.3 kg/hm2。 展开更多

关键词 氮循环 反硝化损失 氨挥发 NO3^-—N淋失

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农田土壤主要温室气体(CO_2、CH_4、N_2O)的源/汇强度及其温室效应研究进展 被引量：281

2

作者 张玉铭 胡春胜 +3 位作者 张佳宝 董文旭 王玉英 宋利娜 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期966-975,共10页

气候变化是当今全球面临的重大挑战,人类社会生产生活引起的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因。大气中CO2、CH4和N2O是最重要的温室气体,对温室效应的贡献率占了近80%。据估计,大气中每年有5%～20%的CO2、15%～30%的CH4、80%～90%... 气候变化是当今全球面临的重大挑战,人类社会生产生活引起的温室气体排放是全球气候变暖的主要原因。大气中CO2、CH4和N2O是最重要的温室气体,对温室效应的贡献率占了近80%。据估计,大气中每年有5%～20%的CO2、15%～30%的CH4、80%～90%的N2O来源于土壤,而农田土壤是温室气体的重要排放源。本文重点阐述了农田土壤温室气体产生、排放或吸收机理及其影响因素,指出土地利用方式和农业生产力水平等人为控制因素通过影响土壤和作物生长条件来影响农田土壤温室气体产生与排放或吸收。所以,我们可以从人类活动对农田生态系统的影响着手,通过改善农业生产方式和作物生长条件来探索温室气体减排措施,达到固碳/氮增汇的目的。对国内外关于农田温室气体排放的源/汇强度及其综合温室效应评估的最新研究进展进行了综述,指出正确估算与评价农田土壤温室气体的源/汇强度及其对大气中主要温室气体浓度变化的贡献,有助于为温室气体减排以及减少气候变化预测的不确定性提供理论依据。 展开更多

关键词 农田土壤 温室气体 二氧化碳 甲烷 氧化亚氮 温室效应

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华北山前平原农田土壤肥力演变与养分管理对策 被引量：20

3

作者 张玉铭 胡春胜 +3 位作者 毛任钊 张佳宝 董文旭 李立峰 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1143-1150,共8页

通过对2000年、2008年栾城县农田土壤养分与1979年土壤普查资料的比较,分析了养分肥力指标的变化程度,研究了30年间该县农田土壤养分演变趋势及其原因,提出了养分资源管理的相应对策。研究结果表明,2008年土壤肥力状况较2000年和1979年... 通过对2000年、2008年栾城县农田土壤养分与1979年土壤普查资料的比较,分析了养分肥力指标的变化程度,研究了30年间该县农田土壤养分演变趋势及其原因,提出了养分资源管理的相应对策。研究结果表明,2008年土壤肥力状况较2000年和1979年发生了明显变化,土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均有显著提高(P<0.01),碱解氮含量增加尤为显著。土壤碱解氮平均含量由1979年的56.7 mg.kg-1增加到2000年的80.0 mg.kg-1和2008年的109.1 mg.kg-1,1979-2000年间土壤碱解氮以每年1.1 mg.kg-1的平均速度增长,年均增长率1.9%,增幅41.1%;进入21世纪后,增长速度明显加快,2000-2008年间以每年3.6 mg.kg-1的平均速度增长,年均增长率4.5%,增幅为36.4%。土壤有机质由1979年的11.6 g.kg-1增加到2008年的18.8 g.kg-1,平均每年以0.24 g.kg-1的速度增长,年均增长率为2.1%,增幅为62.1%。30年间土壤有效磷含量由17.5 mg.kg-1增加到24.7 mg.kg-1,增加幅度为41.1%。由于受到"北方石灰性土壤不缺钾"的观点影响,20世纪该区域农民很少施用钾肥,1979-2000年间土壤速效钾含量呈下降趋势,由140.6 mg.kg-1下降到111.4 mg.kg-1,下降幅度20.8%;进入21世纪,由于秸秆还田措施的实施和含钾肥料的施用,至2008年全县土壤速效钾平均含量又回升到149.5 mg.kg-1。栾城县农田土壤肥力水平较高,生产潜力大,该区域农田养分管理应以氮素的精确管理为核心,以实现作物持续高产稳产与环境保护相协调为目标,氮肥管理推行实时诊断与推荐施肥技术,磷钾肥实施恒量监控储备施用技术,推广秸秆直接还田,实行有机无机相结合的培肥措施。 展开更多

关键词 河北省栾城县 土壤养分 肥力演变 养分管理 秸秆还田 施肥

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华北太行山前平原农田土壤水分动态与氮素的淋溶损失 被引量：55

4

作者 张玉铭 张佳宝 +2 位作者 胡春胜 李晓欣 朱安宁 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期17-25,共9页

通过采集土壤溶液并分析其硝态氮（NO3^--N）含量，结合水量平衡方法，研究了华北太行山前平原小麦-玉米轮作农田在当前农民普遍采用的农业管理措施下土壤NO3^--N迁移、累积特征，计算了深层土壤水分渗漏与NO3^--N淋溶损失量。结果表明... 通过采集土壤溶液并分析其硝态氮（NO3^--N）含量，结合水量平衡方法，研究了华北太行山前平原小麦-玉米轮作农田在当前农民普遍采用的农业管理措施下土壤NO3^--N迁移、累积特征，计算了深层土壤水分渗漏与NO3^--N淋溶损失量。结果表明，土壤水分渗漏、NO3^--N的分布及其淋溶损失存在着明显的时空变异性，土壤水分的深层渗漏和NO3^--N的淋溶损失发生在玉米生长期间施肥灌水或降雨之后。在1998／1999和1999／2000两个作物轮作年中，土壤水分的深层渗漏损失分别为33～48mm（平均39mm）和90～92mm（平均90.7mm），分别占降水＋灌溉总量的10％和19％；淋溶到根区之下的NO3^--N量（包括来自土壤和肥料的N）分别为N12kg hm^-2（范围N6～17kg hm^-2）和N61 kg hm^-2（范围N30～84kg hm^-2），分别占施入肥料量的1．4％～4．1％和7．3％～20．3％。在玉米生长期间有较大潜力可调控灌溉与肥料用量，以提高水肥利用效率。 展开更多

关键词 水分渗漏 N03^--N淋溶 土壤水

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水肥耦合对华北高产农区小麦-玉米产量和土壤硝态氮淋失风险的影响 被引量：42

5

作者 张玉铭 张佳宝 +4 位作者 胡春胜 赵炳梓 朱安宁 张立周 宋利娜 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期532-539,共8页

在封丘农田生态系统国家试验站,通过多组水肥组合试验,研究了冬小麦-夏玉米轮作下,水、肥对作物产量、硝态氮在土壤剖面中的分布特征及其淋失风险的影响。结果表明,适宜灌溉情况下,氮磷配施是提高作物产量的关键,氮钾配施与磷钾配施增... 在封丘农田生态系统国家试验站,通过多组水肥组合试验,研究了冬小麦-夏玉米轮作下,水、肥对作物产量、硝态氮在土壤剖面中的分布特征及其淋失风险的影响。结果表明,适宜灌溉情况下,氮磷配施是提高作物产量的关键,氮钾配施与磷钾配施增产效果不明显。统计结果表明,各因素对小麦产量影响次序依次为氮肥≥磷肥>灌溉>钾肥,对玉米产量的影响次序为氮肥>磷肥>钾肥>灌溉,只有氮磷对作物产量的影响达到统计学上的显著性差异。随着施氮量和灌溉量的增加,硝态氮累积峰峰值增加,峰厚度加厚,出现位置加深,且根区外硝态氮含量亦显著增加,极大地提高了硝态氮的淋失风险。适宜氮肥用量与适宜灌溉是减轻硝态氮淋失风险的关键,氮磷配施可有效降低深层土壤硝态氮累积。研究区域适宜氮肥用量为每年400 kg(N).hm-2,适宜磷肥用量为每年225 kg(P2O5).hm-2,一般降雨年型全年灌溉量以280 mm左右为宜。 展开更多

关键词 冬小麦-夏玉米轮作 水肥耦合 土壤 硝态氮 淋失风险 累积峰 根区

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土壤对病毒的吸附行为及其在环境净化中的作用 被引量：9

6

作者 王秋英 赵炳梓 +4 位作者 张佳宝 王一明 张辉 陈效民 龚建东 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期808-816,共9页

病毒在土壤上的吸附行为在很大程度上决定着其对饮用水的污染威胁。通过一次平衡法实验,比较研究噬菌体MS2和X174在6种不同性质土壤上的吸附行为的差别,同时阐述土壤中本身存在的微生物对土壤吸附行为的影响。总体趋势为土壤对X174... 病毒在土壤上的吸附行为在很大程度上决定着其对饮用水的污染威胁。通过一次平衡法实验,比较研究噬菌体MS2和X174在6种不同性质土壤上的吸附行为的差别,同时阐述土壤中本身存在的微生物对土壤吸附行为的影响。总体趋势为土壤对X174的吸附能力高于对MS2的吸附能力;红黏土对病毒的吸附能力最强,而沙质潮土最弱;土壤中本身存在的微生物对土壤吸附病毒的影响依不同类型的土壤和病毒而异,除了红黏土外,灭菌土壤显著增加其对MS2的吸附;但对X174来说,灭菌后显著降低其在红黏土上的吸附,其他5种土壤的灭菌处理对X174的吸附行为没有显著影响。说明红黏土或与红黏土类似性质的材料在净化被病毒污染的水域时可能是一比较理想的病毒吸附剂;而在沙质潮土地区,病毒通过被土壤吸附而达到过滤净化的可能性则比较小。土壤中可能存在某一种或一类特殊微生物,它们可能可以控制病毒在土壤中的吸附行为,因而进一步研究其机理十分必要。 展开更多

关键词 病毒 吸附 土壤

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作物对水分胁迫的响应及水分利用效率的研究进展 被引量：26

7

作者 张丛志 张佳宝 +1 位作者 赵炳梓 张辉 《节水灌溉》 北大核心 2007年第5期1-6,共6页

作物对水分胁迫的响应及水分利用效率的研究是节水农业的重要方面,为此,对水分胁迫下作物形态、生理生化响应,作物水分利用效率的内涵、测定计算方法及提高作物水分利用效率途径等国内外的相关研究进行了回顾,并在此基础上,提出了我国... 作物对水分胁迫的响应及水分利用效率的研究是节水农业的重要方面,为此,对水分胁迫下作物形态、生理生化响应,作物水分利用效率的内涵、测定计算方法及提高作物水分利用效率途径等国内外的相关研究进行了回顾,并在此基础上,提出了我国目前在该领域研究和应用中存在的问题。 展开更多

关键词 作物 水分胁迫 响应 水分利用效率

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融合多源数字信息的流域水系提取方法研究 被引量：6

8

作者 刘金涛 张佳宝 +1 位作者 刘建立 李晓鹏 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2010年第2期27-30,共4页

由于DEM数据不包括河流、湖泊(水库)及流域边界和堤坝等信息,因此常规仅依靠DEM提取水系的方法不能反映平坦区域及受人类影响强烈区域水系的真实特征。该文建立了融合DEM、河流、湖泊水库、流域边界和堤坝等多源数字信息的流域水系提取... 由于DEM数据不包括河流、湖泊(水库)及流域边界和堤坝等信息,因此常规仅依靠DEM提取水系的方法不能反映平坦区域及受人类影响强烈区域水系的真实特征。该文建立了融合DEM、河流、湖泊水库、流域边界和堤坝等多源数字信息的流域水系提取方法,对多源信息进行栅格化,采用所提出的高程-距离函数对DEM进行校正,使得提取的数字水系与实际水系精确拟合。将该方法应用于山区太湖西苕溪流域老石坎水库及其上游集水区和平原丘陵分布区的淮河史灌河蒋家集站、梅山、鲇鱼山水库区间流域,提取的河网结构与地图信息拟合较好。 展开更多

关键词 水文 数字高程模型 多源信息 数字地形分析 水系提取

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稳定同位素在作物水分关系研究中的应用 被引量：2

9

作者 张丛志 张佳宝 +1 位作者 赵炳梓 张辉 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期167-173,共7页

作物水分研究是节水农业的重要内容。本文回顾了C、O、H稳定同位素在作物水分研究中的应用及进展,阐明了C稳定同位素技术在作物水分利用率研究中的应用,还介绍了O稳定同位素在作物CO_2同化过程中和H稳定同位素在作物水源利用方面的研究... 作物水分研究是节水农业的重要内容。本文回顾了C、O、H稳定同位素在作物水分研究中的应用及进展,阐明了C稳定同位素技术在作物水分利用率研究中的应用,还介绍了O稳定同位素在作物CO_2同化过程中和H稳定同位素在作物水源利用方面的研究。以期为我国农业水资源的持续充分利用研究提供参考。 展开更多

关键词 作物水分 碳稳定同位素 氧稳定同位素 氢稳定同位素

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长期不同施肥下潮土磷素的演变特征 被引量：30

10

作者 信秀丽 钦绳武 +2 位作者 张佳宝 朱安宁 张丛志 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1514-1520,共7页

【目的】研究在施磷量相等的条件下长期施用有机肥和化肥对潮土全磷、有效磷的演变的影响,为潮土地区农业生产和地力培育提供理论依据。【方法】以河南封丘的肥料长期定位试验(开始于1989年)为平台试验设置7个处理,即有机肥(OM)、1/2有... 【目的】研究在施磷量相等的条件下长期施用有机肥和化肥对潮土全磷、有效磷的演变的影响,为潮土地区农业生产和地力培育提供理论依据。【方法】以河南封丘的肥料长期定位试验(开始于1989年)为平台试验设置7个处理,即有机肥(OM)、1/2有机肥+1/2化肥(1/20M)、氮磷钾(NPK)、氮磷(NP)、磷钾(PK)、氮钾(NK)和不施肥处理(CK)分析比较了不同处理土壤的全磷、有效磷含量及两者比值的演变规律。【结果】所有施磷处理土壤全磷均与试验年份呈显著线性相关,1/2有机肥+1/2化肥、有机肥和氮磷钾处理土壤全磷年均增加量为0.0083、0.0081和0.011 g/kg;各处理2008~2010年3年平均土壤有效磷含量大小顺序为PK>OM>1/20M>NPK>NP>CK>NK施磷处理下试验进行的前11年土壤有效磷快速增加,以后达到稳定状态;有机肥处理和1/2有机肥+1/2化肥处理土壤有效磷与全磷的比值显著高于氮磷钾处理,试验20年后有机肥处理和1/2有机肥+1/2化肥处理有效磷/全磷是氮磷钾处理的1.9和1.4倍。磷素平衡与全磷及有效磷含量均达到了极显著相关相关系数分别为0.981和0.886。磷素盈亏每增加100 kg/hm2土壤全磷含量增加0.04 g/kg土壤有效磷含量增加约为2 mg/kg。试验20年后其他理化性质与土壤全磷、有效磷含量之间的相关关系均未达到显著水平。但土壤有机质和土壤全氮与有效磷/全磷的相关系数达到了显著水平,说明土壤有机质和全氮含量提高有利于土壤磷素的活化。【结论】土壤全磷和有效磷的演变都显著受磷素盈亏的影响。在每年P_2O_5投入量相当于135 kg/hm^2时施用化肥更加有利于潮土全磷含量的提高;经过21年的不同施肥处理,平衡施用化肥处理有效磷含量只能维持在7 mg/kg左右这一水平处于中低水平,依旧需要磷的投入才能维持作物的高产。施用有机肥可以在不增加施磷量的条件下增加作物可吸收利用的磷。因此减少施磷量增施有机肥可能成为潮土地区减肥增效的重要手段。 展开更多

关键词 潮土 全磷 有效磷 有机肥 化肥 磷素平衡

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噬菌体MS2和φX174的双层琼脂平板和液体培养基扩增方法的建立 被引量：14

11

作者 王秋英 赵炳梓 +4 位作者 张佳宝 王一明 张辉 陈效民 龚建东 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期297-300,共4页

噬菌体MS2和φX174曾广泛作为指示病毒,用来研究病毒在土柱和田间实验条件下的迁移行为。本文详细介绍了实验室小规模双层琼脂平板扩增和大规模高复数感染法制备纯噬菌体溶液的条件和方法步骤。宿主细菌E.coli(ATCC 15597)的最佳培养时... 噬菌体MS2和φX174曾广泛作为指示病毒,用来研究病毒在土柱和田间实验条件下的迁移行为。本文详细介绍了实验室小规模双层琼脂平板扩增和大规模高复数感染法制备纯噬菌体溶液的条件和方法步骤。宿主细菌E.coli(ATCC 15597)的最佳培养时间为90～120min,而E.coli(ATCC 13706)的最佳培养时间为120～150min,在上述时间段内,它们的生长分别进入对数期。小规模双层琼脂平板扩增方法耗时、耗力,但用高复数感染扩增方法可获取一次大量(约500ml)的高浓度纯噬菌体MS2和φX174溶液,它们的含量分别可达1011pfu/ml和108pfu/ml。 展开更多

关键词 噬菌体 MS2 φX174 扩增方法和步骤

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长期保护性耕作对纤维素降解基因cbh Ⅰ多样性的影响 被引量：5

12

作者 陈坤 李传海 +3 位作者 朱安宁 彭文涛 钱明媚 曹慧 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期406-414,共9页

研究了免耕秸秆覆盖（CntWntS）、耕作秸秆覆盖（CntWtS）、免耕秸秆不覆盖（CntWnt）和耕作秸秆不覆盖（CntWt）四种保护性耕作措施对黄淮海平原典型潮土中纤维素降解菌多样性的影响。采用PCRRFLP技术分别对纤维素降解菌cbh I基因进行... 研究了免耕秸秆覆盖（CntWntS）、耕作秸秆覆盖（CntWtS）、免耕秸秆不覆盖（CntWnt）和耕作秸秆不覆盖（CntWt）四种保护性耕作措施对黄淮海平原典型潮土中纤维素降解菌多样性的影响。采用PCRRFLP技术分别对纤维素降解菌cbh I基因进行多样性分析。结果表明,CntWntS与CntWnt相比,纤维素降解菌的数量增加了148%,而CntWtS与CntWt相比,纤维素降解菌的数量也增加了130%。纤维素降解菌cbh I基因分型在四个处理小区比较丰富,共有44个OTUs,其中CntWntS、CntWtS、CntWnt、CntWt处理中分别有35、34、30、30个OTUs。多样性指数分析显示,Shannon-Wiener指数的数值范围为3.09~3.36。系统发育分析表明,文库中的纤维素降解菌分别属于Basidiomycota（担子菌门）和Ascomycota（子囊菌门）,同时发现土壤中存在大量的未培养纤维素降解菌。因此,免耕和秸秆覆盖等保护性耕作能够明显提高土壤中纤维素降解菌数量和cbh I基因多样性。 展开更多

关键词 保护性耕作 纤维素降解菌 cbh Ⅰ基因多样性 PCR-RFLP分析

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