不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物功能多样性的影响

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作者 吴敏 任少聪 +5 位作者 尚妍萌 谢英荷 李廷亮 孟会生 郝鲜俊 张杰 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第3期652-661,共10页

本文通过研究不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物的碳源利用差异,从微生物功能多样性角度探索当地最佳覆膜方式,为小麦增产提供理论依据。本研究在旱作小麦长期定位试验田中采集无膜(CK)、垄膜沟播(RMFS)和平膜穴播(FMD)3个处理的表... 本文通过研究不同覆膜处理对晋南旱塬麦田土壤微生物的碳源利用差异,从微生物功能多样性角度探索当地最佳覆膜方式,为小麦增产提供理论依据。本研究在旱作小麦长期定位试验田中采集无膜(CK)、垄膜沟播(RMFS)和平膜穴播(FMD)3个处理的表层土样(0~20 cm),采用Biolog-ECO微平板法测定微生物群落的碳源利用能力和功能多样性。结果表明:与CK相比,两种覆膜处理均能提高土壤微生物对碳水化合物、酚酸类、羧酸类和氨基酸类碳源的利用能力。其中,FMD处理下微生物对碳源利用的AWCD(平均颜色变化率)值、丰富度指数以及多样性指数分别为0.90,23.67和4.37,均显著高于其他处理(P<0.05);主成分分析和聚类热图表明土壤微生物对碳源的利用在各处理间发生明显分异;相关性网络图表明两种覆膜处理均促进了微生物对多种碳源的利用(共170个相关性事件,其中127个正相关事件);影响碳源利用的主控因素为积温(r=0.63,P=0.001)、产量(r=0.63,P=0.001)和硝态氮(r=0.37,P=0.047),且与吐温80、D-纤维二糖、D-葡萄糖胺酸和D-苹果酸的利用显著相关(P<0.05)。研究表明,覆膜处理有助于晋南旱塬麦田土壤微生物功能多样性的提升,尤其是平膜穴播,结合小麦增产效果来看,是一种适合在晋南黄土旱塬小麦种植区推广的覆膜方式。 展开更多

关键词 覆膜处理 土壤微生物 碳源利用 功能多样性 相关性网络

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山西农谷土壤养分空间特征分布研究 被引量：9

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作者 刘立文 徐立帅 +3 位作者 段永红 周淑琴 秦明星 王帅 《山西农业科学》 2018年第11期1882-1886,共5页

以山西省耕地质量及生产能力调查评价数据为基础,采用Kriging插值方法,以山西省太谷县为研究区域,分析了表层土壤有机质、全氮、全磷以及全钾的空间分布特征及其在不同地形因子下的分布特征。结果表明,从研究区土壤养分含量等级上来看,... 以山西省耕地质量及生产能力调查评价数据为基础,采用Kriging插值方法,以山西省太谷县为研究区域,分析了表层土壤有机质、全氮、全磷以及全钾的空间分布特征及其在不同地形因子下的分布特征。结果表明,从研究区土壤养分含量等级上来看,有机质主要位于中等偏低水平,全氮位于较低水平,全磷位于偏低水平,全钾位于中等水平;从分布位置上来看,有机质和全磷含量在西北部高于东南部,全钾含量高的地区位于东南部和北部;从海拔和坡度因子等地形因子上看,全钾与地形因子呈正相关,有机质、全氮和全磷与地形因子则呈负相关,其中,全氮的变化趋势不明显。 展开更多

关键词 土壤养分 空间变异 地形因子 山西农谷

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有机肥配施农用酵素对土壤养分及玉米生长的影响

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作者 刘宇 张思源 +4 位作者 韩莹 闫秋艳 郭探文 张延慧 闫双堆 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第7期100-107,共8页

为了探究有机肥与农用酵素配施在玉米生产上的应用效果,以‘五谷737’为试验材料,共设置5个处理:CK(不施肥)、YJ(单施有机肥)、JS1(有机肥+拔节期喷施农用酵素)、JS2(有机肥+灌浆期喷施农用酵素)和JS3(有机肥+拔节期和灌浆期均喷施农用... 为了探究有机肥与农用酵素配施在玉米生产上的应用效果,以‘五谷737’为试验材料,共设置5个处理:CK(不施肥)、YJ(单施有机肥)、JS1(有机肥+拔节期喷施农用酵素)、JS2(有机肥+灌浆期喷施农用酵素)和JS3(有机肥+拔节期和灌浆期均喷施农用酵素),比较其对土壤养分、玉米植株不同组织养分含量和玉米产量的影响。结果表明:(1)与CK处理相比,YJ处理使土壤全氮、有效磷、速效钾和有机质含量略有增加,配施农用酵素使这种增加效应进一步提升。其中,JS3处理可以显著提高土壤全氮和有效磷含量,JS2处理可以显著提高土壤速效钾和有机质含量;(2)与CK处理相比,JS3处理显著提高了玉米茎秆全氮和全磷含量,全钾含量显著降低。有机肥和农用酵素配施有利于提高茎秆氮含量;叶片组织中,有机肥和农用酵素配施有利于提高叶片全氮和全钾含量,其中JS3处理提高作用最显著。有机肥和农用酵素配施显著提高籽粒全氮含量,全钾含量显著降低。可见,有机肥和农用酵素配施有利于提高玉米不同组织氮含量;(3)JS2和JS3处理产量分别比YJ处理增加了44.71%和58.84%。综上所述,有机肥+拔节期和灌浆期均喷施农用酵素可有效改善土壤理化性质,提高玉米生产力。 展开更多

关键词 农用酵素 有机肥 玉米 养分 产量

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山西省谷子主栽区土壤和谷子硒赋存状况分析 被引量：2

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作者 刘洋 李廷亮 +2 位作者 栗丽 张晋丰 陈婷 《山西农业科学》 2022年第5期645-652,共8页

为明确山西省谷子主栽区土壤硒含量现状,以及不同环境因素对硒利用效率的影响,选择山西省3个代表性县域作为研究区,采集土壤和谷子籽粒样品,分析其硒含量、硒的生物富集系数以及土壤基本理化性质与生物富集系数的关系。结果表明,研究区... 为明确山西省谷子主栽区土壤硒含量现状,以及不同环境因素对硒利用效率的影响,选择山西省3个代表性县域作为研究区,采集土壤和谷子籽粒样品,分析其硒含量、硒的生物富集系数以及土壤基本理化性质与生物富集系数的关系。结果表明,研究区土壤平均硒含量为0.178 mg/kg,总体处于中等水平,其中,五寨县、临县土壤硒含量分别为0.140、0.144 mg/kg,均处于边缘水平;沁县土壤硒含量为0.251 mg/kg,处于适量水平。在不同土壤类型中,红黏土土壤和籽粒硒含量均最高,分别为0.280、0.028 mg/kg;黄绵土上谷子对硒的生物富集能力最强(16.87%),褐土上谷子的生物富集能力最弱(9.38%);不同谷子品种中,以沁州黄栽培区土壤和籽粒硒含量最高,分别为0.297、0.025 mg/kg,晋谷21号对硒的生物富集能力最强(18.66%),晋谷40号生物富集能力最弱(9.341%)。结合多元逐步回归分析和相关性分析可知,土壤硒含量、籽粒硒含量和谷子品种对硒富集系数的影响最大,分别能解释硒富集系数变化的27.9%、39.2%和0.14%;硒的生物富集系数与pH值、有机质分别呈极显著正相关和极显著负相关;与硝态氮呈显著负相关,与磷钾相关性不显著。 展开更多

关键词 谷子 硒 生物富集系数 影响因素

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山西省玉米种植区土壤养分含量特征 被引量：5

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作者 陈婷 李廷亮 +3 位作者 张晋丰 刘洋 王嘉豪 吕卓呈 《山西农业科学》 2022年第2期213-222,共10页

明确山西省玉米种植区土壤养分含量现状,为当地土壤养分调控和合理施肥提供理论依据。依据2019年山西省统计年鉴,选取山西省玉米种植面积最大的原平市和寿阳县,以及山西"农谷"建设区太谷县,作为研究典型代表区,根据各县土壤... 明确山西省玉米种植区土壤养分含量现状,为当地土壤养分调控和合理施肥提供理论依据。依据2019年山西省统计年鉴,选取山西省玉米种植面积最大的原平市和寿阳县,以及山西"农谷"建设区太谷县,作为研究典型代表区,根据各县土壤类型、地形特征以及种植区划,采集耕层(0~20 cm)土壤样品,分析土壤有机质、硝态氮、速效钾、有效磷、6种微量元素有效态含量及其10个土壤养分因子相关性分析。结果表明,山西省玉米种植区耕层土壤有机质含量变化范围为4.10~53.98 g/kg,平均值为17.52 g/kg,土壤有机质含量主要集中在10~20 g/kg,样点所占比例为63.78%,整体处于较缺乏至中等水平;土壤硝态氮含量为4.97~37.51 mg/kg,平均值为19.79 mg/kg;土壤有效磷含量为3.17~74.12 mg/kg,平均值为22.64 mg/kg;土壤速效钾含量为58.81~517.02 mg/kg,平均值为220.42 mg/kg,土壤速效养分含量总体比较丰富。山西省玉米种植区土壤中有效铜(Cu)含量为0.24~6.00 mg/kg,平均值为1.26 mg/kg;有效锌(Zn)含量为0.17~5.30 mg/kg,平均值为2.07 mg/kg;有效镍(Ni)含量为0.05~1.30 mg/kg,平均值为0.31 mg/kg;有效铁(Fe)含量为2.60~29.57 mg/kg,平均值为9.40 mg/kg;有效锰(Mn)含量在0.97~37.90 mg/kg,平均值为17.42 mg/kg;有效硒(Se)含量为11.99~85.24μg/kg,平均值为30.43μg/kg。相关分析表明,土壤有机质与土壤有效磷、速效钾以及有效态Cu、Zn、Fe之间存在显著或极显著正相关关系;土壤中有效态Fe、Mn、Ni之间存在着较高的极显著正相关关系;有效Se则与其他养分因子的相关性均不显著。山西省现阶段玉米种植区土壤有机质含量整体处于较缺乏至中等水平,土壤氮、磷和钾速效养分以及土壤有效态微量元素含量总体呈中等到较丰富水平,因此,山西省玉米生产过程中应进一步加强有机培肥管理。 展开更多

关键词 玉米种植区 有机质 速效养分 微量元素 相关性分析

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生物炭辅配硫酸铵对土壤氮素淋溶的影响 被引量：3

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作者 闫双堆 郭探文 +4 位作者 韩莹 刘宇 江慧姝 张延慧 闫秋艳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期94-102,共9页

为探究添加生物炭对硫酸铵肥料中氮素释放性能的影响。通过土柱淋溶模拟试验研究不同炭肥比(1∶3、1∶4、1∶5)下制备的生物炭-硫酸铵肥料(BC-AS_(1/3)、BC-AS_(1/4)、BC-AS_(1/5))的氮素淋失特征。结果表明:1)添加生物炭能够有效吸附... 为探究添加生物炭对硫酸铵肥料中氮素释放性能的影响。通过土柱淋溶模拟试验研究不同炭肥比(1∶3、1∶4、1∶5)下制备的生物炭-硫酸铵肥料(BC-AS_(1/3)、BC-AS_(1/4)、BC-AS_(1/5))的氮素淋失特征。结果表明:1)添加生物炭能够有效吸附硫酸铵肥料,减缓硫酸铵的氮素释放速率。3种不同炭肥比下,BC-AS1/4处理的生物炭-硫酸铵颗粒表面最为光滑紧密,成型性最好;2)与常规硫酸铵处理AS相比,不同炭肥处理均显著改善了土壤保水保肥性能,减少了土壤无机氮淋失。其中BC-AS(1/4)处理的铵、硝态氮累积淋出量相较于AS处理分别降低80.83%、11.56%,表现出最小的淋出速率和累积淋失量,缓释效果最好;3)相较于常规硫酸铵处理AS,不同炭肥处理均提高了土柱土壤氮素累积。其中BC-AS1/4处理表现出最好的养分固持效果;4)各土层土壤有机碳含量与土壤全氮呈正相关关系,生物炭-硫酸铵肥料中碳的投入能够有效提高土壤养分的持有能力。综上,生物炭-硫酸铵肥料能够有效减缓氮素释放速率,减少氮素养分淋失,提高土壤养分持有能力,有利于提高肥料利用效率。其中炭肥比为1∶4时生物炭与硫酸铵结合效果最好,表现出最佳的缓释效果及培肥特征。 展开更多

关键词 生物炭 氮素 淋溶 硫酸铵 炭肥比 缓释性能

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缓/控释硫酸铵减量施用对玉米生长及土壤氮素平衡的影响 被引量：3

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作者 闫双堆 江慧姝 +5 位作者 董馨宇 张延慧 郭探文 韩莹 刘宇 闫秋艳 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1772-1781,共10页

为筛选工业副产物—硫酸铵的最优处置措施,采用双因素裂区设计,主因素为施氮水平:常规施肥(C)、减量施肥(D);副因素为氮肥类型:尿素(U)、硫酸铵(AS)、缓/控释硫酸铵Ⅰ型(ASN、硫酸铵+硝化抑制剂)、缓/控释硫酸铵Ⅱ型(ASO、油脂包膜硫酸... 为筛选工业副产物—硫酸铵的最优处置措施,采用双因素裂区设计,主因素为施氮水平:常规施肥(C)、减量施肥(D);副因素为氮肥类型:尿素(U)、硫酸铵(AS)、缓/控释硫酸铵Ⅰ型(ASN、硫酸铵+硝化抑制剂)、缓/控释硫酸铵Ⅱ型(ASO、油脂包膜硫酸铵)、缓/控释硫酸铵Ⅲ型(ASH、油脂-腐植酸包膜硫酸铵),共10个处理,研究辅以不同增效措施后,硫酸铵施用对玉米(Zea mays L.)生长、氮吸收及土壤氮素平衡的影响。结果表明,减量施肥下,ASO处理的单穗重、穗长和植株干物质量均最高,分别较其他处理提高1.80%~30.29%、2.00%~13.91%和5.65%~24.21%。常规施肥下U处理玉米农艺性状指标高于其他氮肥类型处理。两种施氮水平下,缓/控释硫酸铵型施肥处理的有效穗数分别较其他处理提高5.36%~25.93%和9.82%~32.76%,以ASO处理最优,且其在减量施肥下的玉米叶片氮积累量显著高于其他处理;玉米产量则均以AS处理最低;ASH处理0~20 cm土层土壤各形态氮含量均显著高于其他氮肥类型,20~40 cm土层土壤碱解氮含量是其他处理的1.45~2.55倍;ASO处理20~40 cm土层土壤碱解氮、铵态氮含量均处于中等水平,说明ASO处理具有较好的缓/控释效果。所有氮肥类型在常规施肥下的表观氮损失均高于其减量施肥,且减量施肥下ASO处理的表观氮损失显著低于其他处理(U处理除外)。综上,与其他处理相比,减量施用油脂包膜硫酸铵可改善玉米农艺性状,显著提高玉米产量,降低土壤表观氮损失。本研究为推动工业副产硫酸铵的高效资源化利用提供了理论依据。 展开更多

关键词 硫酸铵 缓/控释 减施 产量 氮素平衡

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太原市城区植被覆盖变化地形分异效应 被引量：13

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作者 陈学兄 毕如田 +1 位作者 张小军 韩伟宏 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2020年第5期299-309,共11页

[目的]分析山西省太原市城区植被覆盖变化在高程、坡向、坡度、坡度变率、地形位和地形起伏度上的分异效应,为该市生态环境保护提供基础信息。[方法]基于2004年8月、2007年8月、2011年8月、2014年9月、2016年9月的Landsat系列影像和ASTE... [目的]分析山西省太原市城区植被覆盖变化在高程、坡向、坡度、坡度变率、地形位和地形起伏度上的分异效应,为该市生态环境保护提供基础信息。[方法]基于2004年8月、2007年8月、2011年8月、2014年9月、2016年9月的Landsat系列影像和ASTER GDEM数据,采用像元二分模型法估算太原市城区5个时期的植被覆盖度,对其时空动态变化特征进行分析,并结合地形面积差异修正系数分析植被覆盖变化在不同地形因子上的分异性及变化趋势。[结果](1)2004—2016年植被覆盖度以中高度覆盖度和高度覆盖度为主,二者占总面积的65%以上,总体呈显著上升趋势,植被覆盖度显著下降区主要分布在小店区和尖草坪区,而中东部和西部植被覆盖度上升较快;2007—2011年植被覆盖度减少面积为852.70 km^2,增加面积为601.62 km^2,总体呈退化趋势,而2004—2007,2011—2014,2014—2016年植被覆盖度增加面积超过研究区面积的1/2,植被恢复效果较好;(2)不同坡向上,在平地区域不同植被覆盖变化类型的分布差异较显著,其余坡向上的差异不明显;不同植被覆盖变化类型在不同高程、坡度、坡度变率、地形位和地形起伏度上的空间分布差异明显。[结论]坡向对植被生长变化的影响不明显,而高程、坡度、坡度变率、地形位和地形起伏度对植被覆盖变化的地形效应较明显。 展开更多

关键词 植被覆盖度 地形因子 像元二分模型 地形面积差异修正系数 太原市城区

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周年覆盖对黄土旱塬冬小麦产量及降水利用率的影响 被引量：5

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作者 李廷亮 谢英荷 +5 位作者 高志强 洪坚平 马红梅 贾俊香 孟会生 孟丽霞 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期332-338,共7页

针对黄土旱塬麦田降水资源少,降水季节与冬小麦需求错位,小麦产量低而不稳的问题,为探究适合当地旱作冬小麦高产高效的栽培措施,通过4年大田试验,研究了无覆盖条播(USL)、垄膜沟播(RFSF)和全膜覆土穴播(WFFHS)种植方式下,冬小麦夏休闲... 针对黄土旱塬麦田降水资源少,降水季节与冬小麦需求错位,小麦产量低而不稳的问题,为探究适合当地旱作冬小麦高产高效的栽培措施,通过4年大田试验,研究了无覆盖条播(USL)、垄膜沟播(RFSF)和全膜覆土穴播(WFFHS)种植方式下,冬小麦夏休闲期残膜覆盖的蓄水保墒效果以及周年覆盖条件下冬小麦的产量效应和降水生产效率情况。结果表明:夏休闲期残膜覆盖可以提高土壤蓄水保墒能力,垄膜沟播和全膜覆土穴播处理2m土壤休闲蓄水量分别较露地条播处理高12%~22%(P<0.05)和14%~30%(P<0.05),相应休闲效率在29%~42%,亦显著高于无覆盖条播处理,且差异性随夏休闲期降水量增加而增加。全膜覆土穴播周年覆盖具有显著的增产效应,较传统无覆盖条播平均增产40%,覆膜种植促进了冬小麦千粒重和穗数的增加,籽粒产量与穗数呈极显著正相关(r=0.830**),覆膜和合理构建群体是提高旱塬冬小麦产量的重要措施。不同处理间水分生产效率、休闲期降水生产效率和周年降水生产效率以全膜覆土穴播处理最高,平均值分别为19.3,9.3,11.7kg/(hm2·mm)。黄土旱塬冬小麦生育期耗水深度达2m以下,覆膜种植处理的耗水量高于无覆盖条播处理,且覆膜加大对1m以下深层土壤水分的消耗。从作物高产和降水高效利用角度考虑,全膜覆土穴播周年覆盖是黄土旱塬冬小麦一种有效的栽培模式。 展开更多

关键词 黄土旱塬 冬小麦 周年覆盖 降水生产效率

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不同复垦模式下铁尾矿坡面产流产沙与水力特性 被引量：5

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作者 吕春娟 郭岩松 +5 位作者 毕如田 梁建财 郭星星 陈丹 王煜 许彩彩 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期156-165,共10页

为了揭示降雨条件下铁尾矿复垦坡面的产流产沙特征与水力特性,该文采用室内人工模拟降雨方法研究了不同降雨强度(60、90、120 mm/h)和不同复垦模式(T,铁尾矿;TSH,铁尾矿与高比例生土;TM,铁尾矿与菌糠;TSM,铁尾矿、菌糠与生土;TSL,铁尾... 为了揭示降雨条件下铁尾矿复垦坡面的产流产沙特征与水力特性,该文采用室内人工模拟降雨方法研究了不同降雨强度(60、90、120 mm/h)和不同复垦模式(T,铁尾矿;TSH,铁尾矿与高比例生土;TM,铁尾矿与菌糠;TSM,铁尾矿、菌糠与生土;TSL,铁尾矿与低比例生土;植被类型均为胡枝子)25°坡度条件下的侵蚀过程。结果表明:1)产流速率在降雨初期迅速增长,中后期趋于稳定。添加菌糠的复垦模式产流速率高于未添加菌糠的复垦模式;2)产沙速率随降雨历时变化呈现两种模式,添加菌糠的复垦模式为减少型,未添加菌糠的复垦模式为增加型,TSL的减沙效果最为显著,T对降雨强度的响应最为敏感且高雨强下产沙量最大;3)所有复垦坡面平均径流深度范围在0.23~0.93 mm,水流流态均为层流,大部分情况下水流流型为缓流,但TSH在中高雨强下以及T在高雨强下为急流。添加菌糠模式的曼宁糙率系数和水流阻力系数高于未添加菌糠的复垦模式,流速低于未添加菌糠的复垦模式,添加菌糠的基质表面粗糙度较大;4)各复垦坡面的侵蚀形式以溅蚀和片蚀为主,高雨强下T出现细沟侵蚀,其余复垦模式未观察到明显细沟侵蚀;5)产流速率与水流功率、雷诺数(R2>0.998)呈极显著的线性关系,产沙速率与水流功率(R2>0.733)、雷诺数(R2>0.744)呈极显著的幂函数、指数函数关系。该研究可为铁尾矿坡面的复垦模式选择提供理论依据。 展开更多

关键词 复垦 径流 侵蚀 铁尾矿 水力特性

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快速城镇化地区土地利用变化的地形梯度特征分析——以榆次区为例 被引量：11

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作者 陈学兄 张小军 韩伟宏 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1637-1648,共12页

为探讨快速城镇化地区——山西省晋中市榆次区不同地形梯度上的土地利用变化特征,本研究以2000年、2008年和2016年3期影像和ASTERGDEM为数据源,分析2000—2016年间土地利用变化的时空特征,选用坡向、坡度变率、地形起伏度、地形位指数... 为探讨快速城镇化地区——山西省晋中市榆次区不同地形梯度上的土地利用变化特征,本研究以2000年、2008年和2016年3期影像和ASTERGDEM为数据源,分析2000—2016年间土地利用变化的时空特征,选用坡向、坡度变率、地形起伏度、地形位指数和土地利用类型分布指数对土地利用的地形梯度分布特征和变化过程进行分析。结果表明:1)2000—2016年,榆次区建设用地主要向西北方向扩张,主要分布在地形起伏度<30m、坡度变率<2°、阳坡和半阳坡及地形位为1~3级的地区。土地利用以建设用地、耕地和未利用地为主,其中耕地所占面积最大,2000年、2008年和2016年的平均比例为46.91%。2000—2008年建设用地面积增加43.07 km^2,未利用地面积减少37.33 km^2;2008—2016年未利用地面积减少221.00 km^2,而耕地面积和建设用地面积分别增加170.61 km^2和37.36 km^2。2)在坡度变率、地形起伏度和地形位梯度上,建设用地、耕地和水域主要分布于低梯度带,而林地和未利用地分布于中高梯度带;建设用地和耕地在平地、阳坡和半阳坡呈分布优势,林地在阴坡和半阴坡具有分布优势,而未利用地的优势分布区为阳坡和半阳坡;2000—2016年耕地的主要分布区向地形起伏度>30 m、坡度变率为2°~15°、地形位为4~11级的区域扩张。榆次区土地利用变化地形梯度差异明显,地形因素、人类活动、政策因素、交通和区位为其主导因素。该研究结果为区域城镇化过程中的土地合理规划利用提供科学依据,为生态环境治理提供决策支持。 展开更多

关键词 土地利用变化 地形梯度 地形位指数 分布指数 榆次区

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不同压实水平下铁尾矿砂和土壤的水力学特征比较 被引量：2

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作者 吕春娟 王煜 +3 位作者 毕如田 梁建财 朱洪芬 陈丹 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期108-115,120,共9页

由于尾矿砂的不良结构和严重压实,水土流失严重,水分已成为其生态恢复的重要限制因素。因此以水分运移为主线,通过室内土柱模拟,研究铁尾矿砂和土壤在自然状态到最大压实状态间5个压实水平(铁尾矿砂1.50~1.70 g/cm^3,土壤1.30~1.50 g/cm... 由于尾矿砂的不良结构和严重压实,水土流失严重,水分已成为其生态恢复的重要限制因素。因此以水分运移为主线,通过室内土柱模拟,研究铁尾矿砂和土壤在自然状态到最大压实状态间5个压实水平(铁尾矿砂1.50~1.70 g/cm^3,土壤1.30~1.50 g/cm^3)的水力学特征差异,为尾矿砂的合理改良提供依据。结果表明:铁尾矿砂自然容重1.50 g/cm^3的水分入渗能力低于土壤自然容重1.30 g/cm^3的水分入渗能力。随容重的增大,尾矿砂和土壤的水分运移特征均呈幂函数减小的趋势,但分别在1.60,1.40 g/cm^3处入渗能力明显降低。从水分参数入渗率、湿润锋距离、累计入渗量、饱和导水率、剖面水分分布整体来看,在较低容重范围内,土壤水分运移能力高于铁尾矿砂,但由于容重对土壤水分运移的影响大于铁尾矿砂,在较高容重范围内,土壤的水分运移能力则不如铁尾矿砂。铁尾矿砂和土壤的水分特征曲线形状也完全不同,铁尾矿砂呈现"上凸"形,表现为高吸力段缓低吸力段陡,土壤水分特征曲线均为"下凹"形,表现为高吸力段陡低吸力段缓。因此,尾矿砂中可以添加土壤或者类似土壤结构的基质来增强其不良的持水性和导水性,促进生态恢复。 展开更多

关键词 铁尾矿砂 土壤 容重 水力学参数 水分特征曲线

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土地利用和气候变化对黄土区典型流域水沙变化的影响 被引量：9

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作者 马耘秀 夏露 +1 位作者 范毅 高艳艳 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期38-46,共9页

为了探究土地利用和气候变化对黄土高原地区水沙情势的影响,选择生态恢复效果非常显著的汾河上游岚河流域为研究区域,采用Mann-Kendall非参数检验法、滑动t检验法和YAMAMOTO指数法对该流域1955—2018年的年降水量、年径流量和年输沙量... 为了探究土地利用和气候变化对黄土高原地区水沙情势的影响,选择生态恢复效果非常显著的汾河上游岚河流域为研究区域,采用Mann-Kendall非参数检验法、滑动t检验法和YAMAMOTO指数法对该流域1955—2018年的年降水量、年径流量和年输沙量进行变化趋势分析和突变检验,在此基础上,利用径流/输沙历时曲线分析黄土高原生态恢复背景下流域水沙的演变规律,并根据双累积曲线法定量评价土地利用和气候变化对流域水沙变化的贡献程度。结果表明:岚河流域年降水量在1955—2018年期间呈现不显著的增加趋势,而同时期年径流量、年输沙量均呈现极显著的减少趋势,年均减少率分别为0.65 mm和38.95 t/km^(2),并均在1983年和1999年附近发生突变,具有较好的水沙变化同步性。与基准期(1955—1982年)相比,水土保持效应期(1983—1998年)的年均径流量减少29.07 mm,年均输沙量减少5917.88 t/km^(2),退耕还林效应期(1999—2018年)两者相应减少33.18 mm和6967.34 t/km^(2),而分析径流和输沙历时曲线发现流域丰水期、平水期和枯水期径流量和输沙量均呈现减少趋势,且输沙量的减少程度大于径流量的减少程度。流域水土保持效应期土地利用变化对减水减沙的贡献率分别为83.21%和83.52%,退耕还林效应期土地利用变化对减水减沙的贡献率分别为117.88%和103.48%。由此可见,各时期土地利用变化是流域水沙变化的主导因素,而气候变化对流域水沙变化影响较小。在全球气候变化的大背景下,通过调整流域土地利用结构、优化土地利用方式,开展以植被恢复为主的水土保持措施,是实现黄土高原水土流失治理及生态保护的根本途径。 展开更多

关键词 土地利用 气候变化 径流 输沙 岚河流域

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基于地形起伏度的吕梁市景观空间格局分异特征 被引量：9

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作者 陈学兄 徐雯亮 韩伟宏 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期196-203,共8页

对吕梁市景观空间格局随地形起伏度的分布特征进行分析,旨在为脆弱生态环境治理和景观生态建设提供理论依据。基于ASTER GDEM数据提取吕梁市地形起伏度,利用2008年Landsat-5 TM和2018年Landsat-8 OLI数据解译结果,运用Fragstats 4.2对... 对吕梁市景观空间格局随地形起伏度的分布特征进行分析,旨在为脆弱生态环境治理和景观生态建设提供理论依据。基于ASTER GDEM数据提取吕梁市地形起伏度,利用2008年Landsat-5 TM和2018年Landsat-8 OLI数据解译结果,运用Fragstats 4.2对斑块类型水平景观指数进行了计算,并对吕梁市景观空间格局随不同地形起伏度的分异特征进行了分析探讨。结果表明:1)吕梁市的地形起伏度以丘陵为主,其面积占研究区的66.19%。景观类型则以黄土地貌和林地为主。2)平原地区,未利用地的斑块面积由324.12 km^2减小为133.62 km^2;水域连通性增大;受水分影响大的景观类型优势度明显,分布集中;居民点的最大斑块指数减小0.60%,斑块数量增加2186个,景观形状指数减少66.05,散布与并列系数增大13.07%,表明其分布范围扩大,分布越来越密集,斑块形状愈加规整,斑块连通性加强;未利用地的景观形状指数减少96.01,其斑块结构愈加简化。台地地区,黄土地貌、林地和旱地的斑块面积分别增加278.03、505.97、284.64 km^2。丘陵地区,2018年林地的最大斑块指数达14.76%,为优势景观类型;水域和旱地的景观形状指数分别由166.54、363.26增加到224.32、454.14;水域、林地、旱地的斑块破碎度增大,斑块类型更丰富。小起伏山地,林地的斑块面积由86.50 km^2增加到103.58 km^2,林地为该区的主要景观类型。随着地形起伏度的变化,吕梁市景观空间格局分异特征明显。 展开更多

关键词 地形起伏度 邻域分析法 景观空间格局 吕梁市

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硫酸铵与尿素配比对土壤氮素形态、小油菜产量及氮素吸收的影响 被引量：4

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作者 闫双堆 郭探文 +4 位作者 张延慧 董馨宇 张怡爽 闫秋艳 刘利军 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2063-2070,共8页

为筛选硫酸铵与尿素的最佳配比,提高小油菜产量和氮肥利用率,本研究通过盆栽试验和大田小区试验,设置不施氮肥处理(CK)以及在同等氮肥施用量条件下6个硫酸铵与尿素配比:100%尿素(T1)、10%硫酸铵+90%尿素(T2)、20%硫酸铵+80%尿素(T3)、40... 为筛选硫酸铵与尿素的最佳配比,提高小油菜产量和氮肥利用率,本研究通过盆栽试验和大田小区试验,设置不施氮肥处理(CK)以及在同等氮肥施用量条件下6个硫酸铵与尿素配比:100%尿素(T1)、10%硫酸铵+90%尿素(T2)、20%硫酸铵+80%尿素(T3)、40%硫酸铵+60%尿素(T4)、80%硫酸铵+20%尿素(T5)和100%硫酸铵(T6),测定分析不同施肥处理对土壤氮素形态、脲酶活性、小油菜养分吸收、产量和氮肥农学效率的影响。结果表明,随着硫酸铵配比增加,土壤pH值降低,全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮含量增加;微生物量氮含量呈现先增加后降低的趋势,其中T3处理最高;与T1处理相比,土壤脲酶活性在T2和T3处理下显著降低。与CK处理相比,施肥处理盆栽和大田试验小油菜的株高、根长、鲜重均显著增加,且随着硫酸铵配比增加呈先增加后降低的趋势,其中T3处理增幅最高,较T1处理平均增产36.9%,氮肥农学利用率平均提高84.9%;与T1处理相比,T3处理显著降低了小油菜硝酸盐含量。综上所述,20%硫酸铵+80%尿素配比有利于增加土壤氮素及微生物量氮含量,提高小油菜产量和品质,有效提升了氮肥农学利用率。本研究结果为硫酸铵替代尿素实现小油菜高产优质栽培提供了技术参考。 展开更多

关键词 硫酸铵 尿素 小油菜 产量 氮肥农学效率

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不同有机肥及用量对矿区复垦土壤有效磷含量及供磷特性的影响 被引量：11

16

作者 张博凯 郝鲜俊 +4 位作者 高文俊 秦璐 孟会生 张杰 洪坚平 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期271-278,共8页

为研究有机肥培肥复垦土壤过程中磷的有效性如何变化、不同有机肥在什么施磷水平下能使作物取得最大生产效率以及合理培肥土壤,依托采煤塌陷定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村),在4个磷水平下(0,25,50,100 kg/hm^(2))研究不同肥料(... 为研究有机肥培肥复垦土壤过程中磷的有效性如何变化、不同有机肥在什么施磷水平下能使作物取得最大生产效率以及合理培肥土壤,依托采煤塌陷定位培肥试验基地(山西省孝义市偏城村),在4个磷水平下(0,25,50,100 kg/hm^(2))研究不同肥料(鸡粪、猪粪、牛粪和化肥)对玉米产量及土壤速效磷含量的动态变化。经过2年的田间试验,结果表明:(1)施用有机肥和化肥均能显著提高玉米籽粒产量,随着施磷量的增加,玉米籽粒产量呈先增加后基本不变的趋势,通过构建2年磷肥效应方程发现,化肥、鸡粪、猪粪和牛粪处理的最佳施磷量范围分别为67.54~83.02,24.91~38.65,26.10~29.26,50.33~58.38 kg/hm^(2),可见,3种有机肥推荐施磷量均小于化肥处理;(2)玉米吸磷量和磷肥利用率在各施磷水平下均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪>化肥。玉米吸磷量随施磷水平的增加呈先增后基本不变的趋势,磷肥当季回收率表现为随施磷水平的增加呈下降趋势;(3)连续施肥2年后,不同施肥处理在采煤塌陷区复垦土壤上影响的土壤有效磷深度不同。其中,化肥处理在50,100 kg/hm^(2)磷水平下显著提高0—60 cm土层Olsen-P含量;鸡粪处理在50 kg/hm^(2)磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量,而100 kg/hm^(2)磷水平下显著提高Olsen-P含量到60 cm土层;猪粪处理在50,100 kg/hm^(2)磷水平下显著提高0—40 cm土层Olsen-P含量;牛粪处理仅对表层Olsen-P含量有影响。总之,不同有机肥处理之间对作物生长和土壤Olsen-P含量的影响均表现为鸡粪≥猪粪>牛粪,且不同有机肥对于新复垦土壤的推荐施肥量不同,鸡粪和猪粪的推荐施磷量最少,其次为牛粪处理。 展开更多

关键词 有机肥 矿区复垦土壤 磷水平 速效磷 玉米

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培肥措施对复垦土壤微生物碳氮代谢功能多样性的影响 被引量：16

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作者 王宇峰 孟会生 +4 位作者 李廷亮 谢钧宇 栗丽 李丽娜 黄晓磊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第24期81-90,共10页

土壤复垦是矿区生态环境恢复和耕地总量平衡及质量提升的根本要求。该研究依托山西襄垣采煤塌陷区定位复垦试验基地,采用Biolog-ECO方法和荧光定量PCR技术,研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)和有机无机培肥(MCF)4种培肥措... 土壤复垦是矿区生态环境恢复和耕地总量平衡及质量提升的根本要求。该研究依托山西襄垣采煤塌陷区定位复垦试验基地,采用Biolog-ECO方法和荧光定量PCR技术,研究了不施肥(CK)、单施化肥(CF)、单施有机肥(M)和有机无机培肥(MCF)4种培肥措施下复垦4 a和8 a土壤微生物碳代谢功能多样性及氮代谢功能基因丰度的变化特征。结果表明:随复垦年限增加,单施有机肥较其他处理可显著提高复垦土壤微生物的总碳源利用能力;不同处理复垦土壤微生物碳源相对利用率从高到低依次为氨基酸类、糖类、聚合物类、羧酸类、双亲化合物类、胺类,其中单施有机肥更大程度上提高了羧酸类、氨基酸类和胺类碳源的利用率;复垦年限和培肥措施没有改变复垦土壤微生物优势度指数,但有机无机配施较其他处理可显著提高香浓指数(H′)和Pielou均匀度指数;不同处理复垦土壤氮转化功能基因丰度总体从大到小依次表现为amo A(AOA)、amo A(AOB)、nis S、nir K、nifH,5种功能基因丰度均为以有机无机培肥处理最高,且随复垦时间增加而增加;复垦土壤有机质含量与nir S、nir K、nifH基因丰度以及平均颜色变化率(Average Well Color Development, AWCD)值存在显著相关性,相关系数在0.707~0.807,同时5种氮转化功能基因丰度均与玉米产量存在显著或极显著的相关性,相关系数在0.824~0.949。综上所述,单施有机肥可提高土壤有机质含量,进而增强了复垦土壤碳代谢强度,有机无机培肥则更有利于复垦土壤碳氮代谢功能多样性的提升,并促进作物产量形成。 展开更多

关键词 复垦 土壤 微生物 功能多样性 培肥措施

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不同有机肥对煤矿复垦土壤磷吸附解吸特性的影响 被引量：6

18

作者 孙晓东 高文俊 +3 位作者 郝鲜俊 徐明岗 张杰 孟会生 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期677-689,共13页

【目的】石灰性复垦土壤磷素含量极低且易被其他离子吸附固定,严重影响作物的吸收与利用。研究不同有机肥对石灰性复垦土壤磷吸附解吸特征的影响,为加速培肥煤矿复垦土壤提供技术和理论依据。【方法】在山西省孝义市采煤塌陷区进行了4... 【目的】石灰性复垦土壤磷素含量极低且易被其他离子吸附固定,严重影响作物的吸收与利用。研究不同有机肥对石灰性复垦土壤磷吸附解吸特征的影响,为加速培肥煤矿复垦土壤提供技术和理论依据。【方法】在山西省孝义市采煤塌陷区进行了4年的定位培肥试验,共设置了6个处理:不施肥、施鸡粪、施猪粪、施牛粪和氮钾肥、施氮磷钾肥。采集各处理土壤样品进行吸附动力学试验,测定复垦土壤磷最大吸附量、最大缓冲容量、吸附饱和度、解吸率,并分析影响磷吸附解吸的关键因素。【结果】采用Langmuir等温吸附方程可以极好地拟合复垦土壤对磷的吸附(R^(2)=0.924~0.992)。复垦年限和施肥处理以及二者的交互作用均对复垦土壤磷吸附解吸产生显著影响。随复垦年限的增加,土壤磷最大吸附量显著降低,而土壤磷吸附饱和度和解吸率显著增加。与复垦第1年相比,复垦第4年各施肥处理的土壤磷最大吸附量降低了12%~26%,土壤磷吸附饱和度增加了218%~885%,土壤磷解吸率增加了86%~118%。与两个化肥处理相比,3种有机肥处理下土壤磷最大吸附量显著降低了30%,最大缓冲容量降低了31%,土壤磷吸附饱和度增加了34%,磷解吸率增加了16%~24%。而且不同有机肥处理间也存在显著差异,有机肥对磷吸附的影响表现为猪粪>鸡粪>牛粪,对磷解吸的影响表现为鸡粪>猪粪>牛粪。冗余分析(RDA)结果表明,全磷和有机质是影响磷吸附–解吸的主要因素,贡献率分别为74%和13%(P<0.01)。【结论】施肥可以降低采煤塌陷复垦土壤对磷的吸附,增加磷的解吸能力,同一磷水平下有机肥的影响效果显著好于化肥。土壤对磷的吸附–解吸主要受土壤全磷和有机质含量的影响。在增加土壤磷有效性方面,鸡粪的效果优于猪粪和牛粪。随着施肥年限的增加磷吸附饱和度逐渐增加,建议持续监测土壤磷吸附–解吸特性,以警惕有机肥长期施用引起的环境磷流失风险。 展开更多

关键词 有机肥 矿区复垦土壤 磷素最大吸附量 磷吸附饱和度 磷解吸率

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硅和硒对镉胁迫下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响 被引量：15

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作者 于敏敏 樊文华 +3 位作者 刘奋武 田露丹 王改玲 孟庆慧 《河南农业科学》 北大核心 2023年第1期116-124,共9页

探究在石灰性土壤中施用硅(Si)和硒(Se)对镉(Cd)胁迫下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响,为Si和Se在缓解Cd毒性方面的应用提供理论依据。采用盆栽试验,研究在Cd(5 mg/kg)胁迫下,单独或同时施用Si(300 mg/kg)、Se(2、4 mg/kg)对黄... 探究在石灰性土壤中施用硅(Si)和硒(Se)对镉(Cd)胁迫下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响,为Si和Se在缓解Cd毒性方面的应用提供理论依据。采用盆栽试验,研究在Cd(5 mg/kg)胁迫下,单独或同时施用Si(300 mg/kg)、Se(2、4 mg/kg)对黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明,Cd胁迫对黄瓜幼苗植株的生长、叶片光合作用以及抗氧化系统产生了明显的毒害作用。与空白对照相比,Cd处理下黄瓜叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)显著降低,胞间CO_(2)浓度(Ci)显著升高,过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低,丙二醛(MDA)含量显著增加。施用300 mg/kg Si或2、4 mg/kg Se均能有效缓解Cd毒害,促进黄瓜生长,显著提高黄瓜叶片叶绿素含量、Pn、Tr、Gs以及POD、SOD、CAT活性,降低Ci、MDA含量。同时施用Si和Se的作用效果比单施Si或Se更明显,施用300 mg/kg Si和2 mg/kg Se时作用效果最好,与单施Cd相比,黄瓜叶片Pn、Tr、Gs显著增加18.53%、42.67%、87.50%,Ci显著降低35.61%,POD、SOD、CAT活性显著提高87.65%、32.40%、23.58%,MDA含量显著降低42.68%。表明在石灰性土壤中施用Si和Se可有效缓解Cd对黄瓜的毒害,增强黄瓜叶片光合作用,提高抗氧化酶系统活性,且Si和Se同时施用具有一定的协同作用。 展开更多

关键词 黄瓜 镉胁迫 硅 硒 光合作用 抗氧化酶系统

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基于InVEST模型的生态系统服务功能应用研究进展 被引量：55

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作者 张徐 李云霞 +6 位作者 吕春娟 毕如田 夏露 郭岩松 王煜 许彩彩 孙波 《生态科学》 CSCD 2022年第1期237-242,共6页

生态系统服务功能的模拟、评估、预测及其权衡关系的研究成为生态系统服务研究领域的热点。InVEST模型包含近20项生态服务模块,不仅涵盖了生态系统服务的众多方面,能满足不同功能的评价、模拟和预测需求;而且具有很强的空间化、动态化... 生态系统服务功能的模拟、评估、预测及其权衡关系的研究成为生态系统服务研究领域的热点。InVEST模型包含近20项生态服务模块,不仅涵盖了生态系统服务的众多方面,能满足不同功能的评价、模拟和预测需求;而且具有很强的空间化、动态化、可视化等特点。系统分析了该模型中应用最为广泛的生境质量、水土保持、产水模型和生态系统服务综合功能等四个方面的应用情况,介绍了生境风险评价模块的应用原理,探讨InVEST模型在生态系统服务功能评估中存在的问题以及未来的发展趋势。以期更准确、更全面地评估生态系统服务功能,更好地保护生态,也可为管理者和决策者提供参考。 展开更多

关键词 InVEST模型 生态系统服务功能 评估

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