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干旱区高强度开采地表裂缝对土壤微生物学特性和植物群落的影响 被引量：25
1
作者 王锐 马守臣 +2 位作者 张合兵 许传阳 郭增长 《环境科学研究》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2016年第9期1249-1255,共7页
为了研究高强度开采地表裂缝对土壤微生物特性和植物群落的影响，以鄂尔多斯盆地腹地的神府-东胜矿区上湾煤矿开采沉陷区为研究对象，通过野外调查和试验分析裂缝两侧土壤和植物特征，结果表明：裂缝导致其两侧0-120cm范围内土壤水分和... 为了研究高强度开采地表裂缝对土壤微生物特性和植物群落的影响，以鄂尔多斯盆地腹地的神府-东胜矿区上湾煤矿开采沉陷区为研究对象，通过野外调查和试验分析裂缝两侧土壤和植物特征，结果表明：裂缝导致其两侧0-120cm范围内土壤水分和养分流失，距裂缝越近，土壤含水量和ω（碱解氮）越低，与距裂缝200cm处相比，裂缝上0～40cm范围内土壤含水量和ω（碱解氮）分别降低16．8％和29．9％；裂缝下0～40cm范围内土壤含水量和叫（碱解氮）分别降低27．8％和42．2％，地表裂缝显著减少了其两侧0～80cm范围内土壤中微生物数量，但超过80cm时则影响不显著，在地表裂缝两侧0～120cm范围内土壤脲酶和蔗糖酶活性被显著抑制，但当距离裂缝超过120cm时，裂缝则对两种土壤酶的活性没有显著影响，地表裂缝还会影响植物含水量，距裂缝越近植物含水量越低．与距裂缝200cm处的植物含水量相比，在裂缝上、下0～40cm范围内植物含水量分别降低8．4％、4．5％，地表裂缝通过干扰土壤理化性质和植物对水分的吸收，进而影响其生长，距裂缝两侧0-80cm范围内草本植物的生物量和盖度显著减少，但超过120cm时裂缝对植物生物量和盖度的影响不显著． 展开更多
关键词 干旱区 高强度开采 地表裂缝 土壤微生物学特性 植物群落
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煤矿沉陷区沉陷裂缝对土壤特性和作物生长的影响 被引量：32
2
作者 许传阳 马守臣 +2 位作者 张合兵 王锐 关中美 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期597-604,共8页
为了研究煤矿沉陷区沉陷裂缝对土壤特性和作物生长的影响，通过野外调查和室内分析，对沉陷裂缝周围土壤水氮含量、微生物学特性和作物生理、产量特性进行了研究。结果表明，沉陷裂缝导致了土壤水、氮的流失。距沉陷裂缝越近，土壤含水... 为了研究煤矿沉陷区沉陷裂缝对土壤特性和作物生长的影响，通过野外调查和室内分析，对沉陷裂缝周围土壤水氮含量、微生物学特性和作物生理、产量特性进行了研究。结果表明，沉陷裂缝导致了土壤水、氮的流失。距沉陷裂缝越近，土壤含水量和有效氮含量越低，当距裂缝距离超过120 cm 时，沉陷裂缝对土壤含水量和有效氮含量影响不显著。土壤水肥特性改变也导致了土壤微生物特性的改变，距沉陷裂缝越近，土壤酶（脲酶、蔗糖酶）活性和土壤呼吸速率越低。当距裂缝距离超过90 cm时，沉陷裂缝对土壤微生物的特性影响不显著。沉陷裂缝通过影响土壤中水分和矿物营养的含量，进而影响到植物叶片的叶绿素含量和光合特性。当裂缝距离超过60 cm时，沉陷裂缝对小麦叶片的叶绿素含量影响不显著。在拔节期，沉陷裂缝对光合作用的影响主要在距裂缝0～60 cm范围内，当距裂缝距离超过60 cm时，沉陷裂缝对小麦光合作用的影响不显著。但到花期时，当距裂缝距离超过90 cm时，沉陷裂缝对光合作用的影响不显著。沉陷裂缝对小麦各产量性状也造成了不同程度的影响。在距裂缝0～60 cm范围内，沉陷裂缝对株高、单茎重和穗粒数均有显著影响，当距裂缝距离超过90 cm时，则影响不显著。沉陷裂缝导致小麦穗数和产量的下降，距裂缝越近，小麦穗数和产量下降幅度越大，与距裂缝120 cm处小麦相比，裂缝边缘0～30 cm范围内小麦穗数和产量分别降低43.7%和53.3%。总之，开采沉陷产生的裂缝（隙），导致附近土壤水分蒸发增强和养分流失加剧，降低了土壤质量，影响到作物的生长，最终导致作物产量显著降低。 展开更多
关键词 煤矿沉陷区 沉陷裂缝 土壤特性 作物生长 土壤微生物活性 光合作用
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秸秆还田方式对麦田土壤碳、氮、水动态及小麦产量的影响 被引量：20
3
作者 邵云 马守田 +5 位作者 李学梅 马守臣 冯荣成 陈惠婷 王文斐 郝真真 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1545-1551,共7页
为了解不同秸秆还田方式的效果,在田间定位试验的基础上,比较分析了玉米秸秆直接还田(J)、过腹即牛粪还田(F)和发酵后沼液还田(Z)后麦田土壤碳、氮、水和小麦产量的变化。结果表明,三种秸秆还田处理均提高了0~60cm土层土壤有机碳增量(... 为了解不同秸秆还田方式的效果,在田间定位试验的基础上,比较分析了玉米秸秆直接还田(J)、过腹即牛粪还田(F)和发酵后沼液还田(Z)后麦田土壤碳、氮、水和小麦产量的变化。结果表明,三种秸秆还田处理均提高了0~60cm土层土壤有机碳增量(即相对于播前土壤有机碳储量的增加量),在0~20和20~60cm土层三种秸秆还田处理土壤有机碳增量均分别以越冬期和拔节期最高。在越冬期,F和Z处理0~40cm土层的土壤氮含量显著增加,J处理土壤氮含量与不还田对照差异不显著;在拔节期和开花期,三种秸秆还田处理0~20cm土层以及F和J处理20~40cm土层的土壤氮含量均显著增加。秸秆还田提高了土壤保水能力,在开花期,三种秸秆还田处理0~80cm土层的土壤含水量均显著高于对照。在越冬期和拔节期,F和Z处理的干物质积累量和单茎干重与对照差异不显著,但J处理显著降低;三种秸秆还田处理的成熟期干物质积累量和单茎干重均显著增加,以J处理最高。三种秸秆还田处理均显著提高了小麦穗数和产量,其中Z处理增产23.0%。因此,三种秸秆还田方式均能改善土壤质量和提高小麦产量,其中沼液还田综合效应最好。 展开更多
关键词 小麦 秸秆还田 土壤有机碳 土壤全氮 产量
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不同耕作措施对麦田土壤碳储量和作物水氮利用效率的影响 被引量：9
4
作者 李春喜 陈惠婷 +3 位作者 马守臣 张令令 王敬婼 邵云 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期220-226,共7页
为了探索耕作措施和秸秆还田对麦田土壤碳氮水的动态变化的影响,在田间定位试验的基础上,通过深耕（T1）、深耕＋秸秆还田（T2）、浅耕（T3）、浅耕＋秸秆还田（T4）4种不同耕作方式处理,对麦田碳储量、土壤含水量、全氮含量以及作物水... 为了探索耕作措施和秸秆还田对麦田土壤碳氮水的动态变化的影响,在田间定位试验的基础上,通过深耕（T1）、深耕＋秸秆还田（T2）、浅耕（T3）、浅耕＋秸秆还田（T4）4种不同耕作方式处理,对麦田碳储量、土壤含水量、全氮含量以及作物水氮利用效率的变化进行了研究。结果表明,秸秆还田在不同时期对土壤碳储量有一定的影响,与播前土壤有机碳储量相比,0～20 cm土层各处理在越冬期有较高的有机碳储量,20～40 cm土层则于拔节期有机碳储量达到最大值,40～60 cm土层除T1处理,其他处理皆为拔节期最大。综合来看,在整个生育期有机碳储量均表现为秸秆还田处理大于秸秆不还田处理。深耕处理提高了小麦生育前期的土壤含水量,T2处理的作物耗水量比T4处理高4.2%;秸秆还田提高了作物的水分利用效率,T2的水分利用效率、灌溉水利用效率分别比浅耕加秸秆还田高24.9%,27.6%。除开花期,T1处理的植株含氮量高于浅耕处理,T2处理能够显著提高冬小麦氮素积累量,较不还田处理提高了44%;T1处理的氮素利用效率比浅耕处理高57.2%。秸秆还田处理在生育前期抑制了小麦的生长,但后期促进了植株干物质量的积累。秸秆还田有利于穗粒数的提高,从而提高产量,T2处理较T3处理产量提高了22.1%,较T1处理增产6.7%;T1处理较T3处理增产14.4%。因此,秸秆还田和深耕有助于提高土壤碳储量,提高水分和氮素利用效率,进而提高作物产量。 展开更多
关键词 深耕 秸秆还田 麦田土壤碳储量 水氮利用
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重金属污染土壤-作物系统协同评价模型及在煤矿区农田污染中应用 被引量：4
5
作者 张合兵 马守臣 +3 位作者 王锐 马守田 王新闯 邵云 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2015年第2期261-265,277,共6页
为科学评价农田重金属污染风险,本研究在分别进行土壤和作物污染评价的基础上,提出了可同时反映农田生态安全、生产安全和农产品质量安全的重金属污染风险评价模型——土壤-作物系统协同评价模型,并对焦作矿区农田重金属污染进行了科学... 为科学评价农田重金属污染风险,本研究在分别进行土壤和作物污染评价的基础上,提出了可同时反映农田生态安全、生产安全和农产品质量安全的重金属污染风险评价模型——土壤-作物系统协同评价模型,并对焦作矿区农田重金属污染进行了科学评价。结果表明,根据生态风险指数法对土壤污染风险进行评价,矿井水污灌农田(F1样地)和煤矸石污染农田(F2样地)综合生态风险指数分别为239.60和178.42,达到中等水平,在矿区公路侧农田(F3样地)土壤达到轻微生态风险水平。根据综合污染指数法对小麦(Triticum aestivum)籽粒中重金属风险进行评价,F1、F2和F3三个样地小麦籽粒中重金属污染综合指数均达到重度污染水平。采用土壤-植物系统协同评价模型对重金属污染农田进行风险评价,F1样地的污染等级分值为48.4,达到重度污染水平、F2样地的污染等级分值为54.4,达到中度污染水平、F3样地的污染等级分值76.8,为轻度污染水平。 展开更多
关键词 土壤 - 作物系统 重金属污染 协同评价 冬小麦
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不同耕作措施对采煤沉陷区坡耕地玉米产量和水分利用效率的影响 被引量：4
6
作者 马守臣 张合兵 +2 位作者 马守田 李春喜 邵云 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期201-205,共5页
针对采煤沉陷区坡耕地的水土流失问题,通过田间试验,以平作为对照（CK）,研究平作＋残茬覆盖（T1）、横坡垄作（T2）和横坡垄作＋残茬覆盖（T3）对坡耕地夏玉米籽粒产量和水分利用效率的影响.结果表明,从苗期到拔节期,残茬覆盖明显降低... 针对采煤沉陷区坡耕地的水土流失问题,通过田间试验,以平作为对照（CK）,研究平作＋残茬覆盖（T1）、横坡垄作（T2）和横坡垄作＋残茬覆盖（T3）对坡耕地夏玉米籽粒产量和水分利用效率的影响.结果表明,从苗期到拔节期,残茬覆盖明显降低了土壤水分的无效蒸发,2 个残茬覆盖处理（T1 和T3）0～100 cm 土壤含水量显著高于CK（P〈0. 05）;到拔节期时,T1 和T3 处理土壤含水量分别比CK 提高9. 64%和9. 74%.玉米拔节后降雨增多,与CK 相比,T1、T2 和T3 处理地表径流减少,坡耕地的保水保肥能力提高.T1、T2 和T3 处理还显著提高了玉米的产量、水分利用效率、降雨利用效率和氮肥偏生产力（P〈0. 05）,其中T3 处理保水保肥和增产效果最好,其玉米的产量、水分利用效率、降雨利用效率和氮肥偏生产力分别较CK 提高16. 59%、31. 20%、16. 55%和16. 59%.通过横坡垄作并附以秸杆覆盖是适用于采煤沉陷区坡耕地的有效农耕措施. 展开更多
关键词 采煤沉陷区 坡耕地 横坡垄作 残茬覆盖 夏玉米
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有机物料替代部分氮肥对小麦光合特性及产量的影响 被引量：5
7
作者 马守田 冯荣成 +3 位作者 张黛静 陈惠婷 马守臣 邵云 《河南农业科学》 CSCD 北大核心 2015年第2期48-51,共4页
通过田间试验,以单施纯氮270 kg/hm2处理为对照(CK),研究不同有机物料替代部分氮肥处理(秸秆还田+纯氮减量10%(J)、秸秆还田+猪粪45 m3/hm2+纯氮减量15%(JF)、秸秆还田+沼液60 m3/hm2+纯氮减量15%(JZ))对小麦光合特性和产量的影响。结... 通过田间试验,以单施纯氮270 kg/hm2处理为对照(CK),研究不同有机物料替代部分氮肥处理(秸秆还田+纯氮减量10%(J)、秸秆还田+猪粪45 m3/hm2+纯氮减量15%(JF)、秸秆还田+沼液60 m3/hm2+纯氮减量15%(JZ))对小麦光合特性和产量的影响。结果表明,与CK相比,总体上,各有机物料替代部分氮肥处理提高了小麦总茎数(JF处理除外);JZ、JF、J处理分别在越冬期、拔节期、抽穗期,拔节期、抽穗期,越冬期、拔节期显著提高了叶片叶绿素含量;各有机物料替代部分氮肥处理均能提高叶片Fv/Fm值,拔节期J处理效果最好,抽穗期JZ处理效果最好;各有机物料替代部分氮肥处理均能提高小麦拔节期和抽穗期的净光合速率,其中JZ处理效果最显著。各有机物料替代部分氮肥处理的穗粒数、籽粒产量均显著高于CK,JF和J处理的千粒质量显著高于CK;与CK相比,JZ、JF、J处理分别增产13.86%、10.82%、8.21%。说明,在小麦栽培中用有机物料替代部分氮肥是可行的,且在一定程度上可以提高小麦产量。 展开更多
关键词 小麦 有机物料 氮肥 光合特性 产量
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煤矿废弃地复垦耕地生态系统的可持续性评价 被引量：8
8
作者 丁翠 马守臣 +3 位作者 李明秋 孙瑞 宋香平 段佩玲 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2017年第12期2097-2103,共7页
为了评价煤矿区复垦后耕地系统的可持续性,在对赵固煤矿未沉陷区、稳定沉陷区以及不稳定沉陷区复垦耕地的土壤及作物指标进行测定的基础上,基于三角形面积法,将测定的13项指标划分并转换为土壤理化性质指数、土壤微生物特性指数及作物指... 为了评价煤矿区复垦后耕地系统的可持续性,在对赵固煤矿未沉陷区、稳定沉陷区以及不稳定沉陷区复垦耕地的土壤及作物指标进行测定的基础上,基于三角形面积法,将测定的13项指标划分并转换为土壤理化性质指数、土壤微生物特性指数及作物指数,计算不同复垦耕地的可持续性指数(即三角形面积)。研究发现:未沉陷区复垦耕地的可持续性指数(1.80)大于可持续性指数临界值(1.30),可持续性较好;稳定沉陷区复垦耕地的可持续性指数(1.24)接近可持续性指数临界值;不稳定沉陷区复垦耕地可持续性指数(0.88)低于可持续性指数临界值,为不可持续状态。综上,煤矿区废弃地复垦后耕地的沉陷状态越稳定,可持续性越好,越有利于农业生产。 展开更多
关键词 几何方法 煤矿区 复垦 可持续性
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