国家自然科学基金(40231016)
- 作品数：91 被引量：2,627H指数：36
- 相关作者：潘根兴李恋卿张旭辉魏朝富周萍更多>>
- 相关机构：南京农业大学西南大学西南农业大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划安徽省高校省级自然科学研究项目更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程经济管理天文地球更多>>
- 南方典型水稻土长期试验下有机碳积累机制 Ⅴ.碳输入与土壤碳固定被引量：34
- 2009年
- 【目的】土壤固碳与生产力的协同是农业土壤碳循环研究的热点,而提高土壤固碳容量又是农业固碳减排的重要途径。本文研究中国南方4种典型水稻土长期定位试验条件下的固碳趋势及其外源碳输入对土壤固碳的贡献。【方法】选取西南紫色丘陵水稻土、东南红壤丘陵水稻土、太湖平原水稻土和沿海平原水稻土的长期试验,分析其不同施肥处理下耕层土壤(0～20cm)有机碳变化与外源碳输入(作物输入碳+肥料输入碳)以及肥料氮输入的关系,并进一步探讨不同施肥处理下的土壤饱和固碳量。【结果】不同施肥处理下的土壤固碳速率线性依存于年均碳输入增量,单位碳输入增加下以紫色水稻土和红壤性水稻土的固碳速率相对较高。良好施肥下的饱和固碳量以富氧化铁的红壤性水稻土最高,其次为富黏粒的沿海平原水稻土。统计分析表明,施肥下不同类型水稻土的固碳效率(即碳输入增量与土壤固碳的线性关系斜率)与初始有机碳含量表现为明显的线性负相关关系,而与黏粒之间的相关性不明显。看来,不同类型水稻土的饱和固碳量与土壤中丰富的游离氧化铁以及降水量有着密切的关系。另外,施肥下的稻田土壤固碳与氮素农学效率之间亦存在着正相关的趋势,并且以红壤性水稻土中的相对最弱,这可能主要归因于不同类型水稻土饱和固碳水平的负影响。【结论】施肥措施主要通过增加外源碳输入来促进土壤的有效固碳,并且土壤固碳与氮素利用效率之间存在着明显的碳-氮耦合效应。水稻土中活跃的氧化铁可能对土壤碳储量的提高起着积极的促进作用,而黏粒有可能并非土壤固碳的驱动因子。气候因子可能是影响水稻土碳储量变化的另一主导因子,这还有待于进一步的分析探讨。
- 周萍潘根兴李恋卿张旭辉
- 关键词：施肥管理水稻土土壤固碳氮素效率
- 长江三角洲水田保护性耕作制度的碳收集效应估算被引量：14
- 2006年
- 耕作制度对农田土壤有机碳的稳定和积累作用显著,探讨耕作制度演变下农田土壤碳库动态,将有助于农田土壤碳收集的技术选择及政策制定。利用已发表的田间定位试验数据,构建不同耕作制度下长江三角洲水田耕层土壤有机碳密度的估算模型。依据该区近20多年来耕作制度演变动态,对保护性耕作制度的土壤碳收集效应进行了初步估算。结果表明,油菜面积的扩大、小麦的少免耕和作物秸秆的还田分别约增加土壤耕层有机碳0.94 Tg、2.76 Tg和3.95 Tg,其中以麦稻复种转向油稻复种的单位面积碳收集效应为最高。最后,就碳收集效应估算的方法进行了相关讨论,并就土壤碳收集研究和如何提高土壤碳收集潜力提出了一些建议。
- 芮雯奕周博张卫建
- 关键词：长江三角洲保护性耕作制度土壤有机碳全球变化
- 改种玉米连续3年后稻田土壤有机碳分布和^(13)C自然丰度变化被引量：37
- 2007年
- 耕作制更替下土壤有机碳的变化是阐明土地利用变化下土壤碳循环改变及其全球变化效应的重要方面。本研究选择了太湖地区毗邻的一块长期稻油轮作的稻田和一块稻田改种玉米3年的旱田,采集其剖面不同深度的土壤样品,分别测定全土和分离的土壤团聚体颗粒组中总有机碳(TOC)、土壤溶解有机碳(DOC)和微生物生物量碳(SMBC),并对选择性样本测定了有机质的δ13C值,分析改种玉米后水稻土有机碳储量及其同位素组成的变化。结果表明,改种玉米3年后,耕层土壤TOC明显下降,而DOC和SMBC都有增加的趋势;改种玉米后2~0.2 mm粗团聚体颗粒组的TOC含量降低,而其他团聚体颗粒组TOC无显著变化。玉米地表层土壤(0~15 cm)原土及各粒级团聚体的δ13C值均明显高于原稻田。改种玉米后进入水稻土中的源于玉米的新碳绝大部分集中在0~20 cm土层,且主要富集在粗团聚体颗粒组中。计算表明,粗团聚体颗粒组中有机碳更新周期明显较短。水田转变成旱地后,耕层土壤有机碳分解加速,碳储量快速减少。这说明水稻土中物理保护的有机碳可能因耕作改变下团聚体破坏而快速分解。
- 李志鹏潘根兴张旭辉
- 关键词：^13C碳库总有机碳
- 磷酸盐对水稻土铜吸附与解吸的影响被引量：5
- 2006年
- 采用平衡液吸附法和KCl溶液解吸法研究了磷酸盐对太湖地区水稻土(黄泥土)Cu2+吸附与解吸的影响。结果表明,水稻土(包括磷预吸附)对Cu2+吸附均以Freundlich方程拟合最佳。土壤表面吸附磷酸根后,对Cu2+吸附能力显著增加,而Cu2+解吸率显著降低。在外加Cu2+质量浓度相同的条件下,Cu2+吸附量随外加P质量浓度的升高呈波谷形变化。低质量浓度的P(<15mg·L-1)抑制土壤对Cu2+的吸附,而高质量浓度的P促进土壤对Cu2+的吸附。水稻土不同吸磷量条件下次级吸附态Cu2+的解吸结果表明,Cu2+解吸率随P吸附量增加呈峰形变化。低吸附量的P(<250mg·kg-1)促进土壤对Cu2+的解吸,高吸附量的P抑制土壤对Cu2+的解吸。
- 董长勋王芳
- 关键词：CU^2+吸附解吸水稻土
- 三种南方典型水稻土长期试验下有机碳积累机制研究 Ⅲ.两种水稻土颗粒有机质结构特征的变化被引量：29
- 2009年
- 采用固体交叉极化魔角自旋^(13)C核磁共振(CPMAS^(13)C-NMR)波谱技术对长期不同施肥处理下红壤性水稻土和太湖地区黄泥土本体土壤以及水稳性团聚体中颗粒有机质(POM)的化学结构特征进行了研究。结果表明,不同施肥处理下本体土壤和不同粒径水稳性团聚体中POM的结构组成相似,主要由烷氧C、烷基C和芳香C组成,其中以烷氧C含量最高。施肥改变了本体土壤POM中各类C原子的相对百分含量,有机肥以及化肥配施有机肥条件下烷氧C含量明显降低,芳香C和酚基C含量有不同程度的增加,表明POM的稳定性增强;单施化肥下烷氧C含量最高,而烷基C、芳香C和芳香度均最低,POM的稳定性减弱,不利于POM的积累。施肥改变了黄泥土不同粒径水稳性团聚体中POM各类C原子的相对百分含量,从而使得不同粒径中POM对其团聚体的稳定性作用发生变化;而红壤性水稻土不同粒径水稳性团聚体POM各类C原子的相对百分含量并未明显受到施肥措施的影响。
- 周萍Alessandro Piccolo潘根兴Daniela Smejkalova
- 关键词：水稻土结构特征CPMAS施肥
- 长期不同施肥处理下黄泥土原土和团聚体颗粒组的菲含量变化被引量：8
- 2009年
- 研究了太湖地区长期不同施肥处理下黄泥土团聚体颗粒组的组成、有机C含量,以及菲的分布和溶出特点。结果表明,不同施肥处理下,团聚体颗粒组均以0.25～0.02mm所占比例最高,其质量分数范围为38.3%～43.6%,而黏粒组所占比例最低仅为7.9%～11.7%。另外,施用猪粪和秸秆可大幅度提高2.00～0.25mm颗粒组所占的比例。而不同施肥处理下2.00～0.25mm颗粒组的有机C含量最高,介于20.57～28.32g/kg,并且施用猪粪和秸秆可提高原土和团聚体颗粒组的有机C含量。施肥处理对团聚体颗粒组的菲含量也有较大影响,以化肥区菲含量最高,其次为无肥区,常规区和秸秆区最低。而不同施肥处理下,菲在团聚体颗粒组中的分布具有相似的特征,主要分布在<0.002mm和2.00～0.25mm两个颗粒组。长期施肥处理对原土和团聚体颗粒组菲的溶出无显著影响,在电解质作用下菲均无溶出。因此,长期不同施肥处理在影响团聚体颗粒组的组成、有机C含量的同时,也可对黄泥土团聚体颗粒组中的菲分布有着显著的影响。
- 王芳潘根兴李恋卿
- 关键词：长期施肥水稻土
- 外加芘在2种水稻土及其团聚体培养中的老化及其可浸提性和生物有效性的变化被引量：12
- 2005年
- 老化是指有机污染物进入土壤后,随着时间的增加,其生物有效性、毒性和可浸提性会逐渐下降的现象.采用室内培养法研究了外加多环芳烃芘在2种水稻土乌栅土(潜育型水稻土)和黄泥土(潴育型水稻土)及其不同粒组团聚体中的老化现象,并采用二氯甲烷提取和蚯蚓吸收试验比较了培养老化后外加多环芳烃芘的可浸提性和生物有效性的变化.结果表明,培养90d后芘的浸提率下降了15%～23%,蚯蚓的摄食量也下降了37%～67%,说明外加有机污染物进入水稻土后发生了显著的老化现象,从而降低了其环境移动性和生物有效性.但不同粒径团聚体中老化程度没有差异,不过对蚯蚓的生物有效性存在差异.因此,并不能根据土壤中有机污染物的含量来预测其环境风险和生物有效性.
- 李久海潘根兴
- 关键词：多环芳烃生物有效性水稻土团聚体蚯蚓
- 长期不同施肥下水稻土甲烷氧化能力及甲烷氧化菌多样性的变化被引量：40
- 2008年
- 稻田内源甲烷的氧化是稻田甲烷减排的重要途径。而甲烷氧化菌是土壤中甲烷氧化的主要施动者,在长期不同施肥条件下,土壤微生物群落的演变是否影响到土壤甲烷氧化菌群落结构及其活性,进而影响到田土壤CH4向大气的实际排放强度还不清楚。为此,选择太湖地区一个长期肥料试验的稻田土壤为研究对象,分析长期不同肥料施用对土壤甲烷氧化能力的影响及其与土壤中甲烷氧化菌群落结构变化的可能关系。结果表明,长期不同的施肥措施下稻田土壤对甲烷的氧化能力产生了明显差异,伴随着土壤中甲烷氧化菌(MOBI和MOBII)的基因群落多样性的显著变化。长期单一施用氮肥为主的化肥显著降低了土壤对甲烷的氧化能力,同时显著降低了稻田土壤甲烷氧化菌的多样性和丰富度;不同施肥下甲烷氧化菌多样性的变化与土壤的甲烷氧化能力的变化趋势相一致。因此,研究显示长期不同施肥处理下甲烷氧化菌群落结构的改变可能是引起水稻土甲烷氧化能力变化的一个主要因素,有机无机配合施用可以明显降低稻田土壤甲烷的大气释放潜能。但长期不同施肥处理下甲烷氧化菌活性的变化还有待于进一步研究。
- 郑聚锋张平究潘根兴李恋卿张旭辉
- 关键词：水稻土甲烷氧化菌微生物多样性温室气体减排
- 紫色水稻土胡敏酸的形成——稻草腐解试验被引量：6
- 2009年
- 土壤腐植酸类物质的形成是土壤固碳的重要过程,但对腐植酸类物质形成过程的了解仍不甚清楚,为了丰富土壤腐植酸类物质形成理论,采用富立叶变换红外光谱和固态交叉极化-魔角旋转13C-核磁共振光谱技术分析了紫色水稻土稻草腐解过程中胡敏酸的波谱学特征。结果表明,稻草腐解的前期,胡敏酸的红外光谱所有吸收峰(3364、2933、1653、1599、1508、1461、1421、1331、1225、1126、1033cm-1)强度皆有明显减弱,核磁共振光谱的烷基、多羟基和芳基的共振峰明显减弱且甲氧基的共振峰显著增强,即表明提取的胡敏酸为类胡敏酸的木质素;随着腐解的进行,胡敏酸的红外光谱的吸收峰强度皆显著增强,核磁共振光谱的烷基、芳基和羰基的共振峰增强,即表明此时的胡敏酸已是以木质素残体为核心并结合烷基、酰胺以及糖类物质反应形成的高分子聚合体;稻草腐解的后期,胡敏酸的红外光谱的2933cm-1处的吸收峰强度减弱,1651、1599、1508、1461、1422和1224cm-1处的吸收峰小幅增强,核磁共振光谱的烷基共振峰减弱,甲氧基共振峰增强,表明此时的胡敏酸发生脱烷基(主要是甲基)过程。因此,红外光谱吸收峰强度与核磁共振光谱共振峰强度的规律性变化反映了稻草腐解过程紫色水稻土胡敏酸的形成过程具有阶段性,紫色水稻土胡敏酸的形成过程符合木质素学说。
- 赵光唐晓红吕家恪罗友进魏朝富
- 关键词：稻草腐解胡敏酸波谱学
- Topsoil organic carbon mineralization and CO_2 evolution of three paddy soils from South China and the temperature dependence被引量：41
- 2007年
- 到气候的温暖的碳矿化作用和它的反应有 beenreceiving 为最后 decade.Although 的全球注意仍然在大争论的温度 effectis 的虚拟影响，很少在70%水 holdingcapacity 的土壤潮湿政体下面为 114 d 通过实验室孵化在中国的稻土壤 isstudied 的三种主要类型的 warming.SOC 矿化作用下面在中国的 paddysoils 的器官的碳( SOC )的矿化作用上被知道在 20 °C 和 25 °C respectively.The 碳那 min 在 1-23 d ，在 24-74 d 的活跃地使矿物化的 C 和慢慢地使矿物化的 poolwith 的 veryactively 使矿物化的 C 在 75-114 d.The 的低、差不多稳定的 C 矿化作用率从 1.0～2.4 计算了 Q10 valuesranged ，与土壤类型和 N status.Neither 改变全部的 SOC 水池也不 thelabile C 水池能说明学习的土壤的全部的矿化作用潜力，尽管有有立即并且活跃地使矿物化的 C 的易变的 C 的 awell 关联。
- ZHANG Xu-hui LI Lian-qing PAN Gen-xing
- 关键词：水稻土表层土
