模拟降水量减少对大豆-冬小麦轮作农田土壤呼吸的影响

为研究降水量减少对旱作农田土壤呼吸的影响,设置大豆-冬小麦轮作田间试验.采用随机区组试验,在田间设置对照（CK）、降水量减少20%（P20%）、降水量减少40%（P40%）处理,观测了3个处理土壤呼吸、土壤温度、土壤湿度的季节动态变化,并观测土壤CO₂产生速率、硝化速率、反硝化速率、收获时的作物生物量.结果表明,在大豆生长季,CK、P20%、P40%这3个处理的季节平均土壤呼吸速率分别为（4.91±0.67）、（4.19±0.39）、（4.35±0.32）μmol·（m²·s）^-1,处理间差异未达到显著水平（P>0.05）;在冬小麦生长季,这3个处理的季节平均土壤呼吸速率分别为（2.39±0.17）、（2.03±0.02）、（1.94±0.05）μmol·（m²·s）^-1,表现为CK > P20% > P40%,处理间差异达到显著水平（P>0.05）.降水量减少降低了土壤CO₂产生速率,但对土壤硝化速率和反硝化速率的影响不明显.降水量减少对大豆根、茎叶、籽粒生物量无显著（P>0.05）影响,但显著（P<0.05）降低了冬小麦的根、茎叶、籽粒生物量.土壤温度是影响土壤呼吸季节变异的主要因素,两者间呈指数回归关系,不同处理间的温度敏感系数（Q₁₀）无显著（P>0.05）差异.     

准好氧填埋场作业台阶表面CH_4气体的释放通量研究

采用静态通量箱/气相色谱法对河北某准好氧填埋场不同填埋龄作业台阶表面CH4气体的释放通量进行了测定。结果表明,准好氧填埋场作业台阶表面CH4气体的释放通量存在较大差异,其最大值和最小值分别为215.51和0.13g/(m2.d)。各填埋作业区中越靠近导气管的区域CH4气体释放量越大,而相同填埋作业区上午、中午和下午释放的CH4气体通量差异相对较小,但呈下午>中午>上午的趋势。填埋龄为8,12,16和20个月的各填埋作业区中CH4气体的平均释放通量分别为4.79,21.15,81.04和7.44g/(m2.d),并随着填埋龄的增加呈先增加后降低的趋势,在填埋16个月左右达到其释放高峰。此外,准好氧填埋场不同填埋龄作业区表面的CH4气体释放通量随着距离导气管距离的增加呈指数函数递减。     

中国典型农田土壤有机碳密度的空间分异及影响因素

农田土壤有机碳密度（SOCD）是衡量土壤肥力和土壤质量的重要指标.为理解我国农田SOCD空间分异特征及其影响因素,基于中国生态系统研究网络19个典型农田生态站2005~2015年SOCD的监测数据,利用地理探测器方法,分析了农田SOCD空间分异的影响因素.结果表明,我国不同站点农田SOCD平均值变化范围为0.83~4.97 kg·m^-2,并呈现出湿润季风区高于干旱半干旱地区的空间分异特征.在不同土地利用方式下,水稻田SOCD明显高于其他类型的农田,并且其表现出显著增加的趋势（P<0.05）,增加速率为0.13 kg·（m²·a）^-1.土壤理化性状和降水量是影响农田SOCD空间分布的重要因素,特别是土壤碱解氮含量对农田SOCD空间分布影响最大,且它分别与纬度、土壤类型、降水量及土壤pH等因素交互后影响力显著增强,本研究结果对我国农田温室气体减排增汇提供重要的科学依据.     

滇西北地区高寒草甸多年生草本植物年轮特征分析

近年来的研究表明,年轮在多年生草本植物根部广泛分布,并且每年都会形成新的年轮。然而,目前对于滇西北高寒草甸草本植物年轮的存在及年轮特征的研究甚少,草本植物的年龄也基本未知。本文以滇西北高寒草甸的15种多年生草本植物为研究对象,分析了主根次生木质部的年轮特征,测量了年轮宽度及导管参数。结果表明：11种植物具有清晰的年轮结构,60%的植物具有清晰或相对清晰的年轮边界。这些草本植物的生长期是从2012到2017年,平均年龄为3.8岁（2—6岁）。该地区的物种生活史缩短的主要原因可能是高山林线以上的环境胁迫导致的。在草本植物生长前期,主营养生长,草本植物的径向生长与气候之间存在较为密切的关系,气候变化对高山草甸植被的影响直接作用于草本植物的生理生态过程中。高海拔地区光照充足,植物具有较强的光合作用,使得多年生草本植物的生长速率和导水效率随年龄增长呈上升趋势,这也可能是对全球变暖的积极反馈机制。随着年龄的增加,草本植物为增加生存和繁殖成功的机率,会采取一系列自我保护措施,改变生活史策略,减少导管数量,同时减小导管的大小。     

Shallow groundwater nitrogen responses to different land use managements in the riparian zone of Yuqiao Reservoir in North China

This field study investigated the nitrogen concentrations in the shallow groundwater from an ephemeral stream and four land uses:cropland,two-year restored (2yr) and five-years restored (5yr) woodlands,fishponds,and the nitrogen flux in the riparian zone of Yuqiao Reservoir.The groundwater nitrate-N concentrations in cropland were the highest among the four land uses.Total dissolved nitrogen (TDN) and nitrate-N concentrations in the 2yr woodland were significantly (p<0.05) higher than in 5yr woodland.The lowest nitrogen concentrations were detected in fishponds.Nitrate-N was the main form in cropland and 2yr woodland,whereas both nitrate-N and diSSolved organic nitrogen (DON) were the main species in 5yr woodland and fishponds.But,ammonium-N was the main form in the ephemeral stream.During the rainy season,the groundwater flow wim dissolved nitrogen drains from upland into the reservoir along the hydraulic gradient.The woodland between the cropland and reservoir could act as a buffer to retain shallow groundwater nitrogen.The dominant form of ammonium-N in the groundwater TDN pool in ephemeral stream indicated that nitrogen from the village and orchard in upland flowed into the reservoir via subsurface flow.The fishpond Was not an important pollution source for nitrogen transfer via shallow groundwater.     

晚更新世长江中下游沙山和黄土物质来源研究

风成沉积物的产生、搬运和沉积过程是地球各圈层相互作用的产物。晚更新世末次冰期时，长江中下游广泛分布沙山和黄土，对于它们是远源搬运而来，还是近源堆积一直存有争议。对青山、九江、定山和红光这些典型沙山和黄土剖面进行碎屑锆石U-Pb年龄分析，获得346个新数据结果，将其与潜在物源区的碎屑锆石U-Pb年龄进行对比，结合这些地层的沉积时代和区域内已报道的物源示踪结果，发现在末次冰期青山沙山和九江黄土的碎屑锆石来自近源的江汉平原，定山沙山和红光黄土的碎屑锆石来自赣江。长江中下游沙山和黄土的发育属于河流搬运的碎屑物质被东亚冬季风吹拂和高大地形阻挡发生沉积的模式。     

十七世纪中叶以来长三角地区耕地演变特征及影响因素分析

自十七世纪中叶清朝康熙年间推行土地政策以来,长三角地区耕地变化速度显著加快,对现代社会—经济—环境产生了巨大影响。在前人研究基础上,系统收集了长三角地区十七世纪以来的耕地数据,选择海拔、坡度、土壤与河流距离和人口密度等影响因子,利用SPSS软件进行二元Logistic回归,结合不同时期耕地分布影响因子权重,重建1661—2020年长三角地区耕地演变数据,基于此探索历史耕地的空间分异规律和时间演变过程,系统分析不同时期耕地变化驱动因素。研究发现：长三角地区耕地数量呈现“M”型波动上升趋势,在空间分布上表现为“北多南少”,其空间格局呈“西进北扩,纵深扩散”的演变态势。清朝时期,自然地理环境是影响耕地空间分布的重要因素;农业政策和技术随着社会发展逐渐成为耕地变化的主要原因。改革开放后,工业化城镇化进程加快与生态退耕项目的推进导致长三角地区耕地持续减少。历史时期长三角耕地格局持续受到地理环境因素的影响,呈现出动态变化的特征。在地理变迁与耕地格局演变的过程中,自然地理环境在宏观层面上影响耕地格局的形成与演变,始终是耕地格局演绎变迁的基底,也是区域人文景观的基础。人文地理环境则在微观层面深入且细致地改变耕地格局,反映了人类对自然的开发实践。长三角地区耕地的变化体现了人与地理环境之间的博弈,反映出“人地关系”理念的转变。区域发展规划应突显长三角的生态环境优势,打造区域一体化的生态景观廊道,在可持续发展观的指导下推进生态文明建设和美丽中国建设。     

西北旱区农田土壤N_2O排放空间变化特征及影响因素探讨

旱地农田土壤被认为是重要的N_2O排放源,但排放通量及影响因素仍存在不确定性。对西北干旱半干旱地区农田土壤N_2O的排放分析表明,全区N_2O排放通量相对较低,20世纪80—90年代呈波动式增长。N_2O排放的空间格局总体呈现从东南向西南逐渐减少的趋势。陕西地区排放量为75.58 t?a-1,贡献了全区50%的N_2O排放。过量的氮肥施用、较高的降水量以及明显的增温效应是陕西南部N_2O排放增强的主要原因。