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Organic Carbon Storage in the Tropical Peat Soils and Its Impact on Climate Change 预览
1
作者 Md. Jashim Uddin A. S. M. Mohiuddin Masud Hassan 《美国气候变化期刊(英文)》 2019年第1期94-109,共16页
Soil carbon is one of the essential elements for soil quality, holding soil nutrients for plant uptake, soil conservation, and overall the natural soil systems that are the fundamental requirements for the soil securi... Soil carbon is one of the essential elements for soil quality, holding soil nutrients for plant uptake, soil conservation, and overall the natural soil systems that are the fundamental requirements for the soil security, and food production. Moreover, Peat soils are the vital storehouses of organic carbon where there is a scope to use this carbon for mitigating climate change. In this study, we consider three major soil series of peat soils in Bangladesh: sapric peat, hemic peat, and fabric peat. Single study on the estimation of organic carbon stocks in the peat soils of Bangladesh was conducted in the 1970s. For understanding the carbon emission, we conducted the same peat soils up to 100 cm depths. The research shows that the organic carbon in peat soils in Bangladesh was about 0.12 Pg in 2018 whereas it was about 0.25 Pg during the 1970s. So, it has observed that soil organic carbon loss is alarming in the tropical country like Bangladesh and the half of the total organic carbon has already reduced by the last 50 years. These reduced carbons have huge impact on climate change and global warming. It has also found that the carbon storage percentage is higher with the increasing soil profile depth from the soil surface. So, the management should be considered not only the surface soils but also the sub-surface soils. Another relationship found between the bulk density and carbon storage is inversely proportional (r = &#8722;0.65) in the peats soils. These peat soils are losing their carbon due to the decrease of inundation level by climate change, intensive agricultural and even used as fuel for cooking purposes by the local stakeholders. There were no regulations, maintenances, laws, even the evaluation and assessment of carbon storage was not appropriately estimated in Bangladesh. By representing the carbon percentage data and their changes over times will help to develop and implement the proper mitigation action which may improve soil health, soil quality, food security, and mitigation of climate changes. 展开更多
关键词 PEAT Soils Organic CARBON CARBON Storage BULK Density Soil Conservation Global WARMING
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不同土地利用方式下干旱区湿地土壤活性有机碳组分特征 预览
2
作者 龚月月 朱新萍 +3 位作者 李典鹏 郑梦竹 杜婕 孙涛 《草业科学》 CAS CSCD 2019年第8期1944-1952,共9页
湿地在干旱区发挥着积极的作用,明确湿地土壤活性有机碳组分特征及影响因素对评价干旱区生态系统碳收支平衡有着重要意义。该研究以天山中部北坡的柴窝堡湿地土壤为研究对象,探讨了不同土地利用下干旱区湿地土壤有机碳组分特征。结果表... 湿地在干旱区发挥着积极的作用,明确湿地土壤活性有机碳组分特征及影响因素对评价干旱区生态系统碳收支平衡有着重要意义。该研究以天山中部北坡的柴窝堡湿地土壤为研究对象,探讨了不同土地利用下干旱区湿地土壤有机碳组分特征。结果表明,柴窝堡湿地不同土地利用方式下,土壤中总有机碳含量特征为湿地垦殖为农田[(22.97±0.85)g·kg^–1]>自然农田[(21.83±1.97)g·kg^–1]>湿地–农田过渡带[(16.74±6.52)g·kg^–1]>湖泊湿地[(11.98±3.67)g·kg^–1]>盐碱湿地[(9.86±3.31)g·kg^–1]。湿地与农田土壤易氧化有机碳含量差异显著(P<0.05)。湿地垦殖为农田的土壤溶解性有机碳含量最高,并显著高于湿地–农田过渡带和自然农田土壤显著(P<0.05)。0–40 cm土层中湖泊湿地和湿地–农田过渡带土壤有机碳各组分中总有机碳、易氧化有机碳和可溶性有机碳含量随土壤深度的增加而降低,而盐碱湿地土壤可溶性有机碳变化趋势则相反;农田土壤活性有机碳含量随土壤深度的增加无明显变化。柴窝堡湿地5种土地利用方式下土壤有机碳密度均高于全国平均值。pH与土壤有机碳的累积极显著负相关(P<0.01),电导率与土壤有机碳含量和易氧化有机碳含量极显著正相关(P<0.01)。自然农田或湿地垦殖后的农田土壤活性有机碳均高于湿地土壤。该研究结果说明土地利用方式影响了干旱区湿地土壤中有机碳的积累,对土壤活性有机碳组分影响显著。 展开更多
关键词 湿地土壤 有机碳 易氧化有机碳 可溶性有机碳
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万州城区空气污染过程中含碳气溶胶的变化特征 预览
3
作者 黄怡民 张六一 +4 位作者 刘源 王欢博 彭超 龙娟 杨复沫 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期445-451,共7页
于2016年9月28日至10月15日在万州城区对气态污染物、颗粒物及其含碳气溶胶进行了在线连续观测,结合气象参数,分析了含碳气溶胶的污染特征。结果表明,此次持续污染过程主要由颗粒物污染造成,污染天PM10和PM2.5平均质量浓度分别为170.8、... 于2016年9月28日至10月15日在万州城区对气态污染物、颗粒物及其含碳气溶胶进行了在线连续观测,结合气象参数,分析了含碳气溶胶的污染特征。结果表明,此次持续污染过程主要由颗粒物污染造成,污染天PM10和PM2.5平均质量浓度分别为170.8、123.7μg/m^3,显著高于非污染天。污染天和非污染天PM2.5、NOx、有机碳(OC)及元素碳(EC)浓度的日变化都呈双峰,但污染天PM2.5、NOx和OC出现早峰值时间比非污染天推迟1~3h。污染天OC、EC的平均质量浓度分别为28.0、5.4μg/m^3,分别为非污染天的2.2、1.6倍。以非污染天的起始点作为参照点,得到污染天OC、EC的平均增长率分别为159.3%和73.0%,OC污染累积和二次转化贡献率分别为45.8%和54.2%,说明污染过程OC以二次转化为主。并用最小比值法估算了二次有机碳(SOC)含量,得到污染天和非污染天PM2.5中SOC平均质量浓度分别为16.3、5.3μg/m^3,SOC在OC中的占比(以质量分数计)分别为56.1%和39.9%,污染天SOC占比增加,也证明污染过程OC以二次转化为主。污染天静风出现频率比非污染天高,在东南风的影响下,OC、EC易出现高浓度。 展开更多
关键词 PM2.5 空气污染过程 有机碳 元素碳 二次有机碳
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麦豆轮作体系有机肥和氮肥不同组合对复播大豆产量及土壤有机碳的影响 预览
4
作者 张永杰 符小文 +4 位作者 徐文修 房彦飞 杜孝敬 安崇霄 厍润祥 《新疆农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期632-641,共10页
【目的】分析周年不同施肥组合对土壤有机碳及大豆产量的影响,筛选最佳施肥组合,为伊犁河谷地区周年施肥提供重要的理论依据。【方法】采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮... 【目的】分析周年不同施肥组合对土壤有机碳及大豆产量的影响,筛选最佳施肥组合,为伊犁河谷地区周年施肥提供重要的理论依据。【方法】采用裂区试验设计,主区为小麦季施肥,设置4个处理分别为CK(无肥)、A(氮肥)、B(有机肥)、C(有机肥+氮肥),副区为大豆季施肥,在主区A、B、C三个处理上基础上设置不追施氮肥和追施氮肥150kg/hm^2两个施氮水平。研究不同施肥组合对土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(EOC)、碳库管理指数(CPMI)及产量的影响。【结果】随着土层(0~100cm)深度的增加各处理土壤SOC、EOC呈现出先升高后降低的趋势,对CPMI的影响无明显规律;A1、A2、B1、B2处理的土壤SOC、EOC含量在土层深度为20~30cm处达到最高值而各处理无显著性差异,但C1、C2在30~40cm达到峰值与各处理达到显著性水平(P<0.05);就两年土壤0~100cm各土层CPMI均值来说均为C1处理表现最高;(C1)处理比周年施氮处理(A2)和对照(CK)分别高出8.3%、50.62%;产量与土壤SOC、EOC、CPMI具有显著性相关。【结论】C1处理不仅可以改善土壤质量,提高土壤固碳能力,还可以提高作物产量。在滴灌条件下小麦复播大豆农田筛选出最有利于固碳高产的周年施肥组合。 展开更多
关键词 土壤 施肥组合 有机碳 易氧化有机碳 碳库管理指数 产量
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有机肥连续施用对土壤剖面有机碳分布的影响及其与重金属的关系 被引量：1
5
作者 王怡雯 许浩 +1 位作者 茹淑华 苏德纯 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1500-1507,共8页
应用大田定位试验方法,研究了连续4年施用不同类型有机肥后,土壤剖面中有机碳和易氧化有机碳的分布特征,并与相应的重金属含量进行了相关性分析。结果表明:连续4年施用不同类型有机肥后,土壤剖面中有机碳、易氧化有机碳主要累积在0~15 c... 应用大田定位试验方法,研究了连续4年施用不同类型有机肥后,土壤剖面中有机碳和易氧化有机碳的分布特征,并与相应的重金属含量进行了相关性分析。结果表明:连续4年施用不同类型有机肥后,土壤剖面中有机碳、易氧化有机碳主要累积在0~15 cm土层,其含量随土层深度的增加而降低。施用高量鸡粪时,有机碳可迁移到15~30 cm土层,易氧化有机碳可迁移到60~90 cm土层;施用猪粪和污泥时,有机碳均未发生明显的迁移现象,但高施用量处理下易氧化有机碳可迁移至60~90 cm土层。施用猪粪和污泥后,土壤剖面各层中易氧化有机碳占总有机碳的比例显著增加,且均高于施用鸡粪。施用不同有机肥后土壤剖面中有机碳、易氧化有机碳分布和Cu、Zn、Cd具有显著正相关。 展开更多
关键词 有机肥 土壤剖面 有机碳 易氧化有机碳 重金属
Characteristics of carbonaceous aerosols analyzed using a multiwavelength thermal/optical carbon analyzer: A case study in Lanzhou City
6
作者 Yulan ZHANG Shichang KANG 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第2期389-402,共14页
Characteristics of atmospheric carbonaceous aerosols in Lanzhou City from December 2014 to November 2015 are analyzed using a multiwavelength thermal/optical carbon analyzer. Results reveal that average concentrations... Characteristics of atmospheric carbonaceous aerosols in Lanzhou City from December 2014 to November 2015 are analyzed using a multiwavelength thermal/optical carbon analyzer. Results reveal that average concentrations of black carbon (BC) and organic carbon in atmospheric aerosols at Lanzhou are 6.7 and 25.4 μg m-3, respectively, showing obvious seasonality (higher in winter and lower in summer). This is consistent with findings in cities of northern China. Primary organic aerosols and secondary organic aerosols respectively account for approximately 60% and 17% of carbonaceous aerosols. No significant seasonality is found for secondary organic carbon, indicating that its potential sources do not vary significantly throughout the study period. The mass absorption cross-section (MAC632nm) of BC is 7.1 m2g-1, slightly higher than that of immediately emitted BC. MAC values of BC at different wavelengths vary drastically;they are higher for ultraviolet and visible light (8.5–10.2 m2g-1) than for near-infrared light (4.9–5.7 m2g-1). The aerosol absorption optical depth generally declines from the near-infrared to the near-ultraviolet region. The values are higher in winter than in summer, thus showing there are different contributions of BC deposition in different seasons. Brown carbon (BrC) has an ?ngstr?m absorption exponent (AAE) value of approximately 2.75, which is similar to the AAE value of BrC generated by diesel combustion (2.3). The contribution of BrC to light absorption is as much as 34% at a wavelength of 635 nm. This study demonstrates that the multiwavelength thermal/optical carbon analyzer can quantify absorption properties of BrC in atmospheric aerosols. This can enhance understanding of carbonaceous aerosols and provide key parameters for simulations of climate models. 展开更多
关键词 CARBONACEOUS aerosol Black CARBON Organic CARBON BROWN CARBON MULTIWAVELENGTH thermal/optical CARBON ANALYZER
东北春玉米种植区土壤不同剖面碳库变化特征 预览
7
作者 王娜 赵英 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第9期43-49,共7页
为提高东北农田农民习惯施肥田条件下化肥的利用效率,并为东北农田土壤合理施肥提供参考依据,通过采集东北三省农民习惯施肥条件下春玉米种植区0~30 cm、30~60 cm、60~90 cm剖面土壤,分别测定了土壤全碳(TC)、有机碳(SOC)、无机碳(IC)... 为提高东北农田农民习惯施肥田条件下化肥的利用效率,并为东北农田土壤合理施肥提供参考依据,通过采集东北三省农民习惯施肥条件下春玉米种植区0~30 cm、30~60 cm、60~90 cm剖面土壤,分别测定了土壤全碳(TC)、有机碳(SOC)、无机碳(IC)、微生物生物量碳(SMBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)。结果表明0~30 cm、30~60 cm土壤剖面各活性碳库变化较为明显;且黑龙江、吉林、辽宁TC、SOC、SMBC随着纬度的升高而降低。在0~30 cm土壤剖面各省TC、SOC、SMBC含量均值达显著性差异(P<0.05);吉林、辽宁SIC含量平均值显著低于黑龙江。而POC、DOC以及60~90 cm土壤剖面各活性碳库之间的增减规律并不完全一致。可见,东北三省农民习惯施肥条件下,浅层土壤剖面碳库的变化较为明显,而深层土壤剖面规律不明显。 展开更多
关键词 有机碳 无机碳 碳库 土壤剖面 东北三省
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西藏林芝不同土地利用方式的土壤团聚体及其有机碳分布 预览
8
作者 连玉珍 刘合满 +2 位作者 曹丽花 韩晓浩 马和平 《浙江农业学报》 CSCD 北大核心 2019年第8期1353-1360,共8页
为揭示西藏林芝地区不同土地利用方式对土壤团聚体及其有机碳含量的影响,以八一镇耕地(FL)、蔬菜大棚(VG)、撂荒地(AL)、草地(GL)、次生林地(SF)为研究对象,采用干筛法对土壤团聚体进行分级,分析团聚体及其有机碳、易氧化有机碳的含量... 为揭示西藏林芝地区不同土地利用方式对土壤团聚体及其有机碳含量的影响,以八一镇耕地(FL)、蔬菜大棚(VG)、撂荒地(AL)、草地(GL)、次生林地(SF)为研究对象,采用干筛法对土壤团聚体进行分级,分析团聚体及其有机碳、易氧化有机碳的含量和分布。结果表明:在0~20 cm土层,各土地利用方式下基本以≥2 mm团聚体为主,其含量大致表现为GL、AL高于VG和FL,表明与农用地(FL、VG)相比,自然生态系统的土壤结构较好。土壤团聚体有机碳和易氧化有机碳的含量在不同土地利用方式下整体表现为0~10 cm>10~20 cm,大团聚体(≥0.25 mm)高于微团聚体(<0.25 mm),并以≥2 mm团聚体的贡献率最高,碳汇能力较强。结果说明,自然生态系统的土壤结构较好,草地、林地的开垦行为将导致土壤结构变差。实施保护性耕作措施,减少草地、林地的人为干扰有利于提高土壤有机碳库的稳定性,发挥土壤“碳汇”功能。 展开更多
关键词 西藏 土壤团聚体 有机碳 易氧化有机碳 土地利用方式
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Influence of the biological carbon pump effect on the sources and deposition of organic matter in Fuxian Lake,a deep oligotrophic lake in southwest China
9
作者 Haibo He Zaihua Liu +5 位作者 Chongying Chen Yu Wei Qian Bao Hailong Sun Yundi Hu Hao Yan 《中国地球化学学报:英文版》 CSCD 2019年第5期613-626,共14页
Biological carbon pumping(BCP)is a key process in which dissolved inorganic carbon in terrestrial aquatic ecosystems is utilized by aquatic autotrophs for photosynthesis and transformed into autochthonous organic matt... Biological carbon pumping(BCP)is a key process in which dissolved inorganic carbon in terrestrial aquatic ecosystems is utilized by aquatic autotrophs for photosynthesis and transformed into autochthonous organic matter(AOC).However,the mechanisms underlying BCP and the amount of generated AOC deposited effectively,are still poorly understood.Therefore,we conducted a systematic study combining modern hydrochemical monitoring and a sediment trap experiment in Fuxian Lake(Yunnan,SW China),the second-deepest plateau,oligotrophic freshwater lake in China.Temperature,pH,EC(electrical conductivity),DO(dissolved O2),[HCO3^-],[Ca^2+],SIc,partial CO2(pCO2)pressure,and carbon isotopic compositions of HCO3^-(δ^13CDIc)in water from Fuxian Lake all displayed distinct seasonal and vertical variations.This was especially apparent in an inverse correlation between pCO2 and DO,indicating that variations of hydrochemistry in the lake water were mainly controlled by the metabolism of the aquatic phototrophs.Furthermore,the lowest C/N ratios and highestδ^13Corg were recorded in the trap sediments.Analyses of the C/N ratio demonstrated that the proportions of AOC ranged from 30%to 100%of all OC,indicating that AOC was an important contributor to sedimentary organic matter(OC).It was calculated that the AOC flux in Fuxian Lake was 20.43 t C km^-2 in 2017.Therefore,AOC produced by carbonate weathering and aquatic photosynthesis could potentially be a significant carbon sink and may have an important contribution to solving the lack of carbon sinks in the global carbon cycle. 展开更多
关键词 Carbonate weathering Hydrochemical variation BIOLOGICAL CARBON PUMP EFFECT Sediment trap AUTOCHTHONOUS organic CARBON CARBON sink
1860年以来博斯腾湖碳沉积过程演变 预览 被引量：1
10
作者 于志同 李广宇 +1 位作者 张恩楼 刘兴起 《湖泊科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期293-304,305共13页
选取博斯腾湖3个不同点位岩芯,在210Pb和137Cs年代序列基础上,利用沉积物中的各理化指标,分析了该湖碳沉积的时空变化特征,结合各指标的相关性、沉积速率、C/N、同位素特征等,探讨了该湖1860年以来碳沉积环境的变化过程,为干旱区湖泊碳... 选取博斯腾湖3个不同点位岩芯,在210Pb和137Cs年代序列基础上,利用沉积物中的各理化指标,分析了该湖碳沉积的时空变化特征,结合各指标的相关性、沉积速率、C/N、同位素特征等,探讨了该湖1860年以来碳沉积环境的变化过程,为干旱区湖泊碳埋藏研究提供了依据.结果表明:18601910年,沉积速率相对较小,受人类活动影响较小,磁化率、中值粒径、总无机碳(TIC)较为稳定,总有机碳(TOC)含量相对较低,此时该湖有较多陆源有机质的输入;1910-1950年,湖泊西部浅水域沉积速率明显高于东部深水区,西北湖区水域有大量外源物质的输入,而湖泊初级生产力较低,内源贡献相对较小;1950-1980年,全湖TOC、TIC含量均呈现升高的趋势,尤其是西北近黄水沟水域升高最快,湖泊内源贡献在增加,陆源组分的输入相对前一阶段要少;1980-2002年,沉积速率快速升高,尤其湖泊东部水域最为明显,TOC含量均呈现升高的趋势,湖泊西部水域初级生产力要高于东部深水区,湖面蒸发较强,气候比较温暖;2002年以来,全湖沉积速率相对较高,外源有机质贡献较小.过去150年博斯腾湖沉积物碳累积速率整体上呈现出升高的趋势,尤其是近50年来快速升高,东部湖区碳累积速率比西部湖区高. 展开更多
关键词 博斯腾湖 有机碳 无机碳 沉积速率 碳沉积过程
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基于不同林分类型下土壤碳氮储量垂直分布 预览
11
作者 弓文艳 陈丽华 郑学良 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期152-157,164共7页
以辽东大伙房水库周边防护林典型林分针阔混交林(落叶松-油松-刺槐混交林)、油松林、落叶松林、刺槐林为研究对象,对其土壤养分含量进行测定,研究了不同林分土壤剖面上有机碳、全氮、有机碳储量的分布规律。结果表明:随着土层深度的增... 以辽东大伙房水库周边防护林典型林分针阔混交林(落叶松-油松-刺槐混交林)、油松林、落叶松林、刺槐林为研究对象,对其土壤养分含量进行测定,研究了不同林分土壤剖面上有机碳、全氮、有机碳储量的分布规律。结果表明:随着土层深度的增大,4种林分的土壤有机碳、全氮含量均逐渐降低;4种林分土壤剖面有机碳含量大小顺序为落叶松林(24.16g/kg)>刺槐林(23.07g/kg)>针阔混交林(16.06g/kg)>油松林(15.76g/kg);全氮含量大小顺序为刺槐林(5.23g/kg)>落叶松林(4.57g/kg)>油松林(3.45g/kg)>针阔混交林(2.42g/kg);C/N平均值大小顺序为落叶松林(7.36)>针阔混交林(6.51)>油松林(4.67)>刺槐林(4.57);4个林分0-40cm土层的有机碳储量大小为落叶松林(112.94t/hm^2)>刺槐林(107.40t/hm^2)>针阔混交林(105.42t/hm^2)>油松林(89.89t/hm^2);4种林分土壤pH无明显差别,各土层土壤pH随土层深度增加而增大;4种林分土壤容重由高到低顺序依次为针阔混交林(1.73g/cm^3)>油松(1.65g/cm^3)>落叶松(1.64g/cm^3)>刺槐(1.56g/cm^3)。4个林分土壤有机碳含量与土壤全氮含量互相间均存在极显著正相关关系,土壤有机碳、全氮含量与C/N之间则没有明显相关关系;在针阔混交林中,土壤容重、土壤全氮含量和土壤pH与土壤有机碳之间存在线性数量关系,而其他纯林则没有这种关系。 展开更多
关键词 有机碳 全氮 C/N 有机碳储量 垂直分布
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Carbonaceous aerosol in ambient air: Parallel measurements between water cyclone and carbon analyzer
12
作者 Min-Suk Bae James J. Schwab +2 位作者 Da-Jeong Park Zang-Ho Shon Ki-Hyun Kim 《颗粒学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第3期153-158,共6页
A water cyclone,developed to collect and preserve biological aerosols in a small liquid flow,was interfaced with a total organic carbon analyzer to measure the aerosol organic and inorganic carbon fractions.The total ... A water cyclone,developed to collect and preserve biological aerosols in a small liquid flow,was interfaced with a total organic carbon analyzer to measure the aerosol organic and inorganic carbon fractions.The total carbon was compared against parallel measurements of elemental carbon (EC) and organic carbon (OC) using a Sunset Real Time ECOC Analyzer between 12-29 January 2009.A National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) like protocol for the measurements included four temperature steps ending at 840 ℃ for OC under a helium atmosphere followed by two temperature steps ramped to 850 ℃ for EC in a helium-oxygen atmosphere,Carbon data comparison between the water cyclone-TOC and the TOC measured by the analyzer indicated good agreement (r2 =0.82,linear regression slope =0.98,p < 0.001).Analyses of the relationship between total water organic carbon and OC,investigated using data sets from case studies spanning two different events,suggested it was possible to distinguish between the primary and secondary sources. 展开更多
关键词 WATER soluble ORGANIC CARBON Total ORGANIC CARBON CARBONACEOUS material
不同有机物料对苏打盐化土有机碳和活性碳组分的影响 预览
13
作者 郭军玲 金辉 +2 位作者 郭彩霞 王永亮 杨治平 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1290-1299,共10页
【目的】在大同盆地苏打盐化土上,研究不同有机物料对春玉米产量、土壤有机碳及活性碳组分的影响,明确土壤有机碳及活性碳组分与主要盐碱指标的相关关系,为苏打盐化土改良及有机物料资源化利用提供理论支撑。【方法】2016-2017年在山西... 【目的】在大同盆地苏打盐化土上,研究不同有机物料对春玉米产量、土壤有机碳及活性碳组分的影响,明确土壤有机碳及活性碳组分与主要盐碱指标的相关关系,为苏打盐化土改良及有机物料资源化利用提供理论支撑。【方法】2016-2017年在山西省北部怀仁县开展田间定位试验,设对照(CK)、风化煤、生物炭、牛粪和秸秆5个处理,各处理有机物料施用量按照每年9000 kg/hm^2等有机碳投入量折算,收获时对春玉米进行测产。2017年春玉米收获后,采集土壤样品测定土壤有机碳总量(SOC)和水溶性有机碳(WSOC)、易氧化有机碳(EOC)、轻组有机碳(LFOC)含量,分析土壤活性碳组分占有机碳的比例、土壤有机碳及活性碳组分与盐碱指标之间的关系。【结果】与CK相比,生物炭和秸秆处理春玉米产量无明显差异,而风化煤和牛粪处理春玉米产量则分别显著提高30.2%和30.3%。添加有机物料促进了0-20 cm土层SOC累积,其中以风化煤和牛粪处理效果最佳,较CK分别提高47.6%和36.1%。在有机碳组分方面,风化煤和牛粪处理提高WSOC、EOC含量的效果显著高于生物炭、秸秆处理;风化煤、牛粪和秸秆处理的LFOC含量显著高于生物炭处理。四类有机物料处理的WSOC占总有机碳的比例差异不显著,牛粪处理的占比显著高于CK。EOC占总有机碳的比例以牛粪处理最高,风化煤次之,且二者均显著高于CK处理;LFOC占总有机碳的比例则表现为秸秆、牛粪>风化煤、生物炭> CK。此外,添加有机物料能有效降低0-20 cm土层土壤pH、电导率(EC)和碱化度(ESP),其中以风化煤和牛粪处理降幅最大。相关分析表明,土壤SOC与pH、EC和ESP呈显著负相关。【结论】通过有机物料改良效果比较,发现牛粪和风化煤处理能促进苏打盐化土有机碳累积,提高可溶性、易氧化态及轻组有机碳组分在总有机碳中的占比,降低土壤pH、EC和ESP,明显提高春玉� 展开更多
关键词 春玉米 有机物料 苏打盐化土 土壤改良 产量 有机碳 活性碳组分
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Carbon isotope and environmental changes in lakes in arid Northwest China
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作者 Weiguo LIU Xiangzhong LI +4 位作者 Zheng WANG Huangye WANG Hu LIU Bo ZHANG Huan ZHANG 《中国科学:地球科学英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2019年第8期1193-1206,共14页
The stable carbon isotope composition(δ13 C) of lacustrine sediments, which can record changes in past environmental conditions such as the C4/C3 terrestrial vegetation composition, has been widely used for the recon... The stable carbon isotope composition(δ13 C) of lacustrine sediments, which can record changes in past environmental conditions such as the C4/C3 terrestrial vegetation composition, has been widely used for the reconstruction of terrestrial ecosystems and global climate changes. It has also been widely used in paleolimnological studies in arid northwestern China. In recent years, however, an increasing number of studies have enriched the environmental significance reflected by the stable carbon isotope geochemistry of lakes;therefore, the interpretation of lake δ13 C variations in paleoenvironmental reconstructions should be carefully evaluated from various aspects. In this paper, previous studies from the past several decades on the lacustrineδ13 C variations in arid northwestern China were reviewed, and the possible mechanisms of the δ13 C variations were discussed.Our study will provide a reference for the application of carbon isotope geochemistry in paleoenvironmental reconstructions. 展开更多
关键词 CARBON isotope Lake ARID region of NORTHWESTERN China Total ORGANIC CARBON ORGANIC biomarkers
生物质炭与秸秆配施对紫色土团聚体中有机碳含量的影响 预览 被引量：2
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作者 王富华 黄容 +2 位作者 高明 王子芳 田冬 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期929-939,共11页
以油菜/玉米轮作农田生态系统为研究对象,通过田间微区试验,研究了生物质炭、秸秆(BC:8000 kg·hm^-2生物质炭、CS:8 000 kg·hm^-2秸秆、0.5BC:4 000 kg·hm^-2生物质炭、0.5CS:4000kg·hm^-2秸秆、BC+CS:4 000 kg... 以油菜/玉米轮作农田生态系统为研究对象,通过田间微区试验,研究了生物质炭、秸秆(BC:8000 kg·hm^-2生物质炭、CS:8 000 kg·hm^-2秸秆、0.5BC:4 000 kg·hm^-2生物质炭、0.5CS:4000kg·hm^-2秸秆、BC+CS:4 000 kg·hm^-2生物质炭+4 000 kg·hm^-2秸秆)与化肥配施对紫色土团聚体含量及稳定性、土壤有机碳及有机碳在各粒级团聚体中分布的影响,为合理利用有机物料及为紫色土培肥提供依据。结果表明:(1)与对照(CK)相比,秸秆、生物质炭还田(除0.5BC处理外)均能提高>2 mm粒级团聚体含量,降低<0.053 mm粒级团聚体含量,同时提高水稳性团聚体的平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、大于0.25 mm团聚体含量(R(0.25)),其中只有CS处理达到了显著水平,且随着秸秆施用量增加,效果越显著。CS+BC处理则能显著提高0.25~2mm粒级水稳性团聚体含量。(2)除CS处理,其他各处理较CK均能显著提高土壤总有机碳含量,其中BC和CS+BC处理分别提高了45.55%和44.45%(P<0.05),效果优于单施秸秆处理,且随着生物质炭施用量的增加,土壤总有机碳呈增加趋势。对不同粒级团聚体有机碳而言,各处理的团聚体有机碳主要分布在<0.053mm和>2mm粒级团聚体中;BC处理较其他处理能提高土壤不同粒级团聚体有机碳含量,其次为CS+BC处理。(3)通过计算团聚体有机碳贡献率发现,各处理对土壤团聚体有机碳贡献率主要分布在0.25~2 mm和<0.053 mm粒级团聚体中,其中仅CS处理显著提高了>2 mm粒级团聚体有机碳贡献率,较CK提高了53.53%;CS+BC、0.5BC处理分别较CK显著提高了<0.053 mm粒级团聚体有机碳贡献率,增幅为26.20%,48.63%。(4)秸秆和生物质炭还田能提高玉米和油菜的生物产量和经济产量,其中CS、BC、CS+BC效果较明显。总之,秸秆与生物质炭配施是改善紫色土结构和提升碳水平的较优培肥措施。 展开更多
关键词 生物质炭 秸秆 团聚体稳定性 有机碳 有机碳贡献率
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Depth Distributions of Belowground Production, Biomass and Decomposition in Restored Tallgrass Prairie
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作者 Adam C.VON HADEN Mathew E.DORNBUSH 《土壤圈:英文版》 SCIE CAS CSCD 2019年第4期457-467,共11页
Grasslands store large stocks of soil organic carbon(SOC) in the subsoil, but our knowledge of belowground processes becomes less robust with depth. Vertically explicit SOC models typically assume that the depth distr... Grasslands store large stocks of soil organic carbon(SOC) in the subsoil, but our knowledge of belowground processes becomes less robust with depth. Vertically explicit SOC models typically assume that the depth distribution of belowground production follows the depth distribution of belowground biomass, but this assumption has not been tested. In addition to the effects of soil temperature and moisture on decomposition, some vertically explicit SOC models implement an intrinsic decrease in belowground decomposition with depth, yet this effect has rarely been observed empirically. We simultaneously measured the depth distributions of belowground biomass, production, and litter decomposition to assess whether belowground biomass depth distributions were suitable predictors of belowground production and whether belowground decomposition decreased with soil profile depth. We found that live and total(live +dead) belowground biomass was distributed relatively more shallowly than total belowground production, and thus total belowground biomass was a biased predictor of the vertical distribution of belowground production. The depth distribution of live roots < 2 mm in diameter was found to be the best predictor of total belowground production depth distribution. Using an intact decay core method,we found that belowground litter decomposition decreased by 49% from 0–10 to 30–40 cm depth, and model-simulated effects of soil temperature and moisture accounted for only 9% of the observed decrease with depth. Vertically explicit SOC models can be improved with more accurate empirical belowground production depth distribution estimates, but depth-specific decomposition rates currently implemented in SOC models are necessary to explain observed decreases in belowground litter decay with depth. 展开更多
关键词 CARBON DECOMPOSITION litter decay model simulation roots SOIL ORGANIC CARBON SOIL ORGANIC matter temperate grassland vertical ROOTING distributions
有机碳:植物营养理论的新领域,肥料技术开发的制高点 预览
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作者 卫尤明 廖宗文 毛小云 《化肥工业》 CAS 2019年第4期8-11,共4页
现代化肥的发展已经突破传统的矿质营养学说的理论框架,迫切需要进行理论思考,而多年来化肥新产品的研发实践为植物营养理论发展提供了大量的研究素材和科学依据,其中有机碳是植物营养的重大研究领域。介绍了有机碳营养的独特优势,澄清... 现代化肥的发展已经突破传统的矿质营养学说的理论框架,迫切需要进行理论思考,而多年来化肥新产品的研发实践为植物营养理论发展提供了大量的研究素材和科学依据,其中有机碳是植物营养的重大研究领域。介绍了有机碳营养的独特优势,澄清了有机肥、有机氮与有机碳的区别,指出除了“靠天补碳(CO2)”之外,开拓施肥补碳的高产新途径具有重要的理论意义和实用价值。 展开更多
关键词 有机碳 矿质营养 碳饥饿 施肥补碳
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Denitrification Rate and Controlling Factors for Accumulated Nitrate in the Deep Subsoil of Intensive Farmlands: A Case Study in the North China Plain
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作者 YUAN Haijing QIN Shuping +3 位作者 DONG Wenxu HU Chunsheng Kiril MANEVSKI LI Xiaoxin 《土壤圈:英文版》 SCIE CAS CSCD 2019年第4期516-526,共11页
Denitrification in subsoil(to a depth of 12 m) is an important mechanism to reduce nitrate(NO3^-) leaching into groundwater.However, regulating mechanisms of subsoil denitrification, especially those in the deep subso... Denitrification in subsoil(to a depth of 12 m) is an important mechanism to reduce nitrate(NO3^-) leaching into groundwater.However, regulating mechanisms of subsoil denitrification, especially those in the deep subsoil beneath the crop root zone, have not been well documented. In this study, soil columns of 0–12 m depth were collected from intensively farmed fields in the North China Plain. The fields had received long-term nitrogen(N) fertilizer inputs at 0(N0), 200(N200) and 600(N600) kg N ha^-1 year^-1. Main soil properties related to denitrification, i.e., soil water content, NO3^-, dissolved organic carbon(DOC), soil organic carbon(SOC),pH, denitrifying enzyme activity(DEA), and anaerobic denitrification rate(ADR), were determined. Statistical comparisons among the treatments were performed. The results showed that NO3^- was more heavily accumulated in the entire soil profile of the N600 treatment, compared to the N0 and N200 treatments. The SOC, DOC, and ADR decreased with increasing soil depth in all treatments,whereas considerable DEA was observed throughout the subsoil. The long-term fertilizer rates affected ADR only in the upper 4 m soil layers. The ADRs in the N200 and N600 treatments were significantly correlated with DOC. Multiple regression analysis indicated that DOC rather than DEA was the key factor regulating denitrification beneath the root zone. Additional research is required to determine if carbon addition into subsoil can be a promising approach to enhance NO3^- denitrification in the subsoil and consequently to mitigate groundwater NO3^- contamination in the intensive farmlands. 展开更多
关键词 denitrifying enzyme activity dissolved ORGANIC CARBON NITRATE leaching soil ORGANIC CARBON SUBSOIL DENITRIFICATION
水稻秸秆还田年限对稻麦轮作田土壤碳氮固存的影响 预览 被引量：1
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作者 崔思远 朱新开 +3 位作者 张莀茜 曹光乔 陈新华 沈有柏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期115-121,共7页
为明确连续秸秆还田对农田土壤碳氮固存的影响,该文于扬州大学试验场展开研究。田间试验布置于2010年,设置秸秆不还田(NR),秸秆还田1a(SR1),秸秆还田2a(SR2),秸秆还田3a(SR3),秸秆还田4a(SR4),秸秆还田5a(SR5),秸秆还田6a(SR6),秸秆还田... 为明确连续秸秆还田对农田土壤碳氮固存的影响,该文于扬州大学试验场展开研究。田间试验布置于2010年,设置秸秆不还田(NR),秸秆还田1a(SR1),秸秆还田2a(SR2),秸秆还田3a(SR3),秸秆还田4a(SR4),秸秆还田5a(SR5),秸秆还田6a(SR6),秸秆还田7a(SR7),秸秆还田8a(SR8)9个处理。于2018年小麦收获后取样,测定分析了土壤容重、有机碳和全氮含量,计算碳氮比、层化率、土壤有机碳和全氮储量(等质量法)。结果表明,随着秸秆还田年限的增加,各土层有机碳和全氮含量逐渐提高,但增幅逐渐减小。0~5cm土层土壤碳氮比在短期内(≤3a)随着秸秆还田年限增加而显著提高,但是对其他土层和年限的无显著影响。随着秸秆还田年限增加,表层0~5cm与其他层次有机碳和碳氮比层化率先增长后下降,全氮层化率则先下降后上升。秸秆还田处理0~20cm土壤有机碳和全氮储量分别较NR提高6.23%~27.85%和6.04%~25.66%,各土层碳氮储量均随着秸秆还田年限的增加而提高,但是当还田年限>6a其增幅明显降低。综上所述,秸秆还田具有良好的碳氮固存效应,但是当秸秆还田年限>6a,土壤碳氮固存量的增幅明显降低,可适当减少还田量。 展开更多
关键词 土壤 有机碳 氮 碳氮比 层化率 有机碳储量 全氮储量
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邯郸市PM2.5中碳组分的浓度、来源及其变化
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作者 纪尚平 王丽涛 +7 位作者 赵乐 齐孟姚 鲁晓晗 王雨 刘振通 谭静瑶 刘营营 杜超 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期2873-2880,共8页
为明确邯郸市PM2.5中碳组分污染浓度、来源和近年来的变化,分别于2015和2017年1、4、7、10月在河北工程大学能环实验楼4层采集PM2.5样品,采用热/光碳分析仪测定了样品中8种碳组分含量,并计算得到有机碳(OC)、元素碳(EC)、Char-EC和Soot... 为明确邯郸市PM2.5中碳组分污染浓度、来源和近年来的变化,分别于2015和2017年1、4、7、10月在河北工程大学能环实验楼4层采集PM2.5样品,采用热/光碳分析仪测定了样品中8种碳组分含量,并计算得到有机碳(OC)、元素碳(EC)、Char-EC和Soot-EC含量.结果表明,2017年PM2.5中碳组分浓度较2015年下降约15%,质量分数下降约17%,季节变化均表现为冬高夏低的特点;2017年SOC浓度和SOC/PM2.5、SOC/OC比值均低于2015年,SOC浓度和SOC/PM2.5比值下降约36%,季节分布特征相似(秋冬高、春夏低).两年除夏季外,其余季节OC、EC相关系数均高于0.7,表明存在共同来源;2017年OC、OC1与EC相关性高于2015年,此外,两年中EC1~EC3、Char-EC和Soot-EC与各组分相关系数差异较大;两年中Char-EC与OC、EC的相关性(r=0.5~1.0)明显高于Soot-EC与OC、EC的相关性(r=0.1~0.6),这主要与二者形成机理有关.碳组分之间的关系和主成分分析结果表明,燃煤、生物质燃烧和柴油车尾气的混合源是2015年碳质组分的主要来源,而2017年则来源于燃煤和机动车尾气排放. 展开更多
关键词 碳组分 PM2.5 有机碳 元素碳 邯郸市
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