黑土坡耕地有机碳及其组分累积-损耗格局对耕作侵蚀与水蚀的响应

耕作与水蚀是黑土区坡耕地碳库退化的主导因素,为进一步探究土壤有机碳(SOC)及其组分对不同侵蚀驱动力(耕作、水力)的响应格局,基于该区耕作侵蚀与水蚀模型,在定量表达耕作侵蚀-沉积量与水蚀量的基础上,利用地统计学的方法,分析了东北黑土区典型漫岗地形坡面尺度SOC及其3种组分的空间分布特征.结果表明: 耕作侵蚀与沉积速率分别表现为坡上>坡下>坡中>坡脚和坡脚>坡下>坡中>坡上;水蚀速率表现为坡下>坡脚>坡中>坡上;坡下陡坡位置耕作侵蚀与水蚀协同引起严重的土壤流失.虽然耕作侵蚀速率(0.02～7.02 t·hm^-2·a^-1)远小于水蚀速率(5.96～101.17 t·hm^-2·a^-1),但耕作侵蚀在全坡面范围均可对SOC产生不同程度的影响,而水蚀则主要在坡下径流汇集区显著影响SOC的累积-损耗.受水蚀与耕作侵蚀-沉积作用影响,SOC、颗粒有机碳、水溶性有机碳在侵蚀点含量低于沉积点,而微生物生物量碳变化趋势相反;耕作侵蚀通过影响颗粒有机碳参与SOC的积累-损耗过程.     

黄土高原不同土壤质地农田土壤碳、氮、磷及团聚体分布特征

结合野外观测和室内分析,研究了黄土高原不同土壤质地农田土壤碳、氮、磷含量及其生态计量学特征,以及土壤团聚体分布状况,以揭示土壤质地对区域农田土壤肥力的影响,以及土壤团聚体对肥力的调控作用.结果表明: 黄土高原农田土壤大团聚体含量、主要养分含量及其生态计量比值均随土壤质地由细变粗(壤质黏土→黏壤土→砂质壤土)逐渐降低;土壤pH值和微团聚体含量则呈现出相反的变化趋势. 随土壤黏粒含量增加,大团聚体含量、有机碳、全氮和全磷含量,以及C/P和N/P显著增加,土壤pH和微团聚体含量显著降低. 土壤有机碳、全氮和全磷含量,以及C/P和N/P随大团聚体含量的增加显著增加.表明区域尺度上农田土壤肥力状况取决于土壤质地,并受土壤大团聚体的调节.     

亚热带几种典型稻田与旱作土壤中外源输入秸秆的分解与转化差异

选取亚热带四种典型母质(花岗岩风化物、第四纪红色粘土、板页岩风化物、近代河流沉积物)发育的稻田土壤,以毗邻的旱作土壤为对比,通过室内模拟培养试验研究45%田间持水量(WHC)条件下稻田和旱作土壤中外源输入秸秆矿化和转化的特征与差异。结果表明:在180 d的培养期内,所选4种稻田土壤中外源输入秸秆的累积矿化率(18%—21%)均显著低于对应的旱作土壤(21%—28%),外源秸秆的输入对土壤原有有机碳矿化的激发效应也是以稻田土壤(5%—30%)明显低于对应的旱作土壤(17%—65%)。外源秸秆在土壤中的分解产物主要向颗粒有机碳(POC)和铁铝结合态有机碳(Fe/Al-OC)分配,分配比例分别为9%—21%和12%—24%,其次为腐殖质碳(HMC)(11%—15%),而向微生物生物量碳(MBC)和溶解性有机碳(DOC)分配的比例极小,分别仅为2%—7%和0.1%-0.7%。与旱作土壤相比,稻田土壤中外源秸秆的分解产物向POC、Fe/Al-OC和MBC分配的比例较高,分别为15%—21%、17%—24%和6%—7%,而旱作土壤为9%—17%、13%—18%和2%—4%。此外,外源秸秆分解产物向2000—250μm水稳性粗团聚体分配的比例也以稻田土壤(10%—13%)高于旱作土壤(6%—7%),其它粒径中稻田与对应的旱作土壤之间并无显著差异。本研究结果说明,稻田土壤中外源输入秸秆的矿化率低于旱作土壤的现象在不同母质类型的土壤中可能普遍存在,这可能与稻田土壤中外源秸秆分解产物受水稳性团聚体的物理保护、与氧化铁铝的化学键合以及向有机碳稳定组分的分配作用较强有关,从而贡献于稻田土壤较高的有机碳积累。     

森林转换对地表径流可溶性有机碳输出浓度和通量的影响

米槠次生林转换成米槠人工幼林和米槠人工促进天然更新幼林(以下简称"人促幼林")后,以这三种森林类型为研究对象,连续监测每次降雨后地表径流量及径流水中可溶性有机碳(DOC)的含量及通量,比较不同森林类型观测结果的差异,并分析降雨对实验结果的影响。结果表明:米槠人工幼林单次产流量是米槠次生林的1.5—19.0倍,观测期间总径流量为5.9倍;米槠人促幼林单次径流量和总径流量均与米槠次生林无显著差异(P0.05)。观测期间米槠次生林、人工幼林、人促幼林径流水DOC浓度值范围为5.9—18.4 mg/L,4.3—13.5 mg/L和3.2—9.9 mg/L,米槠次生林径流水浓度均值(12.6 mg/L)分别是米槠人促幼林(7.6 mg/L)和米槠人工幼林(5.3 mg/L)的1.6和2.4倍。回归分析表明,径流水中DOC浓度与降雨前土壤含水率呈显著相关;降雨前土壤含水率20.8%是一个临界值,含水率低于20.8%时,径流水DOC浓度与降雨前含水率呈显著正相关(P0.05);高于20.8%时,径流水DOC浓度与降雨前土壤含水率呈显著负相关(P0.05)。米槠人工幼林地表径流DOC输出通量是米槠次生林的0.7—5.4倍,观测期间总输出通量为2.1倍;米槠人促林DOC单次通量和观测期间总通量均与米槠次生林差异不显著(P0.05)。三种森林类型DOC输出通量均与降雨量呈显著相关(P0.05)。可见,米槠次生林转变成米槠人工幼林后DOC输出浓度降低,但径流量显著增加,导致DOC输出通量增加;而转变成米槠人促幼林后DOC输出浓度也降低,但径流量并未增加,因而并未增加DOC输出通量。     

中科院举办生物质炼制产业技术情报专场发布会

<正>中国科学院过程工程研究所和中国科学院文献情报中心近期联合举办生物质炼制产业技术情报专场发布会,来自地方政府科技主管部门、行业协会、产业园区、工业企业及科技服务机构代表等近百人参加了本次发布会。情报分析专家基于对国内外相关技术的专利情报分析,发布了蒸汽爆破、固态发酵以及纤维素丁醇三项技术的国内外研究重点、发展趋势及其产业化应用情况,过程工程所生物质炼制工程课题组对发布的技术内容进行了解读。     

转基因传播障碍中的文化因素辨析

近年来,转基因技术与产品在中国的传播遭遇了一定障碍.科学界和相关政府部门往往从科学知识的普及角度克服这些障碍.但实际上,转基因传播障碍的背后有着更为隐蔽的反智的社会态度及对传统农业的迷恋心理,三个因素都与中国传统直观外推思维方式有关.转基因传播所面临的实际是构造自然观与有机自然观之间的冲突.对有机自然观的误读与当前弥漫的反智主义关系密切,转基因带有“高科技”的突出特征,恰恰容易成为反智主义攻击的对象.在有机自然观和“反智”传统的影响下,社会上对传统农业的迷恋有着相当的市场.在此情况下,转基因技术要克服传播障碍,必须重构环境,除了以经济动力继续推动传播工作外,也要让技术发展与人们普遍接受的自然观相结合.     

有机稻田内不同生态措施对褐稻虱种群的控制作用

应用害虫生态控制理论和方法,以抗性品种、施用有机肥、种植对天敌具有助迁或保护作用的植物为基础,将稻田放鸭、薇甘菊(MikaniamicranthaKunth)乙醇提取物、现代苦楝油(MeliaazedarachL.)等各项生态措施,科学、合理地组配成褐稻虱Nilaparvatalugens(Stl)种群生态控制系统,研究其对褐稻虱种群的控制作用。结果表明稻田放鸭对褐稻虱若虫具有60.92%的控制效果,现代苦楝油200倍对褐稻虱种群的作用优于薇甘菊乙醇提取物1gDW·100mL-1,不同生态措施组合对褐稻虱自然种群的控制作用显著,但其联合作用效果与组合组分不成正比例增长。所组建的生态措施组合可将褐稻虱种群数量降至经济阈值以下,完全可达到持续控制褐稻虱种群的目的。     

有机配体对稀土元素在小麦体内积累和分异的影响

采用营养液培养和添加外源混合稀土等方法,研究了有机配体柠檬酸、EDTA和DTPA对稀土元素在小麦的根和叶中积累与分异的影响。结果表明,低浓度有机配体对小麦根和叶中的稀土元素,尤其是轻稀土元素的积累有轻微的促进作用,随浓度的升高则表现出显著的降低作用。有机配体对重稀土的作用比轻稀土强,使根和叶中稀土元素的分布曲线向重稀土相对亏缺的方向发展。3种配体对轻、重稀土分异的作用强度为:EDTA>DTPA>柠檬酸。通过VM INTEQ计算表明,在EDTA和DTPA作用下小麦叶中稀土元素的积累与轻、重稀土的分异主要由溶液中呈自由离子态稀土元素的含量和组成控制;柠檬酸作用下小麦叶中稀土元素的变化与自由离子态稀土的含量和组成关系较弱,推测REE-柠檬酸络合物可被小麦直接吸收并运转到小麦的叶中。     

土壤活性有机质及其与土壤质量的关系

活性有机质是土壤的重要组成部分 ,主要包括溶解性有机碳、微生物生物量、轻组有机质。它在土壤中具有重要作用 :(1)可以表征土壤物质循环特征、评价土壤质量 ,可以作为土壤潜在生产力以及由土壤管理措施引起土壤有机质变化的早期指标 ;(2 )在养分周转中起重要作用 ,是植物的养分库 ,可以提供植物所需要的养分如氮、磷、硫等 ;(3)能稳定土壤结构 ,对维持团粒结构稳定性有重要作用。从土壤养分、土壤物理、化学性质方面讨论了活性有机质与土壤质量的关系。土壤中的溶解性有机碳、微生物生物量碳氮含量与土壤有机碳、全氮和碱解氮等物质的含量呈正相关。活性有机质受土壤质地、含水量、温度等因素影响 ,与土壤酸碱度、阳离子交换量等也有关。土壤微生物生物量碳和微生物量 C/有机碳比与土壤粘粒、粉粒含量呈正相关、与砂粒含量呈负相关     

太湖典型草、藻型湖区紫外辐射的衰减及影响因素分析

2004年4月通过野外原位观测和实验室测定相结合的方法对东太湖和梅梁湾典型草、藻型湖区紫外辐射光谱衰减及影响因素进行了研究。结果表明,320nm(UV-B)、380nm(UV-A)的衰减系数在6.33~19.59m-1、3.41~13.64m-1间变化,对应的1%表面光强穿透深度分别为0.24~0.73m、0.35~1.35m,到达湖面的99%UV-B辐射在0.5m左右表层水就衰减完毕,东太湖和梅梁湾紫外辐射衰减系数存在明显的湖区差异;溶解性有机碳(DOC)的浓度在6.60~17.17mg/L间变化,其均值为(9.99±2.48)mg/L;375nm波长处CDOM吸收系数为1.78~6.25m-1,均值为(3.70±1.10)m-1;在短波部分CDOM吸收与DOC浓度存在显著性相关,相关性大致随波长降低而增加,320nm处的线性关系式:ad320=0.885DOC 2.182;紫外辐射衰减主要受制于水体中的CDOM浓度,衰减系数与DOC浓度、CDOM吸收系数存在显著性相关,340nm处的关系式分别为:Kd340=0.82 1.05DOC、Kd340=1.98 1.49ad340。在太湖紫外辐射衰减还要受悬浮物和叶绿素a浓度的影响,衰减系数与DOC、叶绿素a和悬浮物浓度多元回归的结果明显要高于单独与DOC浓度或CDOM吸收系数的回归结果。