| 华北平原典型农田氮素与水分循环 |
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| 引用本文： | 裴宏伟,沈彦俊,刘昌明.华北平原典型农田氮素与水分循环[J].应用生态学报,2015(1):283-296. |
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| 作者姓名： | 裴宏伟 沈彦俊 刘昌明 |
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| 作者单位： | 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心农业水资源重点实验室;中国科学院大学 |
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| 基金项目： | 中国科学院知识创新前沿领域项目(KSCX2-EW-J5);国家留学基金项目(201204910291)资助 |
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| 摘 要： | 华北平原近几十年的粮食生产伴随着强烈的地下水开采和化肥投入.高强度的农业活动改变了农田生态系统原有的物质循环和能量过程,同时给地区水土资源乃至粮食安全带来潜在的风险.本文通过对近20年有关华北平原冬小麦-夏玉米典型农田氮素循环、水分循环研究的分析,并结合气象数据及田间试验观测结果,综合计算得到该一年两熟轮作农田生态系统氮水循环的主要通量.在氮素循环方面,华北平原小麦-玉米轮作体系农田每年经由化肥施入的氮素约为523 kg N·hm-2,有机肥施入74 kg N·hm-2,大气沉降23 kg N·hm-2,灌溉水带入12 kg N·hm-2,共632 kg N·hm-2;在主要的氮素输出项中,作物吸收289kg N·hm-2,土壤残留77 kg N·hm-2,淋失到根区外104 kg N·hm-2,氨挥发52 kg N·hm-2,硝化-反硝化过程损失10 kg N·hm-2,共计532 kg N·hm-2.由于各研究案例本身以及综合分析时纳入的不确定性,致使氮素收支并不平衡.在水分循环方面,年平均降水量557 mm,灌溉量340 mm,蒸散约762 mm,根区向下的入渗量约135 mm.鉴于氮水平衡过程的不确定性,应尽快开展多学科并举的大型农田氮水耦合试验研究,揭示氮素与水分在土壤-植物-大气系统的运移转化规律,以及两者相互影响制约的机制和特定生理化学过程的临界点/阈值的确定,以实现水土资源的可持续利用.
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| 关 键 词： | 华北平原 农田 小麦玉米轮作系统 氮素循环 灌溉 水循环 |
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