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含钙添加剂处理下不同秸秆腐解产物可溶性有机质三维荧光特征变化 被引量:1
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作者 夏明明 刘佳 +6 位作者 吴萌 樊剑波 刘晓利 陈玲 马昕伶 李忠佩 刘明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期118-124,共7页
秸秆是优质的有机资源,研究含钙添加剂种类及添加量对不同秸秆腐解产物可溶性有机物(DOM)组成性质差异,可为秸秆高效腐熟利用提供理论依据和技术参考。以花生秸秆和水稻秸秆为供试物料,通过添加不同含钙添加剂草酸钙(CaC_(2)O_(4))和氢... 秸秆是优质的有机资源,研究含钙添加剂种类及添加量对不同秸秆腐解产物可溶性有机物(DOM)组成性质差异,可为秸秆高效腐熟利用提供理论依据和技术参考。以花生秸秆和水稻秸秆为供试物料,通过添加不同含钙添加剂草酸钙(CaC_(2)O_(4))和氢氧化钙[Ca(OH)_(2)]及不同添加量(4%、 8%),进行秸秆腐解试验。测定腐解产物养分含量,并利用三维荧光光谱(3DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物DOM的化学组成变化特征。结果表明:(1)总体上,草酸钙处理的秸秆腐解物总碳含量显著大于氢氧化钙处理;高量添加剂处理的秸秆腐解产物总碳含量小于低量处理;花生秸秆腐解产物的总氮、总磷和总钾高于水稻秸秆腐解产物。(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类胡敏酸(C1)、类胡敏酸(C2)和类色氨酸(C3)三种荧光组分;不同添加剂类型、添加量和不同秸秆类型对腐解产物DOM荧光组分的影响较为复杂,没有明显规律,但是总体上氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的C1和C2组分比例大于草酸钙处理,而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM的C3组分比例显著高于氢氧化钙处理;秸秆腐解产物DOM中组分C1、 C2与组分C3呈显著负相关;组分C2含量与总碳含量呈显著负相关。(3)氢氧化钙处理的秸秆腐解产物DOM的腐殖化指数(HIX)明显高于草酸钙处理,而草酸钙处理的秸秆腐解产物DOM生物源指数(BIX)明显高于氢氧化钙处理;高量草酸钙处理秸秆腐解产物DOM主要来自于微生物的转化,而其他处理DOM来自于微生物转化和陆生植物;不同添加量处理下秸秆腐解产物DOM的荧光指数没有明显变化规律;花生秸秆腐解产物DOM的HIX、 BIX和荧光指数(McKnight index)均高于水稻秸秆;秸秆腐解产物DOM中McKnight和HIX呈显著负相关,和BIX间呈极显著正相关,而秸秆腐解产物DOM中BIX和总碳含量呈显著正相关。上述结果表明,氢氧化钙可以促进秸秆腐解以及腐解产物的腐殖化,其中高量氢氧化钙处理的花生秸秆效果较好。 展开更多
关键词 含钙添加剂 秸秆 可溶性有机物 三维荧光 平行因子分析
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腐殖酸对花生连作地土壤真菌群落结构的影响 被引量:2
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作者 魏世平 吴萌 +5 位作者 李朋发 刘佳 李桂龙 刘凯 刘明 李忠佩 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期846-856,共11页
土传病害的绿色防控是当前农业、生态和环境领域中为建立资源节约型、环境友好型病虫害可持续治理技术体系的重要组成部分。将来自藓类泥炭和风化煤的腐殖酸添加至两个花生种植年限的土壤中(1年和6年),进行室内恒温培养。对土壤真菌进... 土传病害的绿色防控是当前农业、生态和环境领域中为建立资源节约型、环境友好型病虫害可持续治理技术体系的重要组成部分。将来自藓类泥炭和风化煤的腐殖酸添加至两个花生种植年限的土壤中(1年和6年),进行室内恒温培养。对土壤真菌进行内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)测序,运用非参数多因素方差分析(PerMANOVA)、相关性分析等方法阐释腐殖酸对土壤真菌群落的影响。结果表明:腐殖酸的添加显著影响了培养94 d以后的土壤真菌群落结构,而添加量对4个培养时间点的土壤真菌群落结构均可产生显著影响;同时腐殖酸显著改变了部分真菌属的相对丰度。腐殖酸对土壤真菌功能的影响,主要表现为显著改变了土壤中真菌功能营养型的组成。其中,随着腐殖酸添加量的增加,土壤植物病原菌的相对丰度均显著降低;相关性分析表明腐殖酸添加量与致病菌镰刀属(Fusarium spp.)和丝核菌属(Rhizoctonia spp.)的相对丰度呈显著负相关,而与拮抗菌青霉属(Penicillium spp.)的相对丰度呈显著正相关。本研究表明,特定腐殖酸在适当添加量下可显著改变花生地的土壤真菌群落结构和功能营养型组成,尤其是降低了土壤中植物病原菌的相对丰度,但影响程度因花生种植年限的长短而异。本研究结果为腐殖酸生态功能应用拓展提供了理论依据,为土传病害绿色防控技术的研发提供新的视角。 展开更多
关键词 腐殖酸 土壤真菌群落 Illumina测序 植物病原菌 种植年限
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钙盐对秸秆腐解过程及产物可溶性有机质三维荧光光谱特征的影响 被引量:1
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作者 仇存璞 唐晓雪 +8 位作者 文喜贤 马昕伶 夏明明 李忠佩 吴萌 李桂龙 刘凯 刘凯丽 刘明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2301-2307,共7页
秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考。以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3),CaC... 秸秆是重要的有机资源,研究不同钙盐对秸秆腐解过程的影响及腐解产物性质差异,为有机物料高效利用、高质腐熟提供理论依据和技术参考。以水稻秸秆为供试物料,通过添加不同类型钙盐(不添加(CK),添加CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3),CaCl_(2),CaSO_(4)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)),进行室内秸秆腐解试验,测定不同腐解时期(30,60和180 d)各处理秸秆的腐解速率及腐解产物化学性质变化,利用三维荧光光谱(3DEEM)技术和平行因子方法(PARAFAC)探究秸秆腐解产物可溶性有机质(DOM)的化学组成变化特征。结果表明:(1)较对照而言,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaSO_(4)处理秸秆碳的转化率中分别增加了25.6%,44.1%,33.6%和29.7%,在CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理分别减小了76.8%和17.5%;CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理显著增加腐解产物pH;CaCl_(2)和Ca(H_(2)PO_(4))_(2)处理显著增加腐解产物的电导率(EC);在各腐解时期,CaC_(2)O_(4)和Ca(OH)_(2)处理腐殖质相对含量分别高于对照3.4%~20.9%和2.3%~25.3%。(2)通过3DEEM-PARAFAC方法分析腐解产物DOM组成,共识别出类色氨酸(C1)、类富里酸(C2)和类胡敏酸(C3)三种荧光组分;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理类胡敏酸/类富里酸比值(H/F)高于CK处理,增加了腐解产物的复杂程度;Ca(OH)_(2),CaCO_(3)和CaC_(2)O_(4)处理腐解产物DOM的腐殖化(HIX)指数略高于CK处理,Ca(H_(2)PO_(4))_(2),CaSO_(4)和CaCl_(2)处理的HIX指数显著低于CK处理。(3)相关性分析表明,pH和EC是添加钙盐后影响秸秆腐解的主控因子,秸秆腐解产物腐殖化程度与pH正相关,与EC负相关。综上所述,CaC_(2)O_(4),Ca(OH)_(2)和CaCO_(3)处理可以促进秸秆的腐殖化进程,提高腐解产物品质,Ca(H_(2)PO_(4))_(2)和CaCl_(2)起相反作用,另外pH和EC为影响秸秆腐殖化的主控因子。该研究可为选择合适的钙盐添加剂从而促进秸秆腐解、提高秸秆腐解产物品质提供科学参考。 展开更多
关键词 钙盐 秸秆腐解产物 可溶性有机质 三维荧光光谱 平行因子分析
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红壤水稻土肥力性状的演变特征 被引量:38
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作者 李忠佩 李德成 +3 位作者 张桃林 陈碧云 尹瑞玲 施亚琴 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期870-878,共9页
大田条件下 ,通过选点采样分析 ,研究了不同利用年限红壤水稻土的物理、化学和生物学性质的动态变化特征。荒地红壤水耕利用后 ,土壤颗粒组成呈现规律性变化 ,粘粒 (<0 0 0 2mm)含量从荒地红壤的 3 9%下降到 80a稻田土壤的 1 7% ,... 大田条件下 ,通过选点采样分析 ,研究了不同利用年限红壤水稻土的物理、化学和生物学性质的动态变化特征。荒地红壤水耕利用后 ,土壤颗粒组成呈现规律性变化 ,粘粒 (<0 0 0 2mm)含量从荒地红壤的 3 9%下降到 80a稻田土壤的 1 7% ,而粉砂 (0 0 2~ 0 0 0 2mm)含量升高。土壤pH一般增加 0 5~ 1个单位 ;0~ 1 0cm土壤有机碳和全氮含量从荒地红壤的 4 5 8gkg- 1和 0 3 9gkg- 1增加到 3 0a红壤稻田的1 9 6gkg- 1和 1 62gkg- 1,其后 ,即使利用时间长达 80a ,土壤有机碳和全氮含量并没有显著差异 ;土壤全磷含量 ,经 3a水耕利用后可从荒地红壤的 0 5gkg- 1提高到 1 3gkg- 1,表明通过施肥可使红壤磷素快速积累 ;而在水耕利用过程中 ,红壤稻田土壤的钾素含量呈下降趋势 ,经 80a利用的红壤稻田 ,0~ 1 0cm土壤钾素含量仅为荒地红壤的 80 % ;全铁和游离铁的含量也呈下降趋势。随着水耕熟化过程 ,细菌数量和脲酶活性也明显升高。不同利用年限红壤稻田土壤的各项性状指标的变化结果还表明 ,荒地红壤水耕利用后要达到高度熟化的稻田土壤肥力水平 ,需要经过 3 展开更多
关键词 红壤 水稻土 肥力性状 演变特征 采样分析 物理性质 化学性质 生物学性质
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红壤稻田土壤有机质的积累过程特征分析 被引量:97
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作者 李忠佩 张桃林 +2 位作者 陈碧云 尹瑞龄 施亚琴 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期344-352,共9页
通过田间采样分析 ,研究了不同利用年限红壤稻田土壤有机质含量的变化及其过程和机理 ,确定达到平衡状态时红壤稻田土壤的有机碳含量水平。结果表明 ,在水耕条件下 ,土壤有机碳和全氮的积累过程可大致分为快速增长和趋于稳定阶段 ,水耕... 通过田间采样分析 ,研究了不同利用年限红壤稻田土壤有机质含量的变化及其过程和机理 ,确定达到平衡状态时红壤稻田土壤的有机碳含量水平。结果表明 ,在水耕条件下 ,土壤有机碳和全氮的积累过程可大致分为快速增长和趋于稳定阶段 ,水耕利用 30年 ,0~ 2 0cm土壤有机碳含量达到 2 0gkg- 1,全氮含量 1 6gkg- 1,随后 ,即使利用年限长达 80年 ,土壤有机碳和全氮含量变化趋于稳定 ,没有显著提高。 2 0天的培养期内 ,不同利用年限红壤稻田 0~ 1 0cm土层有机碳和有机氮的矿化率分别为 2 2 %~3 3%和 2 8%~ 6 7% ;总体来说 ,有机碳、氮的矿化率随红壤水稻土的熟化过程而升高。随着利用年限的增加 ,微生物生物量碳一直保持增加的趋势 ,而微生物生物量氮在利用 30年后其增加趋势明显趋缓 ;利用30年的红壤稻田 ,0~ 1 0cm土壤微生物生物量C、N为 332 8mgkg- 1和 2 3 85mgkg- 1,比利用 3年分别高1 1 1 %和 4 7%。与利用 3年的红壤稻田相比 ,利用 30年后细菌数量增加了 1 1倍 ( 0~ 1 0cm)和 3 8倍 ( 1 0~2 0cm) ,利用 80年后更显著地增加了 1 9倍 ( 0~ 1 0cm)和 1 2倍 ( 1 0~ 2 0cm) ;真菌的数量也呈上升的趋势 ,但在 30年利用后基本趋于稳定 ;此外 ,细菌的群落从荒草地的 4个种到 30~ 展开更多
关键词 红壤稻田 土壤 有机质 积累过程
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可溶性有机碳的含量动态及其与土壤有机碳矿化的关系 被引量:283
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作者 李忠佩 张桃林 陈碧云 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期544-552,共9页
采用我国东部地区的黑土、潮土、黄泥土和红壤水稻土 ,通过室内分析和培育试验 ,研究了不同水分条件下可溶性有机碳含量及土壤有机碳矿化量的动态变化 ,分析了淹水导致可溶性有机碳含量的变化程度及其对土壤有机碳矿化量的可能影响。结... 采用我国东部地区的黑土、潮土、黄泥土和红壤水稻土 ,通过室内分析和培育试验 ,研究了不同水分条件下可溶性有机碳含量及土壤有机碳矿化量的动态变化 ,分析了淹水导致可溶性有机碳含量的变化程度及其对土壤有机碳矿化量的可能影响。结果表明 ,可溶性有机碳含量与水土比呈直线相关关系 ,累计提取量随浸提时间增加 ,单次提取量随提取次数降低。在 8周的培养期内 ,淹水处理的可溶性有机碳含量均显著高于好气处理 ,黄泥土一号高 4 6 %~ 117% (p <0 0 5 ) ,黄泥土二号高 112 %~ 2 85 % (p <0 0 0 1) ,潴育黄泥田高 2 1%~ 73% (p <0 0 5 )。在培养的前 3周 (黄泥土一号 )或前 4周 (黄泥土二号 ) ,不同水分处理的日均土壤有机碳矿化量有极显著差异 (p <0 0 1) ,其后 ,差异不显著 ;但在整个培养过程中 ,淹水处理的累计土壤有机碳矿化量均极显著高于好气处理 (p <0 0 1)。培养过程中 ,土壤有机碳的矿化速率动态与可溶性有机碳含量的变化趋势相一致 ,特别是黄泥土二号 ,可溶性有机碳含量与土壤有机碳日均矿化量达到极显著的相关关系 (好气相关系数 0 94 2 ,淹水相关系数 0 975 )。结果还表明 ,两种黄泥土有机碳矿化量 (包括日均矿化量和累计矿化量 )的差异并不与全土有机碳含量相关 ,而主要是其可溶性? 展开更多
关键词 可溶性有机碳 含量 动态变化 土壤有机碳 矿化
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中国东部主要农田土壤有机碳库的平衡与趋势分析 被引量:77
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作者 李忠佩 林心雄 车玉萍 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第3期351-360,共10页
根据田间测定的有机物料腐殖化系数和土壤有机碳矿化量结果 ,以及统计测算的有机物质进入量 ,分析了中国东部主要农业区农田土壤有机碳库的平衡状况 ,并对其作为大气CO2 的源汇功能进行了初步评价。结果表明 ,各农业区农田土壤中有机物... 根据田间测定的有机物料腐殖化系数和土壤有机碳矿化量结果 ,以及统计测算的有机物质进入量 ,分析了中国东部主要农业区农田土壤有机碳库的平衡状况 ,并对其作为大气CO2 的源汇功能进行了初步评价。结果表明 ,各农业区农田土壤中有机物料腐殖化系数的变化趋势为 :松嫩平原 (作物秸秆 0 3 7,作物根 0 47,绿肥 0 2 6 ,粪肥 0 5 4 ) >红壤丘陵区(相应值为 0 2 8,0 45 ,0 2 5 ,0 42 ) >下辽河平原 (相应值 0 3 5 ,0 3 9,0 2 2 ,0 3 3 ) >黄淮海平原(相应值 0 2 5 ,0 3 2 ,0 1 8,0 2 7)。各区间的腐殖化系数并不随气候而呈规律性变异 ,而主要是环境因子综合作用的结果 ,特别是土壤性质有显著影响。现实有机物质进入量条件下 ,各农业区农田土壤有机碳年形成量分别为 :松嫩平原 5 3 8 0kghm- 2 ,下辽河平原 6 79 7kghm- 2 ,黄淮海平原 76 0 7kghm- 2 ,红壤丘陵区 1 0 5 9 7kghm- 2 ;农田土壤有机碳年矿化量分别为 :松嫩平原 90 5 3kghm- 2 ,下辽河平原 72 3 5kghm- 2 ,黄淮海平原 72 3 1kghm- 2 ,红壤丘陵区 782 9kghm- 2 。因此 ,松嫩平原黑土的有机碳库处于亏缺状态 ,土壤有机碳含量还将下降 ,并向大气释放CO2 ;红壤水稻土的有机碳库处于盈余状态 ,土壤有机碳含量还将不断提高 。 展开更多
关键词 中国东部 农田土壤有机碳库 平衡 趋势分析
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不同利用方式下土壤有机碳转化及微生物群落功能多样性变化 被引量:124
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作者 李忠佩 吴晓晨 陈碧云 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1712-1721,共10页
【目的】研究亚热带地区不同土地利用方式下土壤生物和生物化学性状的变化特点,为制订合理的耕作施肥管理措施提供科学参考。【方法】选择亚热带地区的一个小流域,通过田间采样分析,比较了不同土地利用方式下土壤有机碳和养分含量、土... 【目的】研究亚热带地区不同土地利用方式下土壤生物和生物化学性状的变化特点,为制订合理的耕作施肥管理措施提供科学参考。【方法】选择亚热带地区的一个小流域,通过田间采样分析,比较了不同土地利用方式下土壤有机碳和养分含量、土壤有机碳矿化以及土壤微生物生物量和微生物群落功能多样性变化。【结果】土壤有机碳、全N含量、土壤微生物生物量碳氮以及土壤的呼吸强度变化均表现为稻田(菜地)>竹林>园(旱)地,0~15cm、15~30cm稻田(菜地)土壤有机碳和全N含量平均比园(旱)地土壤高76.4%、59.8%和80.8%、67.3%,0~15cm稻田土壤的微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度分别是园(旱)地土壤的6.36倍、3.63倍、3.20倍。土壤微生物代谢熵园(旱)地>林地>稻田,稻田土壤的代谢熵仅为园(旱)地土壤的47.7%。培养期间土壤有机碳矿化量和矿化率稻田>竹林>园(旱)地。土壤细菌数量稻田≥园(旱)地>林地,但真菌和放线菌数量在不同利用方式之间并没有显著差异。土壤微生物的平均吸光值和群落功能多样性指数稻田>园(旱)地>林地。研究还揭示,稻田改种蔬菜5a后,由于大量施用磷肥,土壤速效磷含量显著升高,但土壤有机碳和全氮含量没有明显差异;土壤微生物生物量碳、氮和土壤呼吸强度显著下降了53%、41.5%和41.3%,代谢熵升高了23.6%,土壤有机碳的矿化速率也有下降的趋势;土壤细菌和放线菌数量略有升高但差异不显著,真菌数量显著增加,而土壤微生物群落功能多样性指数却显著下降了。【结论】不同土地利用方式下土壤的生物和生物化学性状有显著不同。稻田利用方式下土壤的有机碳和养分含量、以及土壤有机碳转化过程指标和微生物群落功能多样性等均较该区的旱地和林地土壤高。但若在高肥力稻田上继续过量施用化肥,将有可能造成土壤生物性状和生化功能衰减,导致土壤生物质量退化。 展开更多
关键词 利用方式 土壤有机碳转化 微生物群落功能多样性
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红壤丘陵区水土流失过程及综合治理技术 被引量:27
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作者 李忠佩 张桃林 +3 位作者 杨艳生 王兴祥 何园球 曾希柏 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2001年第2期12-17,共6页
根据试验结果 ,分析了红壤丘陵区水土流失和养分损失的过程和动态变化以及在不同耕作轮作措施下的变异特征 ,提出了水土流失区综合治理的技术措施。东南红壤丘陵区水土流失的面积约占土地总面积的 2 1.5 %。水土流失量的年际间差异非常... 根据试验结果 ,分析了红壤丘陵区水土流失和养分损失的过程和动态变化以及在不同耕作轮作措施下的变异特征 ,提出了水土流失区综合治理的技术措施。东南红壤丘陵区水土流失的面积约占土地总面积的 2 1.5 %。水土流失量的年际间差异非常大 ,达 18~ 2 0倍 ,季节间的变化则主要受降雨分布、植被覆盖及人为活动的影响 ,保护性耕作可以明显减少水土流失和养分损失量。采用综合治理技术 ,创造合适的水分和养分条件 ,是快速恢复水土流失区的植被和土壤肥力的有效措施。 展开更多
关键词 红壤丘陵区 水土流失 综合治理技术
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红壤区土壤有机碳的循环和平衡及有机资源利用 被引量:19
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作者 李忠佩 张桃林 林心雄 《长江流域资源与环境》 CAS CSCD 1998年第2期140-147,共8页
根据野外采样分析、调查及田间试验结果,讨论了红壤区土壤有机质含量的变异规律及影响因素,分析了红壤有机碳的循环和平衡状况,初步探讨了红壤有机质含量变化及其与土壤肥力退化的关系,并根据红壤区有机物质资源特点提出合理利用的... 根据野外采样分析、调查及田间试验结果,讨论了红壤区土壤有机质含量的变异规律及影响因素,分析了红壤有机碳的循环和平衡状况,初步探讨了红壤有机质含量变化及其与土壤肥力退化的关系,并根据红壤区有机物质资源特点提出合理利用的途径和措施。红壤区农田土壤有机质的平均含量低于东北黑土平原区、长江中下游平原区和珠江三角洲平原区,而高于黄淮海平原区以及黄土高原区;包括自然因素和人为因素所造成输入土壤的有机物质量的差异,是红壤有机质含量变化的主要原因。红壤中有机物料的腐殖化系数在0.15~0.55之间,物料的化学组成、土壤质地、土壤酸度、土地利用方式、原土有机质含量等是影响腐殖化系数的重要因素,瘠薄红壤中有机物料的腐殖化系数比一般红壤中要高41%;红壤水田有机碳的年矿化率为2.4%~3.2%,有机碳含量越高,矿化率越大;总的来说,红壤耕地,特别是低产水田和旱地的有机碳库处于亏缺状态。退化红壤的有机碳含量大多<8.7g/kg,全剖面有机碳储量仅为熟化旱地红壤的40%左右;其腐殖质组成中HA/FA比值较小,胡敏酸的E4值也较小;退化红壤不仅有机碳含量低,有机碳的循环水平也较低,并且呈现输入量小于分解输出量的特点;由于水土流失,每年? 展开更多
关键词 红壤区 土壤 有机碳 平衡 土壤资源 资源利用
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红壤腐殖质组成变化特点及其与肥力演变的关系 被引量:44
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作者 李忠佩 程励励 林心雄 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期9-15,共7页
本文根据面上采样分析和田间定位试验结果,研究红壤腐殖质组成性质变化特点及其与红壤肥力演变的关系.结果表明,旱地红壤腐殖质的H/F比值主要分布在0.1 ~ 0.4,红壤水稻土主要分布在0.3 ~ 0.7,且有从南到北升高,从东到西降低的变化趋势;... 本文根据面上采样分析和田间定位试验结果,研究红壤腐殖质组成性质变化特点及其与红壤肥力演变的关系.结果表明,旱地红壤腐殖质的H/F比值主要分布在0.1 ~ 0.4,红壤水稻土主要分布在0.3 ~ 0.7,且有从南到北升高,从东到西降低的变化趋势;红壤腐殖质的H/F比值与土壤有机碳含量呈正相关,但在停止外源碳进入8年后,土壤腐殖质的H/F比值和E4值有升高的趋势,侵蚀降低红壤腐殖质的H/F比;土地利用方式的变更由于改变了系统的物质循环状况,对土壤腐殖质的H/F比有明显影响,荒草地和次生林地改为园地,明显提高土壤有机碳含量和腐殖质的H/F比值. 展开更多
关键词 红壤 腐殖质组成 肥力演变 变化特点
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不同轮作措施下瘠薄红壤中碳氮积累特征 被引量:10
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作者 李忠佩 唐永良 +1 位作者 石华 张桃林 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1236-1242,共7页
通过长期田间试验 ,观测不同恢复利用模式下物质循环和瘠薄红壤中有机碳、全氮的积累特征。结果表明 ,不同的恢复利用模式下植物生物量、有机质归还量以及氮素平衡状况都有明显差异。如果林粮轮作处理配合合理施肥 ,可使地上部植物生物... 通过长期田间试验 ,观测不同恢复利用模式下物质循环和瘠薄红壤中有机碳、全氮的积累特征。结果表明 ,不同的恢复利用模式下植物生物量、有机质归还量以及氮素平衡状况都有明显差异。如果林粮轮作处理配合合理施肥 ,可使地上部植物生物量达到纯林处理的 75 %~ 10 0 %水平 ,有机质的归还量相当 ,氮素处于盈余状态 ,系统的稳定性较高 ,作物的生产力不断增加。不同模式利用 11年后 ,纯林处理表层土壤有机碳含量水平达到 14~ 16g·kg-1,全氮含量达到 1g·kg-1以上 ;林粮轮作处理的相应值为 9~ 11g·kg-1和 0 .6~ 0 .9g·kg-1;常规耕作处理为 7g·kg-1以下和 0 .6 g·kg-1以下 ;这分别是目前较高熟化程度、中等肥力、低肥力红壤旱地的含量水平。采用较合理的种植模式和施肥措施 ,瘠薄红壤或低肥力红壤的肥力可在 10年左右时间恢复到中高度熟化水平。因侵蚀造成大量损失可能是旱地红壤的有机碳和全氮含量长期得不到提高的重要原因。瘠薄红壤恢复利用后有机碳的积累量大大增加 ,表明其在固持大气CO2 和减缓全球气候变暖趋势上具有巨大的潜力。 展开更多
关键词 轮作 瘠薄红壤 积累特征
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江西余江县高产水稻土有机碳和养分含量变化 被引量:21
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作者 李忠佩 张桃林 陈碧云 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期324-330,共7页
【目的】研究高产水稻土有机碳和养分含量变化状况,为水稻土的定向培肥和持续利用提供科学参考。【方法】通过田间采样分析并比较第二次土壤普查的背景资料,研究江西省余江县高产水稻土有机碳和养分的含量状况及其近20余年来的变化情况... 【目的】研究高产水稻土有机碳和养分含量变化状况,为水稻土的定向培肥和持续利用提供科学参考。【方法】通过田间采样分析并比较第二次土壤普查的背景资料,研究江西省余江县高产水稻土有机碳和养分的含量状况及其近20余年来的变化情况,并分析其环境意义。【结果】江西省余江县高产水稻土表层0~10cm的有机碳、全氮和速效磷含量分别为(20.2±3.88)g·kg-1、(2.09±0.55)g·kg-1、(42.7±32.7)mg·kg-1,均达到非常丰富的水平。近20余年来土壤有机碳库基本保持稳定、处于平衡状态,但全氮和速效磷含量显著增加,而速效钾含量变化不明显。高产水稻土表层0~10cm的磷固定量和固定率分别为(142.7±41.1)mg·kg-1和(36.2±10.4)%,CEC为(7.93±1.32)cmol·kg-1,并不比一般水稻土和旱地红壤高。这使通过施肥进入土壤的磷活动性增加,以致更易进入水体,可能是区域水体富营养化的主因。【结论】经过长期的耕作培肥,高产水稻土的有机质和速效磷含量均达到非常丰富的水平,有机碳库基本处于平衡状态,但磷的固定量并不高。由于该类型土壤的固钾能力较弱,高产水稻土的速效钾含量并不丰富,应当重视钾库的平衡保持和提高。 展开更多
关键词 江西余江县 高产水稻土 有机碳 养分
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红壤典型区土壤中有机质的分解、积累与分布特征研究进展 被引量:24
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作者 李忠佩 刘明 江春玉 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期220-228,共9页
土壤有机质分解转化是红壤生态系统碳循环的重要环节。自中国科学院红壤生态实验站建站以来,本课题组围绕土壤有机质分解转化的关键科学问题,重点开展了有机物料在土壤中的分解与影响因素、土壤有机质的矿化过程动态、土壤有机质的积累... 土壤有机质分解转化是红壤生态系统碳循环的重要环节。自中国科学院红壤生态实验站建站以来,本课题组围绕土壤有机质分解转化的关键科学问题,重点开展了有机物料在土壤中的分解与影响因素、土壤有机质的矿化过程动态、土壤有机质的积累过程特征、以及红壤水稻土团聚体中有机碳的分布规律等方面的研究。本文回顾了过去所开展的主要研究内容的进展情况,并对今后的研究工作做出了初步展望。 展开更多
关键词 红壤典型区 土壤有机质 分解 转化 进展
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不同提取条件下红壤水稻土溶解有机碳的含量变化 被引量:39
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作者 李忠佩 焦坤 吴大付 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期512-516,共5页
通过室内实验研究了不同提取条件对红壤水稻土溶解有机C量的影响.结果表明,浸提时样品的水分含量越高,溶解有机C量越大,特别是水分含量超过600g/kg时,变化的趋势更明显.水土比也对溶解有机C量有影响,随水土比增大,溶解有机C量升高,水土... 通过室内实验研究了不同提取条件对红壤水稻土溶解有机C量的影响.结果表明,浸提时样品的水分含量越高,溶解有机C量越大,特别是水分含量超过600g/kg时,变化的趋势更明显.水土比也对溶解有机C量有影响,随水土比增大,溶解有机C量升高,水土比>2时,增加的趋势更显著.提取时间的长短对溶解有机C量影响不明显.不同的提取剂种类和浓度对溶解有机C量的影响显著,较高浓度的盐溶液对有机C的溶出作用明显,显著增加溶液中的有机C量.有鉴于此,为使研究结果可以比较,提取的方法应当统一,根据试验结果,认为在进行溶解有机C含量变化研究时,所采取的提取方法应该是:①采用鲜土:含水量在200~400 g/kg;②用去离子水作为提取剂;③提取时的水土比应为2:1;④振荡提取时间为30 min;⑤离心20 min(4000 r/min);⑥用0.45μm滤膜过滤;⑦滤液中有机C用TOC分析仪测定. 展开更多
关键词 红壤水稻土 溶解有机碳 提取条件
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红壤水稻土有机碳库的平衡值确定及固碳潜力分析 被引量:67
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作者 李忠佩 吴大付 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期46-52,共7页
平衡状态时的土壤有机碳含量水平确定对于正确评价土壤的固碳潜力和制定合理的有机物质分配措施有重要意义。本文通过比较红壤典型地区不同时期水稻土有机碳含量变化、不同利用年限水稻土有机碳含量动态、以及有机碳输入输出量状况,分... 平衡状态时的土壤有机碳含量水平确定对于正确评价土壤的固碳潜力和制定合理的有机物质分配措施有重要意义。本文通过比较红壤典型地区不同时期水稻土有机碳含量变化、不同利用年限水稻土有机碳含量动态、以及有机碳输入输出量状况,分析红壤水稻土有机碳库的平衡值,进而估计较大区域内水稻土的固碳潜力。过去20余年来江西省余江县水稻土的有机碳含量总体呈上升趋势,但高产水稻土的有机碳含量稳定在18.5gkg^-1;水耕利用30a,土壤有机碳含量达到19.0(±1.20)gkg^-1,其后变化幅度很小;若使目前的较高形成量水平达到平衡,则土壤有机碳含量为19.2(±1.10)gkg^-1。综合分析,在较高生产力水平条件下,红壤水稻土有机碳的平衡值为18~20gkg^-1,平均为19.0±1.0gkg^-1。过去20余年来,江西省余江县水稻土有机碳储量增加了6955(±1116)kghm^-2。据此计算我国亚热带地区水稻土过去20年固定大气CO2量555.1(±88.7)Tg,其作为碳汇的作用是相当明显的。目前仍有相当面积的水稻土其有机碳含量低于平衡水平,估计还可平均固碳5150(±1063)kghm^-2。据此,若保持现实较高生产力水平,则我国亚热带地区水稻土未来可新固定大气CO2量411.0(±84.7)Tg。 展开更多
关键词 红壤水稻土 有机碳 平衡值 固碳潜力 亚热带
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施肥条件下瘠薄红壤的物理肥力恢复特征 被引量:13
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作者 李忠佩 林心雄 程励励 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期112-117,共6页
在中国科学院红壤生态开放实验站布置田间长期定位试验,研究施肥条件下瘠薄红壤的肥力恢复特征,本文报道土壤物理性状的变化.结果表明,施用有机肥处理的大团聚体含量比单施化肥处理高100~150g/kg.施用有机肥6年,旱作条件下大团聚体含... 在中国科学院红壤生态开放实验站布置田间长期定位试验,研究施肥条件下瘠薄红壤的肥力恢复特征,本文报道土壤物理性状的变化.结果表明,施用有机肥处理的大团聚体含量比单施化肥处理高100~150g/kg.施用有机肥6年,旱作条件下大团聚体含量达到500~600g/kg,已接近丰产桔园红壤的含量水平,而单施化肥处理为400~450g/kg,比一般红壤条件还低.耕种6年后,红壤的容重降至0.9~1.1mg/cm3.施用有机肥还提高土壤的总孔隙度1%~8%;提高传导孔隙的比例3%~20%;使 >200μm孔隙的比例达到9.6%~%18.9%,平均14.6%,接近丰产桔园的水平;提高田间持水量0.7%~4.5%,显著增强土壤的持水能力.因此,有机肥施用是恢复和保持红壤物理肥力的重要而有效的措施. 展开更多
关键词 瘠薄红壤 土壤肥力 肥力恢复特征 土壤物理性状 施肥 有机肥 化肥
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红壤丘陵区土地利用方式变更后土壤有机碳动态变化的模拟 被引量:71
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作者 李忠佩 王效举 《应用生态学报》 CAS CSCD 1998年第4期365-370,共6页
采用双组分模型模拟土地利用方式变更后土壤有机碳储量的变化,并用一些调查和监测数据进行了初步验证.此双组分模型将土壤有机碳分为新形成有机碳和原有有机碳两个组分.每个组分有机碳的形成转化用一级动力学方程描述.本文用此模型... 采用双组分模型模拟土地利用方式变更后土壤有机碳储量的变化,并用一些调查和监测数据进行了初步验证.此双组分模型将土壤有机碳分为新形成有机碳和原有有机碳两个组分.每个组分有机碳的形成转化用一级动力学方程描述.本文用此模型对亚热带土壤开垦利用为马尾松林地、湿地松林地、柑桔园和牧草地4种方式10年来土壤有机碳储量的变化过程进行了模拟,初步结果表明,模拟值与实测值拟合较好.可见,此方法适于用来模拟不同土壤类型下土地利用系统变更初期的土壤有机碳储量动态变化过程. 展开更多
关键词 红壤丘陵区 土地利用方式变更 土壤有机碳 模拟
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小区域水平土壤有机质动态变化的评价与分析 被引量:48
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作者 李忠佩 王效举 《地理科学》 CSCD 北大核心 2000年第2期182-188,共7页
采用动态比较的方法,分析评价了中国科学院千烟洲试验站站区范围内开垦利用后土壤有机质含量的总体变化情况及不同利用方式下的变异特点。结果表明,具有我国南方低丘红壤区典型特点的千烟洲试验站在人为利用后,站区土壤有机质含量总... 采用动态比较的方法,分析评价了中国科学院千烟洲试验站站区范围内开垦利用后土壤有机质含量的总体变化情况及不同利用方式下的变异特点。结果表明,具有我国南方低丘红壤区典型特点的千烟洲试验站在人为利用后,站区土壤有机质含量总体呈上升趋势,11年间土壤有机质平均含量由原来14.78 g/kg上升到目前的15.13g/kg。不同土壤之间,原土有机质含量较低的砂红壤、水稻土、潮土有机质含量分别增加了 1.41g/kg,2.44 g/kg,2.50 g/kg,而原土有机质含量较高的泥红壤和暗潮土分别减少了 1. 78 g/kg和 3. 98 g/kg。不同利用方式下,土壤有机质含量变化也不同,水田、菜地、牧草地分别增加了 2.04 g/kg,4.01g/kg,7.32 g/kg,而旱地、杉树林地、荒草地分别减少了4.93 g/kg,2.98g/kg,3.68g/kg。不同的地形部位,由于分布土壤类型及利用特点差异,土壤有机质储量明显不同,以顶部林地最高,谷地稻田次之,坡中的旱地、果园最低。 展开更多
关键词 小区域水平 土壤有机质 评价 分析 动态变化
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退化红壤的有机质状况及施肥影响的研究 被引量:16
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作者 李忠佩 程励励 林心雄 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 1994年第2期70-76,共7页
对比研究了我国南方主要类型退化红壤的有机质含量状况及腐殖质的组成特征,并定位观测了施肥对退化红壤有机质的积累过程的影响。
关键词 土壤 红壤 退化红壤 有机质 施肥
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