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| 1 | 不同耕作措施下旱作农田土壤团聚体中有机碳和全氮分布特征显示文摘以连续进行12年的保护性耕作长期定位试验为研究对象,探索了传统耕作(T)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕不覆盖(NT)、免耕+秸秆覆盖(NTS)4种耕作措施对陇中黄土高原旱作农田豌豆一小麦双序列轮作系统的土壤团聚体中有机碳和全氮分布特征的影响。结果表明:各处理均以≥0.25mm团聚体为优势团聚体,且i〉0.25mm团聚体含量随土层深度增加而增加,而其他粒径团聚体含量随土层深度的变化并无明显规律。较之T处理,TS、NT、NTS处理均可提升≥0.25mm团聚体含量和平均重量直径,NTS处理提升效果最明显。TS、NT、NTS处理土壤有机碳和全氮含量均高于T处理,其中TS、NTS处理显著高于T处理,NTS处理高于TS处理;各处理土壤有机碳和全氮含量均随土层增加而减小。较之T处理,NT、TS、NTS处理可不同程度提高各粒径团聚体中有机碳和全氮含量,NTS处理的含量最高;各粒径团聚体中有机碳和全氮含量均随土层深度增加而减小;同时,团聚体中有机碳和全氮含量随粒径减小而增加。2-5mm和O.25~2mm和≥5mm团聚体含量与相应粒径团聚体有机碳含量呈极显著正相关、极显著正相关和极显著负相关;0.25~2mm和≥5mm团聚体含量与相应级别团聚体全氮含量分别呈极显著正相关和显著负相关。T处理不同粒径团聚体有机碳和全氮贡献率按其大小排序均为(〈0.25mm)〉(≥5mm)〉(0.25~2mm)〉(2~5mm),其他3种耕作措施各粒径团聚体有机碳和全氮贡献率在各土层中的排序各有不同,并无明显规律。 | 武均 蔡立群 齐鹏 张仁陟 Yeboah Stephen 岳丹 高小龙 | 2015 | 中国生态农业学报2015，23，3： | 57 |
| 2 | 不同施氮处理下旱作农田土壤CH_4、N_2O气体排放特征研究显示文摘依托甘肃农业大学布设在定西市李家堡镇的长期施氮定位实验,对不同施氮农田CH4和N2O气体通量,采用静态箱-气相色谱法进行小麦生育期的连续观测,并对影响通量变化的环境因子同期观测.结果表明:5个施氮处理下(0、52.5、105、157.5、210 kg·hm-2),旱作农田土壤在小麦全生育期内表现为CH4累积通量的汇和N2O累积通量的源;且不施氮处理时,CH4累积吸收通量最大;施氮量为210 kg·hm-2时,土壤CH4的累积吸收通量所受抑制最大,即土壤CH4累积吸收通量随施氮量升高而降低.相反,不施氮处理时,土壤N2O的累积排放通量最小,施氮量为210 kg·hm-2时,土壤N2O的累积排放通量最大,土壤N2O累积排放通量随施氮量的增加而增大.综合分析,施氮量增大会抑制全生育期旱作春小麦田土壤CH4吸收通量,提高土壤N2O的排放通量.因此,合理控制施氮量有利于生育期旱作农田土壤减排.CH4平均吸收通量随土壤温度的升高而降低,随土壤水分的升高而升高;相反,N2O平均排放通量随土壤温度的升高而升高,随土壤水分的升高而降低.5-10 cm层次的土壤温度与CH4平均吸收通量呈极显著线性负相关,与N2O平均排放通量呈显著正相关.5-10 cm层次的土壤水分与CH4平均吸收通量呈极显著线性正相关,与N2O平均排放通量呈显著负相关. | 王旭燕 | 2015 | 环境科学学报2015，35，11： | 33 |
| 3 | 生物质炭与氮肥配施对春小麦产量及其C︰N︰P的影响显示文摘碳(C)、氮(N)、磷(P)生态计量化学为研究作物-土壤生态系统物质循环及其能量流动提供了崭新视角,研究生物质炭配施不同用量氮肥下小麦C、N、P计量特征,可为探明区域养分限制性以及进行合理施肥等提供理论依据。本文通过田间定位试验,测定施50 kg(N)·hm^(-2)氮肥、100 kg(N)·hm^(-2)氮肥、施生物质炭、生物质炭与50 kg(N)·hm^(-2)氮肥配施、生物质炭与100 kg(N)·hm^(-2)氮肥配施等处理下小麦产量、CNP含量及其生态化学计量等指标。结果表明:相比空白对照(不施氮肥和生物质炭)处理,其他不同处理均显著提高了小麦秸秆和籽粒产量,除了单施生物质炭处理,其他处理均不同程度提高了小麦地上部各器官N含量,生物质炭配施不同用量氮肥显著提高了茎秆和籽粒C和P含量。计量比结果表明,相比对照处理,生物质炭和50 kg(N)·hm^(-2)氮肥配施显著降低了叶片C∶N和C∶P,生物质炭和100 kg(N)·hm^(-2)氮肥配施处理则显著降低了茎秆C∶N、C∶P、N∶P以及籽粒C∶N、C∶P。研究区小麦叶片N∶P大多为18~23,因此小麦可能受到P元素的限制。生物质炭配施氮肥显著提高了作物产量,增加了小麦CNP养分含量,降低了植物C∶N、C∶P、N∶P。总体而言,生物质炭配施100 kg(N)·hm^(-2)氮肥施肥措施的综合表现最优。 | 南学军 蔡立群 武均 刘小宁 高志强 Stephen Yeboah 张仁陟 | 2017 | 中国生态农业学报2017，25，8： | 12 |
| 4 | 不同生物质炭输入水平下旱作农田温室气体排放研究显示文摘在陇中黄土高原干旱半干旱区,采用小区定位试验,对不同生物质炭输入水平下春小麦农田土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)的排放通量进行全生育期连续观测,并分析其影响因子。结果表明:6个生物质炭输入水平处理下[0 t·hm^(-2)(CK)、10 t·hm^(-2)、20 t·hm^(-2)、30 t·hm^(-2)、40 t·hm^(-2)、50 t·hm^(-2)],旱作农田土壤在春小麦全生育期内均表现为CH_4弱源、N_2O源和CO_2源。全生育期各处理CH_4平均排放通量依次为:0.005 7 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.0047 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.003 6 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.003 3 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.002 7 mg·m^(-2)·h^(-1)和0.000 4 mg·m^(-2)·h^(-1),N_2O平均排放通量依次为:0.230 5 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.144 1 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.135 3 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.098 9 mg·m^(-2)·h^(-1)、0.125 0 mg·m^(-2)·h^(-1)和0.151 3mg·m^(-2)·h^(-1),CO_2平均排放通量依次为:0.449 2μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.447 0μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.430 3μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.391 4μmol·m^(-2)·s^(-1)、0.408 0μmol·m^(-2)·s^(-1)和0.416 4μmol·m^(-2)·s^(-1)。土壤CH_4排放通量随生物质炭输入量的增加而减小;当生物质炭输入量小于30 t·hm^(-2)时,土壤N_2O、CO_2排放通量随其输入量增加而显著减小,但当其输入量超过30 t·hm^(-2)时,N_2O、CO_2排放通量则呈显著增大趋势。各处理在5~15 cm土层平均土壤温度差异显著(P<0.05),在5~10 cm土层平均土壤含水量差异显著(P<0.05),土壤温度及含水量受生物质炭影响明显;且CK处理不同土层的土壤温度及含水量波动最大,生物质炭输入可在一定程度上降低不同土层土壤的水热变化幅度;N_2O、CO_2排放通量与10~15 cm土层土壤温度呈显著性负相关,与20~25 cm土壤温度呈显著性正相关;CH_4平均排放通量与5~10 cm土层土壤温度呈显著性负相关,与其含水量呈显著性正相关;N_2O平均排放通量与15~20 cm土层土壤温度呈显著性正相关;CH_4、N_2O、CO_2平均排放通量与0~5 cm土层土壤水分呈显著性负相关。生物质炭的输入能够减小温室气体的排放,且会因其输入量的不同而异,因此适量应用生物质炭有利于旱作农田生育期内增汇减排。 | 宋敏 齐鹏 蔡立群 Stephen Yeboah 张军 张仁陟 武均 谢军红 | 2016 | 中国生态农业学报2016，0，9： | 12 |
| 5 | 不同耕作措施对旱作农田土壤水稳性团聚体稳定性的影响显示文摘为了探明陇中黄土高原旱作农田土壤水稳性团聚体崩解机制,以连续进行15年的不同耕作措施长期定位试验为研究对象,利用LB湿筛法(快速湿润法、慢速湿润法和预湿润后扰动法)和传统湿筛法探索了传统耕作(T)、传统耕作+秸秆还田(TS)、免耕(NT)、免耕+秸秆覆盖(NTS)4种耕作措施对陇中黄土高原旱作农田土壤水稳性团聚体稳定性的影响及其破坏机制。结果表明:不同耕作措施下,4种湿筛法处理后,<0.25 mm非水稳性团聚体含量排序为:传统湿筛法>快速湿润法>预湿润后扰动法>慢速湿润法;4种湿筛法处理后,团聚体平均重量直径排序为:慢速湿润法>预湿润后扰动法>快速湿润法>传统湿筛法;不同耕作措施下,土壤团聚体相对崩解指数高于相对机械破坏指数。不同湿筛法处理后,在0~5 cm和5~10 cm土层均以NTS的水稳性团聚体含量和平均重量直径最高,且NTS处理的平均重量直径显著(P≤5%)高于NT和T处理;而10~30 cm土层,TS处理的水稳性团聚体含量和平均重量直径最高,且显著高于T处理的平均重量直径,但与NTS处理的平均重量直径无显著差异。不同耕作措施下的团聚体崩解指数和机械破坏指数均以T处理最高,NT次之,NTS处理最低。秸秆对0~5cm、5~10 cm、10~30 cm土层的团聚体崩解指数和机械破坏指数的降低均具有显著效应,而免耕仅在0~5 cm土层具有显著效应。因此,该区水稳性团聚体分散主要是由于水分入渗而引起的,且快速湿润时的破坏最大;同时,NTS处理可有效提升土壤水稳性团聚体稳定性,更有利于该区农田水土保持。 | 武均 蔡立群 张仁陟 齐鹏 张军 Yeboah STEPHEN | 2018 | 中国生态农业学报2018，26，3： | 11 |
| 6 | 种植模式对旱地玉米光合特性和产量的影响显示文摘为进一步优化陇中半干旱区玉米高产栽培技术,提高有限水土资源利用效率,2014—2015年采用田间试验,研究了玉米马铃薯间作和单作下全膜沟垄作、全膜平作和露地平作对玉米抽雄期光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)及子粒产量的影响。结果表明:(1)不同种植模式下玉米抽雄期叶片Pn和Tr的日变化均呈先升后降的单峰曲线,峰值出现在中午12∶00左右,全膜沟垄作高于平作和露地,间作高于单作;全膜沟垄作玉米间作马铃薯下的玉米Pn、Tr和Gs均最高。(2)全膜沟垄作、全膜平作和露地平作的玉米间作马铃薯,土地当量比(LER)均大于1,以全膜沟垄作玉米间作马铃薯优势最为突出,其间作下玉米子粒产量为5 451.35kg·hm^(-2),较露地间作提高了66.00%,特别是在降水量偏少的年份,增产效果更明显。因此,在陇中雨养农业区进一步提高玉米产量和水土资源利用效率,引入间作是可行的,全膜沟垄作玉米间作马铃薯是较佳的种植模式。 | 任金虎 谢军红 李玲玲 Lamptey Shirley Stephen Yeboah 张明君 高海强 | 2017 | 干旱地区农业研究2017，35，5： | 10 |
| 7 | 连续14年保护性耕作对土壤总有机碳和轻组有机碳的影响显示文摘依托于2001年布设在陇中黄土高原半干旱雨养农业区的保护性耕作定位试验,于2014年测定了5种保护性耕作(免耕+秸秆覆盖NTS、免耕NT、传统耕作+秸秆翻埋TS、传统耕作+地膜覆盖TP和免耕+地膜覆盖NTP)和传统耕作T处理下小麦-豌豆双序列轮作中表层土壤(0~5、5~10、10~30 cm)总有机碳(SOC)和轻组有机碳(LFOC)在作物生育期前后的变化。结果表明:土壤总有机碳和轻组有机碳在土壤剖面上均随着土层深度的增加而降低;相比传统耕作T,NTS和TS处理能显著提高0~30 cm土层中SOC、LFOC的含量,在作物播种前较T分别提高了19.51%、64.58%和13.36%、42.08%,在收获后分别提高了28.00%、85.37%和18.61%、77.82%,而SOC、LFOC含量NT和TP处理与T处理间差异不显著;从作物播种前至收获后,各处理下0~30 cm土层SOC含量均有减小趋势,其中NTS和TS处理变化量最小,NT和TP处理加大了作物生育期间SOC和LFOC的消耗;LFOC可以灵敏地反应出土壤有机碳的变化。因此,在该区推行以免耕、秸秆覆盖为主的保护性耕作措施更有利于碳的积累和土壤质量的改善,促进该区农业的可持续发展。 | 刘杰 李玲玲 谢军红 邓超超 彭正凯 Yeboah Stephen Lamptey Shirley | 2017 | 干旱地区农业研究2017，35，1： | 6 |
| 8 | Effects of different tillage and straw retention practices on soil aggregates and carbon and nitrogen sequestration in soils of the northwestern China显示文摘Soil tillage and straw retention in dryland areas may affect the soil aggregates and the distribution of total organic carbon. The aims of this study were to establish how different tillage and straw retention practices affect the soil aggregates and soil organic carbon(SOC) and total nitrogen(TN) contents in the aggregate fractions based on a long-term(approximately 15 years) field experiment in the semi-arid western Loess Plateau, northwestern China. The experiment included four soil treatments, i.e., conventional tillage with straw removed(T), conventional tillage with straw incorporated(TS), no tillage with straw removed(NT) and no tillage with straw retention(NTS), which were arranged in a complete randomized block design. The wet-sieving method was used to separate four size fractions of aggregates, namely, large macroaggregates(LA, >2000 μm), small macroaggregates(SA, 250–2000 μm), microaggregates(MA, 53–250 μm), and silt and clay(SC, <53 μm). Compared to the conventional tillage practices(including T and TS treatments), the percentages of the macroaggregate fractions(LA and SA) under the conservation tillage practices(including NT and NTS treatments) were increased by 41.2%–56.6%, with the NTS treatment having the greatest effect. For soil layers of 0–5, 5–10 and 10–30 cm, values of the mean weight diameter(MWD) under the TS and NTS treatments were 10.68%, 13.83% and 17.65%, respectively. They were 18.45%, 19.15% and 14.12% higher than those under the T treatment, respectively. The maximum contents of the aggregate-associated SOC and TN were detected in the SA fraction, with the greatest effect being observed for the NTS treatment. The SOC and TN contents were significantly higher under the NTS and TS treatments than under the T treatment. Also, the increases in SOC and TN levels were much higher in the straw-retention plots than in the straw-removed plots. The macroaggregates(including LA and SA fractions) were the major pools for SOC and TN, regardless of tillage practices, storing 3.25–6.81 g C/kg soil and 0.34–0.62 g N/kg soil. Based on the above results, we recommend the NTS treatment as the best option to boost soil aggregates and to reinforce carbon and nitrogen sequestration in soils in the semi-arid western Loess Plateau of northwestern China. | WU Jun Yeboah STEPHEN CAI Liqun ZHANG Renzhi QI Peng LUO Zhuzhu LI Lingling XIE Junhong DONG Bo | 2019 | Journal of Arid Land2019，11，4： | 5 |
| 9 | 不同生物质炭输入水平下旱作农田温室气体排放日变化研究显示文摘在陇中黄土高原干旱半干旱区,采用小区定位试验,对不同生物质炭水平(0 t·hm^(-2)、10 t·hm^(-2)、20 t·hm^(-2)、30 t·hm^(-2)、40 t·hm^(-2)、50 t·hm^(-2))下农田土壤温室气体(CO_2、N_2O和CH_4)的日排放通量及其影响因子进行连续观测,并确定1 d中不同生物质炭处理水平下的最佳观测时间。结果表明:6个生物质炭输入水平处理下,春小麦地土壤CH_4、N_2O和CO_2通量变化趋势与气温日变化轨迹大体一致,均表现为白天排放量大于夜间,并在4:00—5:00时,出现对CH_4通量的吸收峰,以及N_2O与CO_2的排放低谷;全天内各处理CH_4平均排放通量依次为:10.14mg·m^(-2)·h^(-1)、7.82mg·m^(-2)·h^(-1)、6.57mg·m^(-2)·h^(-1)、-0.10mg·m^(-2)·h^(-1)、1.05mg·m^(-2)·h^(-1)和2.89mg·m^(-2)·h^(-1),N_2O平均排放通量依次为:288.79mg·m^(-2)·h^(-1)、201.78mg·m^(-2)·h^(-1)、157.14mg·m^(-2)·h^(-1)、112.06mg·m^(-2)·h^(-1)、154.60mg·m^(-2)·h^(-1)和164.02mg·m^(-2)·h^(-1),CO_2平均排放通量依次为:85.44 mg·m^(-2)·h^(-1)、80.91 mg·m^(-2)·h^(-1)、76.49 mg·m^(-2)·h^(-1)、65.29 mg·m^(-2)·h^(-1)、67.19 mg·m^(-2)·h^(-1)和69.10 mg·m^(-2)·h^(-1);当生物质炭输入量小于30 t·hm^(-2)时,土壤CH_4、N_2O、CO_2排放通量随其输入量增加而显著减小,但当其输入量超过30 t·hm^(-2)时,3种温室气体排放通量则呈显著增大趋势;当生物质炭输入水平为30 t·hm^(-2)时,春小麦土壤全天表现为CH_4的吸收汇,其余各水平处理下的土壤表现为CH_4的弱排放源;6种处理水平下,全天春小麦地土壤表现为N_2O、CO_2的排放源。0~5 cm的土壤温度及水分(y)与生物质炭输入量(x)回归方程分别为y=-0.017 6x+16.585(R^2=0.302 6,r=-0.55,P<0.05)和y=0.056 5x+13.626(R^2=0.815 1,r=0.903,P<0.05),生物质炭输入量与0~5 cm的土壤水分呈显著正相关关系;无生物质炭输入处理下3种温室气体的吸收或排放通量与地表温度及5 cm地温均呈显著正相关关系,其他各处理也表现出不同程度的正相关关系。因此,当生物质炭输入水平为30 t·hm^(-2)时,更有利于CH_4、N_2O和CO_2 3种温室气体的增汇减排;生物质炭输入水平差异引起的土壤温度及水分差异可能是不同生物质炭处理CH_4、N_2O和CO_2日排放通量产生差异的主要原因;由矫正系数及最佳时段温室气体排放量与累积排放量回归分析可得,3种温室气体的最佳同期观测时间为8:00—9:00。 | 宋敏 蔡立群 齐鹏 Stephen Yeboah 张仁陟 罗珠珠 潘占东 卢廷超 | 2016 | 中国生态农业学报2016，0，10： | 5 |
| 10 | 不同生物质炭输入水平下黄绵土N2O日排放特性显示文摘在陇中黄土高原干旱半干旱区,采用小区定位试验与室内盆栽模拟试验相结合的方法,对不同生物质炭输入水平下旱作黄绵土N_2O的日排放通量及其影响因子进行连续观测,并确定1天中不同生物质炭处理水平下的最佳观测时间。结果表明:6个生物质炭输入水平处理下(0、10、20、30、40、50 t·hm^(-2)),旱作黄绵土全天表现为N_2O的排放源;无生物质炭添加处理的N_2O排放通量均显著高于其他各处理,随输入水平增加呈U型变化规律,当生物质炭输入水平为30 t·hm^(-2)时,更有利于N_2O气体的增汇减排;各处理N_2O日总排放通量均在白天所占比例最高;温度是环境因子相对稳定条件下N_2O气体排放的主要影响因子,N_2O的排放与地表温度及10 cm土层地温呈不同程度的正相关关系;10 cm土层地温与生物质炭输入量呈显著正相关关系;N_2O气体的最佳同期观测时间为8∶00—9∶00。 | 宋敏 齐鹏 蔡立群 张仁陟 Stephen Yeboah 武均 王旭燕 潘占东 | 2017 | 干旱地区农业研究2017，35，4： | 3 |
| 11 | Evaluation of Major Chemical Components in Beans of Some Selected International Cocoa Clones in Ghana显示文摘 | Abu Mustapha Dadzie Stephen Yaw Opoku Atta Ofori Samuel Lowor Jemmy Felix Takrama Francis Kwame Padi Julius Yeboah | 2014 | Journal of Agricultural Science and Technology(B)2014，4，3： | 0 |
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