科研产出
自然降雨下紫色土坡耕地碳源添加对碳迁移及固碳的影响机制
《水土保持学报 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：[目的]紫色土土壤退化形势严峻，水体流失严重，土壤增碳固碳困难，为探究碳源添加对紫色土坡耕地碳固存的影响。[方法]以四川紫色土坡耕地为对象，在10°紫色土坡耕地设置不施肥(CK)、化肥+秸秆还田(T1)、化肥+秸秆生物炭(T2)、化肥+牛粪(T3)、化肥+有机改土基质(T4)、化肥+生物炭牛粪菇渣堆肥(T5)6种处理，每种处理重复3次。分析降雨量及不同碳源处理下径流、泥沙、碳质量分数的变化特征。[结果]1)降雨量>30 mm,短时强降雨(16.1 mm/h)可促使地表径流的产出。碳源添加可显著减少地表径流量(p<0.05),与CK相比，T2、T3、T5减流效益分别达到38.64%、38.61%、62.95%。不同处理产沙量为T1>T4>CK>T2>T3>T5,最高较CK降低58.99%。2)地表径流有机碳流失主要以泥沙有机碳为主，占比为67.47%～90.43%。T2、T3、T5可有效减少有机碳迁移，较CK处理有机碳损失总量分别减少21.74%、19.40%、49.28%。T5处理可溶性有机碳(DOC)、可溶性无机碳(DIC)、可溶性总碳(DTC)、泥沙有机碳迁移通量较CK分别减少70.88%、70.92%、37.52%、60.07%。3) PLS-PM表明，降雨是碳迁移的主要驱动因子，降雨特征、土壤理化性质、不同碳源添加均不同程度地影响土壤有机碳固存。[结论]碳源添加(T2、T3、T5)使有机碳损失总量减少。T5处理有机碳固存量提升，T2和T3减少地表径流各碳组分的流失，而其有机碳固存量减少。表明碳源添加可提升碳质量分数，减少碳迁移，但固存量却减少，需长期试验来验证。研究结果对提升紫色土土壤肥力、维持土壤碳平衡和缓解土壤碳迁移具有重要意义。
关键词： 自然降雨 紫色土坡耕地 地表径流 碳迁移 有机碳固存
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施肥和秸秆覆盖对成都平原区农田氮和磷流失的影响
《环境科学 》 2023 EI 北大核心 CSCD
摘要：近年来由于氮、磷肥料过量施用造成了严重的污染问题和富营养化现象,而且这种污染问题在稻田区域更加明显.因此,采用田间小区试验方法,通过对2018年和2019年田间实地监测,在自然降雨条件下,对成都平原区不同施肥量以及秸秆覆盖对湿沉降和地表径流氮和磷的影响进行研究.结果表明,湿沉降氮养分主要以铵态氮存在,磷养分主要以可溶性总磷存在,氮和磷沉降主要发生在6~8月这3个月.地表径流量与降雨量呈正比,而地表径流氮养分浓度与降雨量呈反比.在2018年和2019年,增氮处理TR3总氮流失量分别为4.75kg·hm-2和2.68 kg·hm-2,比常规处理TR1流失量增加26.73%和43.32%,是流失量最高的处理;减氮处理TR4总氮流失量分别为2.91 kg·hm-2和1.37 kg·hm-2,比常规处理TR1流失量降低了36.33%和26.74%,是流失量最小的处理.优化施肥处理TR2和减氮处理TR4能够有效降低地表径流磷素的流失,集中高强度降雨会降低地表径流总磷中颗粒态磷的含量.氮养分的流失主要集中于7~9月这3个月,而磷养分的流失主要集中在7月之前.因此,成都平原区,通过在施肥初期和雨季使用平衡施肥和减肥措施控制氮和磷的流失,能够有效地降低成都平原地区农田面源污染现象.
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不同秸秆还田与肥料配施模式对稻田地表径流磷素流失的影响
《四川农业大学学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究秸秆还田配施化肥对稻田磷素径流流失的影响.[方法]用田间小区定位试验研究自然降雨条件下常规施肥处理(T1)、秸秆还田+常规施肥减氮28.57%和减磷25.11%(T2)以及秸秆还田+常规施肥(T3)3种施肥模式对德阳市稻麦轮作系统下地表径流磷素流失特征的影响.[结果]大气湿沉降主要发生在6-8月,2018和2019年总磷湿沉降量分别为0.66 kg/hm2和1.49 kg/hm2,磷养分主要以可溶性磷存在.2018和2019年径流小区地表径流总磷流失量为1.39~3.16 kg/hm2.与T1相比,T3处理增加了地表径流中总磷(14.84%~33.90%)和可溶性总磷(25.02%~41.41%)的流失量,T2降低了径流中总磷(4.66%~10.32%)和可溶性总磷(6.06%~21.15%)的流失量.[结论]稻麦轮作种植模式下,秸秆还田搭配化肥减施能有效降低磷素的流失风险.
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持续秸秆还田减施化肥对水稻产量和氮磷流失的影响
《水土保持通报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究持续性秸秆还田减施化肥对水稻产量和氮磷随径流流失的影响,为当地农业资源循环再利用和防控农业面源污染提供科学依据.[方法]在四川省广汉市开展连续3 a(2018-2020年)的田间小区试验,设置常规施肥处理(T1)和秸秆还田+常规施肥减氮28.57%,减磷25.11%(T2)2种施肥方式,分别测定了地表径流中氮磷浓度、流失量,水稻秸秆、籽粒的产量和氮磷吸收量、水稻收获时土壤养分.[结果]随着秸秆还田年限的增加,T2可达到显著的增产效果,其中2020年T2比T1增产16.93%.与T1相比,T2的总氮和硝态氮流失量分别增加6.25%~14.97%,6.99%~15.03%,可溶性总氮、总磷和可溶性总磷流失量分别降低0.94%~6.03%,4.66%~10.32%和5.77%~21.15%.土壤中全磷、速效磷、硝态氮和铵态氮含量的年际变化显著(p<0.05).与T1相比,T2处理显著降低了土壤8.79%的全磷和30.56%的速效磷.[结论]持续秸秆还田与减施化肥在保证作物产量的同时,减少了化肥投入量,降低了磷素的径流流失量,但增加了氮素径流流失的风险,在实际农业生产中应进一步优化处理.
关键词： 秸秆还田 施肥 水稻 径流 氮磷流失 产量 四川省
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沱江流域典型农业小流域氮和磷排放特征
《环境科学 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：小流域非点源污染氮和磷流失是河流水体污染的重要来源,而且氮和磷流失强度与气候、人为活动有密切的关系.因此,本文以长江上游沱江水系花椒沟小流域为研究对象,对小流域径流量、氮磷流失浓度以及流失量进行定位连续监测,结合降雨分析氮和磷输出变化特征及其响应过程.结果表明:(1)小流域2012年和2013年的7~9月径流量分别为10.05*105 m3和3.34*105 m3,分别占全年径流量的76.58%和56.51%,而且径流量与降雨量呈正相关关系;(2)铵态氮最大排放浓度在4~6月, 2012年和2013年最高分别能够达到11.51 mg·L-1和4.44 mg·L-1,流失风险期为4~7月, 2012年和2013年流失量分别占全年流失量的78.45%和62.24%;总氮、硝态氮最大排放浓度、流失风险期都为7~9月,硝态氮为总氮的最主要排放形式, 2012年和2013年硝态氮最大排放浓度分别为6.06 mg·L-1和11.43 mg·L-1, 7~9月流失量分别占全年流失量的88.74%和65.55%;(3)总磷、可溶性总磷和颗粒态磷流失风险期为7~9月,颗粒态磷为总磷最主要的排放形式, 2012年和2013年7~9月流失量占全年流失的36%和68%,且总磷中颗粒态磷的比例会受到降雨的影响.
关键词： 川中丘陵区 三峡库区 小流域 降雨径流 流失风险期
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耕作方式和土层厚度深度对紫色土胶体迁移的影响
《灌溉排水学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]研究不同的田间管理措施对不同粒径土壤胶体迁移的影响.[方法]通过微区试验,设置不同耕作措施(平作、垄作、平作+完整秸秆覆盖、垄作+完整秸秆覆盖、平作+粉碎秸秆覆盖、垄作+粉碎秸秆覆盖),并在平作条件下设置不同紫色土土层厚度(20、40、60、80、100、120 cm)处理,研究不同措施对地表径流和壤中流中产流量、不同粒径范围(0.45~2、0.22~0.45μm、<0.22μm)胶体出流浓度和流出量的影响.[结果]①秸秆还田覆盖处理能够显著减少地表径流的产流量,但是会增加壤中流的产流量,特别是完整秸秆还田覆盖;平作条件下,壤中流产流量会随着土壤深度的增加而减少.②垄作或垄作+秸秆覆盖处理与平作处理相比能够显著降低地表径流和壤中流中大粒径范围胶体的出流质量浓度和流出量,而且对壤中流中<0.22μm粒径的胶体出流质量浓度和流出量降低程度也比较显著.③小粒径的胶体容易随地表径流迁移,而壤中流中粒径较大的胶体更加容易迁移,小粒径胶体颗粒随着紫色土土层厚度的增加出流质量浓度和流出量都会减少.[结论]对于不同耕作措施而言,垄作+粉碎秸秆覆盖处理对于减少地表径流和壤中流产流量,以及减少地表径流和壤中流中胶体的流出质量浓度和流出量都比较显著.对于不同紫色土土层厚度处理而言,土层深度越深胶体流出量越少,而且小粒径胶体比大粒径胶体更难从壤中流中流出.
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施肥技术对土壤养分流失和烤烟产质量的影响
《西南农业学报 》 2014 北大核心 CSCD
摘要：采用施肥量、施肥方式两因素三水平的裂区试验设计研究了施肥技术对土壤养分流失和烤烟产质量的影响。结果表明,降雨使土壤中的养分流失,降雨量增大,径流流失量增大,不同形态氮磷流失更严重;氮素流失量与施用量密切相关,施肥量增加,氮流失量明显增加;磷素流失量相对较小,不同处理之间差异不显著。不同施肥处理之间农艺性状和经济性状有明显差异,其中A2B3为最佳效益组合,产值达到37 199.7元/hm2,较其他组合增加1257.3~4483.9元/hm2,内在化学成分协调,品质优。综合烟叶产量、产值和品质,施纯氮量75 kg/hm2,基追肥比例为7∶3,为最优组合,并能减少养分的损失。
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紫色土区不同植物篱模式控制坡耕地氮素流失效应
《农业工程学报 》 2014 EI 北大核心 CSCD
摘要：为优选紫色土区控制农田氮磷等养分流失的复合农林模式,利用野外径流小区试验,结合室内分析与数理统计法研究了植物篱模式控制紫色土区坡耕地氮素流失效应。结果表明,植物篱模式减少了坡耕地总氮及各形态氮流失负荷,就总氮而言,20°坡耕地紫穗槐与香根草模式下年均总氮流失负荷分别比横坡农作模式降低92.4%、90.0%;13°坡耕地紫花苜蓿与蓑草模式的年均总氮流失负荷分别比横坡农作模式降低88.7%、83.9%。径流与泥沙流失量的减少与径流氮浓度的降低是植物篱控制坡耕地氮素流失的主要机制。紫穗槐、香根草、紫花苜蓿与蓑草植物篱模式可作为西南紫色丘陵区农业非点源氮素污染的源头控制技术,特别是20°以上坡耕地推广与实施灌木类植物篱模式,能长期有效地控制农田盈余氮素流失。
关键词： 土壤 氮 径流 紫色土区 植物篱模式 坡耕地 氮素流失 效应
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不同粮草种植模式对四川紫色丘陵区水土流失的影响
《水土保持学报 》 2011 北大核心 CSCD
摘要：把饲草作为主要作物引入耕作制,通过3年3重复随机区组定位试验,研究了紫色土丘陵区坡耕地不同粮草种植模式对水土流失的影响。研究表明:夏季牧草在雨季需刈割多次,造成土壤覆盖度急剧降低,栽种夏季牧草后加大了土壤侵蚀。刈割后再生力较强的墨西哥玉米较再生力较差的高丹草有利于减少土壤侵蚀。在冬季小麦预留空行增种禾本科牧草能在夏季残留大量根系,固定泥沙,显著减少土壤侵蚀。因此,从控制土壤侵蚀的角度考虑,在四川紫色丘陵区发展饲草种植,首先应考虑冬季小麦的空行利用,在栽培夏季牧草时应选择再生能力和分蘖力强的牧草品种。
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不同农作制对四川紫色丘陵区地表径流氮、磷流失的影响
《生态环境学报 》 2009 北大核心 CSCD
摘要：以小麦(Triticum aestivum)-玉米(Zea mays)轮作制为基础,通过在仁寿县建立18个径流小区监测试验,对4种不同农作制与4种施肥水平下各小区径流水样中的氮、磷含量进行了分析,探讨了四川紫色丘陵区坡耕地氮、磷流失系数及其影响因素。结果表明,氮流失总量随施氮量而增加,在增量施肥+横坡种植方式下最大,为0.326kg·hm-2;氮流失总量和流失系数在优化施肥+横坡种植+秸秆覆盖+植物篱方式下最小,其流失总量为0.270kg·hm-2,流失系数为0.009%。磷流失总量和流失系数在不同处理方式下总体上虽较为接近,但增量施肥+横坡种植方式下磷的流失总量最大,为0.020kg·hm-2;而优化施肥+横坡种植+秸秆覆盖+植物篱最小,为0.015kg·hm-2。研究表明,优化施肥、横坡种植、秸秆覆盖和植物篱拦蓄地表径流作用明显,是遏制耕地氮、磷流失的有效途径。
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