李兆林 作品数:11 被引量:175 H指数:7 供职机构: 中国科学院地理科学与资源研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中国科学院知识创新工程重要方向项目 公益性行业(农业)科研专项 更多>> 相关领域: 农业科学 环境科学与工程 生物学 更多>>
滴灌对农田土壤N2O排放的影响效应及作用机制 2015年 文章综述了滴灌对农田N2O排放所产生的可能影响,并从灌水、施氮、作物覆盖以及土壤非生物因子等角度分别阐述了滴灌条件下这些因子对N2O排放的驱动效应与作用机制。总结了目前相关研究工作中的不足,指出未来需要加强:(1)不同区域不同气候特征下促使N20减排的水分和养分阈值范围研究;(2)不同驱动因子之间的综合效应研究;(3)多年滴灌长时间尺度的累积效应研究;(4)作物-土壤系统以及微生物驱动机制研究。 彭琴 齐玉春 尹飞虎 董云社 郭树芳 贺云龙 闫钟清 李兆林关键词:滴灌 农田 N2O 施氮 作物覆盖 降水和氮沉降增加对草地土壤微生物与酶活性的影响研究进展 被引量:32 2017年 降雨格局改变和区域氮沉降增加是近年来全球变化研究中的热点问题,而草地生态系统分布十分广泛,且大多位于生态脆弱带,易受到全球变化的干扰而失衡。土壤微生物及土壤酶活性是自然生态系统中土壤质量变化的敏感性指标,微生物与酶活性的变化可用来监测水、氮变化大背景下草地生态系统结构和功能的改变。基于此,综述了降雨格局改变和氮沉降增加及其双因子交互作用对草地土壤系统中微生物数量、微生物生物量、微生物多样性与酶活性变化影响的相关研究进展,为更好地预测评估并最终调控和保持草地生态系统稳定性提供科学依据,同时分析阐述了当前工作中存在的一些问题与不足,并对未来研究所面临的关键科学问题进行了探讨和展望。 闫钟清 齐玉春 李素俭 董云社 彭琴 贺云龙 李兆林关键词:草地生态系统 土壤微生物 酶活性 降水 氮沉降 冻融期温带草地土壤呼吸和土壤异养呼吸的日变化特征及对水氮添加的响应 被引量:2 2021年 探讨冻融期土壤呼吸和土壤异养呼吸如何响应降雨变化和氮沉降增加,对于准确预估未来全球变化背景下陆地生态系统土壤碳动态有着重要意义。选择内蒙古温带典型草地开展增雨和氮沉降增加野外模拟实验,分析水氮变化条件下冻融期土壤呼吸及土壤异养呼吸的日变化特征。冻融期,土壤呼吸及土壤异养呼吸通量(CO_(2)排放速率)最大值出现在温度最高的午后或是土壤发生冻融后的早晨,最小值则出现在昼夜内温度最低的时间段。在秋季和春季两个昼夜观测日期内,水氮增加对呼吸通量的促进效应均不显著(P>0.05),但却促使土壤呼吸累积通量分别增加了约145 mg m^(-2)和70 mg m^(-2)。由于异养呼吸在土壤呼吸中占比高(>70.3%),因此,这两个观测时段内,水氮增加促使土壤异养呼吸日累积通量增加的值与土壤呼吸增加的值十分接近。呼吸通量与土壤水分、氮含量以及5 cm和10 cm地温的相关性不显著(P>0.05),与气温和表层地温的相关性显著,且呈现显著的一元二次非线性拟合关系(P<0.01),其中,气温可以解释呼吸通量日变化的53%~84%。温度是控制呼吸通量日变化的主要因子,水氮添加在昼夜观测尺度上对土壤呼吸和土壤异养呼吸的日累积通量的促进效应不容忽视。 董茹月 彭琴 贺云龙 孙小银 齐玉春 董云社 李兆林 国语关键词:土壤呼吸 日变化 外源碳和氮输入对降水变化下土壤呼吸的短期影响 被引量:6 2018年 利用野外原位小区控制试验,模拟研究了降水变化下草地生态系统土壤呼吸对外源碳和氮输入的响应.在2014年,以内蒙古锡林河流域温带典型草原为研究对象,测定了增加降水处理(CK)、增加降水配施氮肥处理[CN,2.5 g·(m^2·a)^(-1)]、增加降水配施碳源处理[CG,24 g·(m^2·a)^(-1)]和增加降水配施氮肥和碳源处理[CNG,2.5 g·(m^2·a)^(-1)+24 g·(m^2·a)^(-1)]下土壤呼吸的变化,并分析了土壤呼吸与土壤温度、土壤水分、土壤可溶性有机碳(DOC)、土壤微生物量碳(MBC)之间的关系.结果表明,在自然降水较多的第一次增加降水(FWE)阶段,CG处理和CNG处理168 h土壤CO_2累积通量显著增加,而CN处理168 h土壤CO_2累积通量无显著变化,并且CG处理和CNG处理土壤MBC含量显著高于CK处理和CN处理,同时,该阶段平均CO_2释放速率与土壤MBC含量正相关(P<0.05).与FWE阶段相比,无自然降水的第二次增加降水(SWE)阶段各处理168 h土壤CO_2累积释放量显著降低,并且各处理MBC含量也显著降低(P<0.05),仅有土壤DOC含量显著增加(P<0.05),CG处理和CN处理168 h土壤CO_2累积通量显著降低(P<0.05).两个降水阶段土壤呼吸速率与土壤温度或土壤体积含水量均有显著的正相关性(P<0.05).因此,自然降水的分布对土壤水分的影响调控着外源氮和碳对半干旱草地生态系统土壤呼吸的作用效应. 贺云龙 齐玉春 齐玉春 彭琴 董云社 郭树芳 李兆林 王丽芹关键词:氮沉降 外源碳输入对陆地生态系统碳循环关键过程的影响及其微生物学驱动机制 被引量:25 2017年 外源碳输入对土壤碳源可利用性的改变不仅直接影响着微生物参与陆地生态系统的碳循环过程,而且也制约着微生物对其它营养元素的需求。在大气氮沉降持续增加的全球变化背景下,部分地区已出现生态系统氮养分条件的显著变化甚至土壤中活性氮素的过量积累,进而带来微生物对碳源需求的增加。通过人为调控碳源的可利用性,改善微生物的碳限制状况,将对科学的增加陆地生态系统固碳能力具有极为重大的意义。综述了国内外有关外源碳输入对土壤碳排放、凋落物分解以及土壤碳库影响及其主要的微生物作用机制的相关研究结果,以期能够为未来氮沉降持续增加情景下,如何科学有效地提高生态系统的碳汇潜力提供一定的参考。 贺云龙 齐玉春 彭琴 董云社 郭树芳 闫钟清 王丽芹 李兆林关键词:碳循环 降水和氮沉降增加对草地土壤酶活性的影响 被引量:32 2017年 为探究降水和氮沉降增加对草地生态系统土壤酶活性的影响,于2014年生长季在内蒙古温带典型羊草草原开展了野外原位控制实验。试验共设置降水(对照,W0,自然降水;W15,增加15%的年均降水量)、施氮(对照,CK,0 kg N hm^(-2)a^(-1);低氮,LN,25 kg N hm^(-2)a^(-1);中氮,MN,50 kg N hm^(-2)a^(-1);高氮,HN,100 kg N hm^(-2)a^(-1))及其交互作用等8个不同的处理水平来模拟降水和氮沉降增加的全球变化情景,分别定量探讨了不同水、氮添加条件下草地表层土壤中与氮循环相关的蛋白酶,脲酶,硝酸还原酶,亚硝酸还原酶活性的月动态变化及其与土壤理化性质之间的相关性。研究结果表明:在自然降水条件下,不同施氮水平蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性无显著差异,亚硝酸还原酶活性相比于对照显著降低;在增加降水条件下,不同施氮水平对蛋白酶和硝酸还原酶活性未产生显著性影响,高氮水平显著降低脲酶和亚硝酸还原酶活性。不同施氮水平是否添加降水对亚硝酸还原酶活性无影响,而增添降水使低氮处理的蛋白酶活性和中、高氮处理水平的硝酸还原酶活性增加、高氮处理的脲酶活性降低。降水在影响蛋白酶和硝酸还原酶活性方面具有主效应,氮沉降在影响亚硝酸还原酶活性方面具有主效应,而降水和施氮处理未表现出明显地交互作用。土壤亚硝酸还原酶活性与土壤碳氮比和NH^+_4-N含量极显著正相关,与NO-3-N含量显著正相关。 闫钟清 齐玉春 彭琴 董云社 郭树芳 贺云龙 王丽芹 李兆林关键词:降水 氮沉降 草地生态系统 酶活性 外源碳氮添加对草地碳循环关键过程的影响 被引量:14 2018年 人类活动引起的大量的活性氮从大气沉降到生物圈.当前氮沉降对草地生态系统碳循环过程的影响机制仍然存在较大的不确定性.本文综述草地生态系统碳循环过程(植物光合作用、地上生物量、地下生物量、土壤呼吸、凋落物分解和土壤有机碳含量)对添加不同的氮源水平和不同施氮年限的响应,并分析这些过程变化的可能原因,同时,也阐述草地碳循环关键过程对外源碳输入的响应,并进一步分析了外源碳和氮输入对草地碳循环关键过程影响的微生物学作用机制.通过上述总结旨在强调说明碳源可利用性变化作为氮沉降背景下草地生态系统碳循环关键过程重要调控因素之一,开展相关研究对科学的管理我国草地资源配置和增加土壤碳汇方面理论的重要意义. 贺云龙 齐玉春 齐玉春 彭琴 董云社 李兆林关键词:氮沉降 碳循环 微生物 氮沉降对冻融期土壤N_(2)O排放的影响效应和机制 2022年 N_(2)O是三大重要温室气体之一,同时它还破坏臭氧层,其损失的多寡还决定着土壤中氮养分存量。近年来,土壤N_(2)O排放对氮沉降等全球变化因子的响应备受关注,但相关研究多集中在生长季,针对非生长季特别是冻融期的研究还十分薄弱。本文梳理了现有文献,归纳总结了氮沉降对非生长季冻融期土壤N_(2)O排放的影响效应,并从土壤理化性质和土壤微生物学特征变化等方面论述了氮沉降对冻融期土壤N_(2)O排放的可能影响机制,指出了现有研究中的不足,并对未来研究进行了展望,以期为进一步深入认识和研究全球变化背景下土壤N_(2)O的排放特征、驱动机制以及进一步采取有效措施控制土壤N_(2)O的排放提供参考依据。 刘彦琪 彭琴 齐玉春 李兆林 胡蓓蓓 董云社关键词:冻融作用 氮水平 氮形态 模拟降水和氮沉降增加对草地生物量影响的研究进展 被引量:15 2017年 研究降水和氮沉降增加对草地生态系统生物量的作用机制及其适应特征,有助于深刻理解气候变化对草地生态系统生产力和各项服务功能的影响,对草地生态系统的可持续发展具有重要意义。本文综述了模拟降水和氮沉降增加对草地植物生物量的改变及其可能的机制分析,探讨了植物对环境的适应特征,并在此基础上提出了未来气候变化条件下草地生态系统所面临的挑战和当前研究中主要存在的问题。 闫钟清 齐玉春 彭琴 董云社 贺云龙 李兆林关键词:草地生物量 降水与氮沉降变化对草地关键氮过程的影响研究进展 被引量:15 2016年 研究降水格局变化和氮沉降增加对草地氮循环关键过程的影响,探索不同氮循环过程对未来全球气候变化的叠加效应和适应特征,为最终调节氮素转化过程,提高草地氮素利用效率并降低其生态环境负效应提供科学依据.本文综述了不同水分、氮素以及水氮耦合作用分别对植物氮库、土壤氮库的影响,同时分析了在这些条件变化下可能存在的微生物和酶活性变化的驱动机制.在此基础上探讨了水、氮变化对草地氮循环关键过程影响的不确定性以及目前研究中存在的主要问题. 闫钟清 齐玉春 董云社 彭琴 郭树芳 贺云龙 王丽芹 李兆林关键词:降水 氮沉降 氮循环