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有机肥和生物菌剂对菜地土壤N_(2)O排放及土壤团聚体的影响
1
作者 马静 陆昕昱 +1 位作者 宋俊杰 孙丽英 《农业环境科学学报》 北大核心 2026年第1期251-261,共11页
为探究不同施肥处理对菜地土壤N_(2)O排放、产量及土壤团聚体的影响,本研究以南京地区菜地为研究对象,设置不施氮肥(CK)、施化学氮肥(U)、化学氮肥和生物菌剂配施(UM)、有机肥替代25%化学氮肥(O)、有机肥替代25%化学氮肥和生物菌剂配施(... 为探究不同施肥处理对菜地土壤N_(2)O排放、产量及土壤团聚体的影响,本研究以南京地区菜地为研究对象,设置不施氮肥(CK)、施化学氮肥(U)、化学氮肥和生物菌剂配施(UM)、有机肥替代25%化学氮肥(O)、有机肥替代25%化学氮肥和生物菌剂配施(OM)5个处理。采用静态暗箱-气相色谱法,观测菜地土壤N_(2)O的排放,并分析不同施肥处理对菜地土壤N_(2)O排放量、综合温室效应(GWP)、温室气体排放强度(GHGI)、产量、土壤团聚体组成、经济效益等的影响。结果表明:与U处理相比,O处理土壤N_(2)O累积排放量增长了12.70%,UM和OM处理土壤N_(2)O累积排放量均有所降低,其中,UM处理降低了16.67%,OM处理显著降低了23.81%(P<0.05)。在各施肥处理中,OM处理产量最高,为11.9 t·hm^(-2),O处理次之,为11.2 t·hm^(-2)。此外,O和OM处理降低了<0.25 mm团聚体占比,提高了土壤中大团聚体占比,增加了土壤团聚体稳定性。研究表明,有机肥配施生物菌剂处理可以减缓菜地土壤N_(2)O排放并提高作物产量和经济效益,是实现农业低碳高产的一种可行性措施。 展开更多
关键词 有机肥 生物菌剂 N_(2)O 团聚体 产量
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基于遥感数据与样地调查数据的流域碳储量时空变化及驱动因素分析:以漾弓江为例
2
作者 汤志龙 张连凯 +3 位作者 王兴荣 王传宇 王超 王振会 《环境科学》 北大核心 2026年第1期372-383,共12页
为探究流域尺度下碳储量的时空变化特征及其驱动机制,以漾弓江流域为例,结合样地调查结果与遥感数据,综合应用PLUS-InVEST-Geodetector模型,分析1980~2020年漾弓江流域土地利用和碳储量的时空演变特征,模拟2030年和2060年不同情景下的... 为探究流域尺度下碳储量的时空变化特征及其驱动机制,以漾弓江流域为例,结合样地调查结果与遥感数据,综合应用PLUS-InVEST-Geodetector模型,分析1980~2020年漾弓江流域土地利用和碳储量的时空演变特征,模拟2030年和2060年不同情景下的碳储量变化,并探讨碳储量空间分异的驱动因素.结果表明:(1)1980~2020年期间,林地在漾弓江流域土地利用类型中始终占据主导地位.然而,流域土地利用类型变化明显,其中耕地面积持续缩减,建设用地面积增长将近1倍,草地和灌丛面积变化则渐趋稳定.(2)碳储量呈“先增加后减少”趋势,2010年达到最高值35.53×10^(6) t,2020年因建设用地扩张,碳储量略有降低,降至35.26×10^(6) t.在空间分布上,碳储量较为稳定,总体呈现出周边林地和灌丛等植被覆盖丰富区域碳储量高,中部城镇建设用地密集区域碳储量低的格局.(3)情景模拟结果显示,自然发展情景下,2030年碳储量降至最低值35.02×10^(6)t,2060年小幅上升至35.16×10^(6)t;生态保护情景通过退耕还林和生态修复措施,2030年和2060年碳储量分别提升至35.28×10^(6)t、35.57×10^(6)t;耕地保护情景虽维持耕地面积与碳储量,但总体水平与自然发展情景接近.(4)Geodetector模型分析表明,土壤类型(q=0.464)、人口密度(q=0.374)和NDVI(q=0.361)是漾弓江流域碳储量空间分异的主导因子,因子交互作用呈现双因子和非线性增强效应,且土壤类型与GDP、NDVI和人口密度的协同作用驱动力较强.研究结果可为漾弓江流域土地利用优化和提升陆地生态系统碳汇提供数据支撑. 展开更多
关键词 InVEST模型 PLUS模型 碳储量 土地利用 驱动因素 地理探测器
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多尺度景观格局变化对北江流域土壤侵蚀风险的影响分析
3
作者 杨庆骅 齐子萱 +2 位作者 赵耀 蔡宴朋 张春亢 《环境科学》 北大核心 2026年第1期600-613,共14页
土壤侵蚀已成为日益严峻的生态环境问题,全面理解不同空间尺度下流域土壤侵蚀的高风险区域和主要影响因素,对于制定有效的土壤侵蚀防治策略和优化土地资源利用具有重要科学意义.景观格局作为土壤侵蚀的关键因素,其在不同空间尺度上的变... 土壤侵蚀已成为日益严峻的生态环境问题,全面理解不同空间尺度下流域土壤侵蚀的高风险区域和主要影响因素,对于制定有效的土壤侵蚀防治策略和优化土地资源利用具有重要科学意义.景观格局作为土壤侵蚀的关键因素,其在不同空间尺度上的变化对土壤侵蚀的影响尚缺乏定量分析.以北江流域为例,探讨了2000~2020年景观格局与土壤侵蚀的时空演变特征,并采用地理探测器和时空地理加权回归分析了不同空间尺度下土壤侵蚀的驱动机制.结果表明:(1)北江流域西北部土壤侵蚀显著增加,2000~2020年中度、严重及极严重侵蚀面积比例为40%,主要受高程和降水影响;而北部和中部的侵蚀风险则有所减缓,主要归因于植被恢复与水土保持措施的实施;(2)过去20 a,北江流域景观格局呈现破碎化趋势,破碎化程度增加了12%,主要集中在流域东北部与南部;(3)北江流域的景观破碎化与植被覆盖对土壤侵蚀的交互效应在流域尺度与县级尺度上最为显著,交互效应系数分别为0.634和0.768,表明植被覆盖有助于减缓破碎化带来的侵蚀风险;(4)土壤侵蚀的驱动因子在不同空间尺度下表现出显著的空间异质性,随着尺度细化,地形、景观格局和植被覆盖度对侵蚀的影响逐渐加剧.具体而言,在流域尺度上,景观破碎化与植被覆盖对土壤侵蚀的交互作用强度分别为0.634和0.515,而在乡镇尺度上,地表温度与植被覆盖对土壤侵蚀的交互作用最为显著,交互效应系数为0.516,特别是在人类活动密度区,气候因子与植被的协同作用加剧了土壤侵蚀风险.研究结果揭示了北江流域不同尺度下土壤侵蚀的高风险区域和重要驱动因素,可为不同尺度下区域水土保持和景观优化管理提供科学依据. 展开更多
关键词 空间多尺度 土壤侵蚀 景观格局 北江流域 地理探测器 时空地理加权回归
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秸秆还田与石灰配施对稻田温室气体排放的协同调控机制
4
作者 孙梦雨 赵强 +5 位作者 吴京 张军 车钊 吴巩 宋贺 李笑笑 《农业环境科学学报》 北大核心 2026年第1期226-239,共14页
为探究酸性水稻土上秸秆还田配施不同用量石灰对温室气体排放的影响机制,本研究采用双因素设计,主区为秸秆用量处理,分别为秸秆不还田(S0)和秸秆还田(S1,5500 kg·hm^(-2))处理,副区为石灰用量处理,分别为不施用石灰(L0)、低石灰用... 为探究酸性水稻土上秸秆还田配施不同用量石灰对温室气体排放的影响机制,本研究采用双因素设计,主区为秸秆用量处理,分别为秸秆不还田(S0)和秸秆还田(S1,5500 kg·hm^(-2))处理,副区为石灰用量处理,分别为不施用石灰(L0)、低石灰用量(L1,3500 kg·hm^(-2))以及高石灰用量(L2,7000 kg·hm^(-2))处理,测定不同处理下温室气体甲烷(CH_(4))和氧化亚氮(N_(2)O)排放及相关微生物丰度与结构、土壤硝化潜势与反硝化能力。结果表明:秸秆还田后CH_(4)累积排放量增加115.5%~144.3%,其作用机制与可溶性有机碳(DOC)的积累密切相关。DOC的积累通过增加产甲烷菌Methanocella属的丰度,抑制了甲烷氧化菌pmoA功能基因的表达,并显著降低了甲烷氧化菌关键属(Methyloparacoccus和Methylomicrobium)的相对丰度,最终加剧了CH_(4)的排放。而石灰施用通过提高土壤pH和硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量,在降低产甲烷菌Methanobacterium属丰度的同时促进了甲烷氧化菌pmoA功能基因的表达,使CH_(4)累积排放量降低21.9%~39.7%。秸秆还田后N_(2)O累积排放量减少了33.0%~38.2%,其减排机制为秸秆还田通过降低narG基因丰度以及关键群落Acidiphilium和Mycolicibacterium属的相对丰度,增加nosZ基因丰度,有效促进N_(2)O向N_(2)还原转化。而石灰处理通过双重调控使N_(2)O累积排放量提高了29.5%~65.0%。具体表现为,铵态氮(NH+4-N)和DOC的降低促进了氨氧化古菌丰度增加,同时pH和N的升高刺激了narG基因丰度的增加和nosZ基因丰度的降低,两者共同增加了硝化和反硝化过程中N_(2)O的产生。秸秆还田增加了全球增温潜势(GWP)和温室气体排放强度(GHGI),而石灰的配合施用有效降低了GWP和GHGI。其中,秸秆还田配施高量石灰能够将GHGI降至0.81 kg·kg^(-1),显著低于L0S0处理。研究表明,对于强酸性稻田土壤,秸秆还田条件下施用高量石灰(7000 kg·hm^(-2))能够有效缓解秸秆还田造成的温室气体排放增加效应,秸秆还田下配施石灰是一种能够实现增产、减排的有效栽培模式。 展开更多
关键词 秸秆还田 石灰 土壤酸化 温室气体 土壤微生物
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兰州市碳储量地形梯度效应时空演变及影响因素
5
作者 郭炳良 唐相龙 何悦铭 《环境科学》 北大核心 2026年第1期396-407,共12页
以兰州市为研究区域,研究碳储量时空演变及其地形梯度效应,对研究区未来提升生态环境质量和维护生态安全屏障提供理论依据.基于1980年、1990年、2000年、2010年和2020年这5期土地利用数据,运用InVEST模型分析了研究区碳储量时空变化,采... 以兰州市为研究区域,研究碳储量时空演变及其地形梯度效应,对研究区未来提升生态环境质量和维护生态安全屏障提供理论依据.基于1980年、1990年、2000年、2010年和2020年这5期土地利用数据,运用InVEST模型分析了研究区碳储量时空变化,采用地形位指数、地理探测器及空间数据分析方法,对兰州市碳储量地形梯度效应时空演变和影响因素进行综合分析.结果表明:(1)1980~2020年兰州市耕地和草地的逐年减少,以及建设用地和未利用地面积增加造成碳储量整体呈下降趋势,碳储量空间分布最终呈现为“西北高-北低-中低-东南高”的格局.(2)1980~2020年兰州市碳储量随地形梯度增加而变化,具有显著的地形梯度效应,碳储量极低和中等区域在第1梯度分布指数较高,碳储量极高区域在第5梯度优势明显.(3)归一化植被指数、夜间灯光强度、GDP、年平均气温和年平均降水是不同梯度等级下碳储量空间格局分异的主要影响因素,NDVI与夜间灯光强度、GDP、年平均气温和年平均降水的交互作用显著.研究结果可为黄河中上游流域城市生态保护和高质量发展提供借鉴,并为促进河谷山地型城市生态可持续发展提供理论支撑. 展开更多
关键词 碳储量 InVEST模型 地形梯度效应 地理探测器 兰州市
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基于PLUS-InVEST模型的川渝地区碳储量变化及多情景预测
6
作者 陈红香 辛存林 +4 位作者 陈宁 马新淑 白元 康利刚 辛顺杰 《环境科学》 北大核心 2026年第1期360-371,共12页
陆地生态系统的碳储量受土地利用/覆盖变化(LUCC)的影响显著,探讨LUCC对区域陆地生态系统碳储量的作用,对于改进土地利用结构和实现碳达峰及碳中和目标具有极其重要的意义.研究利用2000~2020年间的土地利用数据,综合考虑了13项关键驱动... 陆地生态系统的碳储量受土地利用/覆盖变化(LUCC)的影响显著,探讨LUCC对区域陆地生态系统碳储量的作用,对于改进土地利用结构和实现碳达峰及碳中和目标具有极其重要的意义.研究利用2000~2020年间的土地利用数据,综合考虑了13项关键驱动因素,建立了自然发展(ND)、生态保护(EP)、经济发展(ED)和综合发展(CD)这4种发展情景.结合PLUS和InVEST模型,模拟了川渝地区土地利用类型的动态调整与碳储量的时空演变.结果表明:(1)2000~2020年,草地和耕地面积分别减少了83.65×10^(4) hm^(2)和46.41×10^(4) hm^(2),而林地、建设用地和水域面积则分别增加了65.37×10^(4)、50.55×10^(4)和13.41×10^(4) hm^(2),未利用地面积基本保持稳定.(2)在2000年、2010年和2020年,碳储量分别为1 968.88×10^(7)、1 996.90×10^(7)和1 998.59×10^(7) t,总碳储量增加了29.71×10^(7) t,耕地和草地向林地的转变是碳储量增加的主要因素.(3)相较于2020年,ND、ED、EP和CD情景下的碳储量分别增加1.48×10^(7)、27.75×10^(7)、43.62×10^(7)和50.32×10^(7) t.在CD情景下,碳储量及其总价值均超过其他情景,是最优的发展模式.研究结果从土地利用的角度为生态系统碳储量优化决策提供参考,这将为未来土地利用政策的制定以及“双碳”战略目标的实现提供有力支持. 展开更多
关键词 土地利用/覆盖变化(LUCC) 碳储量 PLUS-InVEST模型 多情景预测 川渝地区
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政策导向下攀西干热河谷区碳储量变化模拟与预测
7
作者 成鑫 肖作林 +2 位作者 代琳 胡馨怡 谭耀湛 《环境科学》 北大核心 2026年第1期384-395,共12页
区域碳储量受土地利用变化的深刻影响,在“双碳”目标的背景下,政策导向的土地利用变化预测对于优化土地利用格局和提升固碳能力具有重要意义.基于“双评价”结果和乡镇主体功能划分,研究划定了城镇建设适宜区与不适宜区,并利用PLUS模... 区域碳储量受土地利用变化的深刻影响,在“双碳”目标的背景下,政策导向的土地利用变化预测对于优化土地利用格局和提升固碳能力具有重要意义.基于“双评价”结果和乡镇主体功能划分,研究划定了城镇建设适宜区与不适宜区,并利用PLUS模型模拟了2035年攀西干热河谷区的土地利用变化.基于以上模拟结果,构建了政策导向情景,进一步测算了不同情景下碳储量的变化,并结合空间自相关分析探讨了碳储量的时空分布特征.结果表明:(1)攀西干热河谷区西部以生态保护为主,中部以农业生产和城镇发展为主,空间格局较为明显;(2)到2035年,虽然两种情景下土地利用格局总体相似,但自然发展情景下建设用地扩张显著,而政策导向情景有效遏制了建设用地的扩张,并增加了林地和耕地,显示了政策对生态用地保护的积极作用;(3)2035年,政策导向情景下的碳储量为6 517.22×10^(5)t,相较自然发展情景的6 494.75×10^(5)t,增加了3.50×10^(5)t,而自然发展情景相比2020年减少了18.95×10^(5)t;(4)局部空间自相关分析表明,两种情景下的碳储量空间分布特征总体一致,高值区零散分布,低值区则主要集中于河流及其沿岸的低海拔区域.研究结果为攀西干热河谷区“天府第二粮仓”建设及“碳达峰、碳中和”战略的实施提供了科学支撑. 展开更多
关键词 多情景模拟 InVEST模型 干热河谷 PLUS模型 碳储量
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结合GF-1多尺度特征与Sentinel-1结构特征的土地利用分类及碳储量估测
8
作者 唐淑兰 张旻曦 《生态环境学报》 北大核心 2026年第2期190-198,共9页
碳中和背景下陆地生态系统碳储量的精细化估测具有重要意义。为更精确地利用多源遥感影像调查陆地生态系统碳储量情况,该文提出融合高分1号(GF-1)多尺度特征及哨兵1号(Sentinel-1)结构特征的土地利用分类及碳储量估测方法。对GF-1经特... 碳中和背景下陆地生态系统碳储量的精细化估测具有重要意义。为更精确地利用多源遥感影像调查陆地生态系统碳储量情况,该文提出融合高分1号(GF-1)多尺度特征及哨兵1号(Sentinel-1)结构特征的土地利用分类及碳储量估测方法。对GF-1经特征向量主成分分析的主分量影像进行小波包变换,依据代价函数选出最优小波包树,提取多尺度特征,再结合植被指数特征、Sentinel-1结构特征构造分类向量,利用随机森林(RF)筛选特征完成土地利用分类,最后基于In VEST模型估测碳储量。结果表明:1)GF-1光谱及小波包纹理融合Sentinel-1结构特征后,各土地利用分类总体精度可达92.46%,Kappa为0.91,估测的碳储量值为31.27 Tg,与实测碳储量值相比总体误差为0.81%;2)分类后各土地利用类型中,林地、住宅、水域、耕地、道路、园地、其他未利用土地占比分别为83.29%、2.32%、1.38%、4.44%、1.29%、6.42%、0.86%,对应的碳储量贡献占比分别为91.53%、0.03%、0.08%、2.77%、0.01%、5.50%、0.08%;3)该文方法较仅用GF-1光谱特征估测碳储量的误差降低了3.09%。可见,光学影像经最优小波包变换提取多尺度特征,再结合Sentinel-1的垂直特征,细化了地物分类,提高了碳储量的估测精度。该方法可为碳储量的遥感估测提供借鉴。 展开更多
关键词 土地利用分类 碳储量估测 小波包变换 融合高分1号(GF-1) 哨兵1号(Sentinel-1)
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不同绿肥覆盖对幼龄橡胶园土壤团聚体及其有机碳分布的影响 被引量：4
9
作者 薛欣欣 王文斌 +6 位作者 茶正早 罗雪华 赵春梅 任常琦 张永发 吴晓霜 王禹 《环境科学》 北大核心 2025年第11期7013-7021,共9页
豆科绿肥覆盖是改善土壤质量、增加农业生态系统碳固存的关键管理措施.以海南幼龄橡胶园为研究对象,设置爪哇葛藤(GT)、山毛豆(SMD)、柱花草(ZHC)、猪屎豆(ZSD)覆盖及自然生草(CK)这5个处理.采用湿筛法和重铬酸钾外加热法分别测定0~20 c... 豆科绿肥覆盖是改善土壤质量、增加农业生态系统碳固存的关键管理措施.以海南幼龄橡胶园为研究对象,设置爪哇葛藤(GT)、山毛豆(SMD)、柱花草(ZHC)、猪屎豆(ZSD)覆盖及自然生草(CK)这5个处理.采用湿筛法和重铬酸钾外加热法分别测定0~20 cm和20~40 cm土层水稳性团聚体和土壤有机碳(SOC)含量,并分析了团聚体稳定性与SOC间的关系.结果表明,与CK处理相比,SMD处理0~20 cm和20~40 cm土层SOC分别显著增加19.8%和25.3%,GT处理20~40 cm土层SOC含量显著增加26.7%,ZHC和ZSD处理对各土层SOC含量无显著影响.与CK处理相比,GT和SMD处理显著增加团聚体稳定性[平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)]、>2 mm团聚体占比及其SOC含量,而ZHC和ZSD显著降低了20~40 cm土层MWD和GMD以及>2 mm团聚体占比;GT处理显著增加0~20 cm土层中0.25~2 mm各粒级以及20~40 cm土层中1~2 mm粒级SOC富集系数,SMD处理显著增加20~40 cm土层1~2 mm粒级SOC富集系数;GT和SMD处理显著增加>2 mm粒级SOC贡献率,0~20 cm增幅分别为65.7%和105.5%,20~40 cm增幅分别为58.6%和79.1%,而显著降低<0.25 mm粒级SOC贡献率.Spearman相关性分析表明,土壤SOC含量与团聚体MWD及GMD均呈极显著正相关关系.综上所述,幼龄胶园间作爪哇葛藤和山毛豆多年生豆科绿肥可显著提高土壤SOC含量以及大团聚体的比例,改善土壤团聚体稳定性.研究结果为我国热带植胶区推行多年生绿肥覆盖模式、土壤肥力提升及抗侵蚀的防治提供理论依据. 展开更多
关键词 间作绿肥 灌木 藤本 团聚体分布 土壤有机碳(SOC)
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盐碱土有机态氮组分对秸秆及秸秆生物炭输入的响应机理
10
作者 王国琳 刘凯英 +5 位作者 宋宁宁 刘君 王芳丽 王学霞 宗海英 李绍静 《生态环境学报》 北大核心 2026年第1期62-74,共13页
施用生物炭和秸秆还田是改良盐碱土的重要措施,但盐碱土中土壤有机氮组分的变化特征及其对生物炭和秸秆还田的响应机理尚不清楚。以黄河三角洲盐碱土为研究对象,探讨不添加外源物质(CK)、秸秆还田(ST)和施用生物炭(BI)对土壤有机氮组分... 施用生物炭和秸秆还田是改良盐碱土的重要措施,但盐碱土中土壤有机氮组分的变化特征及其对生物炭和秸秆还田的响应机理尚不清楚。以黄河三角洲盐碱土为研究对象,探讨不添加外源物质(CK)、秸秆还田(ST)和施用生物炭(BI)对土壤有机氮组分、土壤酶活、微生物多样性和土壤团聚体的影响。结果表明:ST和BI均改变了盐渍土有机氮组分含量,其中BI改变效果更为显著(p<0.05)。与对照相比,BI提高了酸解性总氮、非酸解性氮、酸解性氨态氮、氨基酸态氮、氨基糖态氮和酸解性未知氮,幅度分别为38.86%、75.62%、35.05%、34.38%、39.61%和59.19%。ST和BI均显著增加了土壤中脲酶、蛋白酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的含量,其中BI对土壤酶含量提升效果更显著(p<0.05),增幅分别为139%、104%、43.4%、50.2%、76.8%。BI显著提高了土壤微生物多样性(p<0.05),其丰富度指数、辛普森多样性指数、香农多样性指数均高于ST处理,分别高出15.0%、9.57%和20.8%。BI显著提高土壤微团聚体中酸解氮含量(p<0.05),而ST显著提高了土壤团聚体中非酸解氮含量(p<0.05)。此外,有机氮各组分与土壤酶活和微生物多样性均呈显著正相关,说明生物炭和秸秆还田主要通过促进土壤酶活性和改变土壤团聚体结构,改变土壤有机氮组分含量。综上,在盐碱土中添加生物炭和秸秆,通过提高盐碱土壤中酶含量、团聚体酸解氮含量和微生物活性而改善了土壤有机态氮组成,促进了土壤质量的提升。 展开更多
关键词 生物炭 秸秆 盐碱土 有机态氮组分 土壤酶活性 土壤微生物活性
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结合生态系统服务的南疆盐碱地土壤质量评价
11
作者 崔丽洋 张磊 +3 位作者 贾夏 赵永华 穆琪 司绍诚 《生态环境学报》 北大核心 2026年第2期245-255,共11页
土壤是植被生长和生态系统健康的基础,开展盐碱地土壤质量评估对地区土地生产力提高和生态环境保护至关重要。该研究以南疆柯柯牙盐碱地为研究对象,将地区生态系统服务与土壤物理、化学和生物指标相结合,利用主成分分析和相关性分析法... 土壤是植被生长和生态系统健康的基础,开展盐碱地土壤质量评估对地区土地生产力提高和生态环境保护至关重要。该研究以南疆柯柯牙盐碱地为研究对象,将地区生态系统服务与土壤物理、化学和生物指标相结合,利用主成分分析和相关性分析法构建最小数据集对地区土壤质量进行评价,并探讨土壤质量与植被特征的相互关系。结果表明:地区生态系统服务具有明显的空间异质性。土壤水溶性盐总质量分数和pH分别为56.73 g·kg^(-1)和8.20,土壤盐碱化程度较高。在各指标中,土壤有机质与腐殖质总碳量之间的正相关性最强。构建的土壤质量评价的最小数据集包括固碳量、土壤保持、产水量、容重、孔隙度、全氮、全钾、pH、有机质和溶解性有机碳等10个指标。其中,有机质权重最高,为0.120;产水量的权重最低,为0.085。地区土壤质量相对较差,土壤质量指数(SQI)平均值为0.28,总体位于0.20-0.30之间。土壤质量在中部相对较高,而在西部和东部相对较低。此外,在各植被特征中,SQI与植被覆盖度之间具有最显著的相关性,而SQI与Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数并未出现显著的相关性。该研究可为地区盐碱地的土壤质量提升与生态环境改善提供一定的参考。 展开更多
关键词 生态系统服务 盐碱地 土壤质量评价 主成分分析 最小数据集 植被特征
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基于PLUS-InVEST模型的东北黑土区景观格局与碳储量变化多情景模拟
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作者 王悦 于福东 +3 位作者 张月 相恒星 焉恒琦 毛德华 《生态环境学报》 北大核心 2026年第2期178-189,共12页
探究景观格局变化对区域碳储量的影响机制,对优化景观结构、提升生态系统碳汇能力、保障区域生态安全与粮食安全具有重要意义。以东北黑土区为研究对象,分析1990-2020年其景观格局变化及碳储量演变特征,并运用PLUS-InVEST模型,模拟2050... 探究景观格局变化对区域碳储量的影响机制,对优化景观结构、提升生态系统碳汇能力、保障区域生态安全与粮食安全具有重要意义。以东北黑土区为研究对象,分析1990-2020年其景观格局变化及碳储量演变特征,并运用PLUS-InVEST模型,模拟2050年自由发展、生态保护和粮食增产等3种情景下的景观格局与碳储量变化趋势。结果表明,1)1990-2020年,研究区景观以耕地、林地和草地为主,占比达87.6%以上;耕地和人工表面面积持续增加,草地面积加速减少。2)2020-2050年,自由发展情景下耕地和林地面积增长明显,草地和裸地面积减少;生态保护情景下林地面积大幅增加,人工表面和草地面积减少;粮食增产情景下则以耕地激增为主。3)1990-2020年,碳储量呈“东高西低、山地高平原低”的分布格局和逐年减少的变化趋势,其总量累积减少479.6 Tg。碳储量以林地和湿地为主,高碳密度区主要由林地和湿地构成,低值区域则以耕地和草地为主。4)2020-2050年,自由发展和生态保护情景下,碳储量可能分别增加38.0、197.4 Tg,而粮食增产情景下,由于林地、湿地和草地向耕地的转移概率增加,碳储量可能减少261.0 Tg。该研究结果可为东北黑土区未来景观格局规划和生态保护策略的制定提供科学依据和决策支持,推动生态系统服务功能的可持续管理。 展开更多
关键词 景观格局 碳储量 东北黑土区 PLUS-InVEST模型 多情景模拟
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黄河流域煤矿区土壤有机碳库的修复及其影响因素:基于Meta分析 被引量：4
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作者 孙宏伟 闫美芳 《环境科学》 北大核心 2025年第3期1690-1702,共13页
采煤对生态系统造成严重干扰和破坏,加剧区域碳排放.对煤矿废弃地进行生态恢复,可改善受损土壤的理化性质,增加土壤碳库储量.因此,煤矿区生态恢复对区域碳汇水平提升和生态环境改善具有重要意义.目前,国内煤矿区修复方面的研究多分散在... 采煤对生态系统造成严重干扰和破坏,加剧区域碳排放.对煤矿废弃地进行生态恢复,可改善受损土壤的理化性质,增加土壤碳库储量.因此,煤矿区生态恢复对区域碳汇水平提升和生态环境改善具有重要意义.目前,国内煤矿区修复方面的研究多分散在黄河流域主要产煤省份,急需从流域尺度阐明其对土壤固碳功能的影响.以黄河流域煤矿区土壤为研究对象,通过整合分析方法,研究土壤理化性质与酶活性在植被恢复后的变化规律,并结合气候条件揭示土壤有机碳库修复的影响机制.结果表明:①煤矿区生态恢复后,土壤理化性质与酶活性均得到显著改善,但不同土层间存在一定差异.②矿区生态恢复使得土壤有机碳(SOC)、全氮和碱解氮分别增加62.2%、40.5%和36.0%,且随着恢复年限的增加,整体上呈现增大的趋势.从植被恢复类型来看,乔木混交林的土壤有机碳含量增加最为显著.③氮磷含量的增加会提升土壤肥力,有助于增加植被凋落物的土壤碳输入,从而促进土壤有机碳库的修复.年均温、年降水量和土壤类型也是影响土壤碳库恢复的主要因子.未来应结合黄河流域不同地域的气候和土壤特点,从碳库修复角度选择适宜的植被类型,以促进流域整体碳汇水平的提升. 展开更多
关键词 黄河流域 煤矿区 整合分析 土壤有机碳库 生态恢复 土壤酶活性
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基于PLUS-InVEST模型的长三角城市群碳储量时空演变与预测 被引量：11
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作者 王伟武 伏添乐 陈欢 《环境科学》 北大核心 2025年第4期1937-1950,共14页
土地利用变化是影响陆地生态系统碳储量变化的重要因素,研究土地利用变化与碳储量之间关系对优化区域土地利用结构,维持区域碳平衡并提高区域碳储量具有重要意义.在“双碳”目标和区域一体化高质量发展的双重背景之下,长三角地区作为中... 土地利用变化是影响陆地生态系统碳储量变化的重要因素,研究土地利用变化与碳储量之间关系对优化区域土地利用结构,维持区域碳平衡并提高区域碳储量具有重要意义.在“双碳”目标和区域一体化高质量发展的双重背景之下,长三角地区作为中国式现代化建设高地有着重要的战略地位.因此,以长三角城市群为例,基于PLUS模型分析2000~2020年土地利用变化,结合自然发展情景、耕地保护情景和生态优先情景设置,对2030年长三角城市群土地利用格局进行模拟预测,并进一步运用InVEST模型测算2000~2020年及2030年不同情景下长三角城市群碳储量变化.最后,利用空间自相关分析探索长三角城市群不同情景下陆地生态系统碳储量时空变化特征并提出相应建议.结果表明:①2000~2020年长三角城市群的碳储量损失了51.08×10^(6) t.耕地面积的减少(7.82%)以及建设用地面积的增加(7.56%)是碳损耗的主要原因.②2030年长三角城市群陆地生态系统碳储量在自然发展情景、耕地保护情景和生态优先情景下的碳储量分别为2.65×10^(9)、2.67×10^(9)和2.70×10^(9) t.与2020年碳储量值相比,3种情景下的碳储量值均有不同程度下降.③局部空间自相关分析结果显示,3种情景下的碳储量空间分布具相似性,高值区域在长三角城市群南部及西部区域出现集聚,低值区域则在东部、中部区域聚集.研究结果可为长三角城市群未来实现“碳达峰,碳中和”目标提供科学依据. 展开更多
关键词 土地利用变化 碳储量 InVEST模型 PLUS模型 长三角城市群
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天目山森林土壤碳组分沿海拔梯度变化特征及影响因素 被引量：1
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作者 解雪峰 刘艳英 +4 位作者 阮妤楠 徐梓晴 邵奇 吴涛 张建珍 《环境科学》 北大核心 2025年第11期7006-7012,共7页
土壤碳库是森林生态系统中最大的碳库,在调节森林生态系统碳循环和缓解全球气候变化中发挥着重要作用.沿天目山东南坡设置400、800、1000、1300和1500 m共5个海拔梯度,探讨不同海拔梯度下土壤碳组分和碳库质量变化特征及其影响因素.结... 土壤碳库是森林生态系统中最大的碳库,在调节森林生态系统碳循环和缓解全球气候变化中发挥着重要作用.沿天目山东南坡设置400、800、1000、1300和1500 m共5个海拔梯度,探讨不同海拔梯度下土壤碳组分和碳库质量变化特征及其影响因素.结果表明:(1)土壤含水量和全氮含量沿海拔梯度升高波动上升;土壤粒径组成以粉粒为主,砂粒次之,黏粒最低;土壤pH均值介于3.94~5.46之间,并随海拔升高逐渐降低,土壤铵态氮含量、C∶N、C∶P和N∶P均随海拔升高先上升后下降,分别在800 m和1000 m达到最高值,而硝态氮和全磷含量刚好相反.(2)土壤总有机碳、缓效性碳和惰性碳含量均随海拔升高呈现出“上升-下降-上升”的波动变化特征,而活性碳含量则随海拔升高先上升后减少,在1300 m处达到最高值.(3)土壤碳库活度、碳库活度指数和碳库管理指数均在1300 m处达到最高值,而碳库指数在1500 m处达到最高值.(4)土壤全氮是影响天目山森林土壤碳组分和碳库质量的关键环境因子,其后依次为土壤含水量、粉粒含量、砂粒含量、pH和N∶P.综合来看,天目山土壤碳组分和碳库质量具有明显的海拔梯度特征,并受土壤理化性质的显著影响. 展开更多
关键词 碳组分 碳库质量 环境因子 冗余分析 Mantel检验
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不同网格尺度下哈尔滨市绿色空间碳储量和景观格局关联 被引量：1
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作者 李雪 李文 石淞 《环境科学》 北大核心 2025年第11期7094-7105,共12页
绿色空间能够固碳释氧,是影响陆地生态系统碳循环的关键,明确绿色空间格局及碳储量未来发展情景及其关联,对绿色空间系统规划提供科学决策意义巨大.基于2010年和2020年哈尔滨市绿色空间土地覆盖数据,利用FLUS模型预测2030年自然发展(ND... 绿色空间能够固碳释氧,是影响陆地生态系统碳循环的关键,明确绿色空间格局及碳储量未来发展情景及其关联,对绿色空间系统规划提供科学决策意义巨大.基于2010年和2020年哈尔滨市绿色空间土地覆盖数据,利用FLUS模型预测2030年自然发展(ND)情景和生态保护(EP)情景研究区土地覆盖变化趋势,结合InVEST模型和Fragstats 4.2软件分别测算哈尔滨市绿色空间的碳储量和景观指标,分析时空变化规律,利用斯皮尔曼(Spearman)相关系数判断不同网格尺度下碳储量和景观指标的相关性,采用线性回归方程进一步探索两者的线性关系.结果表明:(1)2010年和2020年哈尔滨市绿色空间碳储量分别为2578.11×10^(6)t和2573.15×10^(6)t,2030年ND情景下碳储量降低了1.18×10^(6)t,EP情景则增加了0.44×10^(6)t,湿地碳密度最高.(2)2030年两种情景下香农多样性指数(SHDI)、香农均匀度指数(SHEI)和景观分割度指数(DIVISION)均呈现下降趋势,在ND情景降幅较大,蔓延度指数(CONTAG)在ND情景持续下降,EP情景有小幅度提升.(3)SHDI、SHEI和DIVISION同绿色空间碳储量成显著的负相关,CONTAG同绿色空间碳储量成显著的正相关,最佳的分析网格尺度为4.50 km×4.50 km.(4)SHDI和DIVISION同碳储量相关模型的线性拟合程度较低,而碳储量可以分别解释SHEI 33.82%和CONTAG 29.92%的变化原因,模型拟合较好.根据研究结果,哈尔滨市绿色空间未来规划应加强生态保护力度,重点保护湿地区域,持续植树造林,以4.50 km作为管理单元,避免景观斑块破碎化,保证耕地有良好的连接蔓延性,以提高碳储量. 展开更多
关键词 绿色空间 多情景模拟 碳储量 景观格局 最佳网格尺度
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成渝经济区多情景模拟土地利用变化及其对碳储量的影响 被引量：3
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作者 王芳 李婧 +5 位作者 王建 向首仪 陈新婷 易雪梅 黄仙婷 黄婷 《环境科学》 北大核心 2025年第9期5718-5728,共11页
土地利用变化是影响碳循环和碳储量的重要因素,多情景模拟区域土地利用变化对碳储量的影响,可为制定科学的土地利用政策提供决策支持.以成渝经济区为例,基于1990~2020年土地利用演变特征,利用InVEST模型估算30 a间土地利用变化对碳储量... 土地利用变化是影响碳循环和碳储量的重要因素,多情景模拟区域土地利用变化对碳储量的影响,可为制定科学的土地利用政策提供决策支持.以成渝经济区为例,基于1990~2020年土地利用演变特征,利用InVEST模型估算30 a间土地利用变化对碳储量的影响,并耦合PLUS模型预测自然发展情景、城镇发展情景和生态保护情景下2030年土地利用变化及对其碳储量的影响.结果表明:①1990~2020年,研究区土地利用结构以耕地和林地为主,占比在86%以上,耕地和草地缩减,建设用地、水域、林地和未利用地增加,土地利用转移以耕地和林地之间的相互转化、耕地转移为建设用地为主;②1990~2020年,碳储量呈“中部低、四周高”的分布格局和“减-增-减”变化趋势,其总量累积减少9.29×10^(6)t,这主要是由林地转移为其他用地造成的,耕地和林地对碳储量占比较大,约90%,是研究区碳储量的主要来源;③2020~2030年,耕地、水域和未利用地面积下降,草地面积增加,林地仅在生态保护情景下呈上升趋势,建设用地在城镇发展情景下扩张明显;④自然发展和城镇发展情景下,碳储量明显减少,而生态保护情景下,由于耕地、草地和林地向建设用地的转移概率降低,碳储量明显增加. 展开更多
关键词 多情景模拟 成渝经济区 土地利用变化 PLUS模型 碳储量 InVEST模型
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河北省坝上地区萎缩退化湖淖表土性质研究
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作者 蒋红军 王仁德 +6 位作者 马辉涛 王树凯 高士平 李庆 苑依笑 张韬 刘瑞莹 《地理科学》 北大核心 2025年第10期2285-2298,共14页
近年来,受气候变化和人类活动的影响,河北省坝上地区湖淖萎缩退化趋势明显,可能产生的盐尘污染引起人们的广泛担忧。但由于缺乏干涸湖盆表土性质的系统研究,导致对坝上盐尘污染风险的程度认识不清。基于此,本研究于2023年枯水期和丰水... 近年来,受气候变化和人类活动的影响,河北省坝上地区湖淖萎缩退化趋势明显,可能产生的盐尘污染引起人们的广泛担忧。但由于缺乏干涸湖盆表土性质的系统研究,导致对坝上盐尘污染风险的程度认识不清。基于此,本研究于2023年枯水期和丰水期,2次对坝上地区26个标准湖淖的萎缩退化现状及表土性质进行调查取样。在春季枯水期,沿冬春季主导风向对干涸湖淖进行系统野外调查,使用十字取样法对表层0~5.0cm土壤进行取样。对土壤样品进行预处理后测定土壤颗粒组成、土壤全盐含量、土壤含水量和主要水溶性盐分离子含量。结果表明,坝上地区73%的所调查湖淖面临常年干涸或季节性干涸问题,尤以西部内流区最为突出。萎缩退化湖淖表土质地普遍较细,全盐含量普遍较高。根据土壤盐分类型不同,可将坝上湖淖分为氯化物型、硫酸盐-氯化物型和氯化物-硫酸盐型3种,以前2种类型为主。从湖岸到湖心,表土质地普遍呈变细趋势,表土含水量和全盐含量普遍呈增大趋势。表土含水量较高的湖淖,其表土全盐含量往往较高;面积较大的湖淖,其表土质地往往更细;表土粉粒与砂粒含量之比(Rsilt/sand)在1.70左右的湖淖具有更好的持水能力和含盐能力。考虑到湖淖大面积萎缩退化和表土含盐量普遍较高的情况,坝上地区将面临较大的盐尘污染风险,应引起注意。 展开更多
关键词 萎缩退化湖淖 表土性质 盐尘污染 河北坝上
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微生物残体碳的贡献率和储量在全球的分布规律及其驱动因素
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作者 杨艳 赵远 +1 位作者 胡汗 梁玉婷 《环境科学》 北大核心 2025年第10期6522-6530,共9页
微生物残体碳(MNC)是土壤有机碳(SOC)的重要组成部分,在形成稳定性SOC和碳循环过程中起着至关重要的作用.然而,由于缺乏全球尺度的观测数据,MNC对SOC的贡献率和储量在全球的分布规律尚不清楚.基于Meta分析和机器学习技术相结合的方法,探... 微生物残体碳(MNC)是土壤有机碳(SOC)的重要组成部分,在形成稳定性SOC和碳循环过程中起着至关重要的作用.然而,由于缺乏全球尺度的观测数据,MNC对SOC的贡献率和储量在全球的分布规律尚不清楚.基于Meta分析和机器学习技术相结合的方法,探讨MNC的贡献率和储量在全球范围内的空间分布特征与其驱动因素,并对比不同生态系统和不同土层中的差异.结果表明,MNC对SOC的贡献率和储量在全球总体呈现深层区(1~3 m)高于浅层区(0~1 m)的特征.具体而言,浅层区MNC的平均贡献率为47%,深层区为60%;浅层区MNC的平均储量为4.6 kg·m^(-2),深层区为5.2 kg·m^(-2).MNC浅层区和深层区的总储量分别为792 Pg和895 Pg.与此同时,由于南北半球陆地面积差异,北半球MNC储量高于南半球.此外,SOC和pH是MNC贡献率的关键驱动因素,TN是MNC储量的关键驱动因素,MNC浓度对MNC的贡献率和储量都有直接且显著的影响.MNC对SOC的贡献率和储量在全球尺度不同生态系统和不同土层中均出现空间异质性,且它们的驱动因素也不同,这可以为研究SOC循环和减缓气候变暖问题提供理论依据. 展开更多
关键词 微生物残体碳(MNC) MNC贡献率 MNC储量 Meta分析 机器学习 驱动因素
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黄河口湿地典型植被土壤溶解性有机质的特性及其季节变化
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作者 闫雨桐 孙霞 +5 位作者 谢琳萍 王敏 刘继晨 韦钦胜 王建步 王保栋 《海洋科学进展》 北大核心 2026年第1期82-96,共15页
为探究黄河口湿地典型植被土壤溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的特性,分别于2022年7月、9月和2023年2月采集了黄河口湿地3种典型植物(柽柳、芦苇和碱蓬)的根系表层土壤,分析了土壤的理化性质和DOM的光谱特征,探究了植被生... 为探究黄河口湿地典型植被土壤溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的特性,分别于2022年7月、9月和2023年2月采集了黄河口湿地3种典型植物(柽柳、芦苇和碱蓬)的根系表层土壤,分析了土壤的理化性质和DOM的光谱特征,探究了植被生长期和生长停滞期土壤DOM的特性及其与环境因素之间的关系。结果表明,3种植物的土壤溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)和总溶解态氮(Total Dissolved Nitrogen,TDN)的含量排序为柽柳大于芦苇大于碱蓬;但其在不同生长期又有所差异:快速生长期表现为柽柳大于芦苇大于碱蓬,生长末期为柽柳大于碱蓬大于芦苇,生长停滞期则为碱蓬大于柽柳大于芦苇。基于三维荧光光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC)技术,识别出土壤有色溶解有机质(Chromophoric Dissolved Organic Matter,CDOM)有3个类腐殖质组分(C1、C2和C3)和1个类蛋白质组分(C4),其中类腐殖质组分占86%以上。综合SUVA_(254)、S_(R)、FI、BIX、HIX等光学指数的分析结果可知,研究区土壤DOM以疏水性物质为主,其腐殖化程度较高且具有芳香性,主要来源于陆源输入,自生源贡献较少。 展开更多
关键词 黄河口湿地 植被 土壤 溶解性有机质 光谱特征
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