孙良杰
- 作品数：21 被引量：294H指数：11
- 供职机构：沈阳农业大学土地与环境学院更多>>
- 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天文地球更多>>
- 全球变化对草地土壤微生物群落多样性的影响研究进展被引量：35
- 2012年
- 全球变化对人类生存环境的影响已成为当前全世界共同关注的焦点。草地分布十分广泛,且大多位于生态脆弱带,对全球变化响应十分敏感。当前,有关全球变化对草地生态系统影响的研究主要集中于地上植被部分,对于生态系统物质循环关键参与者和草地碳源汇的重要调节者——土壤微生物的研究相对较少。本文综述了全球变化因子,包括CO2浓度、气温、降水及氮沉降等因素及其交互作用对草地土壤微生物群落多样性影响的相关研究进展,并在此基础上对当前研究中的一些不足之处进行剖析,对未来研究需关注的问题和研究方向进行了讨论和展望。
- 孙良杰齐玉春董云社彭琴何亚婷刘欣超贾军强曹丛丛
- 关键词：草地微生物群落多样性CO2浓度气温上升氮沉降全球变化
- 滴灌对农田土壤CO_2和N_2O产生与排放的影响研究进展被引量：20
- 2014年
- 研究滴灌条件下土壤CO2和N2O的排放特征及其影响机制,有助于深刻了解灌溉方式变化对农田生态系统碳氮循环的影响,对农业灌溉管理措施的改进和农业温室气体减排具有重要的意义.本文综述了滴灌对农田土壤CO2和N2O排放的影响,从土壤水分、土壤温度、土壤养分和土壤结构等方面分析了滴灌条件下农田土壤CO2和N2O产生和排放的主要影响机制,在此基础上探讨了滴灌对大气温室效应影响的不确定性以及目前研究中存在的主要问题.
- 郭树芳齐玉春董云社彭琴刘欣超孙良杰贾军强贺云龙曹丛丛闫钟清
- 关键词：滴灌农田CO2N2O
- 不同施肥下根际沉积对秸秆碳氮在土壤剖面中固存的影响
- 2023年
- 【目的】秸秆还田是我国东北黑土地保护的重要措施。在实际的农业生产中秸秆与根际沉积同时存在,然而关于它们同时存在时秸秆碳氮在土壤中的固定特征仍不清楚。本研究旨在比较不同土层土壤有机碳(SOC)中秸秆碳(13C-SOC)和土壤全氮(TN)中秸秆氮(15N-TN)含量的差异,探讨不同施肥下根际沉积对秸秆碳氮在土壤中固存的影响,以期为东北黑土地的保护和利用提供依据。【方法】以沈阳农业大学长期定位试验站不同施肥处理(不施肥,CK;单施化肥,NP)为研究对象,分别仅添加13C15N双标记秸秆(S)和添加13C15N双标记秸秆结合根际沉积(以下简称“根际沉积”)(SR),即设CK+S、CK+SR、NP+S和NP+SR 4个处理。分别在田间原位试验的第50天和第150天采样,并测定不同土层SOC含量及其δ13C值、TN含量及其δ15N值。【结果】在秸秆分解前期(第50天),施肥、根际沉积及其交互作用显著影响(P<0.05)表层(0—20 cm)土壤的13C-SOC和15N-TN含量。第50天,CK+SR与CK+S处理相比,表层土壤的13C-SOC和15N-TN含量分别增加了18.6%和21.7%(P<0.05);不同施肥下,S(CK+S和NP+S)与SR(CK+SR和NP+SR)处理表层土壤13C-SOC对SOC的贡献率平均分别为10.5%和12.0%;CK下两个处理(CK+S和CK+SR)与NP下对应的处理(NP+S和NP+SR)相比,表层土壤15N-TN对TN的贡献率平均增加了27.6%(P<0.05)。第50天,深层土壤(20—50 cm)13C-SOC对SOC的贡献率和15N-TN对TN的贡献率分别为1.0%—2.2%和0.5%—0.9%。在秸秆分解后期(第150天),根际沉积和施肥分别显著影响(P<0.05)表层土壤13C-SOC和15N-TN含量。第150天,仅添加秸秆处理与根际沉积处理相比,表层土壤13C-SOC含量增加了12.6%(P<0.05);CK下两个处理与NP下对应的处理相比,表层土壤15N-TN含量平均增加了22.0%(P<0.05);CK各处理和NP各处理表层土壤15N-TN对TN的贡献率平均分别为5.5%和4.0%。第150天,深层土壤13C-SOC对SOC的贡献率和15N-TN对TN的贡献率分别为0.8%—
- 梅秀文祝腾霄李玉萍李双异孙良杰安婷婷汪景宽
- 关键词：黑土
- 草地生态系统氮循环关键过程对全球变化及人类活动的响应与机制被引量：50
- 2014年
- 氮(N)是蛋白质、核酸、酶、激素、叶绿素等物质的主要组成部分,对生态系统结构的组成和功能的发挥具有十分重要的影响。国际地圈与生物圈计划(IGBP)以及政府间气候变化委员会(IPCC)的许多大型研究计划均把氮素循环过程作为其核心研究内容。草原生态系统作为地球上宝贵的自然资源,其功能的发挥对于维持全球及区域性生态平衡有极其重要的作用。但迄今为止,对草地氮循环关键过程及其对全球变化(CO2浓度升高、温度与降水变化、氮沉降)以及人类活动(放牧、开垦、火烧等)响应与反馈的认知远不及对草地碳循环过程那么系统与深入,迫切需要开展相关领域系统的科学试验研究。本文综述了目前国内外全球变化和人类活动因子对草地氮循环过程影响的相关研究成果,分析了其主要影响途径以及关键机制,在此基础上对目前研究中存在的不足进行了剖析,并对未来研究中迫切需要关注的重点研究方向进行了探讨与展望。
- 闫钟清齐玉春董云社彭琴孙良杰贾军强曹丛丛郭树芳贺云龙
- 关键词：草地生态系统全球变化氮循环
- 施肥和土层置换对深层土壤秸秆碳固定与残留的影响被引量：1
- 2020年
- 深层土壤指深度大于20 cm土层的土壤。一般情况下,深层土壤有机碳(SOC)储量占1 m深土体有机碳总储量的一半以上,对土壤碳固定和土壤肥力的发挥起着重要作用。然而关于深层土壤有机碳的固定机制还不很明确。本研究以沈阳农业大学长期定位试验站不同施肥处理的土壤(40~60 cm)为研究对象,用土壤添加13C标记秸秆后设置原位(40~60 cm)与土层置换(0~20 cm)的田间培养试验方法,量化秸秆碳对土壤总有机碳的相对贡献率,分析秸秆碳在土壤中的残留动态,明确不同施肥处理和土层置换对秸秆碳在深层土壤中固定的影响,以期为深层土壤有机碳固定和土壤培肥提供依据。结果表明:在整个培养时期(150 d),原位培养SOC中秸秆碳的贡献率(fm)和秸秆碳残留率(Rmaize)平均值分别为32.62%和44.86%,土层置换fm和Rmaize平均值分别为30.23%和40.09%。第150 d与第30 d相比,原位培养fm和Rmaize分别降低4.15%和8.33%,土层置换fm和Rmaize分别降低1.86%和3.36%。无论土层置换与否,不施肥(CK)处理的fm和Rmaize平均值分别高于施肥(N4和M2N2)处理3.83%和3.08%。以上结果表明,深层土壤秸秆碳的固定与残留受施肥和外界环境的影响,不施肥处理有利于秸秆碳在深层土壤的固定。
- 李小红王淑颖程娜付时丰李双异孙良杰安婷婷汪景宽
- 关键词：深层土壤施肥
- 干湿交替下草地生态系统土壤呼吸变化的微生物响应机制研究进展被引量：20
- 2014年
- 草地是陆地生态系统中最重要、分布最广的生态系统类型之一,对全球碳循环和气候调节有着重要的作用和效应.我国拥有极为丰富的草地资源,是巨大的陆地碳储存库,也是全球碳循环重要组成部分.干湿交替是土壤中普遍发生的自然现象,这种现象的发生可能会加速土壤的碳矿化过程、激增土壤呼吸以及影响微生物的活性和群落结构等.在全球变化日趋显著的背景下,降雨量、降雨强度以及降雨频率的变化将会加速土壤干湿交替进程,进而带来微生物活性、群落结构以及土壤呼吸的变化,并对全球碳循环过程产生重要影响.本文综述了近十年来国内外的相关文献,对干湿交替条件下,土壤释放CO2消耗碳源、土壤呼吸随时间的动态变化趋势以及土壤呼吸与微生物量、微生物活性和微生物群落结构之间的关系进行了分析和总结,以期为更好地理解干湿交替过程中草地生态系统土壤呼吸的微生物学响应机制,更准确地预测和评估未来的全球陆地生态系统的碳收支与气候变化提供一定的理论基础.
- 贺云龙齐玉春董云社彭琴孙良杰贾军强郭树芳闫钟清
- 关键词：干湿交替草地生态系统土壤呼吸
- 氮沉降对陆地生态系统关键有机碳组分的影响被引量：19
- 2014年
- 土壤有机碳不仅可以为植物生长提供营养元素,维持土壤良好的物理结构,而且库容巨大,其储量的微弱变化会导致大气圈中CO2浓度发生较大变化,从而直接影响全球碳平衡格局。氮是影响陆地生态系统植物生长的首要营养元素,大气氮沉降以及人为氮肥施入作为陆地生态系统氮的重要来源,其变化会深刻改变陆地生态系统的植物生长和净初级生产力,并进而影响全球碳循环和其他生态系统过程。欧美等国的生态学者近20年来就氮输入对不同生态系统碳库的影响进行了广泛而深入的研究,我国学者近年来也逐渐开始关注氮输入对陆地碳循环相关过程的定量研究,并取得了一系列的研究进展。但尽管如此,氮沉降以及人为氮输入对陆地生态系统碳循环的影响效应与作用强度依然是目前四大碳汇机制研究最为薄弱的一个环节。鉴于此,本文综述和分析了近年来氮沉降对陆地生态系统土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)、溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)、微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)等不同土壤碳组分影响的相关研究结果,并针对目前氮沉降增加对陆地生态系统土壤碳库影响研究存在的问题提出了几点展望,以期对我国未来相关领域研究的进一步开展起到一定的参考作用。
- 曹丛丛齐玉春董云社彭琴刘欣超孙良杰贾军强郭树芳闫钟清
- 关键词：氮沉降溶解性有机碳微生物量碳
- 地膜覆盖与施肥对秸秆碳氮在土壤中固存的影响被引量：11
- 2021年
- 【目的】作物秸秆不仅含有较高的有机碳,而且含有丰富的矿质营养元素。秸秆还田是东北黑土地区培肥土壤和农业可持续发展的重要技术措施。然而不同地膜覆盖(简称"覆膜")及施肥方式下秸秆碳(C)和氮(N)在土壤中的固持特征还不是很明确。本研究通过定量分析秸秆碳对土壤有机碳(SOC)和秸秆氮对土壤全氮(TN)的贡献,探讨不同覆膜和施肥条件下秸秆碳和氮在土壤中固定的差异,以期为土壤肥力提升和东北黑土地保护提供依据。【方法】基于覆膜与施肥的长期定位试验,选择覆膜和不覆膜(裸地)栽培条件下不施肥(CK)、单施氮肥(N4)和有机肥配施氮肥(M2N2)处理,在表层(0—20 cm)土壤添加13C15N双标记秸秆后在田间原位培养150 d,测定SOC含量及其δ13C值、TN含量及其δ15N值,分析SOC中秸秆来源C(13C-SOC)、TN中秸秆来源N(15N-TN)和土壤碳氮比随时间的动态变化特征。【结果】施肥、覆膜及其它们的交互作用显著影响(P<0.05)13C-SOC和15N-TN含量。整个培养期间,M2N2处理秸秆碳对SOC的贡献率(13C-SOC/SOC)和秸秆氮对TN贡献率(15N-TN/TN)平均分别为10.48%和3.18%;施肥(N4和M2N2)处理13C-SOC/SOC和秸秆碳残留率在覆膜方式下平均分别为12.65%和37.14%,不覆膜方式下分别为12.08%和34.50%。同一栽培方式培养第150天,N4处理13C-SOC/SOC和秸秆碳残留率平均分别为14.33%和39.40%,其他施肥处理平均分别为11.77%和33.21%;CK处理15N-TN/TN平均为4.56%,分别比N4和M2N2处理高26.00%和44.53%。培养第150天,秸秆氮残留率在覆膜和不覆膜条件下CK处理最高,平均为10.03%;不覆膜N4处理最低,为7.87%。无论覆膜与否,N4处理13M2N2C-SOC与15N-TN比值为32—39,其他施肥处理均<30。【结论】秸秆碳氮在土壤中的固存对覆膜与施肥的响应敏感。单施氮肥有利于秸秆碳在土壤中的积累和有机碳的更新,不施肥处理秸秆氮对土壤氮库的固定起正反馈效应,而有
- 王淑颖李小红程娜付时丰李双异孙良杰安婷婷汪景宽
- 关键词：地膜覆盖施肥
- 不同肥力棕壤全氮和微生物量氮对外源玉米残体氮的响应被引量：10
- 2017年
- 以棕壤玉米长期连作定位试验(27a)形成的高低两种肥力水平土壤为研究对象,采用^(15)N标记的玉米植株为试验试材,分别向两种土壤中加入玉米根、茎、叶(共8个处理),采用室内模拟培养与^(15)N同位素示踪技术,旨在弄清玉米根、茎、叶添加后不同肥力土壤全氮含量及微生物量氮的变化规律。结果表明:(1)添加玉米根、茎、叶后低肥力棕壤全氮含量提升幅度分别比高肥力棕壤高5.75%、4.77%和3.75%,外源新氮的贡献率分别比高肥力棕壤高3.54%、3.28%和2.49%,说明不同肥力土壤对玉米残体添加的响应程度不同,低肥力棕壤对外源新氮施入后的响应更敏感,固定能力更强。(2)在添加玉米残体的56d培养时间内,低肥力棕壤中微生物量氮平均增加0.83—0.98倍,高肥力棕壤中微生物量氮平均增加0.87—1.56倍,可以看出不同部位玉米植株添加后均能显著促进土壤微生物量氮的积累,说明外源有机物输入是刺激土壤微生物数量和活性的重要因素,并且在高肥力土壤中刺激作用更加显著。此外,高肥力土壤添加茎和叶处理微生物量氮显著高于根添加处理,但低肥力土壤中根、茎和叶添加处理土壤中微生物量氮之间无显著差异。外源有机氮输入对土壤氮库的贡献与土壤的肥力水平及不同残体部位自身的物质组成特性密切相关。
- 徐英德丁雪丽李双异孙良杰高晓丹谢柠桧金鑫鑫白树彬孙海岩汪景宽
- 关键词：土壤全氮微生物量氮
- 还田秸秆氮素转化及其对土壤氮素转化的影响被引量：12
- 2017年
- 还田秸秆是农业生产重要的有机肥源,秸秆分解不仅是作物所需氮素的重要来源,而且能激发土壤微生物活性,提高土壤氮素的有效性。近年来,秸秆还田作为改善土壤养分状况的一项重要措施逐渐受到重视。因此,探明秸秆氮素在土壤中的释放和转化及外源秸秆氮对土壤氮素转移转化的影响对农田的氮素管理和合理进行秸秆还田具有重要指导意义。系统介绍了还田秸秆中氮素的存在形态及释放特征,探讨了秸秆氮在土壤中的去向及转化过程,综合分析了秸秆腐解对土壤氮素转化的影响,最后对秸秆还田条件下的土壤氮素研究进行了展望。
- 徐英德孙良杰汪景宽李双异高晓丹
- 关键词：秸秆氮素腐解
