【摘 要】
：
农田有机碳库是唯一可在较短时间尺度上通过合理利用而进行适度调节的碳库,农田土壤有机碳高精度制图对进一步明析地理环境背景,提升区域土壤固碳潜力,促进碳交易、碳中和等具有重要的意义.本研究以广东省为研究区,在中大空间尺度区域综合特征分区的基础上,基于地理探测器确定农田土壤有机碳空间分异的变量结构,分区构建分层多元复合模型,根据208503个土壤采样点数据编制研究区高精度农田土壤有机碳密度空间分布图.结果表明:耦合自然地理特征和社会经济特征,引入多距离空间聚类进行中大空间尺度综合特征分区,能够显著收敛样本离散程
【机 构】
：
华南农业大学资源环境学院,广州 510642;广东省土地利用与整治重点实验室,广州 510642;华南农业大学资源环境学院,广州 510642;广东省土地信息工程技术研究中心,广州 510642;自然
论文部分内容阅读
农田有机碳库是唯一可在较短时间尺度上通过合理利用而进行适度调节的碳库,农田土壤有机碳高精度制图对进一步明析地理环境背景,提升区域土壤固碳潜力,促进碳交易、碳中和等具有重要的意义.本研究以广东省为研究区,在中大空间尺度区域综合特征分区的基础上,基于地理探测器确定农田土壤有机碳空间分异的变量结构,分区构建分层多元复合模型,根据208503个土壤采样点数据编制研究区高精度农田土壤有机碳密度空间分布图.结果表明:耦合自然地理特征和社会经济特征,引入多距离空间聚类进行中大空间尺度综合特征分区,能够显著收敛样本离散程度,土壤有机碳样本标准偏差均值、方差均值较未分区前分别下降0.55、3.53,Moran′s I指数上升0.08.受自然环境与人为扰动双重影响,农田土壤有机碳空间变异的变量众多,且不同综合特征分区内变量结构差异较大,年均降水量、海拔高度、地形坡度等变量在不同特征分区的影响力存在显著差异,土地利用方式及土壤理化性质等变量对不同特征分区均存在较大的影响力.基于地理探测器构建的分层多元复合模型,较好地解决了中大尺度和复杂情景下土壤有机碳空间分异规律与空间突变的同步表达矛盾,抑制了多变量插值噪声增加,其综合精度较地理加权回归模型(GWRK)、径向基函数神经网络(RBFNN)和普通克里格(OK)分别提升6.45％、10.45％和7.50％.在大密度样本集支持下,综合区域综合特征分区、地理探测器、分层多元复合模型等技术手段编制的广东省高精度农田土壤有机碳空间分布图,预测结果准确,空间细节表达清晰,为编制大空间尺度的土壤有机碳分布图探索了有效路径.
其他文献
堆肥是常用的有机固废处理技术,能够快速实现有机固废资源化利用,但传统工业化堆肥对于抗生素及其耐药基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)消减重视不足.事实上,近年来畜禽粪污等堆肥原料中抗生素及ARGs残留问题日益凸显,抗生素及ARGs消减已经成为堆肥过程中不容忽视的部分和亟待解决的问题.本文综述了近年来抗生素及ARGs在堆肥过程中消减的研究现状和一般特点,以及影响消减效果的理化和生物学因素、相关优化技术措施的效果和瓶颈等,以期为最大限度降低ARGs传播风险提供参考.
为探讨低温菌强化冬季堆肥起爆细菌群落响应机制,确保北方冬季有机垃圾堆肥的快速启动,开展低温菌强化畜禽粪便堆肥快速起爆试验,结合16S rRNA扩增子测序技术及生物信息学分析方法,明确堆体温度、微生境因子及微生物特性等指标变化,挖掘生物强化低温菌在畜禽粪便堆肥起爆进程中的作用,探明堆肥进程细菌群落响应机制.结果表明:接种低温菌处理(CT)的堆体温度在18 h时迅速升高至20.0℃,快速通过起爆期,此时未接菌(CK)组的温度仅为15.8℃.CT组温度在36 h超过50.0℃.整个过程中未接种低温菌的处理组并没
为探寻合适的含硫添加剂,有效控制堆肥过程中甲烷和臭气的排放,以磷石膏(PG)、过磷酸钙(SP)、硫酸钠(NS)为添加剂,采用强制通风曝气的60 L桶状发酵罐,探究不同含硫添加剂对于猪粪堆肥过程中气体排放的影响.结果表明:添加堆肥原始物料鲜质量2％的PG、2％的SP、1.2％的NS处理分别能减少50.8％、43.3％、46.6％的甲烷排放;PG和SP处理能减少40.6％和37.2％的氨气挥发,NS处理减少了20.0％的氨气挥发;PG与SP处理对硫化氢气体没有产生明显的抑制作用,而NS处理的硫化氢排放量为对照
为实现畜禽粪便堆肥过程温室气体和NH3的同步减排,在添加一定氢醌的基础上,探究双氰胺添加比例和添加时间对堆肥温室气体和NH3排放的影响.以猪粪和玉米秸秆为堆肥原料,设置5个堆肥处理:对照处理,添加0.03％氢醌处理,在氢醌的基础上第19 d添加0.1％的双氰胺处理、第0 d添加0.2％的双氰胺处理和第0 d与19 d各添加0.1％的双氰胺处理.在60 L的发酵罐中进行40 d的堆肥试验.结果表明:添加干质量0.1％～0.2％的双氰胺和0.03％的氢醌并未对猪粪堆肥腐熟度造成影响;氢醌作为脲酶抑制剂对堆肥N
畜禽养殖行业是动物疫情发生的重点行业,防控动物疫情是我国生物安全法的重要内容之一.畜禽粪污是导致生物安全问题的危险生物因子(Dangerous biological agents,DBAs)的重要源和汇.本文结合我国生物安全法,从畜禽粪污处理处置的角度,综述典型DBAs(抗生素抗性基因和病毒)在畜禽粪污处理处置过程中的赋存特征及环境行为的研究进展,并提出目前研究存在的不足和建议的研究方向,为保障畜禽养殖行业的生物安全、防范动物疫情、防控畜禽养殖源DBAs向环境扩散提供参考.本文主要建议如下:通过DBAs的
为探究腐熟堆肥不同回流方式对猪粪堆肥含硫臭气排放的影响,本文以猪粪为研究对象进行好氧堆肥试验,设置不添加腐熟堆肥(CK)、腐熟堆肥覆盖处理(Cap)和腐熟堆肥混匀添加(Mix)3个处理.研究结果表明:腐熟堆肥覆盖和混匀回流方式相较于CK均可促进堆肥腐熟,种子发芽指数(GI)分别提高12.50％和18.09％;甲硫醚(Me2S)和二甲基二硫醚(Me2SS)为猪粪高温堆肥过程中主要的含硫臭气(>90％),主要在堆肥前期和翻堆后排放.腐熟堆肥覆盖和混匀回流处理可分别减排Me2S 75.42％和78.64％、Me
为探究洱海流域油菜种植合理的施肥方式,研究不同有机肥替代对土壤理化性质及油菜产量的影响,在云南大理农田生态系统国家野外观测研究站进行油菜田间试验.田间试验设置不施肥(CK);常规化肥施用(CF);以CF氮素折纯计算,设30％固体、液体有机肥替代(T1、T4);70％固体、液体有机肥替代(T2、T5);100％固体、液体有机肥替代(T3、T6),共8个处理.结果表明:与试验前土壤相比,除CF和T6处理土壤全氮含量提升2.66％和6.57％外,各施肥处理土壤全氮和全磷含量有下降趋势,T1、T2、T3土壤全磷含
根据耕地质量的空间分布特征优化监测样点布局,可提高耕地质量的监测效率和准确性.本研究筛选与耕地质量协同变化的环境因子作为辅助变量,利用地统计学方法分析耕地质量的空间变异特征,采用协同克里格法优化耕地质量监测样点的布设.结果表明:利用与耕地质量相关性较好的地下水位为辅助变量,在不同规格网格的样点布设下,协同克里格在最适(5 km×5 km)网格尺度下得到66个监测点的插值精度,优于普通克里格在小(2 km×2 km)网格尺度下得到390个监测点的插值精度;而在相同规格网格的样点布设下,协同克里格方法得到监测
超高温好氧堆肥是高效、绿色的有机固体废弃物资源化技术,为了弥补超高温好氧堆肥在大规模工程性处理研究中的不足,通过对规模化畜禽粪便超高温好氧堆肥工程案例(处理量300 t·d-1)的分析,阐述了超高温好氧堆肥在工程应用中的原理、工艺选择、运行参数以及经济效益.槽式及条垛式规模化畜禽粪便超高温好氧堆肥的最高温度可超过80℃,20～30 d完成堆肥.堆肥结束后,含水率和有机质分别保持在44％和35％左右,EC值为2.9 mS·cm-1,水溶性有机碳和水溶性总氮的含量分别保持在3.0 mg·kg-1和0.9 mg
近年来,畜禽养殖粪污的处理利用已经成为社会各界关注的焦点.本文着重从工程应用的角度,分析了预处理、厌氧处理、沼液利用、沼液自然处理、好氧处理、厌氧-好氧组合处理、深度处理等工艺单元的技术研究与应用现状,并从沼气利用与温室气体减排、总氮控制和智能化信息技术应用等方面,展望了畜禽养殖废水处理利用的发展趋势.