刘志鹏
- 作品数：11 被引量：196H指数：6
- 供职机构：南京农业大学资源与环境科学学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金博士科研启动基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程理学更多>>
- 顺磁物质对土壤低场核磁共振信号特征及含水量测定的影响被引量：1
- 2022年
- 核磁共振(NMR)技术由于具有高效快速、不破坏土壤结构且对人体无害等优点,逐渐被应用到土壤学相关领域研究中。然而,土壤中顺磁物质的存在对核磁共振信号特征的影响仍不明确。本研究旨在揭示顺磁物质对不同类型土壤低场核磁共振(LF⁃NMR)信号特征和土壤含水量测定的影响。结果表明:土壤水的LF⁃NMR信号量最高可达150左右,土壤矿物、有机质和微生物等固相物质的LF⁃NMR信号量基本不超过0.3,相对可以忽略。质地和顺磁物质对土壤水的LF⁃NMR信号量测量有更大影响。LF⁃NMR仪器存在弛豫时间监测盲区,信号量损失主要是由于顺磁物质加速了水中氢质子的弛豫过程,导致小孔隙中水分反馈的极快的LF⁃NMR信号不能被监测设备捕获。对于顺磁物质含量较少的壤性潮土(1.2%)和黏壤性黑土(1.3%),LF⁃NMR信号量损失不大,其与土壤含水量呈线性关系;但对于黏粒含量(45.3%)和顺磁物质含量(4.0%)较高的黏性红壤,测定中会损失一部分LF⁃NMR信号量,监测到的LF⁃NMR信号量与土壤含水量不再呈线性关系。此外,外源添加顺磁物质(3.0 g·L^(-1)的MnCl_(2)溶液)也会降低黑土和红壤中可被监测的LF⁃NMR信号量,黑土和红壤的信号量最大损失率分别为41.0%和46.7%,极大地改变其与土壤含水量之间的定量关系。因此,在利用LF⁃NMR测量富含顺磁物质(>1.3%)或有外源顺磁物质进入的黏性土壤的含水量时,应先通过校正降低顺磁物质等对LF⁃NMR信号量的影响。研究结果对利用低场核磁共振技术准确分析土壤水分分布及土壤孔隙结构具有重要意义。
- 马红娇马东豪刘志鹏张佳宝姜晓文陆荣生
- 关键词：低场核磁共振弛豫时间土壤含水量
- 预测区域尺度深层土壤有机碳的方法
- 2023年
- 深层土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)在陆地生态系统碳循环中发挥着重要作用,对其准确估算是科学认识土壤碳汇潜力的基础.然而,如何准确估算区域尺度深层土壤SOC一直是亟需解决的难题.文章建立了基于深度分布函数的预测区域深层土壤SOC的经验方法,利用全球4个不同区域的土壤剖面SOC数据库对该方法的适用性进行评估,并验证了该方法在中国黄土高原地区的应用.结果表明,在本研究所选择的深度分布函数中,负指数函数对土壤剖面SOC的模拟效果最佳,其参数Ce和k分别与0~20cm土层SOC含量和0~40cm土层SOC变化率呈现显著的线性关系.基于这些关系,建立了预测区域尺度负指数函数Ce和k的经验方程.结合负指数函数与经验方程,形成了预测区域尺度深层土壤SOC的经验模型.该模型能准确预测黄土高原样点和区域尺度500cm土层土壤SOC.因此,本研究提出的方法可简单、快速、准确地预测区域尺度深层土壤SOC.
- 王晶晶魏孝荣贾小旭贾小旭黄明斌刘志鹏邵明安
- 关键词：剖面分布
- 淤地坝内外坡地土壤水分含量对比研究被引量：1
- 2016年
- 以陕北神木六道沟流域的一个淤地坝为例,测定了坝内外坡地的土壤水分含量,旨在探讨淤地坝对坡地土壤水分含量的影响。结果表明：由于植被和环境影响等因素,淤地坝并未造成坝内坡地土壤平均含水量的增高,对坝内坡地土壤表层水分含量也没有明显影响,淤地坝只增加了坝内坡地80-200 cm深土壤的水分含量;沿垂直坝体方向,坝内坡地80-200 cm深土壤水分含量表现出从外到内线性增大的趋势;淤地坝的存在增加了坝内坡地的储水量,且不同坡位的储水量表现为坡下〉坡中〉坡上;坝内坡地土壤剖面水分含量的标准差与平均值、变异系数均呈极显著的正相关,而坝外则呈显著的正相关。
- 赵培李晓刚刘志鹏
- 关键词：淤地坝坡地土壤水分
- 秦岭山区沟渠植物和土壤CNP生态化学计量特征被引量：10
- 2017年
- 探究山区城市沟渠湿地环境中植物与土壤中CNP生态化学计量特征,对于揭示植物对营养元素的吸收、净化以及植物对环境的适应与反馈能力,指导沟渠植被恢复重建和山区城市规划具有十分重要的意义。在秦岭山区的商洛市三条沟渠中测定了植物多样性及主要植物根、叶、土壤的C、N、P含量。结果显示:秦岭山区城市沟渠土壤C与全国平均水平相当,N含量高于而P元素含量远低于全国的平均水平,表现出沟渠土壤养分元素含量的不平衡。自然植被叶片C、N、P的平均含量分别为384.13(±19.35)、24.65(±7.64)和1.62(±0.53)mg/g,叶的元素含量显著高于根和土壤;C∶N、C∶P及N∶P分别为17.06(±7.20)、256.49(±78.59)、16.05(±5.85)。C∶N和C∶P之比低于全国平均水平,说明该地区城市沟渠自然植被固C效率低,沟渠植物的生长受到P限制。土壤与植物的N含量存在显著的正相关关系(P<0.05),而C、P、C∶N、C∶P、N∶P间的相关性并不显著(P>0.05),表明土壤的N含量影响植物体中的含量,同时土壤含量也受到植物凋落物的影响。植物对元素的吸收利用显著影响着土壤-植被间元素的相互作用和再分配模式。
- 赵培王群盈刘志鹏
- 关键词：自然植被化学计量
- 高湿固体废弃物水热炭化处理技术及产物还田的生态环境效应研究进展被引量：3
- 2022年
- 城镇化快速发展和资源短缺背景下,高湿固体废弃物的高效处理和资源化利用是实现绿色循环经济的重要途径。近年来,水热炭化技术因其处理高湿固体废弃物的独特优势和下游产物巨大的资源化利用潜力备受关注。过去几十年间,各国学者们围绕水热炭化理论和应用方面开展了大量卓有成效的研究。本文着重从水热炭化技术本身(特点和优势、反应过程、物质转化和技术参数等)以及水热炭化产物资源化利用中的生态环境效应(土壤理化环境、植物生长、固碳减排和生物响应等)两方面综述前人的研究进展,展望未来需重点关注和突破的研究方向,以期为水热炭化技术处理高湿固体废弃物的理论研究和实践应用提供新思路。
- 刘志鹏徐昊陈康单祎德凌宁任丽轩瞿红叶徐国华
- 关键词：固体废弃物资源化利用
- 淤地坝对坡地土壤有机碳分布的影响被引量：3
- 2016年
- 以六道沟流域的淤地坝为例，测定了坝内外坡地土壤有机碳含量，旨在探讨淤地坝对坡地土壤有机碳分布的影响。研究结果表明：淤积达20年的淤地坝可以显著增加10m长坡面0～130cm土层的土壤有机碳含量，尤其表层有机碳含量增加了2．92g/kg，较坡外增加358．34％，差异极显著（P〈0．01）；从坝外到坝内坡地土壤有机碳基本表现出线性增大的趋势，但极大值点出现在坝内靠近分界线处；淤地坝的存在使坝内坡地比坝外坡地相同坡位的有机碳含量均增大，上坡增加的最大，达117．36％；坝内坡地土壤有机碳含量的变异系数较坝外的大。
- 赵培李晓刚刘志鹏
- 关键词：淤地坝坡地土壤有机碳
- 黄土高原小流域土壤水分及全氮的垂直变异被引量：25
- 2010年
- 为了研究黄土高原土壤中水分及全氮垂直分布及变异情况,对陕北神木县六道沟小流域中苜蓿地、荒草地、农地、柠条地以及油松地5种不同植被类型下0～800cm土层中土壤含水率和土壤全氮进行了测定和分析。土壤含水率在垂直方向上呈现出干湿交替的层状分布。植被类型影响土壤水分含量的垂直剖面分布;各植被类型下相对高湿层和低湿层出现的深度不同;不同深度土层平均土壤含水率不同。农地及退耕荒草地土壤水分涵养较好,垂直方向上含水率变化较大;人工植被苜蓿、柠条消耗土壤水分较多,土壤含水率变化相对平缓;油松地平均土壤含水率及变化幅度居中。研究区域中,土壤全氮含量水平较低,表层发生陡降后,在20cm以下土层中仍以很小的变幅降低,变化平缓。柠条地土壤全氮含量高于其他植被类型。
- 刘志鹏邵明安
- 关键词：土壤含水率植被黄土高原
- 区域尺度下黄土高原土壤全钾含量的空间模拟被引量：14
- 2012年
- 为了揭示高原区域地区尺度上土壤全钾的空间异质性及其影响因素,该文采用状态空间方程和传统线性回归模型对该区土壤全钾含量的空间分布进行了模拟,并分析了其与土壤体积质量、黏粒含量、粉粒含量、土壤酸度、降水、气温和海拔高度等因素之间的关系。结果表明,以上变量在30～50km的采样间距下均表现出较好的空间自相关性,其中土壤体积质量、黏粒含量、粉粒含量、降水和气温与土壤全钾之间存在显著的交互相关关系,可用于土壤全钾的状态空间模拟。不同因素组合下的状态空间方程均比使用相同变量的线性回归方程能更好的模拟土壤全钾含量的空间分布。使用土壤体积质量和黏粒含量的双因素状态空间方程模拟效果最好,决定系数R2为0.978,均方根误差(RMSE)为0.049。状态空间模拟在大尺度区域的应用表现出较好的效果,为研究该区其他土壤属性的空间异质性提供了参考。
- 刘志鹏邵明安王云强
- 关键词：土壤钾黄土高原地区
- 土壤斥水性影响土壤水分运动研究进展被引量：11
- 2017年
- 土壤斥水性广泛存在于各类土壤,是影响植物生长、土壤水分运动以及土壤侵蚀等水土过程的重要因素。该文阐述了土壤斥水性的基本概念,介绍了几种常用的斥水性强度测定方法及适用范围。在此基础上,论文对土壤斥水性如何影响土壤水力性质以及水分运动特征等研究现状作了全面评述,重点讨论了近年来该领域的研究热点,如土壤斥水性影响下的指流观测和理论模拟以及斥水性土壤蒸发过程等。最后,提出了相关研究中亟待解决的若干关键科学问题,主要包括确定土壤斥水性影响指流现象和蒸发过程的物理机制的揭示;考虑土壤斥水性参数的土壤水分运动数学模型的构建;以及对新模型的求解及对数值解的理论分析。由于土壤斥水性对土壤水分运动有重要的关联效应,相关问题的深入研究对进一步认识土壤水分运动的内在物理机制具有重要理论意义,也将为掌握和有效利用土壤斥水性提供实践指导。
- 王秋玲施凡欣刘志鹏熊云武
- 关键词：土壤水分蒸发土壤斥水性土壤水力性质
- 黄土高原区域尺度土壤水分空间变异性被引量：121
- 2012年
- 土壤水分是黄土高原植物生长发育和生态环境重建的主要限制因子。为揭示黄土高原区域尺度深层土壤水分的空间变异性,在黄土高原共布点234个,采集深剖面土壤水分样品12 198个。采用经典统计和地统计学相结合的方法系统分析了土壤水分的分布规律、变异特征及影响因素。结果表明:①黄土高原地区土壤水分在水平方向上表现出由东南向西北递减,在垂直方向上(0～500 cm)表现出先减小后增加的分布特征;②土地利用对区域尺度土壤水分的数量及垂直分布规律具有显著影响;③土壤水分在不同土层深度(0～500 cm)的变异系数、空间异质比等参数的垂直分布均呈先减小后增加趋势,这些参数在表达土壤水分变异的效果上具有一致性。相关结果对黄土高原区域尺度水土过程调控、生态水文过程研究具有一定参考价值。
- 王云强邵明安刘志鹏
- 关键词：土地利用地统计学土壤含水率黄土高原地区
