本文關(guān)鍵詞：秸稈還田對(duì)黑土有機(jī)質(zhì)變化的影響效應(yīng)

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【摘要】：近年來我國東北黑土耕地土壤有機(jī)質(zhì)數(shù)量與質(zhì)量均呈現(xiàn)快速下降的態(tài)勢(shì),本研究針對(duì)黑土耕地秸稈還田技術(shù)不成熟、固碳效應(yīng)不明確的科學(xué)問題,以典型東北黑土區(qū)黑龍江省青岡縣不同秸稈還田方式試驗(yàn)、吉林省公主嶺市不同秸稈還田量試驗(yàn)和國家土壤肥力與肥效監(jiān)測(cè)點(diǎn)—黑土長期定位試驗(yàn)為平臺(tái),通過田間試驗(yàn)和生物地球化學(xué)模型相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)分析不同秸稈還田量、不同秸稈還田方式及耕作措施對(duì)東北黑土有機(jī)質(zhì)的影響,為黑土耕地土壤有機(jī)質(zhì)提升提供技術(shù)支撐,為探索秸稈還田對(duì)黑土碳素循環(huán)和平衡過程提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)不同秸稈還田方式試驗(yàn)表明,秸稈翻壓還田與秸稈覆蓋對(duì)土壤有機(jī)碳含量和土壤全氮含量的提升沒有顯著性差異;不同秸稈還田量試驗(yàn)表明,秸稈100%、1/2和1/3還田量顯著提高土壤有機(jī)碳含量16.56%、5.06%和4.92%,長期秸稈還田處理顯著提高土壤有機(jī)碳含量23.74%。(2)秸稈還田可以顯著提高土壤呼吸速率,增加土壤碳排放量。綜合不同點(diǎn)位的試驗(yàn)來看,不同處理土壤呼吸速率對(duì)土壤溫度和含水量的敏感程度不同,總體來說,各處理土壤呼吸速率受土壤溫度影響相對(duì)較大,溫度整體上可以解釋土壤呼吸變異的26%~79%。(3)秸稈還田能夠提高土壤活性碳庫組分含量和土壤酶活性。不同秸稈還田方式試驗(yàn)表明,秸稈翻壓還田方式相對(duì)秸稈覆蓋還田方式顯著提高易氧化有機(jī)碳含量47.20%。與秸稈1/3還田量相比,秸稈100%和1/2還田顯著提高土壤顆粒有機(jī)碳54.33%和42.45%。(4)基于黑土長期定位試驗(yàn)1990-2012年的田間實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)DNDC模型的適用性進(jìn)行評(píng)估,模型模擬值與實(shí)測(cè)值擬合程度較好,表明該模型可以用于東北黑土有機(jī)碳變化的模擬研究。對(duì)60年時(shí)間尺度不同農(nóng)田管理措施下土壤有機(jī)碳變化進(jìn)行模擬,結(jié)果顯示,長期不施肥和單施化肥NPK措施導(dǎo)致土壤有機(jī)碳下降,長期有機(jī)無機(jī)配施或者秸稈還田可以明顯增加土壤有機(jī)碳含量。在不同的施氮水平下,作物產(chǎn)量均隨著SOC含量的增加而升高,且在施氮量低的情況下產(chǎn)量的提升幅度相對(duì)較大。
【關(guān)鍵詞】：黑土有機(jī)質(zhì) 秸稈還田 DNDC模型
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S141.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 第一章 引言13-24
• 1.1 選題背景與研究意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展14-21
• 1.2.1 農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)變化14-16
• 1.2.2 農(nóng)田土壤呼吸特征16-18
• 1.2.3 土壤活性有機(jī)碳庫分組18-20
• 1.2.4 土壤酶活性20-21
• 1.2.5 土壤有機(jī)碳的模型模擬21
• 1.3 研究內(nèi)容21-22
• 1.4 技術(shù)路線22-24
• 第二章 材料與方法24-31
• 2.1 試驗(yàn)地概況24-25
• 2.1.1 黑龍江青岡縣試驗(yàn)點(diǎn)24
• 2.1.2 吉林公主嶺市試驗(yàn)點(diǎn)24-25
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及樣品采集25-27
• 2.2.1 青岡不同秸稈還田方式田間試驗(yàn)25
• 2.2.2 公主嶺不同秸稈還田量的田間試驗(yàn)25-26
• 2.2.3 公主嶺黑土長期定位試驗(yàn)26-27
• 2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法27-29
• 2.3.1 土壤的基本理化性質(zhì)測(cè)定27
• 2.3.2 土壤活性碳庫組分的測(cè)定27
• 2.3.3 土壤酶活性的測(cè)定27
• 2.3.4 土壤呼吸速率、水分與溫度的測(cè)定27-28
• 2.3.5 土壤呼吸排放量估算28
• 2.3.6 DNDC模型簡(jiǎn)介28-29
• 2.4 數(shù)據(jù)分析及處理方法29-31
• 第三章 秸稈還田對(duì)黑土有機(jī)質(zhì)與全氮含量的影響31-37
• 3.1 秸稈還田對(duì)黑土有機(jī)碳含量的影響31-33
• 3.1.1 不同秸稈還田方式對(duì)黑土有機(jī)碳含量的影響31-32
• 3.1.2 不同秸稈還田量對(duì)黑土有機(jī)碳含量的影響32
• 3.1.3 長期秸稈還田對(duì)黑土有機(jī)碳含量的影響32-33
• 3.2 秸稈還田對(duì)黑土全氮含量的影響33-35
• 3.2.1 不同秸稈還田方式對(duì)黑土全氮含量的影響33-34
• 3.2.2 不同秸稈還田量對(duì)黑土全氮含量的影響34
• 3.2.3 長期秸稈還田對(duì)黑土全氮含量的影響34-35
• 3.3 討論35-36
• 3.3.1 秸稈還田對(duì)黑土有機(jī)質(zhì)的影響35-36
• 3.3.2 秸稈還田對(duì)黑土全氮的影響36
• 3.4 小結(jié)36-37
• 第四章 秸稈還田對(duì)黑土土壤呼吸作用的影響37-50
• 4.1 秸稈還田對(duì)黑土土壤呼吸速率的影響37-40
• 4.1.1 不同秸稈還田方式對(duì)黑土土壤呼吸速率的影響37-38
• 4.1.2 不同秸稈還田量對(duì)黑土土壤呼吸速率的影響38-39
• 4.1.3 長期秸稈還田對(duì)黑土土壤呼吸速率的影響39-40
• 4.2 秸稈還田對(duì)黑土土壤CO2排放量的影響40-42
• 4.2.1 不同秸稈還田方式對(duì)黑土土壤CO_2排放量的影響40-41
• 4.2.2 不同秸稈還田量對(duì)黑土土壤CO_2排放量的影響41
• 4.2.3 長期秸稈還田對(duì)黑土土壤CO_2排放量的影響41-42
• 4.3 土壤呼吸與土壤溫度與濕度的相關(guān)分析42-47
• 4.3.1 不同秸稈還田方式下土壤呼吸速率與土壤溫度與濕度的相關(guān)關(guān)系42-44
• 4.3.2 不同秸稈還田量下土壤呼吸速率與土壤溫度與濕度的相關(guān)關(guān)系44
• 4.3.3 長期秸稈還田下土壤呼吸速率與土壤溫度與濕度的相關(guān)關(guān)系44-47
• 4.4 討論47-49
• 4.4.1 秸稈還田對(duì)黑土土壤碳排放的影響47-48
• 4.4.2 土壤呼吸與土壤水熱條件的相關(guān)關(guān)系48-49
• 4.5 小結(jié)49-50
• 第五章 秸稈還田對(duì)黑土活性碳庫及土壤酶活性的影響50-62
• 5.1 秸稈還田對(duì)黑土活性碳庫的影響50-54
• 5.1.1 不同秸稈還田方式對(duì)黑土活性碳庫的影響50-51
• 5.1.2 不同秸稈還田量對(duì)黑土活性碳庫的影響51-53
• 5.1.3 長期秸稈還田對(duì)黑土活性碳庫的影響53-54
• 5.2 秸稈還田對(duì)黑土活性氮庫的影響54-56
• 5.2.1 不同秸稈還田方式下黑土活性氮庫的變化特征54-55
• 5.2.2 不同秸稈還田量下黑土活性氮庫的變化特征55-56
• 5.2.3 長期秸稈還田下黑土活性氮庫的變化特征56
• 5.3 秸稈還田下黑土酶活性的變化56-59
• 5.3.1 不同秸稈還田方式下黑土酶活性的變化56-57
• 5.3.2 不同秸稈還田量下黑土酶活性的變化57-58
• 5.3.3 長期秸稈還田下黑土酶活性的變化58-59
• 5.4 討論59-61
• 5.4.1 秸稈還田對(duì)黑土活性碳庫組分的影響59-60
• 5.4.2 秸稈還田對(duì)黑土活性氮庫組分的影響60
• 5.4.3 秸稈還田對(duì)黑土酶活性的影響60-61
• 5.5 小結(jié)61-62
• 第六章 SOC與產(chǎn)量協(xié)同關(guān)系的模擬分析62-72
• 6.1 秸稈還田對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響62-64
• 6.1.1 不同秸稈還田方式對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響62-63
• 6.1.2 不同秸稈還田量對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響63
• 6.1.3 長期秸稈還田對(duì)春玉米產(chǎn)量的影響63-64
• 6.2 DNDC模型的驗(yàn)證64-67
• 6.2.1 不同田間管理措施下產(chǎn)量的模擬值與實(shí)測(cè)值比較64-66
• 6.2.2 不同田間管理措施下土壤有機(jī)碳的模擬值與實(shí)測(cè)值比較66-67
• 6.3 不同施肥措施對(duì) 0～20cm土層SOC影響的模擬67-68
• 6.4 SOC與玉米產(chǎn)量的協(xié)同關(guān)系模擬68-69
• 6.5 討論69-71
• 6.5.1 秸稈還田對(duì)玉米產(chǎn)量的影響69-70
• 6.5.2 DNDC模型的驗(yàn)證70
• 6.5.3 土壤有機(jī)碳的長期演變規(guī)律70
• 6.5.4 土壤有機(jī)碳和作物產(chǎn)量之間的協(xié)同關(guān)系70-71
• 6.6 小結(jié)71-72
• 第七章 結(jié)論與展望72-74
• 7.1 主要結(jié)論72-73
• 7.2 研究展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-88
• 致謝88-89
• 作者簡(jiǎn)介89

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;Studies on the Situation of Soil Organic Carbon Storage in Croplands in Northeast of China[J];Agricultural Sciences in China;2005年08期

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本文編號(hào)：1036867