發(fā)布時間：2018-01-24 03:31

  本文關(guān)鍵詞： 石灰性土壤 無機碳 碳釋放 氮肥 pH值　出處：《西北農(nóng)林科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：溫室效應引發(fā)的氣候變化及其衍生問題正日益制約著人類當前和未來的生存發(fā)展。作為主要溫室效應氣體,CO2濃度的增加對氣候變化產(chǎn)生的影響無疑最引人關(guān)注。土壤碳庫是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫,在穩(wěn)定全球碳循環(huán)和調(diào)節(jié)CO2濃度的過程中起到了十分重要的作用。有機碳庫和無機碳庫是土壤碳庫的兩大組成部分,前者主要分布在濕潤半濕潤地區(qū),后者主要分布在干旱半干旱地區(qū)。關(guān)于土壤碳循環(huán)的研究較多的集中在有機碳庫方面,對無機碳庫的研究相對較少。石灰性土壤主要分布在我國北方,特別是西北地區(qū),其無機碳儲量豐富,是土壤碳庫的主體。近年來,我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用氮肥,導致土壤酸化的問題日漸突出。長期大量施用氮肥,是否會影響石灰性土壤地區(qū)無機碳的轉(zhuǎn)化,尚少見報道。因此,本文探究了施用氮肥對黃土區(qū)石灰性土壤無機碳轉(zhuǎn)化的影響,可以為進一步了解無機碳的作用,增加土壤碳固持和減少CO2排放提供理論依據(jù)。本研究以陜西不同地區(qū)采集的石灰性土壤為研究對象,利用室內(nèi)培養(yǎng)結(jié)合滅菌或干燒法等,研究了氮肥種類、用量等對土壤無機碳釋放的影響;采用長期田間定位試驗研究了長期施用氮肥對土壤無機碳儲量及組分的影響。獲得以下主要結(jié)論:(1)利用室內(nèi)培養(yǎng)研究了滅菌及未滅菌條件下氮肥用量對關(guān)中地區(qū)X土CO2釋放量的影響。結(jié)果表明:土壤CO2釋放量隨施氮量增加而顯著增加,培養(yǎng)結(jié)束時未滅菌土壤CO2累積釋放量比對照增加了21.8~103.5%,平均增加62.7%,這與施氮促進有機質(zhì)礦化及降低土壤pH值促進無機碳分解有關(guān)。采用哌嗪-1,4-二乙磺酸(PIPES)緩沖的HgCl2溶液滅菌后,顯著降低了土壤CO2釋放量,但相比對照,施用氮肥也使CO2釋放量增加了5.3~17.8%;根據(jù)滅菌與未滅菌土壤培養(yǎng)過程中釋放CO2的比例估算的整個培養(yǎng)期來源于無機碳的釋放比例約54%。(2)利用室內(nèi)培養(yǎng)研究了滅菌及未滅菌條件下施用硫酸銨對陜西不同地區(qū)土壤(X土、黑壚土、黃綿土和風沙土)CO2釋放量的影響。結(jié)果表明:未滅菌條件下施用硫酸銨后不同土壤CO2釋放量相比各不施氮土壤均有所提高,培養(yǎng)結(jié)束時X土、黑壚土、黃綿土和風沙土分別比不施氮各土壤釋放量增加了26.9%、19.5%、68.8%及46.1%。滅菌后相比不施氮土壤,施氮后四種土壤CO2累積釋放量仍平均增加了25.5%。未滅菌條件下X土釋放量最高,滅菌條件下黃綿土釋放量最高,這與兩種土壤有機質(zhì)和碳酸鈣含量分別最高有關(guān)。(3)利用室內(nèi)培養(yǎng)研究了施用不同種類氮肥(NH4NO3、KNO3、(NH4)2SO4)在未干燒及干燒550℃條件下對X土CO2釋放的影響。結(jié)果表明:未干燒條件下不同氮肥均增加了X土CO2的釋放,比對照平均增加36.6%。無論干燒與否,加入(NH4)2SO4的土壤CO2釋放量都最高,其次為NH4NO3處理,KNO3處理釋放的CO2量與對照相比無明顯差異,說明施用銨態(tài)氮肥促進了石灰性土壤無機碳的釋放。干燒后土壤緩沖能力降低導致pH起始值極高,接種微生物后土壤雖然發(fā)生硝化作用但pH降低幅度低于未干燒土壤。干燒后加入不同氮肥仍促進了土壤CO2的釋放,比對照平均增加24.5%。整個培養(yǎng)過程估算出CO2源于無機碳的平均釋放比例為27.2%。(4)以11年長期定位試驗田不同栽培模式及施氮量下的小麥-玉米輪作田為研究對象,測定了0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土層中土壤無機碳儲量及組分的變化。結(jié)果表明:相比休閑,不同栽培模式均顯著提高了各個土層的無機碳儲量,平均增加7.25t ha-1,0~40 cm土層無機碳儲量表現(xiàn)為:壟溝常規(guī)覆草,但各栽培模式間無顯著差異。方解石與白云石含量也相比休閑有所增加,且方解石含量顯著高于白云石。隨著施氮量的增加,土壤無機碳儲量及組分均有所降低,0~40 cm土層N120及N240處理分別比不施氮土壤無機碳儲量降低了0.60及1.45 t ha-1,說明長期大量施用氮肥會增加無機碳損失的風險。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S158

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本文編號：1459054