毛竹(Phyllostachys edulis)是亞熱帶地區(qū)重要的森林資源,其在我國(guó)的種植面積已超過444.74萬(wàn)公頃。為了促進(jìn)毛竹的生長(zhǎng)和增加毛竹產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,竹農(nóng)們大多采取集約經(jīng)營(yíng)的方式(以施肥、翻耕以及林下植被去除為主)對(duì)毛竹林進(jìn)行管理。長(zhǎng)期集約經(jīng)營(yíng)不僅降低了毛竹林土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和土壤酶活性,還增加了土壤溫室氣體排放。生物質(zhì)炭基肥(BF)是一種新型的肥料,其具有改善土壤物理性質(zhì)、增加土壤養(yǎng)分含量以及減少溫室氣體排放的功能。然而,生物質(zhì)炭基肥施入對(duì)亞熱帶人工林土壤不同呼吸組分的影響機(jī)制尚不明確。鑒于此,本試驗(yàn)通過1年的野外控制試驗(yàn),研究了不同肥料處理(生物質(zhì)炭基肥、化肥(CF)以及生物質(zhì)炭基肥和化肥混施(BCF))對(duì)毛竹林土壤呼吸組分以及土壤環(huán)境因子(土壤溫度及含水量、活性碳庫(kù)以及土壤酶活性)的影響,旨在探明生物質(zhì)炭基肥和化肥對(duì)毛竹林土壤呼吸組分的影響機(jī)制,并明確在不同肥料處理下毛竹林土壤呼吸組分與土壤環(huán)境因子之間的關(guān)系,本試驗(yàn)取得的主要結(jié)果如下:(1)在對(duì)照(Control,無肥料施用)、生物質(zhì)炭基肥、化肥和生物質(zhì)炭基肥與化肥混合肥施用條件下,毛竹林土壤呼吸速率(R_S)和異養(yǎng)呼吸速率(R_H)均表現(xiàn)出顯著的季節(jié)變化特征,最高值出現(xiàn)在夏季,最低值出現(xiàn)在冬季。CF和BCF處理均顯著增加了R_S的年均值以及CO_2年累計(jì)排放量(P0.05),然而BF處理對(duì)其無顯著影響;BF處理顯著降低了土壤R_H的年均值以及CO_2年累計(jì)排放量,CF處理顯著增加了土壤R_H的年均值以及CO_2年累計(jì)排放量(P0.05),而BCF處理對(duì)R_H的CO_2年累計(jì)排放量無顯著影響;三種施肥處理均顯著增加了土壤自養(yǎng)呼吸速率(R_A)的年平均值以及CO_2年累計(jì)排放量(P0.05)。(2)不同施肥處理對(duì)毛竹林土壤溫度和含水量均無顯著影響。在Control、BF、CF以及BCF處理下,土壤水溶性碳(WSOC)和微生物量碳(MBC)含量均表現(xiàn)出顯著的季節(jié)性變化特征,最高值均出現(xiàn)在9月,最低值均出現(xiàn)在1–2月。與對(duì)照相比,BF、CF和BCF處理使毛竹林土壤WSOC含量的年均值分別增加了13.3%、4.9%和11.0%,使土壤MBC含量的年均值分別增加了12.0%、6.8%和8.9%。與對(duì)照相比,CF和BCF的施用使毛竹林土壤蔗糖酶活性的年均值分別提高了15.2%和9.5%,使土壤β-葡萄糖苷酶活性的年均值分別提高了16.7%和7.6%,BF的施用使毛竹林土壤蔗糖酶活性和β-葡萄糖苷酶活性的年均值分別下降了8.2%和6.3%。(3)在所有處理下,毛竹林土壤R_S、R_H以及R_A皆與土壤5 cm處溫度存顯著的指數(shù)關(guān)系(P0.05)。在Control、BF、CF以及BCF處理下,毛竹林土壤R_S的溫度敏感系數(shù)(Q_(10))值分別是2.02、2.13、2.13、1.92,土壤R_H的Q_(10)值分別是2.47、2.47、3.03、2.50,土壤R_A的Q_(10)值分別是1.36、1.83、1.34、1.34,土壤R_H對(duì)溫度的敏感性均顯著高于R_A。BF的施用顯著增加土壤R_A的Q_(10)值,CF的施用顯著增加了土壤R_H的Q_(10)值。本試驗(yàn)中,毛竹林土壤R_S、R_H以及R_A皆與土壤含水量無相關(guān)性。本試驗(yàn)中,在所有施肥處理?xiàng)l件下,毛竹林土壤R_S和R_H均與土壤WSOC和MBC含量、土壤蔗糖酶和β-葡萄糖苷酶活性存在顯著相關(guān)性(P0.05),土壤R_A與蔗糖酶活性具有顯著相關(guān)性(P0.05)。僅在BCF處理中,土壤R_A與土壤WSOC和MBC含量存在顯著相關(guān)性(P0.05)。在BF和BCF處理中,土壤R_A與β-葡萄糖苷酶活性之間存在顯著相關(guān)性(P0.05)。綜上所述,與施用傳統(tǒng)化肥相比,生物質(zhì)炭基肥的施用具有降低土壤碳排放并提高土壤有機(jī)碳含量等優(yōu)勢(shì),這對(duì)降低亞熱帶毛竹林土壤CO_2的排放具有重要意義。
【學(xué)位單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S795.7;S714
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
    1.1 生物質(zhì)炭/炭基肥國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.1.1 生物質(zhì)炭/炭基肥的結(jié)構(gòu)與特性
        1.1.2 生物質(zhì)炭/炭基肥的實(shí)踐與應(yīng)用
    1.2 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響
        1.2.1 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤容重、孔隙度和田間持水量的影響
        1.2.2 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)團(tuán)聚體的影響
    1.3 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響
        1.3.1 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤pH的影響
        1.3.2 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤CEC的影響
        1.3.3 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤碳庫(kù)的影響
        1.3.4 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤氮庫(kù)的影響
    1.4 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤微生物及酶活性的影響
        1.4.1 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤微生物的影響
        1.4.2 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤酶活性的影響
    1.5 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤溫室氣體排放的影響
2 排放的影響'>        1.5.1 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤CO₂ 排放的影響
2O排放的影響'>        1.5.2 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤N₂O排放的影響
4排放的影響'>        1.5.3 生物質(zhì)炭/炭基肥對(duì)土壤CH₄排放的影響
    1.6 總結(jié)與展望
2 研究背景與研究思路
    2.1 研究背景
    2.2 研究?jī)?nèi)容
    2.3 技術(shù)路線
3 試驗(yàn)區(qū)域與研究方法
    3.1 研究區(qū)域概況
    3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法
        3.3.1 土壤呼吸的測(cè)定
        3.3.2 土壤基本理化的測(cè)定
        3.3.3 土壤WSOC濃度的測(cè)定
        3.3.4 土壤MBC濃度的測(cè)定
        3.3.5 土壤蔗糖酶活性的測(cè)定
        3.3.6 土壤β-葡萄糖苷酶活性的測(cè)定
    3.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析
4 結(jié)果與分析
    4.1 不同施肥處理對(duì)土壤基本理化性質(zhì)的影響
    4.2 炭基肥和化肥的施用對(duì)土壤溫度和含水量的影響
    4.3 炭基肥和化肥的施用對(duì)毛竹林土壤活性碳庫(kù)的影響
    4.4 炭基肥和化肥的施用對(duì)毛竹林土壤酶活性的影響
    4.5 炭基肥和化肥的施用對(duì)土壤RS、RH和 RA的影響
    4.6 毛竹林土壤RS組分與環(huán)境因子之間的關(guān)系
        4.6.1 土壤RS組分與土壤溫度的關(guān)系
        4.6.2 土壤RS組分與土壤含水量的關(guān)系
        4.6.3 土壤RS組分與活性碳庫(kù)的關(guān)系
        4.6.4 土壤RS組分與土壤酶活性的關(guān)系
5 討論
    5.1 不同施肥措施對(duì)土壤RS組分的影響
    5.2 土壤溫度和含水量對(duì)土壤RS組分的影響
    5.3 土壤活性碳庫(kù)對(duì)土壤RS組分的影響
    5.4 土壤酶活性對(duì)土壤RS組分的影響
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介
碩士期間發(fā)表論文情況
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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