不同耕作措施下旱作農(nóng)田土壤活性有機碳組分與酶活性關(guān)系研究
本文關(guān)鍵詞:不同耕作措施下旱作農(nóng)田土壤活性有機碳組分與酶活性關(guān)系研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:提高農(nóng)田土壤固碳能力和維持土壤碳庫平衡,是有效緩解全球氣候變化和減少碳損失的重要途徑之一。農(nóng)田土壤碳庫作為土壤碳庫的核心組成,由于頻繁受到人為活動干擾,土壤碳庫中活性有機碳及其碳組分不斷處于動態(tài)變化當中,而土壤酶作用下土壤有機碳的分解礦化過程是土壤有機碳庫周轉(zhuǎn)的核心環(huán)節(jié)。長期過渡的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動如耕作措施作為改變土壤有機碳庫變化的關(guān)鍵因素,促使土壤有機質(zhì)輸入及有機碳周轉(zhuǎn)速率加快,使得土壤碳庫與大氣碳庫的平衡遭到嚴重破壞,對土壤農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展造成不利影響。黃土高原自然條件惡劣,加之人類過渡的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動,使得該地區(qū)水土流失嚴重,生態(tài)持續(xù)惡化。保持農(nóng)田碳庫平衡是保持土壤肥力和提高作物產(chǎn)量及改善該地區(qū)生態(tài)環(huán)境,維持農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。本文依托位于隴中黃土高原旱作雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)長期保護性耕作定位實驗,研究了不同耕作措施條件下土壤有機碳以及有機碳組分與土壤酶活性的動態(tài)變化以及之間的相關(guān)關(guān)系,研究結(jié)果如下:1.不同耕作措施下,隨著小麥生育時期推進,土壤易氧化有機碳表現(xiàn)為先增加,拔節(jié)期達到峰值后下降,收獲期有所回升。土壤微生物量碳則表現(xiàn)為先增加,在拔節(jié)期達到峰值后下降。與常規(guī)耕作相比,免耕結(jié)合秸稈覆蓋能顯著提高小麥生育期0-30cm土層土壤易氧化有機碳含量與微生物量碳含量,傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田、免耕較傳統(tǒng)耕作均能提高0-30cm土壤總有機碳、土壤易氧化有機碳、土壤微生物量碳含量,0-30cm土層均表現(xiàn)為免耕秸稈覆蓋傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田免耕傳統(tǒng)耕作。2.不同耕作措施下,隨小麥生育時期推進,土壤蔗糖酶活性呈現(xiàn)先上升,在灌漿期出現(xiàn)峰值后逐漸下降的變化規(guī)律。淀粉酶,纖維素酶,過氧化物酶,脫氫酶活性呈現(xiàn)先上升,在拔節(jié)期出現(xiàn)峰值后逐漸下降至灌漿期,灌漿期到收獲后又有所回升。與傳統(tǒng)耕作相比較,在研究所涉及的生育時期均有免耕秸稈覆蓋、免耕以及傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田均可提高土壤蔗糖酶、淀粉酶、纖維素酶、過氧化物酶、脫氫酶等參與碳循環(huán)的土壤酶活性,對于提升0-10cm土壤酶活性影響明顯。3.免耕秸稈覆蓋、傳統(tǒng)耕作結(jié)合秸稈還田、免耕3種不同保護性耕作措施相對于傳統(tǒng)耕作,均提高了碳庫管理指數(shù),提高土壤易氧化有機碳與土壤總有機碳比值、土壤微生物量碳與總有機碳比值。秸稈處理的土壤易氧化有機碳與土壤總有機碳的比值、土壤微生物量碳與土壤總有機碳的比值高于無秸稈處理,且免耕處理要高于翻耕處理,尤其是對0-10cm土層作用明顯。4.不同耕作措施下整個生育期內(nèi),0-30cm土層土壤易氧化有機碳與土壤酶、土壤總有機碳、土壤微生物量碳均呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系,土壤總有機碳、土壤微生物量碳在0-5cm土層均與土壤酶有顯著正相關(guān)關(guān)系,5種土壤酶除5-10cm、10-30cm土壤蔗糖酶與其它酶相關(guān)性較低外,其它酶在不同土層之間均呈現(xiàn)極顯著相關(guān)或顯著相關(guān)。5.0-10cm土層,土壤蔗糖酶活性增加有利于土壤總有機碳、土壤易氧化有機碳、土壤微生物量碳的積累,土壤纖維素酶活性增加有利于土壤易氧化有機碳、土壤微生物量碳含量增加,土壤淀粉酶、脫氫酶對土壤易氧化有機碳作用顯著。
【關(guān)鍵詞】:耕作措施 活性有機碳組分 土壤酶活性 生育時期 相關(guān)關(guān)系
【學位授予單位】:甘肅農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:S153.6;S154.2
【目錄】:
- 摘要3-5
- Summary5-9
- 第一章 緒論9-17
- 1.1 研究目的與意義9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
- 1.2.1 耕作措施對土壤有機碳及其碳組分的影響10-12
- 1.2.2 生育期及季節(jié)變化對土壤活性有機碳組分的影響12
- 1.2.3 耕作措施對土壤酶活性的影響12-13
- 1.2.4 生育期及季節(jié)變化對土壤酶活性的影響13-14
- 1.2.5 土壤酶與有機碳之間的關(guān)系14-16
- 1.3 研究內(nèi)容16
- 1.4 技術(shù)路線16-17
- 第二章 材料與方法17-19
- 2.1 試驗區(qū)概況17
- 2.2 實驗設(shè)計17
- 2.3 樣品采集17-18
- 2.4 測定方法18
- 2.4.1 土壤總有機碳及其活性有機碳組分測定18
- 2.4.2 土壤酶活性測定18
- 2.4.3 土壤碳庫管理指數(shù)計算方法18
- 2.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析18-19
- 第三章 結(jié)果與分析19-39
- 3.1 不同耕作措施對有機碳及活性碳組分的影響19-25
- 3.1.1 不同耕作措施對土壤總有機碳的影響19-20
- 3.1.2 不同耕作措施對土壤易氧化有機碳的影響20-22
- 3.1.3 不同耕作措施對土壤微生物量碳的影響22-24
- 3.1.4 不同耕作措施對土壤碳庫管理指數(shù)的影響24-25
- 3.1.5 不同耕作措施對土壤碳素效率的影響25
- 3.2 不同耕作措施對土壤酶活性的影響25-36
- 3.2.1 不同耕作措施對土壤蔗糖酶活性的影響25-28
- 3.2.2 不同耕作措施對土壤淀粉酶活性的影響28-30
- 3.2.3 不同耕作措施對土壤纖維素酶活性的影響30-32
- 3.2.4 不同耕作措施對土壤過氧化物酶活性的影響32-34
- 3.2.5 不同耕作措施對土壤脫氫酶活性的影響34-36
- 3.3 不同耕作措施下土壤有機碳及碳組分與土壤酶的相關(guān)關(guān)系36-39
- 3.3.1 不同耕作措施下土壤活性有機碳組分與土壤酶的相關(guān)關(guān)系36-37
- 3.3.2 土壤酶與土壤活性有機碳組分間的回歸分析37-39
- 第四章 結(jié)論與討論39-43
- 4.1 討論39-41
- 4.1.1 不同耕作措施對生育期土壤活性有機碳組分的影響39-40
- 4.1.2 不同耕作措施對碳庫管理指數(shù)與碳素效率的影響40
- 4.1.3 不同耕作措施對生育期內(nèi)土壤酶活性的影響40-41
- 4.1.4 不同耕作措施下土壤有機碳組分與土壤酶活性關(guān)系41
- 4.2 結(jié)論41-43
- 參考文獻43-53
- 致謝53-54
- 作者簡介54-55
- 導師簡介55
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:不同耕作措施下旱作農(nóng)田土壤活性有機碳組分與酶活性關(guān)系研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:303271
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