保護(hù)性耕作是提高旱作農(nóng)業(yè)系統(tǒng)水分利用效率、培肥地力、改善土壤質(zhì)量的重要措施,但其效應(yīng)因地區(qū)與氣候條件不同而異。圍繞黃土高原地區(qū)保護(hù)性耕作體系中作物產(chǎn)量效應(yīng)、水分利用狀況以及土壤碳庫變化等關(guān)鍵內(nèi)容,本研究首先采用文獻(xiàn)調(diào)研結(jié)合Meta定量分析的方法明確了“面”尺度上黃土高原保護(hù)性耕作措施下主要作物的產(chǎn)量效應(yīng)、水分利用特征以及有機碳庫的變化;其次,通過11a長期定位觀測試驗,在“點”尺度上系統(tǒng)研究了傳統(tǒng)耕作處理(T)、傳統(tǒng)耕作配合秸稈覆蓋處理(TS)、免耕處理(NT)和免耕配合秸稈覆蓋處理(NTS)對玉米(Zea mays L.)-冬小麥(Triticum aestivum L.)-大豆(Glycine max L.)輪作系統(tǒng)作物產(chǎn)量、水分利用效率和綜合經(jīng)濟效益等影響,并采用支持向量機模型(Support Vector Machine,SVM)對輪作系統(tǒng)的作物產(chǎn)量和水分利用效率等進(jìn)行了模擬。揭示了保護(hù)性耕作措施提質(zhì)增效的機理和過程,對于該措施的大面積推廣應(yīng)用具有理論和實踐指導(dǎo)意義。研究獲得如下主要結(jié)果:1.通過Meta分析對黃土高原地區(qū)保護(hù)性耕作效應(yīng)的試驗結(jié)果研究可知,與T處理相比,TS和N...

【文章頁數(shù)】：113 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的與意義
第二章 國內(nèi)外研究進(jìn)展
    2.1 保護(hù)性耕作研究進(jìn)展
        2.1.1 保護(hù)性耕作的定義
        2.1.2 保護(hù)性耕作的起源與發(fā)展
    2.2 保護(hù)性耕作的優(yōu)勢
    2.3 保護(hù)性耕作對作物生產(chǎn)的影響
        2.3.1 保護(hù)性耕作的大尺度研究
        2.3.2 保護(hù)性耕作下作物產(chǎn)量表現(xiàn)
        2.3.3 保護(hù)性耕作對于作物水分利用的影響
        2.3.4 保護(hù)性耕作的固碳能力
        2.3.5 支持向量機模型的發(fā)展及在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用
    2.4 保護(hù)性耕作的效益
        2.4.1 能量投入與產(chǎn)出
        2.4.2 作物生產(chǎn)經(jīng)濟效益
        2.4.3 固碳效益
    2.5 擬解決的關(guān)鍵科學(xué)問題
    2.6 研究內(nèi)容
    2.7 技術(shù)路線
第三章 黃土高原區(qū)域主要作物產(chǎn)量、水分和有機碳對免耕和秸稈覆蓋的響應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 材料與方法
        3.2.1 數(shù)據(jù)來源
        3.2.2 分析方法
    3.3 結(jié)果
        3.3.1 免耕和秸稈覆蓋措施對黃土高原主要作物產(chǎn)量的影響
        3.3.2 免耕和秸稈覆蓋措施對黃土高原主要作物耗水量的影響
        3.3.3 免耕和秸稈覆蓋措施對黃土高原主要作物水分利用效率的影響
        3.3.4 耕作配合秸稈覆蓋處理對黃土高原主要作物產(chǎn)量、耗水量和水分利用效率的影響
        3.3.5 免耕配合秸稈覆蓋處理對黃土高原主要作物產(chǎn)量、耗水量和水分利用效率的影響
        3.3.6 免耕處理對黃土高原主要作物產(chǎn)量、耗水量水分利用效率的影響
        3.3.7 免耕和秸稈覆蓋措施對黃土高原主要作物土壤有機碳的影響
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第四章 黃土高原輪作系統(tǒng)實行保護(hù)性耕作的作物產(chǎn)量、水分變化規(guī)律研究
    4.1 引言
    4.2 材料與方法
        4.2.1 試驗地概況
        4.2.2 試驗設(shè)計與作物管理
        4.2.3 數(shù)據(jù)收集
        4.2.4 支持向量機模型
        4.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
    4.3 結(jié)果
        4.3.1 作物籽粒、秸稈產(chǎn)量、生物量、耗水量與水分利用效率
        4.3.2 支持向量機模型模擬結(jié)果
    4.4 討論
        4.4.1 保護(hù)性耕作對作物產(chǎn)量和水分利用效率的影響
        4.4.2 支持向量機模型對產(chǎn)量和水分利用效率的模擬
    4.5 小結(jié)
第五章 黃土高原輪作系統(tǒng)實行保護(hù)性耕作的土壤碳庫變化研究
    5.1 引言
    5.2 材料與方法
        5.2.1 試驗地概況與試驗設(shè)計
        5.2.2 土壤取樣
        5.2.3 土壤全碳測定
        5.2.4 土壤有機碳及其組分測定
        5.2.5 土壤碳庫管理指數(shù)的計算
        5.2.6 土壤固碳量與固碳價值的計算
    5.3 結(jié)果
        5.3.1 土壤全碳
        5.3.2 土壤有機碳
        5.3.3 土壤有機碳組分
        5.3.4 土壤碳庫管理指數(shù)
        5.3.5 固碳量與固碳價值
    5.4 討論
        5.4.1 土壤碳庫
        5.4.2 碳價與固碳價值
    5.5 小結(jié)
第六章 黃土高原輪作系統(tǒng)實行保護(hù)性耕作的能量收支與經(jīng)濟效益研究
    6.1 引言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 試驗地概況與試驗設(shè)計
        6.2.2 能量與經(jīng)濟數(shù)據(jù)收集
        6.2.3 能量與經(jīng)濟產(chǎn)出投入率計算
    6.3 結(jié)果
        6.3.1 長期保護(hù)性耕作試驗?zāi)芰客度氘a(chǎn)出構(gòu)成
        6.3.2 長期保護(hù)性耕作試驗成本構(gòu)成及其經(jīng)濟效益
    6.4 討論
    6.5 小結(jié)
第七章 結(jié)論、創(chuàng)新點及展望
    7.1 主要結(jié)論
        7.1.1 基于“面”尺度文獻(xiàn)匯總分析的作物產(chǎn)量、水分利用和土壤固碳效應(yīng)
        7.1.2 基于“點”尺度長期定位觀測的作物產(chǎn)量和水分利用效率
        7.1.3 基于“點”尺度長期定位觀測的土壤固碳效應(yīng)
        7.1.4 基于“點”尺度長期定位觀測的保護(hù)性耕作效益評價
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間研究成果
致謝
附錄



本文編號：3783491