本文關(guān)鍵詞：“上膜下秸”措施對(duì)河套灌區(qū)鹽漬土壤有機(jī)碳和CO_2排放的影響

  更多相關(guān)文章： 秸稈深埋 地膜覆蓋 有機(jī)碳 土壤呼吸 鹽漬土

【摘要】：內(nèi)蒙古河套灌區(qū)鹽漬化耕地占耕地總面積68.65%,開發(fā)潛力較大。本課題組前期研究發(fā)現(xiàn),在地表下40cm處埋設(shè)作物秸稈隔層結(jié)合地表地膜覆蓋(簡(jiǎn)稱 上膜下秸‖),具有明顯的耕層控抑鹽和增產(chǎn)效果,目前該技術(shù)措施在當(dāng)?shù)氐玫搅藦V泛認(rèn)可。上膜下秸措施必然帶來土壤生物學(xué)性質(zhì)的變化,這可能影響到鹽漬化土壤有機(jī)碳和CO2排放,但目前有關(guān)這方面的研究沒有涉及。國(guó)內(nèi)外有關(guān)土壤有機(jī)碳、土壤呼吸變化特征的研究主要針對(duì)非鹽漬土,而針對(duì)鹽漬土的研究還很薄弱。因此,研究不同耕作措施下鹽漬化土壤有機(jī)碳、土壤呼吸變化及影響因素具有重要的科學(xué)意義。因此,本研究依托內(nèi)蒙古河套灌區(qū)建立的田間微區(qū)定位試驗(yàn)平臺(tái),設(shè)置四種耕作方式處理:翻耕(CK)、翻耕結(jié)合地膜覆蓋(PM)、秸稈深埋(SL)和上膜下秸(PM+SL),通過對(duì)不同耕作方式下鹽漬化土壤有機(jī)碳(Soil Organic Carbon,SOC)、土壤微生物量碳(Microbial Biomass Carbon,MBC)、可溶性有機(jī)碳(Dissolved organic Carbon,DOC)、土壤呼吸的動(dòng)態(tài)變化以及生態(tài)環(huán)境因子(土壤鹽分、pH、土壤溫度、水分、有機(jī)質(zhì)、養(yǎng)分)等的同步動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),明確秸稈深埋結(jié)合地膜覆蓋條件下鹽漬化土壤SOC、MBC、DOC及土壤呼吸變化特征及關(guān)鍵影響因素,為該區(qū)域制定科學(xué)有效的土壤改良與碳調(diào)控管理措施提供依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:(1)“上膜下秸”措施顯著影響不同層次土壤有機(jī)碳分布。秸稈層埋設(shè)3年后PM+SL和SL處理在20-40cm的SOC含量顯著高于CK和PM處理,但是PM+SL處理0-20cm的SOC含量明顯降低,CK和SL在該層次變化不顯著,秸稈隔層埋設(shè)4年后結(jié)果與其一致,并且4年后PM+SL和SL處理0-40cm的SOC儲(chǔ)量分別增加5.84%和10.78%(P0.05),PM處理減少6.79%(P0.05),CK處理變化不顯著,主要原因是秸稈隔層的埋設(shè)。盡管4年后PM+SL處理的SOC儲(chǔ)量少于SL,但在秸稈和地膜的共同作用下其MBC和DOC含量仍然為各處理最高值。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),SOC和MBC之間以及SOC和DOC之間的均成顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01),土壤溫度和作物生育期間脫鹽量與SOC,MBC和DOC也均呈顯著正相關(guān)(P0.01),但土壤水分則與相關(guān)碳指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.01)。綜合來看,上膜下秸對(duì)鹽堿地SOC的分布和積累具有顯著影響作用。(2)“上膜下秸”措施顯著影響土壤呼吸速率。2年內(nèi)4種耕作方式的土壤呼吸速率在的食葵全生育期內(nèi)均呈降低趨勢(shì),PM+SL處理在每年的整個(gè)生育期內(nèi)土壤呼吸速率最高,PM次之,SL處理呼吸速率僅在蕾期較CK略高,其余時(shí)期與CK基本持平,在盛花期、成熟期10:00和15:00兩個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)各處理間土壤呼吸值同樣表現(xiàn)為:PM+SLPMSLCK;各耕作方式0-40cm土壤溫度變化趨勢(shì)保持一致,僅在收獲期出現(xiàn)差異;PM+SL處理0-40cm土壤含水量在所有處理中均為最低值,但其在控鹽和有機(jī)質(zhì)上明顯優(yōu)于其它處理;土壤呼吸速率與0-40cm土壤溫度呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P0.01),土壤呼吸速率與0-40cm土壤水分、鹽分、有機(jī)質(zhì)含量相關(guān)性不顯著。擬合方程顯示在該鹽漬化區(qū)域土壤呼吸受土壤溫度、水分、鹽分的交互作用共同影響。因此,在該區(qū)域通過PM+SL等相應(yīng)措施起到保溫抑鹽效果的同時(shí),可增強(qiáng)根系生長(zhǎng)以及微生物的代謝活動(dòng)。(3)“上膜下秸”措施農(nóng)田固碳效果顯著。在作物產(chǎn)量和凈初級(jí)生產(chǎn)力方面,PM+SL處理均顯著高于其他處理,在CO2排放方面PM+SL和PM由于地膜覆蓋的原因顯著高于其他兩個(gè)處理,因而凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力PM+SL低于SL,但是作為碳 匯‖處理的PM+SL對(duì)于該區(qū)域的作物增產(chǎn)意義重大,在提升作物產(chǎn)量的同時(shí),可以起到農(nóng)田碳 匯‖效應(yīng),因而綜合效益最高。因此,PM+SL可作為河套灌區(qū)鹽堿地作物增產(chǎn)、控鹽固碳的首選耕作措施。
【關(guān)鍵詞】：秸稈深埋 地膜覆蓋 有機(jī)碳 土壤呼吸 鹽漬土
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S156.41
【目錄】：

• 摘要5-7
• 英文摘要7-12
• 英文縮略表12-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景與意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展14-17
• 1.2.1 耕作培肥措施對(duì)SOC的影響14-15
• 1.2.2 耕作培肥措施對(duì)土壤MBC和DOC的影響15-16
• 1.2.3 耕作培肥措施對(duì)土壤呼吸的影響16-17
• 1.3 研究目標(biāo)與內(nèi)容17-18
• 1.4 技術(shù)路線18-19
• 第二章 材料與方法19-22
• 2.1 試驗(yàn)點(diǎn)基本情況19
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)19-20
• 2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法20-21
• 2.3.1 土壤總有機(jī)碳、微生物量碳、可溶性有機(jī)碳的測(cè)定方法20
• 2.3.2 土壤呼吸速率的測(cè)定方法20-21
• 2.3.3 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定方法21
• 2.3.4 農(nóng)田碳平衡估算方法21
• 2.4 數(shù)據(jù)處理及分析21-22
• 第三章“上膜下秸”措施對(duì)鹽漬土壤有機(jī)碳的影響22-32
• 3.1“上膜下秸”對(duì)鹽漬土壤有機(jī)碳（SOC）的影響22-25
• 3.1.1 SOC年際變化22-23
• 3.1.2 SOC剖面分布特征23-25
• 3.2“上膜下秸”對(duì)鹽漬土壤微生物量碳（MBC）剖面分布的影響25-27
• 3.3“上膜下秸”對(duì)鹽漬土壤可溶性有機(jī)碳（DOC）剖面分布的影響27-29
• 3.4 土壤有機(jī)碳與鹽漬土壤溫度、水分、鹽分的相互關(guān)系29-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第四章“上膜下秸”措施對(duì)鹽漬土壤呼吸的影響32-38
• 4.1“上膜下秸”對(duì)鹽漬土壤呼吸變化特征的影響32-34
• 4.1.1 生育期變化特征32-33
• 4.1.2 關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)變化特征33-34
• 4.2 土壤呼吸速率與鹽漬土壤水分、溫度、鹽分和有機(jī)碳的相互關(guān)系34-37
• 4.3 本章小結(jié)37-38
• 第五章“上膜下秸”措施對(duì)農(nóng)田固碳能力的影響38-41
• 5.1 生物光合固碳分析38-39
• 5.2 土壤固碳分析39
• 5.3 “上膜下秸”措施固碳效益綜合評(píng)價(jià)39-40
• 5.4 本章小結(jié)40-41
• 第六章 討論與結(jié)論41-45
• 6.1 討論41-43
• 6.2 結(jié)論43-44
• 6.3 展望44-45
• 參考文獻(xiàn)45-51
• 致謝51-52
• 作者簡(jiǎn)介52

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：756437