收藏本站
《中国农业科学院》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

长期不同耕种措施对土壤呼吸和有机碳影响研究

吴会军  
【摘要】:农田耕种措施与土壤有机碳、团聚体及土壤呼吸关系紧密,农田耕种措施对土壤固碳潜力和碳循环影响机制格外受到人们重视。本研究利用长期(10年)不同保护性耕种措施定位试验为研究平台,选择少耕(RT),免耕(NT),两茬(TC),深松(SS)和传统耕作(CT)五种典型农田耕种措施,采用土壤呼吸隔离分组、干筛和湿筛及化学分组研究方法,研究了不同耕种管理对土壤呼吸速率变化规律和土壤团聚体性质影响,及其与有机碳分布的关系,分析了土壤中有机碳含量及组分变化,为农田土壤固碳减排提供相关数据与理论依据,研究取得的主要结果为: 土壤呼吸分量呈现不同的昼夜和季节变化规律,研究发现:土壤总呼吸速率和5cm土壤温度变化一致,有明显的昼夜变化规律;CT和RT处理在小麦返青期总呼吸速率较高,后期下降较快,而NT和SS处理呼吸速率变化较平缓。旱作农田小麦生长后期,土壤水分含量是限制呼吸排放的一个重要因子。 土壤呼吸速率与5cm土壤温度成指数方程关系,总呼吸速率Q10值在1.24-2.06之间,NT下Q10值较小,对温度升高敏感性相对较弱;在小麦返青期,NT处理下总呼吸速率比CT低30.9%,显著低于CT及RT处理;NT的异养呼吸速率也最低,但差异不显著,各个处理异养呼吸占到总呼吸的63%-77%。 耕种措施对呼吸速率的直接影响时间较短,结果显示:RT、SS和CT处理下耕作后1小时土壤呼吸速率分别比耕作前提高了53%,32%,39%,但是在耕作40天后的呼吸速率则和耕作前差异不大:NT和SS下NPP固碳量分别比CT增加了5.1和5.2%,虽然TC在小麦生长季NPP较低,但夏季花生生长增加了碳固定量。 长期不同耕种措施可以导致土壤团聚体性质发生变化,主要结果为:NT和SS处理有利于干筛大团聚体的形成,在干筛法中,在0-5cm土层,NT和SS团聚体稳定性AS值分别比传统高7.8%和9.3%;在5-20cm土层,免耕和深松的平均重量直径(MWD值)最高,分别为2.15和2.16mm,TC处理的MWD值最低;在30-40cm底层土壤,NT和CT处理MWD值相似,差异不显著,两茬MWD值显著低于其他处理;TC处理湿筛团聚体稳定性最高,说明夏季花生根系或根系分泌物对水稳团聚体的形成有良好作用。 土壤团聚体机械稳定性和水稳稳定性机制不一致,结果显示:SOC和活性碳含量与干筛团聚体稳定性参数负相关,而和湿筛团聚体稳定性参数正相关;湿筛下SOC和MWD的相关系数为0.699,达到极显著。有机碳对水稳团聚体贡献较大。 经10年不同耕种管理,土壤剖面碳氮含量发生变化。主要结果为:在0-5cm土层中,免耕下SOC含量分别比深松、两茬、传统和少耕高8%、9%、30.8%和32.4%,深松处理高活性碳含量最高,达到0.58g kg-1,比传统高18%;免耕和深松SOC含量在20cm以上土层高于传统耕作,而在20cm以下却低于传统耕作;两茬0-40cm平均SOC含量比传统高17.6%,而免耕和深松分别比传统低0.6%和1.3%;各个处理高活性碳、中活性碳和活性碳分别占总总碳库的幅度为4.9-7.3%,18.6-29.4%和18.6-41.1%;免耕CPMI最高达到146.54,比传统高了46.54%,深松比传统高了16.98%。 长期连续不同耕种影响了土壤有机碳储量,研究得出:40cm等深度SOC密度两茬处理最高,比传统耕作处理高12%,而免耕和深松处理分别比传统低9%和60%;两茬处理等质量SOC密度比传统高16.3%,而免耕和深松分别比传统低8.1%和6.3%;和豆科作物进行轮作,有利增加土壤碳库。 综上所述,耕种管理措施改变有机物输入,进而影响土壤水分等因素,改变土壤呼吸排放、团聚体分布和有机碳含量。所以,通过优化农田管理措施,调控土壤呼吸排放、团聚体分布和有机碳转化过程,是实现农田固碳减排的重要手段。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S153

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈建国;田大伦;闫文德;项文化;方晰;;鄂西南区域土壤有机碳储量、密度及其影响因子[J];中南林业科技大学学报;2011年05期
2 秦子;刘子琪;曾庆亚;张爽;;玉米秸秆还田对东北黑土土壤碳排放的影响研究[J];吉林农业科学;2011年03期
3 杜社妮;梁银丽;张成娥;;施肥对西红柿土壤微生物和土壤呼吸的影响[J];干旱地区农业研究;2011年05期
4 汤洁;张天琴;李昭阳;陈初雨;李娜;;生物地球化学模型在半干旱化农田土壤有机碳储量变化模拟中的应用[J];生态经济(学术版);2011年01期
5 郑聚锋;潘根兴;吴新民;;升金湖枯水期滩地土壤CO_2-C释放通量及有机碳稳定性研究[J];湿地科学;2011年02期
6 于曼;彭万贵;葛大兵;;“碳足迹”计算方法初探[J];安徽农业科学;2011年19期
7 李金全;王晶;曾文静;郭利成;李熙波;;城市不同绿地类型土壤有机碳的垂直分布特征及储量[J];安徽农业科学;2011年21期
8 李泽;郭胜利;张芳;邹俊亮;;退耕还果对黄土高原沟壑区坡地土壤和植被碳、氮储量的影响[J];植物营养与肥料学报;2011年04期
9 蒋炳伸;李鸿雁;杨喜田;;应用荧光素二乙酸脂水解酶活性研究不同绿地土壤微生物活性[J];河南农业科学;2011年08期
10 杨曾平;高菊生;郑圣先;聂军;徐明岗;谢坚;廖育林;;长期冬种绿肥对红壤性水稻土微生物特性及酶活性的影响[J];土壤;2011年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张丽萍;李学森;顾祥;任玉平;;陆地生态系统土壤呼吸研究现状及进展[A];发展低碳农业 应对气候变化——低碳农业研讨会论文集[C];2010年
2 张凯;许晓静;徐小牛;;合肥城市绿地土壤呼吸初探[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
3 肖召伟;刘加珍;陈永金;董芝;王玉辉;;不同生境条件下杨树林的土壤呼吸特征分析——以聊城市例[A];发挥资源科技优势 保障西部创新发展——中国自然资源学会2011年学术年会论文集(下册)[C];2011年
4 杨玉盛;陈光水;王小国;高人;李震;金钊;;中亚热带森林转换对土壤呼吸动态及通量的影响[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
5 贾文涛;朱鲁生;于长伟;王金花;王军;;硫丹对土壤微生物量以及土壤呼吸的影响[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
6 王小国;朱波;;森林土壤呼吸研究进展[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年
7 赵敏;孔正红;;崇明岛人工林土壤呼吸研究初探[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
8 刘庆;赵春章;林波;程新颖;尹华军;陈劲松;周非飞;姜发艳;潘新丽;尹春英;;川西亚高山人工云杉林土壤碳库及其对气候变暖的响应[A];2010中国科协年会第五分会场全球气候变化与碳汇林业学术研讨会优秀论文集[C];2010年
9 赵志敏;赵成义;于波;李菊艳;王鹏;;基于GMP222连续测定土壤剖面CO_2浓度的干旱区棉田土壤呼吸研究[A];十一五农业环境研究回顾与展望——第四届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2011年
10 徐珍;郭正元;黄帆;欧阳彬;唐美珍;;霸螨灵对土壤呼吸作用和过氧化氢酶活性的影响[A];首届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 周飞 申卫军;大气CO_(2)浓度影响土壤呼吸[N];广东科技报;2009年
2 张维宸 中国国土资源经济研究院;优化结构促碳减[N];中国国土资源报;2009年
3 特约记者 于兮;新疆全面监测天山森林生态[N];阿克苏日报;2006年
4 见习记者 胡佳逸;为每片森林建一个“绿色数据库”[N];苏州日报;2011年
5 特约记者 苏橹萱;岩溶区土壤碳汇效应得以证实[N];中国国土资源报;2011年
6 记者 陈宏伟;中国区域性气候研究中心启动[N];中国经济时报;2009年
7 记者 方云静;荒漠盐碱土大量吸收二氧化碳[N];新疆日报(汉);2008年
8 柳震;松嫩平原南部覆盖“金质”黑土地[N];地质勘查导报;2009年
9 记者 戴随刚 通讯员 马宗泰;环青海湖地区 草地生态系统响应试验启动[N];中国气象报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴会军;长期不同耕种措施对土壤呼吸和有机碳影响研究[D];中国农业科学院;2010年
2 雷海清;北亚热带毛竹材用林土壤呼吸特征研究[D];中国林业科学研究院;2012年
3 栾军伟;暖温带锐齿栎林土壤呼吸时空变异及其调控机理[D];中国林业科学研究院;2010年
4 盛浩;中亚热带山区土壤呼吸及其组分对土地利用变化的响应[D];福建师范大学;2010年
5 贾子毅;干旱区白刺荒漠生态系统土壤呼吸对增雨的响应[D];中国林业科学研究院;2011年
6 时伟宇;黄土高原半干旱区两典型森林群落土壤呼吸动态特征研究[D];中国科学院研究生院(教育部水土保持与生态环境研究中心);2011年
7 刘殿君;极端干旱区泡泡刺群落土壤呼吸对增雨的响应[D];中国林业科学研究院;2012年
8 陈先江;黄土高原农业土地利用对土壤呼吸与有机碳贮量的影响[D];兰州大学;2011年
9 张鸽香;城市不同植被类型土壤呼吸与微生物量碳研究[D];南京林业大学;2011年
10 冯育青;太湖湖滨带土壤呼吸与微生物生物量研究[D];南京林业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张义辉;亚高山草甸土壤呼吸的时空变异特征研究[D];山西大学;2010年
2 任文玲;崇明东滩土壤呼吸动态研究[D];华东师范大学;2011年
3 杨淑慧;不同管理措施对长江口芦苇群落土壤呼吸及生长、生理的影响[D];华东师范大学;2012年
4 史艳姝;基于GIS的近40年陆地生态系统土壤呼吸估算[D];南京信息工程大学;2012年
5 王芮;撂荒地土壤呼吸的空间变异特征研究[D];山西大学;2012年
6 谭炯锐;北京大兴人工杨树林土壤呼吸动态与环境影响因素研究[D];北京林业大学;2010年
7 谢慧慧;水蚀风蚀交错区土壤呼吸与水分运动的影响因素及调控[D];西北农林科技大学;2010年
8 阿斯嘎;沙地植物群落土壤呼吸特征及其影响因子的研究[D];内蒙古大学;2010年
9 王平;华北低丘山地不同土地利用方式土壤呼吸差异及其影响因素[D];河北农业大学;2011年
10 张勇;北亚热带林带和农田土壤呼吸及环境影响研究[D];南京信息工程大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026