收藏本站
《中国农业科学院》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

旱作春玉米田水碳通量变化规律及其影响因素

高翔  
【摘要】:农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,研究其水循环和碳循环的变化规律和控制机理对于了解整个陆地生态系统的物质循环具有重要的意义,目前国内对农田生态系统水碳通量的观测比较少,而对旱作农田生态系统的观测则更加缺乏。本研究应用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统、LI-8150土壤碳通量自动测量系统和涡度相关测量系统,在山西省寿阳景尚实验站,对旱作春玉米田土壤碳通量对降雨的响应进行了模拟研究和大田原地观测,同时,对旱作农业区两种典型的春玉米种植方式——覆膜栽培和露地栽培条件下的农田生态系统的水通量和碳通量进行了观测,并测量了两种栽培条件下春玉米的生理生态指标和环境要素,得到的主要结论如下: 1.与露地处理比较,覆膜增加表层土壤水分,前期明显提高表层土壤温度,提高春玉米出苗率和缩短全生育期。覆膜处理前期和中期绿叶面积指数高,而后期低;覆膜处理在株高、地上干物质积累和地下干物质积累方面始终较高。覆膜处理最终经济产量每公顷比露地处理高1348kg。 2.绿叶面积指数与日均净碳通量呈正相关;日均光合有效辐射在小于300μmol·m~)-2(·s~(-1)和日均空气温度小于15℃时均是日均净碳通量的主控因素。覆膜抑制土壤呼吸,有利于农田土壤碳的蓄积。露地处理在前期和中期净碳交换量日均值平均比覆膜处理小0.04mgCO2·m~(-2)·s~(-1),而后期大0.02mgCO2·m~(-2)·s~(-1)。覆膜处理和露地处理的最终碳积累量分别为596gC·m-2和506gC·m-2。 3.降雨对净碳通量和蒸散有明显影响,降雨时净碳通量和蒸散均减小,雨后均升高,但蒸散升高幅度明显大于净碳通量,使水碳耦合变弱。土壤干旱时,降雨激发土壤呼吸,雨后则下降;土壤湿润时,土壤体积含水量大于27%,降雨明显抑制土壤呼吸,雨后则升高。 4.绿叶面积指数和日均空气温度与日均蒸散呈正相关。日均光合有效辐射在小于400μmol·m~(-2)·s~(-1)时是日均水通量的主控因素。与露地处理相比,5月1日至6月19日,覆膜处理水通量小3.32×10~(-6)mm·s~(-1);6月20日至7月31日,覆膜处理水通量大3.09×10~(-6)mm·s~(-1);8月1日至8月31日,覆膜处理水通量大0.14×10~(-6)mm·s~(-1);9月1日至10月8日,覆膜处理水通量小1.64×10~(-6)mm·s~(-1)。覆膜处理和露地处理最终蒸散积累量为376mm和384mm。 5.水通量和碳通量在日尺度和全生育期内,覆膜处理与露地处理均有相同变化规律,且在日尺度、月尺度和全生育期内均有明显的线性关系,而水分利用效率可用该线性关系的斜率表示。覆膜处理全生育期内水分利用效率为10.9gCO_2·mm~(-1)H_2O,而露地处理为9.8gCO_2·mm~(-1)H_2O。覆盖地膜能抑制土壤呼吸和土面蒸发,有利于水碳耦合,提高水分利用效率。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S513;S181

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 李双江;刘文兆;高桥厚裕;桧山哲哉;福岛义宏;李志;刘志红;张红星;;黄土塬区麦田CO_2通量季节变化[J];生态学报;2007年05期
2 刘云凯;张彦东;孙海龙;;干湿交替对东北温带次生林与落叶松人工林土壤有机碳矿化的影响[J];水土保持学报;2010年05期
3 王义祥,任丽花,翁伯琦,应朝阳,黄毅斌;土壤干旱胁迫对圆叶决明土壤微生物的生态效应[J];厦门大学学报(自然科学版);2005年S1期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 富宏霖;王生荣;韩士杰;张军辉;张宏浩;戴冠华;;土壤干湿交替对长白山阔叶红松林土壤微生物活性与区系的影响[J];东北林业大学学报;2009年07期
2 郭剑芬;陈玲;林雪婷;孙杰;;温度对武夷山不同海拔土壤有机碳矿化的影响[J];亚热带资源与环境学报;2012年03期
3 王建林;温学发;孙晓敏;王玉英;;华北平原冬小麦生态系统齐穗期水碳通量日变化的非对称响应[J];华北农学报;2009年05期
4 邓东周;范志平;王红;孙学凯;高俊刚;曾德慧;张新厚;;土壤水分对土壤呼吸的影响[J];林业科学研究;2009年05期
5 李琪;胡正华;薛红喜;王云龙;谭甜甜;吴东丽;;淮河流域典型农田生态系统碳通量变化特征[J];农业环境科学学报;2009年12期
6 薛红喜;李峰;李琪;王连喜;王云龙;胡正华;;基于涡度相关法的中国农田生态系统碳通量研究进展[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2012年03期
7 张庚军;卢立新;蒋玲梅;蒋磊;Ian Baker;;SiB3模式对作物区CO_2通量的模拟研究[J];环境科学;2013年10期
8 王群;尹飞;郝四平;李潮海;;下层土壤容重对玉米根际土壤微生物数量及微生物量碳、氮的影响[J];生态学报;2009年06期
9 胡海清;陆昕;孙龙;;土壤活性有机碳分组及测定方法[J];森林工程;2012年05期
10 王健波;张燕卿;严昌荣;刘恩科;;干湿交替条件下土壤有机碳转化及影响机制研究进展[J];土壤通报;2013年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 朱雪竹;模拟酸雨对不同土壤—作物系统温室气体排放的影响[D];南京农业大学;2009年
2 王群;土壤紧实胁迫对玉米根土系统及其生长发育的影响[D];河南农业大学;2010年
3 郑存德;土壤物理性质对玉米生长影响及高产农田土壤物理特征研究[D];沈阳农业大学;2012年
4 赵梅芳;湖南省森林碳平衡空间分异及对气候响应的模拟预测[D];中南林业科技大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟小剑;中亚热带土地利用变化对山地土壤甲烷氧化的影响研究[D];福建师范大学;2010年
2 俞新玲;桉树土壤高效解磷菌的筛选及其对桉树生长的影响[D];福建农林大学;2011年
3 陶磊;太原盆地紫花苜蓿水分利用效率研究[D];山西大学;2011年
4 曾朝旭;太原盆地冬小麦农田生态系统水分利用效率与CO_2净交换的关系研究[D];山西大学;2011年
5 罗蓉;华南地区高速公路边坡豆科植物的初步调查和研究[D];甘肃农业大学;2007年
6 陈娟;干旱胁迫和外源ABA对生姜生长和根际效应的影响研究[D];四川大学;2007年
7 高艳;不同干旱条件下的根系分泌物及其与根际微生物的关系[D];西南大学;2008年
8 富宏霖;积雪下长白山红松林地土壤和凋落物层微生物活性研究[D];甘肃农业大学;2008年
9 韩晓阳;黄土塬区四种土地利用方式的地表CO_2通量研究[D];西北农林科技大学;2012年
10 刘金玲;模拟增温对高山森林土壤碳氮过程的影响[D];四川农业大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹广民,李英年,张金霞,赵新全;高寒草甸不同土地利用格局土壤CO_2的释放量[J];环境科学;2001年06期
2 段晓男,王效科,冯兆忠,欧阳志云;内蒙古河套灌区春小麦苗期生态系统CO_2通量变化研究[J];环境科学学报;2005年02期
3 孙晓敏,朱治林,许金萍,袁国富,周艳莲,张仁华;涡度相关测定中平均周期参数的确定及其影响分析[J];中国科学(D辑:地球科学);2004年S2期
4 李正泉,于贵瑞,温学发,张雷明,任传友,伏玉玲;中国通量观测网络(ChinaFLUX)能量平衡闭合状况的评价[J];中国科学(D辑:地球科学);2004年S2期
5 宋霞,刘允芬,徐小锋;箱法和涡度相关法测碳通量的比较研究[J];江西科学;2003年03期
6 王龙昌,玉井理,永田雅辉,长友由隆;水分和盐分对土壤微生物活性的影响[J];垦殖与稻作;1998年03期
7 冯宝平,张展羽,张建丰,汪志荣;温度对土壤水分运动影响的研究进展[J];水科学进展;2002年05期
8 杨玉盛,陈光水,董彬,王小国,谢锦升,李灵,卢豪良;格氏栲天然林和人工林土壤呼吸对干湿交替的响应[J];生态学报;2004年05期
9 汪业勖,赵士洞,牛栋;陆地土壤碳循环的研究动态[J];生态学杂志;1999年05期
10 李忠佩,张桃林,陈碧云;可溶性有机碳的含量动态及其与土壤有机碳矿化的关系[J];土壤学报;2004年04期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨瑞;;山东20万亩春玉米患上粗缩病[J];山东农药信息;2005年08期
2 吴锦暖,钟仕俊,郭庆荣;广东旱坡地春玉米高产栽培研究──以河源市灯塔盆地为例[J];土壤与环境;1998年01期
3 郭清保;;新粮上市前玉米价格面临回调风险[J];黑龙江粮食;2006年04期
4 刘玉涛;王宇先;魏湜;连永利;闫锋;;黑龙江省半干旱区玉米磷水耦合效应及优化模型[J];齐齐哈尔大学学报(自然科学版);2010年05期
5 ;2011年一代玉米螟发生趋势预报[J];农药市场信息;2011年17期
6 张继明,刘景辉,张利军;降解地膜覆盖春玉米和烤烟的初步结果[J];陕西农业科学;2000年03期
7 邓正迎;邹仁舫;;适时防治玉米“粗缩病”[J];农药市场信息;2002年10期
8 左东峰;;应用施肥效应曲线对碳铵等几种主要氮肥品种肥效的研究[J];化肥工业;1984年02期
9 胡方才;沈继华;张一锦;;沼液对玉米防虫及增产效果试验[J];中国沼气;1993年02期
10 龙飞;;今年一代玉米螟预计发生1.2亿亩[J];农药市场信息;2009年13期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王志刚;高聚林;孙继颖;武向良;苏志军;;密度对超高产春玉米花后不同层位叶片荧光参数的影响[A];2010中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2010年
2 李蓓;李久生;;滴灌带埋深对春玉米同化物累积和水氮利用效率的影响[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
3 景明;;覆盖措施下非充分灌溉春玉米水分利用效率研究[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
4 张玉芹;杨恒山;高聚林;张瑞富;王志刚;徐寿军;范秀艳;杨升辉;;超高产春玉米冠层结构及生理特性的研究[A];中国作物学会50周年庆祝会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
5 樊向阳;齐学斌;高胜国;赵辉;王景雷;;不同覆盖条件下春玉米农田耗水特征及提高水分利用率研究[A];中国青年农业科学学术年报[C];2002年
6 唐红艳;牛宝亮;;基于GIS技术的内蒙古兴安盟春玉米种植气候区划[A];第27届中国气象学会年会气候资源应用研究分会场论文集[C];2010年
7 卜玉山;邵海林;王建程;苗果园;;秸秆与地膜覆盖春玉米和春小麦耕层土壤碳氮动态[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
8 胡继超;胡凝;江晓东;陈万隆;姚克敏;贾士荣;;转基因玉米的基因飘流模型及东北春玉米区安全风险评估[A];第28届中国气象学会年会——S11气象与现代农业[C];2011年
9 陈长青;钱春荣;邓艾兴;张卫建;;东北农业气候资源与春玉米生产潜力的时空演变及作物生产应对策略[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
10 徐成余;;旱地三熟制春玉米亩产超400公斤栽培技术[A];中国作物学会2005年学术年会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;春玉米合理施肥若干问题(二)[N];中华合作时报;2005年
2 省气象科研所 陆魁东 省农业厅粮油处 吴玉林;适时播种春玉米 高产稳产有保证[N];湖南科技报;2006年
3 玉田县农村经济局 李荣胜 王文敏;播种春玉米 严把五道关[N];河北科技报;2006年
4 定兴县农业技术中心 崔洪生;种植“春玉米”收入高[N];河北科技报;2007年
5 ;春玉米双膜覆盖栽培技术[N];济宁日报;2006年
6 张润辛 刘小峰;春玉米高产栽培技术[N];陕西科技报;2006年
7 记者 张兆军通讯员 郑原驰 王柏涛;吉林春玉米雨养百亩吨良田[N];科技日报;2008年
8 胡玖梅 张海荣;延庆春玉米播种不再扬沙[N];北京日报;2005年
9 金英子 记者 宋丽华 王英 李季玲;长春玉米工业区项目启动[N];吉林日报;2005年
10 吉林省粮食局信息中心 梅立红;玉米购销仍停滞 后期走势需关注[N];河北科技报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谢佳贵;黑土区春玉米营养特性及其高效施肥技术研究[D];沈阳农业大学;2013年
2 张玉芹;超高产春玉米根冠特性及钾素养分调控效应的研究[D];内蒙古农业大学;2011年
3 范秀艳;磷肥运筹对超高产春玉米生理特性、物质生产及磷效率的影响[D];内蒙古农业大学;2013年
4 杨黎;辽西地区春玉米农田N_2O排放特征与固碳减排机制[D];中国农业科学院;2013年
5 刘运通;华北春玉米土壤N_2O减排措施研究[D];中国农业科学院;2011年
6 曹国军;超高产春玉米氮磷营养特性及养分调控技术研究[D];吉林农业大学;2011年
7 罗瑞林;气候变化对内蒙古春玉米产量影响的研究[D];内蒙古农业大学;2013年
8 何奇瑾;我国玉米种植分布与气候关系研究[D];中国气象科学研究院;2012年
9 何奇瑾;我国玉米种植分布与气候关系研究[D];南京信息工程大学;2012年
10 蔡太义;渭北旱原不同量秸秆覆盖对农田环境及春玉米生理生态的影响[D];西北农林科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高翔;旱作春玉米田水碳通量变化规律及其影响因素[D];中国农业科学院;2013年
2 肖玮钰;西北地区春玉米气候适宜性区划和干旱风险评估[D];南京信息工程大学;2013年
3 刘占军;东北春玉米氮磷增效施肥模式研究[D];中国农业科学院;2010年
4 叶君;春玉米超高产高效的氮肥调控生理机制[D];内蒙古农业大学;2011年
5 孙平阳;保护性耕作对旱作农田土壤水肥调控效应及春玉米产量的影响[D];西北农林科技大学;2011年
6 张惠;秋覆盖对土壤环境及春玉米生长发育的影响[D];西北农林科技大学;2012年
7 裴志超;春玉米密植高产群体茎杆质量的化学调控机理[D];中国农业科学院;2010年
8 高英波;不同栽培模式下超高产春玉米根冠衰老特性研究[D];内蒙古农业大学;2011年
9 杜东东;黑土区春玉米氮磷钾推荐施肥及营养诊断研究[D];东北农业大学;2010年
10 李漫;不同密度及灌溉方式对春玉米生长发育及产量的影响[D];新疆农业大学;2012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