土壤有機碳（SOC）的礦化和外源有機物料的腐解是農(nóng)田土壤碳素周轉的重要組成部分。多種作物輪作配施秸稈或糞肥的耕作體系是公認的能夠提高土壤有機碳水平、維持農(nóng)田肥力可持續(xù)性的有效途徑之一。不同類型土壤中的碳素礦化與固定對秸稈還田或施氮肥等措施的響應不盡相同。揭示土壤中碳素周轉受土壤類型、耕作體系、施肥措施等影響的規(guī)律，對幫助人們通過土壤基本性質來預測土壤碳礦化或固持對秸稈和氮肥添加的響應具有重要的理論和實踐意義。 本研究選取了位于美國愛荷華州的粘壤土和馬里蘭州的粉壤土為試驗對象，兩種土壤均來自長期試驗站，包括三種不同的耕作體系（兩種作物輪作配施化肥的傳統(tǒng)耕作[Conv]，三種[Med]或多種[Long]作物輪作配施綠肥和廄肥的有機耕作）。以定位試驗的土壤樣品為材料，進行了培養(yǎng)試驗，共設置4個處理：Control-不施秸稈或氮肥的空白對照土壤、N-施氮肥處理、R-施秸稈處理、RN-同時施用秸稈和氮肥的處理，秸稈添加量為8580kg·ha-1。在恒溫、恒濕的室內(nèi)培養(yǎng)條件下，觀測二氧化碳的釋放動態(tài)，借助二氧化碳釋放的雙庫指數(shù)模型，分析了不同土壤中添加秸稈和無機氮肥后土壤有機碳的礦化特征；并借助...

【文章頁數(shù)】：105 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究進展
        1.2.1 土壤碳素礦化及其影響因素
        1.2.2 碳素礦化模型
        1.2.3 土壤有機碳的動態(tài)平衡
        1.2.4 土壤有機碳組分及其影響因素
        1.2.5 穩(wěn)定性碳同位素技術在土壤碳轉化研究中的應用
    1.3 存在的問題
        1.3.1 土壤理化性質差異對碳素動態(tài)影響的研究不足
        1.3.2 土壤碳素轉運的過程機理尚不十分明確
        1.3.3 對土壤碳庫和碳組分兩方面研究的重疊點缺乏認識
    1.4 本研究切入點
第二章 研究內(nèi)容與研究方法
    2.1 研究內(nèi)容與技術路線
        2.1.1 研究內(nèi)容
        2.1.2 技術路線
    2.2 材料與方法
        2.2.1 試驗地概況
        2.2.2 土壤樣品采集
        2.2.3 土壤培養(yǎng)試驗
        2.2.4 樣品采集與測定
    2.3 數(shù)據(jù)處理
第三章 土壤有機碳礦化受土壤質地和耕作史的影響
    3.1 前言
    3.2 材料與方法
    3.3 結果分析
        3.3.1 土壤有機碳水平及活性特征
        3.3.2 土壤二氧化碳累積釋放特征
        3.3.3 土壤的總有機碳損失量和損失率
        3.3.4 土壤碳素礦化參數(shù)特征
    3.4 討論
        3.4.1 土壤基本性質對碳礦化的影響
        3.4.2 耕作體系對土壤碳礦化的影響
        3.4.3 顆粒有機碳與土壤碳礦化的關系
    3.5 小結
第四章 土壤有機碳礦化受添加秸稈及氮肥的影響
    4.1 前言
    4.2 材料與方法
    4.3 結果分析
        4.3.1 土壤有機碳含量及凈損失量的變化
        4.3.2 閉蓄態(tài)顆粒有機碳含量的動態(tài)變化
        4.3.3 二氧化碳累積釋放量
        4.3.4 土壤碳素礦化的參數(shù)特征
    4.4 討論
        4.4.1 添加秸稈對不同土壤碳礦化影響差異的機理
        4.4.2 施用氮肥對碳礦化影響差異的機理
        4.4.3 秸稈和氮肥對碳礦化的交互作用影響
    4.5 小結
第五章 土壤有機碳組分受耕作及施肥措施的影響
    5.1 前言
    5.2 材料與方法
    5.3 結果分析
        5.3.1 土壤質地和耕作體系對有機碳組分含量的影響
        5.3.2 秸稈還田和施氮肥對有機碳組分含量的影響
        5.3.3 有機碳組分含量與土壤顆粒組成的相關性分析
    5.4 討論
        5.4.1 土壤輕組含量
        5.4.2 土壤閉蓄態(tài)組分含量
        5.4.3 土壤重組含量
    5.5 小結
第六章 土壤不同有機組分中固有碳與秸稈源性碳的周轉特征
    6.1 前言
    6.2 材料與方法
        6.2.1 試驗設置與樣品測定
        6.2.2 相關計算
    6.3 結果分析
        6.3.1 培養(yǎng)過程中土壤總有機碳含量變化受施加秸稈和氮肥的影響
        6.3.2 培養(yǎng)過程中土壤固有有機碳在各組分中的變化特征
        6.3.3 培養(yǎng)過程中土壤各組分中秸稈源性碳含量的變化
        6.3.4 各有機組分中的土壤固有碳損失率與秸稈源性碳殘留率
    6.4 討論
        6.4.1 土壤總有機碳變化對耕作及施肥措施的響應
        6.4.2 土壤固有碳的損失
        6.4.3 秸稈源性碳的固定
    6.5 小結
第七章 土壤碳庫與碳組分之間內(nèi)在聯(lián)系的探討
    7.1 前言
    7.2 材料與方法
        7.2.1 試驗方法
        7.2.2 數(shù)據(jù)分析
    7.3 結果分析
        7.3.1 土壤碳在不同碳庫中的分配規(guī)律
        7.3.2 土壤不同碳庫大小的影響因素分析
        7.3.3 可礦化碳庫與土壤有機組分的相關性分析
        7.3.4 土壤有機組分對碳礦化的貢獻率
    7.4 討論
    7.5 小結
第八章 結論與展望
    8.1 主要結論
    8.2 主要創(chuàng)新點
    8.3 研究中存在的不足
    8.4 研究展望
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：4046339