隨著社會(huì)的發(fā)展，全球人口數(shù)量劇增，為了解決日益增長(zhǎng)的糧食問題，在有限的土地上得到更多的糧食資源，大量的化肥被施入到土壤中，從而導(dǎo)致近年來(lái)黑土退化嚴(yán)重，酸化是其退化的主要形式之一。酸化改變了土壤生境，影響氧化亞氮（N2O）產(chǎn)生過(guò)程及排放量。我國(guó)東北的黑土分布于溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，在長(zhǎng)達(dá)半年的冬春季節(jié)里，土壤處于凍結(jié)和解凍狀態(tài)。凍融交替作用是作用于土壤的非生物應(yīng)力，它對(duì)土壤的化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)都產(chǎn)生直接影響，進(jìn)而影響N2O的產(chǎn)生過(guò)程及其排放量。為了研究土壤酸化及凍融交替對(duì)黑土理化性狀和生物學(xué)性質(zhì)的影響，我們采用室內(nèi)模擬方法，主要從不同施氮量、含水量、土壤粒徑以及凍融頻次和凍融方式對(duì)黑土中N2O的釋放特性及反硝化細(xì)菌活性的影響進(jìn)行了研究。研究結(jié)果如下： （1）土壤酸化會(huì)對(duì)黑土中N2O的釋放產(chǎn)生重要的影響。N2O的排放通量隨著土壤pH值的降低而增加。在同一施氮量條件下，酸化黑土中N2O的排放通量隨著培養(yǎng)時(shí)間的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。在不同施氮量條件下，N2O的排放通量隨著氮肥施加量的增加而增大。含水量對(duì)酸化黑土中N2O的釋放特性的影響與施氮量的影響一致。除此之外，在正常施氮量、高含水量的條件下，黑土N2O的排放通量要高于高施氮量、正常含水量的黑土，說(shuō)明在土壤含水量是制約黑土N2O的釋放的關(guān)鍵因素。 （2）在冬天的土壤閑置期，雖然沒有作物生長(zhǎng)，但是土壤中微生物依然活躍。凍融交替作用使土壤中微生物的性狀及其種群結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而導(dǎo)致土壤中N2O排放通量的變化。在凍融交替過(guò)程中黑土N2O的排放通量總體比酸化土壤低。在凍融交替過(guò)程中，黑土N2O的排放通量和反硝化細(xì)菌活性受施氮量的影響并不顯著，隨著施氮量的增加而增加，但是，它們受含水量的影響較大，含水量為25%的處理?xiàng)l件下，黑土N2O的排放通量明顯高于其他兩個(gè)含水量的處理。并且含水量越高，反硝化細(xì)菌數(shù)量越大，說(shuō)明反硝化細(xì)菌活性越強(qiáng)，從而導(dǎo)致N2O的排放通量最大。凍融過(guò)程中粒徑對(duì)黑土N2O釋放及反硝化細(xì)菌活性的影響出現(xiàn)波動(dòng)，在培養(yǎng)的初始階段，0.15mm粒徑的土壤N2O釋放量大于0.5cm，但是在培養(yǎng)時(shí)間為144h之后便大于0.15mm粒徑的土壤。反硝化細(xì)菌的數(shù)量也出現(xiàn)類似的波動(dòng)。 （3）在凍融循環(huán)結(jié)束之后，春耕之前，土壤中依然會(huì)釋放N2O，而且其釋放量的大小與凍前土壤粒徑大小、凍前含水量、凍融頻次和凍融方式密切相關(guān)。凍融結(jié)束后，黑土中N2O排放通量隨凍前土壤粒徑的變化而變化，土壤粒徑越小，凍融結(jié)束后N2O釋放量越大；在凍融頻次和凍融方式一定的前提下，黑土中N2O的釋放量隨凍前含水量的增大而增大，在凍前含水量為15%、20%、25%的黑土中，N2O累積排放通量分別為3250、3607和4011μg·(m2·h)-1；在凍前含水量和凍融方式一定的前提下，黑土中N2O的釋放量隨凍融頻次的增大呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，并在第8周期出現(xiàn)排放峰值，但是變化并不顯著在凍融頻次和凍前含水量均相同的前提下，緩凍速融的凍融方式相比速凍緩融釋放出更多的N2O，其累計(jì)排放通量比速凍緩融大12%。
【學(xué)位單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2014
【中圖分類】：X144
【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 前言
    1.1 研究目的與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容
    1.4 技術(shù)路線
    1.5 研究特色與創(chuàng)新點(diǎn)
2O 釋放特性的研究'>2 酸化黑土中 N₂O 釋放特性的研究
    2.1 材料與方法
    2.2 結(jié)果與分析
    2.3 本章小結(jié)
2O 釋放及反硝化細(xì)菌活性的研究'>3 凍融過(guò)程中黑土 N₂O 釋放及反硝化細(xì)菌活性的研究
    3.1 材料與方法
    3.2 結(jié)果與分析
    3.3 本章小結(jié)
4 凍融處理后黑土中 N2O 釋放特性的研究
    4.1 材料與方法
    4.2 結(jié)果與分析
    4.3 本章小結(jié)
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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1 魏麗紅;;凍融作用對(duì)土壤理化及生物學(xué)性質(zhì)的影響綜述[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2009年11期

2 王風(fēng);韓曉增;李良皓;張克強(qiáng);;凍融過(guò)程對(duì)黑土水穩(wěn)性團(tuán)聚體含量影響[J];冰川凍土;2009年05期

3 王嬌月;宋長(zhǎng)春;王憲偉;王麗麗;;凍融作用對(duì)土壤有機(jī)碳庫(kù)及微生物的影響研究進(jìn)展[J];冰川凍土;2011年02期

4 龔家棟,祁旭升,謝忠奎,王亞軍;季節(jié)性凍融對(duì)土壤水分的作用及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的意義[J];冰川凍土;1997年04期

5 陳秀蓉,南志標(biāo);細(xì)菌多樣性及其在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的作用[J];草業(yè)科學(xué);2002年09期

6 王洋;劉景雙;王國(guó)平;周旺明;;凍融作用與土壤理化效應(yīng)的關(guān)系研究[J];地理與地理信息科學(xué);2007年02期

7 張建國(guó);劉淑珍;楊思全;;西藏凍融侵蝕分級(jí)評(píng)價(jià)[J];地理學(xué)報(bào);2006年09期

8 宋長(zhǎng)春;張麗華;王毅勇;趙志春;;淡水沼澤濕地CO_2、CH_4和N_2O排放通量年際變化及其對(duì)氮輸入的響應(yīng)[J];環(huán)境科學(xué);2006年12期

9 易杰祥;呂亮雪;劉國(guó)道;;土壤酸化和酸性土壤改良研究[J];華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2006年01期

10 鄧西民,陳端生,王堅(jiān),朱文珊,劉麗平;凍融作用對(duì)犁底層土壤物理性狀的影響[J];科學(xué)通報(bào);1998年23期

本文編號(hào)：2891659