不同施肥制度潮土有机碳矿化对温度和牛粪的响应及其机制研究

发布时间：2017-11-28 15:35

  本文关键词：不同施肥制度潮土有机碳矿化对温度和牛粪的响应及其机制研究

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【摘要】：土壤有机碳矿化是陆地生态系统碳循环的重要环节,它直接关系到土壤中营养元素的释放与供应、作物产量的高低、温室气体的形成与排放以及土壤有机碳库的储存等。温度和外源有机物等外界环境因素对土壤有机碳矿化的影响不容小觑。本研究以始建于1986年的长期定位施肥试验为平台,通过室内培养法系统研究了温度变化及添加牛粪对不同施肥制度潮土的有机碳矿化过程、活性有机碳氮组分变化及土壤酶活性的影响,利用冗余分析进一步分析土壤活性有机碳库组分及酶活性与外界环境因素的相互关系,进而揭示长期不同施肥潮土的有机碳矿化过程对温度及牛粪的响应机制。该研究为控制温室气体排放,提升土壤肥力,维持土壤生态平衡和改善土壤生物学特性提供理论依据,对于实现资源利用及农业可持续发展具有重要指导意义。具体研究结果如下:1、28年长期不同施肥尤其是长期施用有机肥显著提高了潮土有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效磷和有效钾含量,却显著降低了土壤pH值,且养分含量随肥料施用量的增加而增加。2、长期施肥显著增加了潮土活性有机碳、氮库等组分(微生物量碳氮(MBC,MBN)、可溶性有机碳氮(DOC,DON)、颗粒有机碳氮(POC,PON)和易氧化有机碳(EOC))含量、提高了土壤碳库管理指数(CMI),且土壤活性有机碳、氮库组分含量和CMI均随有机肥施用量的增加而增加;长期施肥显著增加了土壤水解酶活性和过氧化物酶活性,降低了土壤酚氧化酶活性。其中,长期施用化肥对土壤有机碳及其活性碳组分和酶活性的作用效果均不及长期施用有机肥。3、温度和施肥及其交互作用显著影响不同施肥制度潮土SOC含量、活性有机碳库组分含量及土壤酶活性。温度升高显著降低了不同施肥土壤有机碳及其活性碳库组分的含量;而不同施肥土壤的酶活性对温度的响应存在差异,除常量有机无机配施外,各施肥处理土壤水解酶活性随温度的升高而降低,过氧化物酶和酚氧化酶活性则表现出相反的趋势。冗余分析显示升温通过影响土壤有机碳及其活性组分使土壤酶活性发生相应的变化,随着温度的升高,调控土壤酶活性变化的关键活性有机碳库因子发生显著变化,表现为在5℃时是POC和SOC,15℃时是POC和DOC,25℃时是DOC和SOC,35℃时是MBC、SOC和DOC。4、添加牛粪对不同施肥制度潮土活性有机碳、氮库组分的影响存在显著差异。牛粪的添加显著增加了长期不同施肥SOC、TN、MBC、DON、POC、PON和EOC的含量,却显著降低了MBN和DOC含量;且牛粪的添加对长期施用常量有机肥及常量有机无机配施土壤的影响小于其对长期不施肥及常量化肥的处理。5、添加牛粪提高了长期不同施肥潮土CO2-C释放速率及其累积矿化量,产生正激发效应,且牛粪对长期不施肥及施用常量化肥土壤有机碳矿化的激发效应高达48.56%和48.43%,均显著高于长期施用常量有机肥和常量有机无机配施。添加牛粪对土壤有机碳矿化的激发效应受长期不同施肥土壤养分含量及活性有机碳库组分碳氮比的影响显著。
【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】：2016
【分类号】：S153.6

【参考文献】

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1 王跃思 ,胡玉琼 ,纪宝明 ,刘广仁 ,薛敏;半干旱草原温室气体排放/吸收与环境因子的关系研究[J];Advances in Atmospheric Sciences;2003年01期

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本文编号：1234483