黑土区坡耕地玉米秸秆还田水土保持功效研究
发布时间：2021-05-08 20:28
东北黑土区作为我国重要的商品粮基地,约有60%的旱作农田为坡耕地。由于受到自然因素和人类的不合理生产经营活动,该区域目前水土流失严重且呈发展加剧的态势,对国家粮食安全构成了较大的威胁。已有研究表明秸秆覆盖还田能够降低溅蚀,增加土壤入渗,起到很好的水土保持作用。当前东北实施的黑土地保护工程,多将秸秆通过翻耕深埋于亚耕层。已有研究多聚焦于秸秆还田对土壤质量的恢复作用,而东北黑土区秸秆还田的水土保持作用尚不清晰,少有报道。本研究于20152016年在中国科学院海伦水土保持监测研究站,通过小区定位监测和系统测定,研究了免耕秸秆覆盖还田和秸秆深翻埋还田下的水土保持作用,两种还田方式下秸秆的腐解特征和养分释放规律,以及其对土壤养分和物理性状的影响。取得的主要研究结果如下:秸秆覆盖还田具有显著的水土保持作用,同时深翻埋还田也具有较好的水土保持作用。相较于传统耕作,免耕秸秆覆盖还田处理可增加015020cm年均土壤储水量3%和表层土壤入渗率19.3%;可减少年均产流次数4次,减少产沙次数3次,年均地表径流仅为3.520mm,可减少地表径流79.1%;年均土壤...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)吉林省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 秸秆还田研究现状及趋势
1.2.2 黑土区坡耕地水土保持功效研究进展及存在的问题
1.3 研究内容、创新点以及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究创新点
1.3.3 研究技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验区概况
2.2 试验设计
第3章 不同秸秆还田方式的秸秆腐解过程及养分释放规律
3.1 材料与方法
3.1.1 试验设计
3.1.2 试验设计
3.1.3 数据分析
3.2 结果与分析
3.2.1 不同秸秆还田方式的秸秆残余物重量变化规律
3.2.2 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中纤维组成变化规律
3.2.3 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中主要营养元素的释放规律
3.3 讨论
3.3.1 不同秸秆还田方式的秸秆残余物重量变化
3.3.2 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中纤维组成变化
3.3.3 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中主要营养元素的变化
3.4 小结
第4章 不同秸秆还田方式对土壤养分的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 试验设计
4.1.2 研究方法
4.1.3 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 不同秸秆还田方式对土壤有机质含量的影响
4.2.2 不同秸秆还田方式对土壤全氮含量的影响
4.2.3 不同秸秆还田方式对土壤全磷含量的影响
4.2.4 不同秸秆还田方式对土壤全钾含量的影响
4.3 讨论
4.3.1 不同秸秆还田方式的土壤有机质变化
4.3.2 不同秸秆还田方式的土壤氮含量变化
4.3.3 不同秸秆还田方式的土壤磷含量变化
4.3.4 不同秸秆还田方式的土壤钾含量变化
4.4 小结
第5章 不同秸秆还田方式对土壤物理性状的影响
5.1 材料与方法
5.1.1 试验设计
5.1.2 研究方法
5.1.3 数据分析
5.2 结果与分析
5.2.1 不同秸秆还田方式对土壤容重的影响
5.2.2 不同秸秆还田方式对土壤孔隙度的影响
5.2.3 不同秸秆还田方式对土壤三相比的影响
5.2.4 不同秸秆还田方式对土壤水稳性团聚体的影响
5.3 讨论
5.3.1 不同秸秆还田方式的土壤容重变化
5.3.2 不同秸秆还田方式的土壤孔隙度变化
5.3.3 不同秸秆还田方式的土壤三相比变化
5.3.4 不同秸秆还田方式的土壤水稳性团聚体变化
5.4 小结
第6章 不同秸秆还田方式对坡耕地的水土保持作用
6.1 材料与方法
6.1.1 试验设计
6.1.2 研究方法
6.1.3 数据分析
6.2 结果与分析
6.2.1 不同秸秆还田方式下的水土保持作用
6.2.2 水土保持特征指标与土壤物理及肥力因子相关性分析
6.3 讨论
6.3.1 不同秸秆还田方式下的水土保持作用
6.3.2 水土保持特征指标与土壤物理及肥力因子相关性分析
6.4 小结
第7章 结论与展望
7.1 研究结论
7.2 研究中存在的不足及展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆还田养分释放规律及对玉米根际土和根系酶活性的影响[J]. 潘晶,齐诗月,肖露,侯万园,汲茏泽. 沈阳师范大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]耕作和秸秆还田对土壤团聚体有机碳及其作物产量的影响[J]. 王峻,薛永,潘剑君,郑宪清,秦秦,孙丽娟,宋科. 水土保持学报. 2018(05)
[3]不同还田方式对玉米秸秆腐解及土壤养分含量的影响[J]. 田平,姜英,孙悦,马梓淇,隋鹏祥,梅楠,齐华. 中国生态农业学报(中英文). 2019(01)
[4]秸秆还田处理对土壤理化性状及玉米产量的影响[J]. 刘文国,赵强,杨艳美. 中国农学通报. 2018(27)
[5]还田作物秸秆腐解及其养分释放特征概述[J]. 张经廷,张丽华,吕丽华,董志强,姚艳荣,金欣欣,姚海坡,贾秀领. 核农学报. 2018(11)
[6]基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因[J]. 王欢,高江波,侯文娟. 地理学报. 2018(09)
[7]辽西地区不同水土保持措施条件下土壤侵蚀量与降雨因子关系研究[J]. 李明伟. 中国水土保持. 2018(08)
[8]基于长期定位试验的松嫩平原还田玉米秸秆腐解特征研究[J]. 龚振平,邓乃榛,宋秋来,李中韬. 农业工程学报. 2018(08)
[9]连续秸秆还田和免耕对土壤团聚体及有机碳的影响[J]. 薛斌,黄丽,鲁剑巍,李小坤,殷志遥,刘智杰,陈涛. 水土保持学报. 2018(01)
[10]长期持续秸秆还田对土壤理化特性、酶活性和产量性状的影响[J]. 张聪,慕平,尚建明. 水土保持研究. 2018(01)
博士论文
[1]东北黑土区土壤侵蚀过程机理和土壤养分迁移研究[D]. 安娟.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) 2012
[2]机械耕作与季节性冻融对黑土结构的影响[D]. 王恩姮.东北林业大学 2011
[3]秸秆资源评价与利用研究[D]. 毕于运.中国农业科学院 2010
[4]东北黑土区沟蚀机理及防治模式的研究[D]. 孟令钦.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]秸秆还田养分释放规律及稻草化感作用研究[D]. 李逢雨.四川农业大学 2007
[2]我国秸秆资源分布及利用现状的分析[D]. 刘建胜.中国农业大学 2005
[3]秸秆还田量的农田生态效应研究[D]. 强学彩.中国农业大学 2003
本文编号：3175950
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所)吉林省
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
1.1 研究目的及意义
1.2 国内外研究进展
1.2.1 秸秆还田研究现状及趋势
1.2.2 黑土区坡耕地水土保持功效研究进展及存在的问题
1.3 研究内容、创新点以及技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究创新点
1.3.3 研究技术路线
第2章 试验材料与方法
2.1 试验区概况
2.2 试验设计
第3章 不同秸秆还田方式的秸秆腐解过程及养分释放规律
3.1 材料与方法
3.1.1 试验设计
3.1.2 试验设计
3.1.3 数据分析
3.2 结果与分析
3.2.1 不同秸秆还田方式的秸秆残余物重量变化规律
3.2.2 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中纤维组成变化规律
3.2.3 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中主要营养元素的释放规律
3.3 讨论
3.3.1 不同秸秆还田方式的秸秆残余物重量变化
3.3.2 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中纤维组成变化
3.3.3 不同秸秆还田方式的秸秆残余物中主要营养元素的变化
3.4 小结
第4章 不同秸秆还田方式对土壤养分的影响
4.1 材料与方法
4.1.1 试验设计
4.1.2 研究方法
4.1.3 数据分析
4.2 结果与分析
4.2.1 不同秸秆还田方式对土壤有机质含量的影响
4.2.2 不同秸秆还田方式对土壤全氮含量的影响
4.2.3 不同秸秆还田方式对土壤全磷含量的影响
4.2.4 不同秸秆还田方式对土壤全钾含量的影响
4.3 讨论
4.3.1 不同秸秆还田方式的土壤有机质变化
4.3.2 不同秸秆还田方式的土壤氮含量变化
4.3.3 不同秸秆还田方式的土壤磷含量变化
4.3.4 不同秸秆还田方式的土壤钾含量变化
4.4 小结
第5章 不同秸秆还田方式对土壤物理性状的影响
5.1 材料与方法
5.1.1 试验设计
5.1.2 研究方法
5.1.3 数据分析
5.2 结果与分析
5.2.1 不同秸秆还田方式对土壤容重的影响
5.2.2 不同秸秆还田方式对土壤孔隙度的影响
5.2.3 不同秸秆还田方式对土壤三相比的影响
5.2.4 不同秸秆还田方式对土壤水稳性团聚体的影响
5.3 讨论
5.3.1 不同秸秆还田方式的土壤容重变化
5.3.2 不同秸秆还田方式的土壤孔隙度变化
5.3.3 不同秸秆还田方式的土壤三相比变化
5.3.4 不同秸秆还田方式的土壤水稳性团聚体变化
5.4 小结
第6章 不同秸秆还田方式对坡耕地的水土保持作用
6.1 材料与方法
6.1.1 试验设计
6.1.2 研究方法
6.1.3 数据分析
6.2 结果与分析
6.2.1 不同秸秆还田方式下的水土保持作用
6.2.2 水土保持特征指标与土壤物理及肥力因子相关性分析
6.3 讨论
6.3.1 不同秸秆还田方式下的水土保持作用
6.3.2 水土保持特征指标与土壤物理及肥力因子相关性分析
6.4 小结
第7章 结论与展望
7.1 研究结论
7.2 研究中存在的不足及展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]玉米秸秆还田养分释放规律及对玉米根际土和根系酶活性的影响[J]. 潘晶,齐诗月,肖露,侯万园,汲茏泽. 沈阳师范大学学报(自然科学版). 2018(06)
[2]耕作和秸秆还田对土壤团聚体有机碳及其作物产量的影响[J]. 王峻,薛永,潘剑君,郑宪清,秦秦,孙丽娟,宋科. 水土保持学报. 2018(05)
[3]不同还田方式对玉米秸秆腐解及土壤养分含量的影响[J]. 田平,姜英,孙悦,马梓淇,隋鹏祥,梅楠,齐华. 中国生态农业学报(中英文). 2019(01)
[4]秸秆还田处理对土壤理化性状及玉米产量的影响[J]. 刘文国,赵强,杨艳美. 中国农学通报. 2018(27)
[5]还田作物秸秆腐解及其养分释放特征概述[J]. 张经廷,张丽华,吕丽华,董志强,姚艳荣,金欣欣,姚海坡,贾秀领. 核农学报. 2018(11)
[6]基于地理探测器的喀斯特不同地貌形态类型区土壤侵蚀定量归因[J]. 王欢,高江波,侯文娟. 地理学报. 2018(09)
[7]辽西地区不同水土保持措施条件下土壤侵蚀量与降雨因子关系研究[J]. 李明伟. 中国水土保持. 2018(08)
[8]基于长期定位试验的松嫩平原还田玉米秸秆腐解特征研究[J]. 龚振平,邓乃榛,宋秋来,李中韬. 农业工程学报. 2018(08)
[9]连续秸秆还田和免耕对土壤团聚体及有机碳的影响[J]. 薛斌,黄丽,鲁剑巍,李小坤,殷志遥,刘智杰,陈涛. 水土保持学报. 2018(01)
[10]长期持续秸秆还田对土壤理化特性、酶活性和产量性状的影响[J]. 张聪,慕平,尚建明. 水土保持研究. 2018(01)
博士论文
[1]东北黑土区土壤侵蚀过程机理和土壤养分迁移研究[D]. 安娟.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) 2012
[2]机械耕作与季节性冻融对黑土结构的影响[D]. 王恩姮.东北林业大学 2011
[3]秸秆资源评价与利用研究[D]. 毕于运.中国农业科学院 2010
[4]东北黑土区沟蚀机理及防治模式的研究[D]. 孟令钦.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]秸秆还田养分释放规律及稻草化感作用研究[D]. 李逢雨.四川农业大学 2007
[2]我国秸秆资源分布及利用现状的分析[D]. 刘建胜.中国农业大学 2005
[3]秸秆还田量的农田生态效应研究[D]. 强学彩.中国农业大学 2003
本文编号：3175950
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