旱地土壤有机碳氮及其矿化对长期施用氮磷肥的响应

发布时间：2017-05-02 16:13

  本文关键词：旱地土壤有机碳氮及其矿化对长期施用氮磷肥的响应，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：土壤有机碳矿化是生态系统中碳循环的重要环节,有机氮矿化释放矿质态氮是为作物生长提供氮素营养的重要途径。在全球变暖的严峻背景下,了解不同氮磷用量对土壤有机碳氮及其矿化的影响,对土壤固碳减排、发展可持续农业有重要意义。本研究基于2004年开始的长期定位试验,分析不同土层有机碳、有机氮、微生物量碳、微生物量氮、有机碳和有机氮矿化的变化,以及土壤碳氮矿化与有机碳氮组分的关系,揭示了长期氮磷施用对土壤有机碳、有机氮、有机碳氮矿化的影响。主要研究结果有:(1)长期施用不同用量氮肥能够促进土壤有机碳积累,在0~40 cm土层,施氮80、160、240、320 kg·hm~(-2)时,土壤有机碳含量较不施氮处理分别增加12.1%、9.5%、14.5%和12.9%;施氮320 kg·hm~(-2)可显著提高土壤微生物量碳含量;提高了培养后期0~20 cm土层有机碳累积矿化量(范围46.1~47.2 mg·kg-1)及矿化势;而在20~40 cm土层,施氮160 kg·hm~(-2)显著提高土壤有机碳累积矿化量,且有机碳累积矿化量、矿化势与施氮量、有机氮含量呈显著的正相关关系。(2)长期施用不同用量磷肥能促进有机碳的积累,在0~40 cm土层,施磷50、100、150、200 kg·hm~(-2)时,土壤有机碳含量较对照增加8.3%、10.7%、8.2%和10.7%;能提高培养后期土壤有机碳累积矿化量,但对矿化势、矿化速率常数无显著影响,在20~40 cm土层,累积矿化量、矿化势与有机碳含量有显著的正相关关系。(3)长期施用氮肥240、320 kg·hm~(-2)能提高0~10、10~20 cm土层有机氮矿化释放NO_3--N,NH_4+-N的量、总累积矿化量,提高了土壤矿化氮Pool-II、氮素矿化势,降低矿化速率;且氮素累积矿化量、矿化势与施氮量、不同形态有机氮呈显著的正相关关系,而矿化速率常数与其呈负相关关系。(4)施磷100 kg·hm~(-2)能明显提高有机氮含量,提高了有机氮累积矿化量、矿化氮Pool-II、氮素矿化势,降低了氮矿化速率常数。在10~20 cm,施磷量与有机氮矿化势呈显著负相关关系,而与矿化速率呈正相关关系,在10~40 cm土层,土氮素矿化能力与有机碳、微生物量碳、微生物量氮密切相关。(5)不同土层有机碳氮含量极其矿化能力以及微生物量碳、微生物量氮含量均随土层加深而降低,在0~10、10~20 cm土层无明显差异;微生物量碳、微生物量氮含量在小麦不同时期含量变化较大。总之,长期合理施用氮磷肥能够促进有机碳氮的积累,提高有机碳氮的矿化能力,是维持土壤肥力的有效措施。因此,在农业生产体系中要注重合理施肥,以培肥土壤、维持农业的可持续发展。
【关键词】：有机碳 有机氮 矿化 微生物量碳 微生物量氮
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 国内外研究现状12-17
• 1.2.1 氮磷肥施用对有机碳、有机氮的影响12-13
• 1.2.1.1 氮肥对有机碳、有机氮的影响12-13
• 1.2.1.2 磷肥对有机碳、有机氮的影响13
• 1.2.2 氮磷肥施用对微生物量碳、微生物量氮的影响13-15
• 1.2.2.1 氮肥对微生物量碳、微生物量氮的影响14
• 1.2.2.2 磷肥对微生物量碳、微生物量氮的影响14-15
• 1.2.3 氮磷肥施用对有机碳矿化的影响15
• 1.2.3.1 氮肥对有机碳矿化的影响15
• 1.2.3.2 磷肥对有机碳矿化的影响15
• 1.2.4 氮磷肥施用对有机氮矿化的影响15-17
• 1.2.4.1 氮肥对有机氮矿化的影响16
• 1.2.4.2 磷肥对有机氮矿化的影响16-17
• 1.3 研究目的与意义17-18
• 1.4 研究内容和技术路线18-19
• 1.4.1 研究内容18
• 1.4.2 技术路线18-19
• 第二章 旱地土壤有机碳氮对长期施用氮磷肥的响应19-30
• 2.1 前言19
• 2.2 材料与方法19-20
• 2.2.1 试验设置与设计19-20
• 2.2.2 样品采集与测定20
• 2.3 结果与分析20-27
• 2.3.1 土壤有机碳、有机氮对长期施氮的响应20-22
• 2.3.2 土壤微生物量碳、微生物量氮对长期施氮的响应22-24
• 2.3.3 土壤有机碳、有机氮对长期施磷的响应24-25
• 2.3.4 土壤微生物量碳、微生物量氮对长期施磷的响应25-27
• 2.4 讨论27-28
• 2.4.1 长期氮肥施用对土壤有机碳、有机氮含量的影响27-28
• 2.4.2 长期磷肥施用对土壤有机碳、有机氮含量的影响28
• 2.5 结论28-30
• 第三章 旱地土壤有机碳氮的矿化能力对长期施用氮磷肥的响应30-46
• 3.1 前言30-31
• 3.2 材料与方法31-32
• 3.2.1 试验设置与设计31
• 3.2.2 样品采集与测定31-32
• 3.3 结果与分析32-43
• 3.3.1 土壤有机碳矿化特征对长期施氮的响应32-34
• 3.3.2 土壤有机碳矿化特征对长期施磷的响应34-35
• 3.3.3 土壤有机氮矿化特征对长期施氮的响应35-38
• 3.3.3.1 土壤有机氮累积矿化量对长期施氮的响应35-37
• 3.3.3.2 土壤有机氮矿化特征参数对长期施氮的响应37
• 3.3.3.3 土壤矿化氮库对长期施氮的响应37-38
• 3.3.4 土壤有机氮矿化特征对长期施磷的响应38-43
• 3.3.4.1 土壤有机氮累积矿化量对长期施磷的响应38-41
• 3.3.4.2 土壤有机氮矿化特征参数对长期施磷的响应41-42
• 3.3.4.3 土壤矿化氮库对长期施磷的响应42-43
• 3.4 讨论43-44
• 3.4.1 长期氮磷肥施用对土壤有机碳矿化作用的影响43
• 3.4.2 长期氮磷肥施用对土壤有机氮矿化作用的影响43-44
• 3.5 结论44-46
• 第四章 旱地土壤长期施用氮磷肥下有机碳氮矿化能力与有机碳氮的关系46-52
• 4.1 前言46
• 4.2 数据分析方法46
• 4.3 结果与分析46-50
• 4.3.1 长期施用不同用量氮肥下土壤有机碳、有机氮矿化与有机碳、有机氮的关系46-48
• 4.3.2 长期施用不同用量磷肥下土壤有机碳、有机氮矿化与有机碳、有机氮的关系48-50
• 4.4 讨论50-51
• 4.4.1 长期氮肥施用下土壤有机碳、有机氮矿化与有机碳、有机氮的关系50
• 4.4.2 长期磷肥施用下土壤有机碳、有机氮矿化与有机碳、有机氮的关系50-51
• 4.5 结论51-52
• 第五章 全文总结与结论52-54
• 参考文献54-61
• 致谢61-62
• 作者简介62

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨丽霞,潘剑君;土壤有机碳动态模型的研究进展(英文)[J];Journal of Forestry Research;2003年04期

2 周莉,李保国,周广胜;土壤有机碳的主导影响因子及其研究进展[J];地球科学进展;2005年01期

3 张国盛,黄高宝;农田土壤有机碳固定潜力研究进展[J];生态学报;2005年02期

4 彭文英;张科利;杨勤科;;退耕还林对黄土高原地区土壤有机碳影响预测[J];地域研究与开发;2006年03期

5 朱连奇;朱小立;李秀霞;;土壤有机碳研究进展[J];河南大学学报(自然科学版);2006年03期

6 邵月红;潘剑君;许信旺;米高奇;;浅谈土壤有机碳密度及储量的估算方法[J];土壤通报;2006年05期

7 赵鑫;宇万太;李建东;姜子绍;;不同经营管理条件下土壤有机碳及其组分研究进展[J];应用生态学报;2006年11期

8 于永强;黄耀;张稳;孙文娟;;华东地区农田土壤有机碳时空格局动态模拟研究[J];地理与地理信息科学;2007年01期

9 苏艳华;黄耀;;湿地垦殖对土壤有机碳影响的模拟研究[J];农业环境科学学报;2008年04期

10 许信旺;潘根兴;汪艳林;曹志宏;;中国农田耕层土壤有机碳变化特征及控制因素[J];地理研究;2009年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 刘敏;;中国土壤有机碳研究综述[A];第二届中国林业学术大会——S10 林业与气候变化论文集[C];2009年

2 卢茜;唐英平;高人;尹云锋;马红亮;;温度和土地利用变化对土壤有机碳矿化的影响[A];中国地理学会百年庆典学术论文摘要集[C];2009年

3 吴庆标;王效科;郭然;;土壤有机碳稳定性研究进展[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年

4 王百群;苏以荣;吴金水;;应用稳定性碳同位素研究土壤有机碳的来源构成[A];中国科协2005年学术年会论文集——核科技、核应用、核经济论坛[C];2005年

5 安静;邓波;韩建国;杨富裕;;土壤有机碳稳定性影响因子的研究进展[A];农区草业论坛论文集[C];2008年

6 秦小光;宁波;殷志强;穆燕;;末次间冰期以来渭南黄土地区土壤有机碳碳库的演变[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(中)[C];2012年

7 周莉;周广胜;;中国东北样带土壤有机碳对环境变化响应的研究[A];推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集（下册）[C];2004年

8 李富山;韩贵琳;唐杨;吴起鑫;;喀斯特地区不同生态系统土壤有机碳氮特征:以贵州普定为例[A];中国矿物岩石地球化学学会第14届学术年会论文摘要专辑[C];2013年

9 邱海源;黄志伟;王宪;;区域土地利用方式对土壤有机碳的影响[A];第三届全国环境化学学术大会论文集[C];2005年

10 汪青;张平究;;退耕还湿对菜子湖湿地土壤有机碳组分与质量的影响[A];自然地理学与生态安全学术论文摘要集[C];2012年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 步宣;全球循环与土壤有机碳[N];中国矿业报;2010年

2 中国科学院南京土壤研究所 李珍素;人为因素影响土壤有机碳含量[N];农资导报;2006年

3 李云;中国耕作土壤固碳有潜力[N];地质勘查导报;2009年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 魏守才;水土流失对黑土坡耕地土壤有机碳的影响[D];中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所）;2015年

2 尤孟阳;黑土母质熟化过程中的土壤有机碳组分与结构变化特征[D];中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所）;2015年

3 李慧;东北地区主要旱田土壤有机碳动态变化及固碳潜力估算研究[D];沈阳农业大学;2015年

4 范胜龙;农用地分等中样点布设对表征土壤有机碳空间变异的尺度效应研究[D];南京农业大学;2011年

5 崔鸿侠;神农架巴山冷杉林土壤有机碳及其影响因素研究[D];中国林业科学研究院;2015年

6 李慧;东北地区主要旱田土壤有机碳动态变化及固碳潜力估算研究[D];沈阳农业大学;2014年

7 许信旺;不同尺度区域农田土壤有机碳分布与变化[D];南京农业大学;2008年

8 徐华君;中天山北坡土壤有机碳空间分布规律研究[D];中国矿业大学;2010年

9 王百群;黄土区侵蚀与干旱环境中土壤有机碳氮的变化与迁移[D];西北农林科技大学;2004年

10 王淑平;土壤有机碳和氮的分布及其对气候变化的响应[D];中国科学院研究生院（植物研究所）;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 肖林林;山地丘陵区耕地土壤有机碳密度空间变异特征分析及预测[D];西南大学;2013年

2 蔚耀洲;温度和水分对山西省地带性土壤有机碳矿化的影响[D];山西农业大学;2015年

3 李悦;不同农作管理措施对东北地区农田土壤有机碳未来变化的模拟研究[D];沈阳农业大学;2015年

4 姜航;张广才岭西坡地形因子和保护机制对土壤有机碳积累的相对影响[D];东北林业大学;2015年

5 黄琳琦;森林土壤有机碳氮分布及矿化特征[D];西北农林科技大学;2015年

6 刘孝阳;复垦土壤有机碳空间插值及监测样点优化布局研究[D];中国地质大学(北京);2015年

7 李隽婷;不同施肥和耕作方式对新修梯田土壤水分和碳氮磷动态的影响[D];兰州大学;2015年

8 王莲阁;温度变化对土壤有机碳矿化及其动力学特征的影响[D];西南大学;2015年

9 贾会娟;西南丘陵区保护性耕作下旱作农田土壤有机碳、氮相关组分的研究[D];西南大学;2015年

10 张洋;浙江凤阳山不同林分土壤有机碳矿化研究[D];南京林业大学;2015年

  本文关键词：旱地土壤有机碳氮及其矿化对长期施用氮磷肥的响应，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：341274