不同耕作模式下“小麦/玉米/大豆”套作农田碳平衡特征研究
发布时间：2023-04-29 04:25
随着全球变化的加剧,减缓温室气体的排放势在必行。陆地生态系统碳循环研究是全球变化研究的热点问题,而农田生态系统是陆地生态系统中最活跃的部分,如何采取有效措施实现农田生态系统的固碳减排成为目前亟待解决的问题之 一。以垄作和秸秆覆盖为主体的保护性耕作是西南紫色土丘陵区控制水土流失、改善土壤肥力、抗御季节性干旱灾害、实现农田高产稳产的重要途径,开展保护性耕作条件下农田生态系统碳循环规律与碳汇机制研究,对于应对全球气候变化、改善农业生态环境、增进土地可持续生产能力具有十分重要的理论意义和指导价值。本文通过2个生产年度大田试验的实测资料,结合农田生态系统碳源/汇模型,在重庆北碚西南大学试验农场对传统耕作(traditional tillage, T)、垄作(ridge tillage,R)、传统耕作+秸秆覆盖(traditional tillage+straw mulching, TS)、垄作+秸秆覆盖(ridge tillage+straw mulching, RS)、传统耕作+秸秆覆盖+秸秆速腐剂(traditional tillage+straw mulching+decomposing ...
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 农田生态系统碳平衡研究综述
1.1.1 碳的固定
1.1.2 碳的贮存
1.1.3 碳的释放
1.1.4 人类活动的影响
1.1.5 农田生态系统碳平衡研究思路
1.2 农田土壤碳平衡研究综述
1.2.1 土壤呼吸研究现状
1.2.2 土壤碳储量研究现状
1.2.3 农田土壤碳平衡研究思路
1.3 研究意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 试验地概况
2.2 试验设计
2.3 测定指标与方法
2.3.1 农作物碳蓄积量测定
2.3.2 土壤呼吸测定
2.3.3 土壤呼吸组分分离测定
2.3.4 土壤动物分离技术
2.3.5 土壤碳组分测定
2.3.6 试验地气象资料搜集
2.3.7 田间管理资料整理
2.4 统计分析与建模
2.4.1 土壤呼吸通量估算
2.4.2 农田土壤-作物系统碳平衡估算
2.4.3 农田土壤固碳潜力模型
2.4.4 农田投入项目折算
2.4.5 农田生态系统碳平衡评价
第三章 不同耕作模式下农作物生长动态及碳储量
3.1 小麦生长动态与碳储量
3.2 玉米生长动态与碳储量
3.3 大豆生长动态与碳储量
3.4 麦/玉/豆套作系统农作物年固碳总量
3.5 讨论
3.5.1 保护性耕作对作物生长的影响
3.5.2 保护性耕作下作物固碳速率与固碳量的估算
3.6 本章小结
第四章 不同耕作模式下土壤呼吸特征及影响因素
4.1 小麦-大豆种植带土壤呼吸特征与动态
4.2 空地-玉米-空地种植带土壤呼吸特征与动态
4.3 麦/玉/豆套作系统土壤呼吸年通量
4.4 土壤呼吸速率与土壤温度的关系
4.5 土壤呼吸速率与土壤水分的关系
4.6 土壤呼吸速率与土壤动物关系
4.7 讨论
4.7.1 不同处理下土壤呼吸的季节动态
4.7.2 土壤水热因子对土壤呼吸的影响
4.7.3 土壤动物对土壤呼吸的影响
4.8 本章小结
第五章 不同耕作模式下土壤团聚体结构与不同活性碳组分
5.1 土壤团聚体结构及其碳含量
5.2 土壤团聚体的年际变化
5.3 土壤固碳潜力估算
5.4 土壤总碳含量
5.5 土壤颗粒有机碳含量
5.6 土壤水溶性有机碳含量
5.7 土壤易氧化有机碳含量
5.8 土壤可矿化有机碳含量
5.9 土壤微生物生物量碳含量
5.10 土壤活性有机碳的相关关系
5.11 讨论
5.11.1 土壤团聚体结构的影响因素
5.11.2 土壤团聚体对土壤有机碳的物理保护机制
5.11.3 土壤活性有机碳不同组分对耕作措施的响应
5.12 本章小结
第六章 不同耕作模式下农田生态系统碳平衡
6.1 小麦田土壤-作物系统碳平衡
6.1.1 小麦根系呼吸对土壤总呼吸的贡献
6.1.2 小麦农田土壤-作物系统碳收支估算
6.2 玉米田土壤-作物系统碳平衡
6.3 大豆田土壤-作物系统碳平衡
6.4 麦/玉/豆套作模式土壤-作物系统碳平衡
6.5 麦/玉/豆套作系统各项农田投入
6.6 农田生态系统碳平衡估算
6.7 相对净碳释放量
6.8 讨论
6.8.1 根系呼吸对土壤呼吸的贡献
6.8.2 农田土壤-作物系统碳平衡估算
6.8.3 农田生态系统碳平衡估算
6.9 本章小结
第七章 研究结论与展望
7.1 研究结论
7.2 主要创新点
7.3 不足之处及研究展望
参考文献
致谢
发表论文及参加课题一览表
本文编号：3805162
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 农田生态系统碳平衡研究综述
1.1.1 碳的固定
1.1.2 碳的贮存
1.1.3 碳的释放
1.1.4 人类活动的影响
1.1.5 农田生态系统碳平衡研究思路
1.2 农田土壤碳平衡研究综述
1.2.1 土壤呼吸研究现状
1.2.2 土壤碳储量研究现状
1.2.3 农田土壤碳平衡研究思路
1.3 研究意义
1.4 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 试验地概况
2.2 试验设计
2.3 测定指标与方法
2.3.1 农作物碳蓄积量测定
2.3.2 土壤呼吸测定
2.3.3 土壤呼吸组分分离测定
2.3.4 土壤动物分离技术
2.3.5 土壤碳组分测定
2.3.6 试验地气象资料搜集
2.3.7 田间管理资料整理
2.4 统计分析与建模
2.4.1 土壤呼吸通量估算
2.4.2 农田土壤-作物系统碳平衡估算
2.4.3 农田土壤固碳潜力模型
2.4.4 农田投入项目折算
2.4.5 农田生态系统碳平衡评价
第三章 不同耕作模式下农作物生长动态及碳储量
3.1 小麦生长动态与碳储量
3.2 玉米生长动态与碳储量
3.3 大豆生长动态与碳储量
3.4 麦/玉/豆套作系统农作物年固碳总量
3.5 讨论
3.5.1 保护性耕作对作物生长的影响
3.5.2 保护性耕作下作物固碳速率与固碳量的估算
3.6 本章小结
第四章 不同耕作模式下土壤呼吸特征及影响因素
4.1 小麦-大豆种植带土壤呼吸特征与动态
4.2 空地-玉米-空地种植带土壤呼吸特征与动态
4.3 麦/玉/豆套作系统土壤呼吸年通量
4.4 土壤呼吸速率与土壤温度的关系
4.5 土壤呼吸速率与土壤水分的关系
4.6 土壤呼吸速率与土壤动物关系
4.7 讨论
4.7.1 不同处理下土壤呼吸的季节动态
4.7.2 土壤水热因子对土壤呼吸的影响
4.7.3 土壤动物对土壤呼吸的影响
4.8 本章小结
第五章 不同耕作模式下土壤团聚体结构与不同活性碳组分
5.1 土壤团聚体结构及其碳含量
5.2 土壤团聚体的年际变化
5.3 土壤固碳潜力估算
5.4 土壤总碳含量
5.5 土壤颗粒有机碳含量
5.6 土壤水溶性有机碳含量
5.7 土壤易氧化有机碳含量
5.8 土壤可矿化有机碳含量
5.9 土壤微生物生物量碳含量
5.10 土壤活性有机碳的相关关系
5.11 讨论
5.11.1 土壤团聚体结构的影响因素
5.11.2 土壤团聚体对土壤有机碳的物理保护机制
5.11.3 土壤活性有机碳不同组分对耕作措施的响应
5.12 本章小结
第六章 不同耕作模式下农田生态系统碳平衡
6.1 小麦田土壤-作物系统碳平衡
6.1.1 小麦根系呼吸对土壤总呼吸的贡献
6.1.2 小麦农田土壤-作物系统碳收支估算
6.2 玉米田土壤-作物系统碳平衡
6.3 大豆田土壤-作物系统碳平衡
6.4 麦/玉/豆套作模式土壤-作物系统碳平衡
6.5 麦/玉/豆套作系统各项农田投入
6.6 农田生态系统碳平衡估算
6.7 相对净碳释放量
6.8 讨论
6.8.1 根系呼吸对土壤呼吸的贡献
6.8.2 农田土壤-作物系统碳平衡估算
6.8.3 农田生态系统碳平衡估算
6.9 本章小结
第七章 研究结论与展望
7.1 研究结论
7.2 主要创新点
7.3 不足之处及研究展望
参考文献
致谢
发表论文及参加课题一览表
本文编号：3805162
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