施用生物炭对土壤热性质的影响及其机制研究
发布时间：2021-01-04 06:13
土壤热性质影响热量在土壤中储存和传递,影响土壤水热运动及地表能量平衡,进而影响作物生长发育及土壤生物化学过程。施用生物炭可降低地表反射率,影响土壤温度变化。土壤热容量（C）、热导率（λ）和热扩散率（α）等热特性是决定温度等土壤热状况的内在因素,而生物炭对C、λ和α等热性质的影响还鲜有深入研究。本研究一方面通过室内模拟试验测定不同质地C、λ和α等热性质在不同生物炭添加量处理的变化,并探究其影响机制;另一方面基于连续施用生物炭7年的田间定位试验,利用热脉冲技术监测了玉米和小麦不同生育期C、λ和α等热性质的变化及其与生物炭、土壤容重（ρb）和含水量（θv）之间的关系,并动态监测了土壤5 cm温度和10 cm热通量的变化,探究了田间试验条件下生物炭对土壤热性质的影响机制。室内试验共包括粘土、砂壤土和砂土三种质地土壤,每种土壤包括B0（对照）、B1(1%生物炭,g g-1)、B3(3%生物炭,g g-1)和B5(5%生物炭,g g-1)四个处理。每种质地土壤含水量涵盖了风干土含水量到饱和...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同生物炭处理下不同容重黏土的热容量随含水量的变化
中国农业科学院硕士学位 第三章 生物炭对不同质地土壤热特性的影响B1 处理对其他含水量范围土壤热导率影响不显著。与 B0 比较，0.05 m3m-3含水量 B3 和 B5 处理土壤热导率显著降低了 14.0%和 14.9%，0.14 m3m-3含水量土壤热导率比 B0 处理显著降低了 7.2%和 9.8%，0.23 m3m-3含水量热导率显著降低了 7.5%和 11.7%，0.28 m3m-3含水量热导率显著降低了 6.0%和 6.5%，饱和土壤热导率分别显著降低了 3.1%和 4.6%(P<0.05)。与 B1 比较，B3 处理显著降低了 0.23 m3m-3和饱和土壤热导率，对其他含水量范围热导率没有显著影响，B5 处理显著降低了 0.05 m3m-3、0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和饱和土壤热导率。与 B3 处理比较，B5 处理对整个含水量范围的热导率没有显著影响。此外，随着土壤含水量的增加，生物炭处理(B1、B3 和 B5土壤热导率增加幅度小于 B0 处理(图 3-2)。
中国农业科学院硕士学位 第三章 生物炭对不同质地土壤热特性的影响土壤热导率与 B0 处理显著降低了 5.3%和 12.4%(P<0.05)。与 B1 比较，0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和 0.28 m3m-3含水量 B3 处理土壤热扩散率分别显著降低了 2.8%、5.1%和 6.2%(P<0.05)。B5 处理对风干土和饱和土壤热扩散率没有显著影响，其他含水量范围 B5 处理热扩散率比 B1 显著降低了 10.1-13.4%(P<0.05)。与 B3 比较，0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和 0.28 m3m-3土壤 B5 处理热扩散率分别显著降低了 7.6%、8.1%和 7.7%(P<0.05)。对 BD2 土壤，生物炭处理对风干土没有显著影响。与B0比较，0.05 m3m-3和0.14 m3m-3含水量生物炭处理的土壤热扩散率平均显著降低了14.8%和 7.4%(P<0.05)。B1 处理对 0.23-0.43 m3m-3土壤热扩散率没有显著影响，B3 和 B5 处理热扩散率与 B0 比较差异显著(P<0.05)。与 B1 比较，B3 处理 0.28 m3m-3含水量土壤热扩散率显著降低了 3.5%(P<0.05)，而 B3 处理对其他含水量土壤热扩散率没有显著影响。与 B1 比较，B5 处理对风干土热扩散率没有显著影响，对其他含水量土壤热扩散率显著降低了 5.3-10.9%(P<0.05)。与B3 比较，B5 处理显著降低了 0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和饱和土壤热扩散率(P<0.05)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]亚热带毛竹林土壤热通量变异特征[J]. 孙成,江洪,陈健,王彬,刘玉莉,陈雅奇. 土壤学报. 2013(05)
[2]不同土壤热通量测算方法的比较及其对地表能量平衡闭合影响的研究[J]. 徐自为,刘绍民,徐同仁,丁闯. 地球科学进展. 2013(08)
[3]根区温度对黄瓜生长和土壤养分利用的影响[J]. 闫秋艳,段增强,李汛,董金龙,王嫒华,邢鹏,董飞. 土壤学报. 2013(04)
[4]原状土与装填土热特性的比较[J]. 邸佳颖,刘晓娜,任图生. 农业工程学报. 2012(21)
[5]中国土壤热通量的时空分布特征研究[J]. 张宏,胡波,刘广仁,王跃思,赵瑞霞. 气候与环境研究. 2012(05)
[6]黄土高原典型塬区土壤热状况研究[J]. 李振朝,韦志刚,刘蓉,张堂堂,魏红,郑志远. 干旱区地理. 2012(05)
[7]土壤斥水性与有机质质量分数的变化关系研究[J]. 陈俊英,吴普特,张智韬,Gideon Oron,汪志农. 灌溉排水学报. 2012(03)
[8]施用生物炭对农田生态系统影响的研究进展[J]. 黄剑,张庆忠,杜章留,王一丁. 中国农业气象. 2012(02)
[9]土壤导热率测定及其计算模型的对比分析[J]. 王铄,王全九,樊军,王卫华. 农业工程学报. 2012(05)
[10]施用生物炭对华北平原农田土壤容重、阳离子交换量和颗粒有机质含量的影响[J]. 陈红霞,杜章留,郭伟,张庆忠. 应用生态学报. 2011(11)
本文编号：2956300
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同生物炭处理下不同容重黏土的热容量随含水量的变化
中国农业科学院硕士学位 第三章 生物炭对不同质地土壤热特性的影响B1 处理对其他含水量范围土壤热导率影响不显著。与 B0 比较，0.05 m3m-3含水量 B3 和 B5 处理土壤热导率显著降低了 14.0%和 14.9%，0.14 m3m-3含水量土壤热导率比 B0 处理显著降低了 7.2%和 9.8%，0.23 m3m-3含水量热导率显著降低了 7.5%和 11.7%，0.28 m3m-3含水量热导率显著降低了 6.0%和 6.5%，饱和土壤热导率分别显著降低了 3.1%和 4.6%(P<0.05)。与 B1 比较，B3 处理显著降低了 0.23 m3m-3和饱和土壤热导率，对其他含水量范围热导率没有显著影响，B5 处理显著降低了 0.05 m3m-3、0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和饱和土壤热导率。与 B3 处理比较，B5 处理对整个含水量范围的热导率没有显著影响。此外，随着土壤含水量的增加，生物炭处理(B1、B3 和 B5土壤热导率增加幅度小于 B0 处理(图 3-2)。
中国农业科学院硕士学位 第三章 生物炭对不同质地土壤热特性的影响土壤热导率与 B0 处理显著降低了 5.3%和 12.4%(P<0.05)。与 B1 比较，0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和 0.28 m3m-3含水量 B3 处理土壤热扩散率分别显著降低了 2.8%、5.1%和 6.2%(P<0.05)。B5 处理对风干土和饱和土壤热扩散率没有显著影响，其他含水量范围 B5 处理热扩散率比 B1 显著降低了 10.1-13.4%(P<0.05)。与 B3 比较，0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和 0.28 m3m-3土壤 B5 处理热扩散率分别显著降低了 7.6%、8.1%和 7.7%(P<0.05)。对 BD2 土壤，生物炭处理对风干土没有显著影响。与B0比较，0.05 m3m-3和0.14 m3m-3含水量生物炭处理的土壤热扩散率平均显著降低了14.8%和 7.4%(P<0.05)。B1 处理对 0.23-0.43 m3m-3土壤热扩散率没有显著影响，B3 和 B5 处理热扩散率与 B0 比较差异显著(P<0.05)。与 B1 比较，B3 处理 0.28 m3m-3含水量土壤热扩散率显著降低了 3.5%(P<0.05)，而 B3 处理对其他含水量土壤热扩散率没有显著影响。与 B1 比较，B5 处理对风干土热扩散率没有显著影响，对其他含水量土壤热扩散率显著降低了 5.3-10.9%(P<0.05)。与B3 比较，B5 处理显著降低了 0.14 m3m-3、0.23 m3m-3和饱和土壤热扩散率(P<0.05)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]亚热带毛竹林土壤热通量变异特征[J]. 孙成,江洪,陈健,王彬,刘玉莉,陈雅奇. 土壤学报. 2013(05)
[2]不同土壤热通量测算方法的比较及其对地表能量平衡闭合影响的研究[J]. 徐自为,刘绍民,徐同仁,丁闯. 地球科学进展. 2013(08)
[3]根区温度对黄瓜生长和土壤养分利用的影响[J]. 闫秋艳,段增强,李汛,董金龙,王嫒华,邢鹏,董飞. 土壤学报. 2013(04)
[4]原状土与装填土热特性的比较[J]. 邸佳颖,刘晓娜,任图生. 农业工程学报. 2012(21)
[5]中国土壤热通量的时空分布特征研究[J]. 张宏,胡波,刘广仁,王跃思,赵瑞霞. 气候与环境研究. 2012(05)
[6]黄土高原典型塬区土壤热状况研究[J]. 李振朝,韦志刚,刘蓉,张堂堂,魏红,郑志远. 干旱区地理. 2012(05)
[7]土壤斥水性与有机质质量分数的变化关系研究[J]. 陈俊英,吴普特,张智韬,Gideon Oron,汪志农. 灌溉排水学报. 2012(03)
[8]施用生物炭对农田生态系统影响的研究进展[J]. 黄剑,张庆忠,杜章留,王一丁. 中国农业气象. 2012(02)
[9]土壤导热率测定及其计算模型的对比分析[J]. 王铄,王全九,樊军,王卫华. 农业工程学报. 2012(05)
[10]施用生物炭对华北平原农田土壤容重、阳离子交换量和颗粒有机质含量的影响[J]. 陈红霞,杜章留,郭伟,张庆忠. 应用生态学报. 2011(11)
本文编号：2956300
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nyxlw/2956300.html
