模拟气候变化对典型农田土壤养分与水分的影响研究
发布时间：2021-11-05 16:13
近几十年来,气候变化已成为全球各国政府和科学界关注的焦点,全球平均气温上升了 0.74℃,并且这种上升趋势还可能会持续。诸多气象因子,如:温度、CO2浓度、降水、风速和空气湿度等都对气候产生复杂的影响,并进一步影响全球的农业生产和粮食安全。气候变化能够影响有机质的分解速率和氮素净矿化速率,同时对土壤和植物体中的微生物活动有重要影响。与此同时,全球气候变化还会改变全球降水的时间分布、强度和频率等,影响到土壤水分含量,而土壤水分含量作为陆地生态系统的重要参数,对作物生长起着至关重要的作用。基于全球气候变化这一背景,本研究利用T-FACE（Temperature-free air carbon dioxide enrichment）平台人工模拟了未来50年的气候变化情况,采用提高大气CO2浓度至570μmol·mol-1和提高温度2℃的气候变化情景,对太湖地区典型稻麦轮作体系下小麦三个生长季（2011年～2012年、2012年～2013年、2013年～2014年）不同生育期土壤中铵态氮、硝态氮、有效磷和土壤水分的变化状况进行了研究。以阐明气候变化条件下土壤养分和水分的动态变化趋势,研究结果可...
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 气候变化概况及对农业生产的影响
1.1.1 气候变化概况
1.1.2 气候变化对农业生产的影响
1.1.2.1 气候变化对农业格局的影响
1.1.2.2 气候变化对光合作用的影响
1.1.2.3 气候变化对农产品产量及质量的影响
1.1.3 气候变化对我国自然生态系统的影响
1.1.3.1 气候变化对降水的影响
1.1.3.2 气候变化对温度的影响
1.1.3.3 气候变化引起的环境问题
1.2 气候变化对土壤养分的影响
1.2.1 气候变化对土壤氮素的影响
1.2.2 气候变化对土壤磷素的影响
1.3 气候变化对土壤水分的影响
1.4 研究目的意义及研究内容
1.4.1 研究目的意义
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 研究区概况
2.2 T-FACE试验平台
2.2.1 风向风速控制
2.2.2 CO_2浓度控制
2.2.3 温度控制
2.3 土壤样品采集与土壤基本理化性质分析
2.3.1 土壤样品的采集
2.3.2 土壤基本理化性质分析
2.4 数据整理与统计方法
第三章 模拟气候变化对土壤中无机态氮的影响
3.1 材料与方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 模拟气候变化对土壤中NH_4~+-N的影响
3.2.1.1 CO_2浓度升高对土壤中NH_4~+-N含量的影响
3.2.1.2 温度升高对土壤中NH_4~+-N含量的影响
3.2.1.3 CO_2浓度与温度同时升高的交互作用对土壤中NH_4~+-N含量的影响
3.2.2 模拟气候变化对土壤中NO_3~--N的影响
3.2.2.1 CO_2浓度升高对土壤中NO_3~--N含量的影响
3.2.2.2 温度升高对土壤中NO_3~--N含量的影响
3.2.2.2 CO_2浓度和温度同时升高的交互作用对土壤中NO_3~--N含量的影响
3.2.3 NH_4~+-N和NO_3~--N的关系
3.3 本章小结
第四章 模拟气候变化对土壤中有效磷的影响
4.1 材料与方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 模拟气候变化对土壤中有效磷含量的影响
4.2.1.1 2011年～2012年小麦生长季土壤中有效磷含量的动态变化
4.2.1.2 2012年～2013年小麦生长季土壤中有效磷含量的动态变化
4.2.1.3 2013年～2014年小麦生长季土壤中有效磷含量的动态变化
4.2.2 CO_2浓度升高对土壤有效磷含量的影响
4.2.3 温度升高对土壤有效磷含量的影响
4.2.4 有效磷与饱和导水率、土壤黏粒、有机质和pH的关系
4.3 本章小结
第五章 模拟气候变化条件下小麦生长季土壤水分的变化规律
5.1 材料与方法
5.2 结果与分析
5.2.1 模拟气候变化条件下耕作层小麦季土壤水分的变化规律
5.2.2 模拟气候变化条件下小麦季犁底层土壤水分的变化规律
5.3 本章小结
第六章 全文结论与展望
6.1 全文主要结论
6.2 研究创新点
6.3 研究的不足之处与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟气候变化条件下太湖地区典型农田氮素的动态变化[J]. 虞凯浩,陈效民,陈旭,潘根兴,张旭辉. 水土保持学报. 2015(01)
[2]气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分动态的影响[J]. 张聪聪,陈效民,张勇,邱金思,余晓,潘根兴,张旭辉. 中国农业科学. 2013(21)
[3]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
[4]氮沉降和CO2浓度增加对土壤磷素含量的影响[J]. 张继舟,倪红伟,王建波,王立民,王宏韬. 中国农学通报. 2013(17)
[5]未来气候变化对我国粮食安全的影响[J]. 周曙东,周文魁,林光华,乔辉. 南京农业大学学报(社会科学版). 2013(01)
[6]气候变化对中国农业生产的影响[J]. 潘根兴,高民,胡国华,魏钦平,杨晓光,张文忠,周广胜,邹建文. 农业环境科学学报. 2011(09)
[7]全球气候变暖对中国种植制度可能影响:Ⅵ.未来气候变化对中国种植制度北界的可能影响[J]. 杨晓光,刘志娟,陈阜. 中国农业科学. 2011(08)
[8]气候变化对长江中下游稻区水稻产量的影响[J]. 杨沈斌,申双和,赵小艳,赵艳霞,许吟隆,王主玉,刘娟,张玮玮. 作物学报. 2010(09)
[9]气候变化对农业的影响及应对措施[J]. 周曙东,周文魁,朱红根,王传星,王艳. 南京农业大学学报(社会科学版). 2010(01)
[10]黄土高原半干旱区气候变化及其对马铃薯生长发育的影响[J]. 姚玉璧,王润元,邓振镛,韩树林,邢托勤. 应用生态学报. 2010(02)
博士论文
[1]土壤有机碳和氮的分布及其对气候变化的响应[D]. 王淑平.中国科学院研究生院（植物研究所） 2003
本文编号：3478117
【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 气候变化概况及对农业生产的影响
1.1.1 气候变化概况
1.1.2 气候变化对农业生产的影响
1.1.2.1 气候变化对农业格局的影响
1.1.2.2 气候变化对光合作用的影响
1.1.2.3 气候变化对农产品产量及质量的影响
1.1.3 气候变化对我国自然生态系统的影响
1.1.3.1 气候变化对降水的影响
1.1.3.2 气候变化对温度的影响
1.1.3.3 气候变化引起的环境问题
1.2 气候变化对土壤养分的影响
1.2.1 气候变化对土壤氮素的影响
1.2.2 气候变化对土壤磷素的影响
1.3 气候变化对土壤水分的影响
1.4 研究目的意义及研究内容
1.4.1 研究目的意义
1.4.2 研究内容
1.5 技术路线
第二章 材料与方法
2.1 研究区概况
2.2 T-FACE试验平台
2.2.1 风向风速控制
2.2.2 CO_2浓度控制
2.2.3 温度控制
2.3 土壤样品采集与土壤基本理化性质分析
2.3.1 土壤样品的采集
2.3.2 土壤基本理化性质分析
2.4 数据整理与统计方法
第三章 模拟气候变化对土壤中无机态氮的影响
3.1 材料与方法
3.2 结果与讨论
3.2.1 模拟气候变化对土壤中NH_4~+-N的影响
3.2.1.1 CO_2浓度升高对土壤中NH_4~+-N含量的影响
3.2.1.2 温度升高对土壤中NH_4~+-N含量的影响
3.2.1.3 CO_2浓度与温度同时升高的交互作用对土壤中NH_4~+-N含量的影响
3.2.2 模拟气候变化对土壤中NO_3~--N的影响
3.2.2.1 CO_2浓度升高对土壤中NO_3~--N含量的影响
3.2.2.2 温度升高对土壤中NO_3~--N含量的影响
3.2.2.2 CO_2浓度和温度同时升高的交互作用对土壤中NO_3~--N含量的影响
3.2.3 NH_4~+-N和NO_3~--N的关系
3.3 本章小结
第四章 模拟气候变化对土壤中有效磷的影响
4.1 材料与方法
4.2 结果与讨论
4.2.1 模拟气候变化对土壤中有效磷含量的影响
4.2.1.1 2011年～2012年小麦生长季土壤中有效磷含量的动态变化
4.2.1.2 2012年～2013年小麦生长季土壤中有效磷含量的动态变化
4.2.1.3 2013年～2014年小麦生长季土壤中有效磷含量的动态变化
4.2.2 CO_2浓度升高对土壤有效磷含量的影响
4.2.3 温度升高对土壤有效磷含量的影响
4.2.4 有效磷与饱和导水率、土壤黏粒、有机质和pH的关系
4.3 本章小结
第五章 模拟气候变化条件下小麦生长季土壤水分的变化规律
5.1 材料与方法
5.2 结果与分析
5.2.1 模拟气候变化条件下耕作层小麦季土壤水分的变化规律
5.2.2 模拟气候变化条件下小麦季犁底层土壤水分的变化规律
5.3 本章小结
第六章 全文结论与展望
6.1 全文主要结论
6.2 研究创新点
6.3 研究的不足之处与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]模拟气候变化条件下太湖地区典型农田氮素的动态变化[J]. 虞凯浩,陈效民,陈旭,潘根兴,张旭辉. 水土保持学报. 2015(01)
[2]气象因子对太湖地区旱作农田土壤水分动态的影响[J]. 张聪聪,陈效民,张勇,邱金思,余晓,潘根兴,张旭辉. 中国农业科学. 2013(21)
[3]IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J]. 沈永平,王国亚. 冰川冻土. 2013(05)
[4]氮沉降和CO2浓度增加对土壤磷素含量的影响[J]. 张继舟,倪红伟,王建波,王立民,王宏韬. 中国农学通报. 2013(17)
[5]未来气候变化对我国粮食安全的影响[J]. 周曙东,周文魁,林光华,乔辉. 南京农业大学学报(社会科学版). 2013(01)
[6]气候变化对中国农业生产的影响[J]. 潘根兴,高民,胡国华,魏钦平,杨晓光,张文忠,周广胜,邹建文. 农业环境科学学报. 2011(09)
[7]全球气候变暖对中国种植制度可能影响:Ⅵ.未来气候变化对中国种植制度北界的可能影响[J]. 杨晓光,刘志娟,陈阜. 中国农业科学. 2011(08)
[8]气候变化对长江中下游稻区水稻产量的影响[J]. 杨沈斌,申双和,赵小艳,赵艳霞,许吟隆,王主玉,刘娟,张玮玮. 作物学报. 2010(09)
[9]气候变化对农业的影响及应对措施[J]. 周曙东,周文魁,朱红根,王传星,王艳. 南京农业大学学报(社会科学版). 2010(01)
[10]黄土高原半干旱区气候变化及其对马铃薯生长发育的影响[J]. 姚玉璧,王润元,邓振镛,韩树林,邢托勤. 应用生态学报. 2010(02)
博士论文
[1]土壤有机碳和氮的分布及其对气候变化的响应[D]. 王淑平.中国科学院研究生院（植物研究所） 2003
本文编号：3478117
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3478117.html
