华北平原典型农田生态系统氮磷平衡动态模拟研究
发布时间：2021-11-20 07:18
本研究立足于华北平原小麦玉米两熟区典型农田生态系统,以“国家土壤肥力与肥料效益长期监测基地网”河南郑州实验站肥料长期试验、中国农大曲周实验站氮磷配施长期施肥试验和山东禹城实验站水氮耦合试验数据为支撑,利用澳大利亚农田生态系统模型（APSIM）作为系统工具将农田生产管理的诸要素有机结合、综合分析,揭示农田生态系统氮磷的循环与平衡规律,并将养分平衡、作物生产力、环境效应置于气候波动背景下,分析长期不同施肥水平与田间管理方式对农田生产力与氮磷平衡的影响。主要研究结果如下:（1）通过构建农田生态系统模型（APSIM）氮磷养分平衡模拟系统,利用华北平原3个试验点（河南郑州、河北曲周、山东禹城）的实测数据对模型进行了参数修正和全面验证。验证结果表明:3个实验点小麦的生物量和产量的模拟值和实测值之间的决定系数（r2）均大于0.73,玉米生物量和产量的模拟值和实测值之间的r2分别大于0.61和0.81,小麦和玉米植株含氮量多年平均模拟值和实测值之间r2为0.91和0.97、植株含磷量r2为0.96和0.88,土壤全...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【图文】：
研究区域与地点位置
3.2.2.2 SoilP的模拟机理SoilP 的模拟机理主要体现在以下几个方面：①有效磷随时间的失活；LabileP 转化为 UnavailP 的取决于温度和湿度(Barrow，1974)，相反，UnavailP 转化为 LabileP的过程在稳定状态下还有一个相应的转化速率；②施用磷肥效率随时间的降低；施入土壤中的磷肥随着时间的其有效性是在逐渐降低的，通常情况下认为每年有 50%的有效磷丢失；③有机磷的矿化和固化；有机磷的矿化与有机质 3 个库（HUM，BIOM 和 FOM 库）的分解相伴生，在模型中将 BIOM库和 HUM 库的 C:P 认定为常数，在 FOM 库依据不同的作物残茬有不同的 C:P。④作物对磷素的吸收；能被作物吸收的磷称为有效磷，有效磷包括土壤中自有的可溶性磷（LabileP）以及施加的磷肥（BandedP）的一部分。Peff= Plabile+ Pbanded* EbandedP表示有效磷，P表示溶解态的磷，P表示施入的有效磷，E表示磷肥效率；E
氮磷环境效应的区域特征，为明确区域环境问题，探讨区域尺度氮磷养分优化管理提供依据7.1 区域数据的收集和参数的输入本研究以县域为最小模拟单元，模拟年份为 2006 年。按照华北平原 298 县和县域地图为把每个县的气象数据、土壤数据和作物参数列为各县的输入文件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DSS的1978-2005年中国区域农田生态系统氮平衡[J]. 刘忠,李保国,傅靖. 农业工程学报. 2009(04)
[2]磷肥和有机肥对不同磷水平土壤磷渗漏影响研究[J]. 张作新,刘建玲,廖文华,郝小雨. 农业环境科学学报. 2009(04)
[3]中国土壤氮素研究[J]. 朱兆良. 土壤学报. 2008(05)
[4]中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J]. 张福锁,王激清,张卫峰,崔振岭,马文奇,陈新平,江荣风. 土壤学报. 2008(05)
[5]中国农田施氮水平与土壤氮平衡的模拟研究[J]. 邱建军,李虎,王立刚. 农业工程学报. 2008(08)
[6]长期施肥对华北平原潮土作物产量及稳定性的影响[J]. 门明新,李新旺,许皞. 中国农业科学. 2008(08)
[7]农田土壤中磷素流失与水体富营养化[J]. 连彦峰,刘树庆. 河北农业科学. 2008(07)
[8]黄淮海平原典型农田土壤N2O的排放特征[J]. 王立刚,李虎,邱建军. 中国农业科学. 2008(04)
[9]冷型小麦磷素吸收积累特性的研究[J]. 周春菊,张嵩午,王林权. 植物营养与肥料学报. 2007(06)
[10]黄淮海平原河北省范围内农田土壤二氧化碳和氧化亚氮排放量的估算[J]. 李虎,王立刚,邱建军. 应用生态学报. 2007(09)
博士论文
[1]小麦—玉米轮作土壤磷素长期演变规律研究[D]. 唐旭.中国农业科学院 2009
[2]基于GIS我国农田土壤磷素管理及磷肥需求预测研究[D]. 孔庆波.中国农业科学院 2008
[3]基于农田土壤磷肥力预测的我国磷养分资源管理研究[D]. 曹宁.西北农林科技大学 2006
[4]华北平原冬小麦—夏玉米轮作体系优化氮肥管理—从田块到区域尺度[D]. 崔振岭.中国农业大学 2005
[5]松嫩平原羊草草地土—草—畜间主要微量元素的研究[D]. 周晓梅.东北师范大学 2004
本文编号：3506836
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：128 页
【学位级别】：博士
【图文】：
研究区域与地点位置
3.2.2.2 SoilP的模拟机理SoilP 的模拟机理主要体现在以下几个方面：①有效磷随时间的失活；LabileP 转化为 UnavailP 的取决于温度和湿度(Barrow，1974)，相反，UnavailP 转化为 LabileP的过程在稳定状态下还有一个相应的转化速率；②施用磷肥效率随时间的降低；施入土壤中的磷肥随着时间的其有效性是在逐渐降低的，通常情况下认为每年有 50%的有效磷丢失；③有机磷的矿化和固化；有机磷的矿化与有机质 3 个库（HUM，BIOM 和 FOM 库）的分解相伴生，在模型中将 BIOM库和 HUM 库的 C:P 认定为常数，在 FOM 库依据不同的作物残茬有不同的 C:P。④作物对磷素的吸收；能被作物吸收的磷称为有效磷，有效磷包括土壤中自有的可溶性磷（LabileP）以及施加的磷肥（BandedP）的一部分。Peff= Plabile+ Pbanded* EbandedP表示有效磷，P表示溶解态的磷，P表示施入的有效磷，E表示磷肥效率；E
氮磷环境效应的区域特征，为明确区域环境问题，探讨区域尺度氮磷养分优化管理提供依据7.1 区域数据的收集和参数的输入本研究以县域为最小模拟单元，模拟年份为 2006 年。按照华北平原 298 县和县域地图为把每个县的气象数据、土壤数据和作物参数列为各县的输入文件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DSS的1978-2005年中国区域农田生态系统氮平衡[J]. 刘忠,李保国,傅靖. 农业工程学报. 2009(04)
[2]磷肥和有机肥对不同磷水平土壤磷渗漏影响研究[J]. 张作新,刘建玲,廖文华,郝小雨. 农业环境科学学报. 2009(04)
[3]中国土壤氮素研究[J]. 朱兆良. 土壤学报. 2008(05)
[4]中国主要粮食作物肥料利用率现状与提高途径[J]. 张福锁,王激清,张卫峰,崔振岭,马文奇,陈新平,江荣风. 土壤学报. 2008(05)
[5]中国农田施氮水平与土壤氮平衡的模拟研究[J]. 邱建军,李虎,王立刚. 农业工程学报. 2008(08)
[6]长期施肥对华北平原潮土作物产量及稳定性的影响[J]. 门明新,李新旺,许皞. 中国农业科学. 2008(08)
[7]农田土壤中磷素流失与水体富营养化[J]. 连彦峰,刘树庆. 河北农业科学. 2008(07)
[8]黄淮海平原典型农田土壤N2O的排放特征[J]. 王立刚,李虎,邱建军. 中国农业科学. 2008(04)
[9]冷型小麦磷素吸收积累特性的研究[J]. 周春菊,张嵩午,王林权. 植物营养与肥料学报. 2007(06)
[10]黄淮海平原河北省范围内农田土壤二氧化碳和氧化亚氮排放量的估算[J]. 李虎,王立刚,邱建军. 应用生态学报. 2007(09)
博士论文
[1]小麦—玉米轮作土壤磷素长期演变规律研究[D]. 唐旭.中国农业科学院 2009
[2]基于GIS我国农田土壤磷素管理及磷肥需求预测研究[D]. 孔庆波.中国农业科学院 2008
[3]基于农田土壤磷肥力预测的我国磷养分资源管理研究[D]. 曹宁.西北农林科技大学 2006
[4]华北平原冬小麦—夏玉米轮作体系优化氮肥管理—从田块到区域尺度[D]. 崔振岭.中国农业大学 2005
[5]松嫩平原羊草草地土—草—畜间主要微量元素的研究[D]. 周晓梅.东北师范大学 2004
本文编号：3506836
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