干湿交替条件下农田土壤氮矿化模拟研究
发布时间：2021-01-22 05:01
随着暴雨和干旱等极端天气事件的增加,生态系统水分循环过程和强度发生显著变化,导致多数陆地生态系统,特别是农业生态系统中出现密集而频繁的干湿交替现象。土壤表层剧烈的干湿交替会在短时间内对土壤物理化学性质产生重要影响,从而改变土壤氮素矿化过程和有效性,对植物生长产生影响。本研究围绕土壤干湿交替对氮素净矿化和有效性的影响及其与土壤质地等性质的关系开展研究,以全国26个不同地点农田土壤样品为对象,通过设置恒定水分处理以及不同强度的干湿交替处理进行室内培养试验,以确定恒定水分与干湿交替条件下土壤氮矿化量与速率变化规律,明确土壤理化性质对土壤氮素矿化的影响,并利用氮素矿化一阶动力学模型,分析氮矿化速率与土壤水分的定量关系,确定参数与土壤理化性质的关系。取得的主要结论如下:（1）在恒定水分条件下,采样地点、培养周期与水分处理显著影响土壤氮素矿化以及矿化速率（P<0.05）,并且培养周期与水分处理之间具有显著的交互作用（P<0.05）。在培养周期内,土壤累积净氮矿化量和土壤净氮矿化速率与土壤水分含量呈显著正相关关系。土壤累积净氮矿化量随时间的延长而呈现指数增加,符合一阶动力学模型拟合,并且...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)陕西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采样点分布图
第三章恒定水分处理条件下氮素矿化动态27图3.3恒定水分处理下农田土壤氮素矿化量与时间的关系Figure3.3Relationshipbetweenfarmlandsoilnitrogenmineralizationandincubationtimeunderconstantsoilmoisturetreatment由图3.4可知，随培养时间的增加，各个恒定水分处理净氮矿化速率呈现先降低后稍有增加趋势，大部分均在培养3周后达到最小值。20%和60%FC水分处理净氮矿化速率表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势，100%FC水分处理表现为培养1周后趋于平缓2周后迅速降低3周后稍有增加（图3.4）。在培养周期内，净氮矿化速率随着土壤水分增加而增加（图3.4）。恒定水分处理为20%FC、40%FC、60%FC、80%FC、100%FC的平均土壤氮矿化速率分别为0.59±0.04、0.98±0.06、1.25±0.06、1.42±0.06和1.79±0.07mgkg-1d-1（图3.4）。
第三章恒定水分处理条件下氮素矿化动态29图3.5不同质地农田土壤氮素矿化量随时间的变化关系Figure3.5Relationshipbetweenfarmlandsoilnitrogenmineralizationandincubationtimeunderdifferenttexture由图3.6可知，随培养时间的增加，不同质地净氮矿化速率总体呈现先降低后稍有增加趋势，大部分均在培养3周后达到最小值。对于砂质黏壤土，40%、80%和100%FC水分处理净氮矿化速率表现为培养1周后迅速降低培养3周后稍有增加，20%和60%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势；对于砂质壤土，40%和80%FC水分处理表现为培养1周后迅速降低培养2周后趋于平缓，20%和100%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周趋于平缓；对于壤土，所有水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势；对于黏壤土，20%、40%、60%和100%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势；对于黏土，20%和60%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低4周后趋于平缓的趋势，80%和100%FC水分处理表现为培养1周后趋于平缓2周后降低3周后稍有增加（图3.6）。在培养周期内，净氮矿化速率随着土壤水分增加而增加（图3.4，图3.6）。恒定砂质黏壤土砂质壤土壤土黏壤土黏土
本文编号：2992605
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心)陕西省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
采样点分布图
第三章恒定水分处理条件下氮素矿化动态27图3.3恒定水分处理下农田土壤氮素矿化量与时间的关系Figure3.3Relationshipbetweenfarmlandsoilnitrogenmineralizationandincubationtimeunderconstantsoilmoisturetreatment由图3.4可知，随培养时间的增加，各个恒定水分处理净氮矿化速率呈现先降低后稍有增加趋势，大部分均在培养3周后达到最小值。20%和60%FC水分处理净氮矿化速率表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势，100%FC水分处理表现为培养1周后趋于平缓2周后迅速降低3周后稍有增加（图3.4）。在培养周期内，净氮矿化速率随着土壤水分增加而增加（图3.4）。恒定水分处理为20%FC、40%FC、60%FC、80%FC、100%FC的平均土壤氮矿化速率分别为0.59±0.04、0.98±0.06、1.25±0.06、1.42±0.06和1.79±0.07mgkg-1d-1（图3.4）。
第三章恒定水分处理条件下氮素矿化动态29图3.5不同质地农田土壤氮素矿化量随时间的变化关系Figure3.5Relationshipbetweenfarmlandsoilnitrogenmineralizationandincubationtimeunderdifferenttexture由图3.6可知，随培养时间的增加，不同质地净氮矿化速率总体呈现先降低后稍有增加趋势，大部分均在培养3周后达到最小值。对于砂质黏壤土，40%、80%和100%FC水分处理净氮矿化速率表现为培养1周后迅速降低培养3周后稍有增加，20%和60%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势；对于砂质壤土，40%和80%FC水分处理表现为培养1周后迅速降低培养2周后趋于平缓，20%和100%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周趋于平缓；对于壤土，所有水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势；对于黏壤土，20%、40%、60%和100%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低3周后再增加的趋势；对于黏土，20%和60%FC水分处理表现为培养1周后先增加2周后降低4周后趋于平缓的趋势，80%和100%FC水分处理表现为培养1周后趋于平缓2周后降低3周后稍有增加（图3.6）。在培养周期内，净氮矿化速率随着土壤水分增加而增加（图3.4，图3.6）。恒定砂质黏壤土砂质壤土壤土黏壤土黏土
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