殷涛:地膜覆盖对旱作春玉米田碳平衡影响的研究论文

殷涛:地膜覆盖对旱作春玉米田碳平衡影响的研究论文

本文主要研究内容

作者殷涛(2019)在《地膜覆盖对旱作春玉米田碳平衡影响的研究》一文中研究指出:农田生态系统碳库不仅是全球碳库中最活跃的部分,还是受人类活动干扰最频繁的碳库,对维持全球碳平衡具有重要作用。目前,地膜覆盖被认为是提升旱区耕地生产力最有效的措施之一,同时地膜覆盖对农田生态系统碳平衡有着重要影响。因此,明确地膜覆盖对农田生态系统碳平衡的影响具有重要理论意义。本文以中国北方旱作春玉米农田为研究对象,开展了地膜覆盖对旱作春玉米田生态系统碳平衡影响的研究。分析了地膜覆盖对旱作春玉米田土壤碳排放、土壤碳组分和水气热状况的影响以及三者之间的相关关系;揭示了膜土间二氧化碳(CO2)的固定以及土壤微生物的响应机制;明确了地膜覆盖对旱作春玉米田碳平衡的影响。本研究取得的主要结论如下:(1)地膜覆盖提高了表层土壤温度、土壤水分含量和土壤CO2浓度。与裸地处理相比,覆膜处理的0-15 cm土层土壤温度显著提高了3.4%,0-40 cm土层土壤储水量显著提高了6.1%,0-30 cm土层CO2浓度显著提高了7.3%。地膜覆盖对不同土层的土壤碳组分影响程度不同,与裸地处理相比,覆膜处理的5-10 cm和10-20 cm土层中土壤有机碳含量(SOC)分别显著提高了7.7%和16.5%,5-10 cm土层中的土壤微生物量碳含量(SMBC)显著提高了9.9%,但对其他层次的土壤碳组分的含量没有显著影响。(2)地膜覆盖提高了玉米生育期的土壤自养呼吸(Ra),从而增加了全年土壤呼吸(Rs)。在玉米生育期,覆膜处理显著增加了玉米生育期Rs和Ra,分别比裸地处理高37.2%和78.7%,但对土壤异养呼吸(Rh)没有显著影响。在休闲期,与裸地处理相比,覆膜处理对Rs、Ra和Rh均没有显著影响。(3)土壤碳组分、土壤温度、土壤水分含量和土壤CO2浓度与Rs、Ra和Rh的相关程度不同。覆膜处理下,与Rs最相关的土壤碳组分为土壤总碳(STC);裸地处理下,与Rs最相关的土壤碳组分为SMBC。覆膜处理下,土壤温度和Rs的相关程度要高于土壤水分和Rs的相关程度;而裸地处理下,土壤水分和Rs的相关程度要高于土壤温度和Rs的相关程度。(4)地膜覆盖条件下膜土间CO2可以被土壤的SOC、土壤颗粒有机碳(SPOC)、SMBC和土壤无机碳(SIC)所固定。CO2被SIC固定的量与土壤本底SPOC、SIC、SOC和SMBC的含量均呈现正相关关系,其中与SOC和SMBC的含量呈现显著正相关。CO2被SOC固定的量与土壤本底SOC和SMBC含量呈现出负相关关系,与本底SPOC和SIC含量呈现正相关关系。(5)地膜覆盖条件下膜土间CO2显著改变了土壤细菌群落结构。相对丰度的结果显示,在属水平上,添加CO2处理增加了Steroidobacter、Gaiella、H16、Nitrospira和RB41菌属的相对丰度。同时,RDA结果显示CO2浓度与Pseudarthrobacter、Sphingomonas、H16、Steroidobacter、Gaiella、Nitrospira和RB41属均表现为正相关关系。(6)地膜覆盖显著提高了净初级生产力(NPP),其中收获部分碳、秸秆碳、根部碳和凋落物碳的量,分别比裸地处理高16.9%、14.7%、16.5%和6.8%。同时,地膜覆盖降低了土壤异养呼吸(Rh)全年累计排放量,比裸地处理低2.7%;提高了地膜覆盖的净生态系统生产力(NEP),比裸地处理高26.3%。但由于秸秆的移出和地膜覆盖增加了农业投入碳排放量,最终使地膜覆盖农田生态系统净碳平衡(NECB)和农田系统净碳平衡(NCB)为负值,即表现为碳源效应。

Abstract

nong tian sheng tai ji tong tan ku bu jin shi quan qiu tan ku zhong zui huo yue de bu fen ,hai shi shou ren lei huo dong gan rao zui pin fan de tan ku ,dui wei chi quan qiu tan ping heng ju you chong yao zuo yong 。mu qian ,de mo fu gai bei ren wei shi di sheng han ou geng de sheng chan li zui you xiao de cuo shi zhi yi ,tong shi de mo fu gai dui nong tian sheng tai ji tong tan ping heng you zhao chong yao ying xiang 。yin ci ,ming que de mo fu gai dui nong tian sheng tai ji tong tan ping heng de ying xiang ju you chong yao li lun yi yi 。ben wen yi zhong guo bei fang han zuo chun yu mi nong tian wei yan jiu dui xiang ,kai zhan le de mo fu gai dui han zuo chun yu mi tian sheng tai ji tong tan ping heng ying xiang de yan jiu 。fen xi le de mo fu gai dui han zuo chun yu mi tian tu rang tan pai fang 、tu rang tan zu fen he shui qi re zhuang kuang de ying xiang yi ji san zhe zhi jian de xiang guan guan ji ;jie shi le mo tu jian er yang hua tan (CO2)de gu ding yi ji tu rang wei sheng wu de xiang ying ji zhi ;ming que le de mo fu gai dui han zuo chun yu mi tian tan ping heng de ying xiang 。ben yan jiu qu de de zhu yao jie lun ru xia :(1)de mo fu gai di gao le biao ceng tu rang wen du 、tu rang shui fen han liang he tu rang CO2nong du 。yu luo de chu li xiang bi ,fu mo chu li de 0-15 cmtu ceng tu rang wen du xian zhe di gao le 3.4%,0-40 cmtu ceng tu rang chu shui liang xian zhe di gao le 6.1%,0-30 cmtu ceng CO2nong du xian zhe di gao le 7.3%。de mo fu gai dui bu tong tu ceng de tu rang tan zu fen ying xiang cheng du bu tong ,yu luo de chu li xiang bi ,fu mo chu li de 5-10 cmhe 10-20 cmtu ceng zhong tu rang you ji tan han liang (SOC)fen bie xian zhe di gao le 7.7%he 16.5%,5-10 cmtu ceng zhong de tu rang wei sheng wu liang tan han liang (SMBC)xian zhe di gao le 9.9%,dan dui ji ta ceng ci de tu rang tan zu fen de han liang mei you xian zhe ying xiang 。(2)de mo fu gai di gao le yu mi sheng yo ji de tu rang zi yang hu xi (Ra),cong er zeng jia le quan nian tu rang hu xi (Rs)。zai yu mi sheng yo ji ,fu mo chu li xian zhe zeng jia le yu mi sheng yo ji Rshe Ra,fen bie bi luo de chu li gao 37.2%he 78.7%,dan dui tu rang yi yang hu xi (Rh)mei you xian zhe ying xiang 。zai xiu xian ji ,yu luo de chu li xiang bi ,fu mo chu li dui Rs、Rahe Rhjun mei you xian zhe ying xiang 。(3)tu rang tan zu fen 、tu rang wen du 、tu rang shui fen han liang he tu rang CO2nong du yu Rs、Rahe Rhde xiang guan cheng du bu tong 。fu mo chu li xia ,yu Rszui xiang guan de tu rang tan zu fen wei tu rang zong tan (STC);luo de chu li xia ,yu Rszui xiang guan de tu rang tan zu fen wei SMBC。fu mo chu li xia ,tu rang wen du he Rsde xiang guan cheng du yao gao yu tu rang shui fen he Rsde xiang guan cheng du ;er luo de chu li xia ,tu rang shui fen he Rsde xiang guan cheng du yao gao yu tu rang wen du he Rsde xiang guan cheng du 。(4)de mo fu gai tiao jian xia mo tu jian CO2ke yi bei tu rang de SOC、tu rang ke li you ji tan (SPOC)、SMBChe tu rang mo ji tan (SIC)suo gu ding 。CO2bei SICgu ding de liang yu tu rang ben de SPOC、SIC、SOChe SMBCde han liang jun cheng xian zheng xiang guan guan ji ,ji zhong yu SOChe SMBCde han liang cheng xian xian zhe zheng xiang guan 。CO2bei SOCgu ding de liang yu tu rang ben de SOChe SMBChan liang cheng xian chu fu xiang guan guan ji ,yu ben de SPOChe SIChan liang cheng xian zheng xiang guan guan ji 。(5)de mo fu gai tiao jian xia mo tu jian CO2xian zhe gai bian le tu rang xi jun qun la jie gou 。xiang dui feng du de jie guo xian shi ,zai shu shui ping shang ,tian jia CO2chu li zeng jia le Steroidobacter、Gaiella、H16、Nitrospirahe RB41jun shu de xiang dui feng du 。tong shi ,RDAjie guo xian shi CO2nong du yu Pseudarthrobacter、Sphingomonas、H16、Steroidobacter、Gaiella、Nitrospirahe RB41shu jun biao xian wei zheng xiang guan guan ji 。(6)de mo fu gai xian zhe di gao le jing chu ji sheng chan li (NPP),ji zhong shou huo bu fen tan 、jie gan tan 、gen bu tan he diao la wu tan de liang ,fen bie bi luo de chu li gao 16.9%、14.7%、16.5%he 6.8%。tong shi ,de mo fu gai jiang di le tu rang yi yang hu xi (Rh)quan nian lei ji pai fang liang ,bi luo de chu li di 2.7%;di gao le de mo fu gai de jing sheng tai ji tong sheng chan li (NEP),bi luo de chu li gao 26.3%。dan you yu jie gan de yi chu he de mo fu gai zeng jia le nong ye tou ru tan pai fang liang ,zui zhong shi de mo fu gai nong tian sheng tai ji tong jing tan ping heng (NECB)he nong tian ji tong jing tan ping heng (NCB)wei fu zhi ,ji biao xian wei tan yuan xiao ying 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国农业科学院的殷涛,发表于刊物中国农业科学院2019-07-05论文,是一篇关于旱作农田论文,地膜覆盖论文,土壤呼吸论文,浓度升高论文,碳平衡论文,中国农业科学院2019-07-05论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国农业科学院2019-07-05论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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