一、秸秆还田对西藏中部退化农田土壤的影响(论文文献综述)
徐用兵[1](2021)在《华北潮土土壤质量演变及不同土地利用方式下的质量评价》文中研究表明耕地作为支撑社会和经济发展的重要资源,它能保障人类食物和生态环境安全。随着我国城市化进程的不断加快,土壤质量退化问题日益严重,给粮食安全和生态环境构成严重威胁。进行粮食重要产区土壤质量的综合评价,对于实现土壤质量数量与质量的动态平衡,保障土地生产力总量不减少具有重大的意义。华北平原是我国主要的粮食产区之一,2000年以来,在国家政策的牵引之下,当地实行重大土地整治措施,对土地质量产生了比较大的影响。本文采用点-面结合的方式,选择华北平原典型潮土区、河北省不同土地利用方式和北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站为研究区,以土壤实测数据、调查数据等为主要数据源,根据主成分分析法和土壤质量指数法,结合GIS空间分析技术,对华北潮土土壤质量演变及不同土地利用方式下的质量评价,对于实现土地数量与质量的平衡,保障土地生产力总量不减少具有重大的意义。通过上述研究得出的主要结论如下:(1)长期不同施肥管理措施下,土壤养分均有不同程度的提升。粪肥和增量粪肥对土壤养分的提升最大,其次是秸秆还田。作物轮作对土壤有机质的提升并不显着。秸秆还田可以提高土壤微生物活性,MBN、MBC、DON和DOC均有较高程度的提升。(2)长期不同施肥处理均能不同程度地提高土壤质量,其中增量有机肥对土壤质量提升最大;长期秸秆还田和轮作可以提升土壤质量,但与长期施用氮磷钾肥相比,土壤质量变化并不明显。(3)华北平原典型潮土区土壤质量评价的最小数据集为有机质、缓效钾、有效铁、水解性氮、有效锌、有效磷、有效硫。潮土区的最佳评价方法组合是SQIw-NL。研究区的土壤质量呈现南部和东部高,北部和中部低。(4)河北省不同土地利用的土壤质量用非线性评分函数的评价效果要优于线性评分函数;对于线性评分函数,SQIa法要优于其他两种方法,对于非线性评分函数,SQIw法要优于其他两种方法。综合来看,基于SQIw-NL-MDS2的评价指标体系要优于其它的评价指标体系。(5)不同土地利用方式下的土壤质量指数大小分别为:有林地>天然牧草地>其它林地>水田>果园>旱地>水浇地>其它草地。
祝元丽[2](2021)在《东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究》文中进行了进一步梳理东北低山丘陵区是我国黑土资源集中分布区域的重要组成部分,具有显着的农业利用优势,对保障新形势下我国的粮食和生态安全至关重要。建国以来,黑土区大规模、高强度的土地开发利用以及开垦过程中水土保持措施的缺失导致该地区成为我国土壤侵蚀问题最严重的地区之一。尤其是低山丘陵区,因其漫川漫岗的地形条件,成为土壤侵蚀发生的重灾区,严重影响了耕地生产力和区域生态系统服务功能。因此,提高土壤侵蚀表征指标的精度、揭示区域土壤侵蚀强度的空间分布格局,是遏制黑土退化,实现黑土资源可持续利用的关键科学问题之一。目前,区域土壤侵蚀格局的研究多围绕土壤侵蚀模型展开,其中土壤可蚀性这一关键因子的量化主要依赖于低密度点状土壤信息数据,难以准确表征其空间连续分布特征,从而使土壤侵蚀强度计算和空间格局分析的精度大大降低。同时,黑土退化是自然和人为因素共同作用的结果,不合理的土地利用是加剧区域土壤侵蚀的重要因素之一。以往的研究局限于针对不同土地利用类型的土壤侵蚀量估算,不足以全面揭示土壤侵蚀对土地利用变化的响应关系。针对以上问题,建立高时效、高空间分辨率的土壤可蚀性量化与空间表征方法,在对土壤侵蚀格局进行高精度空间表征和侵蚀热点区识别的基础上,揭示土地利用对耕地土壤侵蚀空间分异特征的影响,是探讨黑土退化机理,制定黑土区耕地利用与保护政策的基础,可以为国家黑土地保护重大工程的实施提供理论和数据支撑。本文选择东北低山丘陵区的长春市九台区为研究区,旨在从县域尺度开展土壤侵蚀格局及其对土地利用变化响应关系的研究。通过建立以多时相哨兵二(Sentinel-2)遥感为核心的土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)高精度反演方法,为土壤可蚀性因子高精度量化和高分辨率空间表征提供数据支撑;并将基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子数据引入通用土壤流失方程(Revised Universal Soil Loss Equation,RUSLE),实现研究区土壤侵蚀强度的测算和空间格局分析,识别侵蚀热点区;最后基于地理加权回归(Geographical Weighted Regression,GWR)模型,探究土壤侵蚀格局与土地利用变化因子的关系,分析土地利用强度和耕地景观破碎度对土壤侵蚀的影响,为区域水土保持措施的精准落位和宏观土地管理政策的制定提供依据。取得如下主要研究成果:(1)基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子空间表征SOC含量与土壤可蚀性之间具有极显着的相关性,因此常被作为核心指标进行RUSLE方程中土壤可蚀性因子的计算。但受限于研究区高分辨率SOC数据的缺失,以及传统湿式化学方法进行大尺度、多频次SOC量化的高成本,目前尚缺乏土壤可蚀性因子高效测算和空间精细表征的方法体系。针对此瓶颈,本文立足于哨兵二卫星遥感反演地表土壤参数的最新研究进展,建立以多时相哨兵二图谱特征为核心的SOC高精度量化和高分辨率空间制图方法,为土壤可蚀性因子的空间可视化提供数据支撑。研究结果表明:通过哨兵二裸土像元提取与多时相合成、偏最小二乘法SOC反演模型构建、预测值不确定性分析等核心手段,实现了基于多时相哨兵二裸土图谱特征的SOC含量预测(R2=0.62,RMSE=0.17),生成了研究区10米分辨率的耕地表土SOC分布图。与单一日期遥感反演相比,多时相裸土像元光谱数据集可以提供鲁棒性更强、耕地覆盖范围更大、精度更高的SOC预测模型;与基于近地高光谱数据的SOC预测模型对比发现,星陆双基SOC高光谱反演预测中起决定性作用的波段呈高度一致性(均为短波红外波段),进一步印证了以哨兵二数据进行SOC含量预测的稳定性和可行性。以像元级SOC分布数据为基础,进一步建立了土壤可蚀性因子测算和高分辨率空间表征新方法,生成了研究区土壤可蚀性因子的空间分布图,为RUSLE模型的深化应用和土壤侵蚀空间格局分析奠定了坚实的数据基础。(2)研究区土壤侵蚀空间格局及侵蚀热点区坡面土壤有机碳迁移-再分布规律高精度、高时效的土壤侵蚀格局空间表征和侵蚀热点区识别对于查明区域土壤侵蚀程度和范围以及区域水土保持措施的精准落位至关重要。本文以RUSLE模型框架为基础,在高分辨率土壤可蚀性因子的数据支撑下,开展研究区土壤侵蚀量的估算和其空间分布特征研究,把不同侵蚀强度理解为各种侵蚀强度镶嵌而成的侵蚀景观,进行了土壤侵蚀景观格局的分析。并在土壤侵蚀热点区,进行了坡面尺度下土壤侵蚀驱动的SOC空间迁移、再分布和转化规律研究。研究发现:2019年研究区耕地土壤总体侵蚀状况以微度和轻度侵蚀为主,受极强度和剧烈侵蚀影响的耕地范围所占比例相对较小,土壤侵蚀模数的平均值为7.09t·hm-2·a-1。综合土壤侵蚀空间聚集性和热点分析结果来分析土壤侵蚀空间分布特征发现:研究区耕地土壤侵蚀强度较严重的地区集中分布于东南部以及东北部的坡耕地。随着海拔高度和地形坡度的增加,微度和轻度侵蚀地区所占比例逐渐减小,而极强度和剧烈侵蚀所占比例逐渐增大,这与地势复杂区水力和耕作侵蚀互作引发的SOC时空迁移和流失导致的土壤可蚀性升高密切相关。微度和轻度土壤侵蚀类型的分布较为集中,但是形状比较复杂,极强度和剧烈侵蚀的分布零散,并且景观形状较为简单。为进一步探究土壤侵蚀与土壤团聚结构、SOC稳定性的耦合作用机理,本文在土壤侵蚀热点区选取典型坡耕地,从坡面尺度对土壤侵蚀-沉积过程驱动的SOC迁移和再分布规律进行探索。通过对坡面不同位置(即稳定区、侵蚀区和沉积区)土壤团聚体粒级、各粒级SOC含量和碳稳定同位素比值(δ13C)进行测定,发现侵蚀引起的沿下坡方向细颗粒土壤物质的优先迁移导致沉积区的粘土+粉土颗粒百分比升高,以及各粒级SOC含量升高和“年轻”不稳定SOC含量(以δ13C指征)的同步增加。该研究结果说明精准农田管理背景下的坡耕地土壤管理与保护需要考虑侵蚀强度和土壤碳库的高度空间异质性,采取因地制宜的土壤固碳和水土保持措施。(3)土地利用强度和耕地景观破碎度变化的耕地土壤侵蚀空间响应本文在分析研究区1996-2019年土地利用变化主要特征的基础上,采用GWR模型从土地利用强度和景观破碎度的角度分析土地利用变化对低山丘陵区耕地土壤侵蚀的影响。研究发现:九台区在1996-2019年土地利用发生了较大的变化,尤其是1996-2009年,耕地的流失与补充交替进行,建设用地面积逐渐增加而生态用地则逐渐减少。在自然因素和社会经济因素的双重影响下,耕地的变化频率最高,并且由林地转化而来的耕地具有最大的平均土壤侵蚀模数。利用GWR模型分析外部因素对耕地土壤侵蚀强度和空间差异性的影响,结果表明地形坡度对土壤侵蚀的影响最显着,具有很强的正效应;土地利用强度与耕地景观破碎度的增加均对耕地土壤侵蚀状况具有明显的促进作用,尤其是在研究区坡耕地的主要分布区(沐石河街道、波泥河街道、上河湾镇、城子街道、胡家回族乡、土们岭街道),这与此区域大量林地被占用转换为坡耕地,造成土地利用强度增大,边缘耕地逐渐破碎化这一现象密切相关。最后,根据研究区土壤侵蚀格局现状和对土地利用变化的响应,本文针对性地提出东北低山丘陵区耕地土壤侵蚀防治的措施建议,为低山丘陵区土地资源的可持续利用和人地关系协调发展提供科学依据。
霍娜[3](2021)在《黄土高原典型植被生态系统土壤线虫群落的演变特征及驱动机制》文中指出植被恢复是改善脆弱生态环境和修复退化生态系统的重要措施。在植被恢复过程中,植物和土壤生物群落之间存在紧密联系,共同影响植被恢复的过程和效应。线虫广泛存在于各类生境中,占据土壤食物网多个营养级,其群落特征能够有效反映土壤食物网结构与功能,对生态系统恢复进程具有重要指示作用。黄土高原是我国生态环境最脆弱的地区之一,也是植被恢复的重点区域。在过去几十年,科学家们开展了一系列研究,探索该地区植被恢复对植物群落、土壤理化性质和微生物群落的影响,但很少关注土壤线虫群落的演变特征和驱动机制。本研究以黄土高原自然恢复草地、次生林、人工柠条灌木林和人工苜蓿草地这四种典型生态系统的土壤线虫群落为研究对象,调查和分析线虫个体数量、群落组成结构和代谢足迹在时间尺度上(不同植被恢复年限或演替阶段)的变化规律及其环境影响因素,探明黄土高原典型植被生态系统中土壤线虫群落的演变特征和驱动机制,及其在不同生态系统之间的差异,为评价黄土高原植被恢复的生态环境效应提供新的指标和科学依据。主要结论如下:(1)在自然恢复草地中,土壤线虫数量、群落结构和代谢足迹在植被演替进程中呈现明显的阶段性变化,这主要与地上部植物生物量和物种多样性、活根生物量、土壤有机碳、全氮、微生物量碳含量的变化有关。具体而言,从猪毛蒿群落到百里香+大针茅群落,土壤线虫数量逐渐增加,植食线虫比例下降到最低值(30.82%),而捕杂食线虫比例(21.25%)达到峰值,线虫群落营养类群结构均衡,导致多样性指数、成熟度指数、瓦斯乐卡指数、以及复合代谢足迹和功能足迹均达到最高水平,线虫群落多样性和能量代谢功能得到显着改善,土壤食物网达到最成熟稳定的状态。当植被演替至铁杆蒿群落和长芒草群落阶段,线虫群落复合代谢足迹和功能足迹下降至最低,表明土壤食物网的能量输入和传递效率显着下降。(2)在森林植被演替过程中,土壤线虫群落在草地群落、灌丛群落和乔木森林群落阶段表现出显着差异,细根根系生物量是影响土壤线虫群落组成最重要的因素,而在白桦林和辽东栎林阶段,凋落物生物量的增加改善了线虫群落的生存环境和食物资源,提高了捕杂食线虫比例。在白羊草地中,土壤线虫数量达到峰值,但由于垫咽属(Tylencholaimus)占据绝对优势(48.8%),使线虫多样性水平降至最低。在沙棘灌丛群落中,线虫数量略有减少,但各营养类群比例相近(17.30%—36.14%),线虫多样性、复合代谢足迹和功能足迹均达到最高,土壤食物网能量代谢功能得到显着改善。在乔木森林群落(山杨林、白桦林、辽东栎林)阶段,线虫数量和多样性总体上较为稳定,在演替至辽东栎林时,捕杂食线虫比例以及线虫营养多样性指数、成熟度指数和瓦斯乐卡指数均达到最高水平,但复合代谢足迹和功能足迹降至最低,表明土壤食物网能以较低的能量代谢维持成熟稳定的状态。(3)在人工柠条灌木林中,林下草本植物多样性、细根根系生物量和凋落物生物量的变化显着影响土壤线虫数量、群落组成和代谢足迹。随着种植年限(林龄)的增加,土壤线虫总数量和食细菌线虫、植食线虫和捕杂食线虫数量,以及线虫复合代谢足迹、富集足迹、结构足迹和功能足迹均在种植25年时达到最高,表明该林龄下土壤资源有效性显着提高,土壤食物网的能量输入和传递效率达到最高水平。当林龄达到35年时,线虫数量和代谢活性呈下降趋势,线虫通路指数降至最低,有机质分解以真菌通道为主,然而线虫多样性指数、成熟度指数、瓦斯乐卡指数和结构指数达到最高水平,表明土壤食物网仍维持相对成熟稳定的状态。(4)在人工苜蓿草地中,凋落物生物量、根系生物量和碳氮比的变化显着影响土壤线虫数量、多样性和代谢足迹。随着苜蓿种植年限的增加,线虫总数量和各营养类群数量,以及线虫复合代谢足迹和各营养类群线虫代谢足迹均逐渐增加,在种植7年的苜蓿草地中达到最高水平,而捕杂食线虫比例(32.11%)、成熟度指数和功能足迹也同时达到峰值,说明该种植年限的苜蓿草地土壤食物网最为成熟稳定,其结构化程度和能量代谢功能达到最高水平。然而,当苜蓿种植年限>7年时,线虫数量和代谢足迹显着下降,土壤食物网结构与功能呈现明显退化趋势。(5)黄土高原不同植被生态系统土壤线虫群落特征和演变规律具有显着差异。在自然恢复草地、人工苜蓿草地和人工柠条灌木林中,植食线虫为优势营养类群,而在次生林中,优势线虫为食真菌或食细菌线虫。线虫多样性指数和瓦斯乐卡指数均表现为次生林最优,其次为柠条灌木林,再次为自然恢复草地,最后为人工苜蓿草地,表明林地生态系统土壤食物网具有更高的物种多样性和结构稳定性,土壤健康状况较好。Net-work分析结果也表明次生林和柠条灌木林线虫群落内不同类群相互作用更为复杂多样。基于平均值法计算的线虫群落综合指数也表现为次生林(0.44)>人工柠条灌木林(0.10)>自然恢复草地(-0.12)>人工苜蓿草地(-0.18),并且与生态系统多功能性表现出较好的相关性,表明该指数能有效指示植被恢复的生态效应。(6)在草地生态系统中,植被恢复后期线虫数量、代谢足迹和成熟度指数均有所下降,植物能量通道权重增大,土壤食物网呈现一定的退化趋势,特别是在人工苜蓿草地中更为强烈。与草地生态系统相比,林地生态系统土壤食物网稳定性更强,其中人工柠条灌木林在种植35年样地,真菌能量通道权重有所增加,而次生林在乔木森林群落阶段,细菌和真菌能量通道权重明显升高,植物能量通道权重下降,能量通道比例更加均衡,促使土壤食物网的能流途径向更加多样化和高效的方向发展。(7)在黄土高原植被恢复过程中,自下而上(bottom-up)的资源控制效应是土壤线虫群落演变的主要驱动力。草地生态系统中凋落物和根系生物量的变化通过细菌和真菌能量通道,调控食细菌线虫、食真菌线虫和捕杂食线虫的代谢功能。尽管草地中发达的根系资源显着促进了植食线虫代谢足迹增加,导致植物通道在食物网中占据优势,但该通道连通性低,未能向更高营养级有效传递能量。在林地生态系统中,细根根系生物量变化通过细菌通道和植物通道,引起土壤线虫群落的结构和代谢功能的改变,其土壤食物网相比草地生态系统具有更高的能量利用效率。另外,次生林生态系统中,凋落物生物量的变化通过影响土壤含水量,改变线虫生境条件,直接对捕-杂食线虫代谢足迹产生影响,导致自上而下(top-down)的捕食作用可能增强,使土壤食物网具有双向驱动机制特征。
楚运旺[4](2021)在《不同工况下秸秆复合管水力性能及退化机理》文中研究指明为缓解供水压力,实现灌溉农业的可持续发展,以玉米秸秆和土壤为原材料加工制成了秸秆复合管。将秸秆复合管埋于田间用于灌溉,兼具节水灌溉和秸秆还田2大功效,实现“1+1>2”的技术整合,以秸秆复合管为核心的秸秆地下灌溉技术初见成型。秸秆地下灌溉技术的提出为节水灌溉技术和农业资源的合理利用提供了一条新思路,对绿色灌溉农业的可持续发展和农业资源的综合利用具有重要意义。文章以研究秸秆复合管田间应用为切入点,分别对秸秆复合管的水力性能和退化机理进行了试验研究。针对田间地埋秸秆复合管水力性能研究分别开展了以秸秆掺量和秸秆复合管管长为试验因素的秸秆复合管水力性能初探试验和以管长、压力水头、灌水量为试验因素的秸秆复合管田间应用水力性能测定试验;对于地埋秸秆复合管性能退化机理的研究,则以取样调查与试验相结合的方式进行,依据经验选取试验指标,以表观观察分析和水力性能测定试验相结合的方式分别从定性和定量2个角度对秸秆复合管的退化情况进行研究,深入剖析秸秆复合管的退化机理。通过对试验结果的分析,了解秸秆复合管在大田灌水条件下的水力性能变化规律和秸秆复合管退化诱发机制,为秸秆地下灌溉技术的田间应用奠定基础。主要结论如下:(1)在不同管长和秸秆掺量试验条件下,随着秸秆复合管地埋长度的增加,单位长度累计出流量呈增大趋势,灌水均匀度则呈降低趋势:秸秆掺量为5%、7%、9%水平下,3.5 m秸秆复合管的单位长度累计出流量比1.0 m分别增加71.66%、77.52%、8.14%,灌水均匀度分别减小3.60%、5.45%、13.72%。(2)随着秸秆掺量的增加不同长度秸秆复合管的累计出流量均呈下降趋势:管长为1.0 m和3.5 m条件下,秸秆掺量为7%和9%的秸秆复合管单位长度累计出流量分别比秸秆掺量为5%时减少了12.60%、15.80%和9.09%、18.70%。(3)秸秆复合管入渗速率和灌水时间之间的变化关系符合幂函数变化规律,考虑出流量、入渗速率、均匀度等试验指标,认为秸秆复合管具备作为灌水毛管用于田间灌溉的条件,秸秆掺量在5%~7%时,秸秆复合管的水力性能最优,综合考虑秸秆复合管灌的水力性能和秸秆还田职能,最终确定秸秆掺量为7%时秸秆复合管的各项性能最佳。(4)对地埋长度为80 m的秸秆复合管进行田间灌水试验时通过对灌水试验结果的分析。对入渗速率随时间变化关系进行函数拟合,秸秆复合管的瞬时入渗速率与灌水时间之间具有较好的幂函数关系,与先前试验结论相符,证明了秸秆复合管田间应用的技术可行性。(5)进行田间灌水试验时,发现在不同灌水量条件下,灌水试验结束24 h后该段的地表湿润体仍呈点状或块状未连接成片,灌水均匀度在距管头40~50 m以后产生断崖式下跌,猜测适宜秸秆复合管田间应用的铺设长度在40~50 m范围内。秸秆复合管地下灌溉技术应是基于低压、埋长短、少量、高频次的一种节水灌溉方式。(6)对地埋秸秆复合管组成材料退化机理进行调查研究,引起地埋秸秆复合管管体发生退化是多种因素共同作用的结果,显着标志为秸秆复合管管用机能的衰退进而导致的秸秆复合管管体堵塞,管体退化影响因素排序依次为物理成因>生物成因>外因。(7)秸秆复合管退化进程中容重分布情况类似于正态分布,客观的反映出了田间地埋秸秆复合管在不同自然条件下的2种退化趋势。通水次数会在一定程度上降低或缓解秸秆复合管的水力性能退化趋势,秸秆复合管的性能退化是一个往复渐进的过程。(8)构建了地埋秸秆复合管水力性能评估方程,储水率和单位长度秸秆复合管的出水时间为幂函数关系,可通过单位管长秸秆复合管的通水时长对地埋秸秆复合管的水力性能退化状况做出评价。以秸秆复合管为核心的秸秆地下灌溉技术是科研上的一个全新领域,秸秆地下灌溉技术的推广应用有利于推动国家农业的可持续发展和农田灌溉事业的健康发展,稳固国家粮食安全。上述结论对秸秆复合管的田间应用和秸秆复合管地下灌溉技术的推广具有一定的参考价值,但秸秆地下灌溉技术尚处于萌芽阶段,相关理论体系的建立还不够完善,仍有诸多课题需进行试验探索,相关研究有待进一步深入和细化。
陈昊[5](2021)在《秸秆还田、种植结构及施肥措施对土壤氮磷的影响》文中指出传统秸秆利用方式、种植结构与施肥措施不合理导致农业面源污染,加剧流域水体富营养化进程。为探究秸秆高效利用方式与农业种植结构,减少农业环境污染。本研究以安徽省宿州市为研究地点,研究区域内设置秸秆还田试验(包括小麦秸秆全量秸秆还田、小麦秸秆半量还田、玉米秸秆全量还田、玉米秸秆半量还田、小麦玉米秸秆全量还田、小麦玉米秸秆不还田配施肥、小麦玉米秸秆不还田不施肥)、常规施肥种植结构试验(包括墨西哥玉米单作、狼尾草单作、玉米单作、狼尾草田菁间作、田菁墨西哥玉米间作、田菁玉米间作)、缓释肥减量施肥种植结构试验(狼尾草单作、墨西哥玉米单作、玉米单作),通过对不同试验土壤理化性质的影响进行综合评价,得到适合于淮河流域的增加土壤养分与控制养分流失的秸秆还田方式、种植结构、施肥措施。相关研究结果如下:(1)小麦秸秆半量还田与不施肥不还田处理相比土壤含水量差异显着;与不施肥不还田处理相比秸秆还田可以显着增加土壤全氮、全磷、有机碳含量,小麦玉米秸秆全量还田增加养分效果最好;小麦秸秆半量还田降低土壤氨氮、增加土壤硝氮效果最优,与秸秆不还田处理差异显着。(2)牧草种植土壤养分含量与传统麦玉轮作相比差异显着,单作与间作差异达到显着水平,墨西哥玉米单作硝氮、碱解氮、速效磷含量均为最高;牧草单作酶活与间作达到显着性差异;田菁-狼尾草间作处理作物氮累积量显着高于玉米单作处理;牧草种植地表径流氮磷浓度与传统玉米单作相比差异显着,田菁与墨西哥玉米间作种植可以减少39.68%的径流量。(3)缓释肥减量施肥增加土壤速效氮、速效磷、速效钾含量效果与常规施肥相比差异显着;狼尾草单作脲酶活性与常规施肥相比提高58.13%,差异达到显着水平;缓释肥减量施肥有利于作物氮磷累积,墨西哥玉米全氮累积量比常规施肥高49.56%;施用缓释肥减量可以降低氮磷流失总量,植株可以高效利用养分,避免某一时期养分大量丢失。(4)运用综合分析法分析可得小麦玉米秸秆全量还田是一种更好的还田方式,增加土壤养分提高氮磷利用效率,减少氮磷流失和下渗风险;缓释肥减量施肥墨西哥玉米单作通过提高氮磷利用率,增加作物养分累积量,减少氮磷流失。小麦玉米秸秆全量还田更有利于土壤养分增加,降低养分流失风险。牧草种植通过增加植株中养分浓度而降低径流氮磷流失量;缓释肥减量对减缓土壤氮磷流失以及增加作物氮磷累积量更有效。
程月[6](2021)在《秸秆还田对黑土区坡耕地土壤生境的影响》文中认为东北黑土区是我国重要的商品粮生产基地。因地处高纬度地区,多种侵蚀营力复合交错,加上地形长缓以及机械垄作的影响,使得其土壤侵蚀环境十分复杂。同时,由于耕作和化肥农药的大量使用,导致水土流失严重,黑土层变薄,土壤有机质含量下降,土壤耕性变差。秸秆资源综合利用是农业废物资源就地利用转化并有望遏制黑土退化、提升黑土质量的现实选择;同时,在某种意义上,也是人工草地建设的一种替代方案,是北方冬季饲草及其他用途人工草料(如绿肥)的重要来源。因此,实施农作物秸秆就地还田等保护性耕作措施,对于黑土地保护至关重要。本研究以东北黑土区吉林省东辽县的杏木小流域为项目区开展大田试验,共选取布设了12块坡耕地试验田。分别测定土壤p H、电导率、含水率、硬度、总碳、有机碳、总氮、可利用氮、总磷、土壤机械组成、土壤团聚体组成、土壤微生物量等12个指标,同时利用16S r DNA高通量测序技术,分析土壤微生物多样性特征,最终确定秸秆还田对黑土区坡耕地土壤生境的影响,为东北农田黑土保护等提供科学支撑。研究结果如下:1.分析秸秆还田前黑土坡耕地土壤生境本底理化性质和微生物学特征发现,种植作物显着增加了坡耕地土壤含水率和可利用氮含量,使土壤保水保肥能力增强。但多年连续种植及化肥的施用,使坡耕地土壤p H降低,造成土壤酸化,抑制了芽单胞菌门和担子菌门等土壤微生物的活性,土壤微生物多样性有所降低。2.坡度对坡耕地本底土壤理化性质影响显着。其中,5°是黑土区一个特殊的坡度拐点:与3°和8°坡耕地相比,5°坡耕地土壤板结和酸化现象最为严重,土壤微生物多样性最低;8°坡耕地土壤p H最高,土壤可利用氮等养分含量最低,说明5°及以上坡耕地水土流失情况会随坡度增加而增大。3.秸秆还田对坡耕地土壤理化性质影响显着。虽然秸秆在分解时释放的有机酸会导致土壤一定程度的酸化,但秸秆还田显着增加了土壤含水率,降低了土壤容重和土壤硬度,使土壤物理性质得到改善,有利于作物的生长。秸秆还田使坡耕地土壤中的砂砾所占比重普遍下降,细砂粒明显增加,而黏粒和粉砂降低;大团聚体比重增加,微团聚体含量降低。这说明秸秆还田有利于促进土壤团粒结构的形成并改善土壤耕性。4.秸秆还田降低了黑土坡耕地上层土壤碳、氮及有机质等养分含量,对下层土壤未产生显着影响。这可能是由于试验时间短以及秸秆还田外源有机质输入刺激上层土壤有机质快速分解而造成的(即priming effect)。此外,由于土壤微生物与作物争夺土壤中的氮素,导致还田后的秸秆土壤氮含量显着降低。5.秸秆还田后坡耕地土壤微生物量碳、氮均降低。这可能是由于土壤微生物与作物竞争氮素抑制了土壤微生物的活性。通过对门水平上微生物群落组成分布评估可知,秸秆还田对土壤微生物物种多样性组成未产生显着影响,但土壤微生物类群构成的相对丰度产生明显改变。秸秆还田后,变形菌门和子囊菌门所占比重降低,酸杆菌门、放线菌和担子菌门所占比重增加。RDA分析表明,土壤p H、电导率、土壤有机质和可利用氮对秸秆还田后黑土坡耕地土壤微生物群落组成具有重要影响。本研究针对东北黑土区吉林省非典型黑土和低山丘陵地貌条件下秸秆还田保护性耕作对坡耕地土壤生境的影响及其有效性进行研究,研究结果可为本区域农田黑土地保护的具体措施选择等提供科学支持。
张凤[7](2020)在《基于GIS的东北旱地土壤有机碳动态模拟研究》文中研究说明随着全球气候变暖问题加剧,如何降低空气中二氧化碳浓度应对全球变暖危机,是全人类共同关注的问题。当前,旱地土壤固碳方法成为国际学者认可的固碳方法之一。通过合理的农业耕作与管理,旱地土壤可能存在较大的固碳潜力。土壤可以通过植物吸收空气中的二氧化碳(CC2)提升其自身的土壤碳密度与生产力。因此,准确估算区域尺度农田土壤有机碳的动态变化和固碳潜力不仅可为研究区域尺度土壤碳循环做铺垫,也可为区域范围内科学制定农业管理方式提供理论支持,实现农业健康绿色发展。目前,土壤有机碳动态变化及固碳潜力的研究主要采用模型模拟方法,其中CENTURY模型在农田土壤生态系统中应用广泛,并且模拟效果得到了很好的验证,模型应用已经较为成熟。本研究基于CENTURY模型先模拟研究区内监测点典型土类的有机碳动态演变并根据监测点的长期记录数据检验模型模拟效果。最后利用目前最详细的中国1:100万土壤数据库和中国1:100万土地利用数据库,通过地理信息科学的空间分析方法,结合土壤剖面数据,得到东北地区旱地土壤图斑,作为CENTURY模型模拟单元。结合研究区气象与农田管理等数据,模拟1985~2015年东北旱地土壤有机碳的动态变化并利用已有的区域采样数据从区域尺度上对模拟结果进行验证。最后利用模型预测未来30年东北地区在秸秆还田措施下的土壤固碳潜力。主要结论有:1.CENTURY模型能够较好地模拟东北地区典型土类的有机碳动态变化。相关系数与模拟效率(ME)均表明,模型模拟值与实测值具有较强的相关性,两个监测站点的相关系数分别为0.68,0.83,模拟效率在0~1之间,表明模型模拟效果令人满意。2.区域验证的结果表明,模型模拟值与实际值具有良好的一致性(r=0.56),相关性达到极显着水平(p<0.01)。说明CENTURY模型能够较好地模拟东北地区旱地土壤有机碳的动态变化。1985~2015年东北地区旱地土壤有机碳密度与储量总体呈现下降趋势。1985年,东北地区土壤有机碳密度为42.49 Mg C ha-1,到了 2015年,土壤有机碳密度为42.14 Mg C ha-1,减少了 0.35 Mg C ha-1。1985 年土壤有机碳储量为 952.28Tg,2015年土壤有机碳储量为938.39Tg,土壤有机碳储量损失13.89Tg,年均损失率为0.45 Tg C yr1。从空间分布来看,1985年,东北地区32.4%的旱地土壤其有机碳密度在50~70 Mg C ha-1之间,分布在黑龙江的西南、东北部地区和吉林省的北部。仅4.6%的旱地土壤其有机碳密度大于70 MgCha-1。015年,旱地土壤的有机碳密度位于30~50 Mg C ha-1区间占比最高(40.3%),集中分布在黑龙江省西南、东北地区,吉林省中部与辽宁省南部。仅3%的旱地土壤其土壤有机碳密度大于70 Mg C ha-1。1985~2015年东北地区旱地土壤固碳面积占总面积的62%,主要分布在黑龙江省东、西部靠近边界的地区以及吉林省中部和辽宁省。而土壤碳损失的土壤面积占总旱地面积的38%,集中分布在黑龙江省东北、西南地区和吉林省中部偏西地区。3.在不同的土壤类型中,土壤有机碳密度的动态变化存在较大差异。1985~2015年,典型土类如草甸土、黑土、黑钙土等土类其有机碳密度呈现下降趋势;沼泽土、褐土和棕壤等分布面积较小的土类,其土壤有机碳密度有所增加;土壤有机碳储量的动态变化在三个省份之间也有较大差异。4.对秸秆还田的模拟结果表明,提高秸秆还田比例可不同程度促进旱地土壤有机碳密度及其储量的增加。模型模拟末期秸秆还田措施下土壤有机碳密度均超过模拟初期的土壤有机碳密度。随着秸秆还田比例的提高,土壤有机碳密度增加越多越快。图[46]表[6]参[143]
吴清林[8](2020)在《石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式》文中指出中国南方喀斯特地区降雨丰富,特殊的喀斯特地质地貌导致干旱发生率较高。同时,水土流失具有特殊性,兼具地表流失和地下漏失的双重性,在成土速率很低的背景下,水土流失显得异常严重,地表无植被或无土覆盖而呈现出石漠化景观。石漠化治理关键问题在于治理水土流失,而水力作用是水土流失最重要的影响因子。喀斯特地区混农林业是节水增值产业,符合发展生态衍生产业治理石漠化的需求,其中“五水”赋存转化机理及其高效利用研究,可以揭示混农林因地因时合理配置的规律,为水资源高效利用模式提供理论依据。我们根据混农林配置节水、节水耕作及水资源高效利用等多学科交叉理论,2016-2020年在代表南方喀斯特不同地貌结构与石漠化环境的毕节撒拉溪、关岭-贞丰花江和施秉喀斯特研究区,通过15个径流小区35场侵蚀性降雨监测,对26个农艺节水样地和18个工程节水样地共采集了1810个土样并进行实验室物理属性分析,以及1080次土壤蒸发监测、21种植物的浸水试验、21种作物共592次的蒸腾速率监测,结合气象站数据,利用统计分析和数学模型构建,对混农林地的降雨、地表水、土壤水、地下水和生物水的赋存转化机理和机制进行研究,构建模式、技术研发和应用示范及验证推广,为国家石漠化治理水资源高效利用和生态产业发展提供科技支撑。(1)探讨了不同等级石漠化“五水”赋存转化规律,阐明了混农林对水资源高效利用特征,揭示了不同石漠化环境混农林对水资源赋存效益的差异及气温、生物量、土壤水力特征参数等对“五水”赋存转化的影响。不同石漠化程度下可利用降水量与降雨量、陆面蒸发量与土壤蒸发量在研究区的分布呈耦合关系,可利用降水量在中-强度石漠化环境分布最低,土壤蒸发和陆面蒸发则是中强度石漠化最高。混农林在不同程度上都具有减少地表产流、降低蒸腾速率和抑制土壤蒸发的生态效益,混农林对地表产流的阻控、抑制土壤水分蒸发和增加地下水赋存、降低蒸腾速率等方面均表现为潜在-轻度石漠化环境的生态效益最好。水资源赋存效益最终是潜在-轻度石漠化>无-潜在石漠化>中强度石漠化。在“五水”转化中,地表水、地下水、生物水和土壤水相对于降水的贡献率分别为0.14-12.71%、9.43-30.20%、9.79-49.97%和40.72-82.58%。对比研究发现,潜在-轻度石漠化环境混农林系统水资源赋存效益最高,提高了水分利用效率。干旱胁迫有助于提高水分利用效率,中-强度石漠化环境受干旱胁迫的影响使得水分利用效率最高。干旱胁迫、气温、土壤水力特征、生物量等自然因子综合影响着“五水”资源的赋存转化,呈现出一定的规律性和差异性。对规律性和差异性的掌握有利于进一步揭示混农林节水保水机制,为发展节水增值生态衍生产业提供理论支撑。(2)探讨了农艺节水和工程节水策略下混农林业水资源赋存转化与水资源高效利用规律,揭示了不同措施下土壤水赋存转化特征、植物水抑蒸特征,得出了不同节水措施的抑蒸减蒸机制。秸秆覆盖增加了土壤表层肥力,以肥调水的机制增加了表层土壤含水量,中间层土壤含水量较低,说明作物根系主要分布在10-20cm土层。混农林地秸秆覆盖+保水剂、秸秆覆盖、保水剂、地膜覆盖措施与对照组相比,降低了土壤水分蒸发,增加了土壤水分含量,提高了水分利用效率和水资源赋存效益。单一措施与复合措施相比,复合措施更能提高水资源赋存效益和水分利用效率。在干旱胁迫条件下,节水措施布设下的中-强度石漠化地区水分利用效率仍然最高。农艺措施和工程措施的布设,在不同程度上抑制了土壤蒸发、增加了土壤含水量,降低了土壤水向大气水的转化速率,降低了混农林的蒸腾速率,提高了水分利用效率和水资源赋存效益。混农林系统通过节水保水措施后,减少了水资源的耗散,揭示了基于“五水”赋存转化的混农林抑蒸减蒸及水资源高效利用机制,证实了喀斯特地区混农林系统采用节水保水措施进行水资源高效利用的可行性。(3)根据“五水”赋存转化机理,结合混农林节水保水机制,构建了不同石漠化环境混农林水资源高效利用的毕节模式、花江模式和施秉模式,研发了共性关键技术,集成无-潜在、潜在-轻度、中度-强度石漠化环境水资源高效利用技术体系。根据混农林节水与水资源高效利用策略,在毕节撒拉溪构建了喀斯特高原山地潜在-轻度石漠化环境水资源高效赋存与混农林节水增值模式,关岭-贞丰花江构建了喀斯特高原峡谷中-强度石漠化环境地表地下水有效转化与混农林节水保值模式,施秉构建了喀斯特山地峡谷无-潜在石漠化环境土壤-生物水高效赋存与混农林节水增值模式,分别简称“毕节模式”、“花江模式”和“施秉模式”。在模式中对现有技术进行总结,研发了混农林配置、地膜覆盖、屋顶集雨、地表-地下水联合调度、坡面集雨、生态水池、节水灌溉、矮化密植、林下养殖、生草覆盖等共性关键技术及技术体系,针对无-潜在、潜在-轻度、中度-强度石漠化环境,提出了水肥耦合、生草清耕覆盖保墒、瓶式根灌、硬化路面集雨、屋面集雨、地表地下水联合调度等技术集成。(4)混农林节水与水资源高效利用模式具较好的科学性和可操作性,应用示范成效较好,可起到示范引领作用,其中毕节模式、关岭-贞丰模式和施秉模式最适宜推广面积分别占南方8省区总面积的37.12%、20.52%和38.38%。2016年以来在对毕节撒拉溪、花江和施秉混农林与水资源利用现状的走访调查和实际调研基础上,结合前期项目的示范和研究成果,选取了三个研究区共6139hm2进行混农林节水与水资源高效利用示范,带动当地居民发展生态产业,具有良好的生态效益、经济效益和社会效益。发展节水增值混农林业有利于修复已退化的石漠化环境、遏制水土流失、促进植被恢复并带动经济发展。结合GIS空间分析并对指标进行赋值,建立了降雨、气温、海拔、地貌类型、岩性、坡度、土层厚度、水土流失强度、土壤类型、人口密度、人均GDP等评价指标体系,对模式进行推广适宜性评价。结果显示毕节模式、花江模式和施秉模式在中国南方喀斯特8省(市、区)最适宜、较适宜、基本适宜、勉强适宜和不适宜的推广面积分别为74.33×104km2、225.03×104km2、37.68×104km2、52.05×104km2、4.60×104km2,39.74×104km2、14.52×104km2、21.90×104km2、20.83×104km2、96.70×104km2,74.33×104km2、25.03×104km2、37.68×104km2、52.05×104km2、4.60×104km2。
王毅[9](2020)在《小麦秸秆及其生物炭对山东烟区植烟潮褐土的改良效应研究》文中研究指明目前,山东植烟区土壤普遍存在因外源有机碳补充缺乏和化肥过量施用导致的土壤有机碳含量下降和土壤退化等问题。为改善现状,本研究开展2年田间试验,以常规施肥(CK)为对照,研究常规施肥配合小麦秸秆还田(WS)、常规施肥配施不同用量的秸秆生物炭2.25t·hm-2(FB1)和4.5 t·hm-2(FB2)对植烟土壤理化特性、活性有机碳组分、细菌群落结构及多样性、烤烟生长发育和烟叶产、质量的影响,旨在为合理利用秸秆资源改善植烟区土壤质量提供理论依据和技术支撑。主要研究结论有:1.秸秆粉碎还田使土壤容重降低了14%;水稳性大团聚体含量和平均重量直径分别增加了16.53%和42.53%,分形维数降低了5.5%;添加2.25t·hm-2和4.5 t·hm-2的秸秆生物炭,仅增加了土壤平均重量直径,增幅分别为27.76%和37.5%。2.连续秸秆粉碎还田提高了土壤碱解氮和有效磷含量,添加4.5 t·hm-2生物炭提高了土壤有效磷和速效钾含量。连续秸秆粉碎还田,土壤总有机碳含量变化较小,而热水溶性有机碳、微生物生物量碳、活性有机碳分别提高了107.0%,252.4%,68.9%,土壤碳库管理指数增加了73.5%;添加2.25 t·hm-2和4.5 t·hm-2生物炭,土壤总有机碳、轻组有机碳和微生物生物量碳分别提高了74.9%-115.8%,153.5%-326.2%,37.03%-143.5%,土壤碳库管理指数变化较小。土壤微生物生物量碳能迅速响应秸秆粉碎还田或其生物炭添加后引起的土壤有机碳变化。相关性分析结果表明,与总有机碳相比,活性有机碳组分,特别是微生物生物量碳,与多数土壤理化指标有更强的相关性。3.连续秸秆粉碎还田以及添加4.5 t·hm-2秸秆生物炭增加了OTU数和特有OTU数,提高了土壤微生物Chao1,ACE和Shannon指数,提高了细菌群落的丰富度和多样性。连续秸秆粉碎还田改变了土壤细菌菌群结构,提高了土壤蔗糖酶,脲酶和磷酸酶活性;添加生物炭改变了土壤细菌菌群结构,但对土壤酶活性影响较小;土壤总有机碳和有效钾是引起微生物群落结构变化的主导环境因子。4.秸秆粉碎还田当年前期抑制、后期促进烟株生长发育;连续秸秆粉碎还田促进了烟株发育,提升了烟叶产量、产值,改善了中、上部烟叶外观质量,提高了中、上部烟叶钾含量,但也增加了上部叶片的烟碱含量。生物炭处理能够改善烟株农艺性状,提高烟叶产量、产值以及中部叶片外观质量,增加中、上部烟叶钾含量,但是烟叶产量、产值以及烟叶外观质量得分均低于秸秆还田处理。5.秸秆粉碎还田处理土壤质量综合得分高于生物炭处理和常规施肥。土壤质量综合得分与烟叶产量呈极显着的正相关(R2=0.6298,P<0.01),土壤碳库管理指数与烟叶产量相关性较低(R2=0.2543,P<0.01)。因此,较土壤碳库管理指数法,利用主成分分析法评价烟田土壤质量更具可靠性。综上,秸秆粉碎还田处理对土壤质量的提升效果更明显,且更有利于烟叶产、质量的提高;生物炭处理更有利于土壤总有机碳的固存。
赵承森[10](2020)在《秸秆和生物炭对退化黑土有机碳库和细菌群落的影响机制》文中研究表明目前,人类对土地资源高强度的利用和不合理的管理方式是导致土壤退化的主要因素之一。土壤退化导致土壤生产能力下降,土壤生态功能和对环境调控能力下降,土壤退化已经成为粮食安全和农业生产主要威胁之一。东北黑土区由于大规模开垦和长期高强度的耕作,以及人为污染和自然侵蚀等因素的影响,黑土的土壤肥力逐年下降,土壤有机质含量明显降低,土壤的物理和化学性状、土壤结构与土壤微生物多样性严重退化,东北黑土地逐渐变成生态功能脆弱的地区,严重影响东北地区农业的可持续发展。东北黑土区是我国最重要的粮食生产基地,是我国粮食安全的重要保障。保护黑土地,防止黑土地退化,修复退化黑土地是刻不容缓的重要任务。秸秆和生物炭还田是退化土壤修复过程中非常重要的两种方式。目前,有关秸秆或生物炭的研究主要集中于自身理化性质及其对土壤养分动态变化的影响,土壤碳库变化预测与评估,秸秆或生物炭对土壤微生物群落的影响等。然而,针对不同的退化土壤,秸秆和生物炭的修复效果有何不同?秸秆和生物炭对退化黑土有机碳库组分的影响,以及有机碳库组分与土壤微生物群落之间的关系在目前研究中很少见到。本研究以两种退化的典型黑土为研究对象,分别添加比例为0.5%、1.5%、2.5%的秸秆和0.5%、1.5%、2.5%的生物炭。主要研究4部分内容:(1)秸秆和生物炭对两种退化黑土活性有机碳库和惰性有机碳库组分的影响,(2)秸秆和生物炭对两种退化黑土有机碳矿化的影响,(3)秸秆和生物炭对两种退化黑土理化性质的影响,(4)秸秆和生物炭对两种退化黑土细菌群落的影响,以及碳库组分和土壤理化性质与细菌群落的相互关系。为修复不同有机质含量的退化黑土,和秸秆与生物炭合理科学的应用提供理论依据。具体结果如下:(1)秸秆的添加能够显着增加土壤活性有机碳库组分的含量,土壤易氧化有机碳(EOC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)和颗粒态有机碳(POC)两两之间均有显着的正相关性(p<0.05)。在所有处理中,秸秆添加量为2.5%的处理土壤活性有机碳库组分的含量最高。秸秆的添加对土壤惰性有机碳库组分没有明显影响。(2)生物炭的添加对土壤EOC和土壤DOC没有明显的影响,但生物炭的添加显着增加土壤POC含量。生物炭的添加显着增加土壤惰性有机碳库组分的含量,土壤难降解有机碳和土壤矿物结合态有机碳之间均有显着的正相关性(p<0.05)。生物炭添加量为2.5%的处理土壤惰性有机碳库组分含量最高。(3)秸秆施入能够明显增加两种土壤碳库管理指数(CPMI),而生物炭对两种土壤CPMI总体上没有明显影响,说明秸秆能够增加土壤活性。我们进一步通过逐步回归分析研究土壤有机碳库组分对土壤总有机碳(TOC)贡献率的大小发现,生物炭主要通过增加土壤中ROC的含量来增加土壤TOC,秸秆主要通过增加土壤POC来增加土壤TOC。从矿化实验中发现,秸秆在两种土壤中矿化率都非常高,最高可达74.40%,而生物炭矿化率很低。秸秆的CO2释放累积量很大,是生物炭的2.31~6.12倍。(4)秸秆和生物炭对两种土壤的全氮、全磷和全钾没有明显的影响,而秸秆和生物炭能够显着增加土壤速效钾的含量,秸秆和生物炭都能明显降低土壤容重。生物炭能够明显增加土壤的p H值,而秸秆在一定程度上增加土壤速效氮的含量。(5)通过Q-PCR定量扩增两种土壤样本中细菌基因,发现秸秆的施入能够显着增加土壤细菌丰度,而添加生物炭处理的细菌丰度与对照没有明显差异。我们进一步通过Illumina Mi Seq高通量测序分析发现,放线菌门(Actinobacteria)和芽单胞杆菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度随着秸秆添加量增加而增加,而拟杆菌门(Bacteroidetes)和绿弯菌门(Chloroflexi)则随秸秆添加量增加而减少。酸杆菌门(Acidobacteria)的相对丰度随着生物炭的添加略有下降。我们还发现秸秆的添加明显改变了Shannon和Simpson多样性指数。(6)我们通过主坐标分析、非度量多维尺度分析和典范对应分析研究秸秆和生物炭对两种土壤细菌群落结构的影响,以及碳库组分和理化性质与细菌群落的关系。结果表明,高有机质土和低有机质土细菌群落被明显的分成两部分,并且秸秆和生物炭的添加都对细菌群落结构的分布有明显影响,各分区群落间的差异极为显着(R=0.5012,p<0.001)。Mantel检验说明了添加秸秆的处理土壤细菌群落与土壤活性有机碳库组分显着相关,其中包括EOC(r=0.286,p=0.001)、DOC(r=0.174,p=0.002)和MBC(r=0.295,p=0.001)。这些结果表明,活性有机碳库组分是影响退化土壤的细菌群落结构的关键因子。而添加生物炭的处理土壤细菌群落与土壤p H值(r=0.241,p=0.002)显着相关,这说明添加生物炭能够通过改变p H值来影响土壤细菌群落结构。整体上讲,在提高土壤活性有机碳库和改善土壤细菌群落上,秸秆的修复效果明显优于生物炭。在提高土壤惰性有机碳库,增加土壤碳储和降低土壤矿化上,生物炭的添加效果明显优于秸秆。针对有机质下降严重的土壤,建议既要添加秸秆改良土壤活性碳库,还要添加生物炭增加土壤惰性碳库;有机质含量较高的土壤,适量增加生物炭有利于土壤碳储存,过多施入秸秆或生物炭都会促进土壤碳库矿化。
二、秸秆还田对西藏中部退化农田土壤的影响(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、秸秆还田对西藏中部退化农田土壤的影响(论文提纲范文)
(1)华北潮土土壤质量演变及不同土地利用方式下的质量评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 土壤质量及其演变的研究进展 |
1.2.1 土壤质量的定义 |
1.2.2 土壤质量研究进展 |
1.2.3 土壤质量评价指数 |
1.2.4 土壤质量评价方法 |
1.2.5 土壤质量评价过程 |
1.3 潮土土壤质量的研究进展 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线 |
第二章 长期不同管理措施下潮褐土土壤质量演变规律 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 北京昌平土壤质量国家野外科学观测研究站 |
2.1.2 样品的采集 |
2.1.3 样品的测试 |
2.1.4 土壤质量指数面积法 |
2.1.5 土壤指标的分级标准 |
2.2 长期不同管理措施下潮褐土土壤养分变化特征 |
2.2.1 0~20 cm土壤养分特征 |
2.2.2 20~40 cm土壤养分特征 |
2.3 长期不同管理措施下土壤微生物变化特征 |
2.4 长期不同管理措施下植株养分特征 |
2.5 长期不同管理措施下作物产量 |
2.6 长期不同管理措施下潮褐土土壤质量变化特征 |
2.7 讨论 |
2.8 小结 |
第三章 华北典型潮土区土壤质量评价 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 研究区概况 |
3.1.2 土壤样品的测试 |
3.2 土壤质量指数法(SQI) |
3.2.1 TDS和 MDS |
3.2.2 评分函数和确定权重 |
3.3 华北典型潮土区土壤质量 |
3.3.1 土壤理化性质的基本特征 |
3.3.2 指标的相关性分析 |
3.3.3 典型潮土区最小数据集的建立 |
3.3.4 土壤质量评价方法比较 |
3.3.5 研究区土壤质量空间分布 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 不同土地利用方式下的土壤质量评价 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 研究区概况 |
4.1.2 土壤采样方法 |
4.1.3 样品测试方法 |
4.1.4 研究方法 |
4.2 不同土地利用方式下的土壤质量评价 |
4.2.1 土壤基本理化性质描述性统计 |
4.2.2 最小数据集 |
4.2.3 不同方法之间的比较 |
4.2.4 不同土地利用方式下的土壤质量 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 全文结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(2)东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状与进展 |
1.2.1 东北黑土区土壤侵蚀研究概述 |
1.2.2 土壤侵蚀模拟与定量研究进展 |
1.2.3 基于高光谱反演的土壤可蚀性因子量化研究进展 |
1.2.4 土地利用变化对土壤侵蚀影响的研究概述 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 理论基础及研究方法 |
2.1 基本概念与理论基础 |
2.1.1 基本概念 |
2.1.2 理论基础 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 星陆双基土壤参数高光谱反演 |
2.2.2 空间格局分析方法 |
2.2.3 碳稳定同位素示踪 |
2.2.4 地理加权回归模型 |
第3章 研究区概况及数据获取 |
3.1 研究区概况 |
3.1.1 地理位置 |
3.1.2 自然概况 |
3.1.3 社会经济概况 |
3.1.4 东北低山丘陵区面临的土壤侵蚀问题 |
3.2 研究数据收集与处理 |
3.2.1 土地利用数据 |
3.2.2 野外土壤样品采集及理化性质测定 |
3.2.3 土壤可见光-近红外高光谱数据 |
3.2.4 哨兵二遥感光谱数据集 |
3.2.5 其他数据的获取 |
第4章 基于高光谱遥感反演的土壤可蚀性因子的空间表征 |
4.1 土壤有机碳与土壤可蚀性因子的相关性 |
4.2 基于单日期哨兵二遥感影像数据的土壤有机碳预测模型 |
4.2.1 建模与验证过程 |
4.2.2 预测模型验证结果 |
4.3 基于多时相哨兵二遥感影像复合土壤像素的土壤有机碳反演 |
4.3.1 裸地范围的划定 |
4.3.2 生成空间连续的多时相裸土像元数据集 |
4.3.3 预测模型精度检验结果 |
4.4 基于近地土壤高光谱传感的土壤有机碳预测验证 |
4.4.1 基于实验室高光谱数据的土壤有机碳反演结果 |
4.4.2 对比验证 |
4.5 土壤可蚀性因子空间表征 |
4.6 本章小结 |
第5章 东北低山丘陵区典型县域土壤侵蚀空间格局 |
5.1 土壤侵蚀模型的选取 |
5.2 土壤侵蚀因子的计算 |
5.2.1 降雨侵蚀力因子 |
5.2.2 地形因子 |
5.2.3 植被覆盖与管理因子 |
5.2.4 水土保持措施因子 |
5.3 土壤侵蚀空间格局 |
5.3.1 土壤侵蚀总体现状分析 |
5.3.2 地形/土壤因素对土壤侵蚀的影响分析 |
5.3.3 土壤侵蚀景观格局特征 |
5.3.4 土壤侵蚀空间格局特征 |
5.4 侵蚀热点区典型坡面土壤有机碳空间迁移-再分布机制研究 |
5.4.1 坡面不同位置土壤团聚体粒级分布和土壤质地变化 |
5.4.2 基于碳稳定同位素示踪的SOC稳定性对土壤侵蚀的响应 |
5.4.3 面向土壤侵蚀防治的坡耕地土壤固碳和保护建议 |
5.5 本章小结 |
第6章 土地利用变化的土壤侵蚀空间响应 |
6.1 土地利用变化研究 |
6.1.1 土地利用数量变化特征 |
6.1.2 土地利用转换分析 |
6.1.3 耕地土壤侵蚀对不同土地利用类型变化的响应 |
6.2 基于格网的土地利用强度与耕地景观指数时空分异分析 |
6.2.1 网格单元的划分 |
6.2.2 土地利用强度与耕地利用景观指数时空分异分析 |
6.3 基于GWR模型耕地土壤侵蚀的土地利用因子分析 |
6.3.1 GWR模型解释变量的选择与数据处理 |
6.3.2 GWR模型回归结果分析 |
6.4 东北黑土区坡耕地土壤侵蚀防治措施建议 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究不足与展望 |
参考文献 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(3)黄土高原典型植被生态系统土壤线虫群落的演变特征及驱动机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 土壤线虫多样性 |
1.1.1 物种多样性 |
1.1.2 营养类群多样性 |
1.1.3 生活史多样性 |
1.1.4 功能团多样性 |
1.2 土壤线虫的生态功能与生物指示作用 |
1.2.1 线虫的生态功能 |
1.2.2 线虫的生物指示作用 |
1.3 土壤线虫群落的常用指数和分析方法 |
1.3.1 多样性指数 |
1.3.2 生态功能指数 |
1.3.3 代谢足迹 |
1.4 植被恢复对土壤线虫群落的影响 |
1.4.1 植被恢复方式 |
1.4.2 植被恢复年限 |
1.4.3 土壤环境因素 |
1.4.4 其他因素 |
1.5 研究背景与意义 |
1.6 拟解决的主要科学问题 |
第二章 研究内容与研究方法 |
2.1 研究内容 |
2.1.1 自然恢复草地生态系统土壤线虫群落的演变特征和影响因素 |
2.1.2 次生林生态系统土壤线虫群落的演变特征和影响因素 |
2.1.3 人工柠条灌木林生态系统土壤线虫群落的演变特征和影响因素 |
2.1.4 人工苜蓿草地生态系统土壤线虫群落的演变特征和影响因素 |
2.1.5 不同植被生态系统土壤线虫群落的演变特征及其驱动机制 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 研究区概况 |
2.2.2 样地选择 |
2.2.3 植被调查及分析 |
2.2.4 土壤样品采集及测定 |
2.2.5 土壤线虫群落鉴定及分析 |
2.2.6 数据分析处理 |
2.3 技术路线 |
第三章 自然恢复草地生态系统土壤线虫群落的演变特征和影响因素 |
3.1 前言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 研究区概况 |
3.2.2 样地选择 |
3.2.3 植被调查及分析 |
3.2.4 土壤样品采集及测定 |
3.2.5 土壤线虫分离鉴定和群落分析 |
3.2.6 数据分析处理 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 土壤线虫群落组成 |
3.3.2 土壤线虫群落数量 |
3.3.3 土壤线虫群落营养类群 |
3.3.4 土壤线虫群落生态指数 |
3.3.5 土壤线虫群落代谢足迹 |
3.3.6 土壤线虫群落与环境因子的关系 |
3.4 讨论 |
3.4.1 草地植被演替对土壤线虫数量、群落组成和结构的影响 |
3.4.2 草地植被演替对土壤线虫群落营养类群的影响 |
3.4.3 草地植被演替对土壤线虫生态指数的影响 |
3.4.4 草地植被演替对土壤线虫代谢足迹的影响 |
3.4.5 草地植被演替过程中土壤线虫群落的影响因素 |
3.5 小结 |
第四章 次生林生态系统土壤线虫群落演变特征和影响因素 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 研究区概况 |
4.2.2 样地选择 |
4.2.3 植被调查及分析 |
4.2.4 土壤样品采集及测定 |
4.2.5 土壤线虫分离鉴定和群落分析 |
4.2.6 数据分析处理 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 土壤线虫群落组成 |
4.3.2 土壤线虫群落数量 |
4.3.3 土壤线虫群落营养类群 |
4.3.4 土壤线虫群落生态指数 |
4.3.5 土壤线虫群落代谢足迹 |
4.3.6 土壤线虫群落与环境因子的关系 |
4.4 讨论 |
4.4.1 森林植被演替对土壤线虫数量、群落组成和结构的影响 |
4.4.2 森林植被演替对土壤线虫生态指数的影响 |
4.4.3 森林植被演替对土壤线虫代谢足迹的影响 |
4.4.4 森林植被演替过程中土壤线虫群落的影响因素 |
4.5 小结 |
第五章 人工柠条灌木林生态系统土壤线虫群落特征和影响因素 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 研究区概况 |
5.2.2 样地选择 |
5.2.3 植被调查及分析 |
5.2.4 土壤样品采集及测定 |
5.2.5 土壤线虫分离鉴定和群落分析 |
5.2.6 数据分析及处理 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 土壤线虫群落组成 |
5.3.2 土壤线虫群落数量 |
5.3.3 土壤线虫群落营养类群 |
5.3.4 土壤线虫群落生态指数 |
5.3.5 土壤线虫群落代谢足迹 |
5.3.6 土壤线虫群落与环境因子的关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 不同林龄人工柠条灌木林对土壤线虫数量、群落组成和结构的影响 |
5.4.2 不同林龄人工柠条灌木林对土壤线虫生态指数的影响 |
5.4.3 不同林龄人工柠条灌木林对土壤线虫代谢足迹的影响 |
5.4.4 人工柠条灌木林生态系统中土壤线虫群落的影响因素 |
5.5 小结 |
第六章 人工苜蓿草地生态系统土壤线虫群落特征和影响因素 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 研究区概况 |
6.2.2 样地选择 |
6.2.3 植被调查及分析 |
6.2.4 土壤样品采集及测定 |
6.2.5 土壤线虫分离鉴定和群落分析 |
6.2.6 数据分析及处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 土壤线虫群落组成 |
6.3.2 土壤线虫群落数量 |
6.3.3 土壤线虫群落营养类群 |
6.3.4 土壤线虫群落生态指数 |
6.3.5 土壤线虫群落代谢足迹 |
6.3.6 土壤线虫群落与环境因子的关系 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同种植年限人工苜蓿草地对土壤线虫数量、群落组成和结构的影响 |
6.4.2 不同种植年限人工苜蓿草地对土壤线虫生态指数的影响 |
6.4.3 不同种植年限人工苜蓿草地对土壤线虫代谢足迹的影响 |
6.4.4 人工苜蓿草地生态系统中土壤线虫群落的影响因素 |
6.5 小结 |
第七章 黄土高原不同植被生态系统土壤线虫群落的演变特征和驱动机制比较 |
7.1 引言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 研究区概况 |
7.2.2 植被调查及分析 |
7.2.3 土壤样品采集及测定 |
7.2.4 土壤线虫分离鉴定和群落分析 |
7.2.5 数据分析及处理 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 黄土高原典型植被生态系统中土壤线虫群落特征差异 |
7.3.2 黄土高原典型植被生态系统中土壤线虫演变规律差异 |
7.3.3 黄土高原典型植被生态系统土壤群落Net-work分析 |
7.3.4 黄土高原典型植被生态系统的线虫群落综合指数 |
7.3.5 黄土高原典型植被生态系统中土壤食物网能流分析 |
7.3.6 黄土高原植被恢复对土壤线虫群落的影响机制 |
7.4 讨论 |
7.4.1 黄土高原典型植被生态系统中土壤线虫群落特征差异 |
7.4.2 黄土高原典型植被生态系统中土壤线虫群落的演变规律差异 |
7.4.3 黄土高原典型植被生态系统中土壤线虫群落综合指数差异 |
7.4.4 黄土高原典型植被生态系统中土壤食物网能流差异 |
7.4.5 黄土高原典型植被生态系统中土壤线虫群落的驱动机制 |
7.5 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(4)不同工况下秸秆复合管水力性能及退化机理(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 文献综述 |
1.3.1 秸秆还田技术研究现状 |
1.3.2 秸秆的材料学特性 |
1.3.3 地下灌溉技术研究现状及进展 |
1.3.4 灌水器退化机理及诱发机制研究现状及进展 |
2 研究内容与方案 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
2.3 试验用地概况 |
2.4 供试材料与仪器设备 |
2.4.1 供试材料与工具 |
2.4.2 仪器设备 |
2.5 试验设计 |
2.5.1 田间灌水试验设计 |
2.5.2 秸秆复合管性能退化机理研究试验设计 |
2.6 测定项目 |
2.6.1 秸秆复合管田间灌水试验 |
2.6.2 秸秆复合管退化情况田间调查 |
2.7 试验数据分析与统计方法 |
3 地埋秸秆复合管水力性能初探 |
3.1 试验布置 |
3.2 秸秆复合管出流量 |
3.3 秸秆复合管入渗速率 |
3.4 秸秆复合管灌水均匀度 |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
4 秸秆复合管田间应用可行性及水力性能研究 |
4.1 试验布置 |
4.2 灌水量及入渗速率随时间变化关系 |
4.3 灌水量对地表湿润宽度及灌水均匀度的影响 |
4.4 土壤水分分布随时间变化规律 |
4.5 讨论 |
4.6 结论与建议 |
5 地埋秸秆复合管退化机理研究 |
5.1 试验安排 |
5.2 秸秆复合管管体的退化机理 |
5.2.1 评价指标定性描述 |
5.2.2 容重定量分析 |
5.2.3 秸秆复合管埋深 |
5.3 地埋秸秆复合管水力性能退化机理 |
5.3.1 通水时长和水量统计 |
5.3.2 通水次数对水力性能退化进程的影响 |
5.4 水力性能退化评估方程的建立 |
5.5 讨论 |
5.6 小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表学术论文及参加科研项目 |
(5)秸秆还田、种植结构及施肥措施对土壤氮磷的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 农业面源污染定义与危害 |
1.2 氮磷流失现状 |
1.2.1 氮素流失形式 |
1.2.2 磷素流失形式 |
1.3 非传统耕作模式减缓氮磷流失 |
1.3.1 传统耕作模式与非传统耕作模式 |
1.3.2 不同秸秆还田的影响 |
1.3.3 不同种植结构的影响 |
1.3.4 不同肥料配施的影响 |
1.4 研究目的、意义、内容 |
1.4.1 研究目的及意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 秸秆还田方式对土壤氮磷的影响 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 试验地概况 |
2.1.2 试验材料 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 试验指标测定方法 |
2.1.5 数据处理 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 秸秆还田处理对土壤含水率的影响 |
2.2.2 秸秆还田处理对土壤有机碳的影响 |
2.2.3 秸秆还田方式对土壤氮素的影响 |
2.2.4 秸秆还田方式对土壤磷素的影响 |
2.3 讨论 |
2.4 小结 |
第三章 不同种植结构对土壤氮磷的影响 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验设计 |
3.1.3 试验指标测定方法 |
3.1.4 数据处理 |
3.2 常规施肥不同种植结构对土壤氮磷流失的影响 |
3.2.1 常规施肥不同种植结构对土壤理化性质的影响 |
3.2.2 常规施肥不同种植结构对土壤酶活性的影响 |
3.3 常规施肥不同种植结构对作物的影响 |
3.3.1 常规施肥不同种植结构对作物农艺性状的影响 |
3.3.2 常规施肥不同种植结构对作物养分的影响 |
3.3.3 常规施肥不同种植结构对作物氮磷积累量的影响 |
3.4 常规施肥不同种植结构对地表径流的影响 |
3.4.1 常规施肥不同种植结构对地表径流量的影响 |
3.4.2 常规施肥不同种植结构对径流养分的影响 |
3.4.3 常规施肥不同种植结构对氮磷流失量的影响 |
3.5 讨论 |
3.5.1 常规施肥不同种植结构对土壤理化的影响 |
3.5.2 常规施肥不同种植结构对作物的影响 |
3.5.3 常规施肥不同种植结构对地表径流的影响 |
3.6 小结 |
第四章 缓释肥减量对土壤氮磷的影响 |
4.1 试验材料与方法 |
4.1.1 试验设计 |
4.1.2 试验指标测定方法 |
4.2 缓释肥减量对土壤的影响 |
4.2.1 缓释肥减量对土壤理化的影响 |
4.2.2 缓释肥减量对土壤酶活的影响 |
4.3 缓释肥减量对作物的影响 |
4.3.1 缓释肥减量对作物农艺性状的影响 |
4.3.2 缓释肥减量对作物氮磷的影响 |
4.3.3 缓释肥减量对作物养分累积量的影响 |
4.4 缓释肥减量对径流氮磷的影响 |
4.4.1 缓释肥减量对径流氮磷浓度的影响 |
4.4.2 缓释肥减量对氮磷养分流失总量的影响 |
4.5 讨论 |
4.5.1 缓释肥减量对土壤氮磷的影响 |
4.5.2 缓释肥减量对作物氮磷的影响 |
4.5.3 缓释肥减量对径流氮磷的影响 |
4.6 小结 |
第五章 秸秆还田、牧草种植及施肥措施对土壤氮磷影响综合评价 |
5.1 不同秸秆还田养分综合评价 |
5.2 不同种植结构不同施肥土壤综合评价 |
5.3 讨论 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究成果 |
(6)秸秆还田对黑土区坡耕地土壤生境的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 黑土农田生境研究概述 |
1.2.2 秸秆还田措施概述 |
1.2.3 秸秆还田影响农田土壤生境作用机制 |
1.3 存在问题 |
1.4 技术路线 |
1.5 研究内容 |
1.6 研究目的与意义 |
1.6.1 研究目的 |
1.6.2 研究意义 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 区域概况 |
2.1.2 研究站点概况 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 田间试验设计及安装 |
2.2.2 实施方案 |
2.2.3 指标测定 |
2.3 测试项目及方法 |
2.3.1 土壤理化性质测定 |
2.3.2 土壤微生物指标测定 |
2.4 数据分析方法及过程 |
第三章 黑土坡耕地土壤生境本底特征 |
3.1 结果与分析 |
3.1.1 黑土坡耕地土壤生境本底理化性质 |
3.1.2 土壤本底微生物特征 |
3.2 讨论 |
3.2.1 坡度对黑土坡耕地土壤本底特征的影响 |
3.2.2 作物种植对坡耕地土壤本底特征的影响 |
3.3 结论 |
第四章 秸秆还田对黑土坡耕地土壤生境的影响 |
4.1 结果与分析 |
4.1.1 秸秆还田对黑土坡耕地土壤理化性质的影响 |
4.1.2 秸秆还田对黑土坡耕地土壤养分的影响 |
4.1.3 秸秆还田对黑土坡耕地土壤微生物的影响 |
4.2 讨论 |
4.2.1 秸秆还田对黑土坡耕地土壤理化性质的影响 |
4.2.2 秸秆还田对黑土坡耕地土壤养分的影响 |
4.2.3 秸秆还田对黑土坡耕地土壤微生物的影响 |
4.3 结论 |
第五章 研究结论 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间公开发表论文及着作情况 |
(7)基于GIS的东北旱地土壤有机碳动态模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 土壤有机碳在全球气候变化中的作用 |
1.1.2 旱地土壤固碳的重要性 |
1.2 农业管理措施在固碳中的作用 |
1.2.1 耕作制度 |
1.2.2 秸秆还田 |
1.2.3 施肥 |
1.2.4 灌溉 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 土壤有机碳储量 |
1.3.2 CENTURY模型模拟土壤有机碳研究进展 |
1.3.3 土壤固碳研究方法 |
1.4 研究内容与技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 自然概况 |
2.1.2 长期土壤肥力监测点 |
2.1.3 土类与作物 |
2.2 数据获取 |
2.3 CENTURY子模型 |
2.3.1 土壤有机质含量计算模型 |
2.3.2 植物生产力计算模型 |
2.3.3 土壤温湿度计算模型 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 旱地土壤图斑数据库 |
2.4.2 模型初始化与参数化 |
2.4.3 模型验证 |
2.5 农田管理措施情景的设置 |
2.6 土壤有机碳及固碳潜力的计算方法 |
2.7 数据处理与统计分析 |
3 点位尺度旱地土壤有机碳演变模拟与验证 |
3.1 旱地土壤肥力监测点土壤有机碳模拟 |
3.2 旱地土壤肥力监测点土壤有机碳模拟结果验证 |
4 东北地区旱地土壤有机碳演变模拟 |
4.1 基于图斑的模拟结果统计 |
4.2 基于图斑的土壤有机碳变化规律 |
4.3 模型模拟结果的区域验证 |
4.4 土壤有机碳密度与储量的演变规律 |
4.5 东北土壤有机碳演变的空间分布特征 |
5 不同省份土壤有机碳演变规律及土类差异 |
5.1 不同省份土壤有机碳演变规律 |
5.2 不同省份土壤有机碳密度空间分布特征 |
5.3 东北地区旱地土壤有机碳演变的土类差异 |
5.4 不确定性分析 |
6 不同农业管理措施下土壤固碳潜力模拟 |
6.1 农业管理措施下旱地土壤有机碳演变 |
6.2 秸秆还田措施下土壤固碳潜力与速率 |
6.3 秸秆还田措施下土壤固碳速率的空间分布 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介读研期间主要科研成果 |
(8)石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
前言 |
第一章 研究现状 |
第一节 “五水”赋存转化与混农林业 |
第二节 喀斯特石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业 |
第三节 “五水”赋存转化与混农林业研究现状与展望 |
第四节 国内外拟解决的关键科技问题与展望 |
第二章 研究设计 |
第一节 研究目标与内容 |
第二节 技术路线与研究方法 |
第三节 研究区选择与代表性 |
第四节 实验方案与资料数据可信度分析 |
第三章 “五水”赋存转化与混农林业高效利用 |
第一节 大气水赋存转化特征 |
一 研究区降水时空分布特征 |
二 可利用降水分布特征 |
三 相关性分析 |
第二节 地表水赋存转化与混农林高效利用 |
一 侵蚀性降雨量与产流关系 |
二 雨强与产流的关系 |
三 混农林系统地表产流阻控效益 |
第三节 土壤水赋存转化与混农林高效利用 |
一 混农林土壤水赋存特征 |
二 混农林地土壤水蒸发 |
第四节 生物水赋存转化与混农林高效利用 |
一 混农林蒸腾特征 |
二 混农林地冠层截留量 |
第五节 “五水”赋存转化与混农林高效利用 |
一 混农林地“五水”赋存转化特征 |
二 混农林“五水”赋存转化数学模型构建与验证 |
三 基于“五水”赋存转化机理的混农林地水资源高效利用 |
第四章 混农林地水资源高效利用策略 |
第一节 混农林地农艺措施高效利用水资源 |
一 混农林地农艺措施下的土壤水分赋存特征 |
二 混农林地农艺措施的土壤水资源转化特征 |
三 基于“五水”赋存转化的混农林农艺节水策略 |
第二节 工程节水措施与混农林高效利用水资源策略 |
一 工程节水措施及混农林土壤水分赋存特征 |
二 工程节水策略对混农林地水资源转化的影响 |
三 基于“五水”赋存转化的工程节水策略 |
第五章 基于“五水”赋存转化的混农林业高效利用模式构建及技术 |
第一节 模式构建 |
一 模式构建的理论依据 |
二 模式构建的边界条件 |
三 模式构成的技术体系 |
四 模式的结构与功能特性 |
五 结构与功能的对比分析 |
第二节 技术研发与集成 |
一 现有成熟技术应用 |
二 共性关键技术研发 |
三 不同等级石漠化地区技术优化与集成 |
第六章 “五水”赋存转化与混农林业高效利用模式应用及推广 |
第一节 模式应用示范与验证 |
一 示范点选择与代表性论证 |
二 示范点建设目标与建设内容 |
三 混农林水资源高效利用现状评价与措施布局 |
四 混农林水资源高效利用规划设计与应用示范过程 |
五 混农林水资源高效利用模式应用示范成效与验证分析 |
第二节 模式优化调整方案与推广 |
一 模式存在的问题与优化调整 |
二 模式推广适宜性分析 |
三 模式推广应用范围分析 |
第七章 结论与讨论 |
第一节 主要结论 |
第二节 创新点 |
第三节 讨论与展望 |
参考文献 |
附录一 土壤物理属性数据(g) |
附录二 作物蒸腾速率监测(g/g/h) |
附录三 地表产流数据 |
附录四 土壤蒸发速率监测(mm/d) |
附录五 气象数据统计 |
附录六 植被截留数据(mm) |
攻读学位期间科研成果 |
一、参与的科研项目 |
二、发表的论文 |
三、获得奖励 |
致谢 |
(9)小麦秸秆及其生物炭对山东烟区植烟潮褐土的改良效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤质量关键指标 |
1.2.2 秸秆还田对土壤质量的影响 |
1.2.3 秸秆还田对烤烟产质量的影响 |
1.2.4 秸秆还田应用推广的局限性 |
1.2.5 生物炭的基本性质及推广应用潜力 |
1.2.6 生物炭对土壤质量的影响 |
1.2.7 生物炭对烤烟产质量的影响 |
1.3 本研究切入点 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品采集与测定 |
2.3.1 土壤物理性状及土壤团聚体分布的测定 |
2.3.2 土壤化学特性的检测 |
2.3.3 土壤有机碳组分的测定 |
2.3.4 土壤酶活性及细菌群落的测定 |
2.3.5 烟株农艺性状、经济性状及烟叶品质的测定 |
2.3.6 土壤质量得分计算 |
2.4 数据处理 |
第三章 秸秆及秸秆生物炭对土壤物理特性的影响 |
3.1 秸秆及秸秆生物炭对土壤容重和田间持水量的影响 |
3.1.1 秸秆及秸秆生物炭施用对土壤容重的影响 |
3.1.2 秸秆及秸秆生物炭施用对烟田土壤田间持水量的影响 |
3.2 秸秆及秸秆生物炭对土壤团聚体分布及稳定性的影响 |
3.2.1 秸秆及秸秆生物炭对水稳性团聚体分布特征的影响 |
3.2.2 秸秆及秸秆生物炭对水稳性团聚体的稳定性的影响 |
3.2.3 水稳性团聚体比例与MWD、GMD、R_(0.25)和D的相关性分析 |
3.3 讨论 |
3.3.1 秸秆及秸秆生物炭施用对土壤容重的影响 |
3.3.2 秸秆及秸秆生物炭施用对土壤团聚体分布和稳定性的影响 |
3.4 小结 |
第四章 秸秆及秸秆生物炭对土壤有机碳组分、化学特性的影响 |
4.1 土壤总有机碳、全氮、养分含量的动态变化 |
4.1.1 秸秆及秸秆生物炭施用后土壤总有机碳的变化 |
4.1.2 秸秆及秸秆生物炭施用后土壤全氮的动态变化 |
4.1.3 秸秆及秸秆生物炭施用后土壤有效养分、pH和CEC的动态变化 |
4.2 秸秆及秸秆生物炭对土壤活性有机碳组分的影响 |
4.2.1 秸秆及秸秆生物炭施用后土壤活性有机碳组分含量的动态变化 |
4.2.2 秸秆及秸秆生物炭施用对有机碳活性组分/总有机碳的影响 |
4.2.3 有机碳组分间的相关性 |
4.2.4 秸秆及秸秆生物炭施用后土壤碳库管理指数的动态变化 |
4.2.5 土壤碳库组分与土壤理化指标的相关性 |
4.3 讨论 |
4.3.1 秸秆及秸秆生物炭施用对烟田土壤主要养分因子的影响 |
4.3.2 秸秆及秸秆生物炭施用对烟田土壤有机碳组分的影响 |
4.3.3 秸秆及秸秆生物炭施用对烟田土壤碳库管理指数的影响 |
4.4 小结 |
第五章 秸秆及秸秆生物炭对土壤细菌群落、酶活性的影响 |
5.1 秸秆及秸秆生物炭施用对土壤酶活性的影响 |
5.2 细菌物种组成分析 |
5.2.1 土壤细菌的物种Venn图分析 |
5.2.2 土壤细菌的α多样性分析 |
5.2.3 土壤酶活性、微生物多样性与土壤有机碳组分的相关性分析 |
5.2.4 土壤细菌的群落结构分析 |
5.3 土壤细菌的群落组成分析 |
5.3.1 主成分PCoA分析 |
5.3.2 UPGMA聚类分析 |
5.4 影响植烟土壤细菌群落的因子分析 |
5.5 讨论 |
5.5.1 秸秆和秸秆生物炭施用对土壤酶活性的影响 |
5.5.2 秸秆和秸秆生物炭施用对土壤细菌多样性的影响 |
5.6 小结 |
第六章 秸秆及秸秆生物炭对烤烟生长发育和烟叶产质量的影响 |
6.1 秸秆及秸秆生物炭施用对烤烟生长发育的影响 |
6.1.1 秸秆及秸秆生物炭施用对烤烟农艺性状的影响 |
6.1.2 秸秆及秸秆生物炭施用对烤烟抗病性的影响 |
6.1.3 秸秆及秸秆生物炭施用对烤烟经济性状的影响 |
6.2 秸秆及秸秆生物炭施用对烤烟品质的影响 |
6.2.1 秸秆及秸秆生物炭施用对烤烟外观质量的影响 |
6.2.2 秸秆及秸秆生物炭施用对烤烟内在化学成分的影响 |
6.3 讨论 |
6.3.1 施用秸秆及秸秆生物炭对烤烟生长发育及烟叶产量的影响 |
6.3.2 施用秸秆及秸秆生物炭对烤烟品质的影响 |
6.4 小结 |
第七章 秸秆及秸秆生物炭对烟田土壤质量的综合评价 |
7.1 指标的选取 |
7.2 主成分分析过程 |
7.3 讨论 |
7.3.1 土壤碳库管理指数与烟叶产量的关系 |
7.3.2 土壤质量综合评分与烟叶产量的关系 |
7.4 小结 |
第八章 全文结论及展望 |
8.1 全文结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(10)秸秆和生物炭对退化黑土有机碳库和细菌群落的影响机制(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 引言 |
1.1 研究目的与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 土壤退化的研究现状与进展 |
1.2.1 土壤退化概念 |
1.2.2 世界土壤退化现状 |
1.2.3 我国土壤退化现状 |
1.2.4 东北黑土区土壤退化现状 |
1.3 土壤有机碳库的研究现状与进展 |
1.3.1 土壤碳库的研究现状 |
1.3.2 土壤有机碳库组分与分类 |
1.4 秸秆和生物炭修复退化土壤的研究现状 |
1.4.1 秸秆和生物炭的应用现状 |
1.4.2 秸秆和生物炭对土壤理化性质的影响 |
1.4.3 秸秆和生物炭对土壤有机碳库的影响 |
1.4.4 秸秆和生物炭对土壤微生物群落的影响 |
1.5 土壤微生物群落的研究方法与统计模型 |
1.5.1 土壤微生物群落的研究方法 |
1.5.2 数量生态学统计模型 |
1.6 研究内容与技术路线 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
1.7 创新点 |
2 材料和方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 试验土壤 |
2.1.2 秸秆和生物炭 |
2.2 试验设计 |
2.3 试验方法 |
2.3.1 有机碳库组分测定方法 |
2.3.2 土壤基础理化指标的测定 |
2.3.3 细菌16S r RNA实时荧光定量PCR与 Illumina Miseq高通量测序 |
2.3.4 测序数据统计分析 |
2.3.5 土壤矿化量的测定方法 |
2.3.6 基础数据统计分析 |
3 结果与分析 |
3.1 秸秆和生物炭对退化土壤有机碳库组分的影响 |
3.1.1 秸秆和生物炭对退化土壤总有机碳的影响 |
3.1.2 秸秆和生物炭对退化土壤活性有机碳库的影响 |
3.1.3 秸秆和生物炭对退化土壤惰性有机碳库的影响 |
3.1.4 秸秆和生物炭对退化土壤有机碳库管理指数的影响 |
3.1.5 退化土壤有机碳库组分相关性分析 |
3.1.6 退化土壤有机碳库组分对总有机碳逐步回归分析 |
3.2 秸秆和生物炭对退化土壤矿化和CO_2排放的影响 |
3.2.1 秸秆和生物炭对退化土壤CO_2释放速率的影响 |
3.2.2 秸秆和生物炭对退化土壤CO_2累积量的影响 |
3.2.3 秸秆和生物炭在退化土壤中的矿化率 |
3.3 秸秆和生物炭对退化土壤理化性状的影响 |
3.3.1 秸秆和生物炭对退化土壤全氮全磷全钾的影响 |
3.3.2 秸秆和生物炭对退化土壤速效氮速效磷速效钾的影响 |
3.3.3 秸秆和生物炭对退化土壤酸碱度和容重的影响 |
3.3.4 秸秆和生物炭对大豆生长状况和产量的影响 |
3.4 秸秆和生物炭对退化土壤细菌群落的影响 |
3.4.1 两种退化土壤细菌高通量测序和单元聚类分析 |
3.4.2 秸秆和生物炭对退化土壤细菌群落相似关系分析 |
3.4.3 秸秆和生物炭对退化土壤细菌丰度的影响 |
3.4.4 秸秆和生物炭对退化土壤细菌相对丰度的影响 |
3.4.5 秸秆和生物炭对退化土壤细菌群落多样性的影响 |
3.4.6 土壤有机碳库组分和理化性质与土壤细菌群落的关系 |
4 讨论 |
4.1 秸秆与生物炭对退化土壤有机碳库组分的影响 |
4.1.1 秸秆和生物炭对退化土壤总有机碳的影响 |
4.1.2 秸秆和生物炭对退化土壤活性有机碳库的影响 |
4.1.3 秸秆和生物炭对退化土壤惰性有机碳库的影响 |
4.1.4 秸秆和生物炭对退化土壤有机碳库管理指数的影响 |
4.1.5 退化土壤有机碳库组分相关性分析 |
4.1.6 退化土壤有机碳库组分对总有机碳逐步回归分析 |
4.2 秸秆和生物炭对退化土壤有机碳矿化的影响 |
4.3 秸秆和生物炭对退化土壤理化性状的影响 |
4.3.1 秸秆和生物炭对退化土壤理化性状的影响 |
4.3.2 秸秆和生物炭对大豆生长性状的影响 |
4.4 秸秆和生物炭对退化土壤细菌群落的影响 |
4.4.1 两种退化土壤细菌高通量测序和单元聚类分析 |
4.4.2 秸秆和生物炭对退化土壤细菌群落相似关系分析 |
4.4.3 秸秆和生物炭对退化土壤细菌丰度的影响 |
4.4.4 秸秆和生物炭对退化土壤细菌相对丰度的影响 |
4.4.5 秸秆和生物炭对退化土壤细菌群落多样性的影响 |
4.4.6 土壤有机碳库组分和理化性质与土壤细菌群落的关系 |
5 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
四、秸秆还田对西藏中部退化农田土壤的影响(论文参考文献)
- [1]华北潮土土壤质量演变及不同土地利用方式下的质量评价[D]. 徐用兵. 中国农业科学院, 2021
- [2]东北低山丘陵区土壤侵蚀格局及其对土地利用变化的响应研究[D]. 祝元丽. 吉林大学, 2021(01)
- [3]黄土高原典型植被生态系统土壤线虫群落的演变特征及驱动机制[D]. 霍娜. 西北农林科技大学, 2021
- [4]不同工况下秸秆复合管水力性能及退化机理[D]. 楚运旺. 华北水利水电大学, 2021
- [5]秸秆还田、种植结构及施肥措施对土壤氮磷的影响[D]. 陈昊. 安徽大学, 2021
- [6]秸秆还田对黑土区坡耕地土壤生境的影响[D]. 程月. 东北师范大学, 2021(12)
- [7]基于GIS的东北旱地土壤有机碳动态模拟研究[D]. 张凤. 安徽理工大学, 2020(04)
- [8]石漠化环境“五水”赋存转化与混农林业高效利用模式[D]. 吴清林. 贵州师范大学, 2020
- [9]小麦秸秆及其生物炭对山东烟区植烟潮褐土的改良效应研究[D]. 王毅. 中国农业科学院, 2020(01)
- [10]秸秆和生物炭对退化黑土有机碳库和细菌群落的影响机制[D]. 赵承森. 东北农业大学, 2020(04)