一、紫色土有机—无机复合体与土壤肥力的关系(论文文献综述)
陈红[1](2021)在《高寒草地灌丛化对土壤团聚体稳定性及其胶结物质的影响》文中研究表明灌丛化是全球草地生态系统中重要的生态现象,也是影响草地土壤碳库储量的重要过程。灌丛化通过改变生境异质性、物种组成、地上生物量和有机碳含量,影响生态系统的结构和功能,进而影响区域碳循环。近年来,青藏高原高寒草地灌丛化现象日益严重。团聚体作为有机碳的储存单元,其稳定性直接影响着有机碳的固存。本研究以青藏高原东缘4种典型灌丛:高山绣线菊(Spiraea alpina)、窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)、小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、金露梅(Potentilla fruticosa)生长的草地和1块无灌丛生长的草地为研究对象,采用经典的Cambardella和Elliott湿筛法和沉降虹吸法分离提取团聚体,并用>0.25 mm团聚体含量(R0.25)、平均重量直径(MWD)和分形维数(D)评估团聚体稳定性,测定了团聚体有机胶结物质(团聚有机碳)、无机胶结物质(铁铝氧化物)和有机无机复合体(钙键结合和铁铝键结合的有机碳)的含量,探明影响团聚体稳定性的主要贡献因子。得到如下结果:1)灌丛化影响了pH和土壤质地。灌丛化显着增加了除金露梅样地外其他灌丛样地的pH(P<0.05);主要显着增加了小叶锦鸡儿样地中砂粒的含量,显着降低了其粉粒和黏粒的含量(P<0.05)。灌丛化对有机碳(SOC)、全氮(TN)和土壤容重(BD)影响均不显着(P>0.05)。2)灌丛化主要改变了各胶结物质的含量分布及氧化铁的活化度。对有机胶结物质的影响表现为:降低了窄叶鲜卑花样地中<0.053 mm微团聚体有机碳的含量,增加了小叶锦鸡儿样地<0.053 mm微团聚体有机碳的含量(P<0.05)。对无机胶结物质及有机无机复合体的影响表现为:主要显着增加了各样地(小叶锦鸡儿样地除外)络合态铁(Fep)的含量,降低了其他形态铁铝氧化物的含量(P<0.05);对小叶锦鸡儿样地中0.25~0.053 mm粒径中各铁铝氧化物、铁铝结合态有机碳(Fe/Al-SOC)钙结合态有机碳(Ca-SOC)的含量降低比例最高,并显着降低了窄叶鲜卑花样地各粒径团聚体中Fe/Al-SOC的含量(P<0.05)。灌丛化显着降低了小叶锦鸡儿样地中>2 mm、2~0.25 mm、0.25~0.053 mm粒径氧化铁的活化度(P<0.05)。3)灌丛化改变了草地土壤团聚体组成及其稳定性。灌丛化显着增加了小叶锦鸡儿样地0.25~0.053 mm微团聚体的含量,显着降低了2~0.25 mm和<0.002mm粒径团聚体的含量(P<0.05)。通过R0.25、MWD和D值结果表明:灌丛化后显着降低了小叶锦鸡儿样地团聚体稳定性(P<0.05),对其他灌丛样地没有显着影响(P>0.05)。4)通过土壤理化性质与团聚体稳定性指标的RDA分析结果表明:粉粒和土壤有机碳是对团聚体稳定性起主要作用的理化因子。5)>2 mm、2~0.25 mm、0.25~0.053 mm粒径氧化铁的活化度,与团聚体稳定性指标呈显着或极显着正相关关系。灌丛斑块与草地斑块土壤团聚体胶结物质与稳定性的BRT结果表明,高山绣线菊样地中,对团聚体稳定性起主要作用的是Fep、无定形态铁铝(Feo、Alo);草地和其它3种灌丛样地中对团聚体稳定性起主要作用的是团聚体有机碳(SAOC)和游离态铁(Fed)。6)综上,团聚体的稳定是各种胶结物质共同起作用的结果,灌丛化后主要降低了小叶锦鸡儿样地粉粒和黏粒的含量、2~0.25 mm大团聚体和<0.002 mm团聚体的含量、胶结物质的含量(除SAOC外)和氧化铁的活化度,进而降低了团聚体的稳定性,这可能不利于其有机碳的固存。
邓明位,张思佳,朱波,李梦,蒲玉琳[2](2021)在《猪厩肥和秸秆还田对紫色土有机碳组分及稳定性的影响》文中进行了进一步梳理【目的】明晰有机肥和秸秆还田调控紫色土有机碳组分的效应,揭示有机肥和秸秆还田增强土壤固碳的机制。【方法】以川中石灰性紫色土为对象,采用田间试验和室内分析研究不同施肥处理对土壤有机碳组分及稳定性的影响,施肥处理包括不施肥(CK)、NPK化肥配施(NPK)、单施猪厩肥(OM)、猪厩肥配施NPK化肥(OMNPK)和秸秆还田配施NPK化肥(CRNPK)。【结果】各施肥处理下土壤4个有机碳组分的含量表现为高氧化活性有机碳组分(F1)>稳定有机碳组分(F4)、中氧化活性有机碳组分(F2)>低氧化有机碳组分(F3),F1组分为氧化有机碳的优势组分,占总有机碳(TOC)含量的60.18%~74.08%。与CK相比,NPK、OMNPK仅分别显着增加F3和F1组分含量,F1、F2、F3和F4组分在OM处理下分别显着提高51.87%、112.50%、440.00%和102.17%,在CRNPK处理下F1~F4组分分别显着提高79.80%、103.13%、300.00%和94.57%。稳定性较高的氧化有机碳组分(F3+F4)占TOC比例在不同施肥处理间的增幅大小顺序为OM>NPK、CRNPK>OMNPK;OM的有机碳的活性系数较CK显着降低8.46%,稳定系数比CK显着提高55.75%。土壤有机碳各组分与TOC呈极显着正相关,F1还与氮、磷存在极显着正相关。【结论】秸秆还田配施氮磷钾化肥能在显着提升高活性有机碳含量的同时增加稳定性有机碳的占比,是一种能协调有机碳矿化与固持,增加有机碳固存的优选农田管理措施。高氧化活性有机碳对土壤质量变化最为敏感,更适合作为指示环境条件变化对土壤质量影响的诊断指标。
闫伸[3](2020)在《生物炭对土壤碳氮循环及烟叶中性致香物质影响机制研究》文中研究表明江西是我国优质烟叶重要产区,主要植烟土壤为水稻土和紫色土,所产烟叶质量焦甜香突出、醇甜香明显,深受工业企业喜爱。但近年来由于大农业追求高产,化肥施用过度,引起植烟土壤质量退化、烟叶品质下降、香气量减弱等突出问题。因此,在此背景下,改良植烟土壤、提升烟叶香气量是提高江西烟叶质量的重要途径。生物炭是近年来研究的重要材料,据研究报道,土壤中施入生物炭能改善土壤理化性质、提高烟叶质量,但研究内容较为零碎,缺乏深入系统研究,且对江西的主要植烟土壤未做研究。本研究以江西水稻土和紫色土为研究对象,以生物炭为调节手段,从土壤-微生物-烟草中性致香物质三位一体的系统层面研究了生物炭对三者的影响,主要研究结果如下:1.土壤碳、氮组分是江西植烟土壤的重要生态指标,与烟叶中性致香物质含量关系密切。对江西175个典型植烟土壤样本(水稻土 100个,紫色土 75个)理化性状及对应土壤栽培的烟叶中性致香物质含量进行分析,结果显示:施用生物炭,水稻土上、中部烟叶中性致香物质含量分别提高了 14.76%和12.02%;紫色土上、中部烟叶中性致香物质含量分别提高了 23.18%和20.74%;对土壤理化性状主成分分析显示,土壤碳、氮环境及碳库活度是江西植烟土壤的重要生态指标,与烟叶中性致香物质含量呈显着正相关。2.施用生物炭增加了土壤碳库含量、提高了土壤碳库管理指数。在大田条件下分析了生物炭不同用量(0 kg/hm2、5400 kg/hm2、7200 kg/hm2和10800 kg/hm2)及连续2年施用生物炭(7200 kg/hm2)对水稻土和紫色土土壤碳循环的影响。结果显示:生物炭的施用对烟草根际土壤、0-20 cm和20-40 cm 土层土壤碳库均有一定补充,尤其促进了土壤水溶性碳(DOC)和易氧化态碳(EOC)等土壤活性有机碳含量;生物炭的施用提高了土壤碳库管理指数,有利于土壤培肥;生物炭用量试验表明,生物炭对两种土壤微生物量碳(MBC)影响不同,中高剂量更有利于水稻土 MBC含量的提升,但较高剂量生物炭反而降低紫色土MBC含量;连续施用生物炭试验结果显示对土壤碳库补充效果好于仅施用一年,但连续施用生物炭进一步促进了土壤CO2排放,加速了土壤碳库矿化。3.施用生物炭有利于补充土壤氮库、减少了土壤N2O排放,有利于土壤中氮循环相关微生物的生长。在大田条件下分析了生物炭不同用量(0 kg/hm2、5400 kg/hm2、7200 kg/hm2和10800 kg/hm2)及连续2年施用生物炭(7200 kg/hm2)对水稻土和紫色土土壤氮循环的影响。结果显示:生物炭的施用对烟草根际土壤、0-20 cm和20-40 cm 土层土壤氮库的补充产生有利影响,但生物炭降低了紫色土铵态氮含量;生物炭的施用促进了土壤MBN/IN的提高,增加了氮素的生物固持;生物炭的施用改善了参与N循环相关细菌丰度,特别是反硝化细菌丰度;生物炭的施用减少了土壤N2O的排放。4.施用生物炭增加了土壤微生物的丰富度和多样性,改变了土壤微生物群落结构,有利于植物根际促生菌(PGPR)的生长。通过盆栽试验研究了生物炭及生物炭肥料对水稻土和紫色土微生物种群丰度和群落结构的影响。结果显示:添加生物炭及生物炭肥料增加了水稻土及紫色土中微生物量,提高了土壤微生物丰富度和多样性,有效改善了土壤微生物群落结构;生物炭还显着提升了土壤植物根际促生菌(PGPR)丰度,如促进了芽孢杆菌属(Bacillus),假单胞菌属(Pseudomonas)及鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等微生物丰度的提高。5.施用生物炭增加了烟叶中性致香物质含量。通过大田和盆栽试验,研究了生物炭对烟叶中性致香物质含量的影响。结果显示:生物炭能够改善水稻土和紫色土烟叶香气成分含量,其中较高剂量生物炭更有利于水稻土中性致香物质含量的提高,但在紫色土中较低用量生物炭则更有利于烟叶品质的提升;生物炭的输入提升了烟叶质体色素(叶绿素和类胡萝卜素)含量,并增加了烟叶中此类致香物质成分;生物炭输入导致了烟叶光合过程差异基因富集,这可能是烟叶质体色素含量提升的原因。6.初步明确了生物炭影响烟叶致香物质含量的作用机制。通过盆栽试验,从土壤-微生物-烟草三位一体的系统层面研究了生物炭对三者的影响。结果显示:生物炭的施用影响了土壤碳、氮环境及微生物丰度,这些因素的改变均能够影响烟叶的中性致香物质含量;通过建立偏最小二乘模型,发现施用生物炭引起烟叶致香物质含量提升的主要原因是土壤微生物的改变;土壤碳、氮环境的改变直接影响了土壤微生物生长,进而间接影响烟叶致香物质含量;在水稻土中,影响香气物质的主要微生物为伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、新鞘脂菌属(Novosphingobium)、芽孢杆菌属(Bacillus)、甲壳菌科(Chitinophagaceae)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、酸杆菌科(Acidobacteriaceae)、黄杆菌属(Flavobacterium)和酸杆菌门(Acidobacteria),而紫色土为鞘脂菌属(Sphingobium)、半角藻属(Haliangium)、根瘤菌科(Rhizobiaceae)、丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和红螺菌目(Rhodospirillales)等。
龙思帆[4](2019)在《生物炭对紫色土有机碳组分变化及其稳定性的影响》文中指出紫色土是我国重要的耕地资源,其土壤有机质含量低,氮素缺乏,土壤颗粒粗,保水保肥性能差。生物炭在改善土壤理化性质、减少温室气体排放等方面具有较大潜力,其固碳减排效应因土壤性质和生物质炭特性差异而不同,且对土壤碳库稳定性的影响尚存争议。因此,本文选择2种类型紫色土(酸性紫色土,石灰性紫色土)、3种生物炭材料(玉米秸秆生物炭JB、紫茎泽兰生物炭ZB、鸡蛋壳生物炭EB),开展室内培养试验,重点探索生物炭对紫色土有机碳矿化特征、土壤腐殖质组分结构特征及其对稳定态黑碳组分结构特征的影响。主要研究结果如下:(1)生物质来源不同,生物炭材料理化特性差异较大。紫茎泽兰、玉米秸秆生物炭的比表面积分别是EB的1.6倍、5.16倍;总孔体积分别是EB的48.06倍、163.03倍。EB生物炭产率显着高于JB、ZB。JB和ZB的H、C含量分别是EB的3.56-5.4倍、4.49-5.2倍,但稳定态碳占比以EB较高,分别是JB、ZB的1.57倍、1.43倍。JB阳离子交换量最大,分别是ZB、EB的1.33倍、2.84倍。(2)生物炭施入对土壤总有机碳含量有提升效应,且随着培养时间延长,其增幅呈下降趋势。在培养0-90天内,JB、ZB相比CK可提高酸性紫色土总有机碳1.13-1.34倍、1.06-1.27倍,可提高石灰性紫色土总有机碳1.72-2.05倍、1.61-1.92倍,均达显着水平,而EB对紫色土有机碳提高效应不显着。从土壤有机碳矿化角度看,施入生物炭,紫色土有机碳矿化速率总体呈下降趋势,且在培养初期(1-3d)呈现急剧下降;在酸性紫色土中,生物炭处理加速土壤有机碳矿化,呼吸强度大,激发效应为正,不利于碳的固定,而在石灰性紫色土中,则表现为负激发效应,有利于碳的固持。在培养中期(5-15d)总体呈现矿化速率加快的趋势,土壤激发效应以正为主。在培养后期(30-90d),土壤有机碳矿化速率下降并趋于稳定,呼吸强度平缓,以正激发效应为主。(3)生物炭施入对土壤腐殖质碳含量有提升效应,且随着培养时间延长,其增幅呈先上升后下降趋势。在培养0-90天内,JB相比CK可分别提高酸性紫色土腐殖质碳、富里酸、胡敏酸、胡敏素组分碳含量1.10-1.38倍、0.77-1.19倍、0.94-1.79倍、1.34-1.59倍,ZB相比CK可分别提高酸性紫色土腐殖质碳、富里酸、胡敏酸、胡敏素组分碳含量0.85-1.09倍、0.57-0.86倍、0.53-0.57倍、1.07-1.36倍。JB、ZB处理对石灰性紫色土腐殖质组分碳含量的提高效应更大。EB相比CK对土壤腐殖质组分含量也有提高效应,但未达显着水平。(4)随着培养时间的延长,土壤HA/(FA+HA)比值(PQ)表现出先降低而后升高的趋势。培养结束相比培养初期PQ值均有提升。生物炭处理下HA色调系数均为Rp型。JB、ZB的施入能提高胡敏酸的色调系数,EB的施入降低胡敏酸的色调系数。这说明JB、ZB使胡敏酸组成变得简单化,更有利于胡敏酸的积累和土壤腐殖质品质的提高,而EB使土壤的胡敏酸分子结构复杂化。(5)采用0.45微米滤膜包裹生物炭材料,评价生物炭对土壤黑碳的稳定性的影响。3种生物炭用滤膜包裹埋入土壤,土壤黑碳含量呈随着培养时间延长,先下降后上升的趋势。黑碳增量随着培养天数延长呈缓慢上升趋势。培养90天后,JB、ZB、EB相比CK在酸性紫色土中黑碳含量分别提高了25.56%、21.30%、8.92%,在石灰性紫色土中分别提高了22.56%、21.38%、11.48%,均达显着水平。总体来看,生物炭施入能提高土壤总有机碳含量,但在酸性紫色土中以正激发效应显着,表现在呼吸强度变强,土壤矿化速率高于对照,激发效应PE值为正,不利于土壤碳库的固定。生物炭施入石灰性紫色土,在培养前期(1-5d)抑制了土壤呼吸强度、土壤矿化速率低于对照,产生负激发效应,有利于碳库的固定,但在培养中后期(7-90d)土壤呼吸加强,土壤矿化速率高于对照,以正激发效应为主,不利于土壤有机碳的固定。生物炭施入能提高土壤腐殖组分碳含量。腐殖质愈发稳定,表现在胡敏酸所占比例上升,提高了腐殖化程度,色调系数提高,腐殖质结构趋于简单化,更利于腐殖质的更新与活化。将生物炭用滤膜包裹埋入土壤,土壤黑碳含量随着培养时间的延长呈现先下降后上升的趋势,黑碳增量变大,有利于土壤中有机碳的积累,对提高紫色土肥力和固碳能力有促进作用,但不同类型生物炭,其增幅效应差异较大,且在不同类型紫色土中其黑碳增幅也存在一定差异。
丁俊博[5](2019)在《不同耕作方式对黑土有机无机复合体及有机碳分布特征的影响》文中认为为了探讨不同优化集成耕作模式对北方旱作农区土壤有机无机复合体及有机碳分布特征的影响的影响。在吉林省中部地区开展耕作模式的田间对比试验,采用胶散分组法测定土壤有机无机复合体、通过TOC测定有机碳,以连续两年传统耕作(T4)为对照,研究优化集成3种耕作方式(T1、T2、T3)对有机无机复合体对土壤有机无机复合体组成以及土壤性质的关系。研究结果如下:1、吉林省中部黑土区有机无机复合体组成在表土层、稳定层、犁底层、过渡层、心土层中复合体含量均呈现G1>G0>G2,G0含量根据土壤剖面深度深度下降依次是153.24g/kg、159.5 g/kg、161.56 g/kg、178.33 g/kg、175.9 g/kg,G1含量依次是,312.75 g/kg、312.7g/kg、300.75 g/kg、262.75 g/kg、268.52 g/kg。G2含量依次是8.75 g/kg、7.66 g/kg、5.52 g/kg、4.22 g/kg、2.26 g/kg,三组复合体在表土层、稳定层总重均未超过土重的一半,平均为470.81g/kg。2、通过采用连年深耕、连年传统耕作、深耕与传统耕作交替的四种耕作方式进行土壤耕作,分析实验数据发现深翻相较传统耕作会导致土壤表土层、稳定层有机无机复合体各组分中水散性复合体G0含量升高、水稳性复合体G1、G2的降低,但在犁底层、过渡层、心土层影响较小。第一年在表土层、稳定层G0提高了5.78%,G1、G2分别降低0.88%、5.85%;0.83%、6.24%。综合两年实验效果提升效果顺序依次为T2>T1>T4>T3。3、吉林省中部黑土的有机无机复合体中,各组复合体中有机碳含量在表土层、稳定层、犁底层、过渡层、心土层中均呈现G2>G1>G0。各土层G0、G1、G2复合体中有机碳含量分别为27.8 g/kg、63.48 g/kg、88.9 g/kg;27.65 g/kg、57.4 g/kg、70.25 g/kg;27.8 g/kg、53.2 g/kg、78.2 g/kg;21.3 g/kg、31.95 g/kg、55.3 g/kg;9.79 g/kg、16.93 g/kg、14.5 g/kg。各土层有机碳贡献率分别为27.76%、61.41%、3.29g/kg;21.63%、70.38%、1.87%;25.21%、61.95%、1.94%;31.16%、64.54%、1.08%;41.55%、57%、0.48%。4、不同的耕作方式对土壤有机无机复合体中有机碳的分布的,在表土层、稳定层有明显的影响,但在犁底层、过渡层、心土层影响较小。第一年在表土层、稳定层,深翻相较传统播种有明显降低有机碳含量,G0、G1、G2分别减少了7.89%、5.09%、8.02%;但有机碳贡献率成相反的规律,由于深翻将秸秆还田土壤有机质含量增加,导致复合体有机碳贡献率有所降低。综合两年实验效果提升效果顺序依次为T2>T1>T4>T3。3、T2相较其他处理增加土壤中速效养分的含量,提高土壤中有机质含量,明显降低土壤特征微团聚体的比例,但对犁底层、过渡层、心土层改善没有明显效果。
刘秋香[6](2019)在《四川丘陵区紫色土腐殖质特征与有机物质腐殖化研究》文中提出土壤有机碳和腐殖质是评估土壤质量的重要指标,对于土壤修复与改良具有重要意义。本文以四川丘陵地区的紫色土为研究对象。紫色土分为碱性、中性、酸性三种亚类,本文选取采自四川省盐亭县林山乡的碱性紫色土(注:经查证,碱性紫色土壤p H值大于8,呈碱性,文中称碱性紫色土),仁寿县花瓷乡的中性紫色土和乐山市的酸性紫色土,通过田间采样和室内分析,研究了有机碳和腐殖质在土壤剖面中的分布及其结构特征。为四川丘陵地区合理利用土地及协调土地利用方式提供了参考。同时,以盐亭碱性紫色土为研究对象,研究了林地凋落物和农作物秸秆的腐殖化规律,为秸秆的循环高效利用和凋落物对土壤有机质的影响作用提供理论参考。主要结论如下:1)不同类型的土壤和不同土地利用方式的土壤垂直剖面中有机碳和腐殖质碳的分布存在着显着性的差异。碱性、中性、酸性紫色土壤剖面有机碳量总体的差异表现为:酸性紫色土>中性紫色土>碱性紫色土。在不同土地利用方式下,碱性紫色土的有机碳含量为:林地>旱地>水田,中性和酸性紫色土的有机碳含量为:水田>林地>旱地。2)碱性紫色土壤表层的腐殖质含量、重组土碳含量、HA/FA值表现为:碱性紫色土<中性紫色土<酸性紫色土。林地土壤表层的腐殖质含量、重组土碳含量分别为11.919g/kg、11.403g/kg;旱地土壤表层的腐殖质含量、重组土碳含量分别为7.919g/kg、7.107g/kg;水田土壤表层的腐殖质含量、重组土碳含量分别为14.788g/kg、13.957g/kg:均表现为:水田>林地>旱地。旱地土壤腐殖质的HA/FA值最大,为1.98,表明旱地腐殖质腐殖化程度最强。水田土壤腐殖质HA/FA值是1,林地土壤腐殖质的HA/FA值为0.467,其腐殖质腐殖化程度最差。3)不同土地利用方式下的不同类型土壤的腐殖质组分碳的含量如下:胡敏素(Humin,Hu)>富里酸(Fulvic acid,FA)>胡敏酸(Humic acid,HA),不同结合形态的腐殖质碳含量为:紧结合态>松结合态>稳结合态。在土壤剖面中,不同类型土壤的腐殖质及组分碳含量、重组土碳及各结合态腐殖质含量随土层加深而减少,胡敏素和紧结态腐殖质含量最多分别占腐殖质总量的50%以上。碱性、中性、酸性紫色土壤的20-40cm土层的HA/FA值均高于0-20cm层和40-60cm层土壤的HA/FA值,说明20-40cm层土壤腐殖质的聚合程度较高。不同类型土壤中松结合态腐殖质含量与紧结合态腐殖质含量的比值为0.2270.536,整体偏小,说明四川丘陵区紫色土壤腐殖质的存储能力较强。林地、旱地、水田土壤的腐殖质及组分碳含量、重组土碳、各结合形态腐殖质含量随土壤深度增加而减小,旱地和水田土壤腐殖质的HA/FA值区间分别为1.2721.979,0.7371.696,林地土壤腐殖质的HA/FA值区间为0.6660.932,可得旱地和水田土壤腐殖质的腐殖化程度(HA/FA)大于林地土壤,表明水田和旱地土壤腐殖质的质量较好。在不同的土地利用方式下,土壤剖面中松结合态腐殖质与紧结合态腐殖质的比值表现为:旱地>水田>林地,说明旱地土壤腐殖质的活性最高。也说明川中丘陵区不同类型土壤在不同利用方式下腐殖质活性和储存能力均较强。4)土壤的部分理化性质与有机碳及腐殖质的相关性分析表明,紫色土有机碳含量与土壤p H的相关系数为-0.080,呈负相关,有机碳含量和全氮含量的相关系数是0.949**,正相关性显着,以此证明了土壤氮素主要是以有机氮的形式存在于有机质中。土壤有效磷与有机碳的相关系数为0.142,呈正相关。5)秸秆还田腐解和凋落物腐殖化都属于有机物质的腐解,其腐解率都随腐解时间延长增大,残留量减小。腐解一年的时间后,水稻秸秆的腐解率为99.61%,营养元素碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)的腐解释放率分别为99.73%、99.07%、96.44%、99.16%;玉米秸秆的腐解率为96.89%,营养元素C、N、P、K的腐解释放率分别为97.36%、93.23%、99.53%、99.93%。由此可见秸秆腐解过程中,秸秆中的营养元素进入土壤成为供植物生长的养分。秸秆腐解后的剩余部分也可以成为土壤中的有机物质。本文不仅分析了盐亭林地凋落物及组分在2018年的年产量,同时研究了凋落物在210d中的腐殖化规律。首先从凋落物数量实验的结果得出,桤柏混交林凋落物年产量为272.916g·m-2·yr-1,各组分占总产量的比例分别为:枝24.94%,叶68.14%,果6.92%。落叶在凋落物中占据主体,其变化趋势与凋落物总产量变化一致。其次,凋落物腐殖化过程中,凋落物腐解率随腐解时间延长增大。其所含元素C、N、P、K的释放率整体上随腐解时间延长呈上升趋势,从整个腐殖化时间区间上看,K元素释放率高于元素C、N、P的释放率,C、P元素释放率居中,N的释放率最小,且增长缓慢。腐解210d后,凋落物残留物中的腐殖质含量从初始的22.568%下降到7.1663%,HA和FA含量都呈下降趋势,且有机碳含量缓慢降低。w(HA)/w(FA)在腐殖化过程中先增大后减小,说明凋落物腐殖化有利于胡敏酸形成,在210d时,胡敏酸与富里酸含量相差不大。因此腐殖过程中腐殖质的积累对土壤形成极为重要。因此,秸秆返田不仅能够充分利用剩余的秸秆,同时,它可以增加土壤中的有机质和养分,土壤肥力增强,对农业土壤肥力的提高和土地合理利用提供理论依据。林地凋落物的腐殖化可增加林地土壤有机碳,增加土壤碳库储量。
黄亮[7](2018)在《人造土壤中小分子有机物对团聚体的胶结作用机制》文中研究指明土壤不仅是人类赖以生存的物质基础和宝贵的财富源泉,又是人类最早开发利用的生产资料。土壤学经过几十年的发展,科研工作者普遍认为:土壤结构能够控制土壤中水、肥、气、热的保持和运移,并在土壤侵蚀、修复、可持续利用及全球碳汇效应等方面起重要作用;而团聚体是土壤结构体基本组成单元,如生物体的细胞,其结构和空间分布决定了土壤理化性质,是土壤质量的重要指标。因此,土壤团聚体在宏观的田间尺度与微观的分子尺度之间架起了一座桥梁,是我们研究土壤的最佳研究对象。本研究以人造土壤培养实验为基础,从微结构角度出发,通过监测不同时期不同处理有机质含量的变化,结合不同时期不同处理水稳性团聚体的含量变化,探究小分子有机物在团聚体形成中的胶结作用。期望能够为研究胶结物质驱动的土壤团聚体形成过程与稳定机制提供一定的理论依据,同时,也为提高土壤肥力、改良土壤结构,保障土地资源可持续利用提供科学的指导。论文主要结论如下:(1)比较人造土壤处理(AS)与单一粘土矿物处理得到,土壤铁、铝氧化物对有机质有较强的固定和保护作用,并且对土壤团聚体的形成有非常重要的贡献。推测自然土壤中铁、铝氧化物可能对有机质有较强的固定和保护作用,并且可能对土壤团聚体的形成有非常重要的贡献。(2)相较于其他处理,培养6个月,蒙脱组(MT)有机碳含量随着培养时间的增长降低是最小的,可以推断出自然土壤中可膨胀性粘土矿物蒙脱石含量越高,土壤肥力可能越高。(3)MT处理培养的第1个月是微生物快速增殖期,大量分解利用有机质并产生了大量的小分子有机质;在培养第1个月之后MT处理就达到了一个微生物分解利用有机质的平衡状态,这个平衡状态很可能是因为微生物大量分解利用有机质并产生了大量的小分子有机质,而这些小分子有机质与蒙脱石结合形成微团聚体/有机-无机复合体对有机质产生了较好的保护作用。(4)推断自然土壤中蒙脱石含量高,能够促进微生物分解利用有机质,快速驱动有机质的分子量向4300-210 Da范围内富集;推测自然土壤中蒙脱石与有机质结合形成微团聚体/有机-无机复合体对有机质产生固定和保护作用,可以提高土壤肥力。(5)结合2、3、4结论,解释了为什么一般我国北方土壤有机质含量均高于南方土壤有机质含量(如北方黑土与南方红壤),由于气候因素,北方土壤受到风化、淋溶作用较弱,土壤中蒙脱石含量较高,南方红壤受到风化、淋溶作用较强,土壤中几乎不含蒙脱石,所以,蒙脱石可能是造成我国南北肥力差距较大的主控因素。(6)实验现象及数据均证明了Six等提出的“大团聚体周转”概念模型这一猜想:矿物、有机物和微生物之间的反应形成微团聚体和有机-矿物复合体,小分子有机化合物可以促进微团聚体的形成,也可以稳定微团聚体;而在大的距离或分开的颗粒之间需要根系和真菌菌丝作为相应的胶结剂,从而形成大团聚体。
农金花[8](2017)在《果菇间作系统下紫色土碳氮组分变化特征及其相互关系研究》文中研究指明柑橘园是三峡库区丰富城乡农产品市场,繁荣城乡经济的主要来源。三峡库区以紫色土为主,紫色土由沉积岩发育而成,母质为紫色砂岩土,物理风化强烈,土壤疏松,加上三峡库区降雨丰富,暴雨频发,柑橘园地表植被覆盖率低,水土流失严重。三峡工程建成之后,大批沿江优质柑橘园被淹没,仅剩的柑橘园无法满足市场和现代果园生产要求,因此开发了大批幼龄柑橘园。但是传统的果树单作模式土壤侵蚀严重、病虫害发生频繁、经济效益低下。所以寻找一种生态与经济效益相结合的柑橘种植模式意义重大。许多研究表明果园间作系统是一种传统的土地利用方式和生产方式,它不但充分利用了自然资源,提高了资源的利用效率,具有良好的环境效应,而且促进土壤碳氮循环的物理和化学过程,提高了土壤碳氮利用效率和作物产量。秸秆覆盖可显着增加土壤养分,具有截流保肥的效果。但是在三峡库区柑橘园将食用菌作为间作作物与施加辅料(腐熟秸秆)结合研究比较少。本研究以重庆市江津区慈云镇柑橘园基地为对象,基于立体农业及秸秆养菇还田理念,充分考虑三峡库区柑橘园光热资源分布规律,并结合大球盖菇生长特性,创新性地提出柑橘园间作大球盖菇的生态复合经营模式。试验以辅料(腐熟秸秆)作为培养基料,在紫色土柑橘园中间作大球盖菇,对比分析正常间作、密植间作、稀疏间作、裸地对照及辅料对照5组处理对紫色土柑橘园上下层(0-10 cm,30-50 cm)土壤中总有机碳(TOC)及活性有机碳组分(可溶性有机碳DOC、易氧化有机碳ROC、轻组有机碳LFOC、微生物量碳SMBC)、全氮(TN)、有效氮(碱解氮AHN、铵态氮NH4+、硝态氮NO3-)、酸解氮组分(酸解总氮HTN、酸解氨态氮AN、酸解氨基酸态氮AAN、酸解氨基糖态氮ASN、酸解未知态氮HUN、非酸解态氮NHN)等指标的影响及其相互关系,并评价其对大球盖菇产量的影响。以期为土壤碳氮循环、减少水土流失和提升农副产品收益的相关研究提供基础数据和理论支撑,为三峡库区优质柑橘园复合利用模式及库区农业生态文明建设提供一种可行性方案。研究结果表明:(1)柑橘园添加辅料和间作大球盖菇增加了土壤碳氮含量,提升了土壤质量。间作密度和土层显着影响土壤有机碳的氮素含量,上层土壤(0-10 cm)碳氮含量显着高于下层土壤(30-50 cm)。稀疏间作处理更有利于土壤活性有机碳组分累积和NH4+、HTN、AN、HUN的累积,其次是正常间作处理。正常间作处理更有利于TN、AHN、NO3-、AAN和ASN的累积,稀疏间作次之。密植间作处理有利于NHN的积累。活性有机碳组分和不同形态氮组分间相互影响,存在不同程度的相关性,添加辅料、间作密度、土层对柑橘园土壤养分影响显着。(2)柑橘园碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CMI)受辅料、土层、间作和间作密度影响显着。间作和辅料对照处理显着提高上层土壤(0-10 cm)CPI和CMI,正常间作处理CPI显着高于其他处理,稀疏间作和正常间作处理CMI显着大于其他处理。间作和辅料对照处理下层土壤(30-50 cm)CPI显着大于裸地对照处理,辅料对照处理CPI最大,其次是正常间作处理。裸地对照处理CMI显着大于其他处理,辅料对照处理CMI最小。各处理CPI和CMI差异显着,可以作为果菇间作系统下土壤碳库质量变化的评价指标。(3)柑橘园土壤不同形态氮组分间存在不同程度的相关性,各处理上下层土壤酸解氮组分占全氮的比例差异不显着。HTN与TN、AN、AAN、ASN、HUN、NHN之间存在显着或极显着正相关性,有机氮各组分之间也存在显着或极显着正相关性。HTN、AAN含量占TN含量比例偏小,变化范围分别为54.07%-72.55%、18.55%-25.08%,AN与AAN含量占TN含量比例相近,ASN占TN含量比例最小,NHN占TN含量比例最大。下层土壤(30-50 cm)中各处理HTN、AN、ASN、NHN占比大于上层土壤(0-10 cm),而AAN和HUN占比小于上层土壤(0-10 cm)。(4)添加辅料和间作使柑橘园土壤C/N升高,土壤碳氮存在较稳定的耦合关系。上下层土壤均是辅料对照处理C/N最大,均值分别为13.95、13.70,其次是正常间作处理,均值分别为13.49、12.83,裸地对照处理C/N最小,均值分别为11.63、11.19。土壤C/N总体偏低,土壤微生物分解活动能力增强,柑橘园土壤有效养分增加。各处理C/N变化范围较小,上下层土壤C/N相差不明显,土壤碳氮之间关系稳定。(5)柑橘园添加辅料正常密度间作模式大球盖菇产量最大。正常间作处理新鲜单菇均重分别比密植间作和稀疏间作处理高1.52 g、1.80 g,新鲜大球盖菇产量比密植间作产量高5.77 ton/ha,比稀疏间作处理高6.87 ton/ha。正常间作处理单菇鲜重和鲜菇平均产量均高于稀疏间作和密植间作产量,其大球盖菇外形美观,产量最高。柑橘/大球盖菇间作在一定程度上能够促进紫色土土壤中碳氮组分的形成和累积,增加紫色土土壤养分。CPI和CMI可以作为柑橘园添加辅料和间作密度对土壤碳库质量影响的评价指标。柑橘/大球盖菇间作系统C/N变化范围较小,存在较稳定的耦合关系。
赵亚南[9](2016)在《长期不同施肥下紫色水稻土有机碳变化特征及影响机制》文中研究说明土壤碳循环是陆地生态系统的基本过程,也是温室气体的重要的源或汇,在全球气候和环境变化中扮演着重要角色。同时,土壤有机碳影响土壤物理、化学和生物学等一系列性质和过程,提升土壤有机碳对于维持土壤肥力、提高生产力、确保粮食安全有重要意义。紫色水稻土是我国重要的农业土壤,集中分布在四川盆地,该区域是我国重要的粮食生产区域之一。施肥是影响土壤有机碳变化的重要农田管理措施,土壤有机碳的变化是一个相对缓慢的过程,长期试验是研究土壤有机碳变化、揭示其变化机制的重要平台。本文利用重庆市北碚区“国家紫色土肥力与肥料效应监测基地”的长期定位施肥试验,选取水稻-小麦轮作体系不施肥(CK)、单施氮肥(N)、磷钾配施(PK)、氮钾配施(NK)、氮磷配施(NP)、氮磷钾配施(NPK)、氮磷钾配施+秸秆还田(NPKS)、高量氮磷钾配施+秸秆还田(1.5NPKS)和氮磷钾配施+畜禽粪尿肥(NPKM)处理,利用保存的历史土壤样品和历年的作物产量数据,通过分析土壤有机碳的时间序列变化,计算土壤固碳量、碳输入量和固碳效率,明确不同施肥处理下紫色水稻土的固碳特征;采用粒径、密度、化学分组方法,研究长期不同施肥下紫色水稻土有机碳不同活性和稳定性组分的变化,明确长期施肥对土壤有机碳质量的影响以及矿物化学保护机制;利用稳定性同位素和核磁共振技术,研究团聚体有机碳的结构和周转特征,揭示施肥影响紫色水稻土有机碳的生物化学保护机制;结合团聚体分组与核磁共振、稳定性同位素技术,研究长期施肥对不同粒径团聚体有机碳数量和性质的影响,探讨团聚体与有机碳周转的关系以及施肥影响有机碳的团聚体保护机制;为促进紫色水稻土固碳、提高土壤生产力、实现区域农业可持续发展提供理论依据。主要研究结果如下:1.长期不同施肥下紫色水稻土有机碳变化特征22年长期不同施肥显着影响了紫色水稻土有机碳含量及储量,有机肥与化肥配施土壤有机碳含量显着高于化肥和不施肥处理,有机肥与化肥配合施用的土壤有机碳含量比试验前提高18%-25%,其中化肥配施秸秆还田处理提升效果优于化肥配施厩肥处理;单施化肥的各处理土壤有机碳含量与试验前相比总体上稳中有升,以氮磷和氮磷钾配施提高幅度最大(比试验前提高16%)。从演变趋势上看,不施肥ck、n、pk处理土壤有机碳含量与试验前差异不大,在低水平上保持平衡;其他处理有机碳随着试验年限快速提高。土壤固碳量、碳输入量和固碳效率结果表明,22年有机肥与化肥无机配合施用处理土壤固碳量和速率分别为5.4-8.3t/ha和244-378t/ha/yr;化肥处理土壤固碳量为6.6-7.1t/ha,固碳速率为302-322kg/ha/yr。相对于不施肥和化肥偏施处理,氮磷钾化肥平衡施用以及化肥配施有机肥通过提高作物根茬等有机碳归还量,提高了土壤有机碳储量、固碳量和固碳速率。土壤有机碳存在饱和和平衡水平,有机碳投入存在报酬递减率,随有机碳输入量提高,土壤固碳的边际效率逐渐下降。长期施肥显着提高水稻和小麦产量,稻麦产量与土壤有机碳含量呈显着的正相关,土壤有机碳含量每提升1g/kg,水稻籽粒产量提高627kg/ha,小麦提高313kg/ha。可见,有机肥与化肥配合施用,是促进紫色水稻土固碳和产量提升的重要施肥管理措施。2.长期不同施施肥对紫色水稻土有机碳组分的影响长期不同施肥比不施肥提高了有机碳各活性组分的含量,改善了土壤有机碳质量。化肥配施秸秆还田效果最佳,溶解性有机碳(doc)、易氧化有机碳(poxc)、轻组有机碳(lf-c)颗粒态有机碳(pom-c)分别比不施肥提高了30.5%、43.8%、59.5%和19.3%。土壤有机碳各活性组分与总有机碳含量呈显着正相关,是反映总有机碳变化的敏感指标。长期施肥比不施肥提高了有机碳稳定性组分的含量,包括矿物结合态有机碳(mom-c)、重组有机碳(hf-c)及不同化学结合态有机碳,化肥配施秸秆还田提高幅度最大。铁铝键结合态有机碳(fe/al-oc)和胡敏素态有机碳(humin-oc)的变化解释了总有机碳变化的43.1%和48.0%,二者之间存在显着正相关关系。土壤有机碳通过铁铝离子及氧化物的化学保护,进一步形成结构稳定的胡敏素,是紫色水稻土有机碳累积的重要机制。3.长期不同施肥对紫色水稻土团聚体有机碳的影响紫色水稻土团聚体分布以微团聚体(250-53μm)为主,其次为大团聚体(>250μm)和粉粘组分(<53μm)。与不施肥相比,长期施肥促进了大团聚体形成,大团聚体的重量比例增加,微团聚体比例下降,团聚体平均重量直径增加,团聚体稳定性提高。长期施肥强化了团聚体对有机碳的物理保护。长期施肥提高了各粒径团聚体有机碳和活性有机碳含量,化肥配施秸秆还田提升幅度最高。土壤总有机碳含量与大团聚体、微团聚体和粉粘组分有机碳呈显着正相关,表明有机碳的累积取决于各粒径团聚体有机碳的变化;各粒径团聚体对总有机碳变化的贡献以大团聚体最大,其次微团聚体,粉粘组分最小。大团聚体和微团聚体的物理保护作用在土壤固碳中起着重要作用,不同处理间大团聚体有机碳变化幅度最大,对施肥的响应敏感,而微团聚体重量比例最高,是土壤固碳的主要场所。4.长期不同施肥对土壤有机碳结构和周转的影响利用稳定性同位素和核磁共振分析技术,研究长期不施肥CK、氮磷钾配施NPK、化肥配施秸秆NPKS对总有机碳和团聚体有机碳的周转和化学结构的影响。稳定性同位素分析表明,长期施肥后土壤δ13C值比试验初降低,趋向于水稻和小麦植株的δ13C值,表明施肥促进有机物归还及秸秆还田,促进了土壤有机碳的周转。NPK和NPKS处理大团聚体、微团聚体和粉粘组分有机碳δ13C值均比不施肥降低,NPKS处理降低幅度更大,施肥促进了各粒径团聚体有机碳的周转。核磁共振结果表明,紫色水稻土烷氧碳相对含量最高,其次为烷基碳,芳香碳和羰基碳比例较小,表明土壤有机质是脂族本质,而非芳香本质。与不施肥土壤相比,长期施肥提高了耕层土壤有机碳的结构稳定性,但降低了下层土壤有机碳的结构稳定性。耕层土壤NPK处理烷氧碳降低、芳香碳和羰基碳增加,烷基碳/烷氧碳比和芳香度提高;NPKS处理烷基碳增加、烷氧碳降低,烷基碳/烷氧碳比提高。NPK和NPKS处理对下层土壤的影响一致,烷氧碳提高,烷基碳、芳香碳和羰基碳含量降低,烷基碳/烷氧碳比和芳香度下降,NPKS处理变化幅度大于NPK处理。团聚体有机碳结构分析表明,长期施肥主要通过微团聚体和粉粘组分的结构稳定性提高耕层土壤总有机碳的稳定性,微团聚体和粉粘组分有机碳结构与总有机碳变化一致,而大团聚体烷基碳下降、烷氧碳增加、烷基碳/烷氧碳比降低、芳香度增加。长期施肥对下层土壤各粒径团聚体有机碳结构的影响与总有机碳一致,表现为烷基碳含量下降、烷氧碳增加、烷基碳/烷氧碳比下降,有机碳稳定性下降。综上所述,长期有机无机肥配合施用提高了土壤有机碳输入和周转,有机碳在大团聚体和微团聚体的物理保护以及土壤矿物的化学保护下,逐渐累积并增强了结构稳定性,从而提高紫色水稻有机碳数量和质量。
刘威,王春燕,黄丽[10](2014)在《侵蚀红壤中结合态腐殖质及其与水稳性团聚体的关系》文中提出以亚热带地区3种侵蚀程度(依据其植被、坡度以及土层厚度不同分为轻度、中度和严重侵蚀)的红壤为供试材料,利用湿筛法获得粒径>4、24、12、0.51、0.250.5 mm的水稳性团聚体,分析侵蚀红壤和团聚体中3种结合态(紧结态、松结态和稳结态)腐殖质含碳量的分布特征,及其对>0.25 mm团聚体稳定性的影响。结果表明:随着红壤侵蚀程度的增强,3种结合态腐殖质的含碳量均逐渐减小。在轻度侵蚀的红壤中,随着团聚体粒径的增大,其紧结态和松结态腐殖质的含碳量逐渐升高,稳结态腐殖质的含碳量逐渐降低;但是在中度和严重侵蚀红壤中,不同粒径团聚体的3种结合态腐殖质的含碳量基本相同。侵蚀红壤的紧结态、松结态腐殖质的含碳量与其>0.25 mm水稳性团聚体的含量均呈极显着正相关(r分别为0.88,0.74),说明土壤中腐殖质与矿物质的结合方式和松紧程度不一样,其对侵蚀红壤的结构具有不同的影响。
二、紫色土有机—无机复合体与土壤肥力的关系(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、紫色土有机—无机复合体与土壤肥力的关系(论文提纲范文)
(1)高寒草地灌丛化对土壤团聚体稳定性及其胶结物质的影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 团聚体的形成及稳定机制 |
1.2.2 团聚体稳定性的影响因素及评价方法 |
1.2.3 团聚体胶结物质与团聚体稳定性关系的研究进展 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
2.3 研究区概况 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 样品采集与处理 |
2.4.2 团聚体的分离与提取 |
2.4.3 土壤理化性质的测定 |
2.4.4 团聚体胶结物质的测定 |
2.5 数据处理与作图 |
第三章 高寒草地灌丛化对土壤团聚体组成及稳定性的影响 |
3.1 土壤质地的变化 |
3.2 土壤团聚体含量变化 |
3.3 土壤团聚体稳定性的变化 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 高寒草地灌丛化对团聚体胶结物质含量的影响 |
4.1 灌丛化草地土壤团聚体内有机胶结物质含量 |
4.2 灌丛化草地土壤团聚体内无机胶结物质含量 |
4.2.1 游离态铁铝氧化物的含量 |
4.2.2 无定形态铁铝氧化物的含量 |
4.2.3 络合态铁铝氧化物的含量 |
4.2.4 氧化铁活化度的变化 |
4.3 灌丛化草地土壤团聚体内有机无机复合体的含量 |
4.4 讨论 |
4.4.1 灌丛化对团聚体有机胶结物质的影响 |
4.4.2 灌丛化对团聚体无机胶结物质的影响 |
4.4.3 灌丛化对氧化铁活化度的影响 |
4.4.4 灌丛化对团聚体内有机无机复合体的影响 |
4.5 小结 |
第五章 高寒灌丛化草地土壤团聚体胶结物质对团聚体稳定性的影响 |
5.1 土壤质地与团聚体稳定性的关系 |
5.2 氧化铁的活化度与团聚体稳定性的关系 |
5.3 团聚体各胶结物质与团聚体稳定性的关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 土壤质地与团聚体稳定性的关系 |
5.4.2 氧化铁的活化度与团聚体稳定性的关系 |
5.4.3 团聚体各胶结物质与团聚体稳定性的关系 |
5.4.4 灌丛化对团聚体稳定性的影响及与碳循环的关系 |
5.5 小结 |
结论 |
存在问题与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果 |
(2)猪厩肥和秸秆还田对紫色土有机碳组分及稳定性的影响(论文提纲范文)
1 材料和方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 田间试验设计 |
1.3 土壤样品采集 |
1.4 测定指标与方法 |
1.5 数据处理与分析 |
2 结果与分析 |
2.1 不同施肥处理下紫色土氧化有机碳组分含量 |
2.2 不同施肥处理下紫色土氧化有机碳组分占总有机碳比例 |
2.3 不同施肥处理下紫色土有机碳活性系数和稳定系数 |
2.4 不同施肥处理下紫色土氧化有机碳组分与主要性质的相关性 |
3 讨论 |
4 结论 |
(3)生物炭对土壤碳氮循环及烟叶中性致香物质影响机制研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1 引言 |
2 生物炭与土壤质量 |
2.1 生物炭对土壤物理特性的影响 |
2.2 生物炭对土壤化学特性的影响 |
2.3 生物炭对土壤生物学特性的影响 |
3 生物炭与温室气体排放 |
3.1 土壤CO_2排放 |
3.2 土壤N_2O排放 |
4 生物炭与烟草生长 |
5 根际细菌对作物的影响 |
6 研究目的和意义 |
7 研究目标和内容 |
7.1 研究目标 |
7.2 研究内容 |
7.3 技术路线 |
第二章 生物炭对植烟土壤烤烟中性致香物质含量的影响研究 |
1 前言 |
2 材料方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验样品检测及计算 |
2.3 数据处理 |
3 结果 |
3.1 生物炭对烟叶中性致香物质的影响 |
3.2 添加生物炭对土壤理化指标的影响 |
3.3 土壤理化指标与烟叶中性致香物质的关系 |
4 讨论 |
5 小结 |
第三章 生物炭对植烟土壤碳循环的影响 |
1 前言 |
2 材料方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品检测及计算 |
2.4 数据处理 |
3 结果 |
3.1 生物炭用量对植烟土壤碳循环的影响 |
3.2 连续施用生物炭对植烟土壤碳循环的影响 |
4 讨论 |
5 结论 |
第四章 生物炭对植烟土壤氮循环的影响 |
1 前言 |
2 材料方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品检测及计算 |
2.4 数据处理 |
3 结果 |
3.1 生物炭用量对植烟土壤氮库的影响 |
3.2 连续施用生物炭对植烟土壤氮循环的影响 |
4 讨论 |
5 小结 |
第五章 生物炭施用对植烟土壤微生物群落的影响 |
1 前言 |
2 材料方法 |
2.1 试验材料 |
2.2. 试验设计 |
2.3 样品采集 |
2.4 样品检测及计算 |
2.5 数据处理 |
3 结果 |
3.1 生物炭输入对植烟土壤碳、氮组分的影响 |
3.2 生物炭输入对植烟土壤细菌多样性及群落结构的影响 |
3.3 生物炭输入对植烟土壤关键细菌丰度的影响 |
4 讨论 |
5 小结 |
第六章 生物炭施用对烟叶中性致香物质的影响 |
1 前言 |
2 材料方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品检测及计算 |
2.4 数据处理 |
3 结果 |
3.1 施用生物炭对烤烟中性致香物质含量的影响 |
3.2 生物炭施用对烟草叶片代谢过程的影响 |
4 讨论 |
5 小结 |
第七章 生物炭输入对土壤-微生物-烟叶香气三位一体研究 |
1 前言 |
2 材料方法 |
2.1 试验材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品检测及计算 |
2.4 样品检测及计算 |
3 结果 |
3.1 土壤碳氮环境、微生物和烟叶中性致香物质共线(co-occurrence)分析 |
3.2 偏最小二乘算法(PLS - PM)揭示影响烟叶中性致香物质的主要因子 |
3.3 冗余分析(RDA)进一步筛选影响烟叶致香物质的关键微生物 |
4 讨论 |
5 小结 |
第八章 结论、创新点及展望 |
1 结论 |
2 创新点 |
3 不足与展望 |
参考文献 |
ABSTRACT |
附表 |
攻读博士学位期间学术成果 |
(4)生物炭对紫色土有机碳组分变化及其稳定性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 文献综述 |
1.1.1 生物炭研究概况及其稳定性表征 |
1.1.2 生物炭的农学与环境效应 |
1.1.3 生物炭对土壤有机碳组分及稳定性的影响 |
1.1.4 紫色土肥力演变及其主要生产问题 |
1.2 研究目标与研究内容 |
1.2.1 研究目标 |
1.2.2 研究内容 |
1.2.3 技术路线图 |
2 材料与方法 |
2.1 供试材料 |
2.1.1 生物质原材料收集与整理 |
2.1.2 土壤样品采集与制备 |
2.1.3 生物炭材料的制备及理化性质测定 |
2.2 试验设计与处理 |
2.2.1 生物炭对土壤矿化及腐殖质组分影响 |
2.2.2 生物炭对土壤稳定态碳组分影响 |
2.3 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 不同生物炭材料理化特征分析 |
3.1.1 生物炭基本理化性质 |
3.1.2 生物炭电镜扫描分析 |
3.1.3 生物炭红外光谱分析 |
3.1.4 讨论与小结 |
3.2 不同生物炭对紫色土有机碳矿化的影响 |
3.2.1 紫色土总有机碳含量变化 |
3.2.2 紫色土有机碳矿化速率 |
3.2.3 生物炭对紫色土的激发效应 |
3.2.4 讨论与小结 |
3.3 生物炭对土壤腐殖质组分碳及其稳定性的影响 |
3.3.1 生物炭材料对腐殖质碳(HU)含量的影响 |
3.3.2 生物炭材料腐殖质组分碳含量的影响 |
3.3.3 生物炭材料对腐殖质PQ值的影响 |
3.3.4 生物炭材料对腐殖质HA的光化学性质分析 |
3.3.5 腐殖质组分红外光谱分析 |
3.3.6 讨论与小结 |
3.4 生物炭对土壤稳定态黑碳组分及结构特征的影响 |
3.4.1 生物炭对土壤总有机碳含量变化的影响 |
3.4.2 生物炭对土壤黑碳含量变化的影响 |
3.4.3 生物炭对土壤黑碳增量变化的影响 |
3.4.4 滤膜包裹生物炭材料的电镜扫描 |
3.4.5 讨论与小结 |
4 结论 |
5 参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(5)不同耕作方式对黑土有机无机复合体及有机碳分布特征的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 不同耕作方式对土壤的影响 |
1.2.2 不同耕作方式对土壤养分含量的影响 |
1.2.3 有机无机复合体研究现状 |
1.3 研究内容与方法 |
1.4 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品采集与测定方法 |
2.4 数据处理与分析 |
第三章 结果与分析 |
3.1 不同耕作方式对土壤理化性质的影响 |
3.1.1 不同耕作方式对土壤微团聚体的影响 |
3.1.2 不同耕作方式对土壤理化性质的影响的影响 |
3.2 不同耕作方式对黑土有机无机复合体的影响 |
3.2.1 有机无机复合体的总量 |
3.2.2 不同耕作方式对黑土有机无机复合体的分布的影响 |
3.3 耕作方式对黑土有机碳在各组复合体中的分布的影响 |
3.3.1 各组复合体中的有机碳含量 |
3.3.2 不同耕作方式对土壤复合体有机碳分布特征中的影响 |
第四章 讨论 |
第五章 结论 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(6)四川丘陵区紫色土腐殖质特征与有机物质腐殖化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究目的与意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 腐殖质概述 |
1.2.2 土壤腐殖质的国内外研究进展 |
1.2.3 还田秸秆腐殖化与秸秆还田对土壤腐殖质的影响 |
1.2.4 林地凋落物腐殖化及其对土壤腐殖质的影响 |
1.3 研究目标 |
1.4 主要研究内容 |
1.4.1 主要内容 |
1.4.2 拟解决的关键问题 |
1.5 主要创新点 |
第2章 研究区域概况、技术路线及研究方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.1.1 研究区域地质地貌特征 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 植被类型 |
2.2 研究技术路线 |
2.3 研究方法 |
第3章 紫色土有机碳及腐殖质含量垂向分布特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 土壤样品采集分类和具体采集地点的确定 |
3.1.2 土壤样品剖面的采集 |
3.1.3 土样制备及预处理 |
3.1.4 土壤样品理化性质分析 |
3.1.5 样品腐殖质分组测定 |
3.1.6 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 土壤部分理化性质垂向分布特征 |
3.2.2 表层土壤有机碳含量特征 |
3.2.3 表层土壤腐殖质含量特征 |
3.2.4 有机碳分层特征 |
3.2.5 腐殖质在不同土层中的分布特征 |
3.2.6 土壤有机碳与部分理化性质的相关性分析 |
3.3 讨论与总结 |
3.3.1 讨论 |
3.3.2 总结 |
第4章 碱性紫色土中秸秆腐解和林地凋落物腐解特征 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 秸秆还田实验布设 |
4.1.2 林地凋落物腐殖化实验 |
4.1.3 数据计算 |
4.2 秸秆腐解和凋落物腐殖化试验区域土地利用类型及气候情况 |
4.3 秸秆腐解和养分释放特征及凋落物腐殖化 |
4.3.1 水稻与玉米秸秆还田腐解特征 |
4.3.2 林地凋落物腐解中养分释放特征和腐殖酸含量变化特征研究 |
4.4 结论与展望 |
4.4.1 主要结论 |
4.4.2 研究展望 |
第5章 主要结论与研究展望 |
5.1 主要结论 |
5.1.1 土壤有机碳含量特征 |
5.1.2 腐殖质组成特征、胡敏酸与富里酸的比值特征、松结合态腐殖质与紧结合态腐殖质的比值特征 |
5.1.3 土壤有机碳与其部分理化性质的相关性 |
5.1.4 有机物质的腐解 |
5.2 存在问题及展望 |
5.2.1 存在问题 |
5.2.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的科研情况 |
一 学术论文 |
二 科研项目 |
(7)人造土壤中小分子有机物对团聚体的胶结作用机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 土壤团聚体 |
1.2.2 胶结物质对土壤团聚体形成及稳定的影响 |
1.2.3 人造土壤培养技术在土壤团聚体中的应用 |
1.3 有待深入研究的内容 |
2 研究内容与方法 |
2.1 研究内容 |
2.2 研究材料与方法 |
2.2.1 祁阳红壤理化性质 |
2.2.2 模拟组分表征 |
2.2.3 菌悬液的制备 |
2.2.4 人造土壤培养实验设计 |
2.2.5 人造土壤采样 |
2.2.6 元素分析 |
2.2.7 团聚体湿筛分级 |
2.2.8 有机质的提取 |
2.2.9 液相色谱测定有机质的相对分子量 |
2.3 技术路线 |
2.4 数据统计与分析 |
3 结果与分析 |
3.1 人造土壤各处理形态变化 |
3.2 人造土壤各处理C、N变化 |
3.3 人造土壤各处理水稳性团聚体的变化 |
3.4 人造土壤各处理C分子量的变化 |
4 讨论 |
4.1 有机质与铁、铝氧化物的相互作用 |
4.2 有机质与粘土矿物的相互作用 |
4.3 有机质对土壤团聚体形成及稳定的影响 |
5 结论 |
6 存在不足及展望 |
参考文献 |
致谢 |
(8)果菇间作系统下紫色土碳氮组分变化特征及其相互关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 文献综述 |
1.1 间作系统研究进展 |
1.1.1 间作系统环境效应研究 |
1.1.2 间作系统下土壤碳库地化行为研究 |
1.1.3 间作系统下土壤氮库地化行为研究 |
1.2 土壤碳氮组分及其影响因子 |
1.2.1 土壤碳组分及其影响因子 |
1.2.2 土壤氮组分及其影响因子 |
1.3 土壤碳氮耦合效应研究现状 |
第2章 绪论 |
2.1 选题目的和意义 |
2.2 研究内容 |
2.3 研究技术路线 |
第3章 材料和方法 |
3.1 研究区概况 |
3.2 研究方法 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验设计 |
3.2.3 样品采集与分析 |
3.3 数据处理及分析 |
第4章 果菇间作系统下紫色土有机碳库变化特征 |
4.1 总有机碳(TOC)变化特征 |
4.2 活性有机碳变化特征 |
4.2.1 可溶性有机碳(DOC)变化特征 |
4.2.2 易氧化有机碳(ROC)变化特征 |
4.2.3 轻组有机碳(LFOC)变化特征 |
4.2.4 土壤微生物量碳(SMBC)变化特征 |
4.3 果菇间作系统下紫色土有机碳相关性分析 |
4.4 果菇间作系统下紫色土碳库管理指数分析 |
4.5 讨论与结论 |
4.5.1 讨论 |
4.5.2 结论 |
第5章 果菇间作系统下紫色土氮库变化特征 |
5.1 果菇间作系统下紫色土全氮(TN)变化特征 |
5.2 果菇间作系统下紫色土有效氮组分变化特征 |
5.2.1 碱解氮(AHN)变化特征 |
5.2.2 铵态氮(NH_4~+)变化特征 |
5.2.3 硝态氮(NO_3~-)变化特征 |
5.3 果菇间作系统下紫色土有机氮组分变化特征 |
5.3.1 酸解总氮(HTN)变化特征 |
5.3.2 酸解氨态氮(AN)变化特征 |
5.3.3 酸解氨基酸态氮(AAN)变化特征 |
5.3.4 酸解氨基糖态氮(ASN)变化特征 |
5.3.5 酸解未知态氮(HUN)变化特征 |
5.3.6 非酸解态氮(NHN)变化特征 |
5.4 果菇间作系统下紫色土氮组分相关性分析 |
5.5 讨论与结论 |
5.5.1 讨论 |
5.5.2 结论 |
第6章 果菇间作系统下紫色土碳氮耦合效应及产量分析 |
6.1 果菇间作系统下紫色土碳氮比值分析 |
6.2 果菇间作系统下紫色土碳氮相关性分析 |
6.3 果菇间作系统下大球盖菇产量分析 |
6.4 讨论与结论 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
参与课题与发表论文情况 |
(9)长期不同施肥下紫色水稻土有机碳变化特征及影响机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 文献综述 |
1.1 土壤固碳与气候变化 |
1.2 土壤固碳与土壤质量 |
1.3 土壤有机碳分组方法 |
1.4 土壤有机碳稳定机制 |
1.4.1 团聚体物理保护 |
1.4.2 矿物化学保护 |
1.4.3 生物化学保护 |
1.5 土壤固碳的影响因素 |
第2章 绪论 |
2.1 研究背景 |
2.2 研究目标 |
2.3 研究内容 |
2.4 技术路线 |
第3章 长期不同施肥下紫色水稻土的固碳特征 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 试验点概况 |
3.2.2 长期定位试验设计 |
3.2.3 取样与分析 |
3.2.4 数据处理与统计分析 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 长期不同施肥对土壤剖面有机碳含量的影响 |
3.3.2 长期不同施肥对耕层土壤有机碳演变的影响 |
3.3.3 长期不同施肥对耕层土壤有机碳储量的影响 |
3.3.4 长期不同施肥对土壤有机碳投入量的影响 |
3.3.5 长期不同施肥对土壤固碳效率的影响 |
3.3.6 作物产量与土壤有机碳的关系 |
3.4 讨论 |
3.4.1 土壤碳饱和与平衡 |
3.4.2 土壤有机碳投入的估算 |
3.4.3 土壤有机碳固定效率 |
3.4.4 土壤有机碳与作物产量的关系 |
3.5 结论 |
第4章 长期施肥对紫色水稻土有机碳组分的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验点概况 |
4.2.2 试验处理 |
4.2.3 取样与分析 |
4.2.4 数据处理 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 土壤溶解性有机碳及紫外-可见光谱特征 |
4.3.2 土壤易氧化有机碳和碳库管理指数 |
4.3.3 土壤颗粒态和矿物结合态有机碳 |
4.3.4 土壤轻组和重组有机碳 |
4.3.5 土壤不同化学结合态有机碳 |
4.3.6 相关性分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 土壤活性有机碳 |
4.4.2 土壤稳定性有机碳 |
4.5 结论 |
第5章 长期施肥对紫色水稻土团聚体有机碳的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 试验点概况 |
5.2.2 试验处理 |
5.2.3 取样与分析 |
5.2.4 数据处理与统计分析 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 长期不同施肥对团聚体分配的影响 |
5.3.2 长期不同施肥对团聚体有机碳的影响 |
5.3.3 长期不同施肥对团聚体氮的影响 |
5.3.4 长期不同施肥对团聚体碳氮比的影响 |
5.3.5 长期施肥对团聚体活性有机碳的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 土壤团聚体分配 |
5.4.2 土壤团聚体有机碳 |
5.4.3 团聚体有机碳活性 |
5.5 结论 |
第6章 长期施肥对紫色水稻土有机碳结构和周转的影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 试验点概况 |
6.2.2 试验处理 |
6.2.3 土壤样品采集与分析 |
6.2.4 数据处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 长期施肥对全土有机碳结构的影响 |
6.3.2 长期施肥对团聚体有机碳结构的影响 |
6.3.3 长期施肥对全土 δ~(13)C值的影响 |
6.3.4 长期施肥对团聚体 δ~(13)C值的影响 |
6.4 讨论 |
6.4.1 土壤有机碳结构 |
6.4.2 土壤有机碳周转 |
6.5 结论 |
第7章 主要结论、创新点与研究展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
缩写词表 |
致谢 |
作者简介 |
(10)侵蚀红壤中结合态腐殖质及其与水稳性团聚体的关系(论文提纲范文)
1 材料与方法 |
1.1 供试土样 |
1.2 土壤水稳性团聚体的测定 |
1.3 结合态腐殖质的提取与测定 |
1.4 土壤基本理化性质的测定 |
1.5 计算与统计方法 |
2 结果与分析 |
2.1 侵蚀红壤的基本理化性质 |
2.2 土壤团聚体中紧结态腐殖质 |
2.3 土壤团聚体中松结态腐殖质 |
2.4 土壤团聚体中稳结态腐殖质 |
2.5 结合态腐殖质与水稳性团聚体的相关性 |
3 结论 |
四、紫色土有机—无机复合体与土壤肥力的关系(论文参考文献)
- [1]高寒草地灌丛化对土壤团聚体稳定性及其胶结物质的影响[D]. 陈红. 西南民族大学, 2021
- [2]猪厩肥和秸秆还田对紫色土有机碳组分及稳定性的影响[J]. 邓明位,张思佳,朱波,李梦,蒲玉琳. 四川农业大学学报, 2021(02)
- [3]生物炭对土壤碳氮循环及烟叶中性致香物质影响机制研究[D]. 闫伸. 河南农业大学, 2020(05)
- [4]生物炭对紫色土有机碳组分变化及其稳定性的影响[D]. 龙思帆. 四川农业大学, 2019
- [5]不同耕作方式对黑土有机无机复合体及有机碳分布特征的影响[D]. 丁俊博. 吉林农业大学, 2019(03)
- [6]四川丘陵区紫色土腐殖质特征与有机物质腐殖化研究[D]. 刘秋香. 绵阳师范学院, 2019(05)
- [7]人造土壤中小分子有机物对团聚体的胶结作用机制[D]. 黄亮. 华中农业大学, 2018(01)
- [8]果菇间作系统下紫色土碳氮组分变化特征及其相互关系研究[D]. 农金花. 西南大学, 2017(02)
- [9]长期不同施肥下紫色水稻土有机碳变化特征及影响机制[D]. 赵亚南. 西南大学, 2016(04)
- [10]侵蚀红壤中结合态腐殖质及其与水稳性团聚体的关系[J]. 刘威,王春燕,黄丽. 土壤, 2014(03)