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基于轮作过程的农田碳源/汇效应研究

来源：花匠小妙招时间：2024-11-03 10:36

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基于轮作过程的农田碳源/汇效应研究-以陕西关中灌区为例

作　者: 李昌珍
导　师: 杨改河
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 轮作方式土壤CO2排放有机碳作物碳吸收碳源/汇
分类号: S344.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

试验开始于2010年9月，为长期定位试验，所有处理都是在免耕条件下进行，采用再裂区试验设计，研究了冬小麦-夏玉米、冬小麦-夏大豆、冬油菜-夏玉米、冬小麦-夏闲轮作条件下秸秆还田和施肥处理对关中灌区农田土壤CO2排放、土壤温度、土壤水分、土壤有机碳含量以及作物产量的影响，分析比较不同轮作处理农田碳源汇，筛选出适合关中灌区低排增汇的轮作方式。研究结果表明：4种轮作方式土壤CO2排放速率比较，冬小麦-夏玉米轮作排放速率最大，其次是冬小麦-夏大豆和冬小麦-夏闲轮作处理，冬油菜-夏玉米轮作最低。冬小麦-夏大豆轮作平均土壤温度最高，其次是冬小麦-夏玉米、冬小麦-夏闲轮作，冬油菜-夏玉米轮作土壤温度最低。冬油菜-夏玉米轮作0～100cm平均土壤含水率最高，其次是冬小麦-夏闲、冬小麦-夏玉米轮作，冬小麦-夏大豆轮作含水率最低。不同轮作处理平均土壤有机碳增加量表现为冬小麦-夏大豆轮作>冬小麦-夏玉米轮作>冬小麦-夏闲轮作>冬油菜-夏玉米轮作，增加量分别为1.02、1.01、0.92、0.78g·kg-1。4种轮作方式作物碳吸收比较，冬小麦-夏玉米轮作下作物碳吸收量最高，为141098.29kg C·hm-2，其次是冬油菜-夏玉米轮作，作物碳吸收总量为122472.45kgC·hm-2，冬小麦-夏大豆和冬小麦-夏闲轮作碳吸收量最低，分别为99688.52、77647.89kgC·hm-2。冬小麦-夏玉米轮作碳吸收量最高，其次是冬小麦-夏大豆、冬油菜-夏玉米轮作，冬小麦-夏闲轮作碳吸收量最低。农田生产过程碳排放量表现为冬小麦-夏玉米轮作>冬小麦-夏大豆轮作>冬小麦-夏闲轮作>冬油菜-夏玉米轮作。农田碳变化均表现为碳排放总量大于碳吸收总量，碳变化最大的是冬小麦-夏玉米轮作，其次是冬小麦-夏大豆、冬小麦-夏闲轮作，冬油菜-夏玉米轮作碳变化量最小。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-12
第一章文献综述  12-20
  1.1 研究背景  12
  1.2 国内外研究进展  12-17
    1.2.1 碳源汇的定义  12-13
    1.2.2 土壤呼吸及其影响因素  13-14
    1.2.3 土壤有机碳研究进展  14-16
    1.2.4 作物生育期碳固定  16-17
  1.3 研究的目的和意义  17-18
  1.4 研究内容  18-20
    1.4.1 不同轮作处理土壤 CO_2排放比较及影响因子分析  18
    1.4.2 不同轮作处理土壤有机碳变化  18-19
    1.4.3 不同轮作处理对作物碳吸收的影响  19
    1.4.4 不同轮作处理农田碳源汇比较分析  19-20
第二章材料与方法  20-26
  2.1 试验区概况  20-21
  2.2 试验设计  21-22
    2.2.1 轮作处理  21
    2.2.2 秸秆还田处理  21
    2.2.3 施肥处理  21-22
    2.2.4 秸秆还田和施肥处理组合  22
  2.3 测定项目与方法  22-25
    2.3.1 土壤 CO_2排放速率测定  22-23
    2.3.2 土壤温湿度测定  23
    2.3.3 土壤有机碳的测定  23
    2.3.4 作物产量及构成因子测定  23
    2.3.5 农田碳源汇计算  23-25
  2.4 数据处理与分析  25-26
第三章不同轮作方式下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  26-92
  3.1 材料与方法  26
  3.2 结果与分析  26-88
    3.2.1 冬小麦-夏玉米轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  26-42
    3.2.2 冬小麦-夏大豆轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  42-57
    3.2.3 冬油菜-夏玉米轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  57-73
    3.2.4 冬小麦-夏闲轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  73-88
    3.2.5 不同轮作处理下土壤 CO_2排放速率多重比较  88
  3.3 结论  88-92
    3.3.1 冬小麦-夏玉米轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  88-89
    3.3.2 冬小麦-夏大豆轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  89
    3.3.3 冬油菜-夏玉米轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  89-90
    3.3.4 冬小麦-夏闲轮作条件下秸秆还田和施肥处理对土壤 CO_2排放和水热状况的影响  90-91
    3.3.5 不同轮作方式土壤 CO_2排放比较  91-92
第四章不同轮作处理下土壤有机碳含量的变化  92-99
  4.1 材料与方法  92
  4.2 结果与分析  92-97
    4.2.1 冬小麦-夏玉米轮作土壤有机碳含量的变化  92-93
    4.2.2 冬小麦-夏大豆轮作土壤有机碳含量的变化  93-95
    4.2.3 冬油菜-夏玉米轮作土壤有机碳含量的变化  95-96
    4.2.4 冬小麦-夏闲轮作土壤有机碳含量的变化  96-97
  4.3 结论  97-99
第五章不同轮作处理下作物碳吸收的变化  99-111
  5.1 材料与方法  99
  5.2 结果与分析  99-109
    5.2.1 冬小麦-夏玉米轮作下作物碳吸收的变化  99-102
    5.2.2 冬小麦-夏大豆轮作下作物碳吸收的变化  102-105
    5.2.3 冬油菜-夏玉米轮作下作物碳吸收的变化  105-107
    5.2.4 冬小麦-夏闲轮作下作物碳吸收的变化  107-109
  5.3 结论  109-111
第六章不同轮作处理下农田碳源汇变化  111-122
  6.1 材料与方法  111
  6.2 结果与分析  111-121
    6.2.1 冬小麦-夏玉米轮作农田碳源汇变化  111-113
    6.2.2 冬小麦-夏大豆轮作农田碳源汇变化  113-116
    6.2.3 冬油菜-夏玉米轮作农田碳源汇变化  116-118
    6.2.4 冬小麦-夏闲轮作农田碳源汇变化  118-121
  6.3 结论  121-122
第七章结论与讨论  122-125
  7.1 讨论  122-124
    7.1.1 不同轮作方式对土壤 CO_2排放的影响  122-123
    7.1.2 不同轮作方式对土壤有机碳含量的影响  123
    7.1.3 不同轮作方式对作物碳吸收的影响  123
    7.1.4 不同轮作方式对农田碳源汇的影响  123-124
  7.2 结论  124-125
    7.2.1 不同轮作方式对土壤 CO_2排放的影响  124
    7.2.2 不同轮作方式对土壤有机碳含量的影响  124
    7.2.3 不同轮作方式对作物碳吸收的影响  124
    7.2.4 不同轮作方式对农田碳源汇的影响  124-125
参考文献  125-133
致谢  133-134
作者简介  134

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中图分类: > 农业科学 > 农学（农艺学） > 耕作学与有机农业 > 耕作的制度和方式 > 轮作制
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