發(fā)布時(shí)間：2018-01-24 03:31

  本文關(guān)鍵詞： 石灰性土壤 無(wú)機(jī)碳 碳釋放 氮肥 pH值　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：溫室效應(yīng)引發(fā)的氣候變化及其衍生問(wèn)題正日益制約著人類當(dāng)前和未來(lái)的生存發(fā)展。作為主要溫室效應(yīng)氣體,CO2濃度的增加對(duì)氣候變化產(chǎn)生的影響無(wú)疑最引人關(guān)注。土壤碳庫(kù)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大的碳庫(kù),在穩(wěn)定全球碳循環(huán)和調(diào)節(jié)CO2濃度的過(guò)程中起到了十分重要的作用。有機(jī)碳庫(kù)和無(wú)機(jī)碳庫(kù)是土壤碳庫(kù)的兩大組成部分,前者主要分布在濕潤(rùn)半濕潤(rùn)地區(qū),后者主要分布在干旱半干旱地區(qū)。關(guān)于土壤碳循環(huán)的研究較多的集中在有機(jī)碳庫(kù)方面,對(duì)無(wú)機(jī)碳庫(kù)的研究相對(duì)較少。石灰性土壤主要分布在我國(guó)北方,特別是西北地區(qū),其無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量豐富,是土壤碳庫(kù)的主體。近年來(lái),我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用氮肥,導(dǎo)致土壤酸化的問(wèn)題日漸突出。長(zhǎng)期大量施用氮肥,是否會(huì)影響石灰性土壤地區(qū)無(wú)機(jī)碳的轉(zhuǎn)化,尚少見(jiàn)報(bào)道。因此,本文探究了施用氮肥對(duì)黃土區(qū)石灰性土壤無(wú)機(jī)碳轉(zhuǎn)化的影響,可以為進(jìn)一步了解無(wú)機(jī)碳的作用,增加土壤碳固持和減少CO2排放提供理論依據(jù)。本研究以陜西不同地區(qū)采集的石灰性土壤為研究對(duì)象,利用室內(nèi)培養(yǎng)結(jié)合滅菌或干燒法等,研究了氮肥種類、用量等對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳釋放的影響;采用長(zhǎng)期田間定位試驗(yàn)研究了長(zhǎng)期施用氮肥對(duì)土壤無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量及組分的影響。獲得以下主要結(jié)論:(1)利用室內(nèi)培養(yǎng)研究了滅菌及未滅菌條件下氮肥用量對(duì)關(guān)中地區(qū)X土CO2釋放量的影響。結(jié)果表明:土壤CO2釋放量隨施氮量增加而顯著增加,培養(yǎng)結(jié)束時(shí)未滅菌土壤CO2累積釋放量比對(duì)照增加了21.8~103.5%,平均增加62.7%,這與施氮促進(jìn)有機(jī)質(zhì)礦化及降低土壤pH值促進(jìn)無(wú)機(jī)碳分解有關(guān)。采用哌嗪-1,4-二乙磺酸(PIPES)緩沖的HgCl2溶液滅菌后,顯著降低了土壤CO2釋放量,但相比對(duì)照,施用氮肥也使CO2釋放量增加了5.3~17.8%;根據(jù)滅菌與未滅菌土壤培養(yǎng)過(guò)程中釋放CO2的比例估算的整個(gè)培養(yǎng)期來(lái)源于無(wú)機(jī)碳的釋放比例約54%。(2)利用室內(nèi)培養(yǎng)研究了滅菌及未滅菌條件下施用硫酸銨對(duì)陜西不同地區(qū)土壤(X土、黑壚土、黃綿土和風(fēng)沙土)CO2釋放量的影響。結(jié)果表明:未滅菌條件下施用硫酸銨后不同土壤CO2釋放量相比各不施氮土壤均有所提高,培養(yǎng)結(jié)束時(shí)X土、黑壚土、黃綿土和風(fēng)沙土分別比不施氮各土壤釋放量增加了26.9%、19.5%、68.8%及46.1%。滅菌后相比不施氮土壤,施氮后四種土壤CO2累積釋放量仍平均增加了25.5%。未滅菌條件下X土釋放量最高,滅菌條件下黃綿土釋放量最高,這與兩種土壤有機(jī)質(zhì)和碳酸鈣含量分別最高有關(guān)。(3)利用室內(nèi)培養(yǎng)研究了施用不同種類氮肥(NH4NO3、KNO3、(NH4)2SO4)在未干燒及干燒550℃條件下對(duì)X土CO2釋放的影響。結(jié)果表明:未干燒條件下不同氮肥均增加了X土CO2的釋放,比對(duì)照平均增加36.6%。無(wú)論干燒與否,加入(NH4)2SO4的土壤CO2釋放量都最高,其次為NH4NO3處理,KNO3處理釋放的CO2量與對(duì)照相比無(wú)明顯差異,說(shuō)明施用銨態(tài)氮肥促進(jìn)了石灰性土壤無(wú)機(jī)碳的釋放。干燒后土壤緩沖能力降低導(dǎo)致pH起始值極高,接種微生物后土壤雖然發(fā)生硝化作用但pH降低幅度低于未干燒土壤。干燒后加入不同氮肥仍促進(jìn)了土壤CO2的釋放,比對(duì)照平均增加24.5%。整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程估算出CO2源于無(wú)機(jī)碳的平均釋放比例為27.2%。(4)以11年長(zhǎng)期定位試驗(yàn)田不同栽培模式及施氮量下的小麥-玉米輪作田為研究對(duì)象,測(cè)定了0~10 cm、10~20 cm和20~40 cm土層中土壤無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量及組分的變化。結(jié)果表明:相比休閑,不同栽培模式均顯著提高了各個(gè)土層的無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量,平均增加7.25t ha-1,0~40 cm土層無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量表現(xiàn)為:壟溝常規(guī)覆草,但各栽培模式間無(wú)顯著差異。方解石與白云石含量也相比休閑有所增加,且方解石含量顯著高于白云石。隨著施氮量的增加,土壤無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量及組分均有所降低,0~40 cm土層N120及N240處理分別比不施氮土壤無(wú)機(jī)碳儲(chǔ)量降低了0.60及1.45 t ha-1,說(shuō)明長(zhǎng)期大量施用氮肥會(huì)增加無(wú)機(jī)碳損失的風(fēng)險(xiǎn)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S158

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本文編號(hào)：1459054