黑土區(qū)農(nóng)田-防護林坡面體系氮素遷移轉(zhuǎn)化特征
發(fā)布時間:2021-03-10 20:45
黑土區(qū)是我國重要糧食生產(chǎn)基地,每年大量肥料的輸入使黑土區(qū)面臨巨大的面源污染風(fēng)險,為明確黑土區(qū)農(nóng)田-防護林坡面體系中土壤無機氮素遷移和轉(zhuǎn)化特征,探究農(nóng)田防護林帶在減緩坡耕地面源污染過程中的積極作用,本研究選擇典型坡耕地(耕地)、坡下的農(nóng)田防護林帶(防護林帶)、以及二者之間的過渡帶(過渡帶)土壤為研究對象,采用自制回填土柱模擬不同深度土壤氮素水平運移過程,對比分析了農(nóng)田-防護林坡面體系土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮水平運移差異及其影響因素;采用室內(nèi)等溫和動力學(xué)方法完成土壤銨態(tài)氮吸附解吸試驗,通過測定其吸附解吸強度及相關(guān)方程擬合探究農(nóng)田-防護林坡面體系土壤對銨態(tài)氮的吸附能力;采用恒溫恒濕培養(yǎng)方法測定農(nóng)田-防護林坡面體系土壤硝化-反硝化以及氨化潛力。研究結(jié)果表明:1)水氮運移速率均隨土層深度和運移距離的增加而逐漸降低,0~40 cm 土層中水分運移速率為防護林帶和過渡帶>耕地;土壤銨態(tài)氮含量均隨水氮運移距離的增加迅速降低,防護林帶0~10 cm表層土壤在初始運移段銨態(tài)氮濃度最高(438.07 mg·kg-1),過渡帶和耕地均在40~60 cm 土層初始運移段銨態(tài)氮濃度最高(分別為666.81 mg·...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1樣地示意圖??Fig.3-1?Sketch?of?sampling?site??
3.2.1無機氮素水平運移試驗??3.2.1.1實驗裝置??模擬水氮運移的裝置包括有機玻璃擴散筒和馬氏瓶兩部分(圖3-2)。擴散筒直徑為??7?cm,共分為22節(jié)可拆卸的4?cm長的有機玻璃桶,每節(jié)使用橡膠圈做防漏處理,用可??拆卸螺絲連接,固定各段。第I節(jié)和第2節(jié)分別是水室段(4?cm)和濾層(4?cm),濾??層兩側(cè)為尼龍網(wǎng),中間填充細石英砂以保證水流平穩(wěn)入滲。第3?22節(jié)為試樣段,試樣??段總長80?cm。馬氏瓶與水室段連通(可拆卸),連通處安裝閥門,用來控制試驗開始和??結(jié)束。馬氏瓶的作用為保持水壓恒定,避免水位高度差影響運移速度。當示蹤液流出??時,瓶頂形成真空,空氣只從玻璃管中進入,玻璃管下口即為接觸空氣點,因此只要溶??液不低于玻璃管下口,玻璃管口以上溶液的增減將不影響靜水壓,從而自動保持了水室??水壓的恒定。??3.2.1.2模擬水平運移試驗??本實驗設(shè)計僅考慮水平方向的水氮運移
Fig.?4-2?Relationship?between?content?of?ammonium?nitrogen?and?migration?distance.??4.3銨態(tài)氮濃度與運移速率間關(guān)系??如圖4-3所示,耕地土壤除10?20?cm、60?80?cm?土層外,運移段土壤銨態(tài)氮濃度與??水氮運移速率均呈顯著的線性相關(guān)關(guān)系(P<〇.〇5),0.7498,R2l(K2()(;m=?0.4197,??R22〇 ̄4(km=?0.8671,?R24(Mi()(;m=?0.7201,?R26Q、8Gcm=?0.1169。過渡帶土壤表現(xiàn)出與防護林帶土??壤相似規(guī)律,運移段土壤銨態(tài)氮濃度與水氮運移速率呈顯著的線性相關(guān)關(guān)系??(尸<0.05),R2〇?10cm=0.9698,?R2lo?20cm=0_9454,R22〇4〇cm=〇.8461,R240?60cni=0.5938,??R26(MQem=〇.654。防護林帶各土層土壤運移段銨態(tài)氮濃度與水氮運移速率均呈顯著的線??性相關(guān)關(guān)系(戶<〇.〇5),R2均達到?0.81?以上(R2〇 ̄iacm=?0.9951,R2l(KMcm=?0.9261,??R、(M0cm=?0.9426,?R24〇 ̄6〇cm=〇.8705,R26〇?8〇cm=〇.8134)。????C?30?B?25?1??-t?.???U-IVCO???s???IMCcti??厶?3?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長期秸稈還田下土壤銨態(tài)氮的吸附解吸特征[J]. 叢日環(huán),張麗,魯艷紅,黃慶海,石孝均,李小坤,任濤,魯劍巍. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2017(02)
[2]亞熱帶農(nóng)區(qū)生態(tài)溝渠對農(nóng)業(yè)徑流中氮素遷移攔截效應(yīng)研究[J]. 王迪,李紅芳,劉鋒,王毅,鐘元春,何洋,肖潤林,吳金水. 環(huán)境科學(xué). 2016(05)
[3]基于RS和GIS的農(nóng)田防護林對作物產(chǎn)量影響的評價方法[J]. 史曉亮,李穎,鄧榮鑫. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(06)
[4]基于防護保證率的農(nóng)田防護林林帶間距調(diào)控[J]. 朱樂奎,劉彤,鄭波,孫欽明,韓志全,劉尊馳,張禮春. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(04)
[5]模擬排水溝渠非點源溶質(zhì)氮遷移實驗研究[J]. 李強坤,宋常吉,胡亞偉,彭聰,馬強,姜正曦,琚藝萌. 環(huán)境科學(xué). 2016(02)
[6]生態(tài)溝渠對氮、磷污染物的攔截效應(yīng)[J]. 張樹楠,肖潤林,劉鋒,吳金水. 環(huán)境科學(xué). 2015(12)
[7]砒砂巖改良風(fēng)沙土對銨態(tài)氮吸附特性影響研究[J]. 攝曉燕,魏孝榮,魏艷春,馬天娥,許晶晶,張興昌. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2015(11)
[8]小興安嶺原始紅松混交林林隙土壤不同形態(tài)氮含量[J]. 姜一,陳立新,段文標,步凡,孫雙紅,李帆帆,徐一凡. 生態(tài)學(xué)雜志. 2014(12)
[9]我國東部土壤氮轉(zhuǎn)化微生物的功能分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其對作物的響應(yīng)[J]. 汪峰,ZHOU JiZhong,孫波. 科學(xué)通報. 2014(Z1)
[10]黑河中游綠洲不同質(zhì)地土壤水分的入滲與再分布[J]. 肖慶禮,黃明斌,邵明安,任利東. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(02)
博士論文
[1]東北黑土區(qū)典型小流域農(nóng)業(yè)面源污染源解析及防控措施效果評估[D]. 隋媛媛.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2016
[2]黑河中游綠洲農(nóng)田和防護林帶土壤水分運動與水量交換[D]. 肖慶禮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]北京山區(qū)森林植被對非點源污染的生態(tài)調(diào)控機理研究[D]. 肖洋.北京林業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同寬度森林河岸帶對土壤氮素截留轉(zhuǎn)化效率影響[D]. 韓壯行.東北林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3075256
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:47 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-1樣地示意圖??Fig.3-1?Sketch?of?sampling?site??
3.2.1無機氮素水平運移試驗??3.2.1.1實驗裝置??模擬水氮運移的裝置包括有機玻璃擴散筒和馬氏瓶兩部分(圖3-2)。擴散筒直徑為??7?cm,共分為22節(jié)可拆卸的4?cm長的有機玻璃桶,每節(jié)使用橡膠圈做防漏處理,用可??拆卸螺絲連接,固定各段。第I節(jié)和第2節(jié)分別是水室段(4?cm)和濾層(4?cm),濾??層兩側(cè)為尼龍網(wǎng),中間填充細石英砂以保證水流平穩(wěn)入滲。第3?22節(jié)為試樣段,試樣??段總長80?cm。馬氏瓶與水室段連通(可拆卸),連通處安裝閥門,用來控制試驗開始和??結(jié)束。馬氏瓶的作用為保持水壓恒定,避免水位高度差影響運移速度。當示蹤液流出??時,瓶頂形成真空,空氣只從玻璃管中進入,玻璃管下口即為接觸空氣點,因此只要溶??液不低于玻璃管下口,玻璃管口以上溶液的增減將不影響靜水壓,從而自動保持了水室??水壓的恒定。??3.2.1.2模擬水平運移試驗??本實驗設(shè)計僅考慮水平方向的水氮運移
Fig.?4-2?Relationship?between?content?of?ammonium?nitrogen?and?migration?distance.??4.3銨態(tài)氮濃度與運移速率間關(guān)系??如圖4-3所示,耕地土壤除10?20?cm、60?80?cm?土層外,運移段土壤銨態(tài)氮濃度與??水氮運移速率均呈顯著的線性相關(guān)關(guān)系(P<〇.〇5),0.7498,R2l(K2()(;m=?0.4197,??R22〇 ̄4(km=?0.8671,?R24(Mi()(;m=?0.7201,?R26Q、8Gcm=?0.1169。過渡帶土壤表現(xiàn)出與防護林帶土??壤相似規(guī)律,運移段土壤銨態(tài)氮濃度與水氮運移速率呈顯著的線性相關(guān)關(guān)系??(尸<0.05),R2〇?10cm=0.9698,?R2lo?20cm=0_9454,R22〇4〇cm=〇.8461,R240?60cni=0.5938,??R26(MQem=〇.654。防護林帶各土層土壤運移段銨態(tài)氮濃度與水氮運移速率均呈顯著的線??性相關(guān)關(guān)系(戶<〇.〇5),R2均達到?0.81?以上(R2〇 ̄iacm=?0.9951,R2l(KMcm=?0.9261,??R、(M0cm=?0.9426,?R24〇 ̄6〇cm=〇.8705,R26〇?8〇cm=〇.8134)。????C?30?B?25?1??-t?.???U-IVCO???s???IMCcti??厶?3?
【參考文獻】:
期刊論文
[1]長期秸稈還田下土壤銨態(tài)氮的吸附解吸特征[J]. 叢日環(huán),張麗,魯艷紅,黃慶海,石孝均,李小坤,任濤,魯劍巍. 植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2017(02)
[2]亞熱帶農(nóng)區(qū)生態(tài)溝渠對農(nóng)業(yè)徑流中氮素遷移攔截效應(yīng)研究[J]. 王迪,李紅芳,劉鋒,王毅,鐘元春,何洋,肖潤林,吳金水. 環(huán)境科學(xué). 2016(05)
[3]基于RS和GIS的農(nóng)田防護林對作物產(chǎn)量影響的評價方法[J]. 史曉亮,李穎,鄧榮鑫. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(06)
[4]基于防護保證率的農(nóng)田防護林林帶間距調(diào)控[J]. 朱樂奎,劉彤,鄭波,孫欽明,韓志全,劉尊馳,張禮春. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2016(04)
[5]模擬排水溝渠非點源溶質(zhì)氮遷移實驗研究[J]. 李強坤,宋常吉,胡亞偉,彭聰,馬強,姜正曦,琚藝萌. 環(huán)境科學(xué). 2016(02)
[6]生態(tài)溝渠對氮、磷污染物的攔截效應(yīng)[J]. 張樹楠,肖潤林,劉鋒,吳金水. 環(huán)境科學(xué). 2015(12)
[7]砒砂巖改良風(fēng)沙土對銨態(tài)氮吸附特性影響研究[J]. 攝曉燕,魏孝榮,魏艷春,馬天娥,許晶晶,張興昌. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2015(11)
[8]小興安嶺原始紅松混交林林隙土壤不同形態(tài)氮含量[J]. 姜一,陳立新,段文標,步凡,孫雙紅,李帆帆,徐一凡. 生態(tài)學(xué)雜志. 2014(12)
[9]我國東部土壤氮轉(zhuǎn)化微生物的功能分子生態(tài)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其對作物的響應(yīng)[J]. 汪峰,ZHOU JiZhong,孫波. 科學(xué)通報. 2014(Z1)
[10]黑河中游綠洲不同質(zhì)地土壤水分的入滲與再分布[J]. 肖慶禮,黃明斌,邵明安,任利東. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2014(02)
博士論文
[1]東北黑土區(qū)典型小流域農(nóng)業(yè)面源污染源解析及防控措施效果評估[D]. 隋媛媛.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2016
[2]黑河中游綠洲農(nóng)田和防護林帶土壤水分運動與水量交換[D]. 肖慶禮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[3]北京山區(qū)森林植被對非點源污染的生態(tài)調(diào)控機理研究[D]. 肖洋.北京林業(yè)大學(xué) 2008
碩士論文
[1]不同寬度森林河岸帶對土壤氮素截留轉(zhuǎn)化效率影響[D]. 韓壯行.東北林業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3075256
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