秸秆还田对福州稻田土壤碳库、甲烷与氧化亚氮排放的影响

【摘要】：秸秆还田作为增汇减排的一项重要措施已受到国内外学者的广泛关注,但目前关于秸秆还田对土壤碳库储量和温室气体排放的的影响研究仍十分薄弱。基于此,本文以我国亚热带湿润季风气候区的福州平原稻田为研究对象,设置秸秆还田与对照两种处理方式,每个处理设置3个重复,采用静态箱—气相色谱法对双季稻田甲烷和氧化亚氮排放通量进行测定,并分别对早稻和晚稻稻田土壤的有机碳库进行研究。主要研究结果如下： (1)不同处理方式下稻田土壤有机碳在水平与垂直两个尺度上呈现出不同的分布与变化特征,水平分布上,秸秆还田处理提高了早、晚稻田各层土壤的有机碳含量；垂直分布上,秸秆还田和对照两种处理的土壤总有机碳含量均表现为随着土层的加深而减少。 (2)早稻田秸秆还田处理0～40cm土层土壤轻组有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、易氧化态碳平均含量分别为0.37g·kg-1、129.07mg·kg-1、108.96mg·kg-1,0.53g·kg-1。对照处理0～40cm土层土壤轻组有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、易氧化态碳平均含量分别为0.34g·kg-1、111.68mg·kg-1、47.66mg·kg-1、0.56g·kg-1。晚稻田秸秆还田处理0～40cm土层土壤轻组有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、易氧化态碳平均含量分别为0.73g·kg-1、74.66mg·kg-1、122.64mg·kg-1、0.64g·kg-1。对照处理0～40cm土层土壤轻组有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、易氧化态碳平均含量分别为0.64g·kg-1、60.58mg·kg-1、112.40mg·kg-1、0.58g·kg-1。从总体上来看,秸秆还田处理可促进早、晚稻田不同活性有机碳组分含量的增加。 (3)在整个早稻生长期,与对照处理相比,秸秆还田处理的甲烷平均排放通量约减少了27.21%,秸秆还田处理的氧化亚氮平均排放通量约减少了42.79%。在整个晚稻生长期,与对照处理相比,秸秆还田处理的甲烷平均排放通量约增加了346.72%,秸秆还田处理的氧化亚氮平均排放通量约增加了105.97%。 【关键词】：秸秆还田 碳库 甲烷 氧化亚氮 稻田
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S511;X71
【目录】：

• 中文摘要2-3
• Abstract3-5
• 中文文摘5-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 国内外研究概况12-15
• 1.2.1 秸秆还田研究现状12-13
• 1.2.2 秸秆还田对稻田土壤有机碳库的影响研究进展13-14
• 1.2.3 秸秆还田对稻田甲烷和氧化亚氮排放的影响研究进展14-15
• 1.3 本文研究的目标、内容、意义及技术路线15-19
• 1.3.1 研究内容15-16
• 1.3.2 研究意义16
• 1.3.3 技术路线16-19
• 第2章 研究区概况与研究方法19-23
• 2.1 研究区慨况19-20
• 2.1.1 基本概况19
• 2.1.2 样地施肥管理以及采样点设置19-20
• 2.2 研究方法20-23
• 2.2.1 样品采集20-21
• 2.2.2 实验测定21-22
• 2.2.3 数据处理22-23
• 第3章 秸秆还田对福州稻田土壤碳库的影响23-39
• 3.1 稻田土壤有机碳及其组分含量变化与分布特征23-29
• 3.1.1 有机碳含量的变化与分布特征23-24
• 3.1.2 轻组有机碳(LFOC)含量的变化与分布特征24-25
• 3.1.3 可溶性有机碳(DOC)含量的变化与分布特征25-26
• 3.1.4 微生物量碳(MBC)含量的变化与分布特征26-27
• 3.1.5 易氧化态碳(EOC)含量的变化与分布特征27-28
• 3.1.6 有机碳及其不同组分间的相关性分析28-29
• 3.2 稻田土壤理化性质对有机碳及其组分的影响29-34
• 3.2.1 土壤理化特征29-32
• 3.2.2 土壤理化特征与土壤有机碳及其组分的相关性32-34
• 3.3 秸秆还田对稻田土壤碳库管理指数的影响34-35
• 3.3.1 秸秆还田对早稻田土壤碳库管理指数的影响34-35
• 3.3.2 秸秆还田对晚稻田土壤碳库管理指数的影响35
• 3.4 讨论35-39
• 3.4.1 秸秆还田对土壤有机碳含量的影响35-36
• 3.4.2 秸秆还田对土壤不同活性有机碳组分的影响36-37
• 3.4.3 秸秆还田条件下土壤有机碳及其组分之间的相互关系37
• 3.4.4 秸秆还田条件下土壤理化特征对土壤有机碳及其组分的影响37-39
• 第4章 秸秆还田对稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响39-53
• 4.1 秸秆还田对早稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响39-44
• 4.1.1 早稻田甲烷排放特征39-40
• 4.1.2 早稻田氧化亚氮排放特征40-41
• 4.1.3 环境因子对早稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响41-44
• 4.2 秸秆还田对晚稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响44-49
• 4.2.1 晚稻田甲烷排放特征44-45
• 4.2.2 晚稻田氧化亚氮排放特征45-46
• 4.2.3 环境因子对晚稻田甲烷与氧化亚氮排放的影响46-49
• 4.3 讨论49-53
• 4.3.1 秸秆还田条件下稻田甲烷排放特征49
• 4.3.2 秸秆还田条件下稻田氧化亚氮排放特征49-50
• 4.3.3 秸秆还田条件下不同稻季温室气体排放特征50
• 4.3.4 秸秆还田条件下环境因子对温室气体排放的影响50-53
• 第5章 福州平原秸秆还田的综合评价53-59
• 5.1 秸秆还田对稻田土壤碳固定的影响53-54
• 5.2 秸秆还田对稻田甲烷、氧化亚氮综合温室效应影响的净效应分析54-56
• 5.3 秸秆还田对双季稻作物产量的影响56
• 5.4 讨论56-59
• 5.4.1 秸秆还田对稻田土壤固碳减排的影响56-57
• 5.4.2 秸秆还田的增产效益57-59
• 第6章 结论与展望59-63
• 6.1 研究结论59-60
• 6.2 研究不足与展望60-63
• 参考文献63-73
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果73-75
• 致谢75-77
• 个人简历77-80

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