长期施肥对土壤无机碳变化的影响及机理研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fgh000000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土壤无机碳(SIC)是干旱和半干旱地区重要的碳库,在陆地生态系统碳循环中起着重要作用。施肥制度是对SIC影响最为强烈的农艺管理措施之一,不同施肥措施对SIC变化会造成重要影响。本研究基于黄土高原40年的长期定位施肥试验,选择以下七个长期试验处理:长期不施肥处理(CK)、氮肥处理(N)、氮磷肥处理(NP)、氮磷肥与秸秆配施处理(NPS)、有机肥处理(M)、氮磷肥与有机肥配施处理(NPM)和撂荒处理(F)。采用稳定碳同位素技术,开展长期不同施肥对SIC变化的影响及机理研究,探明长期施肥对土壤剖面SIC的变化规律,揭示长期施肥对SIC中次生碳酸盐(PC)形成的影响机理,阐明由SIC对碳排放的贡献,明确SIC的固碳潜力及其对土壤碳排放的贡献,该研究旨在为我国旱地SIC的固碳减排提供科学理论和技术支持。主要结论如下:(1)长期施肥对不同剖面土壤无机碳库的影响相比较长期(40年)施用化肥,施用有机肥更有助于土壤有机碳(SOC)和无机碳库的积累。与CK相比,在不同土壤深度剖面下,长期施用化肥处理(N和NP)SIC储量均降低;在0-60 cm土层,施用化肥处理(N和NP)SIC储量降低了10.9-17.2%;M和NPM处理不仅显著增加了SOC储量,而且明显增加了SIC储量,提高了8.5-18.8%,从而显著增加了STC储量,提高了21.6-33.1%。此外,在0-150 cm土层,与CK相比,NP、NPS、M和NPM处理土壤有机碳(SOC)储量均增加,提高了8.1-26.3%。长期施用化肥(N和NP)造成土壤总碳(STC)储量减少约6%,M和NPM处理STC储量增加了9.7-12.4%。在土壤剖面上SOC与SIC呈正相关关系。(2)长期施肥对不同剖面土壤次生碳酸盐形成的影响利用稳定碳同位素技术分析表明,在0-60 cm土层,与CK相比,所有施肥处理均降低了原生碳酸盐(LC)储量和增加了PC储量,施用化肥(N和NP)LC储量显著减少了23.8-59.7%,PC储量增加了4.3-32.8%;M和NPM处理显著增加了PC储量,提高37.1-47.0%,而并没有显著降低LC的储量。在0-60 cm土壤剖面上,SOC与PC呈极显著正相关关系,长期施用有机肥可促进PC的积累以及SOC向SIC进行转化,这为有机肥促进旱地SIC的碳固存提供了初步依据。(3)土壤无机碳和有机碳对CO2排放的影响利用δ13C自然丰度法研究表明,农田土壤中由SIC造成的CO2排放贡献比例为9.3-34.9%。与CK相比,施用化肥(N和NP)并没有显著增加由SIC造成的CO2排放比例,可能是因为长期施用氮肥,前期已引起大量的碳酸盐的溶解,而后期达到了平衡的状态。与NP处理相比,除在小麦播种后测定的NPS处理外,在小麦播种后、小麦开花期后和休闲期测定的NPS、M和NPM处理均显著降低了由SIC造成的CO2排放比例,分别减少24.2-69.7%、20.0-48.6%和36.4-60.4%。在小麦生长季和休闲期,与CK相比,施用化肥(N和NP)略微降低了土壤CO2累计排放量以及由SOC造成的CO2累计排放量,而NPS、M和NPM处理均表现显著增加,此外,施用化肥(N和NP)平均降低了由SIC造成的CO2累计排放量;与NPM处理相比,M处理显著增加了由SIC造成的CO2累计排放量。
其他文献
目的观察研究缺氧状态下,人视网膜色素上皮(hRPE)细胞(ARPE-19)中音猥因子(Shh)与血管内皮生长因子(VEGF)的表达关系。方法传代培养hRPE细胞,取对数生长期3~6代细胞用于实验。
本文的研究内容旨在为混凝土结构应力扰动区(D区)承载能力设计提供一种合理的应力场模型。根据线弹性应力分布情况,本文针对几类典型D区构造建立了压力场模型,其更能反映混凝
随着现代科技的发展进步,集成电路在现代电子器件和电力系统(如医疗设备、混合动力汽车(HEVs)、过滤器、开关电源和动力武器系统)中具有广阔的应用前景;聚脲以开路故障小、重量轻
胰岛素降解酶(insulin-degrading enzyme,IDE)是一种在物种间高度保守的富含巯基的多功能锌金属蛋白酶。研究发现IDE能够特异性降解胰岛素和β淀粉样蛋白,因此与2型糖尿病和
因长期驯化及育种实践所导致的遗传基础狭窄,已成为限制小麦(Triticzum aestivum L.,2n=6x=42,ABD)这一主粮作物进一步改良的瓶颈。因此,急需增强小麦的遗传多样性,以保证它
自证监会于2014年3月21日公布《优先股试点管理办法》对优先股发行等问题进行详细规定后,我国进入优先股试点时期。各针对优先股的制度规定也如雨后春笋般纷纷出台,全国中小
目的:本研究旨在分析亚洲带绦虫实验感染乳猪后被囊尾蚴寄生的乳猪肝脏转录组表达变化,为探讨亚洲带绦虫与中间宿主相互作用的可能分子机制提供基础资料。方法:将采自贵州省都匀市良亩乡的亚洲带绦虫孕节解剖后,以生理盐水反复清洗并离心收集虫卵。20日龄约克施格杂交乳猪12头随机分为实验组和对照组各6头,实验组以定量15万个虫卵/头灌胃感染,于感染后第15天和第75天解剖乳猪,取实验组囊尾蚴寄生的肝脏和对照组对
MXenes是一类新兴的二维过渡金属碳化物/氮化物系列,具有出色的储能性能,可作为超级电容器的高性能电极材料。Ti3C2Tx作为MXenes典型代表之一具有广阔的应用前景,但是由于刻
家蚕(Bombyx mori)是具有5000多年饲养驯化历史的重要产丝昆虫。丝腺是家蚕合成和分泌蚕丝蛋白的专一器官,通常分为前部丝腺、中部丝腺和后部丝腺三个形态功能各异的部分,其
近年来,随着我国经济的快速发展,传统化石能源的危机逐渐凸显,这也使得新能源的研究与应用成为一个热点,其中的太阳光伏发电与风力发电具有清洁环保与容易利用的特点,成为了