母质熟化论文-曲少东

母质熟化论文-曲少东

导读:本文包含了母质熟化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:土地资源,红壤,施肥,母质熟化

母质熟化论文文献综述

曲少东[1](2018)在《施肥对红壤母质熟化的影响分析》一文中研究指出红壤在我国分布广泛,土质酸性较强,养分含量较低,在种植作物时需要进行施肥改良。为验证施肥对红壤内母质、磷元素及硫元素的影响,本文设置6组对照试验,分别配比不同的肥料组合作为红壤的基肥,通过种植小麦和玉米,观测红壤内有机质、磷、p H值和作物长势等情况。结果表明,化肥及有机肥的混合施用,对红壤肥力的保持及酸碱度的控制效果最好。因此,在红壤改良过程中应重视有机肥的施用。(本文来源于《乡村科技》期刊2018年05期)

尤孟阳[2](2015)在《黑土母质熟化过程中的土壤有机碳组分与结构变化特征》一文中研究指出我国东北黑土分布区域由平地和漫川漫岗构成,在漫川漫岗区域分布的自然黑土均为草原草甸植被,少部分为零星木本植物。然而由于近百年来大规模耕垦成为农田后,引发水土流失,严重地区已将黑土层剥蚀殆尽,黄土状母质裸露,导致肥沃的黑土丧失了生产植被的能力,同时黑土区域也遭到破坏。基于对裸露黄土状母质的恢复需求,我们将典型黑土2米以下的黄土状母质移入地表,进行土壤熟化试验,试图研究黑土肥力恢复效果。试验分别模拟自然过程、种植豆科牧草植物恢复过程和农田生态系统过程。在模拟农田过程中,分别设置了无肥、化肥、化肥加有机肥和在施用化肥的条件下将所收获的农作物(秸秆和籽粒)全部还田。系统分析母质熟化过程中土壤有机碳的变化特征,建立外源碳施入量与土壤有机质含量之间的关系,进一步运用有机碳物理化学分析技术,分析土壤有机碳组分库数量和有机碳化学结构变化特征,阐明母质熟化过程中的土壤有机碳数量和质量的演变规律,以期为将来的土壤修复提供理论与实践依据。主要研究结果如下:取自地下2 m的母质,由密闭系统转移至开放系统后,经过10年的熟化过程,不同生态系统间土壤有机碳含量显着增加。自然生态系统以自身的地上植株与地下根系作为有机物料的投入,在光源碳微生物的作用下,有机碳含量增加了85%。人工种植苜蓿生态系统,通过自身的植株作为有机碳投入物与其本身特有的固氮特质,促使有机碳含量增加了117%。农田生态系统中,无肥处理使土壤有机碳含量增加了56%。施用化肥与有机肥后,加速了土壤有机碳的提高,相应增加了72-165%。土壤有机碳提升最快的是化肥与地上生物量全还田生态系统,有机碳含量增加了165%,达到典型黑土表层土壤有机碳的50%。10年间不同生态系统有机碳含量增加速率范围为0.31-0.88 g C kg-1 yr-1。土壤有机碳的增加与有机碳投入量呈显着正相关关系。然而,在同一地区的典型黑土上进行10年不同化肥和秸秆还田试验后,土壤有机碳含量几乎无变化,此时典型黑土的有机碳已处于饱和状态,而处于碳饥饿状态的母质,在外源碳投入后,土壤有机碳含量迅速增加。母质熟化过程中,不同生态系统土壤有机碳垂直分布的结果表明,随着土层深度的增加,土壤有机碳呈现下降趋势。在30-40 cm土层,只有化肥与地上生物量全还田处理有机碳含量显着高于其他处理。换而言之,土壤有机碳的累积首先发生在受外界环境条件影响大的表层,深层土壤受到根系活动和淋溶作用导致土壤有机碳发生变化。根据土壤有机碳的增加速率和土壤的固碳能力,我们得知在农田生态中有投入机物料和种植苜蓿对改善土壤肥力,提高土壤固碳能力高于其他处理。不同生态系统的母质熟化过程中土壤有机碳不同组分的累积程度存在差异。土壤中各密度组分有机碳浓度的高低顺序均表现为闭蓄态轻组>游离态轻组>重组。重组有机碳在土壤中的比例范围为78-90%,是土壤有机碳的主要组分。在母质熟化5年后,土壤中的闭蓄态轻组有机碳与游离态轻组相比,占土壤轻组有机碳比例较大,对土地利用方式和农田管理措施更为敏感。农田生态系统中有机物料的施入,使土壤轻组有机碳得到积累。母质熟化10年后,重组有机碳含量的高低顺序为:F1C2>F1C1>Alfa>Nat F>F1C0>F0C0。重组有机碳与累积碳投入量达到了显着正相关,与土壤总有机碳变化趋势一致,表明重组对土壤有机碳的固定具有重要作用。母质土壤腐殖物质组分的比例大小为:胡敏素>胡敏酸>富里酸。母质熟化5年后,在土壤全碳含量较低的环境下,富里酸有机碳含量高于胡敏酸有机碳含量,两者占土壤全碳的比例范围为21-42%和15-19%。农田生态系统富里酸含量显着高于自然和苜蓿生态系统。伴随母质熟化时间的增加,胡敏酸和胡敏素有机碳组分显着提高。胡敏素中有机碳含量占土壤全碳的比例范围是66-74%。富里酸与胡敏酸的有机碳含量在土壤全碳比例发生变化,这意味着土壤有机碳的化学结构与稳定性发生了相应变化。同时胡敏素与累积碳投入量呈现正相关关系。初始母质土壤的红外光谱图谱分析中没有检测到脂族C吸收峰,但是伴随母质熟化时间的增加,不同生态系统中脂族C、芳香C、蛋白质类和多糖类基团的吸收峰明显增加。有机物料的施入提高了土壤有机碳的脂肪性和芳香度。但与成熟黑土相比,每个官能团的吸收峰信号较弱。用13C固体核磁技术测定了母质熟化过程中土壤有机碳化学结构的变化特征,在核磁共振图谱中共获得四个明显的官能团区,与母质土壤有机碳相比,不同生态系统的恢复过程提高了土壤有机碳烷氧C的比例,增加了多糖和蛋白质类组分含量。伴随母质熟化过程进行,土壤趋向于脂族性增强,芳香性和稳定性降低方向发展。综上,取自地下2 m的母质,由于缺少有机物质的供给其有机碳含量处于“碳饥饿”状态,当外源环境中投入足够的有机物质时,土壤有机碳数量迅速提高,有机碳组分和结构也发生的变化。黑土母质熟化过程中,有机物料的施入促使处于碳饥饿状态的母质土壤肥力迅速提升,增加的有机碳优化了不同有机碳组分的分布和结构特征。(本文来源于《中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所)》期刊2015-06-01)

张志明,韩晓增[3](2015)在《黑土母质熟化过程微生物群落碳源代谢特征》一文中研究指出东北黑土区由于表土丧失,母质裸露等问题,严重威胁粮食生产和生态环境,通过揭示母质肥力形成过程中微生物群落的碳源利用特征可以让人们更好的理解肥力形成过程中相关微生物过程。以海伦农田生态系统国家野外科学观测研究站长期定位试验为材料,研究母质不同熟化过程下微生物群落碳源代谢特征,结果表明:苜蓿草熟化过程(PAfl)、农田化肥配施有机物熟化过程(PCS+F+OM)可培养微生物数量最多。自然熟化过程(PNat)、苜蓿草熟化过程、农田化肥农产品全循环熟化过程(PCS+F+BM)、农田化肥加有机肥配合型熟化过程可以将微生物活性提高到常规农田黑土的水平。不同熟化过程下微生物群落对单个碳源的利用不同。主成分分析表明自然熟化过程、农田化肥投入熟化过程(PCS+F)、农田化肥农产品全循环熟化过程、农田化肥加有机肥配合型熟化过程与常规农田黑土微生物代谢特征类似。研究表明不同母质熟化过程通过影响微生物群落结构导致对各个碳源的利用发生变化,最终改变了整体碳源代谢特征。(本文来源于《生态学报》期刊2015年21期)

孙鹂[4](2014)在《红壤地区叁种母质土壤长期熟化条件下的土壤微生物群落分析》一文中研究指出本文通过中国农业科学院湖南祁阳红壤试验站的“生土熟化”长期定位试验(始于1982年),主要研究了湖南地区叁种典型母质(花岗岩母质,紫色土母质,第四纪红壤母质)以及每种母质经6种不同人为熟化措施(不施肥加地上部全部移除CKT、不施肥地上部全部还田CKR、施化肥加地上部全部移除NPKT、施化肥加地上部全部还田NPKR、施有机物料加地上部全部移除OMT、施有机物料加地上部全部还田OMR)的土壤理化性质、土壤微生物量,土壤酶活性及基于454高通量测序结果的土壤微生物群落,主要结果分述如下:1.不同熟化措施对土壤理化性质的影响试验结果表明,长期的人为熟化土壤能显着影响土壤理化性质。比较叁种不同母质和相应熟化30年后的处理,土壤pH值均出现不同程度的下降,同时,土壤有机质,全氮,全磷,速效氮,速效钾含量均增加显着。比较6种不同熟化措施,其中施用化肥处理(NPKT和NPKR)养分含量增加量最显着,明显高于有机物料处理(OMT和OMR)和对照处理(CKT和CKR),但该处理土壤酸化也最为明显;施用有机物料处理(OMT和OMR)的速效钾含量明显高于对照处理(CKT和CKR),其它养分含量与对照处理(CKT和CKR)相比,差异并不十分显着,但土壤pH的下降程度要明显好于对照处理(CKT和CKR)。同种施肥处理下,地上部生物量全部移除(T)和全部归还(R)有着一定的差异,地上部全部归还(R)的土壤有机质和土壤全氮含量要高于地上部全部移除(T)。2.不同熟化处理对土壤微生物量和土壤酶活的影响土壤酶活测定结果表明人为熟化措施能显着地增加土壤微生物量,提高土壤酶活。其中,施用化肥(NPKT和NPKR)处理相比其他熟化方式,土壤微生物量增加幅度最为显着,其次为有机物料处理(OMT和OMR),对照处理(CKT和CKR)的增加幅度最小。同时,施用化肥处理(NPKT和NPKR)的土壤脲酶活性和土壤转化酶酶活性最高,明显高于母质。对照处理(CKT和CKR)和施用有机物料处理(OMT和OMR)的土壤脲酶和蔗糖酶活性与母质相比并无显着提高;土壤磷酸酶活性在不同土壤中变化不同,施化肥(NPKT和NPKR)处理不利于土壤磷酸酶活性的提高。3.不同熟化措施对土壤微生物群落的影n响454高通量测序结果表明,长期熟化对土壤微生物区系有显着影n响,不同熟化处理影响不同。长期熟化明显改变土壤细菌主要门类,使放线菌门和厚壁菌门的比例减少,酸杆菌门相对丰度明显增多。长期熟化可以提高土壤微生物多样性和丰富度,其中施有机物料(OMT和OMR)效果最好,其次为对照处理(CKT和CKR),施用化肥处理(NPKT和NPKR)效果最差。长期熟化改变细菌整体群落结构,不同施肥措施使细菌群落结构朝不同方向发展,但地上部生物还田与否,并无显着差异。同时,土壤细菌群落结构的发展与土壤环境因素改变密不可分。4.长期不施肥处理(CKT和CKR)对叁种母质中氮素积累和微生物群落发育有促进作用。长期种植不施肥熟化后,土壤中nifH基因含量显着增加,且母质中的固氮细菌类群也得到发展。结果显示,母质不仅对土壤细菌的原始群落结构起优先选择作用,而且也决定着土壤细菌的丰富度和多样性,并影响细菌群落结构的发展方向。土壤氮素则作为影响细菌群落结构变化的最重要的因子,其在母质中的积累有利于打破土壤氮素限制,从而有助于细菌整体群落的发展。综合以上结果,长期的种植和施肥对叁种土壤母质熟化均有促进作用,施用化肥有利于土壤母质快速培肥和养分增加,但从土壤微生物角度分析,长期施用化肥熟化土壤不利于可持续发展。因此,施有机物料为最佳熟化方案。同时在母质熟化初期,微生物整体区系变化受土壤氮素影响巨大,种植作物可以提高土壤固氮微生物数量和积累氮素,有利于微生物区系更好地发展。(本文来源于《南京农业大学》期刊2014-06-01)

于寒青,孙楠,吕家珑,高菊生,徐明岗[5](2010)在《红壤地区叁种母质土壤熟化过程中有机质的变化特征》一文中研究指出在湖南祁阳进行了25年的生土熟化长期定位试验,研究花岗岩、第四纪红土和紫色砂页岩叁种典型母质土壤在6种熟化方式下耕层(0—20 cm)土壤有机质演变特征。结果表明,不施肥处理土壤有机质含量25年没有显着变化;不施肥秸秆还田能够缓慢增加土壤有机质含量,叁种母质(花岗岩、第四纪红土和紫色砂页岩)土壤的有机质含量年平均增加量分别为0.32、0.20和0.17 g/kg;施氮、磷、钾肥及施氮、磷、钾肥并秸秆还田,施有机物稻草及施有机物稻草并秸秆还田,叁种母质土壤有机质含量均显着增加,其中以施氮、磷、钾肥并秸秆还田处理增加最大,年平均增加量分别为0.48、0.39和0.35 g/kg,25年后土壤有机质含量分别增加了5.6、2.8和3.1倍。根据土壤有机物的投入量、分解状况及作物生长等综合分析得出,花岗岩母质土壤有机质含量的增加速率大于紫色砂页岩土壤和第四纪红土土壤;有机无机肥配施和秸秆还田是快速提高南方红壤地区不同母质土壤有机质含量的重要措施。(本文来源于《植物营养与肥料学报》期刊2010年01期)

于寒青[6](2009)在《长期施肥下红壤地区叁种母质土壤熟化过程中肥力的变化特征》一文中研究指出本文通过中国农业科学院湖南祁阳“生土熟化”长期定位试验(1982~2007年),主要研究了红壤地区叁种母质土壤(花岗岩母质土壤、第四纪红土土壤、紫色砂页岩土壤)在6种熟化措施(不施肥CK-T、不施肥秸秆还田CK-R、施氮磷钾肥NPK-T、施氮磷钾肥秸秆还田NPK-R、施有机物稻草M-T、施有机物稻草秸秆还田M-R)下土壤化学性质、土壤物理性状、土壤生物性状及作物产量的变化特征。同时采用统计学方法对土壤肥力指标进行综合评价,进一步分析长期施肥条件下土壤肥力的变化。主要研究结果如下:(1)叁种母质土壤不施肥有机质含量无显着变化;不施肥秸秆还田能够缓慢增加土壤有机质含量,花岗岩母质土壤、第四纪红土土壤和紫色砂页岩土壤有机质含量分别增加了319.9%、105.7%和164.4%;施氮磷钾肥及施氮磷钾肥秸秆还田叁种土壤有机质含量均显着增加,其中后者土壤有机质含量增加最大,比熟化前依次增加了460.6%、184.4%和205.9 %;施用有机物稻草的土壤有机质含量也显着增加,其增加量居不施肥和施氮磷钾肥之间。有机、无机物料配施和秸秆还田是快速提高南方红壤地区不同母质土壤有机质含量的重要措施。叁种母质土壤有机质含量增长速率表现为花岗岩母质土壤大于紫色砂页岩土壤和第四纪红土土壤。(2)花岗岩母质土壤、第四纪红土土壤、紫色砂页岩土壤全氮和碱解氮含量均在施氮磷钾肥秸秆还田处理下增加最快,分别增加了716.9%和97.3%、158.8%和76.56%、165.2%和142.9%,其次依次为NPK-T、M-R、M-T、CK-R处理,秸秆还田有利于提高土壤氮素含量;第四纪红土土壤全氮含量较高,但是其碱解氮含量比花岗岩母质土壤和紫色砂页岩土壤低。叁种母质土壤全磷和速效磷含量均是在施化肥的处理(NPK-T、NPK-R)下显着增加,施有机物稻草的处理(M-T、M-R)增加较缓慢,紫色砂页岩土壤全磷含量较高,由于母质性质其活性仅1.98%,低于两种酸性土壤。经过25年熟化后,不施钾肥花岗岩母质土壤各处理速效钾含量有所下降,其他两种土壤基本持平,施用化肥和施有机物稻草有利于维持土壤速效钾含量。(3)叁种土壤交换性Ca2+、Mg2+含量增加速率在施化肥的处理(NPK-T、NPK-R)均较低,施有机物稻草的处理(M-T、M-R)增加较快,秸秆还田和有机无机物料配施等措施能够提高土壤交换性Ca2+、Mg2+含量,第四纪红土土壤交换性Ca2+、Mg2+含量增加快于花岗岩母质土壤和紫色砂页岩土壤。叁种土壤pH值均呈下降趋势,尤其在施化肥处理下降更快,两种酸性土壤下降快于碱性土壤,花岗岩母质土壤和第四纪红土土壤pH分别比碱性土壤下降快0.11、0.08 /yr,紫色砂页岩土壤pH值向弱碱性转化,有利于作物生长。(4)施化肥秸秆还田措施均促进叁种土壤细菌数量;施有机物稻草的处理(M-T、M-R)和施化肥秸秆还田(NPK-R)均有利于提高叁种土壤真菌数量;土壤放线菌数量在两种酸性土壤上均是施化肥的处理(NPK-T、NPK-R)最低,在碱性土壤上NPK-T、NPK-R处理数量较高,表明土壤放线菌数量受土壤pH影响较大。总之,两种酸性土壤微生物总量较碱性土壤多,且花岗岩母质土壤、第四纪红土土壤、紫色砂页岩土壤微生物中均以细菌数量占有优势,分别达64%、87%、83%,其次是放线菌,分别占28%、11%、15%,真菌最少,分别占8%、2.3%、2.4%。有机无机物料配合施用和施有机物稻草均能改善叁种土壤田间持水量和土壤容重,第四纪红土土壤物理性状好于花岗岩母质土壤好于紫色砂页岩土壤。(5)花岗岩母质土壤、第四纪红土土壤、紫色砂页岩土壤平均相对产量(相对于NPK-T处理)均在NPK-R处理下最高,分别为1.39、1.19、1.28;两种酸性土壤NPK-R处理随时间均显着、极显着下降,而紫色砂页岩土壤未达到显着下降水平;花岗岩母质土壤和紫色砂页岩土壤施有机物稻草的处理(M-T、M-R)相对产量分别是显着、极显着增加,而第四纪红土土壤各处理均未达到显着水平,表明施用化肥促进酸性土壤进一步酸化,而对碱性土壤影响不大;秸秆还田措施有利于提高作物产量,叁种土壤相对产量以紫色砂页岩土壤较高,其次是花岗岩母质土壤,第四纪红土土壤最低。(6)土壤有机质,氮素,磷素、钾素、pH等构成土壤肥力指标,应用模糊数学原理和相关分析确定权重系数的方法进行土壤肥力数量化综合评价。结合土壤肥力长期定位监测试验的优点,用肥力综合指数表征土壤肥力动态的变化,并与其对应的相对产量达极显着正相关,表明评价结果能一定程度地反映土壤肥力的实际状况。叁种土壤肥力综合指数的变化速率表现出:紫色砂页岩土壤>第四纪红土土壤>花岗岩母质土壤,表明紫色砂页岩土壤的潜在肥力较高,只要进行合理施肥,改善土壤的结构及土壤酸环境,促进土壤微生物活动就能发挥土壤潜能,这与肥力指标相关性分析结果一致,紫色砂页岩土壤除过速效钾外,产量和其他土壤养分正相关,与pH呈负相关,表明了碱性土壤pH下降时土壤肥力状况趋于良好。综上所述,从作物产量、土壤肥力及综合评价指数的总体变化看,现有施肥制度以化肥配合秸秆还田最佳,并且要注意合理施用化肥。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2009-05-01)

邓智锋[7](2007)在《长期施肥对红壤母质熟化的影响》一文中研究指出红壤是我国南方亚热带地区十分重要的土壤类型,其酸性强,养分含量不高。施肥是影响红壤肥力的重要因素之一,有机无机肥配合施用有利于红壤肥力的提高;而利用方式对红壤肥力的影响主要通过施肥和作物对养分的吸收利用起作用。本文根据红壤旱地的肥力现状及区域农业发展需要,研究了长期施肥对红壤母质熟化的影响。本试验以中国农业科学院衡阳红壤站研究观测点多年的数据为基础,研究了长期施肥对红壤旱地性质和作物生长的影响,连续施肥对土壤磷组分和土壤对磷吸附及解吸附的影响以及阐述了土壤有机硫和无机硫在土壤中的形态转化及其有效性。试验结果如下:1.施用有机肥或有机肥与化学肥配合施用,是有效增加土壤有机质的重要措施。红壤旱地的长期施肥和耕作,加速了土壤有机质的循环,土壤增加的有机质以新形成的有机质为主。2.施用磷肥能使土壤有效磷量快速提高,是改善土壤磷素状况的最好措施。有机肥(NPKM)处理时磷素的回收系数比氮处理增加80.1%。可见,长期施用有机肥能明显改善红壤的供磷能力,防止土壤酸化,提高土壤有效磷的含量。3.红壤地区长期不施用有机肥,土壤生产力会不断下降;有机肥有提高土壤生产力的作用:4.不施用磷肥处理的土壤有轻度的缺硫。与不施磷肥相比,施用磷肥时土壤有效硫量明显增高。有机肥处理时,土壤有效硫也有上升,但效果不如化学磷肥明显。在亚热带红壤地区只要长期施用磷肥,土壤有效硫就能保持较高的水平。(本文来源于《湖南农业大学》期刊2007-09-20)

王伯仁,徐明岗,申华平,高菊生[8](2005)在《红壤母质熟化过程中土壤磷的组分变化研究》一文中研究指出通过对3种红壤母质和不同施肥管理条件下土壤磷组分的分析,发现在花岗岩母质中,O-P是无机磷的主要组成部分,紫色土母质以Ca10-P为主,四纪红壤以O-P为主。不施用化学肥料,由于红壤母质肥力低下,作物产量很低,对土壤熟化的影响很小,土壤组分变化很少。施用化学肥料(含化学磷肥)后,3种母质的Ca-P、Al-P、Fe-P明显上升,土壤有效磷和全磷都显着增加。施用化学磷肥使土壤对磷的吸附减少,提高磷肥当季作物利用率。施肥是加速红壤母质熟化的主要途径和方法。(本文来源于《湖南农业科学》期刊2005年01期)

母质熟化论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

我国东北黑土分布区域由平地和漫川漫岗构成,在漫川漫岗区域分布的自然黑土均为草原草甸植被,少部分为零星木本植物。然而由于近百年来大规模耕垦成为农田后,引发水土流失,严重地区已将黑土层剥蚀殆尽,黄土状母质裸露,导致肥沃的黑土丧失了生产植被的能力,同时黑土区域也遭到破坏。基于对裸露黄土状母质的恢复需求,我们将典型黑土2米以下的黄土状母质移入地表,进行土壤熟化试验,试图研究黑土肥力恢复效果。试验分别模拟自然过程、种植豆科牧草植物恢复过程和农田生态系统过程。在模拟农田过程中,分别设置了无肥、化肥、化肥加有机肥和在施用化肥的条件下将所收获的农作物(秸秆和籽粒)全部还田。系统分析母质熟化过程中土壤有机碳的变化特征,建立外源碳施入量与土壤有机质含量之间的关系,进一步运用有机碳物理化学分析技术,分析土壤有机碳组分库数量和有机碳化学结构变化特征,阐明母质熟化过程中的土壤有机碳数量和质量的演变规律,以期为将来的土壤修复提供理论与实践依据。主要研究结果如下:取自地下2 m的母质,由密闭系统转移至开放系统后,经过10年的熟化过程,不同生态系统间土壤有机碳含量显着增加。自然生态系统以自身的地上植株与地下根系作为有机物料的投入,在光源碳微生物的作用下,有机碳含量增加了85%。人工种植苜蓿生态系统,通过自身的植株作为有机碳投入物与其本身特有的固氮特质,促使有机碳含量增加了117%。农田生态系统中,无肥处理使土壤有机碳含量增加了56%。施用化肥与有机肥后,加速了土壤有机碳的提高,相应增加了72-165%。土壤有机碳提升最快的是化肥与地上生物量全还田生态系统,有机碳含量增加了165%,达到典型黑土表层土壤有机碳的50%。10年间不同生态系统有机碳含量增加速率范围为0.31-0.88 g C kg-1 yr-1。土壤有机碳的增加与有机碳投入量呈显着正相关关系。然而,在同一地区的典型黑土上进行10年不同化肥和秸秆还田试验后,土壤有机碳含量几乎无变化,此时典型黑土的有机碳已处于饱和状态,而处于碳饥饿状态的母质,在外源碳投入后,土壤有机碳含量迅速增加。母质熟化过程中,不同生态系统土壤有机碳垂直分布的结果表明,随着土层深度的增加,土壤有机碳呈现下降趋势。在30-40 cm土层,只有化肥与地上生物量全还田处理有机碳含量显着高于其他处理。换而言之,土壤有机碳的累积首先发生在受外界环境条件影响大的表层,深层土壤受到根系活动和淋溶作用导致土壤有机碳发生变化。根据土壤有机碳的增加速率和土壤的固碳能力,我们得知在农田生态中有投入机物料和种植苜蓿对改善土壤肥力,提高土壤固碳能力高于其他处理。不同生态系统的母质熟化过程中土壤有机碳不同组分的累积程度存在差异。土壤中各密度组分有机碳浓度的高低顺序均表现为闭蓄态轻组>游离态轻组>重组。重组有机碳在土壤中的比例范围为78-90%,是土壤有机碳的主要组分。在母质熟化5年后,土壤中的闭蓄态轻组有机碳与游离态轻组相比,占土壤轻组有机碳比例较大,对土地利用方式和农田管理措施更为敏感。农田生态系统中有机物料的施入,使土壤轻组有机碳得到积累。母质熟化10年后,重组有机碳含量的高低顺序为:F1C2>F1C1>Alfa>Nat F>F1C0>F0C0。重组有机碳与累积碳投入量达到了显着正相关,与土壤总有机碳变化趋势一致,表明重组对土壤有机碳的固定具有重要作用。母质土壤腐殖物质组分的比例大小为:胡敏素>胡敏酸>富里酸。母质熟化5年后,在土壤全碳含量较低的环境下,富里酸有机碳含量高于胡敏酸有机碳含量,两者占土壤全碳的比例范围为21-42%和15-19%。农田生态系统富里酸含量显着高于自然和苜蓿生态系统。伴随母质熟化时间的增加,胡敏酸和胡敏素有机碳组分显着提高。胡敏素中有机碳含量占土壤全碳的比例范围是66-74%。富里酸与胡敏酸的有机碳含量在土壤全碳比例发生变化,这意味着土壤有机碳的化学结构与稳定性发生了相应变化。同时胡敏素与累积碳投入量呈现正相关关系。初始母质土壤的红外光谱图谱分析中没有检测到脂族C吸收峰,但是伴随母质熟化时间的增加,不同生态系统中脂族C、芳香C、蛋白质类和多糖类基团的吸收峰明显增加。有机物料的施入提高了土壤有机碳的脂肪性和芳香度。但与成熟黑土相比,每个官能团的吸收峰信号较弱。用13C固体核磁技术测定了母质熟化过程中土壤有机碳化学结构的变化特征,在核磁共振图谱中共获得四个明显的官能团区,与母质土壤有机碳相比,不同生态系统的恢复过程提高了土壤有机碳烷氧C的比例,增加了多糖和蛋白质类组分含量。伴随母质熟化过程进行,土壤趋向于脂族性增强,芳香性和稳定性降低方向发展。综上,取自地下2 m的母质,由于缺少有机物质的供给其有机碳含量处于“碳饥饿”状态,当外源环境中投入足够的有机物质时,土壤有机碳数量迅速提高,有机碳组分和结构也发生的变化。黑土母质熟化过程中,有机物料的施入促使处于碳饥饿状态的母质土壤肥力迅速提升,增加的有机碳优化了不同有机碳组分的分布和结构特征。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

母质熟化论文参考文献

[1].曲少东.施肥对红壤母质熟化的影响分析[J].乡村科技.2018

[2].尤孟阳.黑土母质熟化过程中的土壤有机碳组分与结构变化特征[D].中国科学院研究生院(东北地理与农业生态研究所).2015

[3].张志明,韩晓增.黑土母质熟化过程微生物群落碳源代谢特征[J].生态学报.2015

[4].孙鹂.红壤地区叁种母质土壤长期熟化条件下的土壤微生物群落分析[D].南京农业大学.2014

[5].于寒青,孙楠,吕家珑,高菊生,徐明岗.红壤地区叁种母质土壤熟化过程中有机质的变化特征[J].植物营养与肥料学报.2010

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母质熟化论文-曲少东
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