一、利用农业土壤固定有机碳——缓解全球变暖与提高土壤生产力（论文文献综述）
潘占东[1]（2021）在《添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤温室气体排放及土壤理化性质的影响》文中研究表明黄土高原水土流失严重,导致部分土壤养分和质量明显下降。生物质炭在土壤改良方面被广泛应用,施入土壤中的生物质炭在短期内能提高作物产量和土壤生物活性。然而,生物质炭长期施入土壤是否能够减缓土壤温室气体排放、改善土壤养分和有机氮组分的结构及含量尚不清楚。本研究以陇中黄土高原旱作春小麦农田为研究对象,依托2015年布设于甘肃农业大学旱作农业综合试验站的长期定位试验;设置6个生物质炭添加水平(CK:0 t·hm-2、BC1:10 t·hm-2、BC2:20 t·hm-2、BC3:30 t·hm-2、BC4:40 t·hm-2、BC5:50 t·hm-2)。通过测定0-5 cm、5-10 cm和10-30 cm土层土壤微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）、酶活性、土壤养分、有机氮组分、作物产量和土壤温室气体（CO2、N2O）的排放规律和环境因子,结合方差分析和相关性分析,探讨不同生物质炭添加水平与土壤性质及温室气体排放之间的关系,为陇中黄土高原旱作农业区减少温室气体排放、提高土壤质量和环境保护提供理论依据。主要研究结果如下:1.添加生物质炭提高土壤有机质（SOM）和全氮（TN）含量,BC4处理时土壤0-5 cm和5-10 cm土层SOM含量最高,分别较CK显着增加45.73%和31.47%（P<0.05）,10-30 cm土层土壤SOM含量无显着变化。BC5处理时土壤TN含量最高,0-5 cm、5-10 cm和10-30 cm土层土壤TN含量分别较CK显着提高10.94%、10.25%和6.52%。BC2处理时5-10 cm土层土壤全磷（TP）含量最高,较CK显着提高31.56%。BC3处理时土壤速效钾（AK）含量在0-5 cm土壤中最高,较CK显着增加25.78%。生物质炭对各土层土壤全钾（TK）和速效磷（AP）含量均无显着变化。2.添加生物质炭提高土壤MBC含量,BC5处理时土壤MBC含量最高。在0-5 cm、5-10 cm和10-30 cm土层中,BC5处理时土壤MBC含量分别较CK显着提高89.89%、68.63%和139.74%（P<0.05）;生物质炭处理对土壤MBN含量无显着变化。生物质炭提高土壤硝酸还原酶（NR）活性,BC5处理土壤NR活性最大。在0-5 cm、5-10 cm和10-30 cm土层,BC5处理时土壤NR活性分别较CK显着提高1027.17%、255.565%和111.33%;BC2处理时,过氧化氢酶（CAT）活性在0-5 cm土层较CK显着增加7.15%,蔗糖酶（INV）活性在5-10 cm土层较CK显着增加12.18%,二者在其他土层、处理间均无显着差异。生物质炭处理对各土层土壤碱性磷酸酶（ALP）和脲酶（UR）活性均无显着影响。3.添加生物质炭提高土壤酸解总氮（TAN）、氨基酸态氮（AAN）、酸解铵态氮（AMN）和氨基糖态氮（ASN）含量。BC3处理时10-30 cm土壤TAN、AMN和ASN含量最高,分别较CK增加107.55%、91.91%和99.74%（P<0.05）,仅BC5处理时AMN含量显着降低。BC5处理时土壤AAN含量最高,在0-5 cm、5-10 cm和10-30 cm土层中分别较CK显着增加81.51%、77.27%和71.04%。随生物质炭添加量增加,土壤酸解未知态氮（UAN）含量呈降低趋势,BC5处理时含量最低,在0-5 cm、5-10 cm和10-30 cm土层中分别较CK显着降低89.57%、78.34%和57.42%。通过相关分析可知,土壤TN和SOM是影响有机氮组分差异的主要因素,与AAN、AMN和非酸解氮（AIN）间呈显着正相关,与UAN间呈显着负相关;MBC次之,与AAN和AIN间呈极显着正相关,与UAN间呈极显着负相关。4.BC1和BC4处理能提高土壤CO2的累积排放量,而BC2、BC3和BC5处理能够降低土壤CO2的累积排放量,其中BC3处理CO2的累积排放量最低,较CK显着降低32.32%（P<0.05）。添加生物质炭能够显着降低N2O的累积排放量,BC3处理N2O的累积排放量最低。生物质炭处理土壤温室气体CO2与N2O的综合增温潜势效应表现为:BC1>CK>BC4>BC5>BC2>BC3。在旱作农田中,土壤温度、气温在各土层中均与温室气体排放通量呈极显着正相关,土壤水分含量仅在10-30 cm土层中与温室气体排放通量呈极显着负相关。综上所述,添加生物质炭能够影响黄土高原旱作农田土壤养分含量,调节土壤有机氮组分分配比例,改善土壤质量,减小土壤温室气体排放量。并且在BC3处理时,小麦产量最高,对温室气体排放的抑制效果最佳。因此,从经济和环保的角度考虑,在陇中黄土高原旱作农业区小麦农田土壤改良中,本研究推荐的生物质炭添加量以30t·hm-2为宜。
强敏敏[2]（2021）在《生物炭与氮肥配施对黄土丘陵沟壑区沟道整治土地生产力提升机制》文中认为黄土高原是我国水土流失最严重的地区,也是黄河流域生态保护和高质量发展战略实施的重点区域。水土流失引起的生态环境恶化及其对农村生产生活的制约,加剧了区域粮食危机和生态安全隐患。黄土丘陵沟壑区自2010年实施沟道土地整治工程以来,整治土地约50万亩,对于保障粮食安全、保护生态环境,促进区域经济发展具有重大意义。但黄土高原已整治的新增地土壤肥力低,结构性差,生态系统脆弱等问题凸显,严重制约着既定工程目标的实现。为此,本研究以土地资源高质量发展为目标,采用野外采样与大田试验相结合的方法,在研究沟道土地整治典型工程土壤自然演变规律的基础上,以沟道整治新增地为研究对象,探索了生物炭对土壤结构的影响,明晰了生物炭在不同氮肥水平下对土壤质量及作物产量的作用,揭示生物炭与氮肥配施对新增地生产力的提升机制。取得的主要结论如下:（1）典型土地整治工程土壤质量演变规律。以延安辗庄流域梯田为研究对象,采用空间代时间的方法,探究了近30 a土壤质量的演变规律及地力恢复情况。结果表明:氮是黄土高原梯田土壤有机碳汇的主要限制因子,梯田建设3～10年土壤有机碳和全氮密度分别增加了47%和75%,平均累积速率分别为317.7 kg/（ha?a）和37.4 kg/（ha?a）,有机碳和全氮密度10年后超过了坡耕地的水平,利用30年后显着提高了74.0%和107%,梯田整治工程在3-10年能恢复到整治前的肥力水平。碳和氮在梯田整治工程中生产力的恢复作用为沟道新增土地整治工程生产力提升提供了技术依据,也为生物炭在土地整治工程中的应用提供了理论基础。（2）生物炭对土壤物理结构的影响。通过探讨苹果枝条的生物炭对新增地土壤容重、团聚体特性的微观变化影响,揭示生物炭与氮肥混合施加对新增地土壤物理结构的作用机制。结果表明:生物炭的施加量与土壤容重呈负相关,高肥高炭处理的土壤容重较对照显着降低了15.42%。传统施肥水平下,生物炭用量40 t/ha>0.25 mm的土壤水稳性团聚体含量较对照提高了42.18%。施加生物炭还降低了土壤团聚体破坏率,显着提高了土壤有机碳含量、平均重量直径（MWD）和几何平均直径（GMD）。当化肥施加量减少时,根据团聚体稳定性的评价指标,选择40 t/ha的生物炭用量,对土壤团聚体稳定性提升效果最佳。（3）生物炭对新增地土壤碳库质量的影响。通过研究生物炭与氮肥配施对新增地土壤有机碳、微生物量碳、碳组分及碳库管理指数的影响,探究生物炭与氮肥配施对新增地土壤碳库质量和土壤碳循环的作用。结果表明:土壤中活性有机碳随着生物炭用量的增加而增加,但碳库活度和活度指数则呈现出减小的趋势。化肥减量水平下,生物炭用量40 t/ha土壤碳库管理指数较对照提高了80.47%。生物炭与氮肥配施显着提高了土壤有机碳、微生物量碳含量,高炭处理的增幅最大分别为169%和181%,说明添加生物炭能够提高新增地土壤碳容量,有利于新增地土壤碳固持。（4）生物炭对新增地土壤肥力及作物产量的提升机制。通过田间定位试验结果表明:生物炭与氮肥配施后土壤有机质含量提高了1.21～3.64倍,全氮提高了18.31%～45.34%,氨态氮和硝态氮的最大增幅分别为1.23倍和5.69倍,全磷和速效磷分别提高了11.6%～40.11%和11.16%～151.09%,说明施加生物炭与氮肥显着提高了土壤肥力;试验还表明:生物炭还显着提高了β-葡萄糖苷酶和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性,土壤中细菌和放线菌数量分别较对照提高了5.3～8.5倍和2.78～4.68倍,说明配施提升了土壤的微生物活性和动力。综合试验结果,生物炭用量40 t/ha,配施280 kg/ha氮肥和140 kg/ha过磷酸钙,玉米平均产量最高为13595.98 kg/ha,较对照增产34.24%。说明土壤肥力和土壤微生物活性增加,为土壤生产力提升提供了适宜的环境和动力源。综合上述,生物炭是新增地生产力提升的动力源。生物炭与氮肥配施能够降低土壤容重,增加孔隙度,提升土壤团聚体结构及稳定性,增加土壤养分,增强酶活性,增加有益微生物数量,促进土壤微生物活动。生物炭的特殊结构及其对土壤的改良作用能够为微生物活动和繁衍创造良好的环境,氮作为催化因子促使生物炭在土壤中持续发挥效应,而土壤酶活性与微生物数量的提高又能促进生物炭在土壤中的分解作用,还是作物吸收C、N、P、K的基础,能进一步促进新增地土壤团粒结构的形成、提升肥力并提高作物吸收养分的能力,从而提升土地生产力。上述生物炭的作用机制丰富了世界上水土流失最严重地区的黄土高原新增地土壤碳库循环及生产力提升理论。（5）生物炭与氮肥配施的最优配施比及高效利用模式。以新增地生产力快速提升及资源高效利用为理论基础,选取能反映土壤肥力的物理、化学及生物学特性指标作为评价指标,采用因子分析法和聚类分析法评价土壤质量,提取出3个公因子,其累计贡献率达到85.73%,说明评价方法是可靠的。采用此方法研究结果表明:低肥高炭处理土壤质量综合得分最高,其土壤肥力也代表了最高等级。通过综合评价生物炭与氮肥配施各处理的土壤质量,考虑经济效益,提出沟道整治新增地高产型和经济型土地利用模式。生物炭施用当年土壤肥力即可恢复甚至超出整治前水平,建议采用经济型（即生物炭用量30 t/ha,配施280 kg/ha氮肥和140 kg/ha过磷酸钙）高效利用模式。
周萌[3]（2021）在《黑土有机质组分/结构特征对气候变暖及管理措施的响应》文中提出黑土是世界上生产力最高、最肥沃的土壤。黑土有机质（SOM）及其组分对土壤健康和粮食安全至关重要。然而,气候变暖和管理措施对黑土SOM及其组分变化的影响尚不明晰,这主要是由于缺乏长期的试验数据。鉴于此,我们通过长期的土壤空间位移试验,研究了长期（15年）气候变暖后原位和移位土壤中不同有机质含量的黑土SOM及其组分（活性有机质、缓解性有机质和惰性有机质）的数量和内部分子结构的变化;同时,研究了中期（7年）有机肥施用（腐熟牛粪）和长期（15年）保护性耕作（少耕和免耕）对黑土SOM及其组分的数量和内部分子结构的变化。本研究利用土壤有机质的物理分组、化学分组、生物学分组和物理-化学联合分组,对得到的三种不同分解能力的有机质组分—活性有机质、缓解性有机质和惰性有机质进行系统深入的研究,利用傅里叶变换红外光谱（FTIR）和固态核磁共振碳谱（13C-NMR）对各有机质组分的结构特征进行分析。此外,本研究利用相关性分析、逐步回归分析和主成分分析,探讨了有利于黑土固碳和土壤生产力提升的最优施肥措施和耕作方式。研究结果如下:（1）15年气候变暖后,无论自然变暖（2019年原位）还是模拟变暖（2019年移位）,对较高的初始SOM黑土,通过降低烷氧碳的含量,总有机碳（TOC）含量显着降低了25.6%-44%;但是,对相对较低的初始SOM黑土,其TOC含量没有显着影响。升温显着增加了SOM5、SOM6和SOM11移位黑土活性有机质中溶解性有机碳（DOC）含量的20.1%-47.7%,却显着降低了高锰酸钾氧化有机碳（PPOC）和微生物生物量碳（MBC）含量的21.3%-33.6%;并且由于多糖类物质的减少,升温也显着降低了活性有机质中“轻组有机质”（LFOM）组分有机碳（SOC）含量的19.1%-20.6%。（2）15年的气候变暖通过减少醇酚类物质使得缓解性有机质中“大团聚体内但微团聚体外的粗颗粒有机质”（M（c）POM）组分的SOC含量减少了25.8%-40%,同时,缓解性有机质中“不在任何团聚体中的非闭蓄态的细颗粒有机质”（Free（f）POM）和“游离微团聚体内的颗粒有机质”（Fm-POM）组分以及惰性有机质中“大团聚体内的微团聚体中的粉黏粒有机质”（m M-MOM）组分的SOC含量也有所降低,降低幅度为11.9%-21.5%。然而,长期变暖后,减少的有机态硅类物质使得惰性有机质中“矿质结合态有机质”（MOM）组分的SOC含量显着提高了24.6%-47.4%,增加的酚芳香碳和降低的羰基碳使得惰性有机质中“非团聚的粉+黏粒-有机复合体”（n A-MOM）组分的SOC含量也大幅度增加了0.91倍-1.9倍,但是,气候变暖仅显着提高SOM11黑土惰性有机质中“游离微团聚体内的粉黏粒有机质”（Fm-MOM）组分SOC含量的14%。（3）7年双倍量牛粪（30 000 kg/ha）配施化肥后,黑土TOC、PPOC、酸水解有机碳（AHOC）、DOC和MBC含量,以及各有机质组分的SOC含量都达到了饱和状态。与单独施用化肥相比,7年牛粪配施化肥提高0-20 cm土层TOC含量的7.3%-22.1%,增加0-30 cm土层活性有机碳（PPOC和DOC）含量的12.5%-37.7%,也提高0-30 cm土层的LFOM、“大粒径的大团聚体”（LM）和“大团聚体”（M）组分SOC含量的19.6%-53.9%,并且,增加0-10cm土层活性有机碳（AHOC和MBC）含量的14.2%-23.5%。同时,7年牛粪配施化肥比单独施用化肥提高缓解性有机质0-30 cm土层的“粗颗粒有机质”（c POM）、“细颗粒有机质”（f POM）、Free（f）POM组分,0-10 cm土层的M（c）POM组分,以及0-20 cm土层的“大团聚体内、微团聚体外的非闭蓄态细颗粒有机质”（M（f）POM）组分SOC含量的2.9%-83.5%;但仅增加0-10 cm土层惰性有机质（MOM）SOC含量的17.4%-20.9%。（4）7年有机肥施用的试验中,黑土0-10 cm土层的非根际土向脂肪族化和年轻化方向发展;0-20 cm土层的LFOM组分有脂肪族化趋势,而20-30 cm却有芳构化趋势;0-30 cm土层的c POM组分稳定性增加,f POM组分的疏水性减小、物理保护作用减弱;LM与M有机质组分的内部分子结构物质相互转化;0-30 cm土层的“游离微团聚体”（Fm）组分向稳定化和复杂化方向发展;大团聚体中的M（c）POM组分在0-10 cm土层向芳构化和复杂化方向发展;游离微团聚体中的Fm-POM组分向脂肪族化和年轻化方向发展,而Fm-MOM组分有芳构化和复杂化的趋势。（5）与传统耕作相比,15年少耕显着增加了黑土0-10 cm土层TOC含量的11.4%,15年少耕和免耕显着提高0-30 cm土层活性有机碳（PPOC、AHOC、DOC和MBC）和LM组分SOC含量的7.3%-72.9%,却降低了0-30 cm土层LFOM组分SOC含量的10.3%-50.4%。15年少耕和免耕方式比传统耕作提高0-30 cm土层缓解性有机质组分（c POM、f POM、M（c）POM、M（f）POM和Free（f）POM）的SOC含量的0.21倍-2.3倍,也提高0-10 cm土层“大团聚体内的微团聚体”（m M）组分SOC含量的8%-9.6%,却降低了0-30 cm土层Fm组分SOC含量的19.5%-43%。15年少耕和免耕比传统耕作增加0-30 cm土层惰性有机质组分中的“大团聚体内的粉黏粒有机质”（M-MOM）的SOC含量的19.1%-44.7%,却降低0-30 cm土层Fm-MOM组分SOC含量的30.5%-66%,只有少耕处理减少0-30 cm土层n A-MOM组分SOC含量的44.7%-61.9%。（6）15年保护性耕作试验中,芳香类、多糖类物质和碳水化合物的相互转化共同控制着LFOM组分的SOC含量。c POM和f POM组分SOC含量的增加是由碳水化合物、多糖类和醇酚类物质的减少共同决定的。LM组分SOC含量的增加是由于芳香类物质增加的结果,并且受易分解的脂肪族和碳水化合物的影响。m M组分SOC含量的增加是多种物质参与的复杂过程。n A-MOM组分SOC含量的降低,以及M（c）POM组分SOC含量的增加都是由多糖类、脂肪族、碳水化合物和有机态硅类四种物质相互作用的结果。Fm组分SOC含量的显着降低是脂肪族和有机态硅类物质共同决定的结果。M-MOM组分SOC含量的显着提高归因于有机态硅类物质的下降。Fm-MOM组分SOC含量的显着降低归因于醇酚类物质的减少。（7）较高的初始SOM黑土比较低的初始SOM黑土对长期气候变暖的响应更敏感,这表明随着气候变暖,较低的初始SOM黑土可能不会对大气产生SOC净损失。黑土大团聚体中的惰性有机质组分（m M-MOM）和游离微团聚体中的缓解性有机质组分（Fm-POM）是比其它组分对温度变化更敏感的组分。中期单倍量有机肥配施化肥比单独施用化肥主要提高了表层（0-20 cm）土壤的TOC、活性有机质和缓解性有机质的SOC含量,对惰性有机质SOC含量的增加没有明显效果,且此措施的玉米产量增加最多,单倍量牛粪（15 000 kg/ha）配施化肥是黑土固碳和土壤生产力最优的措施。长期保护性耕作不仅对活性和缓解性有机质有固碳作用,而且对惰性有机质也有一定的固碳作用,但是长期免耕比传统耕作显着降低了玉米产量,因此,长期少耕和免耕方式是对黑土固碳较优的措施,然而,其对土壤生产力的提升有待进一步分析验证。
李猛[4]（2021）在《免耕对黑土农田土壤微生物群落结构的影响》文中提出我国东北黑土区土壤肥沃,然而由于近几十年持续性高强度利用,黑土已经出现肥力下降等相关的问题。保护性耕作是个很好的解决方案,免耕已被证明可以改善土壤微生物群落,然而由于研究技术的限制,免耕对土壤微生物群落的影响机制还不清楚。因此,本研究基于15年的长期定位试验,利用高通量测序和结构方程模型研究了免耕和传统耕作0-5 cm和5-20 cm深度的土壤微生物群落差异,探索耕作、土壤、微生物群落三者之间的互作关系,为在东北构建高效、生态、可持续的保护性耕作技术体系提供理论依据。主要结论如下:（1）免耕提高了表层土0-5 cm大多数的土壤化学指标p H、SOC、TN、DOC、DON、NO3-N、NH4-N、TP、AP、TK、AK和微生物指标MBC、MBN、BR、q MIC、q CO2以及土壤有机碳组分LF、POC、f POC、MOC的含量。另外,免耕处理土壤有机碳储量增加。综上所述,我们建议免耕农田应该每隔几年翻耕一次,使表土及底土混匀。本研究为东北冷凉地区的土壤改良提供了理论指导。（2）NT5处理显着提高了土壤细菌的丰度。传统耕作两个深度之间的共有OUT数量多于免耕处理。免耕和传统耕作中细菌的优势菌门包括变形菌门、放线菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和浮霉菌门等。NT5处理Chao 1和Shannon指数显着高于NT20处理。NMDS分析表明免耕和传统耕作两个深度的土壤细菌群落都形成各自的聚类分布,表层土壤细菌群落的多样性和组成与下层有显着的差异。NT5处理的指示物种为Lautropia。细胞外结构、转录、辅酶的运输和代谢、次生代谢产物生物合成、运输和分解代谢、细胞周期控制、细胞分裂、染色体分割、能源生产与转换、脂质转运与代谢、细胞骨架在免耕两个深度下有显着变化。与C、N有关的优势功能菌Arenimonas、Devosia、Ferruginibacter、Flavobacterium、Hyphomicrobium、Mesorhizobium、Oryzihumus、Pedomicrobium、Segetibacter和Tumebacillus的相对丰度在NT5和NT20之间有显着差异,在CT5和CT20之间没有差异。结构方程模型显示耕作和土壤深度解释了细菌群落88%的多样性和82%的组成,耕作和土壤深度通过BD、p H和SOC对物种多样性和组成有显着的间接影响。综上所述,本研究认为在免耕土壤中如果仅仅取0-20 cm一层,可能会掩盖了土壤上下层之间细菌群落多样性和组成的差异。本试验的研究结果加深了对保护性耕作在改变土壤细菌群落结构中的作用的认识和对土壤理化性质驱动细菌群落结构的理解。（3）NT20的真菌基因拷贝数显着低于其它处理。免耕和传统耕作中真菌的优势菌门包括子囊菌门、接合菌门、担子菌门和罗兹菌门等,优势属包括被孢霉菌、普兰久浩酵母和木霉镰刀菌等。Chao 1和Shannon指数在NT5处理显着高于NT20,CT5和CT20之间没有差异。免耕和传统耕作0-5 cm和5-20 cm两个深度的真菌群落组成可以很好地形成聚类分布。免耕改变了土壤真菌多样性和组成,并且真菌多样性和组成随土壤深度而变化。NT5的指示物种为Coniochaetales＿sp。大部分潜在的致病菌相对丰度在NT5显着高于NT20,而CT5和CT20之间没有显着差异,但潜在的有益菌没有一致的趋势。结构方程模型表明耕作和土壤深度可以解释真菌群落的64%多样性和95%组成。耕作方式和土壤深度通过影响土壤有机碳、p H和容重间接改变了土壤真菌的多样性和组成。（4）免耕和传统耕作土壤固氮菌在门水平上变形菌门相对丰度最大。属水平上慢生根瘤菌属的相对丰度最大,其次是未分类细菌属和地杆菌属等。慢生根瘤菌属在所有处理中差异不显着。耕作、土壤深度对nif H基因拷贝数、Chao 1和Shannon指数无显着影响,PCo A分析表明免耕和传统耕作土壤固氮菌群落的组成差异显着。所有土壤理化特征与nif H基因拷贝数、Chao 1和Shannon指数都没有显着相关性,土壤容重与PC1显着相关。Mantel Test检验表明固氮菌群落与土壤容重显着相关。本研究结果突出了土壤容重对免耕土壤固氮菌群落组成的重要作用,加深了我们对耕作方式和土壤深度对土壤固氮菌群落作用的理解。
任凤玲[5]（2021）在《不同施肥下我国典型农田土壤有机碳固定特征及驱动因素》文中研究指明农田土壤有机碳（SOC）是衡量土壤肥力的重要指标,并与粮食高产稳产和全球气候变化密切相关。而我国农田不同施肥下SOC的时空差异特征及不同因素对SOC影响程度,仍是我国农田SOC循环研究中尚未解决的问题。另外SOC具有高度异质性,不同SOC组分结构和性质不同,其对SOC固定贡献率也存在差异。研究SOC组分的变化有利于明确农田SOC的稳定性及其固碳机制。基于对己发表文献及长期定位施肥试验数据的整理,主要结果如下:（1）通过多点位的数据库综合分析,明确施肥对我国典型农田SOC含量变化的影响和固碳效率。与不施肥（CK）相比,在≤10年和>10年的试验持续时间内,有机肥碳的固碳效率分别为31%±12%（95%置信区间,CI）和18%±2%。与施化肥处理（NPK）相比,在≤10年和>10年的试验持续时间内,有机肥碳的固碳效率分别为29%±13%和9%±3%。此外,与CK和NPK处理相比,施用有机肥后SOC的增加速率分别为0.23～0.26和0.18～0.19 g kg-1 yr-1。（2）通过不同地区的长期定位试验分析了不同施肥下SOC的区域变化及其驱动因素并且提出了针对不同区域SOC提升的施肥技术建议。与初始SOC含量相比,化肥配施有机肥（NPKM）和单施有机肥（M）处理下SOC含量分别提高了24～68%和24～74%。东北和西北地区,长期NPKM处理下的SOC含量最最高。起始SOC含量、容重、土壤全氮、土壤p H和气候是影响我国农田SOC变化的重要因素。不同区域SOC提升的施肥技术建议:东北地区施用有机肥;西北地区NPKM配合施用;华北地区施用有机肥;南方地区有一些试验点SOC组分已经出现饱,因此南方地区需要适度施用有机肥。（3）通过多点位试验分析我国不同气候、土壤质地和试验年限条件下SOC组分对不同施肥的响应特征,并阐明了土壤的理化性质是影响SOC组分变化的重要因素。相比CK处理,施肥能够提高SOC及其组分含量,但是施用NPK对矿物结合有机碳（MOC）无显着影响。总的来讲,NPKM处理对SOC组分的提升效果较好,且不同SOC组分增加幅度表现为:粗颗粒有机碳（cf POC）,115%;游离颗粒有机碳（ff POC）,85%;微团聚体颗粒有机碳（i POC）,121%和MOC（26%）。cf POC和i POC是影响SOC变化的主要SOC组分。（4）通过我国典型长期定位施肥试验,在更深层次上研究长期不同施肥下我国典型农田SOC固定的保护机制。相比CK处理,施用NPK之后c POC和i POC提高幅度最大;施用NPKM之后物理保护有机碳库提高幅度最大。NPKM主要提高了南方亚热带湿润区、西北暖温带半干旱区粗颗粒有机碳组分和东北中温带半湿润区、华北暖温带半湿润区微团聚体内颗粒有机碳组分。南方亚热带湿润区SOC主要保护机制与东北中温带半湿润区、华北暖温带半湿润区和西北暖温带半干旱区SOC主要保护机制存在差异。不同施肥处理下有机碳主要保护机制:南方亚热带湿润区SOC主要保护机制为未保护和物理保护;东北中温带半湿润区、华北暖温带半湿润区为化学和生物化学保护机制。未保护有机碳组分主要受外界碳投入量、起始SOC和土壤全氮含量影响;而化学和生物化学保护有机碳组分主要受土壤的化学性质以及粘粉粒含量的影响。系统开展了不同施肥下我国典型农田土壤固碳特征与驱动因素及其稳定机制研究,结果对于预测预警农田SOC的演变态势和提出SOC提升技术模式具有重要意义。
沈群力[6]（2021）在《生物柴油副产品（BCP）对酸性土壤氮循环过程及微生物群落的影响》文中认为随着全球能源的不断消耗,化石燃料在不久的将来将会枯竭,加之气候环境急剧恶化所引起的极端天气如干旱、洪水等自然灾害增多,给农业生产和生活带来了挑战。因此,迫切需要寻找化石燃料替代品。生物柴油作为碳中和产物,主要利用植物油或动物脂肪通过酯化反应得到,具有清洁、低污染的特点,可作为化石燃料的替代品。生物柴油生产过程中会产生大量的生物柴油副产品（Biodiesel co-products,BCP）,其主要成分是甘油、钾皂及挥发性有机酸。由此,BCP是否具有应用价值以及如何高效利用BCP成为了新的研究热点。目前研究表明添加BCP可以提高微生物对中性及弱碱性土壤氮素的固持,从而减少氮素淋失,但其对酸性土壤氮素循环过程的影响及作用机理尚不清楚。本论文以酸性土壤为研究对象,通过室内培养和淋溶试验,并结合高通量测序、荧光实时定量PCR等分子生物学技术和氮同位素标记等实验手段,探究BCP对酸性土壤氮素转化、微生物群落结构和多样性的影响及其作用机理。主要研究结果如下:（1）添加BCP对酸性土壤氮素淋失的影响将BCP与酸性土壤（p H=4.1）充分混合,通过培养和淋溶实验,探究BCP对酸性土壤氮素淋失的影响。施用BCP(1.5 mg BCP-C g-1 soil)显着增加微生物量碳（MBC）、氮（MBN）及微生物活性,并显着提高土壤微生物的呼吸作用。施用BCP显着降低肥料15N在淋溶液中的回收率。施用BCP显着减少了酸性土壤氮素的淋失（p<0.05）。经BCP的处理土壤无机态氮的损失量与微生物量氮固持增加量相当。说明BCP可能主要通过促进微生物对土壤氮素的固持,从而减少土壤氮素淋失。（2）BCP的添加方式对酸性土壤氮素淋失及功能基因丰度的影响比较表面施加（0-6 cm）和将BCP与土壤均匀混合（0-18 cm）两种添加方式,探究BCP的添加方式对酸性土壤氮素淋溶的影响及其可能的微生物学机制。不论是表面施加还是与土壤混合添加BCP均显着增加了MBC、MBN,尤其是在表面施加BCP的表层（0-6 cm）土壤中。只添加15N尿素处理的淋溶液中15N回收率为68%,而BCP与土壤混合处理淋溶液中15N回收率仅2.14%,表面施加处理淋溶液中15N回收率为51%。表面施加BCP显着降低了表层（0-6 cm）土壤中AOA amo A和AOB amo A基因丰度以及反硝化基因nir S、nir K和nos Z的基因丰度（p<0.05）。BCP显着增加了nif H基因丰度。第5天时表面施加土层中及第35天时混合施加土层中的nif H基因丰度均显着增加。表面施加BCP处理的表层土壤中（nir K+nir S）/（nos Z）的比值显着低于其他未添加和混合均匀添加的处理,而该处理下的深层（7-18 cm）土壤（无BCP）中（nir K+nir S）/（nos Z）的比值最高。表面施加BCP处理中的CO2和N2O的排放速率显着高于其他未添加和混合均匀添加的处理。完全混合施加比表面施加能更有效地减少土壤氮素淋失及N2O气体排放。（3）BCP对不同含水量的酸性土壤N2O排放的影响及机制通过向不同含水量（最大田间持水量（Water holding capacity,WHC）的40%、60%、80%和100%）的酸性土壤中添加BCP,探究其对不同含水量的酸性土壤N2O排放的影响及机制。在所有含水量条件下,BCP均显着提高不同含水量下的土壤MBC、MBN含量及微生物活性。虽然在前7天的培养过程中BCP显着提高了N2O排放,但在7天后所有BCP处理中N2O排放均停止,最大的N2O排放量出现在80%WHC处理中。BCP显着提高了nos Z基因丰度（p<0.05）,尤其是在100%WHC处理中。在100%WHC中,与未添加处理相比BCP显着减少了N2O的排放约减排40%。此外,在第7天BCP显着增加了40%和60%WHC下的AOA和AOB amo A基因丰度（p<0.05）。培养结束时BCP显着降低了（nir K+nir S）/（nos Z）的比值（p<0.05）。（4）BCP对不同含水量的酸性土壤微生物群落的影响通过高通量测序技术,探究不同含水量下添加BCP对酸性土壤微生物群落结构的影响。细菌多样性和物种丰富度随WHC的增加而增加。除在100%WHC外,BCP增加了细菌的多样性和物种丰富度。而WHC的增加和添加BCP降低了真菌的多样性和丰富度。添加BCP使得细菌群落结构更加稳定,提高了细菌群落抵抗外界干扰的能力。尽管Rhodanobacter（罗河杆菌属）和Clonostachys（生赤壳属）的相对丰度较低,但它们与本实验土壤中N2O排放量呈显着正相关（p<0.01）。除此之外Trichoderma（木霉菌属）、un Burkholderiaceae（伯克氏菌属）和Alicyclobacillus（脂环酸芽孢杆菌属）的相对丰度与N2O排放量仅在第7天呈显着正相关关系（p<0.01）。BCP显着增加了生物防治菌种（木霉菌种和伯克氏菌种）的OTU数量（p<0.05）,表明BCP可能具有土壤病害防治剂的作用,更利于土壤健康。（5）BCP的添加方式对酸性土壤微生物群落的影响通过高通量测序技术,探究BCP不同添加方式对酸性土壤微生物群落结构的影响。BCP改变了微生物群落结构。BCP显着增加了Proteobacteria（变形菌门）和Burkholderiaceae（伯克氏菌属）的相对丰度,而显着降低了Acidobacteria（酸杆菌门）及Acidothermus（酸热菌属）的相对丰度（p<0.001）。混合均匀施用(1.5 mg BCP-C g-1 soil)对细菌的多样性和丰富度没有产生影响,而表面施用(4.5 mg BCP-C g-1 soil)反而会降低表层（0-6cm）土壤中细菌多样性和丰富度。BCP显着增加了Ascomycota（子囊菌门）及Trichoderma（木霉菌属）的相对丰度（p<0.01）,而显着地降低了真菌的丰富度和多样性及Basidiomycetes（担子菌门）的相对丰度（p<0.01）。BCP显着增加了生物防治剂菌种的数量（主要是木霉菌种及伯克氏菌种）,混合均匀施用效果优于表面施加。BCP使得土壤群落结构更加优化,并可能对改善土壤健康质量产生积极影响。
李娜[7]（2021）在《地膜覆盖和施氮肥对关中秸秆还田下夏玉米土壤N2O排放和土壤质量的影响》文中研究说明在保证粮食安全的条件下,如何缓解农田温室效应是农业领域实现绿色发展,建设生态文明的重要使命和国家需求。虽然秸秆还田能改善农田土壤水热条件和肥力状况,但其配施氮肥激发土壤N2O排放而引起温室效应,尤其在夏玉米生育期内,高温多雨的气候特征更容易激发土壤N2O排放。针对存在的问题,本研究聚焦于夏玉米农田生态系统,于2018-2020年开展田间试验,设置3种秸秆还田方式,即秸秆不还田（S0）、秸秆还田（SR）和秸秆还田条件下地膜半覆盖（SP）,和2种施氮量水平,即常规施氮（N1）和70%常规施氮量（N0.7）,通过大田定位监测和室内测定分析,研究秸秆还田条件下,地膜半覆盖和施氮量对作物产量、土壤N2O排放通量、耕层土壤有机碳储量以及土壤物理、化学和生物性质的影响,得出最佳秸秆还田方式。具体研究结果如下:（1）SP改善夏玉米生育期内耕层土壤（0-20 cm）物理、化学和生物性质首先,SP显着改善了农田土壤水热环境（P<0.05）。对全生育期平均土壤温度而言,和SR相比,在2018-2020年,SP使5 cm地温分别提高1.12℃、1.33℃和0.89℃;SP使10 cm地温分别提高0.96℃、1.29℃和0.55℃。对全生育期土壤平均含水量而言,相较SR,SP在2019年使含水量显着增加（P<0.05）,但在2018年和2020年二者无显着差异。其次,SP改善了农田土壤活性碳氮组分。相同施氮量下,相较SR,SP不仅降低了夏玉米出苗-拔节阶段土壤硝态氮、铵态氮、可溶性有机碳氮和微生物量碳氮含量,而且降低了土壤微生物熵。但是,拔节-大喇叭口期、大喇叭口期-开花和开花-成熟阶段,SP在大多数情况下使土壤硝态氮、铵态氮、可溶性有机碳和可溶性有机氮显着增加（P<0.05）;而且开花-成熟阶段,SP使土壤微生物量碳氮含量增加。相同秸秆还田方式,降低施氮量使土壤硝态氮、铵态氮和可溶性有机碳氮含量显着降低（P<0.05）。而且,和SR相比,SP降低了夏玉米生育期内土壤脲酶、氨单加氧酶、硝酸还原酶和β-葡萄糖苷酶活性,但使土壤氧化亚氮还原酶、纤维素酶和多酚氧化酶活性提高。（2）N1-SP提高夏玉米成熟期耕层土壤养分含量和有机碳储量SR和SP均使夏玉米成熟期土壤全氮、全磷和速效磷含量显着增加（P<0.05）。对土壤全氮含量而言,SP与SR之间无显着差异。且SP相较SR显着降低了土壤全磷含量。但是,SP相较SR增加了土壤无机氮和速效磷含量。对土壤有机碳储量而言,和S0相比,SR在2018年、2019年和2020年分别使其显着增加10%、18%和5%（P<0.05）。而相较SR,N1-SP土壤具有更大的固碳潜力。这主要是因为N1-SP使土壤含水量、可溶性有机碳氮和微生物量氮含量增加,并且提高了土壤纤维素酶和多酚氧化酶活性,有利于土壤有机碳的形成与积累。（3）N0.7-SP提高夏玉米产量,并且降低生育期内土壤N2O排放量,使基于单位产量N2O排放量的土壤质量指数提高对产量而言,SP的增产效应最佳,2018-2020年分别使夏玉米增产13%、8%和24%。首先,SP提高了土壤有效养分含量,如土壤硝态氮、铵态氮、可溶性有机氮、全磷和速效磷含量,使夏玉米生育期内有充足的养分供给。其次,SP使夏玉米水分利用效率显着提高（P<0.05）,水分利用效率对夏玉米产量的解释率达90%以上。此外,SP显着提高了土壤纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和多酚氧化酶活性（P<0.05）,促进还田秸秆快速且充分腐解。此外,降低施氮量仅在2018年具有减产作用,在2019年和2020年,随秸秆还田年限的增加,降低施氮量对产量无显着影响。对土壤N2O排放而言,夏玉米生育期内,在播种-出苗和出苗-拔节两个阶段,土壤N2O排放速率较高。2018-2020年,在N1条件下,SP相较SR使N2O累积排放量显着降低17%、24%和25%（P<0.05）。这是由于在出苗-拔节阶段,相较SR,SP不仅使硝化反硝化底物和能源减少,如土壤硝态氮、铵态氮和可溶性有机碳含量,而且降低了土壤硝化和反硝化过程相关酶活性,如氨单加氧酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和NO还原酶,却使土壤N2O还原酶活性增加,促进土壤N2O进一步还原为N2。单位产量N2O排放量将作物产量和土壤N2O排放结合起来。N0.7-SP减缓了由于秸秆还田和氮肥施用所激发的单位产量N2O排放。这是因为相较N0.7-SR,N0.7-SP不仅提高了夏玉米产量,并且减缓了土壤N2O累积排放量。本研究基于单位产量N2O排放,通过构建最小数据集,对土壤质量进行评估。相较SR,SP提高了基于单位产量N2O排放的土壤质量指数,而且在降低施氮量下效果更优。这主要是由于N0.7-SP降低了耕层土壤脲酶和硝酸还原酶活性以及微生物熵（MBN/TN）,增加了土壤质量指数在这三个方面的得分。综上所述,本研究认为N1-SP不仅能够减缓由于秸秆还田配施氮肥所激发的土壤N2O排放,具有减缓温室效应的作用,而且能够提高作物产量和耕层土壤有机碳储量,从而保证粮食安全和生态环境安全,为中国农业绿色发展提供实践技术和理论支撑。
王威雁[8]（2021）在《长期保护性耕作农田增温潜势、氮平衡及N2O排放的微生物作用研究》文中研究指明温室气体排放和活性氮损失是引起全球气候变化的主要因素,而农业活动是温室气体排放和活性氮损失的重要来源。氧化亚氮（N2O）是一种生命周期长、增温潜势大的温室气体,是农田活性氮损失的重要组成部分。土壤氮功能微生物介导的氮循环是土壤N2O产生的主要来源,同时土壤氮功能微生物的群落结构和功能受到耕作强度的显着影响。以深松耕和免耕为主要特征的保护性耕作措施被普遍认为是一种改善土壤健康和减少农田氮损失的农业管理措施,在我国北方农田大面积推广应用。因此,研究保护性耕作农田土壤温室气体排放和氮平衡特征可为构建高效、生态、可持续的保护性耕作技术体系提供理论支撑;探明长期保护性耕作土壤-微生物-N2O排放三者的潜在关系和互馈机制是实现保护性耕作氮平衡状态优化、耕地质量提升和农田土壤固碳减排的关键科学问题。基于此,本研究以“耕作-土壤-微生物-温室气体”为主线,以长期保护性耕作措施下“冬小麦-夏玉米”复种农田生态系统温室气体排放和氮平衡为切入点,研究我国北方农田全球增温潜势及氮平衡对长期保护性耕作的响应机制,以期为长期保护性耕作对实现农业生态系统全球增温潜势降低和氮盈余基准降低提供科学依据。本研究通过田间试验和微生物分子生物学相结合的方法,揭示长期保护性耕作下土壤功能微生物在各个耕作处理的分布格局、时空差异以及氮循环特征,同时结合原位土壤N2O排放特征,运用结构方程模型,从微生物角度论证长期保护性耕作土壤N2O排放与功能微生物的互馈关系,揭示长期保护性耕作土壤N2O产生-还原的微生物作用机制,研究结果为深入探讨长期保护性耕作土壤中氮素循环和温室气体排放的微生物过程及机制提供理论依据。主要结论如下:（1）黄土高原“冬小麦-夏玉米”农田土壤温室气体排放通量和累积排放量受耕作措施的显着影响,尤其耕作对施肥后的排放峰值以及高强度排放时期的持续时间的影响最为显着。整体而言,CO2和N2O平均排放通量和累积排放量在不同长期耕作措施下的表现为翻耕>深松耕>免耕,CH4平均吸收量和累积吸收量在不同长期耕作措施下的表现为免耕>深松耕>翻耕。同时,长期保护性耕作对农田土壤有机碳表现出固存效应,传统耕作表现出激发效应。此外,保护性耕作农田的全球增温潜势、净综合温室效应以及排放强度均显着低于传统耕作,表明长期保护性耕作农田的产量效应和环境效应均优于传统耕作,即农田全球增温潜势存在明显的随耕作强度递增效应。（2）基于两个连续周年生长季的原位观测,在同等施氮量(480 kg N ha-1yr-1)的条件下,与翻耕相比,深松耕和免耕在两个周年生长季节分别显着减少了39.7%和55.3%的N2O排放损失,分别显着减少了52.3%和147.7%硝酸盐淋溶损失。同时,深松耕显着提高了4.0%的地上部氮吸收和5.9-8.1%周年产量。尽管深松耕和免耕处理下NH3挥发增加了46.7%和84.3%,但二者总活性氮损失平均分别减少了7.4%和22.4%。此外,深松耕和免耕显着增加了0-100cm土层中土壤全氮的累积量。综合氮输入和输出,深松耕处理下土壤氮盈余较低,这主要是由于作物氮吸收的增加和活性氮损失的减少形成的。因此,在我国北方农业生产系统中,长期深松耕通过提高作物生物量中氮的去除率,减少N2O排放和硝酸盐淋失,实现了作物生产力和农业环境效益的提升。（3）长期保护性耕作通过调控土壤理化性质,影响氮功能基因丰度,进而改变了了N2O排放状况。其中,深松耕和免耕显着增加土壤中NO3-和全氮含量,同时显着的降低了土壤p H和NO2-的含量。深松耕和免耕处理下古菌amoA、nirK和nirS基因的丰度显着降低,而nosZ基因的丰度显着增加。综上,不同耕作处理土壤氮循环功能基因丰度的差异,导致不同耕作处理土壤各个氮循环途径的活动发生差异,形成了不同的N2O源汇能力。保护性耕作条件下编码硝酸还原酶基因丰度的降低抑制了NO3-向NO2-的转化,减少了N2O产生的底物,同时编码N2O还原酶基因丰度的增加,促进了N2O向N2的还原,最终实现长期保护性耕作土壤N2O排放的减少。（4）长期保护性耕作影响反硝化微生物群落组装过程,改变反硝化微生物群落物种组成和多样性,进而影响土壤反硝化过程。保护性耕作处理下nirK、nosZⅠ和nosZⅡ型反硝化微生物群落的物种组成多样性和系统发育多样性均显着增加,nirS型反硝化微生物群落的物种组成多样性和系统发育多样性显着降低。在所有耕作处理下随机性组装过程主导了四种反硝化微生物群落的组装,但深松耕和免耕处理下nirK、nirS和nosZⅠ群落的确定性组装过程显着弱于翻耕处理。此外,深松耕和免耕处理土壤nirK、nosZⅠ和nosZⅡ反硝化微生物群落的物种迁移率显着高于翻耕处理,表明保护性耕作土壤反硝化微生物群落演替更符合中性过程,而nirS趋势相反。综上,保护性耕作降低了nirS群落多样性、nosZⅠ群落生态位宽度以及nirS和nosZⅠ型反硝化微生物物种（如:Polymorphum＿gilvum、Acdovorax＿sp.＿NO.1和Herbaspirillum＿sp.＿TSO 26.2等）丰度,同时增加了nosZⅡ群落生态位宽度和nosZⅡ型反硝化微生物物种（如:Afipia＿sp.＿1NLS2,Massilia＿sp.＿TSO8和Haliscomenobacter＿hydrossis等）丰度,从而实现了N2O排放的减少。（5）保护性耕作减少土壤原位N2O的排放与微生物驱动的氨氧化过程、反硝化过程和N2O还原过程相关功能微生物的迅速变化密切相关,此外还与土壤性质和土壤氮代谢网络活性的差异有关。长期保护性耕作可以显着改变微生物群落,从而改变土壤N2O产生过程和还原过程的强度。N2O还原微生物（nosZI和nosZII）生态位的差异是造成长期保护性耕作与传统耕作土壤N2O排放差异的关键生物因子,保护性耕作土壤nosZII型N2O还原微生物占据优势,而传统耕作土壤nosZI型占据主导。此外,长期保护性耕作土壤参与典型反硝化作用的微生物活动被抑制,而参与硝酸盐和亚硝酸盐转运的微生物活性被显着提升。PLS-PM模型揭示了长期保护性耕作优化了土壤氮循环相关功能微生物群落结构,从而强化了N2O汇的能力,同时抑制了N2O源的能力,实现了对N2O排放的抑制,这些结论将有助于提高旱地农业土壤的氮素利用效率和作物产量的形成。综上所述,在小麦-玉米复种模式农田中,采用保护性耕作能够优化土壤功能微生物群落,并且强化农田土壤碳汇和氧化亚氮汇的能力,进而促进土壤有机碳的积累,实现减缓农田生态系统温室气体排放强度和降低氮盈余基准。
钟泽坤[9]（2021）在《增温和降雨改变对黄土丘陵区撂荒草地土壤碳循环关键过程的影响》文中指出撂荒地自然恢复是黄土高原生态系统修复重建的重要措施,具有生态固碳和稳定土壤碳库的功能,在全球碳循环和减缓气候变化等方面扮演着重要角色。探讨不同气候变化情境对撂荒草地土壤碳库和碳循环关键过程的影响及调控机制,对于理解脆弱生境土壤碳循环过程具有重要的科学意义,并可为提高气候变化背景下植被恢复的碳汇效应和碳库稳定性提供重要的参考依据。基于此,本研究以黄土丘陵区恢复12年的撂荒草地为研究对象,通过人工模拟增温、增减雨25%、增减雨50%以及增温与降雨改变的交互作用,采用野外监测和室内分析相结合的方法,探究不同气候变化条件下撂荒草地土壤碳库的稳定性差异,阐明气候变化对生态系统碳收支、土壤有机碳组分变化和土壤碳排放三个关键碳循环过程的影响及其与碳库稳定性的联系,并结合植被特征和土壤特性揭示气候变化影响土壤碳库稳定性的机制。主要研究结果如下:（1）增温、增雨以及两者的交互效应增加了土壤有机碳活性组分的含量和分配比例,提高了土壤碳库活度指数和碳库管理指数,但降低了土壤碳库稳定性。土壤有机碳各组分的含量在增温处理下显着增加且总体上随降雨量增加而增加,反之则降低。其中,增温增加了活性碳组分的分配比例,增雨处理下活性碳组分的分配比例显着高于减雨处理,而惰性有机碳则相反。增温增雨的交互处理对土壤有机碳组分的影响程度高于单一因子的主效应,而减雨基础上增温可进一步降低有机碳组分的含量和分配比例。增温处理下土壤碳库活度（碳库活度和碳库活度指数）和质量（碳库指数和碳库管理指数）高于对照7.66%-32.71%。相比之下,增雨25%和50%处理下土壤碳库活度和质量分别较对应的减雨处理增加了1.64%-22.24%和6.66%-45.69%;而降雨改变与增温交互处理下,这种差异提高到25.53%-59.10%和51.94%-139.18%。这说明增雨及其与增温交互处理的土壤碳库稳定性低于减雨和增温减雨处理。（2）降雨减少及其与增温的交互处理减少了撂荒草地生态系统的净碳收入,且主要受菊科和豆科植物占比变化的影响。生态系统净CO2交换（NEE）受气候变化的影响显着且存在明显的年际差异。与对照相比,2018年和2019年增温分别降低和提高了植被生长旺盛季的NEE。增雨及其与增温交互处理的NEE显着低于减雨和增温减雨处理。2018年各处理的NEE均为负值,说明整个撂荒草地表现为净碳吸收。次年,生态系统的固碳能力整体下降,特别是减雨和增温减雨处理下生态系统由碳汇转变为碳源。2019年增雨的同时增温对撂荒草地碳汇功能的提升程度更高,而减雨基础上增温可减少生态系统的净碳排放。植物多样性、科组成和植物碳、氮、磷含量共同解释了生态系统碳收支变异的95.71%。其中,NEE与菊科植物占比、植物多样性和均匀度显着正相关,而与豆科植物占比和叶片碳、氮含量显着负相关。相较于植物多样性和养分含量,不同气候变化条件下菊科和豆科植物的占比差异是影响生态系统碳源/汇功能的主导因素,并且可通过改变NEE和叶片碳、氮含量间接影响土壤有机碳组分。（3）增温和降雨增加可促进撂荒草地土壤向大气释放CO2,而土壤微生物代谢特征是土壤碳排放变化的主要驱动力。各处理下土壤碳排放的季节动态均呈“双峰型”曲线,夏季最高,冬季最低。增温、增雨及两者的交互处理显着促进了土壤碳排放,而减雨和增温减雨则相反。土壤碳排放与降雨量呈正相关,降雨改变的基础上增温对土壤碳排放有抑制效应。此外,增温、增雨及两者交互处理显着提高了土壤可溶性有机氮和速效磷含量、β-1,4-木糖苷酶和微生物氮、磷获取酶的活性、微生物碳利用效率（CUE）和生物量周转速率（BTR）;而减雨和增温减雨显着提高了β-1,4-葡萄糖苷酶、纤维二糖水解酶、氧化酶的活性以及微生物氮、磷利用效率。土壤碳排放与有机碳各组分的含量显着正相关,且受土壤酶活性、CUE和BTR等微生物代谢特征的协同调控。结构方程模型显示,水分而非温度是影响碳排放的关键气候因子;气候变化可直接影响或通过改变植被特征间接影响土壤理化性质,进而作用于土壤酶活性、CUE、BTR和有机碳组分来改变土壤碳排放。（4）增温和降雨改变条件下,撂荒草地土壤碳库稳定性受土壤有机碳组分、土壤碳排放和生态系统碳收入的协同调控,且有机碳组分对碳库稳定性的影响最大。表征土壤碳库稳定性的碳库活度、碳库活度指数、碳库指数和碳库管理指数与NEE和惰性有机碳的分配比例显着负相关,而与生态系统呼吸、生态系统总生产力、土壤有机碳组分含量、易氧化有机碳（ROOC）的分配比例以及土壤碳排放显着正相关。土壤有机碳组分的含量和分配比例解释了74.83%的碳库稳定性变化,其中,ROOC的含量和分配比例解释率最高（58.00%）。碳循环关键过程对土壤碳库稳定性的影响表现为土壤有机碳组分>土壤碳排放>生态系统碳收支。NEE不直接影响土壤碳库稳定性,而是通过改变土壤有机碳组分和碳排放间接影响碳库的稳定性。本研究发现降雨量而非增温是影响黄土丘陵区撂荒草地土壤碳库稳定性的关键气候变化因子。气候变化可直接改变土壤有机碳及其组分的含量而影响碳库稳定性,或者通过影响NEE、土壤酶活性、CUE和BTR间接影响土壤碳组分和碳排放,进而改变土壤碳库的稳定性。
王亚麒[10]（2021）在《长期种植施肥模式对烟地生产力和养分状况的影响》文中研究指明烤烟是我国重要的经济作物之一,种植施肥对烟叶产量和品质的影响巨大。由于我国人口众多,土地资源匮乏,烤烟连作现象十分普遍。同时,烤烟也是需肥较多的作物,在长期连作和大量施肥条件下产生了一系列生产问题,如烟地生产力下降,连作障碍严重,土壤理化、生物学性质恶化,养分不均衡积累,肥料利用率降低和环境污染等。为了维持连作高产,烟农不得不加大肥料用量,造成恶性循环。但是,有关烤烟种植施肥的研究一般以短期试验为主,难以全面系统地了解长期种植施肥条件下,烟地生产力和肥力肥效的演变规律。为此,贵州省遵义市烟草公司于2004年在三岔烟草科技园建立了烟地长期肥力肥效监测基地,试验处理涵盖了当地的主要种植模式（烤烟连作和烤烟-玉米轮作）和施肥措施（单施化肥和化肥有机肥配施）。本文基于2004～2020年遵义市烟地肥力肥效长期定位监测数据（本人采集近4年的数据）,以烟地作物产量、养分输入（施肥和降雨）、养分输出（包括淋溶和作物吸收）和土壤微生物种群变化为切入点,在烤烟连作和烤烟-玉米轮作,单施化肥和化肥有机肥配施条件下,对烟地生产力、土壤养分和微生物群落变化展开研究,揭示它们的变化趋势,了解当地主要种植施肥措施对作物产量和土壤的影响,为保持当地烤烟生产的长期、健康和可持续发展提供科学依据和技术支持。主要研究结果如下:（1）在烤烟连作和烤烟-玉米轮作两种不同种植模式下,烟叶产量和品质在多数年份无显着差异,发生病害是连作烤烟在某些年份产量降低的主要原因。在轮连作的烟地土壤上,冬季均种植黑麦草,可能有益于消减烤烟连作障碍。在化肥有机肥配施和单施化肥的两种施肥处理中,作物（指烤烟、玉米和黑麦草的统称,下同）的产量在初期较长的一段时间内无显着差异,随后前者的作物产量逐渐高于后者;在不施肥的处理中,作物产量最低。因此,在供试土壤上,施肥对烤烟产量的影响大于种植模式,化肥有机肥配施对作物产量的有益作用需要较长的时间才能表现出来。在不施肥条件下,尽管作物产量最低,但仍然维持一定产量,说明长期不施肥条件下土壤仍具有一定的供肥能力。（2）烟地作物的养分吸收量的变化规律类似作物产量,即在轮连作处理之间,作物养分吸收量在多数年份无显着差异;不施肥作物的养分吸收量最低;在化肥有机肥配施和单施化肥的处理中,作物养分吸收量初期无显着差异,后逐渐表现为前者显着高于后者。就肥料经济效益（施用单位肥料获得的经济产量）而言,施肥处理的肥料经济效益在前期无显着差异,随着种植年限延长,化肥有机肥配施逐渐高于单施化肥。（3）土壤养分淋失以硝态氮和钾为主,分别为22.69～39.70 kg ha-1和16.35～32.39 kg ha-1,占施肥量的19.10%～40.54%和7.76%～18.65%。经地下径流淋失的磷可忽略不计。黄壤富含铁、铝,对磷的固定作用较强,但土壤胶体对硝态氮和钾的吸附能力较弱,这可能是导致上述现象的重要原因。在化肥有机肥配施的土壤中,氮钾淋失量显着低于单施化肥,原因之一可能与长期施用有机肥促进形成大团聚体有关,从而减少了氮钾的淋溶损失。（4）降雨输入烟地的磷钾较少,对作物营养的贡献可以忽略;年降雨中氮的输入量为20.8923.20 kg ha-1,占烤烟施肥量的16.02%16.85%。其中,铵态氮、硝态氮和可溶性有机氮分别占总氮沉降量的39.65%49.37%、24.74%32.29%和24.12%30.33%。说明氮的湿沉降对烟地作物的氮素营养有一定的补充作用,尤其对不施肥土壤（对照）有重要贡献。（5）在施肥处理中,土壤全量和有效氮磷钾养分含量随种植时间延长而提高,说明在施肥的土壤中,养分输入大于养分输出;而在轮连作的土壤中,土壤养分含量无显着差异,表明不同种植模式对土壤养分亏盈无显着影响。化肥有机肥配施增加了土壤大团聚体（>0.25 mm）比例,尤其是大团聚体内部的0.0530.25 mm团聚体的数量,前者（>0.25 mm大团聚体）对土壤氮、磷、钾贡献率分别由51.52%、52.31%和62.56%（单施化肥）提高至55.34%、57.27%和63.92%（化肥有机肥配施）;后者（0.0530.25 mm团聚体）对土壤氮、磷、钾贡献率则分别由28.27%、28.85%和30.33%（单施化肥）提高至30.36%、33.49%和31.54%（化肥有机肥配施）。因此,化肥有机肥配施改变了烟地土壤养分在土壤孔隙中的空间分布,促进了土壤养分的保蓄。（6）与烤烟连作和单施化肥处理相比,在化肥有机肥配施和烤烟-玉米轮作的土壤中,微生物生物量碳氮、细菌和真菌群落的多样性显着增加,说明施用有机肥和合理轮作改善了微生物生存的土壤环境,促进了微生物的生长繁殖,数量增加,群落结构优化,有益于土壤有机质和养分循环。此外,土壤微生物合成蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶、脲酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶有关通路的相对丰度也显着增加,土壤微生物分泌的有机酸和H+增多,有益于土壤碳氮转化和难溶性磷酸盐溶解。综上所述,“烤烟-玉米轮作（冬季种植黑麦草）+化肥有机肥配施”的生产模式能够促进土壤大团聚体形成,增加土壤微生物生物量和种群多样性,活化土壤难溶性磷,减少土壤硝态氮和钾淋失以及提高作物产量。因此,该种施肥种植模式可考虑在当地烟区推广应用。
二、利用农业土壤固定有机碳——缓解全球变暖与提高土壤生产力（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、利用农业土壤固定有机碳——缓解全球变暖与提高土壤生产力（论文提纲范文）
（1）添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤温室气体排放及土壤理化性质的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| SUMMARY |
| 缩写词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 文献综述 |
| 1.2.1 生物质炭基本特性 |
| 1.2.2 生物质炭对土壤养分及生产力的影响 |
| 1.2.3 生物质炭对微生物量碳氮的影响 |
| 1.2.4 生物质炭对土壤酶活性的影响 |
| 1.2.5 生物质炭对土壤有机氮组分的影响 |
| 1.2.6 生物质炭对农田温室气体 CO_2、N_2O 排放的影响 |
| 1.3 研究目的及意义、研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究目的及意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第二章 材料与方法 |
| 2.1 试验区概况 |
| 2.2 供试生物质炭性质 |
| 2.3 试验设计 |
| 2.4 土壤样品测定与分析 |
| 2.4.1 土壤样品采集 |
| 2.4.2 土壤理化指标测定及方法 |
| 2.4.3 土壤酶活性测定 |
| 2.5 温室气体采集与分析 |
| 2.5.1 温室气体采集 |
| 2.5.2 温室气体分析方法 |
| 2.5.3 环境因子测定 |
| 2.6 数据统计与分析 |
| 第三章 添加生物质炭对土壤养分及作物产量的影响 |
| 3.1 添加生物质炭对土壤有机质、全氮含量的影响 |
| 3.1.1 添加生物质炭对土壤有机质含量的影响 |
| 3.1.2 添加生物质炭对土壤全氮含量的影响 |
| 3.2 添加生物质炭对土壤磷素、钾素养分的影响 |
| 3.2.1 添加生物质炭对土壤全磷、速效磷含量的影响 |
| 3.2.2 添加生物质炭对土壤全钾、速效钾含量的影响 |
| 3.3 添加生物质炭对旱作春小麦产量的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 添加生物质炭对土壤微生物量碳氮及酶活性的影响 |
| 4.1 添加生物质炭对土壤微生物量碳氮的影响 |
| 4.1.1 添加生物质炭对土壤微生物量碳含量的影响 |
| 4.1.2 添加生物质炭对土壤微生物量氮含量的影响 |
| 4.1.3 添加生物质炭对土壤微生物量碳氮比的影响 |
| 4.2 添加生物质炭对土壤酶活性的影响 |
| 4.2.1 添加生物质炭对土壤脲酶活性的影响 |
| 4.2.2 添加生物质炭对土壤硝酸还原酶活性的影响 |
| 4.2.3 添加生物质炭对土壤碱性磷酸酶活性的影响 |
| 4.2.4 添加生物质炭对土壤过氧化氢酶活性的影响 |
| 4.2.5 添加生物质炭对土壤蔗糖酶活性的影响 |
| 4.3 讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 添加生物质炭对土壤有机氮组分的影响 |
| 5.1 添加生物质炭对土壤酸解总氮、非酸解氮的影响 |
| 5.2 添加生物质炭对土壤氨基酸态氮的影响 |
| 5.3 添加生物质炭对土壤酸解铵态氮的影响 |
| 5.4 添加生物质炭对土壤酸解未知态氮的影响 |
| 5.5 添加生物质炭对土壤氨基糖态氮的影响 |
| 5.6 土壤有机氮组分占土壤全氮的比例 |
| 5.7 土壤有机氮组分与土壤养分及酶活性之间的关系 |
| 5.8 讨论 |
| 5.9 本章小结 |
| 第六章 添加生物质炭对土壤温室气体排放规律的影响 |
| 6.1 添加生物质炭对土壤CO_2排放的影响 |
| 6.2 添加生物质炭对土壤N_2O排放的影响 |
| 6.3 生物质炭处理下土壤温室气体CO_2与N_2O的综合增温潜势效应 |
| 6.4 环境因子与温室气体排放的关系 |
| 6.4.1 不同采样时期温度及降水量变化特征 |
| 6.4.2 添加不同量生物质炭对不同土层土壤水分含量的影响 |
| 6.4.3 添加不同量生物质炭对0-25 cm土层土壤温度的影响 |
| 6.4.4 温度及土壤水分含量对土壤温室气体排放的影响 |
| 6.5 土壤理化性质与土壤N_2O和 CO_2排放量之间的关系 |
| 6.6 讨论 |
| 6.7 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 在读期间发表论文和研究成果等 |
| 导师简介 |
（2）生物炭与氮肥配施对黄土丘陵沟壑区沟道整治土地生产力提升机制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 土地整治工程对土壤特性的影响 |
| 1.2.2 生物炭对土壤质量的影响 |
| 1.2.3 生物炭对作物产量的影响 |
| 1.2.4 生物炭的固碳减排效应 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 第二章 研究内容与方法 |
| 2.1 研究目标 |
| 2.2 研究区概况 |
| 2.2.1 野外采样 |
| 2.2.2 室内盆栽与野外定位试验 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 技术路线 |
| 2.5 研究方法 |
| 2.5.1 试验材料 |
| 2.5.2 试验设计 |
| 2.5.3 样品采集与测定 |
| 2.5.4 数据处理方法 |
| 第三章 黄土丘陵区典型整治工程土壤质量演变规律 |
| 3.1 土壤物理、化学特性及生物活性 |
| 3.2 土壤有机碳、氮的积累动态 |
| 3.3 土壤有机碳、氮的随年限的演变规律 |
| 3.4 有机碳与土壤环境因子的关系 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地土壤结构影响 |
| 4.1 生物炭与氮肥配施对新增地土壤容重的作用 |
| 4.2 生物炭与氮肥配施对新增地土壤团聚体结构的作用 |
| 4.2.1 对机械稳定性土壤团聚体分布作用 |
| 4.2.2 对新增地土壤水稳性团聚体分布的作用 |
| 4.2.3 对团聚体平均质量直径和几何平均直径的作用 |
| 4.2.4 土壤有机碳与团聚体稳定性的相关性 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地土壤碳库作用 |
| 5.1 生物炭与氮肥配施对土壤微生物量碳的影响 |
| 5.2 生物炭与氮肥配施对新增地土壤有机碳含量的影响 |
| 5.3 生物炭与氮肥配施对新增地土壤碳组分的影响 |
| 5.4 生物炭与氮肥配施对新增地土壤碳库质量的影响 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地生产力提升机制 |
| 6.1 生物炭与氮肥配施对新增地土壤化学环境的影响 |
| 6.2 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地土壤土壤养分的影响 |
| 6.2.1 对盆栽试验土壤养分的影响 |
| 6.2.2 对田间试验土壤养分的影响 |
| 6.3 生物炭与氮肥配施对新增地土壤酶活性的影响 |
| 6.4 生物炭与氮肥配施对新增地土壤微生物数量的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 生物炭与氮肥配施对沟道整治新增地作物生长和产量的影响 |
| 7.1 生物炭与氮肥配施对新增地作物生长的影响 |
| 7.1.1 对向日葵生长的影响 |
| 7.1.2 对玉米生长的影响 |
| 7.2 生物炭与氮肥配施对新增地作物产量的影响 |
| 7.2.1 对向日葵产量的影响 |
| 7.2.2 对玉米生物量的影响 |
| 7.2.3 对玉米产量及其组成的影响 |
| 7.3 小结 |
| 第八章 生物炭与氮肥配施作用下沟道整治新增地生产力综合分析 |
| 8.1 生物炭与氮肥配施条件下土地整治新增地土壤质量分析 |
| 8.1.1 新增地土壤质量评价指标的筛选 |
| 8.1.2 生物炭作用下新增地土壤质量评价 |
| 8.1.3 生物炭作用下新增地土壤质量综合评价得分 |
| 8.1.4 土壤质量等级划分 |
| 8.2 黄土高原土地整治新增地经济效益分析 |
| 8.3 小结 |
| 第九章 主要结论、创新点及展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）黑土有机质组分/结构特征对气候变暖及管理措施的响应（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 前言 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 土壤有机质组分的研究进展 |
| 1.2.2 土壤有机质组分的结构分析方法 |
| 1.2.3 影响土壤有机质组分的因素 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.5 创新点 |
| 2 材料与方法 |
| 2.1 研究区域概况以及试验设计与管理 |
| 2.1.1 不同有机质含量的黑土空间位移长期田间定位试验 |
| 2.1.2 玉米-大豆轮作有机肥施用的黑土长期田间定位试验 |
| 2.1.3 玉米-大豆轮作保护性耕作的黑土长期田间定位试验 |
| 2.2 供试土壤样品采集方法 |
| 2.3 土壤样品测定项目及方法 |
| 2.3.1 土壤有机质组分的数量测定方法 |
| 2.3.2 土壤有机质组分的结构测定方法 |
| 2.3.3 指示土壤生产力的作物产量指标 |
| 2.4 数据分析 |
| 3 结果与分析 |
| 3.1 气候变暖对黑土有机质组分数量和结构特征的影响 |
| 3.1.1 气候变暖对黑土有机质组分数量变化的影响 |
| 3.1.2 气候变暖对黑土有机质组分结构特征的影响 |
| 3.1.3 气候变暖对黑土有机质组分的综合分析 |
| 3.2 玉米-大豆轮作有机肥施用的黑土有机质组分数量和结构特征 |
| 3.2.1 玉米-大豆轮作有机肥施用的黑土有机质组分的数量变化 |
| 3.2.2 玉米-大豆轮作有机肥施用的黑土有机质组分的结构特征 |
| 3.2.3 玉米-大豆轮作有机肥施用对作物产量的影响 |
| 3.2.4 玉米-大豆轮作有机肥施用的黑土有机质组分的综合分析 |
| 3.3 玉米-大豆轮作保护性耕作黑土有机质组分的数量和结构特征 |
| 3.3.1 玉米-大豆轮作保护性耕作的黑土有机质组分的数量变化 |
| 3.3.2 玉米-大豆轮作保护性耕作的黑土有机质组分的结构特征 |
| 3.3.3 玉米-大豆轮作保护性耕作对作物产量的影响 |
| 3.3.4 玉米-大豆轮作保护性耕作的黑土有机质组分的综合分析 |
| 4 讨论 |
| 4.1 气候变暖与黑土有机质组分的变化 |
| 4.2 有机肥施用与黑土有机质组分的变化 |
| 4.2.1 有机肥施用与黑土总有机碳和活性有机质的含量变化 |
| 4.2.2 有机肥施用与黑土缓解性有机质的含量变化 |
| 4.2.3 有机肥施用与黑土惰性有机质的含量变化 |
| 4.2.4 有机肥施用与黑土各有机质组分的红外光谱变化 |
| 4.2.5 有机肥施用对玉米产量的影响 |
| 4.3 保护性耕作与黑土有机质组分的变化 |
| 4.3.1 保护性耕作与黑土总有机碳和活性有机质的含量变化 |
| 4.3.2 保护性耕作与黑土缓解性有机质的含量变化 |
| 4.3.3 保护性耕作与黑土惰性有机质的含量变化 |
| 4.3.4 保护性耕作与黑土各有机质组分的红外光谱变化 |
| 4.3.5 保护性耕作对玉米产量的影响 |
| 4.4 研究不足及展望 |
| 4.4.1 研究不足 |
| 4.4.2 研究展望 |
| 5 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（4）免耕对黑土农田土壤微生物群落结构的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 土壤微生物在农田生态系统中的作用 |
| 1.2.2 保护性耕作研究现状 |
| 1.2.3 土壤微生物多样性的研究方法 |
| 1.3 研究内容、技术路线和创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第2章 免耕对土壤基础物理化学和生物属性的影响 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 研究区概况 |
| 2.1.2 样品的采集与处理 |
| 2.1.3 土壤理化生性质测定 |
| 2.1.4 统计分析方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 免耕对土壤物理化学和生物属性的影响 |
| 2.2.2 免耕对土壤有机碳组分的影响 |
| 2.3 讨论 |
| 2.3.1 土壤理化生属性对耕作和土壤深度的响应 |
| 2.3.2 土壤有机碳组分和储量对耕作和土壤深度的响应 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 免耕对土壤细菌群落结构的影响 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 研究区概况和样品的采集与处理 |
| 3.1.2 细菌的定量PCR测定 |
| 3.1.3 细菌高通量测序 |
| 3.1.4 统计分析方法 |
| 3.2 结果与分析 |
| 3.2.1 免耕对土壤细菌丰度和群落组成的影响 |
| 3.2.2 免耕对土壤细菌群落多样性的影响 |
| 3.2.3 免耕对土壤功能细菌的影响 |
| 3.2.4 土壤细菌群落与土壤理化性质的关系 |
| 3.3 讨论 |
| 3.3.1 免耕对土壤细菌群落多样性和组成的影响 |
| 3.3.2 土壤细菌多样性和组成与土壤理化性质的关系 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 免耕对土壤真菌群落结构的影响 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 研究区概况和样品的采集与处理 |
| 4.1.2 真菌ITS的荧光定量PCR |
| 4.1.3 真菌ITS的 Illumina Miseq高通量测序 |
| 4.1.4 Illumina Miseq高通量测序数据的分析方法 |
| 4.1.5 统计分析方法 |
| 4.2 结果与分析 |
| 4.2.1 免耕对土壤真菌丰度和群落组成的影响 |
| 4.2.2 免耕对土壤真菌群落多样性的影响 |
| 4.2.3 免耕对土壤潜在的致病菌和有益菌的影响 |
| 4.2.4 土壤真菌群落与土壤理化性质的关系 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 免耕对土壤真菌群落多样性和组成的影响 |
| 4.3.2 土壤真菌多样性和组成与土壤理化性质的关系 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 免耕对土壤固氮菌群落结构的影响 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 研究区概况和样品的采集与处理 |
| 5.1.2 固氮菌nif H基因的定量PCR分析 |
| 5.1.3 固氮菌nif H基因的Illumina Miseq高通量测序 |
| 5.1.4 Illumina Miseq高通量测序数据的分析方法 |
| 5.1.5 统计分析方法 |
| 5.2 结果与分析 |
| 5.2.1 免耕对土壤固氮菌丰度和群落组成的影响 |
| 5.2.2 免耕对土壤固氮菌群落多样性的影响 |
| 5.2.3 土壤固氮菌群落与土壤理化性质的关系 |
| 5.3 讨论 |
| 5.3.1 免耕对土壤固氮菌群落多样性和组成的影响 |
| 5.3.2 土壤固氮菌多样性和组成对土壤理化性质的响应 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）不同施肥下我国典型农田土壤有机碳固定特征及驱动因素（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 土壤有机碳分组方法研究进展 |
| 1.2.1 物理方法分组 |
| 1.2.2 化学方法分组 |
| 1.2.3 生物学方法分组 |
| 1.3 土壤有机碳固定的驱动因素 |
| 1.3.1 气候 |
| 1.3.2 土壤理化性质 |
| 1.3.3 土地利用方式 |
| 1.3.4 施肥 |
| 1.4 土壤有机碳稳定机制 |
| 1.4.1 物理稳定机制 |
| 1.4.2 化学稳定机制 |
| 1.4.3 生物化学保护机制 |
| 1.5 拟解决的科学问题 |
| 第二章 研究内容与研究方法 |
| 2.1 研究内容 |
| 2.1.1 不同施肥下典型农田土壤有机碳变化及影响因素 |
| 2.1.2 长期不同施肥下土壤有机碳变化速率的空间差异特征及驱动因素 |
| 2.1.3 不同施肥下农田土壤有机碳组分变化及影响因素 |
| 2.1.4 长期不同施肥下典型农田土壤有机碳固定的稳定机制 |
| 2.2 技术路线 |
| 2.3 数据来源 |
| 2.4 数据处理 |
| 2.5 研究目标 |
| 第三章 不同施肥下典型农田土壤有机碳变化及影响因素 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 数据源 |
| 3.2.2 效应大小指数的选择 |
| 3.2.3 数据分析 |
| 3.2.4 整合分析 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 不同施肥下土壤有机碳相对变化速率和固碳效率 |
| 3.3.2 不同条件下施肥对土壤有机碳相对变化速率的影响 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 不同施肥对农田土壤有机碳相对变化速率的影响 |
| 3.4.2 有机肥碳的固碳效率 |
| 3.4.3 影响农田土壤有机碳相对变化速率的主要因素 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 长期不同施肥下土壤有机碳变化速率的空间差异特征及驱动因素 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验点概述 |
| 4.2.2 土壤有机碳的储量计算方法 |
| 4.2.3 土壤有机碳储量的变化速率计算方法 |
| 4.2.4 统计分析 |
| 4.3 结果 |
| 4.3.1 长期不同施肥下农田土壤有机碳空间变化特征 |
| 4.3.2 影响长期不同施肥下农田土壤有机碳空间变化的主要因素 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 长期施肥下农田土壤有机碳固定的空间异质性 |
| 4.4.2 影响长期不施肥下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
| 4.4.3 影响长期施用化肥下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
| 4.4.4 影响长期施用有机肥下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
| 4.4.5 影响长期化肥配合有机肥施用下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 不同施肥下农田土壤有机碳组分变化及影响因素 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 数据来源 |
| 5.2.2 土壤取样 |
| 5.2.3 土壤有机碳分组 |
| 5.2.4 二氧化碳排放 |
| 5.2.5 土壤有机碳储量计算方法 |
| 5.2.6 统计分析 |
| 5.3 结果 |
| 5.3.1 不同施肥下农田土壤有机碳及其组分分布特征 |
| 5.3.2 不同条件下农田土壤有机碳组分对施肥的响应 |
| 5.3.3 土壤有机碳组分与有机碳固碳和二氧化碳排放之间的关系 |
| 5.3.4 影响农田土壤有机碳对施肥响应的主要因素 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 不同施肥对土壤有机碳及其组分的影响 |
| 5.4.2 影响农田土壤有机碳对施肥响应的主要因素 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 长期不同施肥下典型农田土壤有机碳固定的稳定机制 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 典型长期试验点概况 |
| 6.2.2 实验设计 |
| 6.2.3 土壤取样 |
| 6.2.4 土壤有机碳分组 |
| 6.2.5 土壤有机碳储量计算方法 |
| 6.2.6 外源碳输入量计算方法 |
| 6.2.7 统计分析 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 土壤有机碳组分储量与外源碳投入量之间的关系 |
| 6.3.2 土壤有机碳组分与土壤有机碳和全氮含量之间的关系 |
| 6.3.3 土壤有机碳组分对施肥以及土地利用方式的响应 |
| 6.3.4 土壤有机碳组分与土壤粘粒和粉粒含量之间的关系 |
| 6.3.5 长期施肥下典型农田土壤有机碳固定的稳定机制 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 全文结论和展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足之处和研究展望 |
| 7.3.1 本研究不足之处 |
| 7.3.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（6）生物柴油副产品（BCP）对酸性土壤氮循环过程及微生物群落的影响（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 文中缩略 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物柴油副产品(BCP) |
| 1.2.1 生物柴油生产 |
| 1.2.2 生物柴油副产品在土壤中的应用 |
| 1.3 土壤氮素流失的现状及减少措施 |
| 1.3.1 土壤氮素流失现状 |
| 1.3.2 减少土壤氮素流失的措施 |
| 1.4 水分变化及添加易分解碳源对土壤氮素循环的影响 |
| 1.4.1 水分变化对土壤氮素循环的影响 |
| 1.4.2 添加易分解碳源对土壤氮素循环影响 |
| 1.5 水分变化及添加易分解碳源对土壤微生物群落的影响 |
| 1.5.1 水分变化对土壤微生物群落的影响 |
| 1.5.2 添加易分解碳源对土壤微生物群落的影响 |
| 1.6 论文研究依据与思路 |
| 1.6.1 论文研究依据 |
| 1.6.2 技术路线图 |
| 第二章 添加BCP对酸性土壤氮素淋失的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料与方法 |
| 2.2.1 采样点概况及土壤基础特征 |
| 2.2.2 实验设计 |
| 2.2.3 BCP的制备 |
| 2.2.4 微生物量及无机氮的测定 |
| 2.2.5 土壤ATP含量的测定 |
| 2.3 结果与分析 |
| 2.3.1 培养过程中微生物量及CO_2累计排放量的变化 |
| 2.3.2 培养过程中土壤无机氮含量的变化 |
| 2.3.3 淋溶过程中微生物量和ATP含量的变化 |
| 2.3.4 无机氮淋失变化与氮肥回收率 |
| 2.4 讨论 |
| 2.4.1 培养实验中BCP对微生物量和CO_2排放的影响 |
| 2.4.2 淋溶实验中BCP对氮素淋失的影响 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 BCP的添加方式对酸性土壤氮素淋失及功能基因丰度的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料和方法 |
| 3.2.1 土壤采集 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 DNA提取与定量PCR分析 |
| 3.2.4 统计与分析 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 微生物量与ATP含量的变化 |
| 3.3.2 土壤无机氮含量的变化 |
| 3.3.3 各处理氮素淋失的变化 |
| 3.3.4 功能基因丰度的变化 |
| 3.3.5 温室气体排放速率的变化 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 BCP对微生物量碳、氮和ATP含量的影响 |
| 3.4.2 BCP对土壤氮素淋失的影响 |
| 3.4.3 BCP对温室气体排放速率和功能基因丰度的影响 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 BCP对不同含水量的酸性土壤N_2O排放的影响及机制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料和方法 |
| 4.2.1 土壤采集及基础特征 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 微生物生物量的测定 |
| 4.2.4 DNA提取与定量PCR分析 |
| 4.2.5 统计与分析 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 微生物量氮的变化 |
| 4.3.2 土壤无机氮含量的变化 |
| 4.3.3 微生物量碳和ATP的变化 |
| 4.3.4 温室气体累积排放量的变化 |
| 4.3.5 功能基因丰度的变化 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 微生物量氮对BCP添加的响应 |
| 4.4.2 CO_2与CH_4排放对BCP添加的响应 |
| 4.4.3 N_2O排放与无机氮含量对BCP添加的响应 |
| 4.4.4 N_2O排放的生物调节 |
| 4.4.5 反硝化基因丰度对BCP添加的响应 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 BCP对含水量不同的酸性土壤微生物群落的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 供试土壤 |
| 5.2.2 试验设计 |
| 5.2.3 数据分析 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 土壤细菌群落结构的变化 |
| 5.3.2 土壤真菌群落结构的变化 |
| 5.3.3 土壤微生物多样性与丰富度的变化 |
| 5.3.4 环境因素对微生物群落结构的影响 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 细菌群落对BCP添加和水分变化的响应 |
| 5.4.2 真菌群落对BCP添加和水分变化的响应 |
| 5.4.3 微生物多样性与丰富度对BCP添加和水分变化的响应 |
| 5.4.4 微生物共生网络对BCP添加的响应 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 BCP的添加方式对酸性土壤微生物群落的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 方法与材料 |
| 6.2.1 采样点概况及土壤特征 |
| 6.2.2 土壤DNA提取 |
| 6.2.3 数据分析 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 细菌群落结构的变化 |
| 6.3.2 真菌群落结构的变化 |
| 6.3.3 微生物丰富度与多样性 |
| 6.3.4 土壤细菌共生网络 |
| 6.3.5 土壤真菌共生网络 |
| 6.3.6 共生网络关键物种 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 细菌群落结构的变化 |
| 6.4.2 真菌群落结构的变化 |
| 6.4.3 BCP对微生物多样性和丰富度的影响 |
| 6.4.4 BCP对共生网络拓扑性质和关键物种的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）地膜覆盖和施氮肥对关中秸秆还田下夏玉米土壤N2O排放和土壤质量的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 秸秆还田和地膜覆盖对作物产量的影响 |
| 1.2.2 秸秆还田和地膜覆盖对农田土壤N_2O排放的影响 |
| 1.2.3 秸秆还田和地膜覆盖对农田土壤有机碳储量的影响 |
| 1.2.4 农田土壤质量评价 |
| 1.3 亟待解决的科学问题 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.5.1 地膜半覆盖和施氮量对土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性的影响 |
| 1.5.2 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量的影响 |
| 1.5.3 地膜半覆盖和施氮量对土壤N_2O排放的影响 |
| 1.5.4 基于作物产量和土壤N_2O排放的农田土壤质量综合评价 |
| 1.5.5 地膜半覆盖和施氮量对耕层土壤肥力和有机碳储量的影响 |
| 1.6 技术路线 |
| 第二章 试验设计与方法 |
| 2.1 试验地概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 测定指标及方法 |
| 2.3.1 土壤N_2O排放测定 |
| 2.3.2 土壤样品采集及相关物理化学指标测定 |
| 2.3.3 夏玉米产量、水分利用效率和氮肥偏生产力测定 |
| 2.3.4 基于夏玉米产量和N_2O排放通量的土壤质量评价 |
| 2.4 数据统计与分析 |
| 第三章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米生育期内土壤温度和含水量的影响 |
| 3.1 夏玉米不同生育阶段平均气温和降水量变化特征 |
| 3.2 地膜半覆盖和施氮量对土壤温度的影响 |
| 3.2.1 不同处理夏玉米生育期内土壤温度动态变化特征 |
| 3.2.2 不同处理夏玉米生育期内土壤温度平均值变化特征 |
| 3.3 地膜半覆盖和施氮量对土壤含水量的影响 |
| 3.3.1 不同处理夏玉米生育期内土壤含水量动态变化特征 |
| 3.3.2 不同处理夏玉米生育期内土壤含水量平均值变化特征 |
| 3.4 土壤温度和含水量与平均气温和降水量间的关系 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米生育期内耕层土壤活性碳氮组分和酶活性的影响 |
| 4.1 地膜半覆盖和施氮量对土壤活性碳氮组分的影响 |
| 4.1.1 不同处理耕层土壤活性碳组分变化特征 |
| 4.1.2 不同处理耕层土壤活性氮组分变化特征 |
| 4.1.3 不同处理耕层土壤微生物熵变化特征 |
| 4.1.4 土壤活性碳氮组分和微生物熵与土壤水热环境间的关系 |
| 4.2 地膜半覆盖和施氮量对土壤酶活性的影响 |
| 4.2.1 不同处理耕层土壤氮循环相关酶活性变化特征 |
| 4.2.2 不同处理耕层土壤碳循环相关酶活性变化特征 |
| 4.2.3 土壤酶活性与土壤水热环境和活性碳氮组分间的关系 |
| 4.3 讨论 |
| 4.3.1 地膜半覆盖和施氮量对耕层土壤活性碳氮组分的影响 |
| 4.3.2 地膜半覆盖和施氮量对耕层土壤酶活性的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米成熟期耕层土壤养分和有机碳储量的影响 |
| 5.1 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米成熟期土壤养分的影响 |
| 5.1.1 不同处理成熟期土壤养分变化特征 |
| 5.1.2 成熟期土壤养分与土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性间的关系 |
| 5.2 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米成熟期耕层土壤有机碳储量的影响 |
| 5.2.1 不同处理成熟期耕层土壤有机碳储量变化特征 |
| 5.2.2 耕层土壤有机碳储量与土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性间的关系 |
| 5.3 讨论 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量、土壤N_2O排放和土壤质量的影响 |
| 6.1 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量、氮肥偏生产力和水分利用效率的影响 |
| 6.1.1 不同处理夏玉米产量变化特征 |
| 6.1.2 不同处理夏玉米氮肥偏生产力变化特征 |
| 6.1.3 不同处理夏玉米水分利用效率特征 |
| 6.2 地膜半覆盖和施氮量对土壤N_2O排放的影响 |
| 6.2.1 不同处理土壤N_2O排放速率动态变化特征 |
| 6.2.2 不同处理土壤N_2O累积排放量变化特征 |
| 6.2.3 土壤N_2O排放速率与土壤水热环境、活性碳氮组分和酶活性间的关系 |
| 6.3 基于夏玉米产量和土壤N_2O排放的土壤质量评价 |
| 6.3.1 不同处理单位产量土壤N_2O排放变化特征 |
| 6.3.2 基于I_(N_2O)的土壤质量评价 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米产量的影响 |
| 6.4.2 地膜半覆盖和施氮量对夏玉米生育期内土壤N_2O排放的影响 |
| 6.4.3 地膜半覆盖和施氮量对单位产量N_2O排放的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 存在的不足 |
| 7.4 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）长期保护性耕作农田增温潜势、氮平衡及N2O排放的微生物作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 保护性耕作在我国的发展现状 |
| 1.2.2 保护性耕作对农田土壤温室气体排放研究进展 |
| 1.2.3 农田生态系统土壤氮平衡研究进展 |
| 1.2.4 耕作-土壤协同的微生物响应研究进展 |
| 1.2.5 耕作-土壤-微生物驱动的N_2O排放研究进展 |
| 1.3 研究中亟待解决的问题 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.4.1 长期保护性耕作对农田土壤温室气体排放及全球增温潜势的影响 |
| 1.4.2 长期保护性耕作对农田土壤氮流向及农田生态系统氮平衡分析 |
| 1.4.3 长期保护性耕作对农田土壤N_2O排放的微生物作用研究 |
| 1.5 研究方法和技术路线 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验地概况 |
| 2.2 试验设计 |
| 2.3 作物管理 |
| 2.4 测定指标与方法 |
| 2.4.1 土壤样品的采集 |
| 2.4.2 土壤理化性质测定 |
| 2.4.3 土壤温室气体(N_2O、CO_2和CH_4)排放测定 |
| 2.4.4 土壤氮素流向测定及表观平衡分析 |
| 2.4.5 土壤微生物群落测定 |
| 2.4.6 数据处理与分析 |
| 第三章 长期保护性耕作对农田温室气体排放的影响 |
| 3.1 结果与分析 |
| 3.1.1 长期保护性耕作对农田土壤N_2O排放的影响 |
| 3.1.2 长期保护性耕作对农田土壤CO_2排放的影响 |
| 3.1.3 长期保护性耕作对农田土壤CH_4吸收的影响 |
| 3.1.4 长期保护性耕作对农田土壤有机碳储量及固定速率的影响 |
| 3.1.5 长期保护性耕作对农田产量、全球增温潜势、净综合温室效应及排放强度的影响 |
| 3.2 讨论 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 长期保护性耕作下土壤氮流向及农田生态系统氮平衡分析 |
| 4.1 结果与分析 |
| 4.1.1 长期保护性耕作对农田作物生产力和作物氮素吸收的影响 |
| 4.1.2 长期保护性耕作对农田土壤气态氮损失的影响 |
| 4.1.3 长期保护性耕作对农田土壤硝酸盐淋溶的影响 |
| 4.1.4 长期保护性耕作对农田土层全氮累积量的影响 |
| 4.1.5 长期保护性耕作对农田土壤氮平衡的影响 |
| 4.2 讨论 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 长期保护性耕作下N_2O排放与土壤氨氧化和反硝化功能微生物丰度的关系 |
| 5.1 结果与分析 |
| 5.1.1 长期保护性耕作对农田土壤无机氮和pH的影响 |
| 5.1.2 长期保护性耕作对农田土壤氧化亚氮排放的影响 |
| 5.1.3 长期保护性耕作对农田土壤氮功能基因丰度的影响 |
| 5.1.4 长期保护性耕作对农田土壤氮功能基因动态的影响 |
| 5.1.5 长期保护性耕作对农田土壤氮功能基因与N_2O排放的相关性分析 |
| 5.2 讨论 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 长期保护性耕作土壤反硝化微生物群落组装过程和共发生网络对N_2O排放的作用机制 |
| 6.1 结果与分析 |
| 6.1.1 耕作强度对农田土壤N_2O排放和反硝化潜力的影响 |
| 6.1.2 反硝化微生物群落结构和多样性对不同耕作强度的响应 |
| 6.1.3 反硝化微生物群落共发生网络对不同耕作强度的响应 |
| 6.1.4 反硝化微生物群落组装过程对不同耕作强度的响应 |
| 6.1.5 反硝化微生物群落组装过程和群落组成对N_2O排放的影响 |
| 6.2 讨论 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 长期保护性耕作下N_2O排放与微生物介导的土壤氮循环作用过程的关系 |
| 7.1 结果与分析 |
| 7.1.1 长期保护性耕作对农田土壤原位N_2O排放的影响 |
| 7.1.2 长期保护性耕作对农田土壤nos ZI和 nos ZII丰度的影响 |
| 7.1.3 长期保护性耕作对农田土壤细菌群落结构组成和多样性的影响 |
| 7.1.4 宏基因组分析长期保护性耕作下农田土壤微生物的分类和功能 |
| 7.1.5 长期免耕和翻耕对土壤氮循环基因与氮循环微生物物种丰度的影响 |
| 7.1.6 微生物介导土壤氮循环途径对N_2O产生和还原的直接和间接影响 |
| 7.2 讨论 |
| 7.3 小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（9）增温和降雨改变对黄土丘陵区撂荒草地土壤碳循环关键过程的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.2 全球气候变暖与降雨格局变化现状 |
| 1.3 气候变暖与降雨变化对生态系统碳循环关键过程影响的研究进展 |
| 1.3.1 生态系统碳源/汇变化及其影响因素 |
| 1.3.2 土壤有机碳组分变化及其影响因素 |
| 1.3.3 土壤碳排放变化及其影响因素 |
| 1.3.4 土壤碳库稳定性变化及其影响因素 |
| 1.4 气候变化对黄土高原土壤碳循环影响的研究进展 |
| 1.4.1 目前的研究现状 |
| 1.4.2 当前研究存在的问题 |
| 1.5 关键的科学问题 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.7 技术路线 |
| 第二章 研究区概况与研究方法 |
| 2.1 研究区概况 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.2.1 模拟增温实验方法 |
| 2.2.2 模拟降雨改变实验方法 |
| 2.2.3 模拟增温与降雨改变的交互作用实验方法 |
| 2.2.4 模拟增温、降雨改变及其交互作用的效果 |
| 2.3 样品采集与测定 |
| 2.3.1 植被调查 |
| 2.3.2 植物样品采集与测定 |
| 2.3.3 生态系统碳通量测定 |
| 2.3.4 土壤样品采集与测定 |
| 2.3.5 土壤呼吸测定 |
| 2.4 数据分析与制图 |
| 2.4.1 数据处理 |
| 2.4.2 统计分析 |
| 第三章 增温和降雨变化下撂荒草地土壤有机碳库特征 |
| 3.1 土壤有机碳变化特征 |
| 3.2 土壤有机碳组分含量变化特征 |
| 3.2.1 易氧化有机碳 |
| 3.2.2 惰性有机碳 |
| 3.2.3 微生物量碳 |
| 3.2.4 可溶性有机碳 |
| 3.3 土壤有机碳组分分配比例变化特征 |
| 3.3.1 易氧化有机碳分配比例 |
| 3.3.2 惰性有机碳分配比例 |
| 3.3.3 微生物量碳分配比例 |
| 3.3.4 可溶性有机碳分配比例 |
| 3.4 土壤有机碳库稳定性变化特征 |
| 3.4.1 碳库活度 |
| 3.4.2 碳库活度指数 |
| 3.4.3 碳库指数 |
| 3.4.4 碳库管理指数 |
| 3.5 讨论 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 增温和降雨变化下撂荒草地生态系统碳收入特征 |
| 4.1 生态系统碳通量的变化特征 |
| 4.2 生态系统碳通量的影响因素 |
| 4.2.1 植物科组成变化特征 |
| 4.2.2 植物多样性变化特征 |
| 4.2.3 植物碳、氮、磷含量变化特征 |
| 4.3 生态系统碳收入对土壤有机碳组分的影响 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 增温和降雨变化下撂荒草地土壤碳排放特征 |
| 5.1 土壤碳排放的变化特征 |
| 5.2 土壤碳排放的影响因素 |
| 5.2.1 土壤养分含量变化特征 |
| 5.2.2 土壤微生物量变化特征 |
| 5.2.3 土壤胞外酶活性变化特性 |
| 5.2.4 土壤微生物元素利用效率和生物量周转速率变化特征 |
| 5.3 土壤碳排放对有机碳组分变化的响应特征 |
| 5.3.1 土壤碳排放与有机碳组分的关系分析 |
| 5.3.2 模拟气候变化对土壤碳排放的影响机制 |
| 5.4 讨论 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 增温和降雨变化对撂荒草地土壤碳库稳定性的影响机制 |
| 6.1 土壤碳库稳定性与生态系统碳收支的关系 |
| 6.2 土壤碳库稳定性与有机碳组分的关系 |
| 6.3 土壤碳库稳定性与碳排放的关系 |
| 6.4 模拟气候变化对土壤碳库稳定性的影响机制 |
| 6.5 讨论 |
| 6.6 小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 研究的创新点 |
| 7.3 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）长期种植施肥模式对烟地生产力和养分状况的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 土壤长期定位监测试验研究概况 |
| 1.1.1 国外研究概况 |
| 1.1.2 国内研究概况 |
| 1.2 长期种植施肥下作物产量与品质研究进展 |
| 1.2.1 种植模式对作物产量与品质的影响 |
| 1.2.2 施肥对作物产量与品质的影响 |
| 1.2.3 长期种植施肥对烤烟产量与品质的影响 |
| 1.3 长期种植施肥下土壤养分淋失研究进展 |
| 1.3.1 土壤养分淋失及其影响因素 |
| 1.3.2 长期种植施肥对土壤养分淋失的影响 |
| 1.4 降雨养分输入对生态系统的影响研究进展 |
| 1.4.1 降雨养分输入对生态系统的影响 |
| 1.4.2 降雨养分输入对农业生态系统的影响 |
| 1.5 长期种植施肥下土壤养分研究进展 |
| 1.5.1 种植模式对土壤养分的影响 |
| 1.5.2 施肥对土壤养分的影响 |
| 1.5.3 长期种植施肥对植烟土壤养分的影响 |
| 1.6 长期种植施肥下土壤团聚体研究进展 |
| 1.6.1 种植模式对土壤团聚体的影响 |
| 1.6.2 施肥对土壤团聚体的影响 |
| 1.7 长期种植施肥下土壤微生物研究进展 |
| 1.7.1 长期种植施肥对土壤微生物生物量的影响 |
| 1.7.2 长期种植施肥对土壤微生物群落的影响 |
| 1.7.3 长期种植施肥对植烟土壤微生物的影响 |
| 1.8 长期种植施肥下农业系统养分盈亏平衡研究进展 |
| 1.8.1 农业系统养分盈亏平衡特征 |
| 1.8.2 长期种植施肥对农业系统养分盈亏平衡的影响 |
| 第2章 绪论 |
| 2.1 立题依据 |
| 2.2 研究目标 |
| 2.3 研究内容 |
| 2.4 技术路线 |
| 第3章 种植施肥对烟地作物产量和品质的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与方法 |
| 3.2.1 试验地概况 |
| 3.2.2 试验设计 |
| 3.2.3 样品采集与分析 |
| 3.2.4 数据处理 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 烤烟产量与品质 |
| 3.3.2 玉米产量与品质 |
| 3.3.3 黑麦草产量与品质 |
| 3.4 讨论 |
| 3.4.1 作物产量 |
| 3.4.2 作物品质 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 烟地作物对养分的吸收利用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与方法 |
| 4.2.1 试验地概况 |
| 4.2.2 试验设计 |
| 4.2.3 样品采集与分析 |
| 4.2.4 数据处理 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 烤烟养分吸收量 |
| 4.3.2 玉米养分吸收量 |
| 4.3.3 黑麦草养分吸收量 |
| 4.3.4 肥料的经济效益 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 作物养分吸收量 |
| 4.4.2 肥料的经济效益 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 烟地土壤养分淋失与降雨输入 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料与方法 |
| 5.2.1 试验地概况 |
| 5.2.2 试验设计 |
| 5.2.3 数据处理 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 不同施肥下土壤养分淋失状况 |
| 5.3.2 不同种植模式下土壤养分淋失状况 |
| 5.3.3 降雨养分输入 |
| 5.3.4 降雨中各形态氮的月均变化 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 土壤养分淋失 |
| 5.4.2 降雨养分输入 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 烟地养分含量及其在土壤孔隙中的空间分布 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 材料与方法 |
| 6.2.1 试验地概况 |
| 6.2.2 试验设计 |
| 6.2.3 样品采集与分析 |
| 6.2.4 数据处理 |
| 6.3 结果与分析 |
| 6.3.1 土壤养分含量变化特征 |
| 6.3.2 土壤团聚体结构特征 |
| 6.3.3 土壤团聚体养分分布 |
| 6.3.4 土壤团聚体对养分的贡献率 |
| 6.4 讨论 |
| 6.4.1 土壤养分含量变化特征 |
| 6.4.2 土壤团聚体结构特征 |
| 6.4.3 土壤有机碳在土壤孔隙中的空间分布特征 |
| 6.4.4 土壤氮、磷、钾在土壤孔隙中的空间分布特征 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 烟地土壤微生物对磷的活化及种群变化 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 材料与方法 |
| 7.2.1 试验地概况 |
| 7.2.2 试验设计 |
| 7.2.3 样品采集与分析 |
| 7.2.4 数据处理 |
| 7.3 结果与分析 |
| 7.3.1 微生物生物量碳、氮 |
| 7.3.2 可培养微生物数量 |
| 7.3.3 混合培养液中的有效磷及pH |
| 7.3.4 混合培养液中的有机酸 |
| 7.3.5 土壤细菌、真菌多样性分析 |
| 7.3.6 土壤优势细菌、真菌门 |
| 7.3.7 土壤优势细菌、真菌属 |
| 7.3.8 土壤微生物功能预测 |
| 7.4 讨论 |
| 7.4.1 土壤微生物生物量碳、氮 |
| 7.4.2 土壤微生物对磷的活化 |
| 7.4.3 细菌、真菌群落结构 |
| 7.5 小结 |
| 第8章 长期种植施肥下烟地生产力与养分状况综合评价 |
| 8.1 烟地生产力 |
| 8.2 养分状况 |
| 8.2.1 氮 |
| 8.2.2 磷 |
| 8.2.3 钾 |
| 8.3 小结 |
| 第9章 结论与展望 |
| 9.1 主要结论 |
| 9.2 研究创新点 |
| 9.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 论文、专利及课题成果展示 |
四、利用农业土壤固定有机碳——缓解全球变暖与提高土壤生产力（论文参考文献）
- [1]添加生物质炭对黄土高原旱作农田土壤温室气体排放及土壤理化性质的影响[D]. 潘占东. 甘肃农业大学, 2021(09)
- [2]生物炭与氮肥配施对黄土丘陵沟壑区沟道整治土地生产力提升机制[D]. 强敏敏. 西北农林科技大学, 2021
- [3]黑土有机质组分/结构特征对气候变暖及管理措施的响应[D]. 周萌. 东北农业大学, 2021
- [4]免耕对黑土农田土壤微生物群落结构的影响[D]. 李猛. 中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所), 2021(02)
- [5]不同施肥下我国典型农田土壤有机碳固定特征及驱动因素[D]. 任凤玲. 中国农业科学院, 2021
- [6]生物柴油副产品（BCP）对酸性土壤氮循环过程及微生物群落的影响[D]. 沈群力. 浙江大学, 2021
- [7]地膜覆盖和施氮肥对关中秸秆还田下夏玉米土壤N2O排放和土壤质量的影响[D]. 李娜. 西北农林科技大学, 2021(01)
- [8]长期保护性耕作农田增温潜势、氮平衡及N2O排放的微生物作用研究[D]. 王威雁. 西北农林科技大学, 2021
- [9]增温和降雨改变对黄土丘陵区撂荒草地土壤碳循环关键过程的影响[D]. 钟泽坤. 西北农林科技大学, 2021
- [10]长期种植施肥模式对烟地生产力和养分状况的影响[D]. 王亚麒. 西南大学, 2021