【摘要】：本試驗以棉花長期連作定位試驗田土壤為研究對象,通過分層取樣,測定干篩條件下土壤團聚體結構及有機碳、酸水解有機碳組分和可礦化碳含量來反映土壤有機碳組分的變化特點,分析長期連作棉田土壤團聚體結構及有機碳組分之間的關系,探討秸稈還田對長期連作棉田土壤穩定性的影響。為綠洲棉田合理應用秸稈還田技術,提高棉田土壤肥力、實現資源可持續利用和指導區域農業發展提供科學理論依據。主要研究結論如下:1.秸稈還田及長期連作棉田0-60cm土層的2 mm粒級干篩團聚體含量隨土層深度的增加而增大,各連作年限間無明顯差異;無秸稈還田處理下2 mm粒級團聚體含量隨連作年限的增加而明顯減小,隨土層深度的增加而增加。隨著連作年限的增加,秸稈還田處理整體上提高了長期連作棉田三個土層的機械穩定性;無秸稈還田處理下,各土層平均重量直徑值(MWD)隨著連作年限的增加呈降低趨勢,無論是秸稈還田還是無秸稈還田處理,各連作年限MWD值均隨著土層深度的增加而增加。秸稈還田處理能夠提高長期連作棉田0-60cm土層各級團聚體有機碳含量,隨著連作年限的增加小粒級團聚體有機碳含量的增幅較大,較小粒級團聚體有機碳含量均高于較大粒級,土壤各粒級團聚體有機碳含量隨著連作年限的增加而有一定的增加;無秸稈還田處理與之表現出與之相反的趨勢。秸稈還田處理下各粒級團聚體有機碳含量均高于無秸稈還田處理。無論是秸稈還田還是無秸稈還田,土壤團聚體對有機碳的貢獻率來自2 mm粒級的團聚體啊約占50%-70%,且隨著土層深度的增加而增加,而2 mm粒級的團聚體有機碳貢獻率則表現出與之相反的變化趨勢。2.秸稈還田能促進連作棉田0-60cm土層總有機碳(TOC)的積累,且隨著連作年限增加TOC含量逐漸升高;秸稈還田處理下各連作年限0-60cm土層有機碳活性組分(I和II)含量隨著連作年限的增加呈現先增加后減少的趨勢,而難降解組分含量與活性組分含量呈相反的趨勢。秸稈還田能夠顯著地增加長期連作棉田0-60cm土層有機碳活性組分和難降解組分的含量,與TOC變化趨勢一致,且各組分含量均為0-20cm20-40cm40-60cm土層。秸稈還田處理下0-60cm土層有機碳活性指數(LIc)均小于無秸稈還田處理,且除連作15a外,隨連作年限增加LIc呈下降趨勢,30a時達到最低;而秸稈還田條件下0-60cm土層土壤有機碳難降解指數(RIc)均大于無秸稈還田處理,且表現出與活性指數(LIc)相反的趨勢,0-20cm土層RIc隨連作年限的增加呈上升趨勢,20-40cm和40-60cm土層除連作15a,隨連作年限增加RIc呈下降趨勢,30a時達到最大。3.秸稈還田處理明顯的增加了0-60cm土層的可礦化碳(MC)的含量和可礦化速率(MR),隨連作年限的增加呈上升趨勢,隨土層深度的增加而減少,與TOC含量變化趨勢一致,且秸稈還田處理下MC和MR均高于無秸稈還田處理。秸稈還田處理下,土壤礦化率(MC/TOC)整體上隨著連作年限的增加呈降低趨勢;無秸稈還田處理下有機碳礦化率整體上隨連作年限的增加呈穩定趨勢。秸稈還田均提高了長期連作棉田土壤有機碳累積礦化排放量,隨著培養時間的延長而增加。秸稈還田處理下三個土層的土壤呼吸熵(q CO2)較無秸稈還田處理要低,隨著連作年限的增加而降低,各土層的土壤呼吸熵表現為40-60cm20-40cm0-20cm;無秸稈還田處理下土壤呼吸熵隨著連作年限的增加而增加,與秸稈還田處理變化趨勢相反。 【關鍵詞】：秸稈還田 連作棉田 土壤團聚體 有機碳穩定性 有機碳組分 可礦化碳
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S141.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 英文縮寫8-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究目的與意義11-12
• 1.2 國內外研究綜述12-15
• 1.2.1 土壤有機碳穩定性的研究進展12-13
• 1.2.2 土壤團聚體結構的研究13
• 1.2.3 有機碳自身難降解性的研究13-14
• 1.2.4 土壤可礦化碳的研究14-15
• 1.3 研究目標、研究內容和技術路線15-17
• 1.3.1 研究目標15
• 1.3.2 研究內容15
• 1.3.3 技術路線15-17
• 第2章 材料與方法17-20
• 2.1 試驗材料17
• 2.1.1 試驗地概況17
• 2.1.2 試驗設計17
• 2.2 試驗方法17-20
• 2.2.1 樣品采集17-18
• 2.2.2 有機碳的測定18
• 2.2.3 土壤團聚體穩定性的測定18
• 2.2.4 有機碳組分的提取和測定18-19
• 2.2.5 有機碳活性、難降解指數的計算19
• 2.2.6 土壤潛在可礦化碳庫特征的測定19
• 2.2.7 數據處理與分析19-20
• 第3章 連作棉田土壤團聚體機械穩定性及有機碳分布的變化特征20-26
• 3.1 連作棉田土壤團聚體粒級分布及機械穩定性變化特征20-21
• 3.1.1 連作棉田土壤團聚體粒級分布特征20-21
• 3.1.2 連作棉田土壤團聚體機械穩定性分布特征21
• 3.2 連作棉田土壤團聚體有機碳儲量分布特征21-24
• 3.3 連作棉田土壤團聚體有機碳貢獻率的變化特征24
• 3.4 本章小結24-26
• 第4章 連作棉田土壤有機碳活性和難降解性組分的變化特征26-34
• 4.1 秸稈還田對長期連作棉田土壤有機碳組分含量的影響26-29
• 4.1.1 秸稈還田對長期連作棉田 0-20cm土層有機碳組分含量的影響26-27
• 4.1.2 秸稈還田對長期連作棉田 20-40cm土層有機碳組分含量的影響27-28
• 4.1.3 秸稈還田對長期連作棉田 40-60cm土層有機碳組分含量的影響28-29
• 4.2 秸稈還田對長期連作棉田土壤有機碳活性的影響29-31
• 4.3 秸稈還田對長期連作棉田土壤有機碳難降解性的影響31-32
• 4.4 本章小結32-34
• 第5章 秸稈還田及長期連作棉田土壤可礦化碳庫特征34-40
• 5.1 秸稈還田對長期連作棉田土壤總有機碳含量的影響34
• 5.2 秸稈還田對長期連作棉田土壤可礦化碳庫特征的影響34-37
• 5.2.1 連作棉田土壤可礦化碳含量變化34-35
• 5.2.2 連作棉田土壤有機碳礦化速率35
• 5.2.3 連作棉田土壤有機碳礦化率35-36
• 5.2.4 連作棉田土壤有機碳礦化過程36-37
• 5.3 秸稈還田及長期連作棉田的土壤呼吸熵變化特征37-38
• 5.4 秸稈還田及長期連作棉田土壤可礦化碳與有機碳之間的相關性38-39
• 5.5 本章小結39-40
• 第6章 結論與討論40-45
• 6.1 結論40-43
• 6.2 討論43-44
• 6.3 研究展望44-45
• 參考文獻45-52
• 致謝52-53
• 作者 簡介53-54

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