宁夏发展有机农业论文提纲

论文题目：贺兰山东麓玉米农田土壤有机碳迁移规律及贮存潜力研究

摘要：目前世界面临着全球变暖、生态破坏、资源衰竭、极端天气等多种危机。土壤有机碳（soC）是农田生态系统中极其重要的碳库,其碳源或碳汇的变化对大气中温室气体的影响巨大。为保障耕地的可持续利用和农业的规范管理,保障粮食安全和农业科学发展,选择宁夏贺兰山东麓镇北堡试验基地,2017-2020年对农田耕层土壤和玉米生理生态状况进行了试验研究,得出以下研究结果:（1）玉米不同生育期耕层SOC与叶片的光合特征、水分利用效率、叶绿素相关性关系存在显著差异,S0C的含量分别在大于7.51 g/kg（成熟期含量达4.78 g/kg）、4.33—6.25 g/kg、6.65—6.98 g/kg、6.65-7.51 g/kg时,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度达到最优值;在拔节期和大喇叭口期提高SOC的含量,可以显著提高叶片水分利用效率和叶绿素含量;不同生育期SOC与叶片光合特征、水分利用效率、叶绿素的关系各不相同。（2）耕层SOC从1.00-3.00 g/kg增加到7.00-8.00 g/kg时,玉米根干重、茎干重、叶干重、穗粒数、单穗穗重、地上部分干重、穗粗、穗长在这一阈值范围内逐渐增加,而玉米根冠比、秃尖长则在这一阈值范围内减少,耕层SOC对玉米的生长发育起到了积极的正效应。（3）耕层SOC、全氮、C/N、C/P、N/P与玉米根、茎、叶、籽粒有机碳的关系更多表现为正相关关系,即耕层S0C、全氮、C/N、C/P、N/P对玉米根、茎、叶、籽粒有机碳的影响在一定阈值范围内存在正向的促进作用。耕层土壤全磷与玉米根、茎、叶、籽粒有机碳符合负相关关系,即随着耕层土壤全磷的增加,玉米根、茎、叶、籽粒有机碳含量逐渐减少,说明试验区土壤全磷较丰富,而耕层SOC、全氮、C/N、C/P、N/P更多没有达到最优值。（4）随着耕层SOC的增多,玉米根有机碳的富集系数呈减少趋势,根平均富集系数为2019年＞2020年＞2018年＞2017年。随着耕层SOC的增多,玉米茎有机碳的富集系数呈减少趋势,茎平均富集系数2018年＞2020年＞2017年＞2019年;随着耕层SOC的增多,茎有机碳的转移系数呈先减后增趋势,茎的平均转移效率为2018年＞2017年＞2020年＞2019年。随着耕层SOC的增多,玉米叶有机碳的富集系数呈减少趋势,叶富集系数2017年＞2020年＞2018年＞2019年;随着耕层SOC的增多,叶有机碳的转移系数呈先降低后增加趋势,叶的转移效率2017年＞2020年＞2018年＞2019年。随着耕层SOC的增多,玉米籽粒有机碳的富集系数都有减小的趋势;当耕层SOC从12.00-13.00 g/kg时,籽粒转移系数最高,说明玉米籽粒将有机碳从地下根部向籽粒的运移能力越强。在相同SOC含量条件下,玉米平均有机碳富集系数表现为籽粒＞茎＞叶＞根,玉米平均有机碳转移系数表现为籽粒＞茎＞叶。（5）随着SOC的增加,耕层土壤、根、茎、叶,籽粒平均含碳率均存在不同程度的波动增加,SOC明显的促进了玉米干物质的积累,SOC对玉米各器官有机碳含量的影响较大。SOC每增加1.00 g/kg,耕层土壤平均含碳增长率＞茎平均含碳增长率＞根平均含碳增长率＞叶平均含碳增长率＞籽粒平均含碳增长率。玉米耕层平均SOC密度为1.78 kg/m2,其中2018年相对最高为2.69 kg/m2。SOC储量波动减少,平均有机碳储量为3.97× 107 kg,平均年减少率为26.27%。2017年、2018年、2019年的土壤固碳潜力的数值为负数,说明2017年、2018年、2019年镇北堡SOC表现为碳源状态,表明在当前农业管理措施下,应该采取措施进行调控以减少SOC的排放。2020年土壤固碳潜力的数值为正值,表明在当前农业管理措施下,镇北堡农田生态系统SOC含量具有增加的潜力。

关键词：土壤有机碳;玉米;迁移规律;贮存潜力;贺兰山东麓

学科专业：自然地理学

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.1.1 土壤有机碳对农业的意义

1.1.2 土壤有机碳对环境的意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 国内研究进展

1.2.2 国外研究进展

1.3 研究内容

1.3.1 农田土壤有机碳对玉米生长发育的影响研究

1.3.2 农田土壤有机碳迁移规律研究

1.3.3 农田土壤有机碳贮存潜力研究

1.3.4 农田土壤固碳潜力研究

1.4 技术路线

第二章 研究区概况与研究方法

2.1 研究区概况

2.1.1 农业气候资源概况

2.1.2 农田土壤性状概况

2.1.3 作物种植基本概况

2.2 研究方法

2.2.1 研究方法

2.2.2 样品采集与处理

2.2.3 数据统计与分析

第三章 农田土壤有机碳对玉米光合作用的影响

3.1 农田土壤有机碳对玉米净光合速率和蒸腾速率的影响

3.2 农田土壤有机碳对玉米气孔导度和胞间二氧化碳浓度的影响

3.3 农田土壤有机碳对玉米叶片水分利用效率和叶绿素的影响

3.4 小结

第四章 农田土壤有机碳对玉米生长发育的影响

4.1 农田土壤有机碳对玉米根生长的影响

4.2 农田土壤有机碳对玉米茎生长的影响

4.3 农田土壤有机碳对玉米叶生长的影响

4.4 农田土壤有机碳对玉米穗生长的影响

4.5 小结

第五章 农田土壤有机碳对玉米根、茎、叶、籽粒有机碳的影响

5.1 农田土壤有机碳对玉米根有机碳的影响

5.2 农田土壤有机碳对玉米茎有机碳的影响

5.3 农田土壤有机碳对玉米叶有机碳的影响

5.4 农田土壤有机碳对玉米籽粒有机碳的影响

5.5 小结

第六章 农田土壤有机碳与玉米根、茎、叶、籽粒有机碳迁移的关系

6.1 农田土壤有机碳与玉米根有机碳迁移的关系

6.2 农田土壤有机碳与玉米茎有机碳迁移的关系

6.3 农田土壤有机碳与玉米叶有机碳迁移的关系

6.4 农田土壤有机碳与玉米籽粒有机碳迁移的关系

6.5 小结

第七章 农田土壤有机碳贮存与固碳潜力研究及影响评价

7.1 农田土壤有机碳对玉米各器官含碳率的影响

7.2 农田土壤有机碳贮存及固碳潜力研究

7.2.1 土壤有机碳密度计算

7.2.2 土壤有机碳储量估算

7.2.3 土壤固碳潜力估算

7.3 农田土壤有机碳迁移及固碳潜力影响评价

7.3.1 玉米生长发育影响评价

7.3.2 经济效益的影响评价

7.3.3 生态环境的影响评价

7.4 小结

第八章 结论与展望

8.1 结论

8.2 展望

参考文献

致谢

个人简介