作物生长下的土壤呼吸与N2O排放PDF电子书下载

第1章 土壤呼吸概述 1

1.1 土壤空气 1

1.1.1 土壤空气组成特点 1

1.1.2 土壤的气体交换 4

1.1.3 土壤通气性 4

1.2 土壤呼吸 6

1.2.1 土壤呼吸的概念 6

1.2.2 土壤呼吸的构成 6

1.3 土壤呼吸研究的意义 8

1.3.1 土壤呼吸是全球碳循环的关键部分 8

1.3.2 土壤呼吸的影响因素 10

1.4 土壤呼吸的测定方法 14

1.4.1 碱吸收法 14

1.4.2 气相色谱法 15

1.4.3 密闭系统动态气室红外分析仪法 16

1.4.4 开放系统动态气室红外分析仪法 16

参考文献 17

第2章 作物生长下的土壤呼吸 20

2.1 实验方法 20

2.1.1 盆栽实验 20

2.1.2 气体样品采集 22

2.1.3 气体样品测定 23

2.2 作物生长期间土壤呼吸的季节变化规律 23

2.2.1 土壤呼吸速率季节变化 23

2.2.2 季节变化中土壤呼吸速率与生长时间的关系 26

2.2.3 土壤呼吸总量与平均速率 26

2.3 根际呼吸对土壤呼吸的贡献 27

2.3.1 作物全生育期根际呼吸对土壤呼吸的贡献 27

2.3.2 作物不同生长时期根际呼吸对土壤呼吸的贡献 28

2.4 根际呼吸与地上生物量碳的关系 31

2.4.1 不同生长阶段对根际呼吸和地上生物量碳的贡献 31

2.4.2 根际呼吸与累积地上碳的关系 32

2.5 土壤呼吸的分配 34

2.5.1 大豆生长期间土壤呼吸的分配 34

2.5.2 玉米生长期间土壤呼吸的分配 34

2.6 温度与土壤呼吸的关系 36

2.7 含氮量与土壤呼吸的关系 37

2.7.1 植物氮素营养 37

2.7.2 施氮对土壤呼吸的影响 39

2.8 切断大豆光合产物对土壤呼吸的影响 41

2.8.1 实验方法 41

2.8.2 收获地上部分对土壤呼吸的影响 41

2.8.3 切断光合产物输入对土壤呼吸速率与温度关系的影响 42

2.9 大豆和棉花土壤呼吸的比较 43

2.9.1 季节变化比较 43

2.9.2 呼吸总量与速率比较 43

2.9.3 旺盛生长期间的比较 44

2.9.4 气温对土壤呼吸速率影响的比较 44

2.10 讨论 45

2.10.1 植物生长与土壤呼吸 45

2.10.2 根际呼吸与土壤呼吸 45

2.10.3 施氮与土壤呼吸 46

2.10.4 光合产物输入与土壤呼吸 47

2.11 小结 48

参考文献 49

第3章 土壤呼吸昼夜变化及其主要影响因素 51

3.1 研究方法 51

3.1.1 昼夜变化的采样 51

3.1.2 植物光合强度的测定 51

3.1.3 植株遮光处理 52

3.2 土壤呼吸的昼夜变化规律 52

3.2.1 大豆土壤呼吸速率昼夜变化 52

3.2.2 玉米土壤呼吸速率昼夜变化 54

3.2.3 土壤呼吸的校正系数 57

3.3 土壤呼吸昼夜变化的影响因素 58

3.3.1 温度的影响 58

3.3.2 光合作用的影响 61

3.3.3 灌水的影响 65

3.4 讨论 66

3.5 小结 67

参考文献 68

第4章 植物输入土壤碳的分配 70

4.1 原理与方法 70

4.1.1 原理 70

4.1.2 土壤呼吸数据校正 70

4.2 结果 71

4.2.1 大豆输入土壤碳的分配 71

4.2.2 玉米输入土壤碳的分配 71

4.2.3 玉米生长阶段对输入土壤碳分配的影响 73

4.2.4 土壤施氮水平对玉米输入土壤碳的影响 73

4.2.5 土壤有机碳的变化 74

4.3 讨论 74

4.3.1 植物输入土壤碳的分配 74

4.3.2 植物生长时期对输入土壤碳分配的影响 75

4.3.3 施氮水平对玉米输入土壤碳分配的影响 76

4.4 小结 76

参考文献 77

第5章 自然丰度13C法研究玉米根际呼吸和土壤有机质更新 78

5.1 原理与方法 78

5.1.1 原理 78

5.1.2 土壤呼吸样品制备 79

5.1.3 土壤与植物样品制备 79

5.1.4 样品δ13C值测定 79

5.2 结果 79

5.2.1 土壤有机碳的更新率 79

5.2.2 土壤呼吸δ13C值在处理重复间的变异 80

5.2.3 玉米生长中土壤呼吸δ13C值的变化趋势 81

5.2.4 遮光对玉米土壤呼吸δ13C值的影响 81

5.2.5 根际呼吸占土壤呼吸的比例 81

5.3 讨论 82

5.3.1 土壤呼吸δ13C值误差来源分析 82

5.3.2 土壤有机碳的更新速率 83

5.4 小结 84

参考文献 84

第6章 土壤铜污染对土壤呼吸的影响 86

6.1 研究方法 87

6.1.1 培养实验 87

6.1.2 土壤呼吸速率的测定 88

6.2 培养时间对土壤呼吸速率的影响 88

6.2.1 土壤呼吸速率随时间变化趋势 88

6.2.2 土壤呼吸速率与培养时间的关系 88

6.3 土壤铜污染对土壤呼吸速率的影响 90

6.3.1 土壤铜污染对培养第一阶段的土壤呼吸速率的影响 90

6.3.2 土壤铜污染对培养第二阶段的土壤呼吸速率的影响 91

6.3.3 土壤铜污染对培养第三阶段的土壤呼吸速率的影响 92

6.3.4 土壤铜污染对培养期间平均土壤呼吸速率的影响 92

6.3.5 土壤铜污染对土壤呼吸速率与气温关系的影响 93

6.4 讨论 93

6.5 小结 95

参考文献 95

第7章 土壤N2O排放 97

7.1 大气N2O的来源 97

7.2 土壤N2O的形成过程 97

7.2.1 硝化作用 98

7.2.2 反硝化作用 98

7.2.3 化学反硝化作用 98

7.3 影响土壤N2O排放的因素 99

7.3.1 水分 99

7.3.2 温度 100

7.3.3 土壤性质 100

7.3.4 施肥及其管理 101

7.3.5 光照 103

7.4 作物生长对土壤N2O排放的影响 104

7.4.1 作物生长对土壤N2O排放量的影响 104

7.4.2 作物类型对土壤N2O排放的影响 105

7.4.3 作物生长对土壤N2O排放模式的影响 107

7.4.4 作物生长阶段对土壤N2O排放的影响 108

7.5 作物生长对土壤N2O排放的影响机理 109

7.5.1 作物吸收利用水分改变了土壤湿度影响氧化还原状况 109

7.5.2 作物呼吸作用消耗土壤O2改变氧化还原状况 110

7.5.3 作物利用土壤氮素改变土壤生物可利用氮 110

7.5.4 作物分泌物质影响土壤环境 110

7.5.5 作物腐烂物和根系残体分解影响土壤环境 112

参考文献 112

第8章 植物生长下的土壤N2O排放 118

8.1 大豆生长下的土壤N2O排放 118

8.1.1 大豆生长期间土壤N2O排放的季节变化 118

8.1.2 大豆生长阶段对土壤N2O排放的影响 119

8.1.3 不同时期收获地上部分对大豆土壤N2O排放的影响 120

8.1.4 大豆生长中土壤N2O排放与温度的关系 122

8.2 玉米生长和土壤施氮对土壤N2O排放的影响 123

8.2.1 玉米生长中土壤N2O排放的季节变化 123

8.2.2 玉米生长阶段对土壤N2O排放的影响 124

8.2.3 施氮和种植玉米对土壤排放N2O的影响 124

8.3 豆类与非豆类作物生长对土壤N2O排放的影响 126

8.3.1 大豆生长对土壤N2O排放的影响 126

8.3.2 棉花生长对土壤N2O排放的影响 128

8.3.3 大豆和棉花生长对土壤N2O排放与气温关系的影响 130

8.3.4 大豆和棉花生长下土壤N2O排放与生长时间的关系 130

8.4 作物类型对土壤N2O排放的影响 131

8.4.1 大豆和棉花生长期间土壤N2O排放的比较 131

8.4.2 大豆和玉米生长对土壤N2O排放影响的比较 132

8.5 讨论 134

8.5.1 大豆生长对土壤N2O排放的影响 134

8.5.2 玉米生长对土壤N2O排放的影响 136

8.5.3 豆类与非豆类作物生长中土壤N2O排放的特点 137

8.5.4 大豆光合作用对土壤N2O排放的影响 138

8.6 小结 139

参考文献 140

第9章 大豆不同时期遮光对土壤N2O排放的影响 142

9.1 大豆生长期间的土壤N2O排放 143

9.2 植株遮光对土壤N2O排放的影响 143

9.2.1 大豆开花期遮光处理对土壤N2O排放的影响 143

9.2.2 大豆结荚期遮光处理对土壤N2O排放的影响 144

9.2.3 大豆鼓粒期遮光处理对土壤N2O排放的影响 145

9.3 大豆植株遮光下土壤N2O排放速率与温度及其遮光时间的关系 146

9.3.1 开花期遮光下土壤N2O排放速率与温度和时间的关系 146

9.3.2 结荚期遮光下土壤N2O排放速率与温度和时间的关系 147

9.3.3 鼓粒期遮光下土壤N2O排放速率与温度和时间的关系 147

9.4 大豆植株遮光对土壤N2O排放与土壤呼吸关系的影响 148

9.4.1 大豆开花期遮光下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 148

9.4.2 大豆结荚期遮光下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 149

9.4.3 大豆鼓粒期遮光下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 150

9.5 讨论 151

9.6 小结 153

参考文献 153

第10章 土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 156

10.1 大豆生长下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 156

10.1.1 盆栽实验1中大豆生长下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 156

10.1.2 盆栽实验3中大豆生长下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 158

10.2 棉花生长下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 159

10.2.1 季节变化中棉花土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 159

10.2.2 棉花生长下土壤N2O排放和土壤呼吸与生长时间关系比较 160

10.2.3 分阶段的土壤N2O排放和土壤呼吸的关系 161

10.3 昼夜变化中大豆土壤N2O排放与土壤呼吸关系的影响 162

10.3.1 大豆开花期土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 162

10.3.2 大豆结荚期土壤N2O排放速率与土壤呼吸速率的关系 163

10.3.3 大豆鼓粒期土壤N2O排放速率与土壤呼吸速率的关系 164

10.4 收获大豆地上部分对土壤N2O排放与土壤呼吸关系的影响 165

10.4.1 开花期收获地上部分的土壤N2O排放速率与土壤呼吸速率的关系 165

10.4.2 结荚期收获地上部分的土壤N2O排放速率与土壤呼吸速率的关系 167

10.4.3 鼓粒期收获地上部分的土壤N2O排放速率与土壤呼吸速率的关系 167

10.5 讨论 168

10.5.1 季节变化中的土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 168

10.5.2 植物类型和生长阶段对土壤N2O排放与土壤呼吸关系的影响 170

10.5.3 昼夜变化下土壤N2O排放与土壤呼吸的关系 170

10.6 小结 171

参考文献 172

第11章 作物生长对土壤有效氮构成和氮肥利用转化的影响 174

11.1 材料和方法 174

11.1.1 实验材料 174

11.1.2 实验设计 175

11.1.3 土样处理及测定 175

11.1.4 数据计算与处理 175

11.2 结果与分析 175

11.2.1 不同类型作物生长对土壤有效氮含量的影响 175

11.2.2 不同类型作物生长对土壤有效氮构成的影响 176

11.2.3 不同类型作物生长对铵态氮肥转化的影响 177

11.2.4 不同类型作物生长对氮肥利用率的影响 178

11.3 讨论 179

参考文献 181

第12章 作物生长对土壤环境的影响 183

12.1 作物生长对土壤环境的改变 183

12.1.1 吸收土壤水分 183

12.1.2 吸收土壤养分与物质 183

12.1.3 增加土壤有机质 184

12.2 作物对土壤环境的适应 186

12.2.1 生长适应 186

12.2.2 形态适应 186

12.2.3 生理生化适应 186

12.3 根际模拟实验 188

12.3.1 作物生长对土壤有效氮形态的影响 190

12.3.2 作物生长对土壤有机质的影响 194

12.3.3 作物生长对土壤pH的影响 198

12.3.4 作物生长对几种土壤酶活性的影响 199

12.3.5 不同作物苗期的养分含量与分布 203

参考文献 204

第13章 作物生长对土壤酶活性的影响 207

13.1 材料和方法 207

13.1.1 实验材料 207

13.1.2 盆栽实验 208

13.1.3 样品制备 208

13.1.4 土壤酶活性的测定 208

13.1.5 数据处理 209

13.2 结果与分析 209

13.2.1 大豆生长对土壤酶活性的影响 209

13.2.2 棉花、玉米和高粱生长对土壤酶活性的影响 209

13.2.3 施肥对土壤酶活性的影响 210

13.3 讨论 211

13.4 小结 213

参考文献 213