绪论 1
0.1 保护性耕作的产生 1
0.2 保护性耕作的作用 2
0.2.1 固土防沙，保持水土 2
0.2.2 蓄水保墒、培肥地力 3
0.2.3 节约成本，提高经济效益 3
0.2.4 增加土壤碳汇，减少温室气体排放 4
0.3 保护性耕作固碳减排相关研究进展 4
0.3.1 土壤有机碳研究 4
0.3.2 温室气体排放研究 6
0.3.3 保护性耕作农田生态系统固碳潜力研究 8
0.4 华北平原保护性耕作发展概况 8
0.4.1 华北平原保护性耕作的发展历程 8
0.4.2 华北平原麦玉两熟保护性耕作存在的问题 10
0.5 华北平原保护性耕作试验研究 12
0.5.1 保护性耕作试验 12
0.5.2 轮耕试验 15
参考文献 16
第1章 保护性耕作的土壤结构效应 18
1.1 保护性耕作对土壤物理性状的影响 18
1.1.1 保护性耕作对冬小麦田土壤容重的影响 18
1.1.2 保护性耕作对土壤孔隙的影响 22
1.1.3 保护性耕作对原状土饱和导水率的影响 29
1.1.4 保护性耕作对土壤水分特征曲线的影响 31
1.2 保护性耕作对土壤团聚体的影响 32
1.2.1 保护性耕作对土壤团聚体数量的影响 32
1.2.2 保护性土壤耕作对土壤团聚体大小的影响 33
1.2.3 保护性耕作的土壤团聚体分维特征研究 34
1.2.4 耕作前后土壤团聚体变化 35
1.3 保护性耕作对土壤微形态结构的影响 38
1.3.1 不同土层土壤微形态基本特征 39
1.3.2 保护性耕作对土壤微结构影响的分析 47
参考文献 49
第2章 保护性耕作的农田水分效应 50
2.1 保护性耕作对土壤水分的影响 50
2.1.1 冬小麦播种—越冬前土壤水分的变化 50
2.1.2 冬小麦越冬期土壤水分的变化 57
2.1.3 冬小麦返青—拔节期土壤水分的变化 64
2.1.4 保护性耕作对冬小麦不同生育时期土壤含水量的影响 68
2.1.5 保护性耕作对冬小麦不同生育时期0～180cm土壤贮水的影响 71
2.2 保护性耕作的农田水分利用效率 72
2.2.1 保护性耕作对冬小麦阶段耗水的影响 72
2.2.2 保护性耕作对冬小麦—夏玉米周年耗水和水分利用效率的影响 72
参考文献 75
第3章 保护性耕作的土壤热效应 76
3.1 保护性耕作对土壤导热特性的影响 76
3.1.1 保护性耕作对土壤导热特性的影响 76
3.1.2 土壤温度对气温的响应 77
3.2 保护性耕作对土壤温度的影响 81
3.2.1 保护性耕作对土壤温度日变化的影响 81
3.2.2 保护性耕作对冬小麦不同生育时期土壤温度的影响 85
3.2.3 保护性耕作对冬小麦不同土层温度的影响 93
3.2.4 土壤温度影响因素分析 98
3.3 保护性耕作对土壤有效积温的影响 99
3.3.1 土壤积温与土壤日平均温度间的关系 99
3.3.2 冬小麦各生育时期土壤有效积温 100
3.3.3 冬小麦越冬期土壤负积温特征 101
参考文献 102
第4章 保护性耕作的固碳效应 104
4.1 保护性耕作对土壤碳库的影响 104
4.1.1 保护性耕作对土壤有机碳含量的影响 104
4.1.2 保护性耕作对土壤活性有机碳的影响 106
4.1.3 保护性耕作对土壤碳库管理指数的影响 107
4.1.4 保护性耕作对土壤微生物量碳的影响 109
4.1.5 保护性耕作对土壤水溶性有机碳的影响 114
4.1.6 保护性耕作对土壤碳密度的影响 117
4.2 保护性耕作下土壤团粒碳效应 118
4.2.1 保护性耕作对土壤团聚体有机碳的影响 118
4.2.2 保护性耕作对水稳性团聚体有机碳含量的影响 120
4.3 不同耕作年限对土壤碳库的影响 122
4.3.1 不同耕作年限下耕作方式对耕层土壤有机碳含量的影响 122
4.3.2 保护性耕作年限对土壤有机碳累积量的影响 123
4.3.3 土壤有机碳年际变化特征（2004—2010年） 124
4.3.4 土壤有机碳贮量的年际变化特征（2004—2010年） 126
4.4 耕作措施对冬小麦田土壤碳库的影响 126
4.4.1 土壤有机碳含量 127
4.4.2 土壤活性有机碳及碳库管理指数 129
4.4.3 土壤碳氮比 131
参考文献 132
第5章 保护性耕作土壤温室气体减排效应 134
5.1 耕作初期农田温室气体排放特征 134
5.1.1 CO2 134
5.1.2 N2O 136
5.1.3 CH4 138
5.2 保护性耕作下温室气体排放特征 140
5.2.1 冬小麦田温室气体排放特征 140
5.2.2 夏玉米田温室气体排放特征 143
5.3 耕作措施对农田CO2排放影响因素分析 147
5.3.1 耕作措施对农田土壤温度、水分的影响 147
5.3.2 农田土壤温度、水分变化对CO2排放的影响 149
5.4 不同耕作措施对根系呼吸的影响 152
5.4.1 麦田CO2排放动态变化 153
5.4.2 玉米田CO2排放动态变化 159
参考文献 164
第6章 保护性耕作农田固碳减排效应模拟与评价 166
6.1 保护性耕作农田系统碳平衡 166
6.1.1 冬小麦农田系统碳平衡 167
6.1.2 玉米农田系统碳平衡 167
6.1.3 麦玉两熟农田系统碳平衡 168
6.1.4 麦玉两熟农田系统固碳能力 169
6.2 保护性耕作对温室气体减排贡献评估 170
6.2.1 保护性耕作下农田温室气体排放量和综合温室效应分析 170
6.2.2 保护性耕作下农田系统碳排放量 173
6.2.3 河北省麦玉农田保护性耕作对温室气体减排贡献评估 175
6.3 DNDC模型对未来华北农田土壤碳库的模拟评价 176
6.3.1 模型调整与验证 176
6.3.2 麦玉两熟农田土壤有机碳储量现状及固碳潜力 180
6.3.3 麦玉两熟农田土壤有机碳储量及温室气体排放未来趋势 183
6.3.4 不同耕作措施固碳减排效益评价 185
参考文献 186
第7章 保护性耕作土壤轮耕效应 187
7.1 轮耕对土壤物理性状的影响 187
7.1.1 轮耕对土壤容重的影响 187
7.1.2 轮耕对土壤孔隙的影响 188
7.1.3 轮耕对土壤饱和导水率的影响及其因素分析 189
7.2 轮耕对土壤碳库的影响 191
7.2.1 轮作对土壤有机碳的影响 191
7.2.2 轮作对土壤活性有机碳的影响 192
7.2.3 轮作对土壤碳库管理指数的影响 193
7.2.4 轮作对土壤微生物生物量碳的影响 193
7.3 轮耕对冬小麦生长发育的影响 197
7.3.1 轮耕对冬小麦生育进程的影响 197
7.3.2 轮耕对冬小麦株高的影响 198
7.3.3 轮耕对冬小麦叶面积指数的影响 199
7.3.4 轮耕对冬小麦干物质积累的影响 200
7.3.5 轮耕对冬小麦产量构成及产量的影响 200
参考文献 201
第8章 保护性耕作生态效应综合分析与评价 203
8.1 运用耕作指数评价不同耕作措施土壤质量 203
8.1.1 土壤养分与土壤耕作指数 203
8.1.2 土壤结构与土壤耕作指数 204
8.1.3 冬小麦产量与土壤耕作指数 205
8.2 不同耕作措施土壤生态效应的综合分析 207
8.2.1 耕作前 208
8.2.2 耕作后 212
8.2.3 土壤温度与其他土壤性状 215
参考文献 215