生物炭施用对季节性冻土区大豆生长及根区土壤环境影响研究

• 花匠小妙招
• 2024-11-23 17:28

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摘要

英文摘要

1引言

1．1立题依据

1．2研究目的与意义

1．3国内外研究进展

1．3．1农田土壤冻融过程对农田生态环境的影响研究

1．3．2不同调控措施下农田土壤水热变化研究

1．3．3不同调控措施对农田土壤环境影响研究

1．3．4不同调控措施对田间温室气体排放研究

1．3．5需要进一步研究的问题

1．4主要研究内容

1．5技术路线图

2试验条件与试验方法

2．1试验区域概况

2．2试验设计与试验方案

2．2．1野外大田试验设置

2．2．2野外盆栽试验设置

2．2．3不同试验土壤样品的取样方法

2．3试验数据指标测定方法

2．3．1土壤和生物炭的基本理化指标测定

2．3．2土壤温度和液态含水率测定

2．3．3作物的农艺性状指标及产量测定

2．3．4作物的根系形态指标测定

2．3．5土壤的总有机碳含量测定

2．3．6土壤的无机氮含量测定

2．3．7土壤的三相比测定

2．3．8土壤的机械组成测定

2．3．9土壤的可蚀性因子测定

2．3．10田间土壤温室气体测定

2．4数据分析与处理

3生物炭施用条件下冻融土壤水热时空及复杂性特征

3．1生物炭施用对冻融土壤水分和温度空间变化的影响

3．1．1冻融土壤水分的空间变化情况

3．1．2冻融土壤温度的空间变化情况

3．2生物炭施用对冻融土壤水热时间序列变化的影响

3．2．1不同施炭模式下土壤温度时间变化特征

3．2．2不同施炭模式下土壤液态含水率时间变化特征

3．3生物炭施用条件下冻融土壤水热变化的复杂性分析

3．3．1土壤水热变化的复杂性测算方法

3．3．2生物炭施用条件下土壤温度序列复杂性分析

3．3．3生物炭施用条件下土壤液态含水率序列复杂性分析

3．3．4不同生物炭施用模式下土壤水热响应机制

3．4生物炭对冻融土壤水热时空及复杂性特征变化的影响机制

3．4．1生物炭对冻融土壤水热变化复杂性的影响机制

3．4．2生物炭对冻融土壤水热变化的影响机制

3．5本章小结

4生物炭在季节性冻土区对作物生长的适用性研究

4．1试验小区内部自相关性的计算过程

4．1．1统计模型的构建

4．1．2半方差函数理论模型的构建

4．2不同施炭模式下作物生长指标变化情况

4．3大豆生长指标统计值特征分析

4．4大豆生长指标的差异性分析

4．4．1自相关分析

4．4．2半方差函数拟合以及Kriging插值分析

4．5大豆生长指标变异性影响因素分析

4．6不同施用方式下的植株变异性对生产的影响

4．7本章小结

5生物炭施用对大豆地上部分的短期影响

5．1生物炭施用对大豆株高的短期影响

5．2生物炭施用对大豆茎粗的短期影响

5．3生物炭施用对大豆叶片的短期影响

5．3．1生物炭施用对大豆叶片氮素含量的影响

5．3．2生物炭施用对大豆叶片叶绿素相对值的影响

5．3．3生物炭施用对大豆叶片温度的影响

5．4生物炭施用对作物冠层的综合影响效应

5．5本章小结

6生物炭施用对大豆根系及根区土壤环境的影响研究

6．1生物炭施用条件下大豆根系形态指标的变化

6．1．1总根长

6．1．2总根系表面积

6．1．3总根系体积

6．1．4根系平均直径

6．1．5根冠比

6．1．6不同生物炭施用处理下大豆根系指标的方差分析

6．2生物炭施用条件下大豆根区土壤养分指标变化

6．2．1大豆根区土壤总有机碳变化

6．2．2大豆根区土壤铵态氮变化情况

6．2．3大豆根区土壤硝态氮变化情况

6．2．4不同生物炭处理下大豆根区土壤养分指标的方差分析

6．3土壤氮素、碳素与根系形态指标之间的关系

6．4生物炭施用对大豆根系特征的作用机理

6．5生物炭的养分固持效应及其对作物养分的趋向性分析

6．6本章小结

7生物炭与无机肥料配施对作物生长及农田土壤环境的影响研究

7．1炭肥互作对大豆农艺性状的影响

7．1．1茎粗

7．1．2株高

7．1．3叶片氮素含量

7．1．4叶片叶绿素含量相对值

7．1．5炭肥互作模式下大豆农艺性状的方差分析

7．2炭肥互作模式对土壤碳、氮含量的影响

7．2．1炭肥互作条件下对土壤铵态氮含量的影响

7．2．2炭肥互作条件下对土壤硝态氮含量的影响

7．2．3炭肥互作条件下对土壤总有机碳含量的影响

7．3土壤指标与作物指标的响应关系分析

7．4不同炭肥互作条件下大豆的产量指标

7．5生物炭对农田土壤氮、碳保留的机理探讨

7．5．1生物炭对土壤氮素保留的影响

7．5．2生物炭对碳固存的影响

7．6生物炭与肥料混施对大豆生长的影响机理

7．7本章小结

8生物炭与间作措施相结合对作物生长及农田土壤环境的影响研究

8．1生物炭与间作措施相结合对田间温室气体排放影响

8．1．2农田土壤CO2排放特征

8．1．3农田土壤N2O排放特征

8．1．4GWP全球增温潜势

8．2生物炭与间作措施相结合对土壤结构的影响

8．2．1土壤的三相组成

8．2．2土壤的机械组成及可蚀性因子

8．3生物炭与间作措施相结合对土壤盐分的影响

8．4生物炭与间作措施相结合对农艺性状及产量的影响

8．4．1生物炭与间作措施相结合对大豆的农艺性状的影响

8．4．2生物炭与间作措施相结合对玉米的农艺性状的影响

8．4．3生物炭与间作措施相结合对作物产量的影响

8．5生物炭与间作措施相结合的优势分析

8．6本章小结

9生物炭对农田土壤环境改良效果的综合评价

9．1．1农业系统中复杂数据的处理方法

9．1．2基于实数编码的加速遗传算法的建模过程

9．1．3投影寻踪评价模型的建模过程

9．2RAGA-PPC农田土壤环境改良效果评价指标的筛选

9．3RAGA-PPC农田土壤环境改良效果评价结果

9．4本章小结

10结论与展望

10．1结论

10．2创新点

10．3研究展望

致谢

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文

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