基于DNDC模型的麦玉轮作农田尺度土壤碳循环模拟研究

作     者：郝雯晖 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：冯永忠

授予年度：2014年

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

主      题：DNDC模型 秸秆还田 施肥处理 碳循环 有机碳 

摘      要：为了探寻农田土壤碳循环规律，为提高关中地区旱作农田土壤可持续利用能力提供科学的决策依据。通过定点试验、长期观察的方法，本试验以关中地区常见的冬小麦—夏玉米轮作模式为研究对象，研究了秸秆还田和施肥处理两个因素对农田土壤水热情况和呼吸排放的影响，并对DNDC模型的模拟结果进行验证分析，利用DNDC模型的点位模拟对长期不同处理下农田温室气体排放和土壤碳循环进行了预测研究，系统地研究了在该轮作模式下，不同处理对温室气体排放、土壤“碳源汇作用以及对有机碳含量和储量的影响。 主要结论如下： （1）不同秸秆还田和施肥水平下，秸秆半量还田处理对土壤温度的作用最为明显。不同处理间土壤含水量变化趋势基本一致，秸秆还田量越大，保水效应越明显;施肥处理的影响不大。不同秸秆还田处理对土壤呼吸速率的影响并不明显，施肥处理和不施肥处理间的影响比较显著。秸秆半量还田减量施肥时土壤CO2平均排放速率最大。 （2）DNDC模型能够很好的对日平均气温、耕层土壤温度、农田土壤CO2排放速率进行模拟，模拟效果比较准确，极显著相关。模型敏感性分析得知，通过控制秸秆还田比例和施肥量可以影响土壤有机碳的动态变化、减少CO2、CH4、N2O等温室气体的排放。 （3）长期不同秸秆还田和施肥处理对温室气体排放、土壤碳循环、土壤有机碳含量和处理的影响有显著差异。秸秆全量还田处理常规施肥和减量施肥对CO2和CH4的吸收和N2O的释放影响最大，对土壤碳源汇作用的促进最显著，对有机碳含量和储量的增加最显著。