不同溫濕度條件下土壤有機質(zhì)和秸稈分解規(guī)律與模擬.pdf

1、該文通過小麥秸稈和風(fēng)干土樣在不同溫度、濕度和土壤碳氮比條件下的混合培養(yǎng),模擬秸稈還田條件下土壤有機質(zhì)和秸稈分解.測定秸稈和土壤有機質(zhì)分解過程中CO<,2>釋放量、土壤微生物量和土壤無機氮含量變化,探討土壤有機質(zhì)和秸稈分解的規(guī)律.應(yīng)用現(xiàn)有模型,解釋試驗結(jié)論,獲取模型參數(shù),分析模型參數(shù)敏感性,為更好地模擬土壤碳氮循環(huán)提供參考.主要結(jié)論如下:溫度和濕度影響土壤有機質(zhì)和秸稈分解,培養(yǎng)83天,溫度35℃和土壤相對含水量100﹪條件下,50﹪的秸稈

2、碳分解,形成CO<,2>釋放;土壤有機質(zhì)分解CO<,2>累計釋放量達893.5mg kg<'-1>.土壤相對含水量在30﹪-100﹪之間,溫度在15℃-35℃之間,溫濕度效應(yīng)是正效應(yīng).培養(yǎng)初期土壤微生物量迅速增加,土壤有機質(zhì)分解,形成的土壤微生物量碳最大為453.3mgkg<'-1>,加入秸稈處理最大微生物量可達800mgkg<'-1>以上.小麥秸稈分解固持無機氮,培養(yǎng)末凈礦化氮仍達-8mgkg<'-1>.土壤有機質(zhì)分解,土壤無機氮增加

3、,培養(yǎng)期間土壤有機氮最大礦化量達37.1mgkg<'-1>.土壤有機質(zhì)和秸稈分解的溫度、濕度效應(yīng)函數(shù).采用Johnsson等(1987)提出的溫度效應(yīng)函數(shù),小麥秸稈分解的Q<,10>為1.23.土壤有機質(zhì)分解的Q<,10>為1.34.且小麥秸稈分解的溫度效應(yīng)采用該函數(shù)優(yōu)于土壤有機質(zhì).土壤有機質(zhì)分解的溫度效應(yīng)采用Gaussian函數(shù),能夠更好地描述溫度對土壤有機質(zhì)分解的影響.小麥秸稈分解的濕度效應(yīng)適于采用Quemada等(1997)提出的

4、函數(shù).土壤有機質(zhì)分解濕度效應(yīng)適于采用Johnsson等(1987)提出的函數(shù).施用氮肥影響土壤有機質(zhì)和秸稈分解的氮素轉(zhuǎn)化.施用氮肥形成的土壤微生物碳氮比降低,土壤微生物氮含量增加,肥料氮被固持到土壤微生物體.該文試驗中施肥后最大固持純氮達16.8mg kg<'-1>,約為加入氮肥的1/3;同時秸稈還田,固持的無機氮達30.0mg kg<'-1>.該文試驗結(jié)果表明,施用氮肥對土壤有機質(zhì)和秸稈分解釋放的CO<,2>量沒有顯著影響,施用氮肥顯

5、著增加土壤微生物固持無機氮數(shù)量.土壤有機質(zhì)和秸稈分解的模擬.借鑒現(xiàn)有模型分析小麥秸稈和土壤有機質(zhì)分解,單組分一級動力學(xué)模型可以較好地擬合試驗數(shù)據(jù);雙組分模型具有更好的擬合精度.借鑒Nicolardot等(2001)提出的模型,模擬土壤有機質(zhì)和秸稈分解,能夠解釋和模擬試驗結(jié)論,如施用氮肥后土壤對肥料氮的固持、秸稈分解對土壤無機氮的固持、土壤供氮特性與土壤微生物周轉(zhuǎn)的相關(guān)性等.參數(shù)敏感性分析表明土壤有機質(zhì)和秸稈分解過程中,土壤氮素轉(zhuǎn)化對土壤