我國東南種植香蕉土壤碳氮循環(huán)及輸出特征模擬.pdf

1、土壤C、N循環(huán)是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)最基本的生態(tài)過程,了解土壤C、N循環(huán)是研究陸地生態(tài)系統(tǒng)C、N循環(huán)的重要前提。本文以南靖縣五川流域的一個(gè)小流域?yàn)檠芯繀^(qū)域,選取施肥量高、面積大的種植香蕉土地利用類型為例,采取模型模擬的方法,應(yīng)用NCSWAP模型模擬了較長時(shí)間尺度下(1998～2007年)土壤C、N各種循環(huán)過程及輸出特征,對(duì)可能影響C、N循環(huán)的管理措施因素進(jìn)行情景模擬分析,最后對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)提出建設(shè)性的措施,取得了如下研究成果：
　　

2、 ⑴對(duì)種植香蕉土壤的N03--N和SOC含量季節(jié)性變化進(jìn)行了驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明,土壤N03--N、SOC含量實(shí)測值與模型的模擬值較為吻合,因此,NCSWAP模型模擬結(jié)果較為精確,可用于模擬較長時(shí)間尺度土壤的C、N動(dòng)態(tài)過程。
　　 ⑵種植香蕉土壤C、N循環(huán)及輸出特征。土壤氮素循環(huán)不同途徑的變化特征顯示植物吸收、土壤淋溶和氨揮發(fā)作用是氮素?fù)p失的主要途徑,植物吸收和土壤淋溶流失氮量的年際變化較大,反硝化損失和地表降雨徑流流失氮素量居

3、其次,年際變動(dòng)較小,水分條件是影響年際變化的主要原因。研究區(qū)域較高的施肥量是各種氮素循環(huán)途徑的輸出量和有機(jī)氮凈礦化量占施肥量的比例普遍偏高的原因。在10年尺度上,土壤TN含量呈現(xiàn)出略微下降的趨勢,而土壤SOC含量總體上保持平衡狀態(tài)。
　　 ⑶模擬情景分析。在降低施肥、香蕉秸稈還田以及改變灌溉方式三種情景條件下,利用模型對(duì)土壤氮素的主要循環(huán)途徑的影響進(jìn)行分析,進(jìn)而提出了最佳管理措施。降低施肥量:在施肥量降低30％的條件下,植物吸收

4、氮量和土壤有機(jī)氮凈礦化量受影響較小,僅下降了11％和12％；施肥量對(duì)氮素淋溶影響顯著,降低幅度高達(dá)50％；氮素的反硝化損失和地表降雨徑流流失分別降低了16.8％和33％:氨揮發(fā)損失量與施肥量降低的比例相同均為30％?？梢?研究區(qū)域的施肥量偏高,氮素的植物利用效率沒有提高,反而加劇了氮素的流失,造成環(huán)境污染。香蕉秸稈還田:香蕉秸稈還田可使種植香蕉土壤養(yǎng)分含量和有機(jī)氮的凈礦化量顯著增加,TN含量始終高于初始年,SOC含量由12.9 g·kg

5、-1增至13.8 g·kg-1,年平均凈礦化量增長量高達(dá)95.3 kg N hm-2·a-1,增加幅度為40.3％；植物吸收氮量的年平均值增加幅度為6.7％;土壤的反硝化年平均損失量增加幅度為37.7％,其它氮素循環(huán)途徑相對(duì)變化較小,呈小幅度的上升趨勢。改變灌溉方式:通過改變灌溉時(shí)間的長短來改變灌溉的方式,發(fā)現(xiàn)灌溉方式的改進(jìn)可有效減低種植香蕉土壤氮素的淋溶流失,降低幅度約20％,對(duì)土壤氮素的其它循環(huán)途徑幾乎沒有影響。
　　 ⑷在