亚热带稻田生态系统碳氮循环耦合机制研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    40971180
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    45.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0710.土壤侵蚀与土壤肥力
  • 结题年份:
    2012
  • 批准年份:
    2009
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2010-01-01 至2012-12-31

项目摘要

全球变化影响陆地生态系统碳和氮循环。氮是碳循环过程中的一个重要限制因子,对全球CO2浓度升高的响应、陆地生态系统碳源/汇潜力具有一定的影响。本项目以稻田生态系统为研究对象,采用区域调查、室内模拟实验与长期田间定位观测试验相结合的方法,对稻田生态系统碳和氮在土壤和植株中的循环、转化和分配进行系统地研究。重点研究不同施肥措施下稻田土壤有机碳和氮的动态变化及其演变关系、水稻植株同化对氮吸收有效性的响应与碳氮在水稻植株中的分配、以及环境因子(温度和水分)和不同碳氮比外源有机物对稻田土壤有机碳和氮矿化的影响。揭示稻田生态系统碳、氮的耦合机制,为探明稻田生态系统碳、氮的积累及碳源/汇变化机理提供理论依据。

结项摘要

本项目以湖南省的8个稻田生态系统长期定位监测试验为平台,结合历史观测资料和同位素标记技术,分析了稻田土壤碳氮的演变规律、水稻植株碳氮吸收潜力、水稻秸秆分解与土壤矿化速率,探讨了稻田生态系统碳氮耦合效应与机制。.研究表明,与不施肥或施化肥相比,长期有机无机肥配施不仅显著促进了水稻植株的碳固定与氮吸收;其土壤有机碳与全氮含量也分别增加54~89%与45~67%。各试验点耕层土壤有机碳和全氮含量均呈极显著线性正相关关系(R2=0.546~0.911,P < 0.01),二者具有较好的耦合效应。此外,耕层土壤碳氮的耦合效应因土壤类型而有所差异。土壤碳、氮关系(C/N比)短期内由于受到施肥措施影响而处在动态变化中,但在长期时间尺度(20年以上)上,8个点不同处理间土壤碳氮比多年平均值为9.7~11.4,差异不显著,表明施肥对土壤C/N比无显著影响。而土壤剖面结果表明,深层土壤有机碳与全氮的积累速率出现明显的分异。.碳同位素标记结果表明,14C标记水稻秸秆在不同质地土壤(砂壤土、壤粘土和粉粘土)上最高矿化速率均以75%WHC下最大。而淹水状态(105%WHC)下,土壤质地对水稻秸秆的分解有显著影响,壤粘土矿化速率分别为砂壤土和粉粘土的2.4和1.3倍。.模拟试验表明,施N水平显著影响土壤来自植物根际分泌物的14C-SOC含量(P<0.05),显著促进了水稻根际新鲜植物碳的淀积。而不同施N处理下土壤中来自植物光合碳源的微生物生物量(14C-MBC)含量差异显著,不施氮处理最低,仅为4.46 mg C•kg-1,施氮最高达16.90 mg C•kg-1,表明稻田系统耕层土壤碳、氮耦合机制由于施氮因促进了水稻生长过程中根系分泌物的增加和碳的淀积,提高了土壤微生物量与活性,从而促进土壤碳、氮的同步积累,研究结果为探明稻田生态系统碳、氮的积累及碳源/汇变化机理提供了理论依据。.项目按照任务书的要求,完成了各项指标,正式发表论文4篇,其中SCI收录论文2篇,待刊论文1篇,投稿论文1篇;培养硕士研究生4名,其中毕业研究生2名;参加国际会议6人次。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
不同氮磷钾施肥方式对水稻碳、氮累积与分配的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    应用生态学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯蕾;童成立;石辉;吴金水;陈安磊;周萍
  • 通讯作者:
    周萍
水稻碳氮吸收、分配与积累对施肥的响应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    冯蕾;童成立;石辉;吴金水;李勇;黄铁平;夏海鳌
  • 通讯作者:
    夏海鳌
Long-term fertilizer effects on organic carbon and total nitrogen and coupling relationships of C and N in paddy soils in subtropical China
长期施肥对中国亚热带水稻土有机碳、全氮的影响及C、N耦合关系
  • DOI:
    10.1016/j.still.2009.09.003
  • 发表时间:
    2009-12
  • 期刊:
    SOIL &amp; TILLAGE RESEARCH
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Tong, Chengli;Wu, Jinshui;Xiao, Heai;Tang, Guoyong;Wang, Hongqing;Huang, Tieping;Xia, Haiao;Keith, Syers J.;Li, Yong;Liu, Shoulong
  • 通讯作者:
    Liu, Shoulong
Crop assimilative carbon in farmland ecosystem-an important source for carbon turnover in soil
农田生态系统作物同化碳——土壤碳周转的重要来源
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Plant Soil Science
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Nie sanan;Ge tida;Liu Chang;Xiao heai
  • 通讯作者:
    Xiao heai
共 4 条
  • 1
前往

其他文献

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    环境科学
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    --
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    朱捍华;葛体达;童成立;吴金水
  • 通讯作者:
    吴金水
亚热带稻田生态系统CO2通量的季
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学,2007, 28(2): 283-288
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    朱咏莉;童成立;吴金水;王克林
  • 通讯作者:
    王克林
养分化学计量比对稻田土壤葡萄糖矿化及其激发效应的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    土壤学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    汤珍珠;祝贞科;沈冰洁;胡亚军;王娟;庞静;童成立;葛体达
  • 通讯作者:
    葛体达
长期施肥对两种稻田土壤微生物量
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国农业科学,40(4):757-764,2007
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郝晓晖;刘守龙;童成立;苏以荣
  • 通讯作者:
    苏以荣
江汉平原农田土壤有机碳分布与变化特点:以潜江市为例
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.2015.09.038
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王玉竹;肖和艾;周萍;童成立;葛体达;曾冠军;吴金水
  • 通讯作者:
    吴金水
共 23 条
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