化肥的過量或不合理施用,勢(shì)必會(huì)威脅農(nóng)業(yè)環(huán)境健康,尤其在水稻種植區(qū)域,農(nóng)作物秸稈等有機(jī)物料資源化是近年來關(guān)注的焦點(diǎn)。本文著眼于農(nóng)業(yè)面源污染防控過程中碳氮磷在稻田水體和土壤中的遷移轉(zhuǎn)化,從源頭優(yōu)化施肥角度出發(fā),開展了田間定位試驗(yàn)和淋溶模擬試驗(yàn),采用土壤溶液收集裝置、高通量測(cè)序技術(shù)、激發(fā)發(fā)射矩陣三維熒光配合平行因子解析模型（EEM-PARAFAC）技術(shù)等研究了化肥減量及配施常用有機(jī)肥（小麥秸稈WS,油菜殼RS,紫云英AS）條件下稻田水體及土壤中氮磷（N、P）遷移淋失規(guī)律、溫室氣體（GHG）排放特征、微生物群落結(jié)構(gòu)變化、溶解性有機(jī)物（DOM）熒光組分源解析及其影響因素,試圖探尋面源污染的源頭防治措施,探究土壤氣體排放及微生物的機(jī)制,揭示土壤DOM組分變化及其源解析,為稻田節(jié)能增效提供理論支撐和科學(xué)依據(jù),所得到的主要結(jié)論總結(jié)如下:（1）在水稻生育期內(nèi),田面水總氮（TN）、總磷（TP）濃度均在施肥后第1天達(dá)到峰值,后期基本穩(wěn)定不變,在水稻移栽后57天其平均含量分別降低了94.1%、99.6%,TP徑流損失主要以顆粒態(tài)磷（PP）為主,約為溶解態(tài)磷（DP）的4.5倍,其損失量主要受到降雨等環(huán)境因素影響,...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 肥料在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的利用
        1.1.1 化肥在農(nóng)業(yè)中的投入現(xiàn)狀
        1.1.2 有機(jī)肥農(nóng)田施用現(xiàn)狀
        1.1.3 有機(jī)無機(jī)肥配施的農(nóng)田效應(yīng)研究
        1.1.4 有機(jī)無機(jī)肥配施對(duì)土壤培肥效應(yīng)研究
    1.2 稻田土壤中碳氮磷的遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理
        1.2.1 稻田土壤碳的遷移轉(zhuǎn)化
        1.2.2 稻田土壤氮的遷移轉(zhuǎn)化
        1.2.3 稻田土壤磷的遷移轉(zhuǎn)化
        1.2.4 氮磷損失的主要防控措施
    1.3 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田濕地環(huán)境的影響
        1.3.1 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田養(yǎng)分徑流損失的影響
        1.3.2 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田養(yǎng)分滲漏損失的影響
        1.3.3 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田溫室氣體排放的影響
        1.3.4 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響
    1.4 氮磷流失研究方法概述
第二章 研究?jī)?nèi)容與方法
    2.1 研究目的與意義
    2.2 研究?jī)?nèi)容
        2.2.1 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田濕地碳氮磷遷移轉(zhuǎn)化影響
        2.2.2 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田土壤氮磷遷移轉(zhuǎn)化機(jī)理
        2.2.3 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)水稻土溫室氣體排放及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響研究
        2.2.4 淋溶事件對(duì)不同層次土壤DOM光譜特性影響研究
        2.2.5 化肥減量配施不同裂解溫度麥稈生物炭對(duì)稻田土壤溫室氣體排放及微生物群落結(jié)構(gòu)影響研究
        2.2.6 不同裂解溫度麥稈生物炭光譜特性研究
    2.3 主要研究體系及技術(shù)方法
        2.3.1 田間微區(qū)試驗(yàn)
        2.3.2 土柱淋溶模擬試驗(yàn)
        2.3.3 高通量測(cè)序技術(shù)
        2.3.4 紫外-熒光聯(lián)合平行因子解析技術(shù)
        2.3.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)方法
    2.4 技術(shù)路線
第三章 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田濕地氮磷遷移轉(zhuǎn)化影響研究
    引言
    3.1 研究區(qū)概況
    3.2 材料與方法
        3.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        3.2.2 傅里葉紅外光譜(Fourier Transform Infrared Spectrometer,FITR)表征
        3.2.3 樣品采集與測(cè)定
        3.2.4 磷素?fù)p失風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)方法
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 有機(jī)物料FITR特征分析
        3.3.2 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田田面水氮素動(dòng)態(tài)變化的影響
        3.3.3 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田田面水磷素動(dòng)態(tài)變化的影響
        3.3.4 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田滲漏水TN動(dòng)態(tài)變化的影響
        3.3.5 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)稻田滲漏水總磷及磷素?fù)p失統(tǒng)計(jì)分析
    3.4 討論
    3.5 小結(jié)
第四章 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)水稻土碳氮磷淋溶影響研究
    引言
    4.1 材料與方法
        4.1.1 淋溶試驗(yàn)裝置
        4.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        4.1.3 樣品的采集與測(cè)定
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)水體中DOC濃度的影響
        4.2.2 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)表層水TN動(dòng)態(tài)變化影響
        4.2.3 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)滲漏水TN動(dòng)態(tài)變化影響
        4.2.4 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)表層水TP動(dòng)態(tài)變化影響
        4.2.5 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)滲漏水TP動(dòng)態(tài)變化影響
        4.2.6 淋溶結(jié)束后剖面土壤理化性質(zhì)變化
    4.3 討論
    4.4 小結(jié)
第五章 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)水稻土溫室氣體排放及細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)影響研究
    引言
    5.1 材料與方法
        5.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        5.1.2 樣品的采集與測(cè)定
        5.1.3 土壤微生物群落分析
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)水稻土溫室氣體排放影響
        5.2.2 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)表層土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化影響
    5.3 討論
    5.4 小結(jié)
第六章 淋溶事件后土壤溶解性有機(jī)物光譜特征研究
    引言
    6.1 材料與方法
        6.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理
        6.1.2 土壤溶解性有機(jī)物組分源解析
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 淋溶事件對(duì)土壤DOM含量的變化影響
        6.2.2 土壤DOM紫外可見參數(shù)變異
        6.2.3 土壤熒光參數(shù)變異
        6.2.4 EEM-PARAFAC解析土壤DOM
        6.2.5 組分物質(zhì)的熒光強(qiáng)度分布
        6.2.6 熒光組分物質(zhì)相對(duì)貢獻(xiàn)率
    6.3 討論
    6.4 小結(jié)
第七章 化肥減量配施小麥秸稈生物炭對(duì)水稻土溫室氣體排放及微生物群落結(jié)構(gòu)影響研究
    引言
    7.1 材料與方法
        7.1.1 試驗(yàn)裝置
        7.1.2 生物炭的制備及其理化性質(zhì)
        7.1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        7.1.4 樣品的采集與測(cè)定
        7.1.5 土壤微生物群落分析
    7.2 結(jié)果與分析
        7.2.1 化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)水稻土溫室氣體排放影響
        7.2.2 化肥減量配施不同溫度生物炭對(duì)表層土壤微生物群落結(jié)構(gòu)變化影響
    7.3 討論
        7.3.1 化肥減量配施不同溫度生物炭對(duì)水稻土溫室氣體排放影響
        7.3.2 化肥減量配施不同溫度生物炭對(duì)水稻土壤微生物群落結(jié)構(gòu)影響
    7.4 小結(jié)
第八章 不同裂解溫度生物炭及土壤的光譜特征分析
    引言
    8.1 材料與方法
        8.1.1 試驗(yàn)裝置
        8.1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        8.1.3 生物炭FITR表征
        8.1.4 生物炭溶解性有機(jī)物光譜特征
    8.2 結(jié)果與分析
        8.2.1 不同裂解溫度生物炭FITR特征
        8.2.2 不同裂解溫度生物炭光譜特征分析
    8.3 討論
    8.4 小結(jié)
第九章 結(jié)論與展望
    9.1 主要結(jié)論
    9.2 可能的創(chuàng)新點(diǎn)
    9.3 存在的問題與研究展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：4049787