温室大棚土壤有机碳淋溶迁移研究

基本信息
批准号:31500394
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:王艳
学科分类:
依托单位:中原工学院
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:杨继涛,王彬,魏超,金显明,苗万里
关键词:
淋溶有机质碳循环稳定同位素温室大棚
结项摘要

Exploring whether the soil organic carbon (SOC) in plastic greenhouse would leach to deeper soil layer or ultimately leak out of the ecosystem is vital to assess the carbon balance of the human-dominated ecosystem. Based on the previous research of carbon cycle, we focus on the SOC concentration of several greenhouse ecosystems of different cultivation years and put the research on the soil carbon leaching principle of plastic greenhouse ecosystems. We set up 3 pilots and each pilot selected five greenhouse ecosystems (with different cultivation years of 1, 10, 20, 25 and 30, respectively) and open-field. First we will sample plants, soil and fertilizer and test the abundance of 13C in the samples. The soil sampling depth is 100 cm and in each 20 cm as a soil layer. Soil pH, the concentration of the SOC and bulk density were measured; Meanwhile, the leaching simulation experiment was conduct to study the effect on SOC leaching process of different cultivation years, with measuring the dissolved organic carbon (DOC), pH and NH4+. The study was to clarify whether the SOC leaching take place between the different soil layer? And try to analyze how the soil organic carbon changes along with the cultivation years of the plastic greenhouse in each soil layer. Clarifying these issues is important to understand the carbon budget of a human-dominated system, which provides theoretical support for carbon emission reduction management.

探明温室大棚农业生态系统土壤有机碳是否存在淋溶下渗作用而进入深层土壤甚至最终离开系统,对评估该类人工生态系统碳平衡具有重要科学意义。本项目以前期温室大棚碳循环研究为基础,以土壤各土层有机碳变化为主线,以温室大棚不同种植年限为研究桥梁,进行温室大棚系统土壤有机碳淋溶迁移研究。研究拟选择3个样点,每个样点分别选择大棚种植年限为1年、10年、20年、25年、30年的大棚样地和附近露天菜地,测定各样地植物、土壤及肥料碳同位素δ13C,土壤取样深度为0-100 cm,每隔20 cm取一层,并测定各层土壤有机碳浓度、容重及pH。同时,采用原状土柱淋溶模拟实验,测定淋溶液的可溶性有机碳、pH和氨氮。研究旨在弄清温室大棚土壤有机碳是否存在淋溶下渗甚至进入深层土壤;并分析随温室大棚耕作年限延长,各层土壤有机碳密度变化规律,为研究此类人工生态系统碳收支提供理论参考,也为人与生态系统的互动与干扰研究提供新的思路

项目摘要

本项目通过测定温室种植系统土壤碳同位素13(δ13C)、土壤有机碳(SOC)、土壤pH值等,对比不同耕作年限温室各层土壤的SOC含量和δ13C的空间和时间尺度上的变化规律来分析淋溶机理,以探究温室生态系统碳循环情况。结果如下:(1)试验观测范围内所有耕作年限大棚表层土壤(0-20 cm)SOC均显著高于对应的底层(20-100 cm)土壤(p < 0.01),亚表层(20-40 cm)SOC含量次之,显著高于对应的下层(40-100 cm)土壤。所有耕作年限下温室40-60 cm、60-80 cm和80-100 cm之间SOC无显著变化。表层SOC含量高出亚表层47-87%,平均为58%。与露天系统相比,温室种植系统耕层(0-20 cm)土壤有机碳含量呈现增加趋势,平均增加41%。温室耕作系统 SOC随耕作年限不会无限制增加,而是呈现 SOC 含量先增后减,最后趋于平缓的变化规律,变化拐点出现在耕作年限15年左右。(2)通过对温室栽培作物及其土壤δ13C的测定,我们证实了土壤有机碳的淋溶路径的存在。在土壤0-100 cm的五个观测层内,δ13C值先减后增,表明地上植被转化为土壤有机碳后由耕层开始,随耕作年限的延长,通过淋溶作用,逐层下渗进入深部土壤。(3)温室种植系统各种植年限温室土壤0-20 cm淋溶液有机碳含量均高于与之对应的0-40 cm土壤层,此结果表明由0-20 cm 土壤层下渗的有机碳在下层(20-40 cm)部分受到截留。0-20 cm土层,SOC淋溶迁移量与温室种植年限无显著相关(P>0.05),0-40 cm 土层,SOC 淋溶通量与温室耕作年限则呈现负相关(P<0.01);温室土壤0-2 cm和0-40 cm土壤层淋溶液中TN、NH4+-N的淋洗量分别与SOC的淋溶迁移量呈现显著正相关。(4)温室种植系统0-20 cm和20-40 cm土层pH逐渐降低,呈现酸化态势,酸化率分别为0.0661/yr和0.0173/yr;而40-60 cm、60-80 cm和80-100 cm土层随耕作年限增加,土壤pH并未发生显著变化。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

黑河上游森林生态系统植物水分来源

黑河上游森林生态系统植物水分来源

DOI:10.13885/j.issn.0455-2059.2020.04.010
发表时间:2020
3

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

敏感性水利工程社会稳定风险演化SD模型

DOI:10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2021.04.003
发表时间:2021
4

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

基于Pickering 乳液的分子印迹技术

DOI:10.1360/N972018-00955
发表时间:2019
5

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

地震作用下岩羊村滑坡稳定性与失稳机制研究

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1374
发表时间:2020

王艳的其他基金

批准号:21777100
批准年份:2017
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:31800004
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31602148
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61404164
批准年份:2014
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41506128
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11402086
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20771017
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:81300033
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81341013
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:11901071
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51807063
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81801415
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51308310
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21077074
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:61701324
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21878117
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:11242005
批准年份:2012
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:41104121
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81900526
批准年份:2019
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51501118
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81472733
批准年份:2014
资助金额:74.00
项目类别:面上项目
批准号:51103054
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41075092
批准年份:2010
资助金额:23.00
项目类别:面上项目
批准号:11226260
批准年份:2012
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:10902089
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51678311
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:61202473
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11304160
批准年份:2013
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81202158
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81872570
批准年份:2018
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:30470918
批准年份:2004
资助金额:18.00
项目类别:面上项目
批准号:81860061
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30200030
批准年份:2002
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41475115
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
批准号:81674077
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:30670156
批准年份:2006
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:41676144
批准年份:2016
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:81801445
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773017
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:90919053
批准年份:2009
资助金额:60.00
项目类别:重大研究计划
批准号:21577091
批准年份:2015
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:61902304
批准年份:2019
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31301968
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61171197
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:31460013
批准年份:2014
资助金额:47.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61402172
批准年份:2014
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51878549
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:11401425
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31400729
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81300527
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30900523
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771161
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51306170
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870417
批准年份:2018
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:20973024
批准年份:2009
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31502003
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11126162
批准年份:2011
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:61572238
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81602773
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51171072
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81300312
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31200458
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11572254
批准年份:2015
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31860061
批准年份:2018
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81700283
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11705108
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50801031
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51503023
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11301543
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51702037
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71803014
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50904051
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21271029
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:21177073
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:31670585
批准年份:2016
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:31171240
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81100636
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600864
批准年份:2016
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61071182
批准年份:2010
资助金额:10.00
项目类别:面上项目
批准号:41276155
批准年份:2012
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:81473491
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:61702123
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51671095
批准年份:2016
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21407122
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100778
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51273076
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:51308445
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71103087
批准年份:2011
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21306058
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51673079
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:51305265
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

茶园土壤有机碳淋溶迁移研究

批准号:31300418
批准年份:2013
负责人:李世玉
学科分类:C0308
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

我国农田土壤有机碳的适宜含量及固碳的温室效应

批准号:41573069
批准年份:2015
负责人:张稳
学科分类:D0312
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
3

塔克拉玛干沙漠咸水滴灌林地土壤碳时空分布与淋溶过程研究

批准号:41877541
批准年份:2018
负责人:张建国
学科分类:D0716
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
4

温室、大棚内气态光活性前驱物的识别及其生态毒理效应

批准号:30770389
批准年份:2007
负责人:曾清如
学科分类:C0310
资助金额:28.00
项目类别:面上项目