学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示
稻田水环境对大气CO_2浓度升高的响应特征及其机制研究
作 者: 郭嘉
导 师: 张卫建
学 校: 南京农业大学
专 业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 稻田 大气CO2浓度升高 矿质元素 微生物 有机碳
分类号: S511
类 型: 硕士论文
年 份: 2008年
下 载: 96次
引 用: 0次
阅 读: 论文下载
内容摘要
由工业革命以来CO2源的增加和汇的减少所导致的大气CO2浓度的迅速增加深刻影响着生态系统的结构、功能和生态过程。虽然目前关于大气CO2浓度升高对生态系统的影响已有较多研究和报道,但对于全球最大的人工湿地-稻田生态系统的研究较少,而对于其中水体生态系统的研究则更少。为此,本研究借助国际唯一的人工湿地稻麦复种FACE(Free Air CO2 Enrichment)试验(位于江苏省江都市,始于2004年),于2006年水稻生长季对其水体生态系统的矿质元素、有机质、微生物等进行了动态监测和研究,以完善大气CO2浓度升高对生态系统影响的知识.主要研究结果如下:1.大气CO2浓度升高显著降低了稻田水体pH值(P<0.01),平均降低了2.59%,显著提高了稻田水体钙、镁、硅离子的浓度(P<0.01),三者分别平均提高了32.26%、74.16%和77.88%。随着水稻生育进程的延续,大气CO2浓度升高条件下,稻田水体中钙离子浓度在水稻生育旺期提高最大,比对照平均提高了33.23%,初期最小,为28.66%,后期提高了32.94%;镁离子在初期提高最大,为112.96%,旺期最小,平均为62.89%,后期則提高了69.14%;硅离子也是在初期提高最大,为163.19%,后期最小,为31.43%,旺期平均提高了64.92%。不同生育时期之间稻田水体pH值、钙、镁、硅离子浓度存在显著差异(P<0.01).2.大气CO2浓度升高显著提高了稻田水体中总有机碳、总氮、可溶性有机碳和可溶性氮的含量(P<0.01),且对总有机碳和可溶性有机碳的提高效应分别大于总氮和可溶性氮.与对照相比,大气CO2浓度升高田块水体中总有机碳、总氮、可溶性有机碳和可溶性氮分别平均提高了31.2%、25.9%、28.3%和25.6%。在不同水稻生育阶段,大气CO2浓度升高对总有机碳和可溶性有机碳的提高效应较为一致,均表现为生育初期最大,分别为35.4%和35.2%;生育旺期次之,为32.2%和26.9%;生育后期最小,为24.2%和25.7%.然而,对总氮和可溶性氮的提高效应则不同,最大提高效应对总氮来说在生育旺期,为27.9%,可溶性氮则在生育后期,为29.1%;居中提高效应对总氮来说在生育后期,为25.8%,对可溶性氮则在生育旺期,为26.5%;在生育初期对两者的提高效应均为最小,分别为19.9%和19.4%.不同生育时期之间稻田水体总有机碳、总氮、可溶性有机碳、可溶性氮含量存在显著差异(P<0.01)。3.大气CO2浓度升高显著提高了稻田水体中细菌和大肠菌群的数量(P<0.01),在整个水稻生育期,与对照相比,水体中的细菌数量、大肠菌群数量平均分别提高了45.9%、68.8%.随着水稻生育进程的延续,大气CO2浓度升高在水稻生育初期对细菌和大肠菌群的提高效应最小,与对照相比,分别提高了21.8%和40.4%;在水稻生育旺期对细菌、大肠菌群提高效应居中,平均为47.7%和70.2%;在水稻生育后期对细菌和大肠菌群的提高效应最大,分别为64.6%和93.0%.不同生育时期之间稻田水体中细菌和大肠菌群数量存在显著差异(P<0.01)。总之,大气CO2浓度升高显著降低了稻田水体的pH值,提高了其中矿质元素、有机质和微生物的含量.可见,大气CO2浓度升高不仅可通过改变稻田水体生态系统的方式来影响水稻生产和稻田生态环境,而且还可能通过田间排水尤其是水稻生长前期的暴雨导致的洪涝来增加稻田生态系统向周边生态系统矿质元素、有机质和微生物的输出,从而可能影响到稻田生态系统碳氮循环和土壤生产力、陆地生态系统与水生生态系统间矿质元素的交换及生物地球化学循环过程、周边水体质量及人类健康.
|
全文目录
摘要 6-8 ABSTRACT 8-11 第一章 文献综述 11-27 1 研究背景 11-12 2 国内外研究进展 12-16 2.1 高CO_2浓度对植物根系的影响 12-13 2.2 高CO_2浓度对土壤微生物的影响 13-14 2.3 高CO_2浓度对土壤养分和酶的影响 14-16 3 研究内容与思路 16-18 3.1 研究内容 16 3.2 研究方法 16-17 3.3 试验方案 17 3.4 技术路线 17-18 4 目的意义 18-20 参考文献 20-27 第二章 大气CO_2浓度升高对稻田水体矿质元素的影响 27-39 1 材料与方法 28-29 1.1 试验区概况 28 1.2 试验设计 28 1.3 样品采集及分析 28-29 1.4 数据统计分析 29 2 结果与分析 29-33 2.1 FACE条件下稻田水体的pH值 29-30 2.2 FACE条件下稻田水体中钙离子的浓度 30-31 2.3 FACE条件下稻田水体中镁离子的浓度 31-32 2.4 FACE条件下稻田水体中硅离子的浓度 32-33 3 讨论 33-35 参考文献 35-39 第三章 大气CO_2浓度升高对稻田水体有机碳的影响 39-49 1 材料与方法 39-40 1.1 试验区概况 39 1.2 试验设计 39-40 1.3 样品采集及分析 40 1.4 数据统计分析 40 2 结果与分析 40-43 2.1 FACE条件下稻田水体总有机碳(TOC)含量 40-41 2.2 FACE条件下稻田水体总氮(TN)含量 41-42 2.3 FACE条件下稻田水体可溶性有机碳(DOC)含量 42 2.4 FACE条件下稻田水体可溶性氮(DN)含量 42-43 3 讨论 43-45 参考文献 45-49 第四章 大气CO_2浓度升高对稻田水体微生物的影响 49-59 1 材料与方法 49-50 1.1 试验区概况 49 1.2 试验设计 49-50 1.3 样品采集及分析 50 1.4 数据分析 50 2 结果与分析 50-54 2.1 FACE条件下稻田水体细菌种群大小 50-51 2.2 FACE条件下稻田水体呼吸 51-52 2.3 FACE条件下稻田水体中大肠菌群的数量及占细菌数量的比例 52-54 3 讨论 54-56 参考文献 56-59 第五章 结论与展望 59-61 1 结论 59 2 论文创新点 59-60 3 展望 60-61 致谢 61-63 附: 攻读硕士学位期间发表论文目录 63
|
相似论文
- 湛江湾微生物群落在不同营养梯度水体中的变化,Q938.8
- 大肠杆菌和沙门氏菌定量检测方法的建立和试剂盒的研制,S154.3
- 武夷山不同类型土壤有机碳组分及动态研究,S153.6
- 黑碳添加对土壤有机碳分解的影响,S153.6
- 大螟在不同寄主植物上发育特性及防治药剂研究,S435.112.1
- 低蛋白平衡日粮对断奶仔猪生产性能及饲养环境的影响,S828.5
- 冷却分割猪肉中腐败微生物分离鉴定与生长特性的研究,R446.5
- 生物质炭对红壤水稻土有机碳分解和重金属形态的影响,S153.6
- 长期不同施肥处理下南方典型水稻土有机碳积累的微生物学机制初探,S158
- 微生物有机肥防治土传棉花黄萎病的效果及对根际微生物影响,S144.1
- 长期不同施肥下江西双季稻田系统生产力与抗逆性的比较分析,S511.42
- 烤烟连作障碍效应与微生物菌剂消减技术初探,S572
- 雪茄外包皮烟关键栽培技术研究,S572
- 连作花生红壤微生物多样性的研究及微生物制剂对连作花生的影响,S565.2
- 模拟土壤环境对土壤可培养细菌多样性的影响,S154.3
- 芘降解菌株SE12的分离和鉴定及其降解效果研究,X172
- 氰氟草酯降解菌分离鉴定、降解特性的研究及氰氟草酯水解酶基因(chbH)的克隆和表达,X172
- 冰鲜鸡肉腐败微生物分析及其减菌剂的研究,TS251.1
- 长期不同施肥条件下太湖地区水稻土团聚体颗粒组的细菌、真菌多样性研究,S154.3
- 复合微生物菌剂三阶段接种及牛粪堆肥中木质纤维素降解研究,S141.4
- 长期不同种植模式下东北黑土理化性状和有机碳稳定性的差异研究,S153
中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
© 2012 www.xueweilunwen.com
|