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耕作措施对黑土有机质数量和质量的影响

作　者: 王清海
导　师: 窦森
学　校: 吉林农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 黑土耕作措施腐殖质组成胡敏素组成结构特征
分类号: S153.62
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

目前关于黑土质量退化的评价还有许多理论与技术方法上的问题,对黑土质量退化的原因和机理尚不十分清楚。本论文针对黑土地区多种不同耕作制度下黑土的有机质数量与质量进行研究,其研究结果对于解释黑土退化机理、探讨黑土质量演变规律具有理论意义,可为黑土质量的保持与培肥提供理论依据。研究选取了传统耕作、免耕、深翻、深松等吉林省黑土区现行几类耕作措施及坡耕地不同坡位土壤作为研究对象,采用传统分析与现代仪器分析相结合的方法手段进行研究,应用了元素分析仪、差热分析仪、红外光谱仪和紫外可见分光光度计等科学仪器,分析了黑土有机质数量及质量特征,并从耕作措施对土壤物理性质、腐殖质组成及结构特征方面的影响进行分析,明确了不同耕作措施下腐殖质(HS)组成及其结构性质,对几种耕作措施下胡敏素(HM)的结构特征进行了初步研究,为黑土HS和HM的研究以及土壤腐殖质化学的研究提供新的资料。全文共分七章,第一章是绪论,阐述了研究的目的和意义、国内外研究现状及研究的技术路线和创新点;第二章是材料与方法,介绍了土壤样品及研究所采用的方法;第三章至第七章是本研究的结果与分析内容。实验研究主要结论如下:(1)各类耕作措施在0-40cm土层土壤容重变化不大(1.3-1.4之间);深松和传统耕作比深翻更有利于土壤水的保持。(2)免耕措施使0-20cm土层土壤有机碳含量高于其他耕作措施,并且在各层其腐殖质各组分绝对数量和相对数量相差不大,使土壤性质向同一方向发展,更有利于保持和提高土壤肥力;深松使0-20cm土层土壤有机碳含量增幅高于其他耕作措施,使胡敏酸(HA)分子结构简单化,而使富里酸(FA)分子结构变得复杂。(3)免耕措施下,HA和FA的缩合度高,氧化度低,分子结构较复杂,芳香化程度较高,而传统耕作措施下HA和FA的脂族性强而芳香性较弱;对几种耕作措施HA的结构分析表明:黑土HA腐殖化程度较高,趋于成熟化。比较不同耕作措施,免耕措施下粘粒结合胡敏素(HMc)分子结构相对复杂,芳香化程度较高,HMi结构较简单。秋翻措施下铁结合胡敏素(HMi)脂族性最强,芳香性较弱,而传统耕作措施下的HMi芳香性最强,脂族性较弱,其HMc的脂族性强,结构较简单。(4)黑土横坡垄作不同坡位、不同层次从上到下土壤全碳含量总体呈现递增趋势;横坡垄作各坡位0-20cm土层土壤HE分子结构有一定相似性,在20-40cm土层,随着位置降低,HE分子结构趋于复杂。梯田腐殖质组分数量分析结果与横坡垄作相似,说明坡位与腐殖质组分数量变化有关。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-24
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 研究的目的及意义  10
  1.3 国内外研究现状  10-21
  1.4 研究内容及创新点  21-24
第二章材料与方法  24-30
  2.1 供试土壤及样品采集  24-25
  2.2 土壤基本物理指标测定方法  25
  2.3 HS各组分的提取、分离及测定方法  25-26
  2.4 HS及HM各组分固体样品制备及测定方法  26-29
  2.5 数据分析  29-30
第三章不同耕作措施对黑土基本物理性质的影响  30-32
  3.1 对土壤容重的影响  30
  3.2 对土壤含水量的影响  30-31
  3.3 对田间持水量和全蓄水量的影响  31
  3.4 小结  31-32
第四章不同耕作措施对黑土HS组成数量及光学性质的影响  32-43
  4.1 对黑土有机碳(SOC)数量的影响  32
  4.2 不同耕作措施对黑土HS各组分数量的影响  32-39
  4.3 不同耕作措施对黑土HS各组分光学性质的影响  39-42
  4.4 小结  42-43
第五章不同耕作措施下HA和FA结构特征  43-49
  5.1 HA和FA元素组成(Elemental composition)分析  43
  5.2 HA和FA的差热分析(DTA)  43-45
  5.3 HA和FA的红外光谱(IR)分析  45-47
  5.4 HA的紫外可见(UV-vis)光谱分析  47-48
  5.5 小结  48-49
第六章不同耕作措施下黑土HMi和HMc结构特征  49-56
  6.1 HMi和HMc的元素组成(Elemental composition)分析  49
  6.2 HMi和HMc的差热分析(DTA)  49-52
  6.3 HMi和HMc的红外光谱(IR)分析  52-53
  6.4 HMi和HMc的UV-vis光谱分析  53-55
  6.5 小结  55-56
第七章黑土坡耕地不同坡位HS组成数量及光学性质  56-61
  7.1 不同坡位黑土有机碳(SOCc)数量  56
  7.2 不同坡位黑土HS各组分数量  56-58
  7.3 不同坡位HS各组分的光学性质  58-60
  7.4 小结  60-61
第八章结论  61-64
  8.1 研究结论  61-62
  8.2 研究存在的不足及展望  62-64
参考文献  64-69
附录:文中符号意义及相关术语的英文形式  69-70
致谢  70-71
作者简介  71-72

耕作措施对黑土有机质数量和质量的影响

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