运用dssat-century模型研究长期施肥对黑土碳氮循环的影响

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1、分类号：单位代码：10193密级：学号：2012100686硕士学位论文运用DSSAT-CENTURY模型研究长期施肥对黑土碳氮循环的影响StudiesonSoilCarbonandNitrogenDynamicsunderLong-termfertilizerintheBlackSoilBasedonDSSAT-CENTURYmodel作者姓名：郭薇学位类别：农学硕士学位专业名称：植物营养研究方向：作物生长模型指导教师：杨靖民教授所在学院：资源与环境学院I独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。尽我所知，除

2、文中特别加以标注和致谢所列内容外，论文中不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本学位论文所有内容若有不实之处，本人愿意承担一切相关法律责任和后果。学位论文作者签名：签字日期：年月日关于学位论文使用授权的声明1、本人完全了解吉林农业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间所完成的论文及相关成果的知识产权属吉林农业大学所有，并同意将本论文的版权授权给吉林农业大学，学校有权保留送交论文

3、的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。2、本人（同意/不同意，务必打印后填写）吉林农业大学将本论文版权授权给不同媒体进行电子出版、多媒体出版、网络出版以及其他形式出版（涉密学位论文解密后应遵守此协议）。3、本人声明毕业后若发表在攻读研究生学位期间完成的论文及相关的学术成果，必须以吉林农业大学作为第一署名单位。学位论文作者签名：签字日期：年月日指导教师签名：签字日期：年月日II摘要东北黑土地区是我国重要的粮食产业基地，近年来随着不合理的施肥耕作导致黑土日益退化，这样不仅对我国的粮食产量造成了严重的影响，

4、而且对生态环境也产生了巨大的威胁。因此运用DSSAT-CENTURY土壤模型，研究不同长期施肥措施对土壤碳氮循环的变化规律，以及不同长期农业耕作措施对土壤碳库以及氮淋失的影响，不仅有助于利用模型系统对土壤时效性进行评价和预测，为模型的区域发展提供理论支持，而且有助于实现农业的可持续发展。本研究以吉林省公主岭市长期定位试验基地为研究对象，通过四个施肥处理（1）CK：不施肥（2）NPK：施氮磷钾肥（3）MNPK：施有机肥和氮磷钾化肥（4）1.5MNPK:1.5倍有机肥和氮磷钾化肥，运用DSSAT-CENTURY土壤模型探讨长期施用有机肥条件下对玉米产量、土壤

5、有机碳、全氮含量、土壤C/N的动态变化规律，并且通过模拟不同碳库的含量比例变化，无机氮平衡以及不同耕层土壤硝态氮和铵态氮含量的分布，得出以下结论：NPK相比，长期施用有机肥能够显著提高作物产量，受降水量较少的干旱年份影响显著。有机肥对土壤有机碳和全氮含量的影响较大，土壤SOC含量由高到低依次为1.5MNPK＞MNPK＞NPK，土壤全氮含量与有机碳变化趋势基本一致。有机肥与无机肥配施能够显著减少土壤无机氮含量和降低氮淋失的风险。通过模型模拟得出的C/N比值也可说明：施用有机肥的C/N升高表明土壤有机碳的增加速度高于有机氮，且土壤慢性库SOM2的变化决定土壤

6、有机碳含量的变化。总有机碳库受慢性碳库的影响较为显著，而惰性碳库的变化最不显著，而在CK处理下的惰性碳库比例显著上升说明土壤在逐渐老化。降水量较多的年份土壤氮淋失量表现出显著增加的趋势，说明降水造成土壤硝态氮向土壤深层次淋溶，通过施用有机肥使得土壤矿化氮（无机氮）总量显著增加，说明土壤矿化作用处于较高水平。不同耕层中的硝态氮含量不同，而不同施肥措施造成硝态氮的淋溶峰值不同，施用有机肥后峰值显著向根区移动，淋失风险降低。各个土壤耕层的铵态氮含量变化基本一致，深层次土壤变化不如硝态氮变化明显。因此在氮肥投入的同时，应当重视有机肥碳素的归还水平，因此大力推广使

7、用农家肥来提高土壤养分含量，实现农业生态环境的综合可持续发展。关键词：DSSAT-CENTURY模型，土壤有机碳，土壤无机氮，氮淋失IIIAbstractTheblacksoilregionofnortheastisanimportantfoodindustrybaseinChina,inrecentyearswiththeunreasonablefertilizationledtoincreasinglydegradedblacksoil,notonlycausedaseriousimpactonfoodproduction,butalsoathrea

8、ttotheecologicalenvironment.Thereforethe