土壤生态学课件 第四章 农田土壤生态系统养分循环通则.ppt

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1、第四章农田土壤生态系统养分循环通则第一节土壤生态系统养分循环第二节稻田土壤生态系统中养分循环特点第三节土壤生态系统养分循环与土壤生产力第一节土壤生态系统养分循环一、相关概念1、土壤生态系统物质循环：土壤生态系统中，以能量传递为驱动力，沿着土壤-生物-大气进行物质循环传递的过程。物质循环包括营养元素的循环、水循环和与之相关的部分元素的生物地球化学过程。2、营养元素在土壤-植物间的循环过程称为生物小循环3、整个生物圈内，化学元素沿着土壤圈-水圈-大气圈之间的循环过程称为生物地球化学循环，是一定区域或整个生物圈内大范围、长时间的循环过程，被认为是土壤生态系统与生物圈其他部分的有机叠加。4、土壤生

2、态系统的养分循环过程，界于生物小循环与生物地球化学循环之间，具有循环周期短，涉及范围较小的特点，是生物地球化学循环的基础。二、养分循环的库与流1、养分库：土壤生态系统中养分储存或固定的场所。主要有土壤库、植物库与大气库2、养分流或养分通道：养分库之间的营养元素的迁移途径。土壤养分在库间进行循环流动，并通过物理、化学及生物过程与环境进行营养元素交换。3、土壤生态系统养分流的概况：（1）植物-土壤土壤植物：植物养分吸收；植物土壤：凋落物、残体、根系分泌物、种子、秧苗。（2）植物-大气大气植物：植物固氮及植物对其他及对来自大气营养物质的吸收植物大气：气体物质挥发，水分蒸腾、植物呼吸（3）大气-土

3、壤大气土壤：微生物固氮、大气干湿沉降土壤大气：土壤中物质挥发及气化（4）土壤生态系统-环境地表径流、地下水迁移引起的养分流失，湿引起水环境富营养化的主要原因。在人工土壤生态系统中，人为施肥灌溉等措施也是土壤生态系统的一个主要来源。第二节稻田土壤生态系统中养分循环特点一、养分输入：以太湖地区两种耕作制度与两种施肥方式为例：二、养分输出以太湖地区两种耕作制度与两种施肥方式为例：三、养分平衡状况土壤生态系统养分平衡状况以输入量与输出量之差表示：用Bk表示；大于0时表养分盈余。注意方面目前考虑了主要养分流，所以时不完全养分平衡完全养分平衡还应考虑：输入方面：生物固氮大气干湿沉降灌溉水带入输出方面：

4、农田排水和地表径流渗漏损失气态损失（氨挥发、氧化亚氮）见图表说明：第三节土壤生态系统养分循环与土壤生产力一、土壤生态系统养分循环与土壤生产力土壤生态系统的养分是土壤生产力的物质基础，系统的净初级生物量是生态系统能量流动和物质循环的共同结晶。在一定的生物气候条件下，土壤生态系统中，养分流的大小直接制约着土壤生产力，而养分库是养分流的来源之一。所以，充足、稳定的库源与高通量的养分流，是土壤生态系统生产力提高的根本保证。传统农业土壤生态系统，物质流和能量流都指向单一的方向——产品；现代农业土壤生态系统，功能指向更新的方向——生产单一或多样化高产优质与高经济效益的生物产品，而实现这一功能的物质保证

5、之一就是人为增加或补充土壤自然养分流，而人为流加强就是通过化肥施用实现的。二、调节土壤生态系统养分循环的措施1、稳定库容，提高土壤养分的缓冲容量必须合理调节有机无机肥的比例结构。无机化肥能很快增加土壤中速效养分的含量，在作物需肥阀值内容易产生良好效果，但高浓度易溶性养分的存在容易因为固定、汽化、渗漏等因素而造成不必要的损失而有机肥不但含有作物所需的养分，且能稳定库容，提高土壤养分的缓冲容量，改善土壤结构和透气性，养分作用周期长、损失少；但有机肥养分释放慢，难以很快见效。2、调节输入输出平衡，维持养分循环持续性短期养分亏损可利用库容的缓冲性维持生产力，但长期亏损则不然。过多的养分赢余不仅会影

6、响经济效益，也会影响环境污染。3、调节养分比例平衡根据最小限制因子定理是指当土壤生态系统中土壤有效态养分含量不能满足植物生长而又缺乏有效人为补充时，作物的生物、经济产量受到限制。4、合理的管理措施注意做好耕作方式的优化；底肥与追肥的关系；营养生长与生殖生长间养分的调节；水肥管理要协调等三、土壤生态系统养分循环与生态环境施入土壤的养分，以产品形式输出的仅仅是一部分，大部分则通过径流、渗漏和气体挥发形式进入地表水和大气，不仅造成养分损失，而且带来了许多环境问题：农业面源污染加剧了水体富营养化温室气体（甲烷、二氧化碳、一氧化二氮等）的释放增加了对全球变暖的贡献率。