内容简介
本书从土壤碳氮固存、产量和农田生态系统服能价值等方面对稻麦复种农田秸秆还田的生态效行研究。全书共分9章。章为概述，主要介绍国内外秸秆还田对农田土壤碳库氮库、作物生产和生态系统服务价值研究的背景、目的、现状，并指出本书主要研究内容；第2章为研究区概况及研究方法，主要介绍本书研究的区位信息、试验设计、采样和测定方法、评估和分析方法；第3章为秸秆还田方式对稻麦复种农田土壤碳组分及分布的影响，主要介绍秸秆不同还田方式对稻麦复种农田土壤有机碳及其组分、团聚体有机碳分布、有机碳储量的影响，分析秸秆不同还田方
目录
第1章概述
1.1研究背景
1.2秸秆还田的农田土壤生态效应研展
1.3研究意义与主要内容
第2章研究区概况及研究方法
2.1长江中下游稻麦轮作区
2.2试验方案
2.3样品采集与测定项目
2.4项目测定方法
2.5数据分析
第3章稻麦轮作农田土壤碳组分对秸秆还田方式的响应
3.1土壤容重
3.2土壤有机碳及其组分含量
3.3土壤团聚体结构及团聚体有机碳分布
3.4土壤有机碳储量
3.5小结
第4章稻麦轮作农田土壤氮组分对秸秆还田方式的响应
4.1土壤全氮及其组分含量
4.2土壤团聚体全氮分布
4.3土壤全氮储量
4.4小结
第5章稻麦轮作农田土壤碳组分对秸秆还田年数的响应
5.1土壤容重
5.2土壤有机碳及其组分含量
5.3土壤团聚体结构及团聚体有机碳分布
5.4土壤有机碳储量
5.5小结
第6章稻麦轮作农田土壤氨组分对秸秆还田年数的响应
6.1土壤全氮及其组分含量
6.2土壤团聚体全氮分布
6.3土壤全氮储量
6.4小结
第7章稻麦产量对秸秆还田的响应
7.1水稻产量对秸秆不同还田方式的响应
7.2小麦产量对秸秆还田年数的响应
7.3小结
第8章秸秆还田的生态经济价值评估
8.1农产品和轻工业原料供能价值
8.2大气调能价值
8.3土壤养分累能服务价值
8.4水分涵能服务价值
8.5生态系统服价值
8.6小结
第9章讨论、结论与展望
9.1秸秆还田的农田土壤生态效应
9.2主要结论
9.3展望
参考文献
摘要与插图
1.pan style="font-family:宋体">研究背景
作物秸秆含有丰富的营养元素，在缺乏有机肥输入的粮田中，还田作物残体是秸秆已成为影响土壤碳氮含量和质量的重要因素。秸秆还田是一种常见的田间管理方法，对土壤理化和生物特以及农作物产量有显著影响P.7，并且能够降低农业生产对化石燃料的过度依赖，从而减少温室气体的排放，有利于缓解温室效应49。随着我国深入农作物秸秆还田政策，来源于农作物秸秆、根系和其他部分的碳约占土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC量的40%、30%和30%。秸秆还田显著提高土壤剖面氮储量例，并显著影响SOC在不同土层的分布而提高土壤生产力和作物产量。我国农作物秸秆资源丰富，据估算，2015年全国主要农作物秸秆资源量为71878.53万t"，如何合理利用秸秆资源正逐渐成为我国各界科学家研究的热点。
土壤肥力是土地生产力的基础，是影响作物生长和产量的重要因素。作为衡量土壤肥力的重要参数之一，土壤有机质对土壤质量及作物生产有重要影响[”.10]。以来，如何有效改善土壤质量、提高土壤养分供应能力和可持续是全球农业、土壤等众多领域研究的。全球SOC约为1500Pg，是大气碳库的2-3倍，其区域尺度的微小变化都将会引起全球尺度的气候变化2]。农业是温室气体排放主要来源之一，是CH、NO等非CO排放。随着生态环境和气候的变化，有关土壤碳氮积蓄和释放能力的研究已成为学者关注的焦点。
化肥是重要的农业投入品，在农业发展中具有不可替代的作用。由于粮食增产压力大、耕地基础地力低、复种指数高、规模化生产程度低等原因，我国化肥过量、盲目施用的现象颇为严重，不仅造成农业生产成本增加、资源浪费，也导致土壤质量下降、土壤酸化、面源污染等问题]。2015年起，我国实施化肥使用量零增长行动，而如何在控制化肥施用量的同时确保粮食高产稳产是我国科学家研究的领域。研究表明，通过合理利用有机养分资源，使用有机物料替代部分化肥，是降低化肥施用量、提高土壤生产力、保证农作物产量、改善生态环境的有效途径+10。
农田管理措施如土壤耕作、秸秆还田等是农业生产重要环节，能够改变土壤内部结构，为作物育提供良好环境。不合理的农业管理措施可使农田SOC
含量较初始降低30%~60%，但是60%~70%已损失的SOC可以通过有机物
归还、降低耕作强度等科学的管理措施重新被土壤固定[7]。据Cheng等["估算，
我国农田土壤的生物物理固碳潜力为2.2~2.9PgC，其中保护耕作的固碳潜力
为0.62PgC。氮素是限制土壤生产力的重要因子，在农田生态系统中意义重大而受到广泛关注。土壤氮库的提升可以提高土壤供氮潜力，减少氮肥施用量。不同农田管理措施下土壤所受扰动强度、秸秆还田与否及其分布状况都存在较大差异，导致土壤结构和理化状发生改变而影响土壤氮库[20.21]。因此，深人研究耕作、秸秆还田等农田管理措施对土壤碳库、氮库的影响对于提升土地生产力、保障粮食及改善农田生态环境具有重要意义。
除了土壤有机碳库和氮库，作物秸秆还田还会影响农田温室气体排放[，提高土壤氮、磷、钾等养分含量7，降低土壤容重，提高土壤孔隙度[]，优化土壤团聚体结构和保水能力[，可以有效避免秸秆焚烧造成的环境污染问题。当前关于稻麦轮作系统秸秆还田的效益评估主要行经济和环境效益等方面的计算，如作物生产力、养分循环、化肥替代和固碳减排效应等174.27，对秸秆还田产生的其他生能价值评估的研究较为缺乏，很难反映秸秆还田对经济和生态综合价值的影响。生态系统服能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。研究秸秆还田对农田生态系统服能的影响，可以更地评估秸秆还田的综合价值及秸秆还田的生态效应。
长江中下原是我国重要的粮食产区，受益于亚热带季风气候，稻麦复种连作是该地区主要的种植模式，对我国谷类作物生产的贡献率达30%[2pan>。集约化的稻麦生产对氮肥投人的高度依赖导致该区域出现了化肥过量施用、土壤质量下降等问题[]。此外，该区城对稻麦高产的追求导致产生的秸秆量比较大，随着秸秆禁烧政令的实施，加上秸秆综合利用程度比较低，秸秆直接还田已成为当前稻麦生产过程中秸秆利用的主要方式。虽然秸秆含有量的碳、氮及其他营养成分，且施入土壤后会对土壤物理状及有机质、养分含量等产生的调……