基于资源和生境调控的保护性措施对土壤理化性质及作物产量的影响开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1.1国内外研究现状

根据不同的土壤环境、作物和气候，世界各地发展了多种多样的耕作方式，还有不同的作物秸秆或者凋落物还田方式，以及控制杂草和害虫的措施；主要的耕作方式包括：常规耕作，它是先用板犁进行翻耕[1]，大约20-25cm，然后在距土壤顶层5cm的位置耕种，这种方式会使土层倒置混合，并且由于机械压力的存在，会对土壤物理性质和资源分配产生重要影响。少耕、免耕是相比于常规耕作，对土壤扰动很小的耕作方式，他们对于机械的要求和土层的耕作深度不同，进而产生了不一样的生态效果。比如，常规耕作引起土壤变松散、孔隙变大，但是这种孔隙是不稳定的，并且由于自然的沉降或者机械化，土层会变的更加紧缩，guihuachen（2014）[2]研究发现，如果常规耕作与适时性的秸秆覆盖结合，会对土壤的力稳定性和通气性产生积极的效应。schjnning（2002）等发现，沙壤土在耕作18天后，在0-4cm的土层，总的孔隙度由62m3/100m3减少到了56m3/100m3，五个月后，总孔隙度降低到了最初的水平。很多研究已经表明，持续的免耕或者少耕能够在非耕作顶层（0-20cm）产生较低的总孔系度[3-5]，并能够降低大孔隙的体积[6-7]，但是，免耕表层土壤会有逐渐板结的特征，而且，板结的土壤结构由于互联的孔隙分隔开，那些孔隙尤其是连续的生命孔隙与耕作、植物根系生长有关。土壤结构的好坏关系到团聚体的多少，因为土壤团聚体是土壤养分的贮存库和各种土壤微生物的生境[8]。耕作对土壤团聚体的影响主要是改变了土壤有机碳的分布和微生物的活动生境，为土壤有机物质的分解转化创造了条件，从而造成了团聚体的变化9-10]耕作强度的增加可促进土壤有机质周转，减少土壤团聚作用的发生[11]，所以，不同的耕作方式对土壤团聚体组成和有机碳的分布影响不同[12-13]。与传统耕作比较,免耕可以导致表层土壤有机质累积,养分成层分布,近地表土壤ph降低。blevins等(1983)[14]经10年田间试验后观察到,免耕土壤。0-5cm的土壤有机c是犁耕土壤的2倍。土壤有机n的变化与有机c相似。

0-5cm土壤ph和交换性ca、mg随nh4no3施用量的增加而显著降低。很多的研究结果表明:ca、mg、p、mn和zn在免耕土壤表层内累积。这一养分在秸秆覆盖免耕与传统耕作土壤中分布上的变化在不同的生态带内都有发生。

2. 研究的基本内容和问题

2.1研究的目标：

不同有机物施用及耕作措施下，土壤物理结构的变化和土壤养分的储存转化，以及对玉米产量的影响，探索资源（物料添加）、生境（耕作措施）和土层深度（采样层次）对土壤物理化学的影响，从而提出提高土壤质量的有效措施。

2.2研究的内容：

3. 研究的方法与方案

3.1研究方法

土壤在长期不同物料添加措施和不同耕作措施方式的影响下，土壤理化性质和结构可能发生明显变化，不同处理间也会出现明显差异。土壤孔隙、团聚体的稳定性、土壤水的运移、土壤温度的动态变化、土壤的力稳定性以及土壤有机质的储存与转化等都是反应土壤质量和功能的重要指标。根据现有的试验结论，我们推测，这些指标当中有些在短期内会发生明显改变，但有些可能会变化不大，但长期观察会有明显差异。其实，对土壤理化性质的动态监测，是最直接反应土壤质量的手段，并能展现出土壤中生物的生命活动和群落结构的多样性，最终要找到与作物产量有关的主要因子，并且探索出促进作物增产的有效保护性农业措施。

3.2技术路线

4. 研究创新点

无具体内容

5. 研究计划与进展

研究计划及预期进展

2013.072013.09第一次土壤、植株采样，实验室内进行各项指标的测定；

2013.102013.12第二次土壤、植株采样，实验室内进行各项指标的测定；