论文摘要
随着大气中二氧化碳浓度升高，全球气候变化日益明显，对二氧化碳固定技术的研究已成为目前全球变化领域新的热点。对农业生态系统而言，水稻土壤具有重要的固碳作用，研究稻田土壤固碳效应以及农户对固碳技术的行为响应有极为重要的理论与实践意义。在我国，虽然保护性耕作的技术存在已久，但技术相对落后、不具系统性，因此亟需进一步加强对碳固定技术的深入研究和广泛推广。研究不同管理模式下稻田粮食生产力、土壤碳收集效应及农户行为，对于明确碳收集技术的固碳效应，得出影响农户采用固碳技术的主要因素，并据此制定激励机制和政府政策具有十分重要的意义。本文以江苏省吴江市为例，采用长期定位试验和农户调研数据，借助EXCEL和SPSS进行数据整理，对长期不同管理模式下稻田粮食生产力变化、碳氮动态和农户行为等进行了深入研究，并在此基础上对制定促进稻田土壤碳收集的政策进行了深刻的探讨，主要结论如下：1、从产量变化来看，不同管理模式下的作物周年生产力和生物学产量变化均呈现波动上升趋势。配方施肥各年份各项指标值均增长较快并普遍高于其它施肥管理模式；空白区各项指标均小于其他管理模式，且产量逐年递减；纯化肥或无氮肥区在2001年改施无氮化肥后各项指标有所下降，粮食周年生产力和水稻氮肥利用效率两个指标呈现负增长，分别下降41.03％和64.68％。全年秸秆还田区和秋熟秸秆还田区的粮食周年生产力和生物学产量的增量和增幅均处于较高水平，全年秸秆还田区的生物学产量增长了101.19％。空白区和纯化肥或无氮区的粮食生产力波动比较明显。从水稻的氮肥利用效率来看，常规区的水稻氮肥利用效率处于较高水平，纯化肥或无氮区的水稻氮肥利用效率最低，到2005年降幅达64.68％。全年秸秆还田区域和秋熟秸秆还田区域的氮肥利用效率增量比较明显，均大于3kg／kgN，增幅分别为63.46％和48.39％；配方施肥区、夏熟秸秆还田区和常规区的增量和增幅相对较小。分析表明，配方施肥和全年秸秆还田成为重要的提高粮食生产力的管理模式。2、从土壤有机碳、全氮的动态变化来看，不同管理模式下土壤有机碳含量均波动较大，各处理的变化趋势基本相同。除空白区外，各处理的土壤有机碳量均比1988年有所增加，配方施肥区增加量最大，增加了3.0g／m~2，增幅达到了22％。不同管理模式下土壤全氮含量变化与土壤有机碳含量变化略有不同。其中配方施肥区土壤全氮含量增幅最大，达到30.2％，共增加0.48g／kg。常规化肥区和空白处理区全氮含量下降，降幅分别为10.6％和3.6％。从不同管理模式下的土壤碳氮比变化来看，仅配方施肥区和纯化肥区的碳氮比下降，其中配方施肥区降幅最大，由1988年的10.1降至2001年的7.9，下降了将近22个百分点。空白处理区土壤碳氮比增幅最大，增长了将近11个百分点。秋熟秸秆还田处理土壤碳氮比在所有处理中最高，达到8.5。各处理的土壤有机碳密度与土壤有机碳含量总体变化趋势相似，配方施肥区土壤有机碳密度增量和增幅最大，2003年达到30.7g／m~2，增幅为22.03％。空白处理下土壤有机碳密度总体呈下降趋势，降幅为5.26％。从固碳效应来看，各处理耕层土壤有机碳含量都有很大波动，配方施肥区土壤有机碳增量最大，但增幅较小；空白区的土壤有机碳呈现下降趋势，其他处理区域均呈现增长。其中以配方施肥区增加量最大，1987年至2003年增长了0.37kg，增幅达到22％。3、在农田管理模式及技术选择上，农户之间存在显著差异。农业经营规模和效益是影响农户进行农田保护性技术选择的关键因素。家庭收入越少，秸秆还田比例越低，亩产值越高、劳动力强度越大，农户的有机肥施用面积越少，油菜的种植面积也会相应减少。
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标签：吴江市论文; 不同管理模式论文; 耕地生产力论文; 固碳效应论文; 农户行为论文; 粮食安全论文; 全球变化论文;