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生物炭調控鹽漬土碳循環的機制與效應(精)

  • 作者：屈忠義//楊威//張棟良//張如鑫|責編:何念//竇文璐//徐慧//田亞亭
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030853585
  • 出版日期：2026/07/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：198
人民幣：RMB 198 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以內蒙古自治區河套灌區鹽漬化農田為研究對象，系統探討生物炭對生態系統溫室氣體排放、碳足跡、碳循環、碳平衡及生態環境效應的調控機制，提出基於生物炭的鹽漬化土壤固碳減排增效關鍵技術集成模式與水肥資源可持續管理策略。通過連續多年的盆栽控制試驗、田間小區試驗、微生物組學分析及數學模型模擬方法，揭示不同土地利用類型土壤溫室氣體（CO2、CH4和N2O）的時空分佈格局、規律及其驅動因子，明晰水肥耦合作用下主要作物生育期與非生育期（凍融期）農田水鹽運移、直接/間接碳排放的響應差異及其耦合機制，闡明鹽漬化土壤有機碳及其活性組分的空間異質性與微生物調控機理。基於區域試驗與理論分析，構建以生物炭為核心的鹽漬化農田「改土-減排-固碳-提效」改良技術體系，涵蓋農田生物炭施用技術、溫室氣體監測與分析技術、作物減排增碳高產栽培技術及成本-效益評估等，為河套灌區及類似鹽漬化區域低碳農業實踐與土壤生態修復提供科學依據和技術支撐。
    本書可供從事農田水利、農業水土工程、生態學、農業資源與環境領域的研究人員、高校教師、技術人員和管理人員參考閱讀。
作者介紹
屈忠義//楊威//張棟良//張如鑫|責編:何念//竇文璐//徐慧//田亞亭
目錄
第1章  緒論
  1.1  研究背景與意義
  1.2  生物炭介導的鹽漬土溫室氣體排放的研究進展
    1.2.1  CO2排放
    1.2.2  CH4和N2O排放
    1.2.3  綜合增溫潛勢和碳平衡
  1.3  本書主要內容
  參考文獻
第2章  不同土地利用類型溫室氣體時空分佈格局
  2.1  試驗設計、觀測內容與方法
    2.1.1  研究區耕作制度
    2.1.2  試驗設計
    2.1.3  樣品採集與測定方法
    2.1.4  數據處理與分析方法
  2.2  不同土地利用類型分佈狀況
  2.3  不同土地利用類型土壤理化性質變化特徵
    2.3.1  土壤基礎理化性質
    2.3.2  土壤養分含量
    2.3.3  土壤有機碳庫指數
    2.3.4  相關性分析
    2.3.5  耕地土壤含水率變化
    2.3.6  耕地土壤理化性質及土壤養分
    2.3.7  耕地土壤有機碳組分變化
  2.4  不同土地利用類型溫室氣體排放時空變化
    2.4.1  CO2排放通量
    2.4.2  CH4排放通量
    2.4.3  N2O排放通量
    2.4.4  溫室氣體累計排放量
    2.4.5  溫室氣體排放通量空間分佈特徵
  2.5  溫室氣體排放通量與環境因子的響應關係
  2.6  討論
  2.7  本章小結
  參考文獻
第3章  生物炭-微藻肥復配對溫室氣體排放和微生物的影響
  3.1  試驗設計、觀測內容與方法
    3.1.1  試驗設計
    3.1.2  土壤和植物樣品採集與測定
    3.1.3  氣體樣品採集與測定
    3.1.4  碳足跡計算
    3.1.5  宏基因組測序和生物信息學分析
    3.1.6  生態系統多功能性評估
    3.1.7  數據處理與分析方法
  3.2  葵花生長和有機碳儲量變化特徵
    3.2.1  葵花產量
    3.2.2  生物炭和微藻肥對葵花干物質積累量的影響
    3.2.3  土壤有機碳儲量
  3.3  農田土壤質量
    3.3.1  土壤物理特性
    3.3.2  土壤氮庫變化
    3.3.3  土壤磷素和鉀素變化

    3.3.4  土壤質量指數變化
  3.4  生物炭與微藻肥對溫室氣體排放的影響
    3.4.1  溫室氣體排放
    3.4.2  全球增溫潛勢和溫室氣體排放強度
    3.4.3  農田生態系統碳足跡
    3.4.4  土壤生態系統多功能性
  3.5  生物炭與微藻肥對微生物多樣性及群落結構的影響
    3.5.1  微生物多樣性
    3.5.2  優勢種群群落組成
    3.5.3  生物多樣性與多功能性的相關關係
    3.5.4  驅動生態系統多功能性的關鍵因素
  3.6  討論
  3.7  本章小結
  參考文獻
第4章  水炭耦合對玉米農田溫室氣體排放的響應
  4.1  試驗設計、觀測內容與方法
    4.1.1  試驗設計
    4.1.2  生物炭施用方案
    4.1.3  測定項目
    4.1.4  數據分析
  4.2  溫室氣體排放與全球增溫潛勢
    4.2.1  溫室氣體排放
    4.2.2  氣體累計排放量、玉米產量和全球增溫潛勢
  4.3  農田生態系統碳足跡
  4.4  農田凈生態系統碳收支與肥力指數
  4.5  農田土壤固碳潛力
  4.6  討論
  4.7  本章小結
  參考文獻
第5章  水肥炭模式與高粱農田碳平衡及生態效應
  5.1  試驗設計、觀測內容與方法
    5.1.1  試驗設計
    5.1.2  田間施用方案
    5.1.3  測定項目
  5.2  灌溉方式與生物炭耦合對溫室氣體排放的影響
    5.2.1  CH4排放通量
    5.2.2  CO2排放通量
    5.2.3  N2O排放通量
  5.3  生物炭對高粱農田系統凈固碳與生態效益的影響
    5.3.1  高粱農田系統凈固碳
    5.3.2  經濟和環境效益
  5.4  有機肥和氮肥配施對溫室氣體排放與碳足跡的影響
    5.4.1  CO2排放通量
    5.4.2  CH4排放通量
    5.4.3  N2O排放通量
    5.4.4  碳足跡
  5.5  氮肥和有機肥配施對農田碳平衡與生態效益的影響
  5.6  討論
  5.7  本章小結
  參考文獻

第6章  生物炭等改良措施對土壤及番茄性狀影響
  6.1  試驗設計、觀測內容與方法
    6.1.1  試驗設計
    6.1.2  試驗測定項目與方法
  6.2  不同改良措施對土壤理化性質的影響研究
    6.2.1  土壤含水率
    6.2.2  土壤pH
    6.2.3  土壤養分
    6.2.4  土壤鹽分變化
  6.3  不同改良措施對土壤微生物數量的影響
    6.3.1  土壤細菌數量變化
    6.3.2  土壤放線菌數量變化
    6.3.3  土壤真菌數量變化
  6.4  土壤微生物群落的相關性分析
    6.4.1  主成分分析
    6.4.2  冗余分析
  6.5  不同改良措施對鹽鹼地作物生長的影響研究
    6.5.1  番茄株高和莖粗
    6.5.2  番茄生物量
    6.5.3  番茄產量
    6.5.4  相關性分析
    6.5.5  番茄品質
  6.6  討論
  6.7  本章小結
  參考文獻
第7章  生物炭對葵花農田周年碳循環的調控機理
  7.1  試驗方案
    7.1.1  試驗設計
    7.1.2  觀測內容與方法
    7.1.3  數據處理與分析方法
  7.2  生物炭對凍融期鹽鹼化土壤理化性質的影響
    7.2.1  土壤溫度
    7.2.2  土壤pH
    7.2.3  土壤電導率
    7.2.4  土壤養分
    7.2.5  土壤凍融指數
  7.3  生物炭對凍融期鹽鹼化土壤碳氮影響
    7.3.1  土壤有機碳含量和有機碳密度
    7.3.2  土壤無機氮
    7.3.3  土壤碳庫管理指數
  7.4  生物炭對凍融期農田溫室氣體排放的影響
    7.4.1  土壤碳通量日變化規律
    7.4.2  土壤周年CO2排放通量
    7.4.3  土壤周年CH4排放通量
    7.4.4  土壤周年N2O排放通量
    7.4.5  土壤周年溫室氣體全球增溫潛勢及葵花產量
  7.5  討論
  7.6  本章小結
  參考文獻
第8章  鹽漬化農田生物炭-土壤微環境互作機制

  8.1  試驗設計、觀測內容與方法
    8.1.1  試驗設計
    8.1.2  觀測指標
  8.2  土壤物理化學特徵差異
    8.2.1  土壤水碳養變化
    8.2.2  土壤團聚體分佈
    8.2.3  土壤團聚體穩定性
    8.2.4  土壤容重變化特徵
  8.3  土壤生物學性質響應
    8.3.1  土壤?活性變化規律
    8.3.2  土壤MBC和ATP含量變化規律
    8.3.3  土壤參數相互關係
  8.4  土壤細菌和真菌群落特徵
    8.4.1  土壤細菌和真菌群落結構與功能解析
    8.4.2  細菌和真菌網路複雜性和穩定性
    8.4.3  核心微生物變化對作物生長的影響
  8.5  討論
  8.6  本章小結
  參考文獻
第9章  生物炭農田固碳減排增效技術集成與應用
  9.1  鹽鹼地生物炭施用技術
    9.1.1  鹽鹼土類型程度劃分
    9.1.2  生物炭施用時間與方法
    9.1.3  生物炭施用量
    9.1.4  水肥管理
  9.2  鹽鹼地土壤溫室氣體排放監測與核算技術
    9.2.1  監測技術
    9.2.2  分析方法
  9.3  鹽鹼地玉米施用生物炭節水減肥技術
    9.3.1  生物炭施用
    9.3.2  節水灌溉
    9.3.3  減量施肥
  9.4  滴灌配施生物炭促進作物水氮利用效率提升
    9.4.1  試驗方案
    9.4.2  土壤含水率變化規律
    9.4.3  土壤肥力指標響應特徵
    9.4.4  玉米生長性狀和水氮利用效率變化
  9.5  討論
  9.6  本章小結
  參考文獻
附錄  生物炭節水固碳減排增效關鍵技術集成與示範應用

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