ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 多样性种植体系的生态服务功能整合分析/.李连华著/.龙光强指导 |
出版发行项: | 2023.6.15 |
载体形态项: | 86页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 资源与环境学院, 学号2020210252 |
提要文摘: | 随着全球资源约束趋紧、气候变暖和生态环境加速恶化,农业生产如何减少环境排放并最大化地发挥生态服务功能,成为农业中除产能之外的又一关注点。作物多样性种植在增产、病虫害控制等方面的优势已被广泛证实。然而,在全球尺度上作物多样性种植对生态服务功能影响的方向、大小及其驱动要素等仍无明确的结论和量化的结果。本研究在全球尺度上收集297篇文献共1770对观测值进行一项Meta分析,以量化多样性种植(包括间作和轮作,分别以单作和连作为对照)的生态服务功能(增加碳固存、减少氮淋失和温室气体排放、增加土壤微生物多样性)的大小及其对环境条件和种植制度的依赖程度。同时,基于可从基准数据集中引用的解释量,利用机器学习预测了多样性种植在全球耕地上的生态功能潜力。研究结果如下: (1)总体上,作物多样性种植表现出较强的生态服务功能优势。在全球范围内,多样性种植可增加土壤有机碳(SOC)储量5.04%,减少硝态氮淋失量14.19%,减少温室气体净排放50.76%,增加土壤微生物α多样性1.74%,并大幅改变微生物群落结构(+160.72%)。而且,当与相应的对照相比,间作可比轮作多增加3倍的碳固存、多减少2倍的温室气体排放和多减少1/3的氮淋失,在提供生态功能上表现出更大的优势。 (2)在全球尺度上,多样性种植的生态服务功能大小主要受气候、土壤质地、作物组合等因素及施氮量、土壤粘粒含量、种植期限与初始SOC含量、施氮量与土壤粘粒含量及年平均降水和气温等交互作用的影响。在温暖湿润地区质地良好的壤土上,不包含禾本科的间作或者禾本科豆科间作,且在中高施氮水平(施氮量>200 kg N ha-1)时种植9年以上,间作的生态功能提升作用更强;而在同样的环境条件下,在灌溉及常规施氮水平下(施氮量为100-200 kg N ha-1),全是禾本科的作物轮作种植30年以下时轮作的生态功能提升作用更强。 (3)模拟结果表明,在全球近1.429亿公顷耕地上实行多样性种植可显著增强农业生态服务功能。相比单一种植,多样性种植可使所有耕地的SOC储量均得到保持或增加,其中0.50%的耕地SOC储量显著增加,主要分布在欧洲北部。70.88%的耕地氮淋失风险未显著升高,且同样在欧洲北部出现大幅度降低。分别有74.10%和21.57%的耕地对CO2和N2O减排效果显著,主要分布地区分别为北半球中低纬度地区。 本研究结果强调间作、轮作是环境友好的多样性种植模式,指出作物多样性的生态服务功能高度依赖于气候、土壤性质、作物搭配和农业管理(灌水、施氮量、实施期限)及多因子的交互作用。这些认识为优化作物多样性布局和规划,充分发挥农业种植的生态服务功能提供了关键理论支撑。 |
并列题名: | A Meta-analysis on Ecological Service Functions of Diversified Cropping System |
题名主题: | 多样性种植 生态功能 气候减排 硝态氮淋失 土壤微生物多样性 学位论文 |
中图分类: | TP311.13-533 |
个人名称等同: | 李连华 著 |
个人名称次要: | 龙光强 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240301 |