不同农作管理措施对东北地区农田土壤有机碳未来变化的模拟研究

• 作者: 徐玉秀 李悦 谢立勇 赵迅 郭李萍 黄树青
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 东北 管理措施 土壤有机碳 DAYCENT模型 气候变化
• 年，卷（期）: 2015,（3）
• 页码范围: 501-513
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.03.10

摘要

【目的】研究与探索不同农作管理措施对东北农业土壤有机碳的影响，为东北地区高产高效低碳农业及可持续发展提供科学依据。【方法】不同农作管理措施能够影响土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）的未来变化，该研究基于东北地区4个长期定位试验站点（黑龙江省哈尔滨站点、吉林省公主岭站点、吉林省德惠站点、辽宁省沈阳站点）的试验数据，用站点的实测作物产量和SOC双标准对DAYCENT模型进行校验。DAYCENT模型调整的相关参数包括作物参数、耕作方式参数、施肥参数、收获参数和有机肥参数等，在对所选试验站点的长期定位试验结果校验后，利用已校验的各项参数，对模型模拟情况进行验证，发现模型模拟值与实测值吻合良好，表明DAYCENT模型适用于这4个地区的作物产量和SOC模拟，可以较好地模拟SOC的动态变化。进而研究在未来气候变化情景下（representative concentration pathway 4.5，RCP 4.5），用校验了的DAYCENT模型对这4个站点在4种不同管理情景（施用化肥、增施有机肥、秸秆还田、免耕）下的SOC变化情况进行模拟。【结果】模拟结果显示，对于哈尔滨站点，采用有机肥和氮磷钾化肥配施处理（MNPK）在短时间内使SOC升高较快，而从长远来看，配施低量有机肥与单施用化肥对SOC增加的斜率基本一致，但由于化肥和有机肥配施（MNPK）处理的初始SOC含量高，其SOC未来含量的绝对值也比较高；对于德惠站点，虽然短时间内，免耕处理SOC低于常耕处理，但长期看来，免耕更有利于增加SOC，其SOC涨幅逐渐高于常耕处理，40年间相对增加了11.88%；公主岭站点有机肥氮磷钾化肥配施和氮磷钾化肥结合秸秆还田措施较单施化肥可显著提高农田 SOC；沈阳站点的未来有机碳模拟发现，在单施化肥情况下，未来的42年内SOC呈略微下降趋势，相对降低2.83%，从长远看来，单施化肥并不能使该地区 SOC 增加，因此，可以考虑采用有机肥和氮磷钾化肥配施等措施来提高该地区的农田 SOC。【结论】DAYCENT 模型可以有效地模拟作物产量和土壤有机碳的动态变化，模型适应性较强，同时 DAYCENT 模型可用于模拟站点未来SOC的动态变化。在东北地区农田土壤管理方面，可通过合理的有机肥化肥配施、推广免耕和秸秆还田技术来固定土壤碳，最终达到提高土壤有机碳库和促进农业可持续发展的目标。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	谢立勇	沈阳农业大学农学院	58	729	16.0	23.0
2	李悦	沈阳农业大学农学院	13	106	6.0	10.0
3	徐玉秀	沈阳农业大学农学院	3	51	3.0	3.0
4	赵迅	沈阳农业大学农学院	4	51	3.0	4.0
5	黄树青	沈阳农业大学农学院	1	15	1.0	1.0