稻金鱼复合生态系统甲烷排放规律及土壤理化因子的研究

【摘要】：利用稻—鱼共生理论的原理，于2004年3月—10月在湖南省桃江县长竹冲的水稻田中进行了稻田养金鱼的试验。在稻田中放养一定数量的金鱼，使之形成稻-金鱼复合生态系统。通过对金鱼-稻田与常规稻田中的甲烷排放通量、稻田土壤的理化因子及部分水体化学因子等进行了系统研究，并对测定数据进行统计分析。结果表明：甲烷排放通量日变化呈现一定的规律，排放高峰出现在下午14：00—16：00，晚上0：00—4：00达到最低值，稻-金鱼复合生态系统中的甲烷排放通量在水稻成活期、分叶期出现峰值，分别为15.79mg／m~2．h、10.074 mg／m~2．h。稻-金鱼复合生态系统中的甲烷排放通量与对照组相比明显减少，两者的差异达到极显著水平。稻田的甲烷排放通量与稻田土壤的氧化还原电位、还原物质总量，活性还原物质总量的相关系数分别为-0.8586、0.9547、0.82045达到极显著相关水平。 经过一季稻-鱼生态种养，稻田0-20厘米土壤耕作层土壤的容重降低了0.11g／cm~3，土壤总孔隙度增加了8.63％。其影响程度均达极显著水平。对土壤非毛管孔隙度的影响不明显。土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别提高了11.96mg／kg、0.87mg／kg、4.49mg／kg、0.78mg／kg。这表明养殖金鱼能使稻田土壤的营养成分显著提高，但养金鱼稻田与对照组稻田土壤pH值的差异不显著。 稻田养金鱼能显著提高稻田溶氧水平，其日变化规律与水温呈正相关关系，在下午2：00—4：00达到最高值，凌晨5：00左右稻田溶氧量最低；水中NH_4~+浓度与稻田水温呈正相关关系，随时间变化差异不大，稻-金鱼复合系统中水中NH_4~+浓度较对照组NH_4~+要高；稻金鱼复合生态系统与对照组的S~(2-)浓度日变化规律为：两者S~(2-)浓度均在18：00时最低，凌晨4：00—5：00浓度最高，但稻-金鱼处理比对照组S~(2-)浓度稍低，与水温的相关关系不明显：而稻—鱼复合生态系统与对照组稻田水体中的pH值与水温呈正相关关系，在下午14：00左右pH值最高，凌晨6：00最低，前者水体pH值比对照组稍为降低。 稻鱼共生对水稻有一定的增产效果，比对照组增产249kg．hm~(-2)，增产率达4.98％，且经济效益显著提高，与对照组相比，每公顷增收1684元，养鱼稻田的杂草也显著减少，几乎看不见；本试验每小区平均收获全长为13～15cm的金鱼172尾，成活率达86％。 【关键词】：稻—鱼共生 生态系统 甲烷排放量 土壤理化因子 水化学因子
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：S181
【目录】：

• 前言8-22
• 1 稻田甲烷排放的研究进展8-14
• 1.1 稻田排放甲烷的规律8-9
• 1.1.1 甲烷日排放规律8-9
• 1.1.2 甲烷排放季节变化规律9
• 1.2 影响稻田甲烷排放的因素9-14
• 1.2.1 温度9-10
• 1.2.2 水份管理10
• 1.2.3 甲烷浓度10
• 1.2.4 甲烷的氧化10
• 1.2.5 水稻植株10-11
• 1.2.6 水稻品种11
• 1.2.7 施肥11-12
• 1.2.8 土壤因子12
• 1.2.9 栽培方式12-13
• 1.2.10 减少稻田甲烷排放的农业措施13
• 1.2.11 甲烷抑制剂13-14
• 2 稻田养鱼的研究进展14-22
• 2.1 稻田养鱼的发展简史14
• 2.2 稻田养鱼的研究现状和进展14-20
• 2.2.1 国外稻田养鱼的发展现状14-15
• 2.2.2 对稻田养鱼经济、生态和社会效益的研究现状15-16
• 2.2.3 稻田养殖的理论研究现状16-17
• 2.2.4 稻田养鱼的养殖类型17-18
• 2.2.5 对稻田养鱼的观念的现状18-19
• 2.2.6 稻田养鱼推广现状19
• 2.2.7 稻鱼养殖技术研究现状19-20
• 2.3 稻田养鱼的发展方向与前景20-22
• 2.3.1 稻田养鱼的国内外发展方向20-21
• 2.3.2 稻田养鱼的国内研究前景21
• 2.3.3 研究目的意义21-22
• 材料与方法22-25
• 1 材料22
• 1.1 试验地概况22
• 1.2 试验设计22
• 1.3 供试材料22
• 2 方法22-25
• 2.1 取样及测定22-23
• 2.1.1 CH_4采样22-23
• 2.1.2 土壤氧化还原特性23
• 2.1.3 土壤理化性状测定23
• 2.2 分析方法23-25
• 2.2.1 土壤物理性状23
• 2.2.2 土壤化学性质23-24
• 2.2.3 其它水质理化因子的测定24
• 2.2.4 成熟期水稻经济性状考查24
• 2.2.5 数据统计24-25
• 结果与分析25-47
• 1 稻-金鱼复合生态系统甲烷排放规律25-28
• 1.1 季节变化规律25-26
• 1.2 日变化规律26-28
• 2 稻-金鱼复合生态系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响28-29
• 2.1 稻-金鱼复合生态系统中土壤氧化还原特性28
• 2.2 稻-金鱼复合生态系统中土壤氧化还原特性对甲烷排放的影响28-29
• 3 土壤物理性状29-31
• 4 土壤化学性质31-36
• 4.1 土壤有机质的动态变化规律33
• 4.2 土壤速效氮动态变化规律33-34
• 4.3 土壤速效磷动态变化规律34-35
• 4.4 土壤速效钾动态变化规律35
• 4.5 不同处理土壤pH值的变化规律35-36
• 5 稻-金鱼复合生态系统中水质的变化规律36-45
• 5.1 稻-金鱼复合生态系统中溶解氧的变化规律36-38
• 5.2 稻-金鱼复合生态系统中NH4_~+的浓度变化38-41
• 5.3 稻-金鱼复合生态系统中S~(2-)的浓度变化41-42
• 5.4 稻-金鱼复合生态系统中水体pH值的变化42-45
• 6 水稻经济形状、产量比较及经济效益分析45-47
• 6.1 不同处理对水稻产量的影响45-46
• 6.2 经济效益分析46-47
• 讨论47-49
• 结论49-50
• 参考文献50-55
• 作者简介55-56
• 致谢56

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