第1章 概述 001 1.1耕地土壤有機碳庫002 1.2耕地土壤溫室氣體排放003 1.3耕地土壤固碳減排對“雙碳”目標(biāo)的意義004 1.4優(yōu)化管理措施對耕地土壤固碳減排的作用006 1.4.1差異化耕作006 1.4.2秸稈還田007 1.5國家相關(guān)政策008 參考文獻(xiàn)009 第2章 優(yōu)化耕作和秸稈還田下土壤有機碳庫演變 012 2.1研究方案013 2.1.1試驗地概況013 2.1.2試驗設(shè)計013 2.1.3田間管理014 2.1.4樣品采集015 2.1.5樣品分析及方法015 2.2土壤有機碳周年演變規(guī)律016 2.3土壤有機碳儲量及周年累積速率022 2.4土壤有機碳累積變化023 參考文獻(xiàn)024 第3章 優(yōu)化耕作和秸稈還田下土壤有機碳固持機制 025 3.1研究方案026 3.1.1土樣采集026 3.1.2測試方法026 3.1.3樣品分析026 3.2土壤有機碳累積的團(tuán)聚體保護(hù)機制028 3.3土壤有機碳不同組分變化特征036 3.4優(yōu)化耕作和秸稈還田的土壤碳庫管理指數(shù)040 參考文獻(xiàn)040 第4章 優(yōu)化耕作和秸稈還田的農(nóng)田溫室氣體排放及溫室效應(yīng) 042 4.1研究方案043 4.1.1溫室氣體樣品采集043 4.1.2土壤樣品采集043 4.1.3溫室氣體樣品分析與估算方法043 4.1.4與CH4和N2O排放相關(guān)細(xì)菌的測定045 4.1.5其他土壤理化性質(zhì)測定047 4.2溫室氣體總排放通量及全球增溫潛能值048 4.3溫室氣體排放與土壤環(huán)境因子的關(guān)系049 4.3.1CH4吸收通量與土壤環(huán)境因子的回歸分析049 4.3.2N2O排放通量與土壤環(huán)境因子的回歸分析050 4.4溫室氣體排放與相關(guān)微生物菌群的關(guān)系051 4.4.1與CH4排放相關(guān)的優(yōu)勢菌群及回歸分析051 4.4.2CH4吸收通量與產(chǎn)CH4菌和CH4氧化菌的回歸分析051 4.4.3土壤環(huán)境因子與CH4排放相關(guān)微生物菌群的回歸分析053 4.4.4與N2O排放相關(guān)的優(yōu)勢菌群056 4.4.5N2O排放通量與硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的回歸分析058 4.4.6土壤環(huán)境因子與N2O排放相關(guān)微生物菌群的回歸分析059 參考文獻(xiàn)063 第5章 優(yōu)化耕作和秸稈還田下農(nóng)田土壤團(tuán)聚體分布差異 064 5.1研究方案065 5.1.1試驗地概況065 5.1.2試驗設(shè)計065 5.1.3土樣采集066 5.1.4試驗方法066 5.1.5結(jié)果計算066 5.1.6數(shù)據(jù)分析067 5.2土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體分布的影響068 5.3農(nóng)田土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體的數(shù)量072 5.4不同耕層土壤中水穩(wěn)性大團(tuán)聚體的作用力分析072 5.5不同耕層土壤水穩(wěn)性團(tuán)聚體的平均重量直徑和幾何平均直徑073 5.6有機碳含量及其與團(tuán)聚體穩(wěn)定性的多元回歸分析074 參考文獻(xiàn)076 第6章 輪耕對長期旋免耕農(nóng)田土壤有機碳庫的影響 078 6.1研究方案079 6.1.1試驗地概況079 6.1.2試驗設(shè)計079 6.1.3樣品采集與分析080 6.1.4數(shù)據(jù)分析082 6.2結(jié)果與分析082 6.2.1長期旋免耕對土壤有機碳含量的影響082 6.2.2長期旋免耕土壤有機碳平均年變化量、相對年變化量及固碳量084 6.2.3優(yōu)化輪耕下土壤耕層有機碳含量變化084 6.2.4優(yōu)化耕作下土壤有機碳庫儲量變化087 參考文獻(xiàn)088 第7章 輪耕和秸稈還田對華北平原農(nóng)田土壤團(tuán)聚體碳庫的影響 089 7.1研究方案090 7.1.1土壤團(tuán)聚體樣品采集090 7.1.2土壤團(tuán)聚體分級090 7.1.3計算方法090 7.1.4數(shù)據(jù)分析091 7.2結(jié)果與分析091 7.2.1輪耕和秸稈還田下團(tuán)聚體分布變化091 7.2.2輪耕和秸稈還田下團(tuán)聚體碳庫變化093 7.2.3輪耕和秸稈還田對團(tuán)聚體分布及關(guān)聯(lián)碳庫的作用力分析094 7.2.4土壤有機碳含量與團(tuán)聚體平均重量直徑（MWD）、團(tuán)聚體碳庫的相互關(guān)系096 參考文獻(xiàn)096 第8章 輪耕和秸稈還田對土壤有機碳活性組分的影響 098 8.1研究方案099 8.1.1樣品采集與分析099 8.1.2數(shù)據(jù)分析099 8.2結(jié)果與分析099 8.2.1土壤有機碳分布的變化099 8.2.2土壤顆粒有機碳變化100 8.2.3土壤易氧化有機碳變化101 8.2.4土壤微生物量碳變化102 8.2.5土壤可溶性有機碳變化103 8.2.6土壤有機碳中活性組分含量及其比例104 8.2.7輪耕和秸稈還田對不同土壤有機碳活性組分的作用力分析107 8.2.8土壤有機碳變化與各活性有機碳組分間的相關(guān)關(guān)系107 參考文獻(xiàn)108 第9章 輪耕對土壤活性有機碳及碳庫管理指數(shù)的影響109 9.1研究方案110 9.1.1樣品采集與分析110 9.1.2數(shù)據(jù)分析110 9.2結(jié)果與分析111 9.2.1輪耕對土壤耕層活性有機碳含量的影響111 9.2.2土壤活性有機碳占有機碳比例111 9.2.3輪耕后土壤碳庫管理指數(shù)的變化115 參考文獻(xiàn)117 第10章 輪耕和秸稈還田下作物產(chǎn)量的變化118 10.1試驗方案119 10.1.1樣品采集與分析119 10.1.2數(shù)據(jù)分析119 10.2優(yōu)化耕作和秸稈還田下小麥、玉米產(chǎn)量演變規(guī)律119 10.3優(yōu)化耕作和秸稈還田作物周年生產(chǎn)力123 參考文獻(xiàn)126 第11章 輪耕和秸稈還田的溫室氣體排放和溫室效應(yīng) 128 11.1研究方案129 11.1.1溫室氣體樣品采集129 11.1.2溫室氣體樣品分析與估算129 11.2輪耕后土壤溫室氣體排放特征129 11.3輪耕后溫室氣體總排放量和全球增溫潛能值133 參考文獻(xiàn)134 第12章 優(yōu)化耕作和秸稈還田的碳足跡分析 135 12.1研究方案136 12.1.1碳足跡的計算方法136 12.1.2數(shù)據(jù)分析138 12.2小麥季優(yōu)化耕作和秸稈還田的碳足跡分析138 12.3玉米季優(yōu)化耕作和秸稈還田的碳足跡分析139 12.4小麥玉米一年兩熟體系下不同耕作措施的糧食碳成本140 參考文獻(xiàn)141