不同土壤耕作模式双季稻田土壤碳氮循环微生态研究

　　本书系统梳理了在紫云英-双季稻种植模式定位试验条件下，采取不同土壤耕作方式结合秸秆还田培肥土壤的措施双季稻田土壤碳氮循环微生态变化特征，重点介绍了不同土壤耕作模式下（翻耕、旋耕和免耕）双季稻田的土壤理化性状、土壤微生物生物量碳和氮含量、土壤碳组分和碳库管理指数、土壤碳氮循环主要微生物特性和酶活性、土壤微生物群落结构、土壤氨氧化细菌和古菌群落结构、土壤反硝化细菌群落结构、土壤微生物碳源利用特征、土壤微生物群落碳源代谢多样性特征、土壤碳源利用特征、稻田生态系统净碳汇效应及收益评估等方面的内容，为该区域双季稻生产的可持续发展选择高效合理的土壤耕作模式提供科学理论依据。

　　唐海明，男，湖南江永县人，1980年生。2008年毕业于湖南农业大学作物学专业，获博士学位，现为湖南省农业科学院土壤肥料研究所研究员、副所长，主要从事耕作生态与农作制等方面的研究工作。入选2013年（首届）湖南省“湖湘青年英才”、湖南省121创新人才和湖南省湘西特聘专家，荣获第十七届“湖南青年五四奖章”和湖南省农学会青年科技奖；现为中国农学会耕作制度分会理事、湖南省土壤肥料学会副秘书长、湖南省作物学会理事和湖南省生态学会理事；湖南大学、湖南农业大学硕士研究生导师。先后主持国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家公益性行业（农业）科研专项、湖南省自然科学基金杰出青年基金和湖南省自然科学基金青年基金等项目。出版学术专著9部；在国内外期刊发表学术论文90余篇；获湖南省科技进步奖3项；获得授权国家发明专利9项；获得国家计算机软件著作权20件；制定湖南省农业技术规程4项。李超，男，湖南衡阳县人，1989年生，博士，现为湖南省农业科学院土壤肥料研究所助理研究员，主要从事稻田培肥与耕作生态等方面的研究工作。先后主持和参与国家自然科学基金青年基金、国家重点研发计划、湖南省自然科学基金青年基金和湖南省农业科技创新资金项目等项目。在国内外期刊发表学术论文20余篇；参编学术专著4部；受理国家发明专利3项；获得国家计算机软件著作权5件。石丽红，女，湖南湘阴县人，1981年生。2007年毕业于湖南农业大学植物营养学专业，获硕士学位，现为湖南省农业科学院土壤肥料研究所副研究员，主要从事作物营养与施肥、作物栽培等方面的研究工作。近年来，先后主持和参与国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家公益性行业（农业）科研专项和湖南省农业科技创新资金项日等项目。参与编著学术专著1部；在国内外期刊发表学术论文20余篇；获省（部）级奖励1项；获得授权国家发明专利3项；获得国家计算机软件著作权8件。

前言
1 绪论
1．1 土壤耕作模式稻田土壤理化性状研究进展
1．1．1 土壤物理性状
1．1．2 土壤化学性状
1．2 土壤耕作模式稻田土壤微生物生物量碳、氮含量研究进展
1．2．1 土壤耕作方式
1．2．2 秸秆还田方式
1．3 土壤耕作模式稻田土壤碳组分和碳库管理指数研究进展
1．3．1 土壤碳组分
1．3．2 土壤碳库管理指数
1．4 土壤耕作模式稻田土壤碳氮循环主要微生物特性研究进展
1．4．1 土壤耕作方式
1．4．2 秸秆还田方式
1．5 土壤耕作模式稻田土壤碳氮循环主要酶活性研究进展
1．5．1 土壤耕作方式
1．5．2 秸秆还田方式
1．6 土壤耕作模式稻田土壤微生物群落结构研究进展
1．7 土壤耕作模式稻田土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌群落结构研究进展
1．8 土壤耕作模式稻田土壤反硝化细菌群落结构研究进展
1．9 土壤耕作模式稻田土壤微生物碳源利用特征研究进展
1．10 土壤耕作模式稻田土壤微生物群落碳源代谢多样性特征研究进展
1．10．1 土壤耕作方式
1．10．2 秸秆还田方式
1．11 土壤耕作模式稻田土壤碳源利用特征研究进展
1．12 土壤耕作模式稻田生态系统净碳汇效应及收益评估研究进展
2 不同土壤耕作模式双季稻田试验设计与研究方法
2．1 研究区域背景
2．2 不同土壤耕作模式试验设计
2．3 研究方法
2．3．1 稻田土壤理化性状研究
2．3．2 稻田土壤微生物生物量碳、氮含量研究
2．3．3 稻田土壤碳组分和碳库管理指数研究
2．3．4 稻田土壤碳氮循环主要微生物特性研究
2．3．5 稻田土壤碳氮循环主要酶活性研究
2．3．6 稻田土壤微生物群落结构研究
2．3．7 稻田土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌群落结构研究
2．3．8 稻田土壤反硝化细菌群落结构研究
2．3．9 稻田土壤微生物碳源利用特征研究
2．3．10 稻田土壤微生物群落碳源代谢多样性特征研究
2．3．11 稻田土壤碳源利用特征研究
2．3．12 稻田生态系统净碳汇效应及收益评估研究
3 不同土壤耕作模式双季稻田土壤理化性状研究
3．1 稻田土壤物理特性变化
3．2 稻田土壤化学特性变化
3．3 水稻产量
3．4 不同土壤耕作处理的主成分分析
3．5 土壤耕作模式与土壤理化性状的关系
3．6 土壤耕作模式对土壤理化性状影响的分析
4 不同土壤耕作模式双季稻田土壤微生物生物量碳、氮含量研究
4．1 土壤微生物生物量碳含量
4．2 土壤微生物生物量氮含量
4．3 土壤微生物生物量碳氮比
4．4 土壤微生物熵
4．5 土壤有机碳含量
4．6 土壤微生物与水稻产量相关性分析
4．7 土壤耕作模式与土壤微生物生物量碳、氮含量的关系
4．7．1 不同耕作模式对土壤微生物生物量碳、氮含量的影响
4．7．2 不同耕作模式对土壤微生物熵的影响
4．8 土壤耕作模式对土壤微生物生物量碳、氮含量影响的分析
5 不同土壤耕作模式双季稻田土壤碳组分和碳库管理指数研究
5．1 土壤碳组分
5．1．1 土壤活性有机碳
5．1．2 土壤可溶性有机碳
5．1．3 土壤易氧化有机碳
5．1．4 土壤颗粒有机碳
5．2 土壤碳库管理指数
5．3 土壤活性碳组分和水稻产量相关性分析
5．4 土壤耕作模式与土壤碳组分和碳库管理指数的关系
5．4．1 不同耕作模式对土壤碳组分的影响
5．4．2 不同耕作模式对土壤碳库管理指数的影响
5．5 土壤耕作模式对土壤碳组分和碳库管理指数影响的分析
6 不同土壤耕作模式土壤碳氮循环主要微生物特性研究
6．1 土壤碳循环主要微生物
6．1．1 土壤甲烷细菌
6．1 l_2土壤甲烷氧化细菌
6．1．3 土壤光合细菌
6．1．4 土壤根瘤菌
6．2 土壤氮循环主要微生物
6．2．1 土壤自生固氮菌
6．2．2 土壤氨化细菌
6．2．3 土壤硝化细菌
6．2．4 土壤反硝化细菌
6．3 土壤主要碳氮循环微生物数量和水稻产量相关性分析
6．4 土壤耕作模式与土壤碳氮循环主要微生物的关系
6．5 土壤耕作模式对土壤碳氮循环主要微生物影响的分析
7 不同土壤耕作模式土壤碳氮循环主要酶活性研究
7．1 土壤碳循环主要酶活性
7．1．1 土壤过氧化氢酶
7．1．2 土壤β-葡糖苷酶
7．1．3 土壤蔗糖酶
7．1．4 土壤脱氢酶
7．1．5 土壤纤维素酶
7．2 土壤氮循环主要酶活性
7．2．1 土壤脲酶
7．2．2 土壤芳基酰胺酶
7．2．3 土壤蛋白酶
7．3 土壤主要碳氮循环酶活性和水稻产量相关性分析
7．4 土壤耕作模式与土壤碳氮循环主要酶活性的关系
7．5 土壤耕作模式对土壤碳氮循环主要酶活性影响的分析
8 不同土壤耕作模式土壤微生物群落结构研究
8．1 土壤理化特性
8．2 土壤细菌α和β多样性
8．3 土壤细菌分类分布
8．4 土壤耕作模式与土壤微生物群落结构的关系
8．5 土壤耕作模式对土壤微生物群落结构影响的分析
9 不同土壤耕作模式土壤氨氧化细菌和古菌群落结构研究
9．1 土壤理化特性
9．2 土壤潜在硝化活性
9．3 土壤氨氧化古菌和氨氧化细菌数量
9．4 土壤氨氧化古菌和氨氧化细菌数量群落结构
9．5 土壤理化性状与土壤氨氧化细菌、古菌群落结构相关性分析
9．6 土壤耕作模式与土壤氨氧化细菌、古菌群落结构的关系
9．7 土壤耕作模式对土壤氨氧化细菌、古菌群落结构影响的分析
10 不同土壤耕作模式土壤反硝化细菌群落结构研究
10．1 土壤潜在反硝化速率
10．2 土壤潜在N2O排放
10．3 土壤nirS、nirK和nosZ反硝化菌基冈丰度
10．4 土壤nirS、nirK和nosZ反硝化菌群落结构
10．4．1 土壤nirS、nirK和nosZ反硝化菌Shanl]on多样性指数
10．4．2 土壤nirS、nirK和nosZ反硝化菌主坐标分析
10．4．3 土壤nirS、nirK和nosZ反硝化菌群落结构
10．5 土壤耕作模式与土壤反硝化细菌群落结构的关系
10．6 土壤耕作模式对土壤反硝化细菌群落结构影响的分析
11 不同土壤耕作模式土壤微生物碳源利用特征研究
11．1 土壤微生物碳源利用效率
11．2 微生物对不同类型外源碳源的代谢特征
11．3 水稻产量
11．4 土壤微生物碳源利用速率与土壤化学特性的冗余分析
11．5 土壤耕作模式与土壤微生物碳源利用特征的关系
11．6 土壤耕作模式对土壤微生物碳源利用特征影响的分析
12 不同土壤耕作模式土壤微生物群落碳源代谢多样性特征研究
12．1 土壤微生物平均颜色变化率
12．2 土壤微生物群落多样性指数
12．3 土壤微生物群落代谢功能主成分分析
12．4 根际土壤碳水化合物、氨基酸、羧酸和核苷的主成分分析
12．5 土壤耕作模式与土壤微生物群落碳源代谢多样性特征的关系
12．5．1 土壤耕作模式与土壤微生物平均颜色变化率和多样性指标的关系
12．5．2 土壤耕作模式与土壤微生物群落代谢功能主成分分析的关系
12．6 土壤耕作模式对土壤微生物群落碳源代谢多样性特征影响的分析
13 不同土壤耕作模式土壤碳源利用特征研究
13．1 根际和非根际土壤细菌类群的丰度
13．2 根际和非根际土壤微生物群落结构
13．3 根际和非根际土壤蛋白质的同源群
13．4 根际和非根际土壤基因本体论
13．5 根际和非根际土壤主成分分析
13．6 土壤耕作模式与土壤碳源利用特征的关系
13．7 土壤耕作模式对土壤碳源利用特征影响的分析
14 不同土壤耕作模式稻田生态系统净碳汇效应及收益评估研究
14．1 稻田耕层土壤同碳速率
14．2 稻田耕层土壤碳密度
14．3 稻田生态系统的净碳汇
14．4 稻田生态系统经济流
14．5 土壤耕作模式与稻田生态系统净碳汇效应及收益评估的关系
14．5．1 不同耕作模式稻田耕层土壤固碳速率和土壤碳密度
14．5．2 不同耕作模式稻田生态系统的碳汇效应
14．6 土壤耕作模式对稻田生态系统净碳汇效应及收益评估影响的分析
附录：主要缩略词表