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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

选题的目的

当今社会工业化伴随着化石燃料的大量燃烧，导致大气中温室气体含量急剧上升，加快全球气候变暖趋势。国内研究表明日最低温升幅是日最高温升幅的2—3倍，即全球变暖表现之一为夜间气温升高。另外土壤硝化作用为酶促过程，其反应速率受到温度变化的影响。此外，现在土地耕作方式多样，对土壤物理、化学和生物学性质的影响也各有差异。与传统耕作相比，免耕具有显著优点，增加土壤的热容量，促进土壤大团聚体的形成，使免耕土壤对气温变化具有很大的缓冲性。而且，免耕方式可以提高土壤中的微生物多样性，增强土壤酶活性，这对土壤氮素转化过程产生了重要影响。本研究旨在通过模拟试验，揭示农田生态系统氮素硝化过程对气温变化和耕作方式不同的反应机制，为揭示二者对土壤硝化过程的影响和规律提供依据。

选题的意义

2. 研究的基本内容

通过设置4个处理：常温 翻耕（ck）、夜间增温 翻耕（w）、常温 免耕（nt）、夜间增温 免耕（wnt），计算土壤硝化量和净硝化速率等指标，与对照试验进行对比分析，以此研究土壤硝化速率对于夜间增温和免耕条件的响应机制。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

课题实施方案

本试验土壤翻耕处理采用用旋耕机翻耕耕作层土壤。土壤翻耕深度为20cm，播种前翻耕2次，翻耕后土地整平。免耕处理为在种植作物的过程中对田地土壤不耕作，直接播种。试验的种植制度为冬小麦-大豆轮作方式。试验小区采用完全随机设计，小区面积为34m²，除去边界效应后有效增温区域为23m²。

本试验设置4个处理：常温 翻耕（ck）、夜间增温 翻耕（w）、常温 免耕（nt）、夜间增温 免耕（wnt）。每个处理重复3次，共12个试验小区。夜间通过覆盖反光膜来增温。

4. 参考文献

(1)任国玉，徐铭志，初子莹，等.近 54 年中国地面气温变化［j］．气候与环境研究，2005，10(4):717 － 727．

(2)hartley i p，hopkins d w，garnett m h，et al． soil microbial respiration in arctic soil does not acclimate to temperature ［j］．ecology letter，2008，11: 1092 － 1100．

(3)张晓平，方华军，杨学明，等.免耕对黑土春夏季节温度和水分的影响［j］.土壤通报，2005，36 (3):313 －316.