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现代常规农业由于高度集约化利用、大量农用化学品的投入等不合理的种植管理方式对生态环境产生了许多的负面影响,包括土壤理化性状恶化,水体富营养化,土壤生物功能退化等。有机农业尊重自然生态平衡,是一种环境友好型的农业生产方式,它在种植过程中不使用任何化学合成的农药、化肥及生长调节剂等物质,而是依靠生物有机肥来满足作物生长过程中对养分的需求,同时采取轮作、物理和生物的防治措施进行病虫草害防治。随着人民的生活水平提高,有机农业在我国发展迅速。因此,研究有机管理条件下农田土壤C、N、P等的形态变化过程,充分认识有机农业的生态环境效应,对减少现代农业的环境负面影响、促进有机农业在我国的发展具有重要的科学意义。本论文通过对有机种植基地的调查采样,比较研究了有机与常规农业的土壤C、N、P、K等基本土壤肥力状况及P形态的变化特征,进一步通过有机茶园的小区试验比较研究了有机与常规耕作条件下农田养分径流流失特征和土壤温室气体的排放特征,评估土壤肥力变化对生态环境效益的影响。主要研究结果如下:(1)有机与常规耕作方式下土壤肥力的变化。有机耕作能够提高表层土壤的全量养分含量,速效N养分则相反,但有机与常规耕作下土壤养分含量随土层的加深变化趋势一致,且随着有机种植年限的延长,pH值有接近中性的趋势。有机耕作条件下表层土壤有机质、CEC、全N、全P、有效P、全K和和速效K的平均含量分别比常规耕作高出38.77%、12.30%、32.60%、18.58%、23.39%、12.05%和50.77%,表层土壤硝态N、铵态N和水溶性有机N分别比常规耕作低29.87%、48.37%和4.60%,但是有机和常规之间的含量差异都不显著。随土层的加深,有机与常规耕作各养分含量在剖面上都呈下降的趋势,其中有机质、全N和速效K含量在有机和常规之间的差异显著,CEC、全P、有效P和全K没有达到显著性水平。随着有机种植年限的延长,pH值有接近中性的趋势,蔬菜地pH值从6.51变为6.79,水稻地从6.22变为7.02,茶园地从3.81变为4.56,都更加接近中性的7.0。(2)有机与常规耕作方式下土壤P形态的变化。有机和常规耕作方式下土壤P形态的构成相同,且各种P形态在各土层中都是有机耕作的含量大于常规耕作,其剖面分布自上而下总体都呈下降趋势,特别是40-60 cm土层中,有机耕作的总P含量比常规耕作高出53.45%;随着有机种植年限的增加,土壤P形态逐渐向稳定态P转化;农作物种植方式不同,对P形态及含量也有一定的影响。不管是有机耕作还是常规耕作,土壤P形态构成都是以稳定态P为主体,占总P的56.23%~72.25%,其次是中等活性P,占总P的23.83%~27.56%,含量最少的是活性P,占总P的3.55%-16.74%;各种P形态在各土层中的分布为:有机管理条件下0-20 cm层的总P含量为430.44~886.66 mg/kg,20-40 cm层的总P含量为318.75~793.73 mg/kg,40-60 cm层的总P含量为293.68~683.88 mg/kg,平均比常规管理条件下高22.87%、23.70%和53.45%;随着有机种植年限的增长,土壤中的P形态有向稳定态P变化的趋势,主要表现为Residual-P积累;种植水稻、茶叶和柑橘的土壤,有机和常规耕作间的P形态构成差异不大,但蔬菜地上的有机管理方式能增强土壤P活性;对于植物P含量来说,除了蔬菜地的作物是有机耕作含量大于常规耕作外,其他地区几乎都表现为常规耕作的含量更大。(3)有机与常规耕作方式下径流养分流失特征。空白、有机、常规三种处理下的径流量动态变化趋势基本一致,径流量的发生都集中在春季和夏季;有机管理能在一定程度上降低径流中养分浓度和养分流失总量,但是三种处理下的变化趋势相同;N素流失以硝态N为主。纵观整个试验期间,有机耕作下径流中总N、硝态N、铵态N、总P、总C和有机C的平均浓度分别比常规耕作减少了17.85%、2.64%、24.05%、9.81%、13.54%和16.51%,平均流失量分别比常规耕作减少了4.94%、18.92%、26.20%、1.98%、17.63%和21.65%。N素的流失以硝态N为主,它占总N的36.72%-54.44%,而铵态N只占总N的1.47%-3.75%。(4)有机与常规耕作方式下温室气体的变化特征。有机耕作较常规耕作能在定程度上提高温室气体的排放量,但是各处理组之间的排放通量差异都不显著;有机、常规和对照处理对温室气体季节排放趋势影响不大,并且在施肥后都出现温室气体的排放高峰。有机耕作下CO2、CH4和N20的排放通量分别比常规耕作高出5.46%、154.81%和5.88%。CO2的年排放规律从2014年5月-2015年3月基本逐渐降低,CH4的年排放呈现“V”字形,7月排放通量最低,N20的年排放在6月、9月和11月呈现三个峰,并且CO2是茶园土壤主要的温室气体,CH4的排放通量普遍比较低。