若尔盖高原泥炭地不同深度泥炭碳循环对增温和氧化的响应

发布时间：2018-04-06 02:15

本文选题：若尔盖高原　切入点：泥炭地　出处：《西北农林科技大学》2015年硕士论文

【摘要】：以气候变暖为主的全球变化对区域至全球的各种生态系统产生了深远的影响。泥炭地退化的外在表现主要是水位下降导致土壤环境由厌氧状态变为有氧状态。退化和增温及其共同作用使泥炭地碳循环模式发生变化,泥炭地深层古碳以一定的方式参与到现代碳循环中。现有的数据很难清楚的解释增温,水位降低导致的氧化作用对不同深度泥炭碳循环的影响。本实验以中国典型高原泥炭地为研究对象,通过培养实验(8°C-厌氧,8°C-有氧,18°C-厌氧和18°C-有氧4中培养状态)研究不同深度的泥炭碳循环对增温和氧化及共同作用的响应。同时分析在外界环境变化过程中土壤微生物,土壤酶和土壤物理化学性质与碳循环的关系。得到的结论如下:1.在4种培养状态下,CO2和DOC的输出有很大的差异,增温、氧化及共同作用使土壤呼吸有很大的增加。实验发现在8°C-厌氧状态下,CO2的释放量为2400.22±57.69mg m-2 d-1,10°C增温和有氧环境使CO2释放分别增加了40.7%和73.6%,两者共同作用使CO2释放增加了176.5%。同时发现在8°C-厌氧状态下,DOC输出为74.90±8.09 mg kg-1,10°C增温和有氧环境使DOC输出分别增加了44%和53.5%,共同作用使DOC输出增加了159.4%。2.CO2和DOC的输出随着深度也有很大的差异。不同状态下的差异性不同,增温和氧化及共同作用下,泥炭中CO2和DOC的输出量有很大的增加,但不同深度的增加量有很大差异,说明土壤基质及其理化性质沿着深度有很大的差异性。3.按深度将土壤分为两部分:新碳(0-20 cm)和古碳(21-100 cm)。实验发现古碳对土壤呼吸的贡献占有很大的比例(CO2:74.2%;DOC:60.7%);同时发现新碳和古碳对环境变化的响应是相同的,所以在增温氧化及共同作用的环境中,古碳对土壤呼吸增加的贡献更大(CO2:59.6-67.5%;DOC:71.7-76.9%)。4.与其他泥炭地土壤呼吸研究相比发现,相同的实验条件,该试验地的泥炭对环境变化的敏感性低于分布于高纬度地区的泥炭地,同时也发现在该试验地,深层泥炭对土壤呼吸的贡献和对土壤呼吸增加的贡献高于其他泥炭地,说明虽然中纬度高海拔地区的泥炭地对环境变化的敏感程度低,但深层泥炭在预测该区域碳循环中有更重要的作用。5.分析土壤微生物和土壤酶(酚氧化酶、过氧化物酶和纤维素酶等)在泥炭有机碳分解中的主要作用。实验发现在增温氧化及共同作用下,土壤微生物碳和土壤酚氧化酶和过氧化酶活性增加了很多,并且培养后土壤微生物碳和酶活性有很大的相关性。所以外界环境变化对土壤呼吸的影响主要是通过对土壤微生物群落结构及大小,土壤酶活性大小产生影响,然后使土壤呼吸发生改变。土壤微生物和酶活性随深度分布的差异性是土壤呼吸随深度变化的主要原因之一。6.实验也发现在8°C时,甲烷的释放量为4.94±0.70 mg CH4-C m-2 d-1,18°C时为3.16±0.69 mg CH4-C m-2 d-1。温度升高泥炭地总甲烷释放量降低,但是不同深度的响应是不同的。表层(0-10 cm)泥炭在温度升高时甲烷释放量增加,但是深层泥炭在温度升高时甲烷的释放量降低。同时发现,DOC对甲烷释放的影响主要受DOC来源控制。微生物浓度的增加抑制甲烷释释放。
[Abstract]:The results are as follows : 1 . Under the condition of 8 掳 C - anaerobic condition , the output of CO2 and DOC increased by 40.7 % and 73.6 % respectively . Soil microbial and soil enzymes ( phenol oxidase , peroxidase , cellulase , etc . ) were found to be more sensitive to soil respiration .

【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X144

【相似文献】