黄河三角洲不同形成时期盐渍土碳氮分布特征研究

发布时间：2017-10-22 21:17

  本文关键词：黄河三角洲不同形成时期盐渍土碳氮分布特征研究

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【摘要】：陆地土壤碳库的微小变化显著影响着全球碳循环过程,因此土壤碳循环是全球气候变化研究中的热点领域(Lal R,2004)。土壤中的氮循环与碳循环密切相关,也是全球生物地球化学循环的重要内容(Gardenas,2011)。黄河三角洲作为中国最年轻的土地,土壤发育时间较短,本底均一,土地利用历史简单清晰,且面积仍在持续增长,是我国最重要的后备土地资源区之一。本文以我国典型滨海盐碱区黄河三角洲为研究区域,在黄河三角洲不同形成时期叶瓣上选择典型地块样地,以其1米深度土壤为研究对象,以样地空间变化代替时间动态,采用时空迭代法探寻黄河三角洲不同形成时期土壤碳氮的分布规律及影响机制,以期为区域碳氮循环理论与模型的构建提供新的思路和基础数据。主要研究成果如下:(1)根据前人对黄河三角洲叶瓣划分及识别的研究成果,对三种叶瓣划分结果进行对比分析进一步明确了8个三角洲叶瓣的位置关系,将黄河三角洲按照不同形成时期分为8个区域,每个区域即可认为不同形成时期的土壤。(2)黄河三角洲未利用地和农用地土壤有机碳平均含量范围分别为2.33~4.06g/kg和2.82~6.09g/kg,含量水平较低;形成时期对各个层次土壤有机碳含量均具有显著性影响,而且形成时期对土壤有机碳含量影响的显著性水平随着土层深度的增加而越高;从整体上来说,有机碳含量随着形成时期的增加呈先降低后升高的变化趋势,随着土壤形成年限的不断减小,农用地增幅明显大于未利用地土壤的增幅;在垂直剖面上,土壤有机碳随着深度的增加而逐渐减少。(3)黄河三角洲未利用地和农用地土壤无机碳平均含量范围分别为9.51~10.21g/kg和10.84~12.01g/kg;形成时期对0~20 cm的表层土壤影响不显著,而对20~100 cm各个层次土壤无机碳含量均具有显著性影响;未利用地中无机碳含量在不同形成时期并未表现出明显的变化趋势规律,农用地中无机碳含量随着形成时期的增加呈先降低后升高再降低的S型变化趋势;土壤形成时期越短,农业垦殖越有利于土壤中无机碳含量的增加;在垂直方向上,土壤无机碳含量和土层深度不相关。(4)黄河三角洲未利用地和农用地土壤全氮平均含量范围分别为0.24~0.41g/kg和0.25~0.72g/kg,含量水平较低;形成时期对0~20 cm的表层土壤影响不显著,而对20~100 cm各个层次土壤全氮含量均具有显著性影响,而且形成时期对土壤有机碳含量影响的显著性水平随着土层深度的增加而越高;土壤全氮在水平及垂直方向的变化特征与有机碳十分相似,从整体上来说,全氮含量随着形成时期的增加呈先降低后升高的变化趋势;在垂直剖面上,未利用地和农用地全氮均值线都随着土壤深度的增加而减少,但减小的幅度不同。(5)研究发现,土壤有机碳与全氮含量呈显著的正相关关系(R=0.861,p0.01);土壤有机碳含量与pH呈显著的负相关关系(R=-0.188,p0.01);土壤无机碳与全氮pH之间相关性不显著。(6)黄河三角洲0-40cm土层有机碳、无机碳、全氮储量变化范围分别为0.62~2.56kg.m-2、2.24~4.85kg.m-2、0.06~0.36kg.m-2,对形成时期较近的三角洲土壤进行土地开发能够大幅增加土壤碳氮储量,而形成时期较为久远的三角洲土壤经土地开发利用后土壤碳氮储量则出现不同幅度的降低。
【关键词】：黄河三角洲 形成时期 土壤碳、氮 分布特征
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 中文摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 1 引言12-22
• 1.1 选题背景与研究意义12-13
• 1.2 国内外研究进展13-22
• 1.2.1 黄河改道变迁的历史过程13-16
• 1.2.2 黄河三角洲的演化发育16-17
• 1.2.3 土壤碳素的研究进展17-18
• 1.2.4 土壤氮素的研究进展18-20
• 1.2.5 土壤碳氮储量的研究进展20-22
• 2 研究内容与方法22-28
• 2.1 研究内容22
• 2.2 研究区概况22-24
• 2.2.1 地理位置22
• 2.2.2 地形地貌特征22-23
• 2.2.3 气候类型与特征23
• 2.2.4 水文特征23
• 2.2.5 土壤类型与质地23
• 2.2.6 植被分布23-24
• 2.3 研究方法24-28
• 2.3.1 样品采集24-25
• 2.3.2 样品测定方法25-26
• 2.3.3 土壤碳氮储量的计算方法26-27
• 2.3.4 技术路线27-28
• 3 结果与分析28-50
• 3.1 黄河三角洲表层土壤年代分区28-32
• 3.2 黄河三角洲土壤有机碳的分布特征32-36
• 3.2.1 黄河三角洲土壤有机碳统计特征分析32-33
• 3.2.2 形成时期对有机碳的单因素方差分析（ANOVA）33
• 3.2.3 黄河三角洲不同形成时期不同土层深度土壤有机碳含量比较33-35
• 3.2.4 黄河三角洲土壤有机碳垂直分布特征分析35-36
• 3.3 黄河三角洲土壤无机碳的分布特征36-40
• 3.3.1 黄河三角洲土壤无机碳的统计特征分析36-37
• 3.3.2 形成时期对无机碳的单因素方差分析（ANOVA）37-38
• 3.3.3 黄河三角洲不同形成时期不同土层深度土壤无机碳含量比较38-39
• 3.3.4 黄河三角洲土壤无机碳垂直分布特征分析39-40
• 3.4 黄河三角洲土壤全氮的分布特征40-45
• 3.4.1 黄河三角洲土壤全氮统计特征分析40-41
• 3.4.2 形成时期对全氮的单因素方差分析（ANOVA）41-42
• 3.4.3 黄河三角洲不同形成时期不同土层深度土壤全氮含量比较42-43
• 3.4.4 黄河三角洲土壤全氮垂直分布特征分析43-45
• 3.5 黄河三角洲土壤有机碳、无机碳和全氮、pH的相关性45-46
• 3.6 黄河三角洲土壤碳、氮储量46-50
• 3.6.1 黄河三角洲有机碳储量的估算46-47
• 3.6.2 黄河三角洲无机碳储量的估算47-48
• 3.6.3 黄河三角洲全氮储量的估算48-50
• 4 讨论50-55
• 4.1 黄河三角洲表层土壤年代分区50
• 4.2 黄河三角洲土壤有机碳的分布特征50-52
• 4.3 黄河三角洲土壤无机碳的分布特征52-53
• 4.4 黄河三角洲土壤全氮的分布特征53
• 4.5 黄河三角洲土壤有机碳、无机碳和全氮、pH的相关性53-54
• 4.6 黄河三角洲土壤碳、氮储量54-55
• 5 结论55-56
• 参考文献56-61
• 致谢61-62
• 攻读学位期间发表论文情况62

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