黄土丘陵区梯田土壤有机碳含量和形态分布特征

发布时间：2018-03-17 14:27

本文选题：黄土高原　切入点：梯田　出处：《西北农林科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：为了探讨黄土丘陵区小流域典型种植方式下梯田土壤有机碳的含量和形态分布及固存机制,本文选择甘肃庄浪堡子沟流域、陕西安塞县的方塌和马家沟流域典型梯田(玉米、小麦、土豆、大豆、苹果、蔬菜大棚等)的土壤为研究对象,测定了1米内5个(每20 cm)土层土壤有机碳的含量、0~40 cm内2个土层有机碳组分和团聚体中有机碳的分布,揭示种植类型对梯田土壤有机碳深层分布、储量、形态分布和固存的影响,为丰富土壤有机碳固存机理和土壤碳循环理论,建立科学有效的黄土区水土保持生态效应监测评价体系提供数据支撑和理论基础。主要结论如下:(1)0~100 cm土层中,土壤有机碳含量在庄浪为2.63~8.36 g·kg~(-1),安塞为1.31~5.98g·kg~(-1);庄浪的苹果、土豆和间作地显著高于玉米、小麦地(P0.05),梯田0~60 cm各土层平均有机碳含量整体上都高于坡耕地;安塞的玉米和间作显著高于撂荒地、苹果和土豆(P0.05)。土壤有机碳含量在0~100 cm土层表现出明显的层次性:0~40 cm明显下降,40~100 cm基本稳定。(2)梯田1 m土壤碳储量在堡子沟、马家沟和方塌流域分别为1.02×106 t、3.5×105t和1.53×105 t,不同种植类型梯田的碳储量分布与土壤有机碳含量的分布趋势相同且差异更为显著:在庄浪,仍然是苹果、间作地显著高于玉米、小麦,而安塞则是玉米、间作显著高于其他种植类型。整体上不同种植类型梯田在0~100 cm土层中的碳储量分配比例差异显著(P0.05),种植类型对0~100 cm土层有机碳分布稳定性有影响,近年来黄土高原重点发展的苹果园有利于梯田土壤有机碳的提高。研究区域的土壤有机碳含量与土壤含水量呈极显著和显著的正相关关系。(3)土壤团聚体组成(干筛)在庄浪以5 mm团聚体为主,在0~20 cm和20~40 cm土层分别占团聚体总量的35.11%和42.75%;安塞以0.25 mm团聚体为主,在0~20 cm和20~40 cm土层分别占团聚体总量的54.29%和47.54%。大团聚体贡献率在不同种植类型间差异显著(P0.05),种植果树(苹果)有利于提高大团聚体含量,提高团聚体稳定性,改善土壤质量。庄浪各粒级团聚体有机碳以0.5~0.25 mm和0.25 mm较高,团聚体有机碳含量随粒径减小而增加;安塞各粒级团聚体中有机碳的分布表现为0.5~1 mm和0.5~0.25 mm显著高于其它粒级(P0.05),呈现∧型分布。不同种植类型对土壤团聚体有机碳分配比例的影响差异主要出现在5 mm粒级以上的大团聚体内和0.25 mm粒级的微团聚体中,0.25~5 mm粒径团聚体比较稳定。(4)整体上三个流域梯田土壤的微生物生物量碳(MBC)含量都表现为土豆、撂荒地显著高于间作、玉米(P0.05),庄浪梯田的MBC含量都高于安塞梯田。庄浪梯田土壤溶解性有机碳(DOC)含量显著高于安塞梯田(P0.05),DOC在不同种植类型的分布特征与MBC不同,苹果和间作地DOC含量高于其他种植类型。各种植类型土壤MBC、DOC含量均随土层深度增加减小。(5)种植类型对土壤胡敏酸分布有影响:胡敏酸含量在庄浪的玉米地显著高于土豆地(P0.05);安塞马家沟流域的玉米地显著高于撂荒地、大豆、大棚(P0.05)。土层对胡敏酸分布的影响不明显。庄浪梯田土壤胡敏酸含量显著高于安塞(P0.05)。富里酸含量在玉米地显著高于其他种植类型(P0.05)。胡敏素碳占土壤总腐殖质碳的绝大部分(96%~98%)。
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【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】：2017
【分类号】：S153.6;S152

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