森林和农田土壤有机碳不同组分分解及Q10对升温响应的比较研究

发布时间：2018-04-17 05:01

  本文选题：气候变暖 + 有机碳分解　； 参考：《山西农业大学》2015年硕士论文

【摘要】：土壤碳库含量是大气碳库的2-3倍,研究有机碳不同组分对温度的敏感性对深入剖析土壤有机碳库在全球变暖下的分解动态及采取相应的应对措施有积极意义。本实验跨越我国南北的亚热带(江西)、中温带(山西)、寒温带(黑龙江)的典型森林土壤和相邻地带的典型农田土壤进行同步对比研究,比较不同温度带及不同有机碳本底值(森林与农田)的土壤在20℃、27℃两个温度梯度恒温培养下的土壤有机碳不同组分分解的动态变化,根据实验数据综合分析了有机碳不同组分(总有机碳,易氧化有机碳,慢性有机碳,惰性有机碳)含量和分解速率随培养时间的动态变化以及其Q10-q的差异,以进一步探讨土壤固碳机制和有机碳不同组分对温度变化的响应,为全球气候变化的响应提供科学依据。主要获得以下研究结论：(1)总有机碳含量的初始值表现为：黑森(88.7 g/kg)黑农(58.1 g/kg)江森(42.0g/kg)山森(32.5 g/1kg)山农(23.5 g/kg)江农(15.9g/kg)。同一气候区不同组分有机碳含量森林土均大于农田土,地处同一温度带的森林土和农田土其土壤有机碳含量相差最大的是亚热带地区。亚热带的森林土表现出特殊性,可能与植被树种为阔叶林有关。(2)有机碳不同组分占总有机碳的比例表现为：惰性有机碳比例(48%-54%)慢性有机碳比例(24%-31%)易氧化有机碳比例(19%-28%)。森林土的易氧化有机碳比例要高于农田的,而慢性有机碳和惰性有机碳的比例森林土和农田土差别不大。(3)有机碳不同组分分解速率表现为：无论是总的有机碳,还是有机碳中的不同组分,都表现为：20℃下的分解速率27℃下的分解速率,暖温带森林土、暖温带农田土和亚热带农田土在两个温度下290天内易氧化有机碳均被完全分解,但是27℃下易氧化有机碳被完全分解的时间提前,而寒温带森林土、寒温带农田土和亚热带农田土在27℃下290天内易氧化有机碳分解量比20℃下分别高约7%,18%和17%。27℃下290天内6个供试土样(黑森,黑农,山森,山农,江森,江农)慢性有机碳分解量比20℃下分别高2.9%,4.2%,5.6%,5%,0.7%和2.4%。而惰性有机碳分解量比20℃下分别高0.2%,2.2%,3.3%,1.1%,2.2%,1.3%。总有机碳的分解速率要明显高于其他组分的分解速率。不同的有机碳组分都在前一个月之内的分解速率较快,中期变缓,后期在不同时间段达到稳定。(4)有机碳不同组分Q10-q值表现为：20℃下有机碳分解率与27℃下差距较大的是寒温带农田土和亚热带的森林土,表现为Q10-q值前后期差异较大,后期为前期的1.3倍左右。其余4种土壤初始1%和后来1%的有机碳分解时间的差距在1%-3%之间,Q10-q值差异不大,都在1左右。易氧化有机碳在整个培养期间未被完全分解的寒温带森林土、农田土以及亚热带森林土的前后Q10-q值差距大,前期在1.0-2.0范围内,后期在2.8-4.8范围内。易氧化有机碳含量不高的农田土,培养结束时已被完全分解,Q10-q前后差异不大。总体来讲,慢性有机碳Q10-q在前期和后期的差异不大,前后的比值在1.0左右(范围为0.95-1.30倍),但暖温带农田土和亚热带农田土的慢性有机碳Q10-q前后差异略高,分别为1.6和2.1,这可能与农田土壤慢性有机碳年龄比较老,稳定性接近于缺少新鲜有机碳输入的农田惰性有机碳,周转时间较长所致。6个供试土壤惰性碳的Q10-q值在分解前期和后期的比值均在1左右,差异不大。惰性碳含量较低的暖温带山西农田土Q10-q值前期和后期均在2左右,这仍然可能是由于该农田土壤的惰性碳具有更长的周转时间而较为稳定的缘故。
[Abstract]:Soil carbon content is 2 - 3 times of the atmospheric carbon pool , and the dynamic changes of the organic carbon content and the decomposition rate of the organic carbon in the soil at 20 鈩，

本文编号：1762155