外源碳输入对武夷山不同海拔土壤有机碳组分和激发效应的影响

发布时间：2020-06-16 19:54

【摘要】：森林土壤有机碳是陆地生态系统中土壤碳库的主体,其微小变化都会引起大气二氧化碳浓度的改变。而外源碳是土壤有机碳的主要来源,因此在全球变暖背景下研究外源碳的输入对土壤有机碳的动态变化具有重要意义。本文以福建武夷山海拔梯度(1400 m、1000 m、600 m)作为研究平台,利用稳定同位素13C示踪技术研究不同质量外源碳(13C标记米槠叶、13C标记杉木叶)输入对武夷山不同海拔土壤有机碳的影响,并量化外源碳在土壤有机碳不同组分中的去向以及激发效应,主要研究结果如下:(1)三个海拔0-10 cm土层轻组有机碳中来源于外源碳(米槠叶和杉木叶)的含量为0.13-0.17 g·kg-1,重组有机碳中来源于外源碳的含量为0.20-3.14 g·kg-1。所有海拔外源碳分解后都主要进入重组有机碳中,这与重组有机质质量所占比例大及微生物的固定作用有关。总有机碳中外源碳的含量大小在海拔间表现为:1400 m1000 m600 m。其中:0-5 cm土层轻组和重组有机碳中外源碳的含量均显著大于5-10 cm土层。三个海拔0-5 cm和5-10 cm两个土层轻组有机碳中来源于米槠叶的碳含量和杉木叶的碳含量二者间均无显著差异,而重组有机碳中来源于米槠叶的碳含量均大于杉木叶,这主要是外源碳的质量和微生物基质利用效率的不同所引起的。同时,0-5 cm和5-10 cm土层轻组有机碳中来自外源碳(米槠叶和杉木叶)的含量都随着海拔下降无显著变化,重组有机碳中来自外源碳(米槠叶和杉木叶)的含量一般随着海拔的下降而降低,说明不同海拔外源碳分解及其去向受温度、水分及土壤微生物总量的影响。(2)三个海拔添加米槠叶和杉木叶处理的土壤有机碳累积矿化量均高于对照处理,表明外源碳的添加会提高土壤有机碳矿化速率。三个处理土壤有机碳累积矿化量均表现为海拔1000 m最大,海拔1400 m最小。这主要是土壤底物的数量和质量、微生物碳利用效率、土壤理化性质、温度等的差异所导致的。(3)在海拔1400 m来源于杉木叶所产生的C02-C累积量极显著高于米槠叶,而在1000 m和600 m海拔则表现为来源于米槠叶的累积矿化量显著高于杉木叶。三个海拔来源于米槠叶和杉木叶的累积矿化量随海拔变化并无明显趋势。表明不同海拔凋落物分解速率不仅与凋落物质量、温度水分有关,也受到微生物的影响。(4)在不同海拔加入外源碳后均产生正激发效应,说明新鲜有机碳的输入为微生物活动提供了能量加速了原有有机碳的分解。同一海拔,1400 m和600 m海拔添加米槠叶后土壤产生的激发效应显著高于同海拔添加杉木叶处理,而1000 m海拔则相反。同一处理,添加米槠叶和添加杉木叶产生的激发效应大小均为海拔600 m最大,但随海拔变化并无明显趋势,表明激发效应的大小不仅与添加的外源碳质量、土壤本身的有机碳含量密切相关,可能还受到环境和微生物等因素的影响。
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S153.6
【图文】：

图２－１研宄区的地理位置逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｌｏｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ａｒｅａ逡逑２０１６年１１月在三个海拔分别设置５个２０邋ｉｎ邋ｘ邋２０邋ｍ的标准样地。在每个样逡逑方内用内径为２邋ｃｍ的土钻“Ｓ”型随机、多点取表层０－５邋ｃｍ和５－１０邋ｃｍ邋土样并分逡逑别混合，每个海拔５个重复，共３０个土样。随后迅速将土壤样品用冰袋保存，逡逑

图３－１表层土壤（０－５邋ｃｍ）轻组有机碳中外源碳的含量逡逑３－１邋Ｌｉｇｈｔ邋ｆｒａｃｔｉｏｎ邋ｏｒｇａｎｉｃ邋ｃａｒｂｏｎ邋ｄｅｒｉｖｅｄ邋ｆｒｏｍ邋ｆｒｅｓｈ邋ｃａｒｂｏｎ邋ｃｏｎｔｅｎｔｓ邋ｉｎ邋ｔ同大写字母表示同一海拔不同处理间差异显著ＤｉｔＹｅｒｅｎｔ邋ｃａｐｉｔａｌ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｓ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ邋ａｔｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ａｌｔｉｔｕｄｅ；不同小写字母表示同一处理不同海拔间差异显ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ邋ａｍｏｎｇ邋ａｌｔｉｔｕｄｅｓ邋ａｔ邋ｔｈｅ邋ｓａｍｅ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ａｔ邋０．０５邋ｌｅｂｅｌｏｗ．逡逑

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本文编号：2716501