中国三种侵蚀土壤沉降管和超声分散分级方法的对比研究

发布时间：2020-08-05 21:46

【摘要】：土壤侵蚀会导致侵蚀泥沙及其携带的营养物质如碳和氮在景观中重新分布,这一过程对元素生物地球化学循环及其全球气候变化具有潜在影响。侵蚀过程中,土壤是以团聚体而非颗粒的形式从侵蚀区迁移到沉积区、直至进入水体。了解侵蚀土壤沉降粒级分布特征是研究侵蚀条件下元素生物地球化学循环的基础。但至今,不同分级方法对侵蚀土壤粒级分布特征的影响报道较少。本研究选择中国三个典型侵蚀地区的土壤(包括黑龙江的黑土,陕西的黄土和江西的红壤),采用沉降管法和超声分散和湿筛,将土壤分成六个粒级:500,250-500,125-250,63-125,32-63和32μm。并测定了不同粒级颗粒中有机碳(SOC)和全氮(TN)含量。研究结果表明,两种分级方法对土壤粒度分布、SOC和TN含量具有显著影响。对于超声分散方法,32μm是主要的土壤粒级,其比例在黑土中超过70%,在黄土中超过60%,在红壤中占48%。在沉降管法中,黑土,黄土和红壤大于63μm的粒级为主体土壤粒级,该部分比超声分散法下相应粒级分别高4.77,4.15,2.65倍;在沉降管方法下,黑土,黄土和红壤中小于63μm(粘粒+粉粒)粒级,比超声分散法得到的相应粒级低了4.72,4.16和6.69倍。对于63μm粒级,沉降管方法下,黑土,黄土和红壤中该粒级分别占据SOC总量分布的82%,85%和78%;而分散方法下则为17%,19%和44%。对于63μm的粒级,沉降管方法下,黑土,黄土和红壤该粒级分别占据SOC总量分布的19%,25%和13%,而分散方法下却增加到82%,80%和64%。对于土壤TN的总量分布,沉降管法得到的63μm粒级占据总量的82.04%,83.54%和86.25%;然而该粒级在超声分散法下只占据总量的18%,14%和8%。对于63μm粒级的TN的总量分布情况,沉降管法得到的该粒级占总量的9.18%,16.46%和13.75%,而对于分散方法,它分别为82%,86%和92%。原状土及各粒级碳氮比(C:N):黑土黄土红壤。在黄土和红壤中,分散土壤中的各粒级颗粒的C:N都显著高于沉降管法下相应粒级的C:N,但是在黑土中仅小于32μm的粒级为分散法显著高于沉降管法。黄土中,250-500μm粒级碳氮比最高;红壤中,500μm和32μm粒级C:N最高,其它粒级差异不显著。我们的研究表明,沉降管法得到的土壤粒级分布比超声分散土壤(土壤质地)更准确地预测土壤及SOC和TN的重新分布。
【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】：2019
【分类号】：S157.1

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