塔里木盆地北缘绿洲不同土地利用方式下有机碳组分及其矿化特征

发布时间：2020-08-31 11:54

　　土壤有机碳是陆地生态系统最大的碳库,对地球碳循环起到重要作用,而不同土地利用方式下土壤有机碳含量及矿化存在一定差异,对其进行深入研究有助于进一步了解有机碳循环机制。本文以塔里木盆地北缘绿洲为靶区,选取盐碱地、荒草地、天然林、人工林、沙地、果园、10a棉田、30a棉田土壤为研究对象,测定不同土地利用方式下微生物量碳、可溶性有机碳、易氧化有机碳及土壤理化因子,通过室内恒温培养和不同外援添加方法对不同土地利用类型有机碳开展矿化实验。结合RDA分析有机碳含量及其与环境因子的相关性,解析有机碳分布规律。主要得出以下结论:1.土壤有机碳、微生物量碳均在天然林表现出最高值,分别在沙地和盐碱地中最低;可溶性有机碳在人工林中最高,易氧化有机碳在30a棉田含量最高,沙地含量最低,证明了长期受人类干扰的棉田土壤有机碳较于未被干扰的沙地更加活跃,这对土地的开发利用提供了思路。2.冗余分析结果表明,土壤有机碳、微生物量碳和易氧化有机碳与电导率、土壤氮、pH呈正相关关系;可溶性有机碳与含水量、容重呈正相关关系。环境因子对各碳组分含量的重要性排序为:土壤容重含水量电导率土壤氮pH值,即容重和含水量为影响干旱区有机碳组分的主要因子。3.不同外援添加对各土地利用类型土壤有机碳矿化产生正向或负向激发效应,且矿化速率均随时间减缓。尿素添加在盐碱地、天然林、人工林、果园、10a棉田为正向激发效应,且在盐碱地和天然林中累积矿化量最高;在荒草地、沙地、30a棉田为负向激发效应。羊粪添加在盐碱地、荒草地、天然林、沙地、人工林、10a棉田、30a棉田均为正向激发,在果园中为负向激发。秸秆添加在8种土地利用方式下均表现为正向激发效应,且在荒草地、沙地、人工林、果园、30a棉田中的矿化累积量最高,即在这5种土地利用方式中,秸秆的添加可对土壤微生物活性有较好的促进作用。4.8种土地利用方式中,在培养的前20 d的矿化速率均降低较快,培养30 d时出现升高,而在其后矿化速率均有所减缓。研究区土壤贫瘠,主要受土壤含水量和容重限制,不同有机碳组分含量偏低。而不同外源添加可改变土壤微生物呼吸速率,从而调节土壤对CO_2的释放,影响土壤质量,因此可为当地的土地合理开发利用提供参考。
【学位单位】：新疆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S153.6
【部分图文】：

有机碳,组分,比例

图 3-1 不同土地利用方式各有机碳组分占总有机碳比例Fig. 3-1 Distribution of Organic Carbon Components ratio Soil Organic Carbon inLand Use types

有机碳,土层,组分,土壤有机碳

18图 3-2 不同土层各有机碳组分占总有机碳比例Fig. 3-2 Ratio of Components to Soil Organic Carbon in Different soil laye3.4 讨论地下植物根系在这些过程中产生的代谢产物与土壤进行交互作用，物的分解，都是土壤有机碳的主要来源或可对土壤有机碳进行补充[104

二维图,有机碳,环境因子,组分

分特征-土壤环境因子关系累计解释量 94.1 97.6 99.6 10 1.000 4-1 为不同有机碳组分与土壤环境因子的冗余分析二维图。其中，空不同土壤有机碳组分，实心箭头代表不同的土壤理化因子，箭头的长有机碳组分分布特征的解释量，箭头越长说明解释量越大，箭头越短；箭头之间的夹角表示相关性的大小，夹角越小说明相关性越大，夹相关性越小，其中，如果夹角在 0~90o，说明其相关性为正相关性，180o，说明为负相关。如图所示，本研究中土壤有机碳、土壤微生物氧化碳与 pH 值、TN、EC 夹角均小于 90o，说明其为正相关关系，与的夹角介于 90o~180o之间，因而为负相关关系；DOC 与 BD 夹角介于说明为正相关关系，与其他土壤理化因子夹角介于 90~180o之间，说关系。

【参考文献】