退耕还林（草）以来黄土高原地区土壤有机碳库的变化

发布时间：2020-10-17 01:04

　　 黄土高原位于我国干旱半干旱地区,20世纪80年代末,环境恶化和土壤侵蚀问题日益严重,对该区域可持续发展构成了巨大挑战。为此,我国政府于1999年启动了退耕还林(草)工程来对该区域进行造林与恢复植被。本文以退耕还林(草)为背景,研究黄土高原地区农田退耕为不同植被类型以后，土壤有机碳库以及固碳速率的变化。目前已有相关研究报道了黄土高原地区的固碳速率,但均忽1略了树种与植被类型的影响。研究这些问题能够为黄土高原制定合理的植被恢复计划与策略提供科学依据,并能够为世界其他地区规划类似项目提供参考。同时,理解土壤有机碳的改变机制有助于预测未来区域碳库的变化。本文以黄土高原为研究区域,利用meta分析法搜集了该区域实施退耕还林(草)工程以来,土壤有机碳变化的335个样本数据。通过逐步多元线性回归分析退耕年限植被类型、树种以及其他潜在变量对土壤有机碳密度的影响,重点关注不同植被类型及树种对固碳速率的影响。本文主要的研究内容及结论如下(1)利用逐步多元线性回归分析不同植被类型及树种的固碳速率,结果表明不同植被类型及树种的固碳差异较为显著。人工草地(41 g Cm-2 yr-1)的固碳速率最高,灌丛居中(25gCm-2yr-1),人工林地固碳量次之(19g Cm-2yr-1),天然草地最低(0.09g C m-2 yr-1);对人工林内不同树种分析表明,常绿针叶林(侧柏和油松)的固碳速率高于落叶阔叶树种(刺槐和果树）:对灌丛不同树种的分析没有发现树种对固碳速率的影响。(2)对土壤固碳量动态变化的潜在影响因素进行分析,结果表明土壤质地(粘粒和粉粒)以及初始土壤有机碳对固碳速率具有积极作用,但初始土壤有机碳的影响并不显著。同时对黄土高原地区土壤质地的空间分布格局进行研究,结果显示该区域的土壤粘粒和粉粒含量从东南向西北呈现出合理的梯度,反映了降水的梯度以及植被从森林到灌丛和草地再到沙漠的系统转移。(3)土壤有机碳现储量是原始有机碳的持续分解与新有机碳输入的集成,不同植被类型及树种的分解常数不同。分析土壤有机碳的分解常数与潜在变量的关系,结果表明随着气温和降水的增加,分解常数显示出较为微弱的增加趋势,且与土壤粘粒和粉粒、最初土壤有机碳呈负相关。此外,本文还研究了四种不同退耕植被(天然草地、人工草地、人工林地以及灌丛)的分解常数(k值),结果显示天然草地和人工草地远远大于人工林地和灌丛。
【学位单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S153.6
【部分图文】：

壤数据研究土壤有机碳库的变化。本文技术路线如图 1.1 所示。图1.1 退耕还林（草）土壤碳库变化研究技术路线1.3.2 论文结构安排论文共分为七章，具体安排如下：

南边到达秦岭一带，海拔大约在 800 米至 3000 米之间。黄土高原地理位置以及平均降雨量如图 2.1 所示。图2.1 研究区地理位置及降水分布黄土高原地区有着较为丰富的自然资源与矿产资源，矿产种类大约有 77 种，其中储量较为丰富的是煤炭资源，且品种齐全。但近年来人类不合理的活动导致生态环境较

（天然草地、人工草地、灌木、人工林地、果园）、退耕年限、土层厚度、土壤容重和土壤有机碳储量。从搜索结果能够得出，2010 年该地区土壤有机碳的文献最多，文献搜索结果如图2.2 所示。图2.2 黄土高原地区相关研究文献数量年际变化筛选的文献必须满足以下要求：第一，利用成对样地或是时间序列样地的方法，研究了黄土高原地区植被恢复后土壤有机碳储量的变化；第二，生态恢复前最初的土地利用类型为农田或者弃耕地（经过验证弃耕地作为对照与农田作为对照研究 SOC 的变化是一致的）；第三，报道退耕年限或者林龄；第四，报道最初土地利用类型的土壤有机碳密度（SOCD0）以及土地利用变化后土壤有机碳密度（SOCDt）。通过对搜集到的文献进行评价与筛选，一共挑选了 63 篇文献，即 63 个样点（详见附件一）。样点分布如图 2.3 所示。图 2.3 黄土高原地区研究样点分布
【参考文献】

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本文编号：2844042