黄土丘陵区水蚀对坡面土壤有机碳及土壤水热环境的影响

发布时间：2017-09-09 00:13

  本文关键词：黄土丘陵区水蚀对坡面土壤有机碳及土壤水热环境的影响

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【摘要】：水蚀是黄土高原地区土壤侵蚀的主要形式,是导致土壤碳流失及碳循环过程改变的重要诱因。明确侵蚀条件下坡面土壤环境及有机碳组分变化对理解陆地生态系统碳循环过程具有重要意义。本文以黄土丘陵区水蚀坡面为对象,通过对坡面不同侵蚀部位土壤进行采样测定,结合土壤水热环境要素原位动态监测,研究了不同有机碳水平侵蚀坡面土壤理化属性、土壤有机碳组分和土壤温湿度的分布特征,揭示了不同土壤有机碳水平下侵蚀与坡面土壤之间的“压力-响应”关系,为科学认识土壤侵蚀对区域陆地生态系统碳循环的影响机理以及区域土壤侵蚀环境效应评价提供依据。主要结论如下:1.侵蚀改变了坡面土壤有机碳与全氮的分布格局,各坡面0~20cm土层土壤有机碳与全氮含量表现为沉积区对照区侵蚀区的分布规律。侵蚀对坡面有机碳与全氮的再分布作用与坡面有机碳水平有密切关系,中等有机碳水平的坡面土壤有机碳与全氮的分布更易受侵蚀的影响。2.侵蚀坡面0~20cm土层土壤微生物量碳具有明显的空间分布特征。垂直方向上土壤微生物量碳含量表现出随着土层深度的加深而减少的变化规律;水平方向上,呈现沉积区对照区侵蚀区的分布特征。而土壤微生物量碳的这种空间分布还有与坡面有机碳水平有关,当有机碳水平较高或较低时,侵蚀坡面土壤微生物量碳空间变异较小;中等有机碳水平的侵蚀坡面土壤微生物量碳的空间分布差异较大,对侵蚀压力的响应更敏感。3.侵蚀坡面0~20cm土层土壤水稳定性团聚体的分布及其稳定性具有明显的差异。随有机碳水平的提高,坡面0.25mm土壤水稳定性团聚体的含量增加,且增加的主要是5mm团聚体的含量,同时团聚体的稳定性也随之增强。4.侵蚀坡面不同部位土壤水分特征存在显著差异,差异程度与坡面有机碳水平有关。坡面0~10cm土层土壤含水量表现为沉积区侵蚀区,中等有机碳水平下土壤水分差异最大,对侵蚀的响应最敏感。土壤含水量与土壤持水性随有机碳水平的提高而增强。5.侵蚀坡面0~10cm土层不同部位土壤热量特征存在显著差异,侵蚀区土壤温度高于沉积区。土壤热容量随有机碳水平的提高而增大。降雨使坡面土壤温度降低,降低值随着有机碳水平的增加有逐渐变小的趋势,雨过天晴后坡面土壤温度回升1℃所需要的时间随着有机碳水平升高而增长。
【关键词】：土壤侵蚀 土壤有机碳 土壤微生物量碳 土壤团聚体 土壤温湿度
【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】：2016
【分类号】：S157
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 文献综述11-18
• 1.1 引言11-12
• 1.2 土壤侵蚀研究概况12
• 1.3 土壤水力侵蚀过程12-13
• 1.4 水蚀对土壤性质的影响13-16
• 1.4.1 水蚀对土壤化学性质的影响13-14
• 1.4.2 水蚀对土壤物理性质的影响14-15
• 1.4.3 水蚀对土壤生物性质的影响15-16
• 1.5 水力侵蚀对土壤水热环境的影响16
• 1.6 土壤有机碳分组16-18
• 1.6.1 密度分组16-17
• 1.6.2 大小分组17
• 1.6.3 微团聚体分离与密度分组（密度法与大小法的结合）17-18
• 第二章 研究内容与研究方法18-23
• 2.1 研究目标与内容18
• 2.1.1 研究目标18
• 2.1.2 研究内容18
• 2.2 技术路线18-19
• 2.3 材料与方法19-23
• 2.3.1 研究区概况19
• 2.3.2 样地设置19-20
• 2.3.3 样品的采集与测定20-22
• 2.3.4 数据处理22-23
• 第三章 侵蚀坡面土壤有机碳与全氮的分布特征23-27
• 3.1 侵蚀坡面土壤有机碳的分布23-24
• 3.2 侵蚀坡面土壤全氮的分布24-25
• 3.3 讨论25-26
• 3.4 小结26-27
• 第四章 侵蚀坡面土壤微生物量碳的分布特征27-36
• 4.1 不同有机碳水平下坡面土壤微生物量碳的分布27-29
• 4.2 坡面不同部位土壤微生物量碳的分布29-30
• 4.3 侵蚀坡面土壤微生物量碳空间分布的影响因素30-31
• 4.4 讨论31-34
• 4.5 小结34-36
• 第五章 侵蚀坡面土壤团聚体的分布与稳定性36-42
• 5.1 不同有机碳水平侵蚀坡面土壤水稳性团聚体的分布与稳定性37
• 5.2 坡面不同部位土壤水稳性团聚体的分布与稳定性37-38
• 5.3 影响坡面土壤水稳性团聚体分布及其稳定性的因素38-39
• 5.4 讨论39-41
• 5.5 小结41-42
• 第六章 侵蚀坡面土壤温湿度的变化特征42-51
• 6.1 不同有机碳水平侵蚀坡面土壤温湿度特征42-45
• 6.1.1 降雨前后侵蚀坡面土壤含水量的变化特征42-43
• 6.1.2 坡面土壤含水量年内动态特征43-44
• 6.1.3 降雨前后侵蚀坡面土壤温度的变化特征44-45
• 6.1.4 侵蚀坡面土壤温度年内动态特征45
• 6.2 坡面不同侵蚀部位土壤的温湿度特征45-47
• 6.3 影响土壤温湿度特征的因素47-48
• 6.4 讨论48-50
• 6.5 小结50-51
• 第七章 结论与展望51-53
• 7.1 主要结论51
• 7.2 展望51-53
• 参考文献53-63
• 致谢63-64
• 作者简介64

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本文编号：817150