黄土丘陵区退耕植被土壤C、N、P化学计量学特征与土壤有机碳库及组分的响应机制

发布时间：2024-11-02 22:43

　　大规模植被恢复不仅是防止水土流失、恢复退化土壤生态系统的主要措施,也是引起土壤固碳潜力变化的重要因素。本研究在退耕还林工程背景下,通过整合分析(Synthesis)的方法,从大尺度分析退耕还林草工程实施之后不同气候区域土壤固碳量和固碳速率的差异,以及土壤C:N,C:P和N:P化学计量学比值分布差异和变化率。且以陕北黄土丘陵区典型退耕还林地为研究对象,通过野外试验与室内分析的方法相结合,从区域尺度分析不同恢复植被类型土壤碳组分和土壤C:N:P生态化学计量特征及其演变规律,揭示植被恢复后土壤碳库与其土壤碳氮磷的交互作用和制约关系;阐明土壤碳氮磷生态化学计量特征与土壤碳组分的响应关系;并以区域尺度土壤固碳响应机理诠释大尺度土壤固碳效益为基础,深入探讨植被恢复后土壤碳氮磷互作效应及其对土壤固碳的响应机制。取得以下主要结论:(1)大规模退耕植被恢复后土壤固碳量和固碳速率明显增加,且退耕植被恢复年限和植被恢复类型成为主要影响因素。退耕还林草工程实施后土壤固碳量增加了14.46 TG C/year(固碳速率为0.54 Mg C/ha/year),其中林地能够显著增加土壤固碳量。同时土壤固碳量和固碳速率...

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 引言
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 土壤碳，氮，磷含量和储量的影响特征
        1.2.2 土壤碳组分的影响特征
        1.2.3 土壤碳氮磷化学计量学特征影响特征
        1.2.4 土壤固碳机制的研究进展
    1.3 亟待解决的问题
第二章 研究内容与方法
    2.1 研究目的及意义
    2.2 研究内容
    2.3 材料与方法
        2.3.1 研究区概况及样地选择
        2.3.2 研究方法
        2.3.3 土壤样品采集
        2.3.4 土壤测定方法
    2.4 研究思路及技术路线
第三章 退耕还林(草)工程土壤固碳特征及影响因素
    3.1 前言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 数据的获取
        3.2.2 数据的计算
        3.2.3 数据分析
    3.3 结果分析
        3.3.1 退耕还林(草)工程土壤固碳速率
        3.3.2 土地利用方式对土壤碳储量的影响
        3.3.3 不同恢复阶段土壤碳储量影响因子比较分析
    3.4 讨论
    3.5 小结
第四章 退耕还林(草)工程土壤C, N, P化学计量学特征及影响因素
    4.1 前言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 数据的整理
        4.2.2 数据计算
        4.2.3 数据分析
    4.3 结果分析
        4.3.1 退耕还林草程土壤C:N, C:P, N:P化学计量学比值分布及变化速率
        4.3.2 土地利用方式对土壤C, N, P比值的影响
        4.3.3 不同恢复阶段土壤C, N, P比值的影响因子比较分析
    4.4 讨论
    4.5 小结
第五章 不同退耕植被及年限土壤C, N, P化学计量学差异特征
    5.1 前言
    5.2 材料与方法
        5.2.1 研究区概况
        5.2.2 试验设计
        5.2.3 土壤样品的获取
        5.2.4 碳，氮和磷测定
        5.2.5 碳，氮和磷储量及分配比例的计算
        5.2.6 数据分析
    5.3 结果分析
        5.3.1 不同退耕植被土壤C, N, P含量垂直分布特征
        5.3.2 不同退耕植被土壤C, N, P储量差异特征
        5.3.3 不同退耕植被土壤C, N, P化学计量学差异特征
        5.3.4 土壤C, N, P之间关系特征
    5.4 讨论
    5.5 小结
第六章 不同退耕植被及年限土壤碳组分差异特征
    6.1 前言
    6.2 材料与方法
        6.2.1 研究区概况
        6.2.2 试验设计
        6.2.3 土壤样品的获取
        6.2.4 土壤可溶性有机碳，活性有机碳，颗粒有机碳，轻组有机碳和微生物碳测定
        6.2.5 数据分析
    6.3 结果分析
        6.3.1 土壤可溶性有机碳影响特征
        6.3.2 土壤粒级颗粒碳影响特征
        6.3.3 土壤活性碳影响特征
        6.3.4 土壤轻组有机碳的影响特征
        6.3.5 土壤微生物碳影响特征
    6.4 讨论
    6.5 小结
第七章 退耕植被恢复中土壤C, N, P化学计量学特征与土壤碳组分的响应关系
    7.1 前言
    7.2 材料与方法
        7.2.1 研究区概况
        7.2.2 试验设计
        7.2.3 土壤样品的获取
        7.2.4 碳，氮和磷测定
        7.2.5 数据分析
    7.3 结果分析
        7.3.1 不同植被类型不同土层碳库指标之间的关系
        7.3.2 不同植被类型不同土层化学计量学特征对碳库的影响
        7.3.3 不同退耕植被类型与碳库对计量学特征的响应关系
    7.4 讨论
    7.5 小结
第八章 结论与展望
    8.1 主要结论
    8.2 研究展望
参考文献
附录
致谢
作者简介



本文编号：4010258