模拟火烧和增温对羊草草地土壤性质和温室气体通量的影响
发布时间：2021-03-02 18:20
火烧干扰和气候变暖对草地生态系统中土壤—植物—大气碳氮循环具有重要影响,目前这两种人为干扰对草地系统中土壤—植物—温室气体之间的碳氮过程的整体研究较少。本研究在模拟火烧和气候变暖情景下（小型增温T1和大型增温T2）分析羊草草地的土壤性质、羊草地下和地上生物量及温室气体CO2、CH4和N2O通量的变化特征,明确CO2、CH4和N2O气体通量与土壤指标和羊草生物量之间存在的关系,为正确经营管理草原草地提供科学依据。结果表明:1. 火烧干扰改变了羊草草地中表层土壤理化性质,导致土壤温度、p H值和速效氮的含量上升;降低了土壤含水量、有机碳、速效钾、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷含量;但对土壤全钾、全磷和速效磷含量的影响不显著。2. 火烧干扰导致CO2和CH4排放通量显著增加,但在烧后的第65天CO2排放通量恢复到烧前的水平,烧后第50天CH4排放通量恢复到烧前的水平;火烧...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验样地中月均气温和降雨量Fig.2-1Averagemonthlytemperatureandrainfallinthetestplot
3.1 火烧干扰对土壤性质的影响3.1.1 火烧干扰对土壤 pH 值的影响土壤 pH 值代表的是土壤环境中的酸碱情况。本研究发现：火干扰能够增加表层土壤 pH 值，但对照（CK）和火烧样地（F）之间并没有显著差异（p>0.05）。从图3-1 得出随着火烧后天数的递增，火烧样地的 pH 值略高于空白对照，火烧后第 1 天，土壤 pH 值变化最为剧烈，相对未火烧样地，火烧提高了土壤 pH 值 0.14 个单位，到烧后第 3 天，差距减小到 0.1 个单位，火烧后第 7 天，相差 0.03 个单位，差距很小。相对于 CK，烧后 30 天和 90 天均相差 0.01 个单位，表明在火烧后第 7 天土壤 pH 值基本恢复到火烧前的状态。
西北农林科技大学硕士学位论文16图3-2火烧对土壤有机碳的影响Fig.3-2Effectoffireonsoilorganiccarbon注：不同大写字母表示对照和火烧之间的显著差异性(p<0.05)，不同小写字母表示同一处理不同采样时间的显著差异性（p<0.05），下同。3.1.3火烧干扰对土壤氮含量的影响土壤氮含量的变化是草地土壤退化的风向标。火烧样地和对照样地0—20cm表层土壤速效氮含量仅在火烧后1天和3天达到显著性差异，在火烧后第7天已恢复到火烧前的水平。相比于CK，火烧处理能够增加表层土壤速效氮的含量，火烧样地中在烧后第1天和第3天显著降低速效氮含量27.70%和16.25%，但到烧后第7天速态氮含量相比于CK样地的仅降低了2.8%，随着火烧后天数的递增，空白对照样地和经火烧处理的样地中速效氮含量的差异很小，表明火干扰对土壤速效氮含量的影响时间极短。由图3-3可见，火烧样地和对照样地中土壤全氮没有显著性差异（p>0.05），但在火烧后的第30天出现显著性差异，相比于空白对照样地，火烧后第30天的土壤全氮含量显著减少了13.52%。在火烧后的其他时间内，火干扰只是降低了土壤全氮的含量，但减少量并没有达到显著性差异，说明火干扰对土壤全氮含量的影响较校
【参考文献】：
期刊论文
[1]放牧和模拟增温对藏北高寒草地植物群落特征及生产力的影响[J]. 吴红宝,高清竹,干珠扎布,李钰,闫玉龙,胡国铮,王学霞,严俊,何世丞. 植物生态学报. 2019(10)
[2]不同火干扰强度对枫香次生林土壤理化性质的影响[J]. 刘发林,陈小伟,曾素平. 水土保持学报. 2019(05)
[3]林火对大兴安岭森林土壤微生物的影响[J]. 张亨宇,沈建辛,张洪波,孔健健,项兴佳. 东北林业大学学报. 2019(07)
[4]短花针茅荒漠草原土壤呼吸对长期增温和氮素添加的响应[J]. 康静,任海燕,王悦骅,韩梦琪,靳宇曦,闫宝龙,韩国栋. 干旱区资源与环境. 2019(05)
[5]林火对北京平谷区油松林土壤化学性质的影响[J]. 刘冠宏,李炳怡,宫大鹏,李伟克,刘晓东. 北京林业大学学报. 2019(02)
[6]大兴安岭重度火烧迹地天然次生林土壤温室气体通量及其影响因子[J]. 梁东哲,赵雨森,辛颖. 应用生态学报. 2019(03)
[7]短期增温与施氮对青藏高原高寒沼泽草甸生态系统CO2排放的影响[J]. 白炜,奚晶阳,王根绪. 生态学杂志. 2019(04)
[8]短期增温对亚高山草甸土壤养分和脲酶的影响[J]. 欧阳青,任健,尹俊,李永进,袁福锦. 草业科学. 2018(12)
[9]火干扰对寒温带落叶松—泥炭藓沼泽生长季CO2排放的影响[J]. 崔福星,朱道光,杨立宾,柴春荣. 黑龙江科学. 2018(22)
[10]川西北高寒草甸土壤养分和微生物群落功能多样性对模拟增温的响应[J]. 杨有芳,字洪标,罗雪萍,阿的鲁骥,代迪,王长庭. 西南民族大学学报(自然科学版). 2018(05)
博士论文
[1]松嫩草原凋落物分解和土壤生物活性对增温和氮沉降的响应[D]. 宫诗玮.东北师范大学 2015
[2]模拟增温和氮沉降对松嫩草原土壤养分状况的影响[D]. 张南翼.东北师范大学 2013
[3]控制性增温和施氮对荒漠草原植物群落和土壤的影响[D]. 珊丹.内蒙古农业大学 2008
[4]增温对川西亚高山针叶林不同光环境下几种幼苗生长的影响[D]. 尹华军.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]模拟增温和氮素添加对荒漠草原生态系统气体交换的影响[D]. 陈志芳.内蒙古农业大学 2012
[2]火干扰对兴安落叶松林土壤有机碳储量及空间分布格局的影响[D]. 张懿晗.东北林业大学 2011
[3]中国草地功能价值核算体系及其退化损耗评价研究[D]. 尹剑慧.北京林业大学 2009
[4]大兴安岭火烧迹地森林自然恢复过程的研究[D]. 赵俊.东北林业大学 2009
本文编号：3059721
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验样地中月均气温和降雨量Fig.2-1Averagemonthlytemperatureandrainfallinthetestplot
3.1 火烧干扰对土壤性质的影响3.1.1 火烧干扰对土壤 pH 值的影响土壤 pH 值代表的是土壤环境中的酸碱情况。本研究发现：火干扰能够增加表层土壤 pH 值，但对照（CK）和火烧样地（F）之间并没有显著差异（p>0.05）。从图3-1 得出随着火烧后天数的递增，火烧样地的 pH 值略高于空白对照，火烧后第 1 天，土壤 pH 值变化最为剧烈，相对未火烧样地，火烧提高了土壤 pH 值 0.14 个单位，到烧后第 3 天，差距减小到 0.1 个单位，火烧后第 7 天，相差 0.03 个单位，差距很小。相对于 CK，烧后 30 天和 90 天均相差 0.01 个单位，表明在火烧后第 7 天土壤 pH 值基本恢复到火烧前的状态。
西北农林科技大学硕士学位论文16图3-2火烧对土壤有机碳的影响Fig.3-2Effectoffireonsoilorganiccarbon注：不同大写字母表示对照和火烧之间的显著差异性(p<0.05)，不同小写字母表示同一处理不同采样时间的显著差异性（p<0.05），下同。3.1.3火烧干扰对土壤氮含量的影响土壤氮含量的变化是草地土壤退化的风向标。火烧样地和对照样地0—20cm表层土壤速效氮含量仅在火烧后1天和3天达到显著性差异，在火烧后第7天已恢复到火烧前的水平。相比于CK，火烧处理能够增加表层土壤速效氮的含量，火烧样地中在烧后第1天和第3天显著降低速效氮含量27.70%和16.25%，但到烧后第7天速态氮含量相比于CK样地的仅降低了2.8%，随着火烧后天数的递增，空白对照样地和经火烧处理的样地中速效氮含量的差异很小，表明火干扰对土壤速效氮含量的影响时间极短。由图3-3可见，火烧样地和对照样地中土壤全氮没有显著性差异（p>0.05），但在火烧后的第30天出现显著性差异，相比于空白对照样地，火烧后第30天的土壤全氮含量显著减少了13.52%。在火烧后的其他时间内，火干扰只是降低了土壤全氮的含量，但减少量并没有达到显著性差异，说明火干扰对土壤全氮含量的影响较校
【参考文献】：
期刊论文
[1]放牧和模拟增温对藏北高寒草地植物群落特征及生产力的影响[J]. 吴红宝,高清竹,干珠扎布,李钰,闫玉龙,胡国铮,王学霞,严俊,何世丞. 植物生态学报. 2019(10)
[2]不同火干扰强度对枫香次生林土壤理化性质的影响[J]. 刘发林,陈小伟,曾素平. 水土保持学报. 2019(05)
[3]林火对大兴安岭森林土壤微生物的影响[J]. 张亨宇,沈建辛,张洪波,孔健健,项兴佳. 东北林业大学学报. 2019(07)
[4]短花针茅荒漠草原土壤呼吸对长期增温和氮素添加的响应[J]. 康静,任海燕,王悦骅,韩梦琪,靳宇曦,闫宝龙,韩国栋. 干旱区资源与环境. 2019(05)
[5]林火对北京平谷区油松林土壤化学性质的影响[J]. 刘冠宏,李炳怡,宫大鹏,李伟克,刘晓东. 北京林业大学学报. 2019(02)
[6]大兴安岭重度火烧迹地天然次生林土壤温室气体通量及其影响因子[J]. 梁东哲,赵雨森,辛颖. 应用生态学报. 2019(03)
[7]短期增温与施氮对青藏高原高寒沼泽草甸生态系统CO2排放的影响[J]. 白炜,奚晶阳,王根绪. 生态学杂志. 2019(04)
[8]短期增温对亚高山草甸土壤养分和脲酶的影响[J]. 欧阳青,任健,尹俊,李永进,袁福锦. 草业科学. 2018(12)
[9]火干扰对寒温带落叶松—泥炭藓沼泽生长季CO2排放的影响[J]. 崔福星,朱道光,杨立宾,柴春荣. 黑龙江科学. 2018(22)
[10]川西北高寒草甸土壤养分和微生物群落功能多样性对模拟增温的响应[J]. 杨有芳,字洪标,罗雪萍,阿的鲁骥,代迪,王长庭. 西南民族大学学报(自然科学版). 2018(05)
博士论文
[1]松嫩草原凋落物分解和土壤生物活性对增温和氮沉降的响应[D]. 宫诗玮.东北师范大学 2015
[2]模拟增温和氮沉降对松嫩草原土壤养分状况的影响[D]. 张南翼.东北师范大学 2013
[3]控制性增温和施氮对荒漠草原植物群落和土壤的影响[D]. 珊丹.内蒙古农业大学 2008
[4]增温对川西亚高山针叶林不同光环境下几种幼苗生长的影响[D]. 尹华军.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
硕士论文
[1]模拟增温和氮素添加对荒漠草原生态系统气体交换的影响[D]. 陈志芳.内蒙古农业大学 2012
[2]火干扰对兴安落叶松林土壤有机碳储量及空间分布格局的影响[D]. 张懿晗.东北林业大学 2011
[3]中国草地功能价值核算体系及其退化损耗评价研究[D]. 尹剑慧.北京林业大学 2009
[4]大兴安岭火烧迹地森林自然恢复过程的研究[D]. 赵俊.东北林业大学 2009
本文编号：3059721
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