荒漠草原沙漠化对土壤无机碳和有机碳的影响

发布时间：2021-10-23 23:37

　　以空间代替时间的方法,通过对宁夏荒漠草原不同沙漠化阶段土壤有机碳（SOC）和无机碳（SIC）的研究,探讨荒漠草原沙漠化对土壤SIC、SOC及不同粒径组分土壤SIC、SOC分布特征的影响。结果表明:（1）随着荒漠草原沙漠化程度的加剧,0—10cm土层各粒径组分土壤SIC和SOC含量呈下降趋势。半固定沙地和流动沙地各粒径组分土壤SIC含量均表现为黏粉粒无机碳（CSIC）>细砂粒无机碳（FIC）>粗砂粒无机碳（CIC）,而SOC含量均表现为细砂粒有机碳（FOC）>粗砂粒有机碳（COC）>黏粉粒有机碳（CSOC）。（2）随着荒漠草原沙漠化程度的加剧,0—30cm土层土壤无机碳（SICD）、土壤有机碳（SOCD）和土壤总碳（STCD）密度均表现为荒漠草原>固定沙地>半固定沙地>流动沙地。固定沙地、半固定沙地和流动沙地土壤SOCD、SICD分别比荒漠草原降低了18.5%,57.7%,60.5%和6.7%,35.9%,47.0%。（3）0—10cm土层各粒径组分土壤SOC和SIC含量、全土SOC含量与0—30cm土层SOC和SIC均呈显著正相关关系,其中土壤... 

【文章来源】：水土保持学报. 2019,33(01)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

图１沙漠化对荒漠草原不同粒径组分ＳＯＣ含量的影响荒漠草原沙漠化对各粒径组分ＳＩＣ含量影响显注：不同小字母表示不同沙漠化阶段在０．０５水平差异性

图３荒漠草原０－３０ｃｍ土层ＳＯＣ和ＳＩＣ之间的关系注：ｘ１为土壤粗砂粒无机碳（ｇ／ｋｇ）；ｘ２为土壤细砂粒无机碳（ｇ／ｋｇ）；ｘ３为土壤黏粉粒无机碳（ｇ／ｋｇ）；ｘ４为土壤粗砂粒有机碳（ｇ／ｋｇ）；ｘ５为土壤细砂粒有机碳（ｇ／ｋｇ）；ｘ６为土壤黏粉粒有机碳（ｇ／ｋｇ）。图４全土ＳＯＣ和ＳＩＣ与不同粒径组分ＳＯＣ和ＳＩＣ之间的关系３讨论３．１沙漠化对荒漠草原不同粒径组分ＳＯＣ和ＳＩＣ的影响在干旱、半干旱地区，过度放牧和风蚀是导致沙漠化的主要原因［１２］。土地沙漠化引起土壤粒径的强烈分选，土壤粗砂粒含量逐渐增加，细砂粒和黏粉粒含量减小，不同粒径的土壤颗粒对土壤碳的吸附能力不同，导致土壤的粗化和贫瘠化［１１］。本研究结果与吴建国等［１４］有机碳研究结果一致。荒漠草原沙漠化过程中风蚀有选择的吹蚀土壤中的小粒径颗粒使土壤粗化程度加剧，使新鲜根系和植物残体分解速率下降，进而导致土壤有机碳含量明显下降［１５］。土壤真菌以及其他土壤微生物将土壤粗砂粒有机碳分解为细砂粒有机碳，增加土壤细砂粒有机碳含量［１６］。土壤水分是土壤无机碳形成、移动的重要载体［１７］。沙漠化导致表层土壤蓄水保水能力不断下降，减少土壤截留的降雨量，而不同粒径土壤颗粒持水性差异较大。土壤黏粉粒表面积大且吸附能力强，可截留较多降水，有利于无机碳淋溶沉淀；且土壤黏粉粒较强的黏结性使形成的土壤块体强度高、紧实度大，从而使黏粉粒抵抗外力

动沙地土壤粗砂粒有机碳、黏粉粒有机碳含量分别比荒漠草原降低了２４．８％，６１．３％，６７．５％和１４．１％，６５．１％，６５．４％。荒漠草原、固定沙地土壤细砂粒有机碳含量显著高于半固定沙地和流动沙地。荒漠草原各粒径组分土壤有机碳含量表现为粗砂粒有机碳＞细砂粒有机碳＞黏粉粒有机碳，而固定沙地、半固定沙地、流动沙地均表现为细砂粒有机碳＞粗砂粒有机碳＞黏粉粒有机碳。注：不同小字母表示不同沙漠化阶段在０．０５水平差异性。图１沙漠化对荒漠草原不同粒径组分ＳＯＣ含量的影响荒漠草原沙漠化对各粒径组分ＳＩＣ含量影响显著（Ｐ＜０．０５，图２）。随着荒漠草原沙漠化程度的加剧，土壤粗砂粒无机碳（ＣＩＣ）和黏粉粒无机碳（ＣＳＩＣ）含量显著降低，而土壤细砂粒无机碳（ＦＩＣ）含量呈先增加后降低趋势。固定沙地、半固定沙地、流动沙地土壤粗砂粒无机碳和黏粉粒无机碳含量分别比荒漠草原降低了１１．６％，２７．８％，３６．３％和２．４％，２１．６％，４０．４％。荒漠草原、半固定沙地、流动沙地土壤黏粉粒无机碳含量均高于粗砂粒无机碳和细砂粒无机碳含量。固定沙地土壤细砂粒无机碳含量分别是荒漠草原、半固定沙地和流动沙地土壤细砂粒无机碳含量的１．２３，１．５０，１．７１倍。００１水土保持学报第３３卷

【参考文献】：
期刊论文
[1]青藏高原高寒草地3米深度土壤无机碳库及分布特征[J]. 张蓓蓓,刘芳,丁金枝,房凯,杨贵彪,刘莉,陈永亮,李飞,杨元合.  植物生态学报. 2016(02)
[2]荒漠草原沙漠化植物群落及土壤物理变化[J]. 唐庄生,安慧,邓蕾,上官周平.  生态学报. 2016(04)
[3]放牧扰动下草地植物多样性对土壤因子的响应[J]. 王兴,宋乃平,杨新国,杨明秀,肖绪培.  草业学报. 2013(05)
[4]高寒草甸不同类型草地土壤机械组成及肥力比较[J]. 王长庭,王根绪,刘伟,马力,胡雷.  干旱区资源与环境. 2013(09)
[5]我国干旱半干旱地区脆弱生态系统及其退化成因[J]. 关中美,郝成元.  生态经济. 2013(09)
[6]伊犁山地不同海拔土壤有机碳的分布[J]. 孙慧兰,李卫红,杨余辉,杨玉海.  地理科学. 2012(05)
[7]不同土地利用与施肥管理下黑土团聚体颗粒有机碳分配变化[J]. 李海波,韩晓增,尤孟阳.  水土保持学报. 2012(01)
[8]宁夏境内12种主要土壤类型分布区域与剖面特征[J]. 张秀珍,刘秉儒,詹硕仁.  宁夏农林科技. 2011(09)
[9]土壤无机碳研究进展[J]. 杨黎芳,李贵桐.  土壤通报. 2011(04)
[10]我国西北干旱区的荒漠化过程及其空间分异规律[J]. 赵哈林,赵学勇,张铜会,张小由,李玉霖,刘立超.  中国沙漠. 2011(01)



本文编号：3454140