古水稻土有机碳形态特征及其矿化过程研究

发布时间：2017-10-15 00:32

  本文关键词：古水稻土有机碳形态特征及其矿化过程研究

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【摘要】：土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,土壤有机碳的存储与排放对全球碳循环和全球气候变化有重要意义。为探明不同时期水稻土土壤有机碳形态演变及其转化过程,阐明埋藏古水稻土有机碳固定和释放的过程与机理,本研究以澧阳平原杉龙岗遗址长期埋藏的古水稻土为对象,采用氧化还原分析和培养实验等方法,对不同时期水稻土的土壤有机碳形态演变规律、土壤有机碳矿化特征进行了研究。主要研究结果如下：(1)埋藏古水稻土和现代水稻土有机碳含量都表现为随土层的加深而减少。埋藏古代水稻土的有机碳、水溶性有机碳、易氧化有机碳、活性有机碳含量均低于现代耕种水稻土,耕作层最为明显,埋藏古水稻土耕作层的水溶性有机碳、易氧化有机碳、活性有机碳平均含量分别为现代耕种水稻土的51.86%、28.24%、40.12%、34.17%。(2)埋藏古水稻土各土层间不同形态有机碳含量变化数值差异较小,犁底层和潴育层的水溶性有机碳、易氧化有机碳、活性有机碳含量值略大于耕作层。现代水稻土耕作层与犁底层之间的水溶性有机碳、易氧化有机碳、活性有机碳含量差异较大,但犁底层、潴育层、母质层之间含量变幅变小。(3)埋藏古水稻土各土层有机碳矿化累积量低于现代水稻土,埋藏古水稻土耕作层、犁底层、潴育层、母质层有机碳矿化累积量分别为现代水稻土的14.9%,45.5%,62.5%、75.0%。(4)埋藏古水稻土有机碳矿化速率低于现代水稻土,有机碳矿化速率表现为前高后低。埋藏古水稻土耕作层、潴育层和母质层的矿化速率最高值出现在1天时,3天时耕作层、犁底层和母质层低于0.50mg C/(g·d),而在28天时,犁底层和潴育层低于0.10mg C/(g·d)。现代水稻土耕作层有机碳矿化速率1-7天阶段大于1.00mg C/(g·d),180天降到0.19mg C/(g·d),犁底层和潴育层从14天开始,矿化速率低于0.50 mg C/(g·d),而母质层的矿化速率只在3天时超过了0.50 mg C/(g·d)。(5)埋藏古水稻土土壤中保留的是3000年前积累的有机碳,有机碳矿化率明显低于现代耕作水稻土。有机质潜在矿化量和土层深度之间存在着负相关关系,与有机碳含量、形态有机碳和pH值之间呈正相关关系。
【关键词】：埋藏古水稻土 土壤有机碳 有机碳形态 有机碳矿化
【学位授予单位】：湖南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S153.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 引言9-16
• 1.1 研究背景与意义9
• 1.2 研究现状9-14
• 1.2.1 土壤有机碳库及其影响因素9-11
• 1.2.2 土地利用对土壤有机碳的影响11-13
• 1.2.3 耕作栽培技术对水稻土有机碳的影响13
• 1.2.4 古水稻土发生与演变历程研究13-14
• 1.3 研究展望14-16
• 第二章 研究区概况和研究方法16-25
• 2.1 研究区概况16
• 2.2 研究目标16-17
• 2.3 研究内容17
• 2.3.1 埋藏古水稻土土壤剖面划分17
• 2.3.2 埋藏古水稻土有机碳形态特征及剖面变化特征17
• 2.3.3 不同时期埋藏古水稻土有机碳矿化过程17
• 2.4 研究方法17-25
• 2.4.1 实地调查与采样18-20
• 2.4.2 分析测定方法20-24
• 2.4.3 数据处理24-25
• 第三章 古水稻土有机碳形态特征及其演变规律25-34
• 3.1 古水稻土基本性质25-27
• 3.1.1 土壤pH值26
• 3.1.2 土壤碱解氮26
• 3.1.3 土壤有效磷26
• 3.1.4 土壤缓效钾26-27
• 3.1.5 土壤速效钾27
• 3.2 土壤有机碳27-28
• 3.3 土壤水溶性有机碳28-29
• 3.4 易氧化有机碳29-30
• 3.5 活性有机碳30-31
• 3.6 讨论31-33
• 3.7 小结33-34
• 第四章 古水稻土有机碳矿化特征34-45
• 4.1 土壤有机碳矿化累积量变化特征34-36
• 4.2 土壤有机碳矿化速率36
• 4.3 土壤有机碳矿化动力36-43
• 4.4 讨论43-44
• 4.5 小结44-45
• 第五章 结论与展望45-47
• 5.1 主要结论45-46
• 5.1.1 土壤有机碳45
• 5.1.2 土壤不同形态有机碳45
• 5.1.3 土壤有机碳矿化45-46
• 5.2 展望46-47
• 参考文献47-51
• 致谢51-52
• 作者简介52

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本文编号：1034082