典型岩溶区不同植被覆盖类型下土壤团聚体有机碳、氮特征研究

发布时间：2016-11-26 06:24

  本文关键词：典型岩溶区不同植被覆盖类型下土壤团聚体有机碳、氮特征研究，由笔耕文化传播整理发布。

《西南大学》 2015年

典型岩溶区不同植被覆盖类型下土壤团聚体有机碳、氮特征研究

陈高起  

【摘要】：土壤中有机碳储量比较丰富,是岩溶生态系统中碳转移的重要媒介,也是碳流通的主要途径。土壤中的有机碳成分被微生物利用后会释放出CO2到空气中,可能作为大气中CO2的“源和汇”,其微小的变动就有可能导致大气中CO2浓度的改变。岩溶区内,由于土地利用与覆被变化、气候、环境以及人类干扰活动等因素都可能导致土壤理化性质的变化,从而影响到土壤中C、N循环。选择重庆市中梁山岩溶槽谷中五种不同植被覆盖类型(弃耕地、草地、灌丛地、灌乔地、乔木林地)为研究对象,用来表征五个不同的植被恢复阶段。通过野外调查与室内分析测定相结合的方法,研究不同植被覆盖类型下各粒级土壤团聚体有机碳及组分、全氮和碱解氮含量变化,并分析了不同植被覆盖类型土壤团聚体碳、氮关系以及对土壤“碳汇”效应的讨论,深入探讨岩溶区土壤固碳能力,为进一步深入了解岩溶生态系统的驱动力机制提供参考依据。主要实验结果如下：(1)土壤中0.001mm粘粒所占比例较高,范围为27.47%-43.98%。土壤pH值位于5.12～7.12之间,随土层深度增加而增大,总体上呈弱酸性或中性。各土层土壤TOC含量位于6.83～30.49 g/kg之间,随着土层深度增加而减小。土壤CEC范围为13.55～28.68 cmol(+)/kg土,随土层的深度增加而增大。不同植被覆盖类型各土层土壤TN、AN、TP和AP含量均随着土层深度的增大而减小。除乔木林外,土壤TCa和ECa含量均随着土层深度的增加而增大。TN和AN、TP和AP、TCa和ECa之间均表现为极显著正相关。(2)不同植被覆盖类型土壤TOC含量范围为16.75～32.16 g/kg,各植被覆盖类型TOC大小顺序为：乔木林地灌乔林地灌丛地草地弃耕地。TOC含量大小在植被顺向恢复过程中呈现出明显的上升趋势。在同一粒级团聚体中,各植被团聚体SOC、EOC和LFOC含量与土壤TOC含量变化保持一致。不同植被覆盖类型团聚体组成以0.25mm团聚体为主,占团聚体总量的97.03%～97.88%。各粒级团聚体SOC、EOC和LFOC含量差异显著,均随团聚体粒径的减小而增大。虽然0.25mam微团聚体SOC、EOC、LFOC含量是最大的,但对TOC的贡献率却是最小的；而10-5mm团聚体SOC、EOC和LFOC含量最小,不过对TOC贡献率却是最大的,说明0.25mm的大团聚体是TOC的主要贡献载体。5-0.25mm团聚体SOC、EOC、LFOC对TOC的贡献率分别在34.29%～62.4%、6.37%-10.7%、6.22%-9.19%之间,且有机碳及各组分之间呈极显著正相关性,表现出较强的“碳汇”效应,可以考虑将5-0.25mm团聚体作为该区域土壤固碳的特征团聚体。SOC、EOC、LFOC均与TOC呈现极显著正相关关系。(3)不同植被覆盖类型TN、AN含量存在差异,同粒级下,除2～lmm团聚体TN外,其余植被覆盖类型各粒级TN、AN大小顺序与TOC保持一致。除弃耕地TN含量和草地AN含量外,其余各植被覆盖类型团聚体TN、AN含量均随粒径的减小而增大。不同植被覆盖类型各粒级土壤C/N存在差异,C/N值范围为10.28-14.40,相对较低。C/N变异系数变化范围为0.76%～12.27%,属于弱变异水平。不同植被覆盖类型、不同粒径及二者的交互作用均对C/N有显著影响。团聚体SOC与TN、AN、C/N之间均呈现极显著正相关性,土壤团聚体有机碳、氮含量变化对土壤碳氮循环均产生显著影响,可以有效地指示区域内土壤环境的变化。(4)土壤团聚体的形成作用常被认为是土壤固碳的重要机制,团聚体物理保护作用使得有机质免受分解,固定了新碳。土壤氮素主要以有机氮形式储存于有机质中,SOC与TN关系比较稳定,氮素累积的同时也意味着SOC的提高。植被生物属性及有机物质输入量的差异导致土壤中C、N含量的变化,随着植被的逐渐恢复,有机物质输入量增多促进了土壤C、N积累,土壤SOC累积构成了岩溶生态系统中最大的碳库,对岩溶区“碳汇”具有重要作用。乔木林有利于土壤中有机碳的恢复,固碳能力较强。因此,在减少人为干扰的同时尽量延长土地的弃耕、休耕时间,适当增加植被盖度,促进植被的恢复有利于增强土壤“碳汇”效应。

【关键词】：
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S153.6
【目录】：

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1 耿玉清;余新晓;岳永杰;李金海;张国桢;刘松;;北京山地针叶林与阔叶林土壤活性有机碳库的研究[J];北京林业大学学报;2009年05期

2 牛西午,张强,杨治平,程滨,史清亮,刘平,李磊;柠条人工林对晋西北土壤理化性质变化的影响研究[J];西北植物学报;2003年04期

3 曹建华,袁道先,潘根兴;岩溶生态系统中的土壤[J];地球科学进展;2003年01期

4 唐国勇;李昆;孙永玉;张春华;;干热河谷不同利用方式下土壤活性有机碳含量及其分配特征[J];环境科学;2010年05期

5 姜培坤;不同林分下土壤活性有机碳库研究[J];林业科学;2005年01期

6 潘根兴,曹建华,何师意,陶于祥,孙玉华,滕永忠;土壤碳作为湿润亚热带表层岩溶作用的动力机制:系统碳库及碳转移特征[J];南京农业大学学报;1999年03期

7 刘梦云;常庆瑞;齐雁冰;;不同土地利用方式的土壤团粒及微团粒的分形特征[J];中国水土保持科学;2006年04期

8 沈宏,曹志洪,胡正义;土壤活性有机碳的表征及其生态效应[J];生态学杂志;1999年03期

9 华天懋,李昌纬,赵伯善,李辉桃;磷肥在塿土中的形态转化及磷素消长规律[J];土壤通报;1986年01期

10 王晶,朱平,张男,解宏图,张旭东;施肥对黑土活性有机碳和碳库管理指数的影响[J];土壤通报;2003年05期

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1 刘守龙;亚热带稻田土壤有机碳氮循环[D];华中农业大学;2006年

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1 郑杰炳;土地利用方式对土壤有机碳固定影响研究[D];西南大学;2007年

2 王国强;土地利用变化对土壤有机碳和土壤团聚体轻组碳的影响[D];福建农林大学;2007年

3 杜慧平;高寒草地土壤有机碳组分之间及有机碳组分与土壤物理性质之间的相关性[D];甘肃农业大学;2007年

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1 丁春;关伟;;土壤溶解性有机质的结构特性对土壤重金属行为的影响[J];安徽化工;2009年04期

2 陈武荣;肖霜霜;刘炜;卢向荣;刘建华;;武夷山不同海拔高度三种粒级土壤中有机碳的变化规律研究[J];安徽农学通报;2008年11期

3 赵明东;罗晓红;刘淑霞;;土壤活性有机碳·养分有效性与作物产量的关系[J];安徽农业科学;2006年04期

4 李洪立;何云;申志斌;;林下种植巴西铁对土壤理化性质的影响[J];安徽农业科学;2007年36期

5 崔志强;汪景宽;李双异;王婷婷;;长期地膜覆盖与不同施肥处理对棕壤活性有机碳的影响[J];安徽农业科学;2008年19期

6 李守中;徐文程;许鹏程;;闽侯郊区不同土地利用方式对土壤活性碳的影响[J];安徽农业科学;2008年31期

7 周传艳;陈训;唐金刚;吴克华;杨泊;;不同开垦时间对喀斯特石漠化地区土壤养分的影响[J];安徽农业科学;2008年36期

8 董旭;;柠条容器育苗在青海造林中的试验研究[J];安徽农业科学;2009年11期

9 吴华英;蒋忠诚;罗为群;覃星铭;邓艳;祁晓凡;;桂林会仙实验基地石灰土剖面化学组成分布的研究[J];安徽农业科学;2009年20期

10 崔国贤;关松;;土壤颗粒固碳及影响因素研究进展[J];安徽农业科学;2009年22期

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1 张忠华;喀斯特森林植被种群生态学与群落稳定性分析[D];华东师范大学;2011年

2 郝文芳;陕北黄土丘陵区撂荒地恢复演替的生态学过程及机理研究[D];西北农林科技大学;2010年

3 佘雕;黄土高原水土保持型灌木林地土壤质量特征及评价[D];西北农林科技大学;2010年

4 夏凯生;乌江下游岩溶地貌形态、发育与演化研究[D];西南大学;2011年

5 曹吉鑫;北京北部山区不同林龄的油松和侧柏人工林碳库研究[D];北京林业大学;2011年

6 孙艳丽;开封城市土壤有机碳密度、组成及时空变化分析[D];河南大学;2011年

7 刘继培;秸秆和秸秆木质素在土壤中的降解及其对土壤性质的影响[D];中国农业科学院;2011年

8 王义祥;不同经营措施下果园土壤有机碳库特性及固碳潜力研究[D];福建农林大学;2011年

9 鲁顺保;澳大利亚三种森林类型土壤有效碳和氮库及相关微生物过程研究[D];江西农业大学;2011年

10 鲁艳红;长期施肥条件下红壤性水稻土有机质特征及其与土壤质量的关系[D];湖南农业大学;2011年

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1 乐丽鑫;耕作方式对稻田土壤有机碳库的影响[D];华中农业大学;2010年

2 张圆圆;山核桃林地土壤养分现状与山核桃植物营养研究[D];浙江农林大学;2010年

3 郑英达;辽西地区不同模式小叶锦鸡儿饲料防护林的研究[D];新疆农业大学;2010年

4 李雷;巢湖湿地沉积物中有机碳、氮、磷分布特征及其相关性研究[D];安徽师范大学;2010年

5 王祥;侵蚀区不同植物凋落物及土壤碳、氮含量与特性研究[D];西北农林科技大学;2010年

6 武丽花;植被修复对湘潭锰矿矿区废弃地土壤环境效应的影响[D];中南林业科技大学;2008年

7 徐桂林;杉木林地不同更新方式土壤碳氮垂直分布及碳库管理指数[D];中南林业科技大学;2009年

8 韩琳;灌溉方式对保护地土壤有机碳组分及其剖面分布的影响[D];沈阳农业大学;2010年

9 马旺;辽河源主要森林类型有机碳储量及影响因子的研究[D];河北农业大学;2011年

10 严晓燕;微咸水滴灌对南疆特色果树根区土壤有机碳、氮组分影响的研究[D];塔里木大学;2011年

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1 王根绪,马海燕,王一博,常娟;黑河流域中游土地利用变化的环境影响[J];冰川冻土;2003年04期

2 徐秋芳,姜培坤,沈泉;灌木林与阔叶林土壤有机碳库的比较研究[J];北京林业大学学报;2005年02期

3 王清奎;汪思龙;冯宗炜;;杉木纯林与常绿阔叶林土壤活性有机碳库的比较[J];北京林业大学学报;2006年05期

4 童成立,吴金水,向万胜,刘子勇,蒋平,刘守龙;长江中游稻田土壤有机碳计算机模拟[J];长江流域资源与环境;2002年03期

5 黄道友,王克林,陈桂秋,黄敏,张广平;中亚热带红壤丘陵集水区不同开发利用模式[J];长江流域资源与环境;2004年03期

6 李忠佩,张桃林,林心雄;红壤区土壤有机碳的循环和平衡及有机资源利用[J];长江流域资源与环境;1998年02期

7 许■;杜孟庸;周建学;刘树庆;;施用有机物料对潮土及其微团聚体性能的影响 I.对微团聚 体.组成及其磷素吸持能力的影响[J];河北农业大学学报;1989年03期

8 钟华平,樊江文,于贵瑞,韩彬;草地生态系统碳蓄积的研究进展[J];草业科学;2005年01期

9 尹伟;胡玉昆;柳妍妍;公延明;张伟;刘伟;阿德列提·艾列吾塔力甫;;巴音布鲁克不同建植期人工草地土壤生物学特性研究[J];草业学报;2010年05期

10 黄国勤;中国南方稻田耕作制度的演变和发展[J];中国稻米;1997年04期

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1 郭胜利;黄土旱塬农田土壤有机碳、氮的演变与模拟[D];西北农林科技大学;2001年

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1 周印东;子午岭植被演替过程中土壤有机碳积累与变化[D];西北农林科技大学;2003年

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1 郭军玲;王虹艳;卢升高;;亚热带土壤团聚体测定方法的比较研究[J];土壤通报;2010年03期

2 王国强;孙焕明;;拉萨市农田和林地土壤团聚体的组成及稳定性研究[J];现代农业科技;2012年11期

3 郝余祥,程丽娟;不同粒径土壤团聚体的微生物组成[J];土壤学报;1964年02期

4 WUSTAMIDIN L.A.DOUGLAS ,王鸣远;土壤团聚体破坏与雨滴能量的关系[J];水土保持科技情报;1986年03期

5 D.J.Mc Queen;C.W.Ross;G.Walkert;张佳宝;;运用扫描电镜和分散/消散技术评价新西兰表层土壤团聚体的稳定性[J];土壤学进展;1989年02期

6 李越;李航;;土壤团聚体稳定性的研究概述[J];安徽农业科学;2014年11期

7 史奕,陈欣,沈善敏;土壤团聚体的稳定机制及人类活动的影响[J];应用生态学报;2002年11期

8 史奕,陈欣,沈善敏;有机胶结形成土壤团聚体的机理及理论模型[J];应用生态学报;2002年11期

9 赵京考,刘作新,韩永俊;土壤团聚体的形成与分散及其在农业生产上的应用[J];水土保持学报;2003年06期

10 文倩,关欣;土壤团聚体形成的研究进展[J];干旱区研究;2004年04期

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1 仇建飞;窦森;;添加玉米秸秆培养对土壤团聚体中腐殖质组成和性质的影响[A];土壤资源持续利用和生态环境安全——中国土壤学会第十一届二次理事扩大会议暨学术会议论文集[C];2009年

2 陈晶晶;蒋先军;;稻田长期垄作免耕对土壤团聚体中微生物生物活性的影响[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年

3 马永玉;蒋先军;张维;周明厚;;采用二维光学图像和三维断层扫描研究单一粒径土壤团聚体的分形特征[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年

4 窦森;关松;李凯;;土壤团聚体中有机质研究进展[A];土壤资源持续利用和生态环境安全——中国土壤学会第十一届二次理事扩大会议暨学术会议论文集[C];2009年

5 刘彩霞;黄为一;;耐盐碱细菌对盐碱土壤团聚体形成的促进作用[A];中国微生物学会《第二届全国农业微生物研究及产业化研讨会》和《第十一届全国杀虫微生物学术研讨会》暨《湖北省暨武汉市微生物学会和内蒙古微生物学会2008年会》论文摘要[C];2008年

6 黄雁飞;陈秋实;区惠平;顾明华;;耕作方式对土壤团聚体与有机碳含量的影响[A];面向未来的土壤科学（中册）——中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集[C];2012年

7 王义祥;翁伯琦;黄毅斌;王成己;叶菁;;生草栽培对果园土壤团聚体内有机碳的影响[A];十一五农业环境研究回顾与展望——第四届全国农业环境科学学术研讨会论文集[C];2011年

8 罗红燕;蒋先军;谢德体;;细菌在不同土壤团聚体粒径中分布的遗传多样性比较及对耕作方式的响应[A];第五次全国土壤生物和生物化学学术研讨会论文集[C];2009年

9 王峰;陈玉真;尤志明;吴志丹;江福英;陈芝芝;翁伯琦;;不同类型茶园土壤团聚体组成特征及稳定性研究[A];第十六届中国科协年会——分12茶学青年科学家论坛论文集[C];2014年

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2 罗红燕;土壤团聚体中微生物群落的空间分布及其对耕作的响应[D];西南大学;2009年

3 毛艳玲;土地利用变化对土壤团聚体碳组分的影响[D];福建师范大学;2008年

4 郑红;东北温带土地利用变化对土壤团聚体稳定性及有机碳组分的影响[D];东北林业大学;2014年

5 刘恩科;不同施肥制度土壤团聚体微生物学特性及其与土壤肥力的关系[D];中国农业科学院;2007年

6 文倩;半干旱荒漠化地区不同土地利用方式下土壤团聚体微生物量与群落功能特性分析[D];中国农业大学;2004年

7 郭志彬;半干旱黄土高原地区不同干预方式下撂荒地演替植被生物量与土壤物化性质变化[D];兰州大学;2010年

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3 米会珍;生物炭对旱作农田土壤团聚体碳氮分布的影响[D];西北农林科技大学;2015年

4 徐灿;基于分形维的土壤团聚体稳定性评价及其与可蚀性的关系[D];长江科学院;2015年

5 陈高起;典型岩溶区不同植被覆盖类型下土壤团聚体有机碳、氮特征研究[D];西南大学;2015年

6 张耀方;子午岭林区不同胶结物质类型的土壤团聚体结构特征[D];中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心）;2015年

7 张维;不同粒径土壤团聚体中孔隙分布特征的影响[D];西南大学;2009年

8 曹良元;土壤团聚体组成及耕作方式对微生物区系分布的影响[D];西南大学;2009年

9 黄学茹;土壤电场与有机大分子的耦合对土壤团聚体稳定性的影响[D];西南大学;2013年

10 李越;土壤团聚体稳定性的特殊离子效应初探[D];西南大学;2014年

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