【摘要】：全球氣候變暖和大氣氮沉降增加作為全球氣候變化中最為突出的兩大環(huán)境問題,已經(jīng)成為近些年來科學(xué)家們研究的重點內(nèi)容。自工業(yè)化革命以來,地球表面的平均溫度在20世紀升高了將近0.60℃。根據(jù)IPCC的預(yù)測,預(yù)計到2100年全球平均氣溫將比工業(yè)化革命之前至少上升1.5℃。同時,在過去的一個世紀,由于化石燃料燃燒的日益增加以及含氮化合物的大量使用,人類已向大氣和水體中排放了大量的含氮化合物,并由此導(dǎo)致大氣進入陸地生態(tài)系統(tǒng)的大氣干、濕氮沉降在逐年激增。隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展,氣候變暖和大氣氮沉降的增加這兩大問題在短時期內(nèi)也將繼續(xù)存在,而這兩大環(huán)境問題必然會對陸地土壤有機碳庫產(chǎn)生顯著的影響。高寒沼澤草甸生態(tài)系統(tǒng)是維持青藏高原長江源區(qū)等地區(qū)高寒畜牧業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ),沼澤草甸中的植物生存環(huán)境條件嚴酷,各生態(tài)因子常常處于植物生存的閾值邊界。高寒沼澤草甸生態(tài)系統(tǒng)較其他陸地生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應(yīng)更加的敏感,更加的迅速,所以研究高寒沼澤草甸生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫對于氣候變暖和大氣氮沉降增加的影響,對研究青藏高原乃至全球生態(tài)系統(tǒng)土壤碳庫對全球變化的響應(yīng)都具有重要意義。試驗采用開頂增溫小室和人工施加氮肥的方法進行模擬增溫和模擬大氣氮沉降增加,研究了氣溫升高、大氣氮沉降增加及其交互作用對高寒沼澤草甸土壤碳庫有機碳組分(包括MBC、DOC、SOC)和植物生物量(地上與地下生物量)的影響,并得出如下的結(jié)果:(1)模擬增溫導(dǎo)致高寒沼澤草甸有機碳組分發(fā)生變化。低幅度增溫MBC顯著增加,而高幅度增溫對這種促進效果有所抑制。增溫處理使得0—20cm 土層DOC含量降低,但僅有少量處理點達到顯著下降水平,20—30cm 土層DOC含量無顯著變化。增溫處理使得了 0—20cm 土層SOC含量降低,并且增溫幅度越大,SOC含量下降幅度越大,低幅度增溫促進20—30 cm 土層SOC的生成,但這種促進效果在高幅度增溫小室內(nèi)并不顯著。增溫促進了高寒沼澤草甸地上生物量的生成,并且增溫幅度越大地上生物量增加越多。低幅度增溫處理促進了地下生物量的生成,高幅度增溫處理導(dǎo)致了土壤含水量的降低,從而抑制了地下生物量隨溫度上升而增加的這種促進作用。MBC和SOC經(jīng)增溫處理上下層隨季節(jié)變化規(guī)律不一致。DOC的峰值出現(xiàn)在旺盛季(8月)。(2)模擬氮沉降導(dǎo)致高寒沼澤草甸有機碳組分發(fā)生變化。低濃度施氮MBC顯著增加,而高濃度施氮對這種促進效果有所抑制。施氮處理抑制了0—20cm 土層DOC的生成,20—30cm 土層DOC無顯著規(guī)律性變化。低濃度施氮顯著增加了 0—20cm 土層SOC的含量,高濃度施氮在生長初期(6月)與凋落季(9月)表現(xiàn)為抑制作用,旺盛季(8月)表現(xiàn)為促進作用,施氮促進了 20—30cm 土層SOC的生成。施氮顯著增加了高寒沼澤草甸地上與地下生物量。MBC和DOC經(jīng)施氮處理呈現(xiàn)相同的季節(jié)變化規(guī)律:旺盛季(8月)大于凋落季(9月)大于生長初期(6月),SOC經(jīng)施氮處理上下層季節(jié)變化規(guī)律不同。(3)在增溫與施氮交互作用的試驗中,根據(jù)多因素方差分析得出,增溫與施氮對MBC和SOC存在著交互作用。根據(jù)試驗結(jié)果可以推測:在植被生長的這幾個月,增溫與施氮交互作用會使長江源區(qū)高寒沼澤草甸土壤有機碳庫儲量上升。
【圖文】：

將地溫計安裝在不同深度土壤溫度進行檢測，每３０ｍｉｎ記錄一錄儀中，同時安裝空氣氣溫傳感器，記錄空氣溫度。逡逑７年６月、８月和９月，在各個樣方內(nèi)布設(shè)１５ｃｒｎｘｌ５Ｃｍ的區(qū)域地不同處理用內(nèi)徑５邋ｃｍ的不鎊鋼土鉆由上至下分０—２０邋ｃｍ和２０處理同深度３鉆樣品混合成一個樣品�；貙嶒炇液�，樣品挑除礫用于土壤ＳＯＣ的測定；另取一部分新鮮樣品冷藏，用于土壤Ｍ個指標設(shè)置三個重復(fù)。逡逑樣品的采集處理：地上生物量和地下生物量均用收獲法測定。在Ｘ邋１５邋ｃｍ的樣方，，收獲每個樣方框內(nèi)植物的地上部分，于６５邋烘單位面積內(nèi)的地上生物量。用內(nèi)徑５邋ｃｍ的不銹鋼鉆由上至下分以兩層鉆取土芯樣品。將每個樣方同一層次的３個土柱混合后裝于水洗去附著土壤，在６５邋°Ｃ烘干至恒重。稱量后計算單位面積內(nèi)子的變化逡逑１５－｜邐－？－ＣＫ逡逑

圖３邋６—９月增溫小室內(nèi)外５ｃｍ地溫逡逑Ｆｉｇ．３邋Ｉｎｓｉｄｅ邋ａｎｄ邋ｏｕｔｓｉｄｅ邋ｔｈｅ邋ＯＴＣｓ邋５ｃｍ邋ｇｒｏｕｎｄ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｆｒｏｍ邋Ｊｕｎｅ邋ｔｏ邋Ｓｅｐｔｅｍ－ａ－ｃｋ逡逑６０逡逑ｔ嚴逡逑Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑５邐６邐７邐８邐９逡逑月份逡逑圖４邋５—９月增溫小室內(nèi)外２０ｃｍ邋土壤含水率逡逑．４邋Ｉｎｓｉｄｅ邋ａｎｄ邋ｏｕｔｓｉｄｅ邋ｔｈｅ邋ＯＴＣｓ邋ｓｏｉｌ邋ｗａｔｅｒ邋ｃｏｎｅｎｔ邋ａｔ邋２０ｃｍ邋ｆｒｏｍ邋Ｍａｙ邋ｔｏ邋Ｓｅｐｔｅｍｂ
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X144

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本文編號：2587548