子午嶺林區(qū)不同膠結(jié)物質(zhì)類型的土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)特征
發(fā)布時(shí)間:2018-03-15 07:23
本文選題:有機(jī)碳及組分 切入點(diǎn):碳酸鈣 出處:《中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)》2015年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:由于土壤類型和成土環(huán)境的復(fù)雜性,團(tuán)聚體形成過程及機(jī)制尚無普適性理論。目前在團(tuán)聚體形成過程中,有機(jī)碳的作用研究較多,而對無機(jī)膠體的研究仍以定性描述為主,有機(jī)碳與碳酸鈣的團(tuán)聚過程及作用主要是以全土或大團(tuán)聚體為對象,在各粒級團(tuán)聚體中的分布及作用仍不清楚。本研究通過測定子午嶺林區(qū)典型植被群落下土壤剖面不同深度土層中土壤各粒級團(tuán)聚體中有機(jī)碳和碳酸鈣的分布特征,以及在這兩種膠結(jié)物質(zhì)驅(qū)動(dòng)下形成的團(tuán)聚體粒徑分布、穩(wěn)定性特征、孔隙結(jié)構(gòu)特征,揭示不同膠結(jié)特點(diǎn)下土壤團(tuán)聚體形成與穩(wěn)定機(jī)制。在已有的研究基礎(chǔ)上,更進(jìn)一步的明確膠結(jié)物質(zhì)對土壤團(tuán)聚體形成及穩(wěn)定過程的作用,可為土壤固碳、水土保持提供理論支持及決策依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:1、土壤剖面團(tuán)聚體有機(jī)碳分布特征土壤有機(jī)碳含量均隨著剖面加深而逐漸減少,0-10cm土層有機(jī)碳含量均大于15g.kg-1,10-20cm土層有機(jī)碳含量約10g.kg-1,20cm以下土層有機(jī)碳含量≤5g.kg-1;有機(jī)碳主要在0-20cm土層團(tuán)聚體中發(fā)揮主要膠結(jié)作用。各粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳含量隨剖面加深而減少。5mm及0.053-0.25mm團(tuán)聚體粒級有機(jī)碳貢獻(xiàn)率隨剖面的加深而增加,其它粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳貢獻(xiàn)率隨剖面的加深而逐漸減少。微團(tuán)聚體有機(jī)碳貢獻(xiàn)率最高,大團(tuán)聚體有機(jī)碳貢獻(xiàn)率隨粒徑變小而減少。2、土壤剖面團(tuán)聚體有機(jī)碳組分分布特征土壤有機(jī)碳組分含量均隨著剖面加深而逐漸減少。0-10cm土層顆粒有機(jī)碳占主要組成部分,10-100cm土層礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳占主要組成部分。隨著剖面加深,顆粒有機(jī)碳所占比重減少,穩(wěn)定性的礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳所占比重增加。各粒級團(tuán)聚體有機(jī)碳組分含量隨剖面加深而減少,且隨剖面加深減少趨勢逐漸變緩。同一土層隨團(tuán)聚體粒徑變小,有機(jī)碳各組分含量增加,但是這種差異主要體現(xiàn)在大團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體間。微團(tuán)聚體有機(jī)碳組分貢獻(xiàn)率最高,大團(tuán)聚體有機(jī)碳組分貢獻(xiàn)率隨粒徑變小而變小。3、土壤剖面團(tuán)聚體碳酸鈣的分布特征各樣地土壤碳酸鈣含量在0-70cm土層隨著剖面加深而增加,在40-70cm土層達(dá)到最大,為100.65g.kg-1,70-100cm土層略微降低。40-100cm土層中碳酸鈣是團(tuán)聚體主要的膠結(jié)物質(zhì)。同一土層隨團(tuán)聚體粒徑變化,碳酸鈣含量變化并不顯著。在土壤剖面上,5mm及0.053-0.25mm粒級團(tuán)聚體碳酸鈣貢獻(xiàn)率隨剖面的加深而增加,其它粒級團(tuán)聚體碳酸鈣貢獻(xiàn)率隨剖面的加深而逐漸減少。同一土層微團(tuán)聚體碳酸鈣貢獻(xiàn)率最高,大團(tuán)聚體碳酸鈣貢獻(xiàn)率隨粒徑變小而變小。4、不同膠結(jié)物質(zhì)類型的土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性特征同一土層,微團(tuán)聚體比例最大,穩(wěn)定在27%附近,大團(tuán)聚體占比隨粒徑變小而變小。0-20cm土層有機(jī)碳對土壤團(tuán)聚化起主要作用,20cm土層以下碳酸鈣對土壤團(tuán)聚化起主要作用。各樣地土壤0.25mm水穩(wěn)性團(tuán)聚體均隨著剖面加深而逐漸減少,破壞率隨著剖面加深而逐漸增大,這種差異主要體現(xiàn)在0-20cm,20-40cm,40-100cm三段土層上。各粒級團(tuán)聚體均表現(xiàn)出隨著剖面加深其穩(wěn)定性降低。團(tuán)聚體穩(wěn)定性主要是由1mm粒級團(tuán)聚體穩(wěn)定性所決定的。有機(jī)碳及組分與全土及各粒級團(tuán)聚體破壞率呈顯著負(fù)相關(guān),對全土及各粒級團(tuán)聚體穩(wěn)定性起著主要作用,主要體現(xiàn)在1mm粒級團(tuán)聚體穩(wěn)定性上。碳酸鈣對各粒級團(tuán)聚體穩(wěn)定性作用明顯弱于有機(jī)碳及其組分,碳酸鈣對團(tuán)聚體穩(wěn)定性的作用主要體現(xiàn)在間接影響有機(jī)碳轉(zhuǎn)化上。5、不同膠結(jié)物質(zhì)類型的土壤團(tuán)聚體孔隙特征土壤總孔隙度均隨著剖面加深而逐漸降低。團(tuán)聚體孔隙度隨剖面加深而增大,但是土壤團(tuán)聚體孔隙分布特征表明:0-40cm土壤團(tuán)聚體孔隙結(jié)構(gòu)較40-100cm具有更多的毛管孔隙和通氣孔隙,具有更好的通透性和保水保肥功能。不同粒級團(tuán)聚體孔隙度大小及分布不同,各粒級團(tuán)聚體總孔隙數(shù)量及孔隙度依次為依次為:2-5mm5mm1-2mm。5-2mm團(tuán)聚體膠結(jié)物質(zhì)含量最大,對應(yīng)的總孔隙數(shù)量及孔隙度最大。1-2mm團(tuán)聚體貯存孔隙最大,為89.23%,通氣孔隙在5mm團(tuán)聚體所占比例最大,為12.67%。有機(jī)碳含量與團(tuán)聚體總孔隙數(shù)量、團(tuán)聚體孔隙度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),與通氣孔隙呈現(xiàn)正相關(guān);碳酸鈣含量與總孔隙數(shù)量、團(tuán)聚體孔隙度呈現(xiàn)正相關(guān)。有機(jī)碳的增加主要是改善團(tuán)聚體粒級間孔隙結(jié)構(gòu),以及增加團(tuán)聚體有效孔隙,而碳酸鈣主要是增加團(tuán)聚體貯存孔隙。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:中國科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S714
【參考文獻(xiàn)】
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1 楊黎芳;李貴桐;李保國;;土壤發(fā)生性碳酸鹽碳穩(wěn)定性同位素模型及其應(yīng)用[J];地球科學(xué)進(jìn)展;2006年09期
,本文編號:1615036
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