【摘要】：為了有效改善耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量情況,進(jìn)而保證糧食安全,實(shí)施坡改梯土地整治項(xiàng)目是提升耕地?cái)?shù)量和質(zhì)量的有效途徑,但坡改梯工程的實(shí)施,對(duì)土壤環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?cái)_動(dòng),強(qiáng)擾動(dòng)后對(duì)土壤有機(jī)碳組分和土壤質(zhì)量均會(huì)造成影響,使坡改梯后的土壤碳庫和土壤質(zhì)量發(fā)生較大變化,探明坡改梯后不同利用方式下土壤有機(jī)碳組分和土壤質(zhì)量隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)修復(fù)特征,對(duì)改善和保護(hù)農(nóng)用地質(zhì)量至關(guān)重要。本文以太行山低山丘陵區(qū)典型坡改梯整治項(xiàng)目中利用為耕地和園地的土壤為研究對(duì)象,對(duì)比坡改梯不同年限的土壤有機(jī)碳組分在不同土層深度的動(dòng)態(tài)變化特征,以及對(duì)坡改梯土壤進(jìn)行土壤質(zhì)量評(píng)價(jià),揭示坡改梯后隨時(shí)間變化和利用方式差異對(duì)土壤碳庫和土壤質(zhì)量的調(diào)控,得出的主要研究結(jié)果如下:(1)坡改梯后耕地和園地不同年限的表層土壤有機(jī)碳(TOC)及其組分(可溶性有機(jī)碳DOC、易氧化有機(jī)碳ROC、微生物量碳MBC、微生物熵qSMBC、碳排放量CO_2-C)于坡改梯后2a均為研究各年限最低值,較坡改梯前分別平均降低了35.2%、20.0%、35.1%、61.3%、41.2%和28.9%。而坡改梯后8a的耕地和園地TOC、DOC、ROC、MBC、qSMBC、CO_2-C均可恢復(fù)到坡改梯前水平;但與坡改梯前相比,坡改梯后8a耕地未表現(xiàn)出顯著差異,園地較坡改梯前顯著提高21.02%、27.57%、26.79%、15.94%和11.11%。坡改梯后20a耕地和園地有機(jī)碳及其組分整體呈現(xiàn)下降趨勢。(2)坡改梯后不同年限耕地和園地的有機(jī)碳儲(chǔ)量(SOCs)、碳庫指數(shù)(CPI)、碳庫活度指數(shù)(LI)和碳庫管理指數(shù)(CMI)總體均呈現(xiàn)8a坡改梯前20a2a,坡改梯后2a耕地和園地均為研究各年限的最低值,分別比坡改梯前平均顯著降低了46.29%、29.75%、30.00%和24.00%;與坡改梯前相比,坡改梯后8a耕地未有顯著差異,而園地顯著高于坡改梯前,園地表現(xiàn)出更高的土壤碳庫質(zhì)量;但坡改梯20a與8a相比耕地和園地均有下降趨勢。(3)坡改梯后耕地和園地在不同土層深度土壤TOC、ROC和DOC的分析,得出坡改梯后不同年限的耕地和園地土壤在垂直分布上均表現(xiàn)為隨土層深度的加深而降低的變化特征。而坡改梯后不同年限耕地在10～20 cm、20～40cm和園地在10～20 cm、20～40cm、40～60cm各土層的土壤TOC、ROC和DOC的變化趨勢與表層基本保持一致。(4)通過建立坡改梯后土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,采用加權(quán)和法得出不同年限的耕地和園地土壤質(zhì)量整體表現(xiàn)為8a20a2a,其中坡改梯后2a達(dá)到最低值,較坡改梯前分別降低52.00%、38.44%,坡改梯后8a得以改善和恢復(fù),但坡改梯20a耕地和園地均有下降趨勢;而坡改梯后不同利用方式下,園地表現(xiàn)出更高的土壤質(zhì)量,其中園地較耕地的土壤質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別高28.25%、58.03%、40.24%,坡改梯后園地的利用方式可更好的改善和提高土壤質(zhì)量。通過太行山低山丘陵區(qū)典型坡改梯后土壤有機(jī)碳及其組分的演變特征,以及對(duì)坡改梯土壤質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià),揭示坡改梯后利用為園地對(duì)土壤有機(jī)碳積累表現(xiàn)出更高的潛力,且對(duì)改善和保護(hù)土壤質(zhì)量更顯著。但不同利用方式在長期耕作下均出現(xiàn)碳庫和土壤質(zhì)量的下降,因此在耕作后期應(yīng)更加注重管理。為實(shí)現(xiàn)坡改梯后土地的合理利用,農(nóng)用地生態(tài)系統(tǒng)的固碳減排,以及保護(hù)和提高土地質(zhì)量達(dá)到可持續(xù)發(fā)展提供參考。
【學(xué)位授予單位】：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S158;S154.1

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本文編號(hào)：2747071