水力侵蝕（簡(jiǎn)稱侵蝕）與侵蝕劣地植被恢復(fù)（簡(jiǎn)稱植被恢復(fù)）是土壤碳庫(kù)的重要驅(qū)動(dòng)因子,能夠顯著影響土壤碳庫(kù)的封存與流失。在過(guò)去幾十年,國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)侵蝕與植被恢復(fù)過(guò)程土壤有機(jī)碳庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行了廣泛探討,但有關(guān)侵蝕與植被恢復(fù)環(huán)境土壤有機(jī)碳動(dòng)態(tài)的微生物作用機(jī)制仍缺乏深入了解。因而,進(jìn)一步研究黃土高原侵蝕與植被恢復(fù)環(huán)境微生物主導(dǎo)的有機(jī)碳礦化與固定潛力及其與土壤生物、非生物因子間的內(nèi)在聯(lián)系,對(duì)于揭示土壤侵蝕在全球碳循環(huán)中的角色定位以及探明微生物在土壤碳循環(huán)中所起的作用都具有重要意義。本研究選取黃土高原典型壩控小流域-橋子溝流域?yàn)檠芯繉?duì)象,應(yīng)用定量PCR、高通量測(cè)序與¹³C穩(wěn)定同位素標(biāo)記等分析技術(shù),研究了侵蝕與植被恢復(fù)體系微生物主導(dǎo)的有機(jī)碳礦化與固定潛力及其影響機(jī)制。主要結(jié)論如下:（1）闡明了坡面侵蝕與沉積環(huán)境土壤有機(jī)碳礦化的微生物作用機(jī)制。研究結(jié)果表明侵蝕區(qū)（坡上、坡中）細(xì)菌豐度顯著高于沉積區(qū)（坡下）,而細(xì)菌物種多樣性與群落組成并無(wú)明顯差異。此外,沉積區(qū)土壤有機(jī)碳礦化速率為19.02 mg CO₂-C kg^-1 d^-1

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：146 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

侵蝕影響下坡耕地土壤有機(jī)碳的遷移、礦化與輸入Figure1.1Migration,mineralizationandinputofsoilorganiccarboninanerodedslope

圖 1.2 土壤有機(jī)碳濃度、飽和極限與固碳潛力間概念關(guān)系圖re 1.2 Conceptual relationships between the soil organic carbon (SOC) saturationcurrent SOC content and sequestration potential除侵蝕與沉積區(qū)土壤有機(jī)碳的原位礦化外，侵蝕過(guò)程泥沙的遷移、運(yùn)輸土壤有機(jī)碳的礦化分解。侵蝕過(guò)程土壤團(tuán)聚體的破裂釋放出原本被包裹有機(jī)碳，使其更容易被微生物所利用，從而加速土壤碳的釋放速率。假壤有機(jī)碳水平處于動(dòng)態(tài)平衡（即作物碎屑和有機(jī)添加物的輸入與有機(jī)碳與橫向遷移流失量相當(dāng)），JacintheandLal（2001）估算全球每年約有 0泥沙運(yùn)輸過(guò)程被轉(zhuǎn)化為 CO2釋放到大氣中。此外，VanHemelrycketal（.室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步量化分析了不同初始土壤條件下侵蝕誘導(dǎo)土壤與碳交換變化，并指出泥沙遷移再分布過(guò)程導(dǎo)致泥沙中總有機(jī)碳的 2%-1分解釋放到大氣中。在過(guò)去幾十年，侵蝕過(guò)程土壤有機(jī)碳礦化速率被廣然而對(duì)于其礦化速率的大小仍然存在較大爭(zhēng)議（表 1.1）。Smithetal.（2

黃土高原侵蝕與植被恢復(fù)驅(qū)動(dòng)下土壤有機(jī)碳礦化與固定特征及其微生物作用機(jī)制土壤孔隙度，這利于土壤水、肥、氣、熱的傳導(dǎo)與循環(huán)（吳彥和劉世全, 1997）。通常認(rèn)為不同植被類型對(duì)土壤團(tuán)聚體形成的作用效果是不一致的。例如，馬祥華等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，隨植被恢復(fù)年限的延長(zhǎng)，＞0.25mm 水穩(wěn)性團(tuán)聚體不斷增加，且增加幅度表現(xiàn)為喬木林地＞灌木林地＞草地。蘇靜和趙世偉（2005）研究指出植被恢復(fù)顯著改變了土壤團(tuán)聚體分布，＞5 mm 團(tuán)聚體含量表現(xiàn)為檸條＞杏樹(shù)＞荒草地＞沙棘，而＜0.25 mm 團(tuán)聚體含量則表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)。總體而言，合理的植被恢復(fù)措施能有效促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成，改善土壤孔隙狀況，進(jìn)而促進(jìn)土壤水、肥、氣、熱的循環(huán)，達(dá)到改善土壤結(jié)構(gòu)的目的。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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