樹(shù)種差異對(duì)土壤碳截獲及肥力的影響機(jī)制的初步研究
本文關(guān)鍵詞:樹(shù)種差異對(duì)土壤碳截獲及肥力的影響機(jī)制的初步研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:盡管普遍認(rèn)為樹(shù)種差異能夠顯著影響土壤碳截獲和土壤肥力,但是不同土壤條件下表現(xiàn)是否一致,發(fā)生在哪些土壤組分并沒(méi)有一致結(jié)論。因此,研究樹(shù)種差異對(duì)松嫩平原鹽堿地土壤理化性質(zhì)及細(xì)根生長(zhǎng)的影響,旨在探討造林對(duì)鹽堿土壤的改良及鹽堿土壤條件下樹(shù)種差異對(duì)土壤碳截獲及肥力的影響。對(duì)東北地區(qū)土壤類(lèi)型較為典型的不同林分類(lèi)型的人工林開(kāi)展不同土壤類(lèi)型條件下樹(shù)種差異對(duì)土壤碳、肥力和枯枝落葉以及根系化學(xué)組分影響的研究,旨在揭示針、闊葉樹(shù)種差異在造林過(guò)程中如何影響土壤碳截獲和肥力,在不同土壤條件下是否一致,并找到根系和枯枝落葉化學(xué)組成與土壤碳截獲和肥力的關(guān)系。對(duì)東北地區(qū)常見(jiàn)造林樹(shù)種(水曲柳、落葉松、樟子松)及農(nóng)田開(kāi)展樹(shù)種差異對(duì)土壤組分碳截獲、肥力及特征的影響的研究,旨在探討樹(shù)種差異對(duì)土壤碳截獲、肥力的影響發(fā)生在哪個(gè)土壤組分,并找到其分子機(jī)制。結(jié)論如下:1)在松嫩平原地區(qū)的重度蘇打化鹽堿地上,黃檗和水曲柳不適合作為造林樹(shù)種,榆樹(shù)、楊樹(shù)、樟子松和落葉松可以作為鹽堿地造林的適宜樹(shù)種進(jìn)行推廣,且在在造林過(guò)程中,應(yīng)該增加人工澆水的頻度和總量。農(nóng)田、草地、林地之間的全氮,速效磷等土壤肥力指標(biāo)沒(méi)有明顯差別,且三者的轉(zhuǎn)換并未對(duì)土壤碳截獲造成影響,但是樹(shù)種差異對(duì)土壤有機(jī)碳含量有影響,尤其是楊樹(shù)、樟子松的土壤有機(jī)碳含量分別為12.3g·kg-1、13.2g·kg-含量明顯低于其他植被類(lèi)型p0.05)。對(duì)于大多數(shù)土壤肥力指標(biāo)及有機(jī)碳,植被間差異可以深達(dá)60cm,且除根系密度、土壤pH、速效磷含量、根系含水量外其余指標(biāo)在0-60cm的植被間差異均一致。2)東北地區(qū)針、闊葉樹(shù)種土壤碳截獲及肥力差異顯著,闊葉人工林的土壤有機(jī)碳含量及肥力均高于針葉人工林。針、闊葉樹(shù)種差異對(duì)枯枝落葉及根系化學(xué)組成的影響非常顯著,針葉人工林枯枝落葉及根系的有機(jī)碳含量均高于闊葉人工林,但同時(shí)其化學(xué)組成中的耐分解指標(biāo)如:枯枝落葉的C/P、總酚含量、纖維素含量、木質(zhì)素含量,根系的總酚含量、纖維素含量、綜纖維素含量、木質(zhì)素含量等均高于闊葉人工林,說(shuō)明闊葉人工林的枯枝落葉及根系較之于針葉人工林更加易于分解?葜β淙~及根系的化學(xué)組成與土壤的C、N、P及其比值顯著相關(guān),但二者分工不同。根系主要影響了土壤的C儲(chǔ)量及肥力,而枯枝落葉雖然也對(duì)此發(fā)揮著作用,但其主要影響的是土壤的養(yǎng)分配比。今后該地區(qū)在人工林營(yíng)造過(guò)程中,無(wú)論是在暗棕壤、黑士、鹽堿土還是沙土上,闊葉樹(shù)種是首選。管理現(xiàn)有林分時(shí),應(yīng)適當(dāng)對(duì)針葉人工林施加適量的氮肥,并且在該地區(qū)林分評(píng)價(jià)過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)特別注意針闊葉樹(shù)種碳匯功能的差異。3)樹(shù)種差異顯著影響了小顆粒團(tuán)聚體的質(zhì)量,水曲柳比農(nóng)田高出83%。樹(shù)種差異對(duì)有機(jī)碳含量的影響主要體現(xiàn)在在泥沙黏土組分,水曲柳分別比農(nóng)田高出49%,而原土及各組分氮含量及C/N的種間差異不大。說(shuō)明樹(shù)種差異對(duì)質(zhì)量的影響主要發(fā)生在粒徑較大的土壤組分,對(duì)有機(jī)碳含量的影響則主要集中在更為細(xì)小的士壤組分,但是對(duì)原土及各組分氮肥的影響不大。水曲柳、落葉松、樟子松、農(nóng)田原土及各組分8個(gè)紅外官能團(tuán)的種間差異均不明顯。11種元素中,種間差異明顯的是原土的金屬元素Ca和非金屬元素N,各土壤組分元素的種間差異則并不明顯。X-射線礦物特征差異主要表現(xiàn)在原土及團(tuán)聚體,而更為細(xì)小的泥沙和黏土組分X-射線礦物則受種間差異影響較小。
【關(guān)鍵詞】:樹(shù)種差異 土壤碳截獲 土壤肥力 枯枝落葉 根系
【學(xué)位授予單位】:東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:S714
【目錄】:
- 摘要3-5
- Abstract5-10
- 1 緒論10-15
- 1.1 土壤碳截獲、肥力研究的重要性10
- 1.2 樹(shù)種差異對(duì)土壤碳截獲、肥力的影響10-11
- 1.3 枯枝落葉、根系化學(xué)組成與土壤碳氮截獲機(jī)制11
- 1.4 土壤組分分級(jí)與碳氮?jiǎng)討B(tài)機(jī)制11-12
- 1.5 基于紅外光譜、X-射線衍射與光電子能譜研究土壤的進(jìn)展12
- 1.6 本研究的目的和意義12-15
- 2 不同植物種植對(duì)鹽堿地土壤理化性質(zhì)與細(xì)根生長(zhǎng)的影響15-23
- 2.1 研究地概況15
- 2.2 研究方法15-16
- 2.2.1 樣方調(diào)查15
- 2.2.2 土壤樣品采集15-16
- 2.2.3 土壤相關(guān)指標(biāo)測(cè)定16
- 2.2.4 數(shù)據(jù)處理16
- 2.3 結(jié)果與分析16-19
- 2.3.1 植被類(lèi)型、土壤深度以及二者的交互作用對(duì)所有土壤相關(guān)指標(biāo)的整體影響16-17
- 2.3.2 植被類(lèi)型、土壤深度以及二者的交互作用對(duì)各個(gè)土壤相關(guān)指標(biāo)的具體影響17
- 2.3.3 各個(gè)土壤相關(guān)指標(biāo)在植被類(lèi)型間的差異模式與大小17-18
- 2.3.4 植被類(lèi)型與土壤深度交互作用結(jié)果18-19
- 2.4 討論19-22
- 2.4.1 不同植物種植對(duì)土壤pH、電導(dǎo)率的影響19-20
- 2.4.2 不同植物種植對(duì)土壤含水量的影響20-21
- 2.4.3 不同植物種植對(duì)土壤肥力的影響21
- 2.4.4 不同植物種植對(duì)土壤碳截獲的影響21-22
- 2.4.5 植物種類(lèi)、土壤深度的交互作用22
- 2.5 本章小結(jié)22-23
- 3 針、闊葉樹(shù)種差異對(duì)土壤碳截獲、肥力的影響及其機(jī)制23-47
- 3.1 研究地概況23
- 3.2 研究方法23-26
- 3.2.1 樣方調(diào)查23-24
- 3.2.2 樣品采集24
- 3.2.3 土壤、枯枝落葉、根系指標(biāo)測(cè)定24-25
- 3.2.4 數(shù)據(jù)處理25-26
- 3.3 結(jié)果分析26-44
- 3.3.1 闊葉、針葉人工林土壤指標(biāo)的差異及其在不同土壤類(lèi)型的表現(xiàn)26-28
- 3.3.2 不同土壤類(lèi)型條件下闊葉、針葉人工林枯枝落葉化學(xué)組分的差異28-30
- 3.3.3 不同土壤類(lèi)型條件下闊葉、針葉人工林根系的化學(xué)組分的差異30-32
- 3.3.4 土壤C、N、P、C/N、C/P、N/P與枯枝落葉及根系化學(xué)組分的相關(guān)關(guān)系32-44
- 3.4 討論44-46
- 3.4.1 針闊葉樹(shù)種差異對(duì)土壤碳截獲和肥力的影響44
- 3.4.2 針闊葉樹(shù)種枯枝落葉、根系化學(xué)組成的差異44-45
- 3.4.3 針闊葉樹(shù)種枯枝落葉、根系化學(xué)組成對(duì)土壤碳截獲與肥力的影響45-46
- 3.4.4 針闊葉樹(shù)種差異對(duì)未來(lái)造林及現(xiàn)有林分管理、評(píng)價(jià)的影響46
- 3.5 本章小結(jié)46-47
- 4 不同樹(shù)種和農(nóng)田土壤組分分級(jí)相關(guān)碳氮差異47-66
- 4.1 研究地概況47
- 4.2 研究方法47-51
- 4.2.1 樣方調(diào)查47
- 4.2.2 樣品采集47-48
- 4.2.3 土壤組分分級(jí)48
- 4.2.4 原土及各土壤組分有機(jī)碳、氮的測(cè)定48
- 4.2.5 原土及各土壤組分紅外官能團(tuán)的測(cè)定48-50
- 4.2.6 X-射線衍射法測(cè)定原土及各土壤組分礦物組成及結(jié)晶狀態(tài)指標(biāo)50
- 4.2.7 X-射線光電子能譜測(cè)定原土及各土壤組分表面元素50
- 4.2.8 數(shù)據(jù)處理50-51
- 4.3 結(jié)果分析51-64
- 4.3.1 水曲柳、落葉松、樟子松、農(nóng)田原土及各組分質(zhì)量、有機(jī)碳、氮、C/N的差異51
- 4.3.2 水曲柳、落葉松、樟子松、農(nóng)田原土及各組分8個(gè)紅外官能團(tuán)的差異51-55
- 4.3.3 水曲柳、落葉松、樟子松、農(nóng)田原土及各組分11種表面元素的差異55-59
- 4.3.4 水曲柳、落葉松、樟子松、農(nóng)田原土及各組分X-射線礦物指標(biāo)的差異59-64
- 4.4 討論64-65
- 4.4.1 不同樹(shù)種與農(nóng)田土壤組分質(zhì)量、碳、氮差異64
- 4.4.2 不同樹(shù)種與農(nóng)田土壤組分特征差異64-65
- 4.5 本章小結(jié)65-66
- 結(jié)論66-67
- 參考文獻(xiàn)67-72
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
- 致謝73-74
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