本文關(guān)鍵詞：土壤呼吸對侵蝕響應(yīng)的模擬研究

  更多相關(guān)文章： 土壤呼吸 侵蝕 SOC流失量 CO2-C釋放量 產(chǎn)量

【摘要】：土壤呼吸是全球碳循環(huán)的主要通量過程。全球每年通過土壤釋放的CO2是燃燒化石燃料貢獻(xiàn)量的近10倍,約占大氣CO2的10%。因此,土壤呼吸微小變化就可能會對大氣CO2濃度造成顯著影響。目前國內(nèi)外學(xué)者對土壤呼吸及其與非生物因素(溫度、水分、SOC、凋落物等)和生物因素(微生物、根系等)的相關(guān)關(guān)系研究已經(jīng)相對充分。然而這些研究多集中在非侵蝕區(qū),而全球遭受水蝕的陸地面積達(dá)到10.94億公頃。加強侵蝕條件下土壤呼吸研究對準(zhǔn)確估算陸地生態(tài)系統(tǒng)CO2通量變化特征及其與氣候變化的關(guān)系具有重要意義�；诟淖兤露�、降雨強度和歷時、土壤侵蝕-沉積模擬試驗,主要開展了以下研究(1)土壤呼吸對坡度、降雨強度和降雨歷時的響應(yīng)及其主要影響因素;(2)土壤呼吸對侵蝕-沉積的響應(yīng)及其主要影響因素。設(shè)計3種坡度(5o、15o和25o)、3種降雨強度(30、60和90 mm·h-1即I30、I60、I90)及3種降雨歷時(0.5、1和1.5 h即H0.5、H1、H1.5),測定指標(biāo)為侵蝕坡面的土壤呼吸、土壤溫度、土壤水分、徑流、泥沙和土壤有機碳(soil organic matter;SOC);野外侵蝕-沉積模擬試驗:設(shè)置無作物和有作物兩種土地利用方式,每個土地利用方式下設(shè)置侵蝕區(qū)(E 20)、非侵蝕區(qū)(E0)和沉積區(qū)(D20)三個處理,測定指標(biāo)為土壤呼吸、土壤溫度、土壤水分、SOC、地上生物量、根系生物量和產(chǎn)量。主要結(jié)果如下:(1)同歷時和雨強下,土壤呼吸均呈現(xiàn)出5o15o25o的趨勢,坡度對土壤呼吸的影響達(dá)到顯著性水平(P0.001),而土壤溫度和水分在不同坡度之間差異不明顯。同坡度和歷時下,隨雨強的增加,土壤呼吸呈現(xiàn)出I30I60I90的趨勢。同坡度和雨強下,隨歷時的增加,土壤呼吸表現(xiàn)為H0.5H1H1.5的趨勢,且歷時對土壤呼吸的影響達(dá)顯著性水平(P0.1)。SOC流失量隨坡度、雨強及歷時的增加而增加(P0.001),土壤呼吸與SOC流失量呈線性負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=0.6919~0.7714,P≤0.1)。(2)無作物條件下,土壤呼吸呈現(xiàn)出D20E0E 20的趨勢,差異均達(dá)到顯著水平(P0.05),而土壤溫度和土壤水分在E 20、E0和D20三個處理間差異較小,均未達(dá)到顯著性水平。土壤呼吸的變化與SOC含量呈線性正相關(guān)關(guān)系(R2=0.5866,P0.05)。在試驗觀測期間,D20處理CO2-C釋放量增加的幅度高于E 20降低的幅度。侵蝕區(qū)和沉積區(qū)綜合考慮條件下,侵蝕-沉積過程是一個C源過程。(3)種植作物條件下,土壤呼吸對侵蝕-沉積的響應(yīng)呈現(xiàn)出D20E0E 20的趨勢,差異均達(dá)到顯著水平(P0.05),而土壤溫度和土壤水分在E 20、E0和D20三個處理間差異較小,均未達(dá)到顯著性水平。土壤呼吸速率的變化與SOC含量、地上生物量和根系生物量具有較好的線性正相關(guān)關(guān)系(R2=0.8667~0.9243,P0.001);在試驗觀測期間,D20處理CO2-C釋放量增加的幅度小于E 20降低的幅度,侵蝕-沉積過程是一個C匯過程。與E0相比較,E 20條件下地上生物量、根系生物量及產(chǎn)量顯著降低,而D20則表現(xiàn)為增加,增加幅度相對較小,侵蝕-沉積引起了作物的減產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：土壤呼吸 侵蝕 SOC流失量 CO2-C釋放量 產(chǎn)量
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S157.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 侵蝕影響土壤呼吸的研究進展13-24
• 1.1 引言13
• 1.2 土壤呼吸的概念、研究方法及影響因素13-18
• 1.2.1 土壤呼吸的概念13-14
• 1.2.2 土壤呼吸的研究方法14-15
• 1.2.3 土壤呼吸的影響因素15-18
• 1.3 侵蝕對土壤呼吸的影響18-22
• 1.3.1 侵蝕影響土壤呼吸的研究進展18-19
• 1.3.2 侵蝕影響土壤呼吸的機理探討19-22
• 1.4 黃土高原土壤侵蝕影響土壤呼吸的研究進展及存在問題22-24
• 1.4.1 研究進展22-23
• 1.4.2 存在問題23-24
• 第二章 研究內(nèi)容及研究方法24-30
• 2.1 研究內(nèi)容與技術(shù)路線24-25
• 2.1.1 研究目標(biāo)24
• 2.1.2 研究內(nèi)容24-25
• 2.1.3 技術(shù)路線25
• 2.2 材料方法25-30
• 2.2.1 室內(nèi)模擬試驗25-27
• 2.2.2 野外模擬試驗27-30
• 第三章 土壤呼吸對坡度響應(yīng)30-35
• 3.1 引言30
• 3.2 材料與方法30
• 3.3 結(jié)果與分析30-33
• 3.3.1 徑流、泥沙和SOC流失量對坡度的響應(yīng)30-31
• 3.3.2 土壤呼吸、溫度、水分對坡度的響應(yīng)31-32
• 3.3.3 土壤CO_2-C釋放量對坡度的響應(yīng)32-33
• 3.4 討論33-34
• 3.4.1 坡度對土壤呼吸的影響33-34
• 3.4.2 坡面SOC流失對土壤呼吸的影響34
• 3.5 結(jié)論34-35
• 第四章 土壤呼吸對降雨強度和歷時響應(yīng)35-43
• 4.1 引言35
• 4.2 材料與方法35
• 4.3 結(jié)果與分析35-40
• 4.3.1 徑流量對雨強和歷時的響應(yīng)35-36
• 4.3.2 泥沙量對雨強和歷時的響應(yīng)36-37
• 4.3.3 SOC流失量對雨強和歷時的響應(yīng)37-38
• 4.3.4 土壤呼吸對雨強和歷時的響應(yīng)38-39
• 4.3.5 土壤CO_2-C釋放量對雨強和歷時的響應(yīng)39-40
• 4.4 討論40-42
• 4.4.1 雨強和歷時對土壤呼吸的影響40
• 4.4.2 不同雨強和歷時下SOC流失對土壤呼吸的影響40-42
• 4.5 結(jié)論42-43
• 第五章 無作物條件下土壤呼吸對侵蝕-沉積響應(yīng)43-48
• 5.1 引言43
• 5.2 材料方法43
• 5.3 結(jié)果和分析43-45
• 5.3.1 無作物條件下土壤呼吸、溫度和水分對侵蝕-沉積的響應(yīng)43-44
• 5.3.2 無作物條件下土壤CO_2-C釋放量對侵蝕-沉積的響應(yīng)44-45
• 5.4 討論45-47
• 5.4.1 侵蝕-沉積對無作物條件下土壤呼吸的影響45-46
• 5.4.2 侵蝕-沉積引起C源匯效應(yīng)的探討46-47
• 5.5 結(jié)論47-48
• 第六章 有作物條件下土壤呼吸對侵蝕-沉積響應(yīng)48-57
• 6.1 引言48
• 6.2 材料和方法48-49
• 6.3 結(jié)果與分析49-54
• 6.3.1 有作物條件下土壤呼吸、溫度和水分對侵蝕-沉積的響應(yīng)49-50
• 6.3.2 有作物條件下土壤CO_2-C釋放量對侵蝕-沉積的響應(yīng)50-51
• 6.3.3 作物生物量對侵蝕-沉積的響應(yīng)51-54
• 6.4 討論54-55
• 6.4.1 侵蝕-沉積對有作物條件下土壤呼吸的影響54
• 6.4.2 侵蝕-沉積引起C源匯效應(yīng)的探討54-55
• 6.4.3 侵蝕-沉積對作物產(chǎn)量的影響及機理探討55
• 6.5 結(jié)論55-57
• 第七章 結(jié)論與展望57-58
• 7.1 結(jié)論57
• 7.2 需要進一步研究的問題57-58
• 參考文獻(xiàn)58-67
• 致謝67-68
• 作者簡介68-69
• 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)歷教育碩士學(xué)位授予信息表69

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