發(fā)布時間：2017-09-25 15:42

  本文關(guān)鍵詞：排水對小興安嶺沼澤濕地土壤碳組分的影響

  更多相關(guān)文章： 輕組有機碳 溶解性有機碳 微生物量碳 小興安嶺 沼澤濕地 土壤

【摘要】：土壤活性有機碳是土壤碳素中活性較高的部分,具有一定溶解性,在土壤中移動比較快、不穩(wěn)定、易氧化、分解、礦化,受植物、微生物影響強烈。雖然土壤活性碳組分占土壤有機碳的比例很小,它卻是有機碳庫中最活躍的組成部分,參與土壤中很多物理化學(xué)和生物過程,其大小和周轉(zhuǎn)對全球生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)具有重要意義。小興安嶺是我國寒區(qū)森林濕地的集中分布區(qū),20世紀(jì)70年代以來,小興安嶺森林濕地深受人類活動的影響,其中排水造林是濕地遭受到的主要干擾方式。濕地排水后,土壤的溫度、水文條件和氧化還原特征發(fā)生顯著改變,進而會影響到土壤活性碳組分的變化。本文選擇小興安嶺天然苔草沼澤濕地及不同年代排水造林后的人工落葉松沼澤濕地為對象,研究不同類型和深度下土壤活性碳組分的含量變化趨勢,探討影響活性碳組分含量的影響因素,揭示排水造林時間對土壤碳組分的影響,以期為深入理解活性碳組分在濕地碳循環(huán)中的作用提供科學(xué)依據(jù)。本文得到的主要結(jié)論如下:(1)沼澤濕地排水后,土壤理化性質(zhì)發(fā)生改變。土壤有機質(zhì)分解加快,有機氮、磷礦化作用增強,養(yǎng)分含量隨排水年限的增加逐漸減小。排水后DOC、MBC含量銳減且垂直方向趨勢改變。排水前后土壤DOC、MBC含量均有明顯的季節(jié)變化,且變化趨勢具有一致性。(2)沼澤濕地排水后,總有機碳和重組有機碳下降速率小于輕組有機碳。排水40年后,輕組有機碳比例從30%下降到5%。隨著排水時間的增長,重組有機碳分配比例明顯增加,輕組有機碳分配比例明顯下降。沼澤濕地排水后,原有的根層和枯落物層遭到徹底破壞,凋落物供給大大減少和輕組有機碳的快速分解是造成輕組有機碳含量迅速下降的重要原因。(3)沼澤濕地排水11年后,溶解性有機碳上層含量從395±25 mg/kg下降為280±25mg/kg,下降29%,22年后下降46%,達到一個相對穩(wěn)定值195-212 mg/kg。隨著排水時間的增長,DOC/TOC比值緩慢的增大,長期排水導(dǎo)致溶解性有機碳在土壤有機碳中的分配比例增加,這樣更容易造成土壤有機碳的損失。沼澤濕地排水對土壤溶解性有機碳含量的影響主要發(fā)生在表層(0-20cm),對剖面深層(20-40 cm)溶解性有機碳含量影響不大。土壤中現(xiàn)存有機碳的數(shù)量和返回到土壤中的有機質(zhì)數(shù)量是決定土壤溶解性有機碳數(shù)量和組成的主要因素。(4)沼澤濕地排水后,土壤總有機碳下降率小于土壤微生物量碳,微生物熵值逐漸減小。苔草沼澤濕地土壤的微生物熵最高,隨著排水年限增加,微生物熵相對穩(wěn)定在2.7-2.9%。土壤有機碳大量損失,有機碳的可利用性明顯降低,微生物對碳源的有效利用效率下降。由于草根層破壞導(dǎo)致凋落物供給減少和土壤理化性質(zhì)改變導(dǎo)致活性碳組分的快速分解是活性有機碳迅速下降的重要原因。土壤輕組有機碳、溶解性有機碳、微生物量碳分別代表了不同的活性有機碳庫,三種活性有機碳組分間有著密切的聯(lián)系。排水后,土壤活性有機碳組分的變化說明,沼澤濕地排水不僅造成土壤有機碳的大量損失,而且有機碳的組成結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化,有機碳的可利用性大大下降。
【關(guān)鍵詞】：輕組有機碳 溶解性有機碳 微生物量碳 小興安嶺 沼澤濕地 土壤
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S714
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 選題背景與研究意義12-14
• 1.1.1 選題背景12-13
• 1.1.2 研究意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究進展14-16
• 1.2.1 土壤有機碳組分研究14-15
• 1.2.2 土地利用變化對濕地土壤有機碳儲量及碳輸出的影響15-16
• 1.3 存在的問題與不足16
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線16-18
• 1.4.1 研究內(nèi)容與方法16
• 1.4.2 技術(shù)路線16-18
• 第2章 研究區(qū)概況與研究方法18-22
• 2.1 研究區(qū)概況18-19
• 2.1.1 地理位置18
• 2.1.2 地形地貌18
• 2.1.3 氣候18-19
• 2.1.4 土壤19
• 2.1.5 土壤19
• 2.2 研究方法19-21
• 2.2.1 樣品采集19
• 2.2.2 測試方法19-21
• 2.3 數(shù)據(jù)處理21-22
• 第3章 排水濕地土壤理化性質(zhì)及碳組分動態(tài)變化22-29
• 3.1 土壤理化性質(zhì)22-26
• 3.1.1 土壤容重和含水量22-24
• 3.1.2 土壤養(yǎng)分24
• 3.1.3 土壤有機碳24-25
• 3.1.4 討論25-26
• 3.2 土壤碳組分動態(tài)變化特征26-28
• 3.2.1 土壤溶解性有機碳(DOC)的季節(jié)與剖面變化特征26
• 3.2.2 土壤微生物量碳(MBC)的季節(jié)與剖面變化特征26-27
• 3.2.3 討論27-28
• 3.3 本章小結(jié)28-29
• 第4章 濕地排水后土壤碳組分變化及影響因素分析29-39
• 4.1 土壤重組和輕組有機碳的動態(tài)29-31
• 4.1.1 各組分中有機碳含量的變化29-30
• 4.1.2 土壤重組和輕組有機碳含量的變化特征30
• 4.1.3 各組分有機碳分配比例的變化30-31
• 4.1.4 討論31
• 4.2 濕地排水后土壤微生物量碳的變化特征31-34
• 4.2.1 土壤微生物量碳含量的變化32-33
• 4.2.2 土壤剖面微生物量的變化33-34
• 4.2.3 討論34
• 4.3 濕地排水后土壤溶解性有機碳的動態(tài)34-37
• 4.3.1 土壤溶解性有機碳的動態(tài)35
• 4.3.2 土壤剖面溶解性有機碳分布特征35-37
• 4.3.3 討論37
• 4.4 小結(jié)37-39
• 第5章 結(jié)論與展望39-41
• 5.1 結(jié)論39-40
• 5.2 不足與展望40-41
• 5.2.1 存在問題40
• 5.2.2 研究展望40-41
• 參考文獻41-46
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文46-48
• 致謝48

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