【摘要】：生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)是當(dāng)前氣候變化和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展研究的核心內(nèi)容之一,影響到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面。準(zhǔn)確評(píng)估淋溶規(guī)律和定量茶園系統(tǒng)碳淋溶通量大小,是碳平衡和碳循環(huán)研究的一個(gè)難點(diǎn)。茶園作為一種人類主導(dǎo)的生態(tài)系統(tǒng),探明其系統(tǒng)內(nèi)的土壤碳含量和碳遷移滲透規(guī)律、大小,對(duì)減少茶園系統(tǒng)的碳排放,增加土壤有機(jī)碳儲(chǔ)存,發(fā)展茶園低碳經(jīng)濟(jì)具有極其重要的意義。本研究以5年、10年、20年、33年、56年茶園及其周邊森林(56年茶園的周邊為伴有少量喬木的草地)的各層土壤(0-20 cm一層,共6層120 cm)為研究對(duì)象,采用傳統(tǒng)的原狀土柱淋溶模擬實(shí)驗(yàn)和碳同位素示蹤法探討茶園土壤碳的淋溶通量大小及其淋溶遷移規(guī)律,并追溯其各土層的碳來源。通過測定茶園土壤的碳同位素13(613C)、土壤有機(jī)碳(SOC)含量、土壤容重(BD)、土壤pH值、總氮(TN)和氨氮(NH4+-N)含量,對(duì)比不同植茶年齡茶園的各層土壤樣品的SOC含量和813C的空間和時(shí)間尺度上的變化規(guī)律來分析淋溶機(jī)理。結(jié)果如下：(1)茶園土壤SOC含量和SOC密度隨土層加深而降低,0-120 cm的土壤總碳密度為109.48Mg C/ha。(2)砍伐森林建植茶園后,其建植過程中損失的SOC在茶園建成后的恢復(fù)分為兩個(gè)階段：建植茶園10年內(nèi),40-120 cm土層的有機(jī)碳經(jīng)歷了一個(gè)有機(jī)碳的快速恢復(fù)期,但到33年時(shí),該土層的有機(jī)碳仍然沒有恢復(fù)到周邊森林的同層碳濃度水平；在茶園建成20年后,茶園土壤有機(jī)碳的恢復(fù)和積累主要發(fā)生在0-60 cm的表土層。(3)通過對(duì)有機(jī)碳δ13C比率的分析,明確了茶園土壤的碳淋溶途徑真實(shí)存在。坡上的位置是影響茶園淋溶通量的因子。坡頂茶園的碳淋溶損失可以忽略不計(jì),坡中茶園的有機(jī)碳淋溶遷移緩慢,坡腳茶園有機(jī)碳淋溶損失較大。(4)各茶園有機(jī)碳淋溶遷移通量0-20 cm土層均高于0-40 cm土層,前者均值為5607.78 mg/m2,而后者均值為4358.27 mg/m2,說明20-40 cm土壤層截留了表層(0-20 cm)淋溶下來的22.28%的有機(jī)碳,但仍有有機(jī)碳遷移到40 cm土層以下。各植茶年齡的茶園的0-20 cm和0-40 cm土層SOC淋溶遷移損失通量均小于森林土壤,說明砍伐當(dāng)?shù)亻熑~林建植茶園并未加劇了土壤碳的損失。20-40 cm土層SOC淋溶通量大小與植茶年齡呈負(fù)相關(guān)(P0.05),說明植茶年齡的延長有利于減小有機(jī)碳淋溶損失而增加茶園的碳儲(chǔ)存能力。(5)高密度種植(10000株/ha)的茶園隨植茶年限的延長,0-40 cm土層的pH隨植茶年齡的延長而增加,堿化率分別為0.0158/yr,0.0140/yr；40-80 cm土層的pH隨植茶年齡變化不明顯；80-120 cm土層的pH則隨植茶年齡的延長而降低,酸化率分別為-0.0161/yr和-0.0245/yr；低密度種植(5000株/ha)的茶園各層土壤pH與周圍森林沒有顯著差異(P0.05),未發(fā)現(xiàn)酸化現(xiàn)象,低密度種植能夠減緩茶園土壤的酸化。(6)本研究未發(fā)現(xiàn)SOC淋溶遷移通量受茶園土壤本底有機(jī)碳、土壤pH、土壤總氮以及銨態(tài)氮濃度的影響(P0.05)。
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S153.6

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本文編號(hào)：2625981