【摘要】：全球變化的日益加劇已逐漸成為一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),其中陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支的變化扮演著重要角色。土壤碳庫(kù)是生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)的主要組成部分,準(zhǔn)確評(píng)估不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)土壤的碳固持效應(yīng)及其穩(wěn)定性是準(zhǔn)確評(píng)估未來(lái)氣候變化情景下陸地生態(tài)系統(tǒng)正負(fù)反饋的重要依據(jù)。高山垂直帶是(水平)緯度帶的縮影,不同高度生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)質(zhì)分解對(duì)溫度的響應(yīng)可一定程度度表示不同緯度帶生態(tài)系統(tǒng)土壤的響應(yīng)。因此,本文選取了長(zhǎng)白山北坡沿海拔高度(500-2100)不同植被類型為對(duì)象,具體包括針闊混交林、云冷杉林、岳樺林、岳樺-苔原過(guò)渡帶和高山苔原帶,旨在通過(guò)研究不同植被類型的土壤有機(jī)質(zhì)(Soil organic matter, SOM)的分解速率及其溫度敏感性,揭示未來(lái)氣候變化對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)質(zhì)分解及其碳貯量的影響。通過(guò)對(duì)土壤和土壤團(tuán)聚體的室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)及后期的數(shù)據(jù)分析,得到如下結(jié)論： 1.土壤碳礦化作為土壤和大氣之問(wèn)C02交換的主要途徑,近年來(lái)受到了人們的廣泛關(guān)注,本研究以長(zhǎng)白山森林為研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)設(shè)置5個(gè)培養(yǎng)溫度(5、10、15、20、25and30℃)和3個(gè)培養(yǎng)水分(30%,60%,90%SSM,saturated soil moisture),研究在其土壤碳礦化速率,研究結(jié)果表明：海拔高度,溫度和水分對(duì)土壤碳礦化有著顯著影響,并且它們之間存在著顯著的相關(guān)性(P0.001)。溫度越高,土壤碳礦化速率越大;水分與土壤碳礦化速率成正比,90%SSM(saturated soil moisture, SSM)土壤碳礦化速率最高；溫度和水分共同影響土壤碳礦化的80%～93%,海拔對(duì)土壤碳礦化速率有著顯著影響,但土壤碳礦化速率并沒(méi)有隨著海拔變化有著顯著的變化趨勢(shì),研究表明土壤碳礦化速率與土壤微生物關(guān)系顯著(P0.0084)；土壤水分含量是影響土壤碳礦化溫度敏感性的最主要的因素,海拔變化也會(huì)對(duì)土壤碳礦化溫度敏感性產(chǎn)生影響。但是土壤碳礦化溫度敏感性Q1o隨海拔的變化趨勢(shì)并不明顯,Q1o主要受土壤水分的影響,可見(jiàn),未來(lái)全球變暖的情況下,我們應(yīng)該更注重水分對(duì)土壤碳庫(kù)和碳循環(huán)的影響。 2.土壤團(tuán)聚體的保護(hù)機(jī)制是維持土壤結(jié)構(gòu)重要機(jī)制,受其影響不同土壤團(tuán)聚體對(duì)溫度變化的響應(yīng)可能存在較大的差異,因此弄清不同土壤團(tuán)聚體的分解過(guò)程及其溫度敏感性對(duì)揭示未來(lái)氣候變化對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)分解以及土壤碳貯量變化的影響至關(guān)重要。本文以長(zhǎng)白山垂直樣帶為研究對(duì)象(5個(gè)垂直高度的樣點(diǎn)),通過(guò)對(duì)其土壤和土壤團(tuán)聚體(大團(tuán)聚休(Macro aggregates)、微團(tuán)聚體(Micro aggregates)和粉-粘粒(Silt-clay)開(kāi)展室內(nèi)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)(60%SSM,5、10、15、20、25℃),探討土壤和不同團(tuán)聚體的碳礦化特征及其溫度敏感性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：溫度、團(tuán)聚體大小和海拔高度的變化都會(huì)對(duì)土壤碳礦化速率產(chǎn)生影響,且它們之間存在著顯著的交互效應(yīng)(P0.001)；隨著溫度的升高,土壤和土壤粉-粘粒的分解速率增大。而大團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體的變化比較復(fù)雜,土壤團(tuán)聚體大小并不與土壤碳礦化速率成正比,碳氮比最高的土壤顆粒并不一定擁有最高的碳礦化速率。此外,海拔顯著影響土壤碳礦化溫度敏感性,微團(tuán)聚體和土壤的Q10隨海拔的變化趨勢(shì)大體一致,而粉-粘粒的Q10值隨海拔的變化與大團(tuán)聚體的變化成大體相反趨勢(shì)。不同樣地土壤和團(tuán)聚體的碳礦化情況存在很大差異,土壤不同團(tuán)聚體分解速率對(duì)溫度響應(yīng)存在非常大的差異,其內(nèi)部機(jī)理非常復(fù)雜,在未來(lái)的研究工作中或模型模擬中應(yīng)對(duì)其加以重視。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S714

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 常宗強(qiáng),馮起,吳雨霞,蘇永紅;祁連山亞高山灌叢林土壤呼吸速率的時(shí)空變化及其影響分析[J];冰川凍土;2005年05期

2 張憲權(quán),王文杰,祖元?jiǎng)?張萬(wàn)里;東北地區(qū)幾種不同林分土壤呼吸組分的差異性[J];東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2005年02期

3 劉洪升;劉華杰;王智平;徐明;韓興國(guó);李凌浩;;土壤呼吸的溫度敏感性[J];地理科學(xué)進(jìn)展;2008年04期

4 唐益群;張曉暉;佘恬鈺;楊坪;王建秀;;貴州石漠化地區(qū)棕黃色粘性土團(tuán)聚體穩(wěn)定性研究[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2009年06期

5 ;Effect of temperature and moisture on soil organic carbon mineralization of predominantly permafrost peatland in the Great Hing'an Mountains,Northeastern China[J];Journal of Environmental Sciences;2010年07期

6 張金波,宋長(zhǎng)春,楊文燕;不同土地利用下土壤呼吸溫度敏感性差異及影響因素分析[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2005年11期

7 于貴瑞,溫學(xué)發(fā),李慶康,張雷明,任傳友,劉允芬,關(guān)德新;中國(guó)亞熱帶和溫帶典型森林生態(tài)系統(tǒng)呼吸的季節(jié)模式及環(huán)境響應(yīng)特征[J];中國(guó)科學(xué)(D輯:地球科學(xué));2004年S2期

8 賀金生,王政權(quán),方精云;全球變化下的地下生態(tài)學(xué):問(wèn)題與展望[J];科學(xué)通報(bào);2004年13期

9 鄧東周;范志平;王紅;孫學(xué)凱;高俊剛;曾德慧;張新厚;;土壤水分對(duì)土壤呼吸的影響[J];林業(yè)科學(xué)研究;2009年05期

10 陳全勝,李凌浩,韓興國(guó),閻志丹;水分對(duì)土壤呼吸的影響及機(jī)理[J];生態(tài)學(xué)報(bào);2003年05期

本文編號(hào)：2726342