本文關(guān)鍵詞：土壤侵蝕與碳動(dòng)態(tài)環(huán)境放射性核素示蹤研究　出處：《中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：人為加速的土壤侵蝕和泥沙再分布速率變化是全球變化的重要組成部分。了解土壤侵蝕變化及其引起的土壤碳動(dòng)態(tài)變化,不僅有助于可持續(xù)的土地利用和管理,而且對(duì)解釋陸地碳收支的不確定性具有重要意義。散落的環(huán)境放射性核素(FRNs)137Cs,210Pb和7Be被認(rèn)為在定量研究不同時(shí)空尺度土壤和有機(jī)碳侵蝕再分布方面具有傳統(tǒng)方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn),但仍存在一些缺陷。本論文以我國(guó)典型水蝕(黃土高原、長(zhǎng)江上游和東北黑土區(qū)坡耕地景觀)和風(fēng)蝕區(qū)(河北豐寧風(fēng)蝕農(nóng)田景觀)為對(duì)象,從研究變時(shí)空尺度土壤FRN采樣方法入手,評(píng)價(jià)了我國(guó)土壤保持措施減少土壤侵蝕的有效性,探討了土壤侵蝕再分布在碳循環(huán)中的作用,為建立土壤侵蝕與碳循環(huán)的定量研究方法,開展區(qū)域水土保持與生態(tài)修復(fù)工程固碳效應(yīng)的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)提供科學(xué)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。本研究取得的主要結(jié)論如下:(1)提出了以設(shè)計(jì)和模型為基礎(chǔ)的采樣方法,即分層隨機(jī)采樣和混合樣品可以大大減少FRN采樣和測(cè)量成本,實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)跨尺度的(小區(qū)、流域和區(qū)域)土壤再分布的空間變化;提出基于時(shí)空采樣框架的FRN重復(fù)采樣方法,評(píng)價(jià)FRN示蹤的土壤再分布隨時(shí)間尺度變化對(duì)土地利用和土壤管理措施歷史變化的響應(yīng)。(2)植被恢復(fù)、梯田工程及保護(hù)性耕作措施可以有效減少坡地景觀的土壤侵蝕。FRN示蹤結(jié)果發(fā)現(xiàn):在我國(guó)西南山地,灌木比草地對(duì)減少土壤侵蝕更有效,而喬木下無枯落物不能有效控制土壤侵蝕。在延安,與坡耕地相比,梯田可使土壤侵蝕量減少了49%,林草坡地減少土壤侵蝕80%。在豐寧,3年免耕+留茬措施相比傳統(tǒng)耕作可使土壤侵蝕速率下降33%-44%。在東北拜泉,與傳統(tǒng)耕作措施相比,土壤凈侵蝕速率在梯田上減少了14%,而等高耕作措施下土壤侵蝕減少了34%。(3)忽視土壤侵蝕速率的變化會(huì)過高估算土壤保持措施的固碳效應(yīng)�；�7Be示蹤與土壤碳密度測(cè)定,估算得到5年退耕還草(CG)和3年免耕留茬(CL)處理表層土壤(0-20mm)凈的負(fù)固碳速率(源)分別是 0.42和 0.37 t C ha 1 year 1。與傳統(tǒng)固碳方法(不考慮土壤侵蝕)相比,CG和CL處理分別被高估了126%和130%。而CG和CL耕層土壤(0-245mm)固碳速率分別為0.27±0.12和1.53±0.13 t C t C ha-1yr-1,與傳統(tǒng)方法得到的固碳速率(CG,0.8±0.03 t C ha-1yr-1;CL,2.0±0.06 t C ha-1yr-1)相比,分別過高估計(jì)了196%和31%。(4)黃土高原坡耕地高強(qiáng)度土壤侵蝕過程顯著減少了SOC礦化作用,是不可忽視碳匯。基于田間原位監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)建立的土壤碳侵蝕再分布與土壤呼吸關(guān)系模型發(fā)現(xiàn),坡地侵蝕區(qū)侵蝕導(dǎo)致原位土壤CO_2排放減少速率為0.43±0.15 t CO_2_C ha-1yr-1,全山坡原位土壤CO_2凈排放減少速率為0.32±0.22 t C ha-1yr-1。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S157.1

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 姜學(xué)兵;李運(yùn)生;歐陽(yáng)竹;侯瑞星;李發(fā)東;;免耕對(duì)土壤團(tuán)聚體特征以及有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響[J];中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào);2012年03期

2 王云強(qiáng);張興昌;韓鳳朋;;黃土高原淤地壩土壤性質(zhì)剖面變化規(guī)律及其功能探討[J];環(huán)境科學(xué);2008年04期

3 邱新法,曾燕,繆啟龍;我國(guó)沙塵暴的時(shí)空分布規(guī)律及其源地和移動(dòng)路徑[J];地理學(xué)報(bào);2001年03期

4 潘根興,曹建華,周運(yùn)超;土壤碳及其在地球表層系統(tǒng)碳循環(huán)中的意義[J];第四紀(jì)研究;2000年04期

5 李凌浩,陳佐忠;草地群落的土壤呼吸[J];生態(tài)學(xué)雜志;1998年04期

6 段爭(zhēng)虎，，劉新明，屈建軍;中國(guó)土地沙漠化對(duì)大氣CO_2含量的影響[J];干旱區(qū)資源與環(huán)境;1996年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張孝存;東北典型黑土區(qū)流域侵蝕—沉積對(duì)土壤質(zhì)量的影響[D];陜西師范大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李嶸;黃土高原坡耕地土壤侵蝕對(duì)土壤有機(jī)碳的影響[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2008年

本文編號(hào)：1312060