土壤有機(jī)碳（SOC）作為土壤重要的組成成分之一,在保持土壤肥力和維持土壤健康方面扮演著極為重要的角色。黃土丘陵區(qū)在植被不斷恢復(fù)的過程中,土壤有機(jī)碳庫儲(chǔ)量也隨之發(fā)生了變化。不同小流域因其植被恢復(fù)的側(cè)重點(diǎn)不同,恢復(fù)的效應(yīng)可能也不同,是否會(huì)對(duì)土壤有機(jī)碳庫的穩(wěn)定性造成不同影響還需進(jìn)一步研究。因此本研究選取黃土丘陵區(qū)4個(gè)不同小流域（坊塌流域、紙坊溝流域、董莊溝流域及楊家溝流域）為研究對(duì)象,將土壤有機(jī)碳庫按照周轉(zhuǎn)時(shí)間劃分為:土壤活性碳庫、土壤緩效性碳庫及土壤惰性碳庫,通過野外采樣、室內(nèi)培養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)測(cè)定,采用結(jié)構(gòu)方程模型進(jìn)行綜合解釋,探究不同小流域內(nèi)土壤各有機(jī)碳庫的含量變化特征、周轉(zhuǎn)時(shí)間、分解速率及其影響因素,辨析不同小流域土壤有機(jī)碳庫含量、穩(wěn)定性變化特征及其主要的影響因素,以期為黃土丘陵區(qū)植被恢復(fù)過程中土壤固碳效應(yīng)的評(píng)估提供一些實(shí)踐指導(dǎo)和數(shù)據(jù)支撐。其主要結(jié)論如下:（1）不同小流域之間,自然恢復(fù)下的董莊溝流域土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定性較其他三種小流域更強(qiáng)。農(nóng)業(yè)種植為主型下的坊塌流域,0-20cm土層活性有機(jī)碳庫、緩效性有機(jī)碳庫及惰性碳庫所占比例高于20-40cm土層,且所占比例的順序?yàn)?惰性碳庫>緩效性... 

【文章來源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心)陜西省

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

土壤活性碳庫、緩效性碳庫及惰性碳庫與土壤基本理化性質(zhì)、團(tuán)聚體性質(zhì)關(guān)系的冗余分析

第九章土壤有機(jī)碳庫含量、穩(wěn)定性及其影響因素的耦合分析95的因果關(guān)系可視化。本研究中使用結(jié)構(gòu)方程模型將植物各器官碳、地上、地下生物量、土壤基本理化性質(zhì)、土壤微生物量及微生物多樣性指數(shù)與土壤有機(jī)碳庫含量和周轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行擬合分析，使得土壤各有機(jī)碳庫的穩(wěn)定性及其影響因素更為直觀。圖9-3的結(jié)構(gòu)方程模型各項(xiàng)擬合指數(shù)x2/df<2、P>0.05、CFI>0.900，說明此方程可以用來反映土壤基本理化性質(zhì)、團(tuán)聚體組分及細(xì)菌多樣性指數(shù)對(duì)土壤有機(jī)碳庫穩(wěn)定性的影響。由圖9-3可知，土壤理化性質(zhì)、團(tuán)聚體組分及微生物豐度指數(shù)主要是通過直接或間接地作用于土壤有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)時(shí)間，從而對(duì)土壤有機(jī)碳庫的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。其中TN含量和pH值作用于細(xì)菌的ACE指數(shù)，而對(duì)活性有機(jī)碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響；SOC含量和pH值通過影響Chao指數(shù)從而影響緩效性碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間；pH值通過影響0.5-1mm團(tuán)聚體所占比例，進(jìn)而對(duì)惰性碳周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響；SOC含量通過對(duì)1-2mm團(tuán)聚體所占比例產(chǎn)生影響，從而使緩效性碳庫和惰性碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間發(fā)生變化，且對(duì)緩效性碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生消極的影響（-0.70），而對(duì)惰性碳庫則是積極的作用（0.40）。圖9-3土壤性質(zhì)、團(tuán)聚體組分及細(xì)菌多樣性指數(shù)對(duì)土壤有機(jī)碳庫穩(wěn)定性的影響Figure9-3Effectsofsoilproperties,fractionsofsoilaggregatesandbacterialdiversityindexonthestabilityofsoilorganiccarbonpools由圖9-4可知，土壤性質(zhì)、團(tuán)聚體組分及真菌多樣性指數(shù)及土壤各有機(jī)碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間所擬合的結(jié)構(gòu)方程模型其x2/df<2、P>0.05、CFI>0.900，因此，也可以用來反應(yīng)土壤性質(zhì)、團(tuán)聚體組分及真菌多樣性指數(shù)對(duì)土壤有機(jī)碳穩(wěn)定性的影響過程。SOC含量可對(duì)真菌的Simpson指數(shù)和1-2mm團(tuán)聚體所占比例產(chǎn)生影響，從而影響活性有機(jī)碳的周轉(zhuǎn)時(shí)間；pH值可對(duì)真菌的A

黃土丘陵區(qū)不同小流域下土壤有機(jī)碳庫含量、穩(wěn)定性特征及其影響因素96所占比例產(chǎn)生影響，進(jìn)而對(duì)緩效性碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響；SOC含量可對(duì)1-2mm團(tuán)聚體所占比例產(chǎn)生影響，從而影響緩效性有機(jī)碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響；pH值和SOC含量可通過對(duì)0.5-1mm、1-2mm團(tuán)聚體所占比例產(chǎn)生影響，從而對(duì)惰性碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響；TN含量通過對(duì)Simpson指數(shù)產(chǎn)生影響而對(duì)土壤活性碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響。圖9-4土壤性質(zhì)、團(tuán)聚體組分及真菌多樣性指數(shù)對(duì)土壤有機(jī)碳庫穩(wěn)定性的影響Figure9-4Effectsofsoilproperties,fractionsofsoilaggregatesandfungaldiversityindexonthestabilityofsoilorganiccarbonpools9.2討論本研究中，不同小流域下，土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤有機(jī)碳庫的影響主要表現(xiàn)在SOC和TN含量對(duì)有機(jī)碳庫含量的影響方面，而對(duì)土壤各有機(jī)碳庫周轉(zhuǎn)時(shí)間的影響并不顯著，這可能是因?yàn)镾OC和TN含量可直接對(duì)土壤有機(jī)碳庫的含量產(chǎn)生影響，而土壤理化性質(zhì)對(duì)于有機(jī)碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間則是通過其他因子而產(chǎn)生的間接影響，因此僅通過簡(jiǎn)單的相關(guān)性分析難以判斷出其中的作用過程。如pH值在表9-1的相關(guān)性分析中顯示與各有碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間不存在顯著的相關(guān)關(guān)系，而在圖9-1和9-2中，可以發(fā)現(xiàn)pH可通過影響不同粒徑團(tuán)聚體所占比例和微生物的豐度指數(shù)，從而對(duì)有機(jī)碳庫的周轉(zhuǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響。本研究中，農(nóng)業(yè)種植為主型、植被恢復(fù)為主型及自然恢復(fù)下，地下生物量對(duì)活性有機(jī)碳庫和緩效性碳庫含量和周轉(zhuǎn)時(shí)間的影響較大，而人工恢復(fù)下，地上生物量則對(duì)土壤活性碳庫和緩效性碳庫含量和周轉(zhuǎn)時(shí)間的影響較大。這可能是因?yàn)槿斯せ謴?fù)下，人為的管理措施對(duì)植被

【參考文獻(xiàn)】：
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