土壤有機碳（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)在植被不斷恢復的過程中,土壤有機碳庫儲量也隨之發(fā)生了變化。不同小流域因其植被恢復的側重點不同,恢復的效應可能也不同,是否會對土壤有機碳庫的穩(wěn)定性造成不同影響還需進一步研究。因此本研究選取黃土丘陵區(qū)4個不同小流域（坊塌流域、紙坊溝流域、董莊溝流域及楊家溝流域）為研究對象,將土壤有機碳庫按照周轉時間劃分為: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)及實驗測定,采用結構方程模型進行綜合解釋,探究不同小流域內(nèi)土壤各有機碳庫的含量變化特征、周轉時間、分解速率及其影響因素,辨析不同小流域土壤有機碳庫含量、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)植被恢復過程中土壤固碳效應的評估提供一些實踐指導和數(shù)據(jù)支撐。其主要結論如下:（1）不同小流域之間,自然恢復下的董莊溝流域土壤有機碳的穩(wěn)定性較其他三種小流域更強。農(nóng)業(yè)種植為主型下的坊塌流域,0-20cm土層活性有機碳庫、緩效性有機碳庫及惰性碳庫所占比例高于20-40cm土層,且所占比例的順序為:惰性碳庫>緩效性... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學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

【學位級別】：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、團聚體性質關系的冗余分析

第九章土壤有機碳庫含量、穩(wěn)定性及其影響因素的耦合分析95的因果關系可視化。本研究中使用結構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、土壤微生物量及微生物多樣性指數(shù)與土壤有機碳庫含量和周轉時間進行擬合分析，使得土壤各有機碳庫的穩(wěn)定性及其影響因素更為直觀。圖9-3的結構方程模型各項擬合指數(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、團聚體組分及細菌多樣性指數(shù)對土壤有機碳庫穩(wěn)定性的影響。由圖9-3可知，土壤理化性質、團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碳的周轉時間，從而對土壤有機碳庫的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。其中TN含量和pH值作用于細菌的ACE指數(shù)，而對活性有機碳庫的周轉時間產(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時間；pH值通過影響0.5-1mm團聚體所占比例，進而對惰性碳周轉時間產(chǎn)生影響；SOC含量通過對1-2mm團聚體所占比例產(chǎn)生影響，從而使緩效性碳庫和惰性碳庫的周轉時間發(fā)生變化，且對緩效性碳庫的周轉時間產(chǎn)生消極的影響（-0.70），而對惰性碳庫則是積極的作用（0.40）。圖9-3土壤性質、團聚體組分及細菌多樣性指數(shù)對土壤有機碳庫穩(wěn)定性的影響Figure9-3Effectsofsoilproperties,fractionsofsoilaggregatesandbacterialdiversityindexonthestabilityofsoilorganiccarbonpools由圖9-4可知，土壤性質、團聚體組分及真菌多樣性指數(shù)及土壤各有機碳庫的周轉時間所擬合的結構方程模型其x2/df<2、P>0.05、CFI>0.900，因此，也可以用來反應土壤性質、團聚體組分及真菌多樣性指數(shù)對土壤有機碳穩(wěn)定性的影響過程。SOC含量可對真菌的Simpson指數(shù)和1-2mm團聚體所占比例產(chǎn)生影響，從而影響活性有機碳的周轉時間；pH值可對真菌的A

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

【參考文獻】：
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