本文關鍵詞：艾比湖濕地土壤有機碳（氮）蓄積及循環(huán)模式研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：濕地是生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的部分,關于它的研究已成為當前的熱點,尤其位于干旱區(qū)的濕地,為生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著極其重要的作用。在本研究中,運用地理學野外調(diào)查、分析化學室內(nèi)測定、地統(tǒng)計學空間模擬及生態(tài)學、統(tǒng)計學、系統(tǒng)學的相關理論與方法,探明艾比湖濕地土壤中有機碳及其相關元素的空間分異規(guī)律,分析其形成機理,計算土壤有機碳及全氮的庫存量,同時構建艾比湖濕地不同植被覆蓋條件下土壤有機碳循環(huán)模型。本研究不僅可以極大的豐富干旱區(qū)湖泊濕地的理論研究內(nèi)容,而且還可以揭示濕地生態(tài)系統(tǒng)的固碳機制和固碳潛力、了解濕地調(diào)節(jié)器的功能、評價生態(tài)系統(tǒng)潛在的環(huán)境影響效應,為合理地開發(fā)利用濕地、協(xié)調(diào)環(huán)境保護與區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供了重要的現(xiàn)實意義。通過上述研究,得出的主要結論有:(1)艾比湖濕地土壤養(yǎng)分的統(tǒng)計特征及分布規(guī)律:艾比湖濕地土壤有機碳、全氮、速效鉀在不同土層自上而下依次遞減的規(guī)律比較顯著;有效磷和堿解氮的變化規(guī)律比較一致,自上而下呈現(xiàn)出先減后增的規(guī)律,整體狀況為土壤養(yǎng)分較低。通過養(yǎng)分指標變異系數(shù)分析可知:土壤有機碳所有土層呈現(xiàn)強變異性、堿解氮0-60cm呈現(xiàn)強變異性,60-80cm呈現(xiàn)中等變異性;有效磷均屬于中等變異;速效鉀呈現(xiàn)中等變異性;全氮0-80cm也呈現(xiàn)出強變異性。艾比湖濕地不同養(yǎng)分指標的頻度分析圖可以清晰的看出樣本在不同土層的分布頻率:除了速效鉀以外,其它指標在不同土層的分布頻度規(guī)律比較統(tǒng)一。通過變異函數(shù)相關參數(shù)分析:艾比湖濕地土壤養(yǎng)分指標表現(xiàn)出空間相關性強的特點,即由空間自相關部分引起的空間變異程度比較大,有機碳、堿解氮、有效磷、速效鉀不同土層的R2均超過了0.5,模擬效果較好。從空間差值的圖形可以看出艾比湖濕地西南部的區(qū)域含量較高,其它區(qū)域較低。上述模擬效果可能的影響因素有:非連續(xù)的地形地貌特征、在阿拉山口常年的自然強風作用下、人為因素等。(2)艾比湖濕地不同植被覆蓋條件下土壤有機碳蓄積量研究結論:7種不同植被覆蓋類型的土壤有機碳含量隨土壤深度的增加而減少的程度各有不同。其中鹽化草甸覆蓋條件下的土壤有機碳含量最大,是其它類型土壤有機碳含量的6-7倍。20-100cm土層,七種類型土壤有機碳含量的差異逐漸變小。不同植被覆蓋條件下土壤有機碳含量的影響因素中,降水和溫度是其中的重要因素,通過近55年來氣象數(shù)據(jù)與有機碳相關分析可以看出年均降水與20-40cm土層相關性較強,與其它類型的相關性相對較弱。年均溫度與0-20cm土層有機碳相關性強,其它土層相對較弱。年均降水與20-60cm土層有機碳密度相關性較強,與其它類型的相關性相對較弱。年均溫度與0-20cm土層有機碳密度相關性強,其它土層相對較弱。艾比湖濕地土壤有機碳蓄積量排序依次為小喬木荒漠鹽化草甸干涸湖底灌木荒漠鹽生灌叢荒漠河岸林寒濕性針葉林。七種不同類型土壤類型的有機碳蓄積總量為7086862.83kgc。(3)艾比湖濕地不同植被覆蓋條件下土壤氮蓄積量研究結論:艾比湖濕地7種不同植被覆蓋類型的土壤全氮含量整體偏低,變異系數(shù)的統(tǒng)計結果表明,多數(shù)土壤類型不同土層屬于中等變異,個別土層表現(xiàn)出弱變異和強變異。7種植被類型土壤全氮含量垂直分異規(guī)律為:隨土壤剖面深度的增加含量減少,但每種植被類型覆蓋條件下的土壤有機氮含量隨土壤深度的增加而減少的程度差異很大。其中鹽化草甸隨著土層加深,土壤全氮減小的趨勢最大;其它植被覆蓋條件下的土壤全氮變幅不大。濕地中不同植被類型覆蓋條件下的土壤全氮含量在每個土層的分布有所不同,0-20cm土壤層差異最明顯。不同植被覆蓋條件下土壤全氮含量的影響因素中,降水和溫度是其中的重要因素,通過近55年來氣象數(shù)據(jù)與不同土層全氮含量相關分析可以看出年均降水及年均溫度與0-20cm土層氮含量決定系數(shù)最大,相關性強,與其它土層的相關性相對較弱。年均溫度與80-100cm土壤氮密度相關性較強,年均降水與20-40cm土壤氮密度相關性較強,其它土層決定系數(shù)普遍偏小。全氮蓄積量排序依次為鹽化草甸灌木荒漠小喬木荒漠寒濕性針葉林干涸湖底荒漠河岸林鹽生灌叢。七種不同類型土壤類型的全氮蓄積總量為4691903kgn。(4)利用bgc模型中的灌叢模式進行艾比湖濕地梭梭的碳循環(huán)過程模擬結果顯示:在博樂樣地(19號樣地)模擬值十年的合計為386.00gc/m2,2006年實測值為422.73gc/m2,模擬值與實測值的比值為91.31%;在精河樣地(23號樣地)模擬值十年的合計為400.60gc/m2,2006年實測值為468.00gc/m2,模擬值與實測值的比值為85.60%�？傮w而言,模擬值與實測值的比值均超過了85%,模擬效果較好,普遍的規(guī)律是模擬值小于實測值。針對模型輸出結果分析表明:艾比湖濕地生態(tài)系統(tǒng)npp碳動態(tài)格局規(guī)律為近55年呈現(xiàn)緩慢遞增的趨勢;艾比湖濕地兩個樣區(qū)年生物群系凈生產(chǎn)量的變化趨勢為:博樂樣區(qū)的生物群系凈生產(chǎn)量總體呈現(xiàn)遞減趨勢,精河樣區(qū)生物群系凈生產(chǎn)量總體呈現(xiàn)遞增趨勢;艾比湖濕地生態(tài)系統(tǒng)近55年降水量及蒸發(fā)量變化均呈現(xiàn)增長趨勢。
【關鍵詞】：艾比湖濕地 土壤 有機碳(氮) 蓄積 碳循環(huán)
【學位授予單位】：新疆大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S153.6
【目錄】：

• 摘要2-5
• Abstract5-13
• 第一章 選題的背景及意義13-20
• 1.1 研究目的、意義及選題依據(jù)13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)研究14
• 1.2.2 濕地有機碳積累過程研究14-15
• 1.2.3 有機碳密度和儲量的估算研究15-16
• 1.2.4 濕地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模型研究16
• 1.2.5 濕地碳的生物地球化學特征影響因素研究16-17
• 1.2.6 相關元素的其它研究17-18
• 1.3 本章小結18-20
• 第二章 研究內(nèi)容及方法20-24
• 2.1 研究內(nèi)容20
• 2.2 研究方法20-22
• 2.2.1 樣品采集20-21
• 2.2.2 實驗方法21-22
• 2.3 技術路線22-23
• 2.4 本章小結23-24
• 第三章 研究區(qū)概況24-35
• 3.1 地理位置與范圍24
• 3.2 地質(zhì)概況24-25
• 3.3 地貌25-27
• 3.3.1 前第四紀時期的地貌發(fā)育25
• 3.3.2 艾比湖更新世以來的演化25-26
• 3.3.3 艾比湖地貌26-27
• 3.4 氣候27-28
• 3.4.1 艾比湖濕地古氣候演化特征27
• 3.4.2 艾比湖濕地氣候現(xiàn)狀27-28
• 3.5 水文28-30
• 3.5.1 地表水資源28-29
• 3.5.2 地下水資源29-30
• 3.6 土壤概況30-32
• 3.6.1 土壤概況與母質(zhì)30
• 3.6.2 土壤類型與分布30-32
• 3.7 植被概況32-34
• 3.7.1 植物組成32-33
• 3.7.2 科屬特點33
• 3.7.3 區(qū)系的基本組成33-34
• 3.8 本章小結34-35
• 第四章 艾比湖濕地土壤養(yǎng)分及空間特性研究35-52
• 4.1 艾比湖濕地土壤養(yǎng)分統(tǒng)計學分析36-39
• 4.2 艾比湖濕地土壤養(yǎng)分頻數(shù)分析39-42
• 4.3 艾比湖濕地土壤養(yǎng)分空間變異分析42-44
• 4.4 艾比湖濕地不同土層土壤養(yǎng)分空間插值分析44-51
• 4.5 本章小結51-52
• 第五章 艾比湖濕地土壤有機碳蓄積量研究52-70
• 5.1 引言52-53
• 5.2 艾比湖濕地土壤有機碳分布規(guī)律53-63
• 5.2.1 艾比湖濕地不同植被類型土壤有機碳垂直分布特征53-54
• 5.2.2 不同植被類型之間土壤有機碳含量比較54-58
• 5.2.3 不同類型土壤有機碳的垂直空間變異性58-59
• 5.2.4 不同植被覆蓋條件下土壤有機碳含量的影響因素59-63
• 5.3 艾比湖濕地土壤有機碳密度分布特征63-66
• 5.3.1 艾比湖濕地不同土壤類型有機碳密度垂直分布特征63-64
• 5.3.2 艾比湖濕地土壤有機碳密度的影響因素64-66
• 5.4 艾比湖濕地土壤有機碳及全氮蓄積量估算66-68
• 5.4.1 估算方法66
• 5.4.2 艾比湖濕地有機碳蓄積量估算66-68
• 5.5 本章小結68-70
• 第六章 艾比湖濕地土壤全氮蓄積量研究70-84
• 6.1 引言70
• 6.2 艾比湖濕地土壤全氮特性分析70-73
• 6.2.1 艾比湖濕地不同類型土壤全氮的描述性統(tǒng)計特征分析70-72
• 6.2.2 艾比湖濕地七種類型土壤不同土層全氮特征分析72-73
• 6.3 艾比湖濕地不同植被類型土壤全氮密度特性分析73-77
• 6.3.1 艾比湖濕地土壤全氮密度統(tǒng)計特征分析73-75
• 6.3.2 不同植被類型土壤全氮密度垂直分布特征75-76
• 6.3.3 艾比湖濕地不同植被類型全氮密度比較76-77
• 6.4 艾比湖濕地土壤全氮及氮密度與氣象因子相關分析77-81
• 6.4.1 土壤全氮含量與月降水量之間的關系77-78
• 6.4.2 土壤全氮含量與月平均氣溫之間的關系78-79
• 6.4.3 全氮密度與降水量之間的關系79-80
• 6.4.4 全氮密度與氣溫之間的關系80-81
• 6.5 艾比湖濕地全氮蓄積量估算81-82
• 6.6 本章小結82-84
• 第七章 艾比湖濕地土壤有機碳循環(huán)模式研究84-99
• 7.1 引言84-85
• 7.2 Biome-BG模型概述85-86
• 7.3 Biome-BGC模型參數(shù)化86-88
• 7.4 Biome-BGC(Shrub) 模型構建88-92
• 7.5 Biome-BGC（shrub）模型驗證92-93
• 7.6 Biome-BGC（shrub）模型輸出結果分析93-98
• 7.6.1 艾比湖濕地生態(tài)系統(tǒng)NPP碳動態(tài)格局94-95
• 7.6.2 艾比湖濕地生態(tài)系統(tǒng)NPB碳動態(tài)格局95
• 7.6.3 艾比湖濕地生態(tài)系統(tǒng)近55年降水量變化分析95-96
• 7.6.4 艾比湖濕地生態(tài)系統(tǒng)近55年蒸發(fā)量變化分析96-98
• 7.7 本章小結98-99
• 第八章 結論與展望99-102
• 參考文獻102-116
• 在讀期間主持及參加的項目清單116-117
• 在讀期間已發(fā)表論文清單117-118
• 待發(fā)表論文清單118-119
• 致謝119-120

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