陜北黃土高原不同植被類型土壤活性有機碳組分及酶活性特征研究
本文關鍵詞:陜北黃土高原不同植被類型土壤活性有機碳組分及酶活性特征研究
更多相關文章: 陜北黃土高原 植被類型 活性有機碳組分 土壤酶活性 緯度
【摘要】:為探討黃土高原生態(tài)恢復后不同植被類型土壤質量狀況以及植被恢復對有機碳庫組分和土壤酶活性穩(wěn)定性的影響,選取陜北黃土高原由南到北依次為森林、森林草原、草原、沙區(qū)和荒漠植被類型0-5,5-20 cm土層土壤為研究對象,通過對不同植被類型下土壤活性有機碳組分和酶活性分布特征進行研究,揭示黃土高原不同類型下土壤活性有機碳及酶活性的分布規(guī)律,以期為土壤碳循環(huán)及植被恢復對有機碳庫組分、酶活性及其穩(wěn)定性影響提供理論依據(jù)。所得主要結論如下:(1)不同植被類型對土壤各理化性質分布特征的影響不同。土壤pH、容重整體表現(xiàn)為荒漠、沙區(qū)植被最大,其次為草原、森林草原植被,森林植被最小。土壤含水量、全氮、速效鉀表現(xiàn)為森林森林草原草原沙區(qū)和荒漠植被類型,但含水量和全氮含量在同一植被類型不同土層間差異不顯著,速效鉀則相反。全磷、速效磷森林、森林草原最高,草原植被類型次之,沙區(qū)、荒漠植被類型最低。硝、銨態(tài)氮整體表現(xiàn)為森林,森林草原較高,草原區(qū)、沙區(qū)、荒漠區(qū)含量較低。土壤有機質含量森林森林草原草原、沙區(qū)、荒漠植被類型,除沙區(qū)植被類型外,其余植被類型土層間有機質含量顯著差異。森林、森林草原植被類型對養(yǎng)分累積、土壤結構優(yōu)化作用較其余植被類型明顯,沙區(qū)、荒漠植被土壤養(yǎng)分含量最低,且兩植被區(qū)土壤理化性質差異不顯著。(2)植被恢復與重建對土壤有機碳的積累有促進作用,不同植被類型土壤活性有機碳的分布特征不盡相同。森林植被0-5、5-20 cm土層土壤微生物量碳分別較森林草原、草原、沙區(qū)、荒漠植被類型增加211.19、145.32 mg?kg-1,376.90、217.95 mg?kg-1,480.66、272.39 mg?kg-1,478.61、280.28 mg?kg-1;森林植被0-5、5-20 cm易氧化有機碳總量分別是森林草原、草原、沙區(qū)、荒漠植被類型總量的4.26、4.78、33.21、9.41倍;森林植被0-5 cm土層可溶性有機碳分別是森林草原、草原、沙區(qū)、荒漠區(qū)植被相應土層的1.38、1.80、15.41、13.50倍,5-20 cm分別是以上4植被類型的1.39、1.29、15.91、11.60倍。土壤活性有機碳整體表現(xiàn)為森林最高、森林草原、草原植被類型次之,沙區(qū)與荒漠植被類型最小,土壤活性有機碳含量由南到北逐漸下降。土壤微生物熵0-5、5-20cm土層變化范圍分別介于0.0087-0.0157、0.0049-0.0129,表現(xiàn)為森林、森林草原、草原沙區(qū)、荒漠植被類型。土壤有機碳與各活性有機碳組分、微生物熵極顯著正相關,說明活性有機碳、微生物熵很大程度上受土壤有機碳含量的影響。土壤微生物量碳、可溶性有機碳對環(huán)境的變化較為敏感,而土壤有機碳、易氧化有機碳則相反。(3)土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、堿性磷酸酶活性除沙區(qū)與荒漠植被差異不顯著外,其余2植被類型間均差異顯著,森林、森林草原、草原、沙區(qū)、荒漠植被上、下土層土壤脲酶,蔗糖酶,堿性磷酸酶總量分別為3.02、2.27、1.63、0.46、0.24 mg?g-1?24-1,42.03、27.50、21.40、4.03、6.19 mg?g-1?24-1,7.51、6.42、3.58、0.58、0.51 mg?g-1?24-1均表現(xiàn)為森林森林草原草原沙區(qū)、荒漠植被類型。3種酶活性在森林、森林草原、草原植被類型上、下土層間差異均顯著,表現(xiàn)為0-5cm土層大于5-20 cm土層,含量隨土層增加而降低。土壤酶活性很大程度上受土壤養(yǎng)分的影響,土壤養(yǎng)分可以促進酶活性的產(chǎn)生,土壤脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶活性間相互影響、關系緊密。(4)在一定緯度范圍內,土壤有機碳、微生物量碳、易氧化有機碳和可溶性有機碳上、下層含量整體表現(xiàn)為隨緯度的升高其含量顯著降低后小幅升高再降低的趨勢。土壤易氧化有機碳的上、下土層空間變異性低于土壤有機碳、微生物量碳、可溶性有機碳,且0-5cm土層隨緯度的變化幅度較5-20 cm土層大,表明0-5 cm土層土壤活性有機碳對緯度變化的敏感程度較5-20 cm土層高。(5)在本研究緯度范圍內,土壤脲酶、蔗糖酶、堿性磷酸酶活性隨緯度的增加顯著降低,均表現(xiàn)為由南及北逐步降低的趨勢。0-5 cm土層土壤酶活性空間變異性略低于5-20 cm土層,土壤堿性磷酸酶活性的空間變異性顯著低于土壤脲酶、蔗糖酶活性,堿性磷酸酶空間變異性較小是由于磷素空間尺度上分布較為均勻所致。0-5 cm土層土壤酶活性隨緯度變化的敏感程度與5-20 cm土層相差無幾。(6)土壤活性有機碳、酶活性及土壤性質兩兩變量間的典范分析表明,脲酶、蔗糖酶活性的高低受土壤可溶性有機碳含量的大小影響,受微生物量碳、易氧化有機碳的影響不明顯。而全磷、速效磷含量的大小顯著影響堿性磷酸酶的活性,土壤有機碳對土壤含水量、全氮亦有顯著影響。簡單相關分析表明,土壤活性有機碳含量很大程度上取決于土壤有機碳的大小,土壤酶活性受土壤有機碳、活性有機碳的影響較大,土壤養(yǎng)分對酶活性的變化影響程度的大小與養(yǎng)分的種類有關,但各養(yǎng)分均與酶活性顯著相關。
【關鍵詞】:陜北黃土高原 植被類型 活性有機碳組分 土壤酶活性 緯度
【學位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:S153.6
【目錄】:
- 摘要5-7
- ABSTRACT7-12
- 第一章 文獻綜述12-22
- 1.1 選題目的和意義12
- 1.2 選題依據(jù)12-13
- 1.3 國內外研究概況13-17
- 1.3.1 土壤活性有機碳研究13-14
- 1.3.2 土壤酶活性研究14-15
- 1.3.3 土壤有機碳與土壤酶活性空間分布研究進展15-16
- 1.3.4 土壤活性有機碳與土壤酶活性關系的研究進展16-17
- 1.4 研究內容17-22
- 1.4.1 試驗內容17-18
- 1.4.2 技術路線18
- 1.4.3 研究方法18-22
- 第二章 不同植被類型土壤理化性質的分布特征22-30
- 2.1 材料與方法22
- 2.2 結果與分析22-27
- 2.3 討論27-29
- 2.4 結論29-30
- 第三章 不同植被類型土壤活性有機碳分布特征30-38
- 3.1 材料與方法30
- 3.2 結果與分析30-35
- 3.2.1 不同植被類型下土壤有機碳分布特征30-31
- 3.2.2 不同植被類型土壤微生物量碳及微生物熵分布特征31-32
- 3.2.3 不同植被類型土壤易氧化有機碳及有機碳活度分布特征32-34
- 3.2.4 不同植被類型土壤可溶性有機碳分布特征34-35
- 3.2.5 不同植被類型土壤活性有機碳之間的相關性35
- 3.3 討論35-37
- 3.3.1 不同植被類型土壤活性有機碳分布特征35-37
- 3.3.2 土壤有機碳與活性有機碳分布的相關關系37
- 3.4 結論37-38
- 第四章 不同植被類型土壤酶活性分布特征38-44
- 4.1 材料與方法38
- 4.2 結果與分析38-41
- 4.2.1 不同植被類型土壤脲酶分布特征38-39
- 4.2.2 不同植被類型土壤蔗糖酶分布特征39-40
- 4.2.3 不同植被類型土壤堿性磷酸酶分布特征40-41
- 4.2.4 土壤酶活性與土壤養(yǎng)分的相關性41
- 4.3 討論41-43
- 4.3.1 不同植被類型土壤酶活性分布特征41-42
- 4.3.2 土壤酶活性與土壤養(yǎng)分關系42-43
- 4.4 結論43-44
- 第五章 土壤活性有機碳與土壤酶活性隨緯度的變化規(guī)律44-50
- 5.1 材料與方法44
- 5.2 結果與分析44-47
- 5.2.1 土壤活性有機碳隨緯度的變化規(guī)律44-46
- 5.2.2 土壤酶活性隨緯度的變化規(guī)律46-47
- 5.3 討論47-48
- 5.3.1 土壤活性有機碳隨緯度的變化規(guī)律47-48
- 5.3.2 土壤酶活性隨緯度的變化規(guī)律48
- 5.4 結論48-50
- 第六章 土壤活性有機碳、酶活性及土壤性質間的相關分析50-58
- 6.1 材料與方法50-51
- 6.2 土壤活性有機碳、酶活性及土壤養(yǎng)分間的典范分析51-55
- 6.2.1 土壤活性有機碳與酶活性典范分析51-52
- 6.2.2 土壤有機碳與土壤性質間典范分析52-54
- 6.2.3 土壤酶活性與土壤性質間典范分析54-55
- 6.3 土壤活性有機碳、酶活性及土壤性質間的相關分析55-57
- 6.4 結論57-58
- 第七章 主要結論58-60
- 參考文獻60-68
- 致謝68-69
- 作者簡介69
【參考文獻】
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,本文編號:733963
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