本文關鍵詞：堿化草地開墾對土壤碳庫儲量的影響

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【摘要】：土地利用變化是人類活動影響自然生態(tài)系統(tǒng)最直接、最普遍和最深刻的因素,在草地生態(tài)系統(tǒng)中,土地利用變化會改變地表光的反射率,影響植被的物種多樣性和生產(chǎn)力,進而影響到土壤碳庫的動態(tài)變化。因此,準確評估土地利用變化對草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫儲量及其組分動態(tài)變化的影響顯得尤為重要,同時也有助于預測全球氣候變化與草地生態(tài)系統(tǒng)之間的反饋關系以及草地資源的可持續(xù)利用。然而,目前在土壤碳庫的研究中,大多關注的是土壤有機碳庫的動態(tài)變化,而忽略了土壤無機碳庫的動態(tài)變化,尤其是在土壤無機碳庫占主導地位的干旱和半干旱區(qū)地區(qū)。本研究以松嫩平原南部一組長期的草地開墾序列(天然草地、開墾1年、7年、17年和24年的耕地)為研究對象,應用等體積計算法和等質量計算法,分析了堿化草地開墾對0-100 cm土層土壤全碳儲量、有機碳庫儲量和無機碳庫儲量的影響,并探討了部分土壤理化指標(p H、電導率和容重)與土壤有機碳和無機碳含量的相關性,得出如下結論:(1)長期開墾降低了土壤有機碳的含量,而提高了土壤無機碳的含量。與天然草地相比,開墾1年、7年、17年和24年耕地0-100 cm土層的土壤有機碳含量分別減少了10.43%、17.26%、5.95%和11.22%,而無機碳含量分別增加了27.0%、30.3%、23.77%和28.81%。(2)等體積計算法的結果表明,草地開墾導致0-100 cm土層土壤有機碳儲量以3.63 Mg C ha-1 y-1的速率下降,而無機碳儲量則以0.53 Mg C ha-1 y-1的速率上升。與自然草地相比,開墾1年、7年、17年和24年耕地0-100 cm土層的土壤有機碳儲量分別下降了8.6、11.4、14.1和15.4 Mg C ha-1,而土壤無機碳儲量分別增加了12.9、20.5、4.7和6.8 Mg C ha-1。土壤全碳儲量則由于受到土壤有機碳儲量和無機碳儲量的綜合影響,而表現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢。(3)等質量計算法的結果同樣表明,草地開墾對0-100 cm土層土壤有機碳儲量的影響不大,而對無機碳儲量具有較大影響。與自然草地相比,雖然開墾7年、17年和24年耕地0-100cm土層的土壤有機碳儲量分別下降了6.78、3.98和1.04 Mg C ha-1,但各處理間沒有顯著差異;而開墾1年、7年、17年和24年耕地的土壤無機碳儲量分別增加了38.63、30.80、31.82和44.31 Mg C ha-1,耕地土壤碳儲量顯著高于自然草地。土壤無機碳儲量的增加彌補了土壤有機碳儲量的下降,從而導致土壤全碳儲量以7.30 Mg C ha-1 y-1的速率再持續(xù)增加。(4)等質量法計算土壤碳庫儲量要高于等體積法計算的土壤碳庫儲量,與等體積計算法得出的結果相比,開墾1年、7年、17年和24年耕地0-100 cm土層的土壤有機碳儲量分別增加了11.4、4.7、10.2和14.4 Mg C ha-1;而開墾1年、開墾7年、開墾17年和開墾24年耕地的土壤無機碳儲量分別增加了25.8、10.4、27.2和37.6 Mg C ha-1。同時,土壤碳庫的變化速率也發(fā)生了明顯的變化。與等體積計算法得出的結果相比,應用等質量法估算的0-100cm土層土壤有機碳儲量的損失速率下降了2.75 Mg C ha-1 yr-1;而土壤無機碳的截獲速率則增加了7.65 Mg C ha-1 yr-1。應用這兩種估算方法得出的結果出現(xiàn)差別的原因主要是由土壤容重的變化引起的。(5)土壤容重和土壤電導率是影響土壤有機碳和無機碳含量變化的重要原因。本文的研究結果表明,土壤有機碳含量與土壤容重和電導率呈顯著的負相關關系(P0.001),與土壤p H相關關系不顯著;土壤無機碳含量則與土壤容重、電導率和土壤p H值呈顯著的正相關關系(P0.05)。
【學位授予單位】：新疆農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S812.2

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