本文關(guān)鍵詞： 土地利用方式 施肥 植物碳儲(chǔ)量 土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量 微生物碳 累積碳礦化量 碳氮比 氮磷比 高寒草甸　出處：《蘭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：土壤是陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的有機(jī)碳庫(kù)。不同的土地利用方式和施肥通過(guò)改變土壤有機(jī)碳輸入與輸出的平衡進(jìn)而影響土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量,而土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的微小變化將會(huì)對(duì)全球氣候變化產(chǎn)生重要影響。本文研究不同土地利用方式和施肥如何改變青藏高原高寒草甸植物與土壤理化性質(zhì)進(jìn)而對(duì)土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量產(chǎn)生影響。目的是為選擇合適的土地利用方式和施肥措施提高植物生產(chǎn)力和維持土壤碳庫(kù)功能提供理論依據(jù)。本文選擇研究區(qū)典型的土地利用方式(圍欄封育天然草甸、中度放牧草甸、農(nóng)耕地和棄耕地)和施肥措施(對(duì)照和不同劑量的單施氮肥、單施磷肥和氮磷合施),測(cè)定了不同土地利用方式和施肥處理下的植物生物量及碳氮磷、表層土壤碳組分和氮磷以及理化性質(zhì)。結(jié)果如下:1)農(nóng)耕顯著降低土壤容重和p H值;單施氮肥增加土壤容重,降低p H值。2)四種土地利用方式下,植物地上碳儲(chǔ)量占總的有機(jī)碳儲(chǔ)量的0.7%-1.7%,且在圍欄封育天然草甸占比最大,根系碳儲(chǔ)量占比是2.5%-4.3%,且最高占比在中度放牧草甸;不同施肥處理下,植物地上碳儲(chǔ)量占總的有機(jī)碳儲(chǔ)量的0.57%-2.35%,而根系碳儲(chǔ)量占比是2.01%-3.89%,最大占比均是在中劑量單施氮肥。3)中度放牧顯著增加土壤微生物量碳,而農(nóng)耕與棄耕顯著降低土壤微生物量碳;中度放牧、農(nóng)耕和棄耕均顯著降低土壤累積碳礦化量;施肥降低土壤微生物量碳和累積碳礦化量。4)農(nóng)耕顯著降低土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量;與不施肥的對(duì)照相比,中、高劑量單施氮肥和中劑量單施磷肥處理下,土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別增加3.92%、2.32%和0.45%,而其他施肥處理下,土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量降低0.66%-6.64%。5)棄耕降低植物地上碳氮比,增加根系碳氮比、植物和土壤氮磷比;低劑量單施氮肥與高劑量氮磷合施顯著降低根系和土壤碳氮比;單施氮肥顯著增加植物氮磷比,而施磷肥則降低植物氮磷比;施肥降低土壤氮磷比。總之,在青藏高原高寒草甸,不同土地利用方式和施肥改變植物的生產(chǎn)力、碳濃度、碳氮比和氮磷比,以及土壤理化性質(zhì)和微生物特性,進(jìn)而導(dǎo)致了中度放牧、棄耕、中劑量與高劑量單施氮肥下具有較高的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量,而農(nóng)耕和施磷肥則降低土壤有機(jī)碳積累。這些結(jié)果可以為選擇合適的土地利用方式和施肥措施提高植物生產(chǎn)力、維持土壤碳庫(kù)功能提供理論依據(jù)。
[Abstract]:Soil is the largest organic carbon pool in terrestrial ecosystems. Different land use patterns and fertilization affect soil organic carbon reserves by changing the balance of soil organic carbon input and output. The small change of soil organic carbon reserves will have an important impact on global climate change. This paper studies how different land use patterns and fertilization change the physical and chemical properties of alpine meadow plants and soil on the Qinghai-Xizang Plateau. The purpose of this paper is to provide a theoretical basis for selecting suitable land use methods and fertilization measures to improve plant productivity and maintain soil carbon pool function. Fencing natural meadows, Medium grazing meadow, agricultural land and abandoned farmland) and fertilization measures (control and different doses of single nitrogen fertilizer, single application of phosphorus fertilizer and combined application of nitrogen and phosphorus) were used to measure plant biomass and carbon, nitrogen and phosphorus under different land use patterns and fertilization treatments. The results were as follows: (1) farming significantly reduced soil bulk density and pH value, and applied nitrogen fertilizer alone increased soil bulk density and decreased pH value. Plant aboveground carbon storage accounted for 0.7-1.7% of total organic carbon storage, and the ratio of root carbon storage to natural meadow was the largest in fencing natural meadow, root carbon storage ratio was 2.5-4.3cm, and the highest proportion was in moderate grazing meadow; under different fertilization treatments, the ratio of root carbon storage was 2.5 to 4.3, and the highest percentage was in moderate grazing meadow. Plant aboveground carbon storage accounted for 0.57-2.35% of total organic carbon storage, while root root carbon storage ratio was 2.01-3.89, the largest proportion was moderate grazing with medium dose nitrogen fertilizer. 3) soil microbial biomass carbon was significantly increased by moderate grazing, while soil microbial biomass carbon was significantly reduced by farming and abandonment. Moderate grazing, farming and abandonment significantly reduced soil accumulated carbon mineralization; fertilization decreased soil microbial biomass carbon and cumulative carbon mineralization .4) farming significantly reduced soil organic carbon reserves. Soil organic carbon storage increased by 3.92% and 0.45%, respectively, under high dose nitrogen fertilizer and medium dose single phosphate fertilizer treatment, while under other fertilization treatments, soil organic carbon storage decreased by 0.66-6.64.5) abandoned tillage decreased plant aboveground carbon / nitrogen ratio and increased root carbon nitrogen ratio. The ratio of plant to soil nitrogen and phosphorus; the combination of low dose nitrogen fertilizer and high dose nitrogen and phosphorus fertilizer significantly decreased root and soil carbon to nitrogen ratio; single nitrogen fertilizer application significantly increased plant nitrogen and phosphorus ratio, while phosphorus fertilizer decreased plant nitrogen and phosphorus ratio; fertilization reduced soil nitrogen and phosphorus ratio. In alpine meadow of Qinghai-Xizang Plateau, different land use patterns and fertilization changed plant productivity, carbon concentration, C / N ratio and N / P ratio, as well as soil physical and chemical properties and microbial characteristics, which resulted in moderate grazing and abandonment of tillage. Medium and high doses of N fertilizer had higher soil organic carbon storage, while farming and application of phosphorus fertilizer could reduce soil organic carbon accumulation. These results could improve plant productivity by selecting appropriate land use methods and fertilization measures. The maintenance of soil carbon pool function provides theoretical basis.
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S812.2

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本文編號(hào)：1533047