不同退化程度下高寒草甸土壤有机碳及团聚体特征研究

发布时间：2020-04-12 17:13

【摘要】：陆地生态系统作为全球碳循环的重要组成部分,在全球碳收支平衡中占有主导地位,草地生态系统是世界陆地生态系统最主要的类型之一,中国接近一半以上的草地有机碳分布于高寒草原土壤中。土壤团聚体被认为是土壤结构的基本单位,其稳定性影响着土壤有机碳的循环和周转,土壤有机碳的稳定机制决定着土壤固定和储备有机碳能力的大小。因此,对土壤团聚体结构稳定性和有机碳固定机制的研究,将为制定有效的碳库储备措施提供依据。被称之为全球温室气体启动区的青藏高原,是高寒草甸广泛分布的地区,高寒草甸土壤是我国重要的土壤碳库之一,但由于草地退化的加剧,高寒草甸土壤将增加碳库损失的风险,因此,维持高寒草甸土壤碳库稳定性对于减缓气候变化具有十分重要的意义。 本研究选取了青藏高原三江源地区具有代表性的高寒嵩草草甸土壤,依次按山地坡位采取了不同退化程度草地的剖面土壤和表层(0-10cm)未破坏土壤样品,用低能量超声波分散法分离得到不同粒径的团聚体颗粒组,研究了不同退化程度下有机碳含量变化及其有机碳在团聚体颗粒组中的分配,探讨了高寒草甸退化对土壤有机碳活性和团聚体稳定性的影响。研究内容如下： 1)不同退化程度下土壤总有机碳(SOC)、活性有机碳(易氧化态碳、颗粒态有机碳)的分布,探讨土壤有机碳组分和比例的差异；2)不同退化程度下草地土壤团聚体颗粒组分布、有机碳在团聚体颗粒组中的分配情况,探讨草地土壤有机碳和团聚体的相互关系；3)不同退化程度下土壤团聚体稳定性变化,探讨了团聚体对有机碳的物理保护作用。 主要研究结果如下： 1)高寒草甸表层土壤平均碳密度为8.26kg.m-2,在我国各类土壤中处于较高水平。不同退化程度高寒草甸土壤有机碳均趋于表层富集,且随土层深度增加SOC逐渐降低。草地不同退化程度影响土壤有机碳在0-50cm剖面中的分布,随退化程度加剧,0-50cm各土层有机碳含量均呈逐渐减少趋势。土壤总有机碳(SOC)与易氧化态碳(LOC)和颗粒态有机碳(POC)呈极显著正相关关系。表层(0-10cm)土壤易氧化态有机碳(LOC)和颗粒态有机碳(POC)含量均随退化程度的加剧逐渐降低,而表层土壤LOC/SOC表现为重度退化草地最高,表明随退化程度加剧,土壤有机碳的活性增强。 2)高寒草甸土壤表层(0-10cm)土壤团聚体以2000-200μm和200-20μm团聚体颗粒组所占的比例最大。随着退化程度的加剧,2000-200μm团聚体颗粒组所占比例逐渐降低,粗团聚体的形成作用减弱。团聚体颗粒组中的SOC含量均以2000-200μm和2μm颗粒组中的含量较高,但2000-200μm对全土的贡献率随着退化程度加剧逐渐降低,而2μm则呈增加趋势。除了2μm团聚体颗粒组外,其它各团聚体颗粒组中SOC总体呈现未退化轻度退化和中度退化重度退化,团聚体对土壤有机碳的保护作用随草地退化的加剧而降低。 3)随着高寒草甸退化程度加剧,土壤团聚体稳定性降低,表明草地退化减弱了土壤团聚体对土壤有机碳的团聚体物理保护作用,因而,在高寒草甸土地利用扩张的地区应加强土壤碳库的保护。
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S812.2

【参考文献】

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本文编号：2624976