干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库的动态变化

干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库的动态变化

论文摘要

为了研究沙漠化逆转过程中的有机碳库状况,在腾格里沙漠南缘,应用空间代替时间的方法,选择了流动沙丘非封育地(MS)、5年封育样地(5a)、15年封育样地(15a)、25年封育样地(25a)的恢复序列,并以地带性草原化荒漠植被区(原生植被(NV))作为对照,测定各恢复序列和对照地的植被—土壤特性、植被(包括凋落物)碳库、土壤有机碳库以及土壤CO2通量的动态变化,得到以下结论:(1)沙漠化逆转过程是植被恢复的过程。沙漠化逆转过程中,植被类型由一年生草本植物群落演替向半灌木群落、半灌木与多年生草本植物群落演替;物种丰富度逐渐增加;优势种也由一年生草本演变为半灌木和多年生草本;总生物量、地上生物量、地下生物量先增后减,在恢复15年达最大,但各阶段地下生物量与地上生物量比例却逐渐增加。(2)沙漠化逆转过程是土壤的形成过程。沙漠化逆转过程中,各阶段土壤含水率先降低后增大,但均低于原生植被;沙粒含量、土壤容重逐渐降低,均高于原生植被,粉粒含量、粘粒含量与土壤孔隙度增加,但均低于原生植被;土壤pH逐渐升高,且恢复25年接近原生植被;流沙、恢复5年、恢复15年土壤电导率均随深度变化比较平稳,恢复25年波动较明显,但均低于原生植被;土壤有机质(碳)含量呈增加趋势,且差异性显著(P <0.05)。(3)沙漠化逆转过程是有机碳库储量逐渐升高的过程。沙漠化逆转过程中,各阶段地上植被碳储量先增后减,恢复15年达最大值;而各阶段地下植被碳储量、土壤有机碳储量、总有机碳储量逐渐升高,但均小于原生植被;各阶段土壤有机碳密度表层均高于深层,且逐渐增加;恢复15年前表层0-5cm土壤有机碳储量差异性显著,恢复15年后与原生植被样地无明显差异。(4)土壤呼吸与碳排放是碳循环中不可缺少的环节。沙漠化逆转过程中,生长季与非生长季土壤CO2通量日变化(8:00-18:00)均在上午10:00出现峰值;各阶段生长季土壤CO2通量日变化均为正值,日变化均值呈上升趋势,恢复25年后土壤CO2通量日变化均值高于原生植被,而各阶段非生长季土壤CO2通量日变化均值为先增后减,恢复15年达最大值,但均低于原生植被;从整体上看,各阶段土壤CO2通量均有明显的季节性,即生长季土壤CO2通量均大于非生长季土壤CO2通量。(5)有机碳库与植被因子、土壤因子有着密切联系。沙漠化逆转过程中,有机碳库与植被因子中物种丰富度、草本盖度间为显著正相关关系;总有机碳库、土壤有机碳库与土壤容重、沙粒含量、粉粒含量、粘粒含量、土壤孔隙度均为显著或极显著相关;植被碳库与沙粒含量、粉粒含量、粘粒含量显著相关;总有机碳库、土壤有机碳库、植被碳库均与土壤电导率、土壤有机质含量为显著或极显著相关。

论文目录

  • 摘要
  • Summary
  • 第一章 文献综述
  • 1.1 研究意义
  • 1.2 研究进展
  • 1.2.1 有机碳库的估测
  • 1.2.2 有机碳库的影响因素
  • 1.2.3 土壤呼吸与碳排放
  • 第二章 研究区概况与研究方法
  • 2.1 研究区概况
  • 2.1.1 地理位置与气候条件
  • 2.1.2 植被与土壤条件
  • 2.2 研究方法
  • 2.2.1 样地设置
  • 2.2.2 植被调查、样品采集与分析方法
  • 2.2.3 土壤样品的采集与分析方法
  • 2 通量的测定'>2.2.4 土壤CO2通量的测定
  • 2.2.5 数据处理与分析
  • 第三章 结果与分析
  • 3.1 干旱区沙漠化逆转过程中植被的动态变化
  • 3.1.1 植被群落及优势种的动态变化
  • 3.1.2 植被物种丰富度及植被盖度的动态变化
  • 3.1.3 植被生物量的动态变化
  • 3.2 干旱区沙漠化逆转过程中土壤理化性质的动态变化
  • 3.2.1 土壤物理性质的动态变化
  • 3.2.2 土壤化学性质的动态变化
  • 3.3 干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库的动态变化
  • 3.3.1 植被有机碳库的动态变化
  • 3.3.2 土壤有机碳库的动态变化
  • 3.3.3 总有机碳库的动态变化
  • 2 通量的动态变化'>3.3.4 土壤CO2通量的动态变化
  • 3.4 干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库与环境因子的关系
  • 3.4.1 有机碳库与植被因子间的相关关系
  • 3.4.2 有机碳库与土壤因子间的相关关系
  • 2 通量间的相关关系'>3.4.3 有机碳库与土壤CO2通量间的相关关系
  • 第四章 讨论与结论
  • 4.1 讨论
  • 4.1.1 干旱区沙漠化逆转过程中植被恢复及其与生境变化的关系
  • 4.1.2 干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库及其与植被-土壤因子间的关系
  • 4.1.3 有待解决的问题与建议
  • 4.2 主要结论
  • 4.2.1 干旱区沙漠化逆转过程是植被恢复与土壤因子改善的过程
  • 4.2.2 干旱区沙漠化逆转过程是植被碳库增加的过程
  • 4.2.3 干旱区沙漠化逆转过程是土壤有机碳库增加的过程
  • 4.2.4 干旱区沙漠化逆转过程是总有机碳库呈现递增的过程
  • 2 通量增强的过程'>4.2.5 干旱区沙漠化逆转过程是土壤CO2通量增强的过程
  • 2 通量间的相关关系'>4.2.6 干旱区沙漠化逆转有机碳库与环境因子及土壤CO2通量间的相关关系
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者简介
  • 导师简介
  • 相关论文文献

    • [1].长期施肥对土壤生物活性有机碳库的影响[J]. 水土保持学报 2010(01)
    • [2].森林——最大的有机碳库[J]. 云南林业 2011(01)
    • [3].城市化进程对土壤表层有机碳库的影响——以上海市为例[J]. 土壤通报 2013(05)
    • [4].荒漠土壤微生物碳垂直分布规律对有机碳库的表征作用[J]. 中国沙漠 2013(03)
    • [5].长期氮素添加对内蒙古典型草原有机碳库的影响[J]. 中国草地学报 2014(01)
    • [6].化学氧化剂(H_2O_2、NaOCl)作用下高岭土-胡敏酸复合体中有机碳的稳定性[J]. 环境化学 2014(07)

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库的动态变化
    下载Doc文档

    猜你喜欢