流沙河流域生态恢复与土壤有机碳关系研究

论文摘要

通过野外调查与室内分析,利用传统统计和方差分析等研究方法,对流沙河流域不同生态恢复方式以及生态恢复程度下71个土样的土壤总有机碳、易氧化有机碳、腐殖质碳组成和水溶性有机碳的变化过程及变化特征进行了研究；分析了海拔、土壤类型、成土母质、生物量等因素对生态恢复和土壤有机碳变化的影响。研究结果分述如下：（1）研究区内深度、中度和浅度3种生态恢复程度以及耕地、林地和园地3种生态恢复方式下土壤有机碳含量的研究结果表明,土壤总有机碳,易氧化有机碳,腐殖质碳,胡敏酸碳,水溶性有机碳在不同的恢复程度下的均值随着恢复程度的加深而增加,且均差异极显著。其中土壤总有机碳深度恢复、中度恢复、浅度恢复和对照的平均含量分别为31.99±4.82 g kg-1、20.54±6.25 g kg-1、8.38±3.11 g kg-1和1.63±0.48 g kg-1（F=93.669**,P=0.000）；易氧化有机碳平均含量分别为14.34±4.05g kg-1、8.46±3.34 g kg-1、4.15±1.74g kg-1和1.09±0.51 g kg-1 （F=44.787**, P=0.000）;腐殖质碳平均含量分别为7.34±2.43 g kg-1、4.70±1.98 g kg-1、2.1±1.11 g kg-1和0.42±0.34 g kg-1（F=34.332**,P=0.000）；胡敏酸碳平均含量分别为3.16±1.28 g kg-1、1.69±0.80. g kg-1、0.69±0.45 g kg-1和0.08±0.04 gkg-1（F=34.331**,P=0.000）；水溶性有机碳平均含量分别为279.4±71.8 mg kg-1、191.9.4±52.7 mg kg-1、87.3±35.8 mgkg-1和18.3±6.4 mg kg-1（F=59.071**, P=0.000）。土壤总有机碳,易氧化有机碳,腐殖质碳,胡敏酸碳,水溶性有机碳在林地、耕地和园地3种恢复方式下的均值因恢复方式的不同而不同,且均差异极显著。其中土壤总有机碳林地、耕地、园地和对照的平均含量分别为21.88±9.73 g kg-1、19.21±11.29 g kg-1、13.32±17.67 g kg-1和1.63±0.48 g kg-1（F=6.633**,P=0.001）；易氧化有机碳平均含量分别为10.44±5.18 g kg-1、9.02±4.57 g kg-1、5.16±3.03 g kg-1和1.09±0.51 g kg-1（F=9.400**,P=0.000）；腐殖质碳平均含量分别为5.17±2.98 g kg-1、4.40±2.77 g kg-1、3.14±1.87 g kg-1和0.42±0.34g kg-1（F=5.141**,P=0.003）；胡敏酸碳平均含量分别为1.94±1.13 g kg-1、1.76±1.40 g kg-1、1.12±0.95 g kg-1和0.08±0.04g kg-1（F=4.105**,P=0.010）；水溶性有机碳平均含量分别为199.3±85.8 mg kg-1、182.6±94.9 mg kg-1、124.0±72.4 mg kg-1和18.3±6.4 mg kg-1 （F=7.229**, P=0.000）。（2）对研究区内土壤有机碳间的相关性研究表明,土壤总有机碳与易氧化有机碳r=0.913**（n=71,r0.01=0.325）、水溶性有机碳r=0.871**以及腐殖质碳r=0.830**、胡敏酸碳r=0.846**的相关性均达极显著水平。3种恢复程度和3种恢复方式的土壤有机碳间相关性研究表明,深度恢复区土壤总有机碳与其他有机碳间相关性均不显著。而中度恢复区、浅度恢复区和耕地、林地、园地土壤有机碳间的相关性均达极显著水平。（3）海拔、土壤类型、成土母质以及生物量是影响研究区生态恢复的主要原因,同时也是影响土壤有机碳含量的主要原因。土壤有机碳含量在海拔1500-1800m时达到最大值。黄棕壤和水稻土土壤有机碳含量显著高于黄壤和紫色土,但易氧化有机碳含量差异不显著（F=2.097,P=0.109）,除水稻土（9.28 g kg-1,n4=16）和黄棕壤（9.09 g kg-1,n3=17）易氧化有机碳含量显著高于紫色土（5.75 g kg-1,n2=20）外,其他土壤类型间差异均不显著。成土母质与土壤有机碳含量关系复杂,但均以石灰岩和泥岩发育土壤最低。生物量的大小对土壤有机碳含量的影响与生态恢复程度有关,不同恢复程度下生物量之间存在极显著差异（F=84.365**,P=0.000）,同时生物量与有机碳含量呈极显著正相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 选题意义
• 1.2 研究现状综述
• 1.2.1 生态恢复的概念与研究现状
• 1.2.2 生态恢复与土壤有机碳研究现状
• 1.2.3 影响因素研究
• 1.3 研究目标、研究内容和技术路线
• 1.3.1 研究目标
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 技术路线
• 2 研究区域概况与实验方案
• 2.1 研究区域概况
• 2.1.1 自然条件
• 2.1.2 社会经济条件
• 2.1.3 区域生态恢复工程建设
• 2.2 实验方案
• 2.2.1 区域资料的收集
• 2.2.2 样品的采集
• 2.3 分析方法
• 2.3.1 化验分析方法
• 2.3.2 定量分析方法
• 2.4 恢复程度划分
• 3 土壤有机碳含量特征
• 3.1 土壤有机碳含量统计特征
• 3.1.1 生态恢复区土壤有机碳含量统计特征
• 3.1.2 不同恢复程度下土壤有机碳含量统计特征
• 3.1.3 不同恢复方式下土壤有机碳含量统计特征
• 3.2 土壤有机碳的含量变化特征
• 3.2.1 土壤总有机碳含量变化特征
• 3.2.2 土壤易氧化有机碳含量变化特征
• 3.2.3 土壤腐殖质碳及其组成含量变化特征
• 3.2.4 土壤水溶性有机碳含量变化特征
• 3.2.5 土壤有机碳间的关系
• 本章小结
• 4 影响因素分析
• 4.1 海拔
• 4.2 土壤类型
• 4.3 成土母质
• 4.4 生物量
• 本章小结
• 5 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢