开垦和放牧对内蒙古草原土壤碳库和温室气体通量的影响

论文摘要

本文采用野外观测和室内测定相结合的方法,研究了内蒙古草原两种主要的土地利用方式（开垦和放牧）对土壤碳库和温室气体通量的影响,结果如下:1.内蒙古草甸草原开垦后30年后,与天然草原相比,在休闲年份0～20 cm土壤有机碳和土壤微生物量碳含量均没有显著下降,但开垦导致土壤易分解碳下降了24%。土壤易氧化碳受季节性水热因子的驱动,表现出明显的季节变化动态。因此,土壤易分解碳的较土壤碳库的其他组分对开垦更敏感,是表征土壤管理措施引起有机质变化的一个重要指标。草原开垦后,土壤-植物系统氧化大气甲烷的能力明显提高,农田和天然草原CH4平均吸收通量分别是48.9和29.0μg C m-2 h-1,开垦后增加了1.7倍。开垦没有改变CH4吸收通量“夏季高秋季低”的季节变化规律（由降水决定）;开垦使N2O的平均释放通量增加了47%,农田和天然草原N2O平均吸收通量分别是56.6和38.6 ugN m-2 h-1;开垦同时也增大了通量的变异幅度;但没有改变N2O季节变化规律,只是出现高峰的时间较天然草原推后约10天左右。2.开垦后的农田土壤在模拟添加厩肥后,刺激了土壤微生物的呼吸代谢,使CO2的释放量增加了5-7倍。试验期间总体排放的CO2中,约60%来源于羊粪,40%来源于土壤。两种土壤即羊草顶级草原土壤（高碳高氮）和冷蒿-小禾草退化草原土壤（低碳低氮）,在CO2的释放总量和释放比例上都没有显著性差异。添加厩肥均造成两种土壤碳库的净碳损失,并且退化草原土壤（7.0%）的土壤净碳损失要大于羊草草原（2.6%）。说明与开垦后的高C土壤相比,在已经退化草原的低C土壤上施厩肥将趋向于土壤更大的净碳损失。3.自由放牧22年后,羊草草原0～10 cm土壤有机碳、微生物量碳和易分解碳分别下降了14.1%、27.9%和22.0%;大针茅草原0～5 cm土壤有机碳和微生物量碳分别下降了27.6%和38.2%。两类草原土壤碳组分的季节变化受水热因子的驱动,大针茅草原季节波动出现高峰的时间较羊草草原迟。土壤微生物量

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 草地土壤碳库
• 1.3 温室气体研究进展
• 1.4 碳同位素技术在土壤碳循环中的应用
• 1.5 本论文研究内容、特色和技术路线
• 第二章 试验区概况、试验样地和研究方法
• 2.1 试验区概况
• 2.2 试验样地的选择
• 2.3 研究方法
• 第三章 开垦对内蒙古草甸草原土壤碳组分和温室气体通量的影响
• 3.1 开垦对草甸草原土壤碳组分的影响
• 3.2 开垦对草甸草原温室气体通量的的影响
• 3.3 开垦条件下土壤碳组分的变化与CH4、N20 通量的关系
• 3.4 结论
• 13C 自然丰度法测定添加羊粪对两种草原土壤碳收支的短期影响'>第四章¹³C 自然丰度法测定添加羊粪对两种草原土壤碳收支的短期影响
• 4.1 引言
• 4.2 材料与方法
• 4.3 统计分析与计算
• 4.4 结果与分析
• 4.5 讨论
• 4.6 结论
• 第五章 放牧对内蒙古典型草原土壤碳组分和温室气体通量的影响
• 5.1 放牧对土壤碳组分的影响
• 5.2 自由放牧对典型草原温室气体通量的影响
• 4、CO₂、N₂O 通量的关系'>5.3 放牧条件下土壤碳组分与CH₄、CO₂、N₂O 通量的关系
• 5.4 结论
• 第六章 放牧家畜粪尿斑对内蒙古退化草原土壤性质和温室气体通量的影响
• 6.1 模拟羊粪尿斑块对草原土壤和植物的影响
• 6.2 模拟粪尿斑对温室气体通量的影响
• 6.3 模拟羊粪尿斑块作用下土壤性质和气体通量的关系
• 6.4 结论
• 第七章 研究总结论
• 7.1 开垦和放牧对内蒙古草原土壤碳组分的影响
• 7.2 开垦和放牧对内蒙古草原温室气体通量的影响
• 7.3 开垦后添加羊粪对内蒙古草原两种土壤碳收支的短期影响
• 7.4 粪尿斑对内蒙古草原土壤、植物和气体通量的影响
• 7.5 总结论
• 7.6 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、硕士博士期间发表或整理的文章目录