开垦年限对亚高山草甸土壤有机碳库和团聚体稳定性的影响

论文摘要

开垦对土壤有机碳库和土壤团聚体稳定性有很大的影响,但随着开垦年限的增加,土壤性质如何变化到目前为止还不太清楚。因而,本研究选取亚高山草甸土壤6个不同开垦年限:未开垦,开垦5年,开垦13年,开垦20年,开垦33年,开垦大于70年土壤作为研究对象,研究开垦年限对亚高山草甸土壤有机碳、氮、碳水化合物、腐殖质、矿化碳和团聚体稳定性的影响。以期探讨土壤有机碳库和土壤团聚体稳定性随着开垦年限的变化有何变化。主要研究结论如下:1.该区土壤质地为粉壤。亚高山草甸土壤开垦后,在0~15cm深度,土壤pH值与未开垦土壤相比较,差异不显著。土壤中粉粒和砂粒含量变化亦不显著,但粘粒含量在开垦33年内(主要出现在20～33年间)有上升趋势,这可能与耕作扰动使土壤颗粒的细化有关;开垦33年以后粘粒含量开始下降,这可能与风蚀有关。0~15cm土层的CaCO3含量呈增加的趋势,但是变化不明显。2.亚高山草甸土壤开垦5年后,0~15cm层土壤有机碳含量与未开垦草甸土相比呈显著下降趋势,之后的33年内也下降,但是趋势不明显。开垦70年以上总有机碳含量与未开垦草甸土壤相比下降了34%。颗粒有机碳在开垦5~70年以上差异不显著,但与未开垦草甸土相比下降显著。而矿物结合态有机碳含量只是在开垦70年以上呈显著下降趋势。土壤中全氮的含量呈下降趋势,开垦5年后全氮含量与未开垦土壤相比差异显著,之后13~20年差异不显著,在33年和70年以上时又呈显著下降趋势。颗粒有机氮和矿物结合态有机氮含量的变化趋势分别与颗粒有机碳和矿物结合态有机碳含量变化趋势一致。3.亚高山草甸土壤开垦后,0~15cm层土壤碳水化合物碳随着开垦年限的增加呈下降趋势。开垦5年后碳水化合物碳含量显著下降了29%,开垦5~33年土壤碳水化合物碳含量在4.3~4.2g/kg之间,变化不显著。开垦70年以上碳水化合物碳比开垦33年土壤下降显著。土壤腐殖质碳含量在开垦5年后下降显著,之后的几十年中也呈下降趋势,但在33年后腐殖质碳含量有所升高,但是在开垦70年以上土壤腐殖质碳又下降,与未开垦草甸土壤相比下降了36%。土壤中可矿化碳的含量在5年后也显著下降,与未开垦草甸土壤相比下降了35%。开垦5~70年以上土壤可矿化碳含量没有显著性差异。4.亚高山草甸土壤开垦耕种后,随着开垦年限的增加,土壤全磷含量不断增加。但在开垦20年之内全磷含量变化不显著,在开垦20年到70年以上土壤全磷含量下降显著。速效磷含量变化波动很大,随着开垦年限的增加而增加,但是在开垦13年后有所下降,之后又随之上升。5.土壤结构稳定性在亚高山草甸土壤开垦后显著下降,主要表现在开垦5年之内。在不同的开垦年限之间,团聚体的稳定性差异不显著。开垦5~33年团聚体稳定率与未开垦草甸土相比降低了66~84%,开垦70年以上降低了86%。

论文目录

• 摘要
• Summary
• 第一章 绪论
• 1.1 土壤有机碳库
• 1.1.1 土壤有机碳分组
• 1.1.2 开垦对土壤有机碳库的影响
• 1.2 土壤结构
• 1.2.1 土壤团聚体的形成机理
• 1.2.2 开垦对土壤团聚体稳定性的影响
• 1.3 团聚体与有机碳之间的相互效应
• 1.4 研究目的
• 第二章 材料与方法
• 2.1 研究地自然概况
• 2.2 样品采集
• 2.3 测定项目和方法
• 2.3.1 土壤粗有机质的提取
• 2.3.2 土壤有机碳、氮及其颗粒粒径组分含量的测定
• 2.3.3 碳水化合物
• 2.3.4 腐殖质有机碳
• 2.3.5 可矿化碳（呼吸碳）
• 2.3.6 结构稳定性
• 2.3.7 其它项目测定
• 第三章 结果与分析
• 3.1 土壤基本理化性质
• 3.2 有机碳、氮及其颗粒粒径组分
• 3.2.1 有机碳及其颗粒粒径组分
• 3.2.2 全氮及其颗粒粒径组分
• 3.2.3 C/N
• 3.3 碳水化合物碳、腐殖质碳和可矿化碳
• 3.3.1 碳水化合物碳
• 3.3.2 腐殖质碳
• 3.3.3 可矿化碳
• 3.4 全磷和速效磷
• 3.5 团聚体稳定性
• 第四章 讨论
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 导师简介