陕北退耕还林（草）的土壤固碳效应及对碳组分的影响

发布时间：2021-03-20 08:40

　　黄土高原地区生态环境的核心问题之一是由人类活动所导致的土壤侵蚀、退化及贫瘠化问题。安塞国家野外试验站从上世纪六十年代在该区域开始了大规模植被恢复建设，目前已形成了不同恢复阶段的人工乔木林、灌木林及撂荒草地等植被恢复类型和样地。本研究以不同恢复年限的刺槐林、沙棘林、柠条林及天然草地土壤为对象，对土壤有机碳库组分含量及其固定机制进行了研究，分析了植被恢复后土壤有机碳库组分的时空变化规律，并探讨了不同土地利用下的深层土壤碳组分的剖面特征，为评估该地区不同植被恢复类型的土壤固碳效应提供科学依据。主要结论如下：（1）总有机碳（TOC）、易氧化有机碳（OC）及黑碳（BC）的结果相似，表现为：含量仅在0–20cm土层显著降低。它们的含量在退耕10a后随退耕年限显著增加，沙棘林的土壤增汇效应最显著。不同退耕方式对比结果表明，沙棘林表层（0–10cm）土壤OC含量、TOC和BC含量及贮量最高，柠条林和撂荒地下层土壤OC含量、BC和TOC含量及贮量随着退耕年限逐渐增加，20a时显著高于沙棘林和刺槐林。此外，土壤OC、BC与TOC之间存在极显著正相关关系，0–20cm与0–100cm土层TOC和BC贮量呈极... 

【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 立题背景与意义
        1.1.1 退耕还林与土壤固碳
        1.1.2 土壤有机碳及其组分
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 退耕还林对土壤有机碳库的影响
        1.2.2 退耕还林对土壤有机碳库组分的影响
    1.3 小结
第二章 研究内容与方法
    2.1 研究区概况
    2.2 研究内容
    2.3 研究方法与技术路线
        2.3.1 研究方法
        2.3.2 技术路线
        2.3.3 数据处理
第三章 退耕还林（草）过程中土壤总有机碳
    3.1 土壤有机碳的垂直分布
    3.2 不同退耕年限土壤有机碳的变化
        3.2.1 土壤有机碳的平均含量随退耕年限变化
        3.2.2 各土层有机碳含量随退耕年限变化
        3.2.3 土壤有机碳贮量随退耕年限变化
    3.3 不同退耕方式土壤有机碳差异
        3.3.1 不同退耕方式土壤有机碳含量对比
        3.3.2 不同退耕方式土壤有机碳贮量比较
    3.4 退耕还林（草）措施的土壤固碳效应分析
        3.4.1 0 -20cm 与 0-100cm 土壤有机碳贮量的相关性分析
        3.4.2 0 -20cm 土层有机碳贮量与退耕年限的耦合分析
    3.5 讨论
    3.6 小结
第四章 退耕还林（草）过程中土壤易氧化有机碳
    4.1 土壤易氧化有机碳的垂直分布
    4.2 不同退耕年限土壤易氧化有机碳变化
    4.3 不同退耕方式土壤易氧化有机碳差异
    4.4 土壤易氧化有机碳与总有机碳的相关关系
    4.5 讨论
    4.6 小结
第五章 退耕还林（草）过程中土壤易氧化有机碳组分
    5.1 土壤易氧化有机碳组分随土层及退耕年限变化
    5.2 不同植被恢复类型的易氧化有机碳组分比较
    5.3 土壤 CMI 随植被退耕年限变化
    5.4 不同植被恢复类型的 CMI 比较
    5.5 土壤有机碳各组分之间的相关关系
    5.6 讨论
    5.7 小结
第六章 退耕还林（草）过程中土壤水溶性有机碳
    6.1 土壤水溶性有机碳的垂直分布
        6.1.1 土壤 WSOC 随土层变化
        6.1.2 WSOC/TOC 随土层变化
    6.2 土壤水溶性有机碳（WSOC）随退耕年限变化
        6.2.1 土壤 WSOC 随退耕年限变化
        6.2.2 WSOC/TOC 随退耕年限变化
    6.3 不同退耕方式土壤水溶性有机碳差异
        6.3.1 不同退耕方式 WSOC 含量对比
        6.3.2 不同退耕方式 WSOC/TOC 对比
    6.4 水溶性有机碳与总有机碳之间相关关系
    6.5 讨论
    6.6 小结
第七章 退耕还林（草）过程中土壤微生物量碳
    7.1 微生物量碳（MBC）随土层变化
        7.1.1 微生物量碳含量（MBC）随土层变化
        7.1.2 土壤微生物熵随土层变化
    7.2 微生物量碳（MBC）随退耕年限变化
        7.2.1 微生物量碳（MBC）含量随退耕年限变化
        7.2.2 微生物熵随退耕年限变化
    7.3 不同退耕方式微生物量碳（MBC）对比
        7.3.1 不同退耕方式微生物量碳（MBC）含量对比
        7.3.2 不同退耕方式土壤微生物熵对比
    7.4 WSOC 与 TOC 的相关关系
    7.5 讨论
    7.6 小结
第八章 退耕还林（草）过程中土壤黑碳
    8.1 土壤黑碳的垂直分布
    8.2 土壤黑碳随退耕年限变化
        8.2.1 土壤黑碳（BC）含量随退耕年限变化
        8.2.2 土壤黑碳（BC）贮量随退耕年限变化
    8.3 不同退耕方式土壤黑碳对比
        8.3.1 不同退耕方式土壤黑碳（BC）含量对比
        8.3.2 不同退耕方式土壤黑碳（BC）贮量对比
    8.4 相关性分析
        8.4.1 土壤黑碳（BC）与总有机碳（TOC）的相关关系
        8.4.2 0-20cm 与 0-100cm 土层黑碳（BC）贮量的相关关系
    8.5 0-20CM 土层黑碳贮量与恢复年限的耦合分析
    8.6 讨论
    8.7 小结
第九章 土地利用对深层易氧化有机碳组分的影响
    9.1 材料与方法
        9.1.1 样地设置
        9.1.2 实验设计及土样采集
        9.1.3 室内分析
        9.1.4 数据处理
    9.2 结果与分析
        9.2.1 易氧化有机碳组分的垂直分布
        9.2.2 不同土地利用方式易氧化有机碳组分差异
        9.2.3 不同土地利用方式 SOC 活性指数和 CMI 随土层变化
        9.2.4 碳组分、活性系数和 CMI 垂直分布的多维尺度分析
    9.3 讨论
        9.3.1 易氧化有机碳组分的垂直分布
        9.3.2 不同土地利用方式下易氧化有机碳组分
        9.3.3 SOC 活性指数和 CMI 变化特征
        9.3.4 易氧化有机碳组分、SOC 活性指数的 CMI 的 MDS 分析
    9.4 结论
第十章 结论与展望
    10.1 主要结论
    10.2 展望
参考文献
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]黄土丘陵区植被类型对土壤微生物量碳氮磷的影响[J]. 赵彤,闫浩,蒋跃利,黄懿梅,安韶山.  生态学报. 2013(18)
[2]黄土丘陵区人工柠条林土壤有机碳组分和碳库管理指数演变[J]. 崔静,陈云明,曹扬,王琼芳,黄佳健,王琳琳.  水土保持研究. 2013(01)
[3]土地利用方式对土壤活性有机碳含量影响的初步研究[J]. 李太魁,朱波,王小国,杨小林.  土壤通报. 2013(01)
[4]衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段土壤微生物量碳的变化及其与土壤理化因子的关系[J]. 杨宁,邹冬生,杨满元,赵林峰,宋光桃,林仲桂.  生态环境学报. 2013(01)
[5]喀斯特森林自然恢复中土壤微生物生物量碳与水溶性有机碳特征[J]. 黄宗胜,符裕红,喻理飞.  应用生态学报. 2012(10)
[6]不同沙生植被土壤易氧化有机碳组分及其含量的差异[J]. 孙彩丽,刘国彬,马海龙,薛萐,张超.  草地学报. 2012(05)
[7]黄土丘陵区土壤有机碳固存对退耕还林草的时空响应[J]. 许明祥,王征,张金,刘国彬.  生态学报. 2012(17)
[8]黄土丘陵区不同退耕还林地土壤有机碳库差异分析[J]. 韩新辉,佟小刚,杨改河,薛亚龙,赵发珠.  农业工程学报. 2012(12)
[9]土地利用方式对土壤活性有机碳影响的研究进展[J]. 张仕吉,项文化.  中南林业科技大学学报. 2012(05)
[10]黄土丘陵区人工刺槐林恢复过程中土壤氮素与微生物活性的变化[J]. 刘栋,黄懿梅,安韶山.  中国生态农业学报. 2012(03)

硕士论文
[1]宁南山区植被恢复的土壤碳库特征及固碳机制研究[D]. 华娟.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2009



本文编号：3090704