土壤环境对西双版纳大渡岗森林土壤有机碳浓度的影响研究

论文摘要

土壤有机碳（Soil organic carbon,SOC）作为陆地生态系统中最大的碳库,其分解和释放是引起气候变化的重要原因之一,而森林生态系统是陆地生态系统的重要碳库和碳汇,因此,增加森林土壤碳固持对缓解气候变化具有重要意义。本研究选取西双版纳大渡岗酸性红壤区的热带季风阔叶林为研究对象,通过分层采样测定和分析0-140 cm土层的森林SOC、土壤基本理化环境、土壤元素、土壤矿物、土壤微生物等参数,尝试通过探究影响该区森林SOC的各个土壤环境因素及其影响的权重大小,明确其中的主要因素和次要因素。旨在为森林的合理利用和增加森林土壤碳固持、降低森林退化的碳损失提供科学依据。主要结论如下:（1）土壤基本理化环境中,土壤含水率、pH和盐分是影响森林SOC储存的重要因素,SOC与土壤含水率、盐分呈正相关（p<0.01）。土壤含水率高会降低O2的输送效率而加速有机物的降解形成SOC;土壤酸性强会使微生物活性降低而增加SOC储存,二者负相关（p<0.01）。（2）SOC浓度与TN、TP、C/N、Mn、S、Si呈正相关（p<0.01）,与Fe、A1呈负相关（p<0.01）。Si元素则通过地球化学硅循环中的Si-Fe和Si-Al的反馈调节促进SOC的稳定性。土壤矿物尤其是铁的形态影响森林SOC的储存,SOC浓度与活性铁、络合铁呈正相关（p<0.01）,与游离铁呈负相关（p<0.01）。活性铁和络合铁具有较大的比表面积,且能吸附带负电荷的有机质。（3）这些影响森林SOC的土壤环境因子中,权重由大到小依次为:Ec（β=12.5%,即Ec造成的影响占土壤环境影响的12.5%,下同）,TN（β=11.6%）,βH（β=10.6%）,S（β=10.3%）,TP（β=10.0%）,微生物（β=9.2%）,土壤含水率（β=8.4%）,C/N（β=7.5%）,A1(（3=7.3%）,Fe（β=6.8%）,Si（β=5.8%）。其他土壤环境因子对森林SOC储量没有影响。根据以上影响森林SOC的主次因子,考虑通过加强土壤保水性、增强营养元素的输入、防止土壤碱化等措施提高森林土壤的碳固持。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 国内外土壤碳的研究现状
•     1.2.1 森林生态系统碳储量
•     1.2.2 森林生态系统碳通量
•     1.2.3 影响碳储存的因素
•   1.3 研究目的和研究内容
• 第二章 材料与方法
•   2.1 研究区域概况
•   2.2 样点设置与采样方法
•   2.3 测定方法
•     2.3.1 土壤基本参数的测定方法
•     2.3.2 土壤化学元素的测定方法
•     2.3.3 土壤矿物的测定方法
•     2.3.4 土壤微生物的测定方法
•   2.4 数据处理
• 第三章 土壤基本性质对土壤有机碳的影响
•   3.1 土壤基本参数及有机碳的垂直分布特征
•     3.1.1 SOC、土壤含水率、容重
•     3.1.2 土壤pH和土壤氧化还原电位（Eh）
•     3.1.3 土壤粒度
•     3.1.4 土壤盐分和电导率（Ec）
•   3.2 土壤有机碳与土壤各基本参数之间的相关性及其机理
•     3.2.1 SOC与土壤含水率、容重的关系及其机理
•     3.2.2 SOC与土壤pH、Eh的关系及其机理
•     3.2.3 SOC与土壤粒度的关系及其机理
•     3.2.4 SOC与土壤电导率、盐分的关系及其机理
•   3.3 小结
• 第四章 土壤化学元素及土壤矿物对土壤有机碳的影响
•   4.1 土壤化学元素的垂直分布特征
•     4.1.1 土壤养分元素
•     4.1.2 土壤金属元素
•     4.1.3 其他元素
•     4.1.4 土壤矿物
•   4.2 土壤有机碳与土壤氮磷钾的相关性
•     4.2.1 SOC与土壤养分元素的关系及其机理
•     4.2.2 SOC与土壤金属元素的关系及其机理
•     4.2.3 SOC与其他元素的关系及其机理
•     4.2.4 SOC与土壤矿物的关系及其机理
•   4.3 小结
• 第五章 土壤微生物对土壤有机碳的影响
•   5.1 绝对定量标准曲线
•     5.1.1 总细菌
•     5.1.2 真菌
•     5.1.3 硫还原菌
•     5.1.4 地杆菌属
•     5.1.5 红育菌属
•   5.2 基因扩增
•     5.2.1 总细菌
•     5.2.2 真菌
•     5.2.3 硫还原菌
•     5.2.4 地杆菌属
•     5.2.5 红育菌属
•   5.3 基因拷贝数及微生物对土壤有机碳影响分析
•   5.4 小结
• 第六章 影响土壤有机碳的主要因子识别
•   6.1 SOC的影响因素主次分析
•   6.2 小结
• 第七章 结论与展望
•   7.1 结论
•   7.2 创新点
•   7.3 展望
• 附录
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的科研成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 白金月

导师: 李世玉

关键词: 土壤有机碳,碳循环,土壤环境,土壤微生物,森林

来源: 云南大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,农业基础科学,林业

单位: 云南大学

基金: 国家自然基金项目:茶园土壤磁性特征及其对有机碳变化的指示意义研究(编号:41664003)

分类号: S714.2

总页数: 79

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