黄河上游高寒草地土壤碳、氮、磷、pH值分布特征及影响因素

论文摘要

土壤是地球关键带的核心要素,控制着地球关键带中物质、能量和信息流动与转化,对生态系统各组分有着重大的影响。青藏高原被誉为“世界第三极”,是典型的生态脆弱区和气候变化敏感带,是全球高寒草地面积最大类型最多的区域,对地球系统和社会生态系统有很大影响。土壤是生态系统中生物与环境相互作用的基质,是高寒草地植物繁殖和扩张的基床,存储着大量的营养物质,土壤肥力特性是决定草地生态系统结构和功能稳定性的关键因素。本研究以青海省东南部的河南、贵南、泽库三个县10个采样点数据为基础,运用地理探测器分析海拔、坡度、坡向、地形起伏度、降水、温度、≥0℃积温、≥10℃积温、植被类型及土壤类型等诸环境因子对土壤碳、氮、磷含量及pH值贡献的基础上,探讨复合因子对土壤碳、氮、磷含量及pH值的作用和影响。得出以下主要结论:（1）不同植被类型土壤碳、氮、磷含量及pH值差异明显。土壤碳含量表现为:线叶嵩草草甸>西藏嵩草+薹草草甸>小嵩草草甸>紫花针茅草原>青海固沙草草原>异针茅草原>小嵩草+矮嵩草草甸,对应的土壤为:草甸土、草毡土、黑钙土、黑毡土、栗钙土;不同类型植被土壤全氮含量为:线叶嵩草草甸>小嵩草草甸>紫花针茅草原>西藏嵩草+薹草草甸>青海固沙草草原>异针茅草原>小嵩草+矮嵩草草甸,对应的土壤为:草甸土、黑钙土、黑毡土、草毡土、栗钙土;不同类型植被土壤全磷表现出:西藏嵩草+薹草草甸>紫花针茅草原,异针茅草原>线叶嵩草草甸>青海固沙草草原>小嵩草草甸>小嵩草+矮嵩草草甸,对应的土壤为草甸土、黑钙土、草毡土、黑毡土、栗钙土;不同植被类型土壤pH值为:小嵩草+矮嵩草草甸>异针茅草原>青海固沙草草原>紫花针茅草原>线叶嵩草草甸>小嵩草草甸>西藏嵩草、薹草草甸;对应的土壤为,栗钙土、黑毡土、黑钙土、草毡土、草甸土。（2）土壤碳、氮、磷、pH值与环境因子之间存在显著的影响关系,不同的环境因子对其影响存在很大的差异。土壤碳含量与海拔高度、所在区域的坡度、区域降水量和土壤类型呈正相关关系,而与坡向、≥0℃和≥10℃的积温、年均气温、植被类型、地形起伏度呈负相关关系;土壤全氮含量与海拔高度、所在区域的坡度、坡向、地形起伏度、植被类型呈正相关关系,而与≥0℃和≥10℃积温、区域降水量、年均气温、土壤类型呈负相关关系;全磷含量与海拔高度、所在区域的坡度、区域降水量、地形起伏度、植被类型和土壤类型呈正相关关系,而与坡向、年均气温、≥0℃和≥10℃积温呈负相关关系;土壤pH值与坡向、≥0℃和≥10℃积温、年均气温呈正相关关系,而与海拔高度、坡向、地形起伏度、植被类型和土壤类型呈负相关关系。（3）土壤碳、氮、磷含量、pH值的空间异质性是土壤状况与环境因子耦合作用的结果,主要受地形因素（海拔、坡度、坡向等）、气候因素（温度、降水）、植被类型及土壤类型的综合影响。其中海拔高度、坡度、坡向、≥0℃积温、年降水量贡献率最高,均为1,说明能够完全解释土壤养分含量及pH值的空间异质性分布,且对碳的空间分布影响占主导地位,具有最强一致性,其次是植被类型、年平均气温、≥10℃积温、地形起伏度、土壤类型。（4）土壤碳、氮、磷含量及pH值的空间变异性是各环境因子（海拔、坡度、坡向、地形起伏度、降水、温度、≥0℃积温和≥10℃积温因素）共同作用的结果,不同环境因素之间的交互作用存在显著差异,当两个适宜土壤碳、氮、磷积累和pH值增加的环境驱动因子叠加时,其对土壤碳、氮、磷含量及pH值空间异质性分布的综合影响增强,揭示了土壤碳、氮、磷及pH空间异质性分布影响因子的多样性和复杂性。

论文目录

• 中文摘要
• abstract
• 第一章 引言
•   1.1 研究背景及意义
•   1.2 研究综述
•     1.2.1 土壤碳含量变化规律及影响因子
•     1.2.2 土壤氮素含量变化规律及影响因子
•     1.2.3 土壤磷素含量变化规律及影响因子
•     1.2.4 土壤pH值变化规律及影响因子
•     1.2.5 存在的问题及解决的科学问题
•   1.3 研究内容与技术路线
•     1.3.1 主要研究内容
•     1.3.2 研究目标
•     1.3.3 研究思路及技术路线
• 第二章 材料与方法
•   2.1 研究区概况
•     2.1.1 气候
•     2.1.2 地貌类型
•     2.1.3 植被
•     2.1.4 土壤
•     2.1.5 水文
•     2.1.6 人类活动
•   2.2 研究区选择
•     2.2.1 黄河上游地区是高寒草甸典型分布区
•     2.2.2 本研究区在土壤碳、氮、磷及pH值研究方面有其特殊性
•   2.3 研究材料
•     2.3.1 样点分布及环境特点
•     2.3.2 采样点植被群落特征
•     2.3.3 研究材料获取
•   2.4 地理信息数据采集
•   2.5 研究方法
• 第三章 高寒草地土壤碳、氮、磷、PH值分布特征
•   3.1 土壤碳、氮、磷含量及pH值分布特征
•   3.2 环境因素与土壤碳、氮、磷及pH值的相关性分析
•     3.2.1 环境因素与土壤碳的相关性分析
•     3.2.2 环境因素与土壤全氮的相关性分析
•     3.2.3 环境因素与土壤全磷的相关性分析
•     3.2.4 环境因素与土壤pH值的相关性分析
• 第四章 环境因素对土壤碳、氮、磷、PH值贡献的分析
•   4.1 单一环境因子对土壤碳、氮、磷、pH值的影响及贡献
•     4.1.1 单一环境因子对土壤碳含量的影响及贡献
•     4.1.2 单一环境因子对土壤全氮含量的影响及贡献
•     4.1.3 单一环境因子对土壤全磷含量的影响及贡献
•     4.1.4 单一环境因子对土壤pH值的影响及贡献
•   4.2 环境因素对土壤碳、氮、磷、pH值的交互分析
•     4.2.1 环境因素对土壤碳的交互分析
•     4.2.2 环境因素对土壤全氮的交互分析
•     4.2.3 环境因素对土壤全磷的交互分析
•     4.2.4 环境因子对土壤pH值贡献的复合分析
• 第五章 讨论与结论
•   5.1 讨论
•     5.1.1 地形因子与海拔高度对土壤碳、氮、磷、pH值的影响
•     5.1.2 气候条件对土壤养分、pH值的影响
•     5.1.3 植被状况对土壤碳、氮、磷、pH值的影响
•     5.1.4 土壤生境对碳、氮、磷、pH值的影响
•     5.1.5 高寒草地对土壤养分的有效利用
•     5.1.6 人类及动物活动对土壤碳、氮、磷、p H值的影响
•   5.2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 苟照君

导师: 刘峰贵,李英年

关键词: 黄河上游,高寒草地,地理探测器,分布特征

来源: 青海师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,畜牧与动物医学

单位: 青海师范大学

基金: 国家重点研发计划项目“典型高寒生态系统演变规律及机制”(项目标号:2016YFC0501802),第二次青藏高原综合科学考察研究项目“土地利用变化及环境效应”(项目标号:2019QZKK0600),青海省科技基础条件平台项目“青海草地水,热,碳通量观测网络研究平台”(项目标号:2018-ZJ-T09),国家自然基金面上项目“封育对三江源退化草甸关键生态功能恢复的影响及封育年限的优化”(项目标号:41877547)

分类号: S812.2

DOI: 10.27778/d.cnki.gqhzy.2019.000345

总页数: 60

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