宁南山区不同封育年限草地有机碳及其周转更新特征

论文摘要

封育是减缓黄土高原土地退化的有效措施。为了探讨黄土高原不同封育年限草地生态系统有机碳分布特征和光合碳的周转更新特征,本文选择云雾山不同封育年限天然草地（封育1、5、10和30年草地）为研究对象,在分析研究了有机碳在草地植物和土壤的分布特征的基础上,利用13C脉冲标记技术研究光合碳在植物-土壤系统中的分配、周转和更新规律,为丰富有机碳固定机理和光合碳在生态系统中的循环提供理论基础。主要结论为:（1）封育能够显著提高草地地上地下生物量。本研究中,封育30年草地生态系统地上和地下生物量显著高于封育10年以下草地（P<0.05）。草地根系生物量具有表聚性,在封育1年、5年、10年和30年草地中,020 cm根系生物量分别占040 cm根系生物量的70.66%,76.36%,84.02%和75.63%。草地根冠比（R/S）随封育年限的增加而逐渐降低。（2）草地土壤有机碳（SOC）、溶解性有机碳（DOC）和微生物生物量碳（MBC）含量随封育时间的增加而增加。有机碳在草地土壤中具有表聚性,封育有利于土壤碳的固定和土壤活性有机碳库的积累。（3）土壤腐殖质碳、胡敏酸和富里酸的含量随封育年限的增加而升高。封育10年草地土壤胡富比最高,腐质化程度较高。（4）在本研究中,封育1年草地光合碳在植物地上部分和根系中的同化率最低。封育5年后,光合碳在土壤中的同化率随封育时间的增加而降低。封育能够显著提高光合碳在植物体内的分配;封育5年后,土壤的固碳速率随封育年限的增加而逐渐降低。（5）本研究中在标记30天后,不同封育年限草地土壤13C-DOC和13C-MBC的含量随着封育时间的增加而增加。土壤MBC、DOC和SOC的更新率均在封育1年草地最高,说明封育1年草地光合碳在地下部分的更新转化速率较快。（6）草地生态系统通过地上部分呼吸和总呼吸（地上+地下）的损失均在封育1年草地中最高,封育能够降低草地光合碳的损失。封育10年草地光合碳在地下碳库的平均停留时间最长,为14.30天,最有利于草地光合碳向土壤中的固定。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第一章 绪论
•   1.1 研究背景和意义
•   1.2 草地生态系统有机碳的分布特征
•     1.2.1 植物有机碳的分布特征
•     1.2.2 土壤有机碳分布特征
•     1.2.3 影响草地生态系统有机碳分布的因素
•   1.3 土壤有机碳的组成和来源
•     1.3.1 土壤有机碳组分及其含量
•     1.3.2 土壤有机碳的来源及形成机理
•   1.4 光合碳在草地生态系统的分配与周转
•     1.4.1 光合碳在草地生态系统分配与周转的研究方法
•     1.4.2 光合碳在草地生态系统的分配
•     1.4.3 土壤微生物对光合碳的利用
•   1.5 植被恢复对生态系统和土壤有机碳的影响
•     1.5.1 植被恢复对植物群落的影响
•     1.5.2 植被恢复对土壤有机碳的影响
•     1.5.3 黄土高原植被恢复对草地生态系统有机碳的影响
•   1.6 研究目标
• 第二章 研究内容与方法
•   2.1 研究内容
•     2.1.1 宁南山区封育对草地植被群落及生物量的影响
•     2.1.2 宁南山区不同封育年限草地土壤有机碳及其组分
•     2.1.3 宁南山区不同封育年限草地光合碳的动态分配过程
•   2.2 研究方法
•     2.2.1 研究区概况
•     2.2.2 被群落调查及生态系统各部分生物量采集
• 13C脉冲标记'>    2.2.3 原位¹³C脉冲标记
•     2.2.4 样品采集
•     2.2.5 样品处理与测定
•     2.2.6 数据处理与统计分析
•   2.3 技术路线
• 第三章 封育对云雾山天然草地植被的影响
•   3.1 封育年限对草地植被及生物量的影响
•   3.2 不同封育年限草地根系生物量垂直分布特征
•   3.3 不同封育年限草地植物有机碳含量
•   3.4 讨论
•   3.5 小结
• 第四章 不同封育年限天然草地土壤有机碳及碳组分特征
•   4.1 不同封育年限天然草地土壤SOC,DOC和 MBC的含量
•   4.2 不同封育年限天然草地土壤腐殖质碳的含量
•   4.3 不同封育年限草地土壤有机碳及碳组分的相关关系
•   4.4 讨论
•   4.5 小结
• 第五章 封育对云雾山天然草地光合碳分配的影响
•   5.1 光合碳在植物中的分配
•   5.2 光合碳在土壤中的分配
•   5.3 光合碳通过呼吸的损失
•   5.4 光合碳在封育草地个部分的分配量
•   5.5 讨论
•   5.6 小结
• 第六章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 创新点
•   6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 张树萌

导师: 黄懿梅

关键词: 黄土高原,封育,有机碳,光合碳,碳组分

来源: 西北农林科技大学

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: 西北农林科技大学

基金: 国家自然科学基金(编号:41671280)

分类号: S812.2

总页数: 67

文件大小: 3181K

下载量: 137