本文選題：土壤侵蝕 + 模擬降雨　； 參考：《湖南大學》2015年碩士論文

【摘要】：全球變暖已成為當前重大環(huán)境問題之一,而全球碳循環(huán)格局與全球氣候變暖有著直接的關系,對全球碳循環(huán)的研究正是在全球氣候變暖背景下應運而生的科學熱點。土壤侵蝕對土壤碳庫的影響直接關系全球碳循環(huán)格局。然而,土壤侵蝕在土壤碳循環(huán)格局中究竟扮演“碳源”還是“碳匯”的角色,目前依然存在著廣泛的爭議。在這個爭議當中較為關鍵的問題即是由侵蝕作用引起的微生物響應特征尚不明確,從而導致無法準確判斷侵蝕對于土壤碳庫的具體影響。本研究通過野外徑流小區(qū)(2×5 m)模擬降雨實驗,結(jié)合定量聚合酶鏈式反應技術,研究了水力侵蝕條件下土壤有機碳、全氮、全磷、機械組成和含水率的變化情況,對雨后短期內(nèi)(10 d)坡耕地表層土壤微生物數(shù)量和土壤有機碳動態(tài)變化特征進行探討,并在此基礎上探討了微生物與土壤有機碳間的關系,其主要結(jié)果和結(jié)論如下:(1)水力侵蝕過程明顯改變了土壤有機碳在坡面和剖面的分布格局,并且在不同的雨強條件下有機碳變化特征并不一致,小雨強(0.58mm min-1)更有利于坡面尺度坡下部位土壤有機碳的積累。水力侵蝕條件下,雨強和土壤性質(zhì)對土壤有機碳的遷移和分布有顯著的影響。(2)全氮和全磷在土壤坡面和剖面的分布同樣受到水力侵蝕過程的影響,降雨后坡面表層土壤中全氮和全磷含量增高。受到水分下滲的影響,深層土壤中全氮和全磷含量出現(xiàn)不同程度的變化。雨后土壤含水率顯著增加而機械組成基本不變。(3)水力侵蝕顯著改變了紅壤丘陵區(qū)表層土壤中微生物豐度在坡面上的分布格局。雨后不同坡位細菌和真菌豐度在短時間內(nèi)均有較為明顯的增長趨勢,達到峰值后減少。降雨對細菌和真菌與土壤有機碳之間的關系有極大的擾動,雨后不同坡位微生物與土壤有機碳并未均呈現(xiàn)正相關關系�？傊�,水力侵蝕不僅直接影響有機碳在土壤中的遷移和分布,還通過改變土壤理化性質(zhì)影響微生物的生命活動間接影響有機碳在土壤中的動態(tài);同時,水力侵蝕能夠直接作用于微生物,改變細菌和真菌豐度和和生命活動直接影響土壤有機碳的分解礦化。因而,在研究侵蝕條件下土壤有機碳動態(tài),應注重土壤微生物對土壤有機碳的具體作用及相應微觀機制的研究。
[Abstract]:Global warming has become one of the most important environmental problems, and the pattern of global carbon cycle has a direct relationship with global warming. The research on global carbon cycle is a scientific hotspot under the background of global warming. The effect of soil erosion on soil carbon pool is directly related to the global carbon cycle pattern. However, whether soil erosion plays a role of "carbon source" or "carbon sink" in soil carbon cycle pattern is still controversial. The key issue in this controversy is that the characteristics of microbial response caused by erosion are not clear, which makes it impossible to accurately judge the specific impact of erosion on soil carbon pool. In this study, the changes of soil organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, mechanical composition and moisture content under hydraulic erosion were studied by simulated rainfall experiment of field runoff plot (2 脳 5 m) and quantitative polymerase chain reaction (QPCR). The characteristics of soil microbial quantity and soil organic carbon dynamic change in sloping farmland were discussed in a short period of 10 days after rain, and the relationship between microorganism and soil organic carbon was discussed. The main results and conclusions are as follows: (1) hydraulic erosion process has obviously changed the distribution pattern of soil organic carbon on slopes and sections, and the variation characteristics of organic carbon under different rainfall intensity are not consistent. Light rain (0.58mm min-1) is more favorable for soil organic carbon accumulation in the downslope on slope scale. Under the condition of hydraulic erosion, rainfall intensity and soil properties have significant effects on the migration and distribution of soil organic carbon. (2) the distribution of total nitrogen and total phosphorus on the slope and section of the soil is also affected by the process of hydraulic erosion. The contents of total nitrogen and total phosphorus in topsoil were increased after rainfall. Under the influence of water infiltration, the contents of total nitrogen and phosphorus in the deep soil changed in different degrees. The soil moisture content increased significantly and the mechanical composition remained unchanged after rain. 3) hydraulic erosion significantly changed the distribution pattern of microbial abundance in the topsoil of the red soil hilly region. Bacterial and fungal abundance in different slope positions after rain increased obviously in a short period of time and decreased after reaching the peak value. The relationship between bacteria and fungi and soil organic carbon was greatly disturbed by rainfall, but there was not a positive correlation between soil organic carbon and microbes in different slope positions after rain. In short, hydraulic erosion not only directly affects the migration and distribution of organic carbon in soil, but also indirectly affects the dynamics of organic carbon in soil by changing the physical and chemical properties of soil. Hydraulic erosion can directly affect microbes, change the abundance and life activities of bacteria and fungi, and directly affect the decomposition and mineralization of soil organic carbon. Therefore, in studying soil organic carbon dynamics under erosion conditions, we should pay attention to the specific role of soil microbes on soil organic carbon and the corresponding microscopic mechanism.
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S157.1

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本文編號：1992068