【摘要】：全球變化的日益加劇已逐漸成為一個不爭的事實,其中陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支的變化扮演著重要角色。土壤碳庫是生態(tài)系統(tǒng)碳庫的主要組成部分,準(zhǔn)確評估不同區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)土壤的碳固持效應(yīng)及其穩(wěn)定性是準(zhǔn)確評估未來氣候變化情景下陸地生態(tài)系統(tǒng)正負(fù)反饋的重要依據(jù)。高山垂直帶是(水平)緯度帶的縮影,不同高度生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)質(zhì)分解對溫度的響應(yīng)可一定程度度表示不同緯度帶生態(tài)系統(tǒng)土壤的響應(yīng)。因此,本文選取了長白山北坡沿海拔高度(500-2100)不同植被類型為對象,具體包括針闊混交林、云冷杉林、岳樺林、岳樺-苔原過渡帶和高山苔原帶,旨在通過研究不同植被類型的土壤有機(jī)質(zhì)(Soil organic matter, SOM)的分解速率及其溫度敏感性,揭示未來氣候變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤有機(jī)質(zhì)分解及其碳貯量的影響。通過對土壤和土壤團(tuán)聚體的室內(nèi)培養(yǎng)實驗及后期的數(shù)據(jù)分析,得到如下結(jié)論： 1.土壤碳礦化作為土壤和大氣之問C02交換的主要途徑,近年來受到了人們的廣泛關(guān)注,本研究以長白山森林為研究對象,實驗設(shè)置5個培養(yǎng)溫度(5、10、15、20、25and30℃)和3個培養(yǎng)水分(30%,60%,90%SSM,saturated soil moisture),研究在其土壤碳礦化速率,研究結(jié)果表明：海拔高度,溫度和水分對土壤碳礦化有著顯著影響,并且它們之間存在著顯著的相關(guān)性(P0.001)。溫度越高,土壤碳礦化速率越大;水分與土壤碳礦化速率成正比,90%SSM(saturated soil moisture, SSM)土壤碳礦化速率最高；溫度和水分共同影響土壤碳礦化的80%～93%,海拔對土壤碳礦化速率有著顯著影響,但土壤碳礦化速率并沒有隨著海拔變化有著顯著的變化趨勢,研究表明土壤碳礦化速率與土壤微生物關(guān)系顯著(P0.0084)；土壤水分含量是影響土壤碳礦化溫度敏感性的最主要的因素,海拔變化也會對土壤碳礦化溫度敏感性產(chǎn)生影響。但是土壤碳礦化溫度敏感性Q1o隨海拔的變化趨勢并不明顯,Q1o主要受土壤水分的影響,可見,未來全球變暖的情況下,我們應(yīng)該更注重水分對土壤碳庫和碳循環(huán)的影響。 2.土壤團(tuán)聚體的保護(hù)機(jī)制是維持土壤結(jié)構(gòu)重要機(jī)制,受其影響不同土壤團(tuán)聚體對溫度變化的響應(yīng)可能存在較大的差異,因此弄清不同土壤團(tuán)聚體的分解過程及其溫度敏感性對揭示未來氣候變化對土壤有機(jī)質(zhì)分解以及土壤碳貯量變化的影響至關(guān)重要。本文以長白山垂直樣帶為研究對象(5個垂直高度的樣點(diǎn)),通過對其土壤和土壤團(tuán)聚體(大團(tuán)聚休(Macro aggregates)、微團(tuán)聚體(Micro aggregates)和粉-粘粒(Silt-clay)開展室內(nèi)培養(yǎng)實驗(60%SSM,5、10、15、20、25℃),探討土壤和不同團(tuán)聚體的碳礦化特征及其溫度敏感性。實驗結(jié)果表明：溫度、團(tuán)聚體大小和海拔高度的變化都會對土壤碳礦化速率產(chǎn)生影響,且它們之間存在著顯著的交互效應(yīng)(P0.001)；隨著溫度的升高,土壤和土壤粉-粘粒的分解速率增大。而大團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體的變化比較復(fù)雜,土壤團(tuán)聚體大小并不與土壤碳礦化速率成正比,碳氮比最高的土壤顆粒并不一定擁有最高的碳礦化速率。此外,海拔顯著影響土壤碳礦化溫度敏感性,微團(tuán)聚體和土壤的Q10隨海拔的變化趨勢大體一致,而粉-粘粒的Q10值隨海拔的變化與大團(tuán)聚體的變化成大體相反趨勢。不同樣地土壤和團(tuán)聚體的碳礦化情況存在很大差異,土壤不同團(tuán)聚體分解速率對溫度響應(yīng)存在非常大的差異,其內(nèi)部機(jī)理非常復(fù)雜,在未來的研究工作中或模型模擬中應(yīng)對其加以重視。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：S714

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2726342