本文關(guān)鍵詞：堿化草地開墾對土壤碳庫儲(chǔ)量的影響

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【摘要】：土地利用變化是人類活動(dòng)影響自然生態(tài)系統(tǒng)最直接、最普遍和最深刻的因素,在草地生態(tài)系統(tǒng)中,土地利用變化會(huì)改變地表光的反射率,影響植被的物種多樣性和生產(chǎn)力,進(jìn)而影響到土壤碳庫的動(dòng)態(tài)變化。因此,準(zhǔn)確評估土地利用變化對草地生態(tài)系統(tǒng)碳庫儲(chǔ)量及其組分動(dòng)態(tài)變化的影響顯得尤為重要,同時(shí)也有助于預(yù)測全球氣候變化與草地生態(tài)系統(tǒng)之間的反饋關(guān)系以及草地資源的可持續(xù)利用。然而,目前在土壤碳庫的研究中,大多關(guān)注的是土壤有機(jī)碳庫的動(dòng)態(tài)變化,而忽略了土壤無機(jī)碳庫的動(dòng)態(tài)變化,尤其是在土壤無機(jī)碳庫占主導(dǎo)地位的干旱和半干旱區(qū)地區(qū)。本研究以松嫩平原南部一組長期的草地開墾序列(天然草地、開墾1年、7年、17年和24年的耕地)為研究對象,應(yīng)用等體積計(jì)算法和等質(zhì)量計(jì)算法,分析了堿化草地開墾對0-100 cm土層土壤全碳儲(chǔ)量、有機(jī)碳庫儲(chǔ)量和無機(jī)碳庫儲(chǔ)量的影響,并探討了部分土壤理化指標(biāo)(p H、電導(dǎo)率和容重)與土壤有機(jī)碳和無機(jī)碳含量的相關(guān)性,得出如下結(jié)論:(1)長期開墾降低了土壤有機(jī)碳的含量,而提高了土壤無機(jī)碳的含量。與天然草地相比,開墾1年、7年、17年和24年耕地0-100 cm土層的土壤有機(jī)碳含量分別減少了10.43%、17.26%、5.95%和11.22%,而無機(jī)碳含量分別增加了27.0%、30.3%、23.77%和28.81%。(2)等體積計(jì)算法的結(jié)果表明,草地開墾導(dǎo)致0-100 cm土層土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量以3.63 Mg C ha-1 y-1的速率下降,而無機(jī)碳儲(chǔ)量則以0.53 Mg C ha-1 y-1的速率上升。與自然草地相比,開墾1年、7年、17年和24年耕地0-100 cm土層的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別下降了8.6、11.4、14.1和15.4 Mg C ha-1,而土壤無機(jī)碳儲(chǔ)量分別增加了12.9、20.5、4.7和6.8 Mg C ha-1。土壤全碳儲(chǔ)量則由于受到土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量和無機(jī)碳儲(chǔ)量的綜合影響,而表現(xiàn)出先增加后降低的變化趨勢。(3)等質(zhì)量計(jì)算法的結(jié)果同樣表明,草地開墾對0-100 cm土層土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的影響不大,而對無機(jī)碳儲(chǔ)量具有較大影響。與自然草地相比,雖然開墾7年、17年和24年耕地0-100cm土層的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別下降了6.78、3.98和1.04 Mg C ha-1,但各處理間沒有顯著差異;而開墾1年、7年、17年和24年耕地的土壤無機(jī)碳儲(chǔ)量分別增加了38.63、30.80、31.82和44.31 Mg C ha-1,耕地土壤碳儲(chǔ)量顯著高于自然草地。土壤無機(jī)碳儲(chǔ)量的增加彌補(bǔ)了土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的下降,從而導(dǎo)致土壤全碳儲(chǔ)量以7.30 Mg C ha-1 y-1的速率再持續(xù)增加。(4)等質(zhì)量法計(jì)算土壤碳庫儲(chǔ)量要高于等體積法計(jì)算的土壤碳庫儲(chǔ)量,與等體積計(jì)算法得出的結(jié)果相比,開墾1年、7年、17年和24年耕地0-100 cm土層的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量分別增加了11.4、4.7、10.2和14.4 Mg C ha-1;而開墾1年、開墾7年、開墾17年和開墾24年耕地的土壤無機(jī)碳儲(chǔ)量分別增加了25.8、10.4、27.2和37.6 Mg C ha-1。同時(shí),土壤碳庫的變化速率也發(fā)生了明顯的變化。與等體積計(jì)算法得出的結(jié)果相比,應(yīng)用等質(zhì)量法估算的0-100cm土層土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量的損失速率下降了2.75 Mg C ha-1 yr-1;而土壤無機(jī)碳的截獲速率則增加了7.65 Mg C ha-1 yr-1。應(yīng)用這兩種估算方法得出的結(jié)果出現(xiàn)差別的原因主要是由土壤容重的變化引起的。(5)土壤容重和土壤電導(dǎo)率是影響土壤有機(jī)碳和無機(jī)碳含量變化的重要原因。本文的研究結(jié)果表明,土壤有機(jī)碳含量與土壤容重和電導(dǎo)率呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P0.001),與土壤p H相關(guān)關(guān)系不顯著;土壤無機(jī)碳含量則與土壤容重、電導(dǎo)率和土壤p H值呈顯著的正相關(guān)關(guān)系(P0.05)。
【學(xué)位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S812.2

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