一、土壤有机碳储量及影响其分解因素(论文文献综述)
李秀双[1](2021)在《黄土高原南部有机物料还田与化肥施用对冬小麦产量和土壤有机碳固持的影响及机制》文中研究说明增加有机物料投入以提高农田土壤有机碳(SOC)固持,是维持和提升土壤肥力、调节生态系统碳循环及缓解全球气候变化的重要手段。SOC固持既受到管理措施(化肥施用、有机物料投入数量和方式等)的影响,也受到环境因子如雨热条件、土壤性质、土壤养分有效性等的制约。迄今,关于农田土壤有机物料输入后对土壤肥力尤其是SOC固持的影响及机制的研究已开展了大量工作,在揭示有机物料腐解、原SOC矿化及新SOC形成等过程的影响因子及驱动机制方面不断取得新的进展。然而,关于SOC固持与主导该过程的物理、化学及微生物机制十分复杂,仍有诸多科学问题有待深入阐明;从实际生产的角度,虽然有机物料配合化肥施用已成为常规的养分管理和土壤培肥措施,但具体到特定的地域和生产体系,对培肥措施的完善还需要提供针对性更强的科学证据。对我国黄土高原地区冬小麦生产体系而言,常用的化肥与有机肥配合施用对作物生产和地力提升效应的研究虽然很多,但是基于长期定位试验把休闲期绿肥种植翻压、化肥施用与秸秆还田或有机肥施用结合起来,针对它们的单一或配合后的复合效应开展的研究还很缺乏。因此,开展揭示该区域有机物料还田与化肥施用配合的作物产量效应以及影响SOC固持的效应与机制的田间实证研究,既可以为促进农田土壤固碳、实现地力提升与缓解气候变化提供科学依据,又可以为农业生产实现高产-高效-绿色发展目标凝练实用技术。为此,我们以黄土高原半湿润易旱区冬小麦生产体系为研究对象,在雨热条件、土壤类型有较大差异的两个区域分别进行田间定位试验。2016~2019年在长武(黑垆土,海拔约1200 m、干燥度约2.5)进行了垄覆沟播与平衡施肥条件下夏休闲期翻压绿肥、秸秆还田、有机肥施用对小麦生长、水肥利用效率、SOC固持的影响研究,重点揭示平衡施肥条件下绿肥翻压、有机物料还田以及多种措施配合的主效应、互作及可能机制;而在杨凌(塿土,海拔约500 m、干燥度约1.5),首先基于2002~2016年的定位试验,主要研究多年秸秆覆盖还田(每年还田量为4500 kg hm-2)、不同氮肥施用量(0、120、240 kg hm-2)对小麦产量、土壤结构、SOC固持等的影响;其次,基于前14年不同氮肥用量(0、120 kg hm-2)引起的土壤肥力差异,在2016~2019年期间进行了培肥措施(秸秆还田,7500 kg hm-2;有机肥施用,30000 kg hm-2)、不同氮肥施用量(0、120 kg hm-2)对冬小麦产量、SOC固持的影响及机制研究。主要结果如下:1.夏闲期翻压豆科绿肥与有机培肥措施相配合的试验是在施用NPK肥和垄覆沟播条件下开展的,连续3个生长季(2016~2017、2017~2018、2018~2019)均为平水年(降雨量约300 mm),2018年4月初发生严重冻害,我们的研究发现,(1)与不种植绿肥相比,翻压绿肥对冬小麦产量和水分利用效率未显示出显着提升作用;秸秆还田、有机肥施用、秸秆还田+有机肥施用3种培肥措施亦未表现出显着增产作用。(2)就N、P、K肥偏生产力而言,在2016~2017和2017~2018两个生长季中,绿肥翻压与上述培肥措施对3种化肥偏生产力的影响无明显规律;而在2018~2019生长季,施用NPK但不种植绿肥的处理,N、P、K肥的平均偏生产力依次为42.8、48.1、96.2 kg kg-1,施NPK且翻压绿肥的处理,N、P、K肥的平均偏生产力依次为46.0、51.8和103.5 kg kg-1,可见翻压绿肥有助于提高3种矿质肥料的偏生产力;同时,与仅施NPK相比,NPK+秸秆还田、NPK+有机肥施用均提高了N、P、K肥的偏生产力。(3)在2018~2019生长季,与不翻压绿肥相比,翻压绿肥使小麦籽粒N含量增加4.4%,N肥的表观利用率提高26.8%,说明夏闲期翻压绿肥能够有效提升小麦的营养品质和氮肥肥效;而无论有无绿肥翻压,与仅施NPK相比,NPK+秸秆还田、NPK+有机肥施用未显着提高小麦籽粒N含量,但由于小麦产量的提升,二者均提高了小麦N、K肥的表观利用率。2.经过2016~2017和2017~2018两个生长季,与不种植绿肥相比,绿肥翻压使0~20cm耕层SOC储量增加5.6%(P<0.05),绿肥有机碳的表观固持效率(CSE,即SOC净增加量占有机碳输入量的百分数)为27.7%。不种植绿肥时,与仅施用NPK相比,NPK+秸秆还田、NPK+有机肥施用、NPK+秸秆还田+有机肥施用3种培肥方式下SOC储量分别增加了3.8%、18.0%和23.7%,它们的CSE分别为4.0%、30.8%、25.1%;而有绿肥翻压时,上述3种培肥方式使SOC储量分别增加10.8%、20.4%、28.5%,它们的CSE分别为15.6%、29.0%、26.7%,说明夏闲期翻压豆科绿肥有进一步促进其他有机培肥措施下SOC固持的作用。本试验中NPK养分供应充足,因此绿肥翻压、秸秆还田、有机肥施用三者配合或两两配合时对SOC固持未表现出显着互作,而SOC净固持量与有机碳总输入量呈显着正相关。3.2002~2016连续14年秸秆覆盖还田与3个氮肥用量配合的定位试验结果表明,(1)秸秆还田与不还田相比,前者总体未表现出显着增产作用,然而显着增加了0~20cm耕层SOC储量和碳库管理指数(CMI),增加幅度分别为5.7%、13.3%。14年间,与不施N相比,施N 120和240 kg hm-2使小麦平均产量分别提高47.1%和49.1%,二者差异不显着(P>0.05)。秸秆不还田时,两种氮肥用量下SOC储量分别增加4.9%、9.5%,CMI分别增加20%、12%;而在秸秆还田条件下,SOC储量分别增加7.3%、7.0%,CMI分别增加20%、6.9%。这是由于N肥的投入提高了小麦植株生物量而增加了农田有机残体输入,从而有利于土壤固碳,但土壤N素累积会导致SOC尤其是活性组分的损失,从而降低土壤碳库管理指数。(2)与不还田相比,秸秆还田使土壤大团聚体比例平均增加3.6%,微团聚体和粘粉粒的比例分别降低1.1%和2.5%;与不施N相比,施N 120 kg hm-2对土壤团聚体组成无显着影响,而施N 240 kg hm-2使土壤大团聚体比例降低5.5%,使土壤微团聚体和粘粉粒的比例分别增加3.2%和2.3%。秸秆还田和施N 120 kg hm-2均有利于SOC固持、大团聚体形成以及碳库管理指数提升。4.2016~2019年期间进行的培肥措施-氮肥用量试验的结果表明,(1)与无培肥措施相比,秸秆还田、有机肥施用分别使0~20 cm土层SOC储量平均增加11.8%和30.2%(P<0.05);而秸秆还田在长期不施N和施N土壤中固碳速率分别为0.74、0.92 Mg hm-2yr-1,后者比前者高24.3%(P<0.05),其CSE分别为18.5%和18.1%,而有机肥施用在长期不施N和施N土壤中的固碳速率分别为2.72、2.43 Mg hm-2 yr-1,其CSE分别为43.1%和32.3%。可见土壤缺N会显着降低还田秸秆还田后SOC固持能力,而会增加有机肥施用后土壤固碳的速率和效率(P<0.05)。(2)采用不同浓度梯度高锰酸钾溶液氧化法将SOC分为高活性、中活性、低活性及非活性4种组分后,它们的含量高低依次为:非活性组分>高活性组分>低活性组分>中活性组分;相比无培肥土壤,秸秆还田土壤中4种有机C组分含量平均分别增加21.8%、1.2%、12.0%、12.1%;相应地,有机肥施用土壤中上述4种组分含量平均分别增加48.4%、71.3%、35.2%、29.2%;而上述4种SOC组分含量在长期不施N和施N两种土壤间差异较小(P>0.05)。而长期不施N和施N土壤相比,前者在有机培肥后其高活性和非活性两种组分SOC储量的相对增幅(相比对照)显着高于后者,尤其是秸秆还田后高活性SOC组分的相对增幅高49.5%,而施有机肥后非活性SOC组分增长幅度高27.2%,这表明在土壤N素充足在一定程度上特别会削弱秸秆还田后高活性SOC组分的增长速度,而在有机肥施用后会削弱非活性SOC组分的增长速度。综上得出以下主要结论:(1)在平衡施用NPK肥和垄覆沟播基础上,夏闲期翻压豆科绿肥主要贡献是提高小麦营养品质、化肥偏生产力、耕层土壤固碳能力,尤其是具有促进其他培肥措施下土壤固碳效率的作用;当土壤中大量元素养分充足,土壤固碳主要取决于有机碳总投入量,绿肥翻压、秸秆还田、有机肥施用相互配合对SOC固持无显着互作。(2)氮素投入通过增加作物生物量而提高有机残体输入量,因而秸秆还田在氮素较为充足的土壤中将更有利于SOC固持和土壤团聚化作用。(3)缺N土壤中SOC固持能力对秸秆还田和有机肥施用两者的响应不同。虽然土壤缺N时源自作物根系及残茬的有机碳数量较少,但施用低C/N比的有机肥可能由于减弱了微生物对原有SOC的N素挖掘而引起的激发效应,从而提高有机碳的固持效率,表明有机肥施用在缺N土壤中其SOC固持能力更强。上述结果对黄土高原旱作冬小麦生产实现高产-高效-地力提升-环境友好目标提供了基于田间定位试验数据。
郑维熙[2](2021)在《岩溶地区土壤有机碳的空间变异特征及其影响因素研究》文中研究指明岩溶地区土壤有机碳的研究在全球碳循环中发挥着及其重要的角色,由于喀斯特地区特殊的地质背景和复杂的地形地貌特征,土壤有机碳含量表现出明显的空间异质性,其有机碳含量还受到土壤理化性质及人类活动的显着影响。土壤有机碳的研究不仅是土壤环境与大气环境和洞穴环境之间碳迁移的重要环节,也是了解生态系统碳循环的重要途径。深入探讨土壤理化性质与土壤有机碳含量之间的耦合关系,有助于提高我们对土壤有机碳含量的影响机理、区域土壤演化、土壤侵蚀过程中土壤有机质的生物地球化学循环方面的理解,从而弄清楚土壤的发生、发展和变化规律,为进一步研究该区域土壤作为碳源还是碳汇提供参考依据。论文在基于该区域上覆土壤是研究喀斯特关键带上的重要环节,于2020年1月-2021年1月在双河洞系两个重要支洞大风洞、麻黄洞上覆选择6种不同土地利用类型进行网格法挖掘土壤剖面,分别为撂荒地、退耕还林地、有林地、旱地、灌丛地、灌草地,依次对应SH1#、SH2#、SH3#、SH4#、SH5#、SH6#,按照表层、20cm、40cm、60cm分层采集土壤样品,同时结合室内实验和分析,系统的研究区域内土壤有机碳的空间分布特征及影响因素,并应用相关性分析和主成分分析方法探讨影响该区域土壤有机碳含量的主导因素。主要结论如下:(1)土壤有机碳表现出含量高、变异性强的特征。土壤有机碳含量总体表现出夏季>冬季的变化规律。(2)空间上,土壤有机碳含量随着土层深度的增加有明显减小的趋势,总体呈现为表层>底部,土壤有机碳的主要储存空间在土壤表层,具有明显的表聚性。(3)不同土地利用类型的土壤有机碳含量变化规律为:有林地(23286mg/kg)>退耕还林地(18334mg/kg)>灌丛地(18017mg/kg)>旱地(14132mg/kg)>灌草地(13885mg/kg)>撂荒地(11040mg/kg),且均达到显着性差异水平(p<0.05)。不同土壤层土壤有机碳含量的变异系数变幅为55.87-76.28%,呈中等强度的变异,变异性明显。(4)相关性分析显示出剖面土壤有机碳含量与土壤含水量、土壤温度、土壤容重、土壤CO2呈显着正相关,与土壤ph、土壤孔隙度呈显着负相关。主成分分析结果表明,影响研究区土壤有机碳含量变化的主要因素是土壤含水量(41.268%),其次是土壤温度(28.038%),两者占变异的7成。(5)土壤容重、土壤孔隙度作为第一主成分的主要指标信息,土壤温度、土壤含水量作为第二主成分的主要指标信息。由此分析可以得出土壤容重、土壤孔隙度是影响双河洞上覆土壤有机碳的主导影响因子,其次是土壤温度与土壤含水量。
齐清[3](2021)在《苔草草丘湿地景观—结构—碳汇功能变化对水文条件的响应》文中研究说明苔草草丘湿地是一种典型的湿地类型,具有生物固碳、提供栖息地、维持生物多样性等多种生态功能。水文条件在苔草草丘湿地的形成与演化中起着重要作用,决定着植物群落的分布格局、演替方向及湿地生态系统的健康与稳定。受气候变化和工农业开发利用等人类活动影响,湿地水文情势改变。近年来东北地区苔草草丘湿地出现了不同程度的退化,甚至出现大面积死亡的现象,苔草草丘湿地受到严重威胁。本文以东北地区苔草草丘湿地为研究对象,结合自然地理学、生态学、水文学、植物学、土壤学等多学科理论与方法,通过资料收集、遥感影像解译、野外采样调查、室内模拟分析等手段,研究了水文变化对湿地分布格局演变、植物群落组成结构、有机质输入与输出、植被-土壤碳储量等的影响,分析了苔草草丘湿地景观格局演变过程,明确了不同水文条件下生态系统群落结构及碳储量特征,从景观-结构-功能三个层面揭示了苔草草丘湿地生态系统对水文变化的响应机制,为基于水文调控的湿地保护和恢复提供多角度多层次的科学依据,对典型东北地区沼泽湿地生态恢复和保育具有重要参考价值。主要结论如下:1.水文条件是苔草草丘湿地景观格局演变的主要驱动因素,对苔草草丘生长发育具有重要影响。2010年至2018年,苔草草丘恢复湿地分布格局变化明显,苔草群落向外扩展722 m2,苔草草丘总面积达2222 m2,主要向主要向土壤含水量和水位较高的西南方向扩展,扩展率为48.13%。斑块边界和质心分别向西南方向扩展了29.91 m和迁移了5.9 m,扩展度和曲线边界比重不断增加,斑块形状和边界趋于复杂,景观空间异质性增强。未来开展苔草草丘湿地恢复和保护工作时,要适当控制丘墩距离(54.22~117.89 cm)和密度(1.89~3.08墩/m2),创造适宜的生存空间,维持苔草草丘的长期健康稳定。同时,建议春季在干旱区开展补水措施,适当提高土壤含水量和地表积水深度,促进苔草草丘个体生长发育,加速苔草草丘的恢复。2.水文条件影响苔草草丘湿地的物种组成、群落结构、多样性及生产力特征。野外调查共记录物种21科39属52种。相对干旱(D)条件下中生植物菵草(Beckmannia syzigachne)、稗(Echinochloa crus-galli)、狗尾草(Setaria viridis)等出现频率增加。季节淹水(WD)样地和长期淹水(W)样地群落物种丰富度指数S、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson指数、Pielou均匀度指数、显着低于D样地,优势度指数λ显着高于D样地,表明相对于干旱条件,季节淹水和长期淹水条件下优势种瘤囊苔草(Carex schmidtii)的优势地位更突出,但过度湿润(长期淹水)导致瘤囊苔草群落优势度降低。丘墩群落对群落整体结构具有主导作用,丘墩区域瘤囊苔草的生物量是草丘湿地群落生产力的主要来源,干旱导致瘤囊苔草优势地位丧失和群落生产力降低。不同水文条件下的草丘湿地群落总体的生物量表现为长期淹水W(1186.43±304.47 g/m2)>季节淹水WD(858.96±119.85 g/m2)>干旱D(500.67±92.01 g/m2)。3.水文变化对苔草草丘湿地枯落物分解速率、有机质分解CO2释放速率及释放量具有显着影响。湿润条件(W0)和频繁的干湿交替(WD10、WD15)促进了枯落物的分解;土壤有机质分解CO2累计释放量随土壤含水量的增加呈先增加后降低的趋势,土壤含水量为60%时,有机质分解CO2释放量最多,为5280.91 m L/kg,土壤含水量过低或过高都将抑制土壤有机质分解和CO2释放;土壤有机质分解CO2释放量与水位波动过程具有良好的协同性,随水位的渐干(drying)和渐湿(wetting)过程,CO2释放量呈周期性上升和下降。相较于长期干旱(FP0,SWC=30%)和长期淹水(FP0,SWC=150%),周期性地水位波动促进土壤有机质分解。4.不同水文条件下苔草草丘湿地总有机碳储量差异显着,季节淹水样地总的碳储量最高为9806.08±349.48 g C/m2,其次为长期淹水样地8204.697±943.31 g C/m2,相对干旱样地总的有机碳储量最低,为6451.34±347.60 g C/m2。在草丘湿地中土壤碳储量是生态系统碳库的主要贡献者(57.4%~83.1%),其次为丘墩碳储量(13.6%~36.5%),植物对生态系统碳储量的贡献较低。干旱条件下丘墩有机碳储量的显着降低是导致干旱样地碳储量显着低于季节淹水样地和长期淹水样地的主要原因。水分条件改变湿地生态系统碳储量的分配格局,干旱导致丘墩碳储量分配比例降低,土壤碳储量分配比例升高。5.基于MaxEnt模型对苔草草丘潜在分布格局进行预测,结果表明当前苔草草丘高适生区面积约5.7万km2,有机碳储量约428 Tg,集中分布于三江平原、松嫩平原河流沿岸、长白山地,在大兴安岭地区零星分布。未来气候情景下苔草草丘潜在适生区相对稳定,适生区的收缩/扩张主要发生在大兴安岭、小兴安岭及长白山等高纬度和高海拔地区。到2050s,不同气候情景下苔草草丘湿地有机碳储量分别为441 Tg(RCP2.6),459 Tg(RCP4.5)和381 Tg(RCP8.5),2070s不同气候情景下苔草草丘湿地有机碳储量分别为360 Tg(RCP2.6),375 Tg(RCP4.5)和393 Tg(RCP8.5)。与当前相比,2070s苔草草丘湿地有机碳储量下降35~68Tg。
任凤玲[4](2021)在《不同施肥下我国典型农田土壤有机碳固定特征及驱动因素》文中认为农田土壤有机碳(SOC)是衡量土壤肥力的重要指标,并与粮食高产稳产和全球气候变化密切相关。而我国农田不同施肥下SOC的时空差异特征及不同因素对SOC影响程度,仍是我国农田SOC循环研究中尚未解决的问题。另外SOC具有高度异质性,不同SOC组分结构和性质不同,其对SOC固定贡献率也存在差异。研究SOC组分的变化有利于明确农田SOC的稳定性及其固碳机制。基于对己发表文献及长期定位施肥试验数据的整理,主要结果如下:(1)通过多点位的数据库综合分析,明确施肥对我国典型农田SOC含量变化的影响和固碳效率。与不施肥(CK)相比,在≤10年和>10年的试验持续时间内,有机肥碳的固碳效率分别为31%±12%(95%置信区间,CI)和18%±2%。与施化肥处理(NPK)相比,在≤10年和>10年的试验持续时间内,有机肥碳的固碳效率分别为29%±13%和9%±3%。此外,与CK和NPK处理相比,施用有机肥后SOC的增加速率分别为0.23~0.26和0.18~0.19 g kg-1 yr-1。(2)通过不同地区的长期定位试验分析了不同施肥下SOC的区域变化及其驱动因素并且提出了针对不同区域SOC提升的施肥技术建议。与初始SOC含量相比,化肥配施有机肥(NPKM)和单施有机肥(M)处理下SOC含量分别提高了24~68%和24~74%。东北和西北地区,长期NPKM处理下的SOC含量最最高。起始SOC含量、容重、土壤全氮、土壤p H和气候是影响我国农田SOC变化的重要因素。不同区域SOC提升的施肥技术建议:东北地区施用有机肥;西北地区NPKM配合施用;华北地区施用有机肥;南方地区有一些试验点SOC组分已经出现饱,因此南方地区需要适度施用有机肥。(3)通过多点位试验分析我国不同气候、土壤质地和试验年限条件下SOC组分对不同施肥的响应特征,并阐明了土壤的理化性质是影响SOC组分变化的重要因素。相比CK处理,施肥能够提高SOC及其组分含量,但是施用NPK对矿物结合有机碳(MOC)无显着影响。总的来讲,NPKM处理对SOC组分的提升效果较好,且不同SOC组分增加幅度表现为:粗颗粒有机碳(cf POC),115%;游离颗粒有机碳(ff POC),85%;微团聚体颗粒有机碳(i POC),121%和MOC(26%)。cf POC和i POC是影响SOC变化的主要SOC组分。(4)通过我国典型长期定位施肥试验,在更深层次上研究长期不同施肥下我国典型农田SOC固定的保护机制。相比CK处理,施用NPK之后c POC和i POC提高幅度最大;施用NPKM之后物理保护有机碳库提高幅度最大。NPKM主要提高了南方亚热带湿润区、西北暖温带半干旱区粗颗粒有机碳组分和东北中温带半湿润区、华北暖温带半湿润区微团聚体内颗粒有机碳组分。南方亚热带湿润区SOC主要保护机制与东北中温带半湿润区、华北暖温带半湿润区和西北暖温带半干旱区SOC主要保护机制存在差异。不同施肥处理下有机碳主要保护机制:南方亚热带湿润区SOC主要保护机制为未保护和物理保护;东北中温带半湿润区、华北暖温带半湿润区为化学和生物化学保护机制。未保护有机碳组分主要受外界碳投入量、起始SOC和土壤全氮含量影响;而化学和生物化学保护有机碳组分主要受土壤的化学性质以及粘粉粒含量的影响。系统开展了不同施肥下我国典型农田土壤固碳特征与驱动因素及其稳定机制研究,结果对于预测预警农田SOC的演变态势和提出SOC提升技术模式具有重要意义。
白重九[5](2021)在《1980-2010年北方旱地农田土壤有机碳变化特征及其主控因素研究》文中指出土壤有机碳对农田土壤肥力保持,环境稳定和农业发展等起着至关重要的作用。我国旱地耕地面积占全国的56%,生产了占全国58%的粮食,主要位于我国华北、东北和西北的区域,其土壤有机碳含量受到的环境和人为威胁相比于其他地区更大。本研究以第二次土壤普查数据和2010-2013年土壤采样数据为依据,研究了近30年来年均温、年均降雨量、年均参考蒸散量、年均干旱指数对农田土壤有机碳含量变化以及区域分布的影响及有机碳年变化量与耕作措施的关系,以期为揭示我国北方旱地农田土壤有机碳变化规律,促进固碳减排,为政府制定相应措施和规定提供一定的理论基础。主要结论如下:(1)我国华北区域旱地农田土壤有机碳含量上升了15.6%,东北区域下降10.4%,西北区域上升3.5%。华北、东北和西北区域初始土壤有机碳与土壤有机碳含量变化值均呈现显着负相关。当华北、东北和西北区域的有机碳初始值分别高于9.86g/kg、11.0g/kg、9.67g/kg,有机碳变化量趋向于下降,低于该值时,有机碳变化值趋于上升。各区域主要农田土壤类型中,潮土(华北区域)土壤有机碳含量和储量分别上升12.4%、12.8%,黑钙土和草甸土(东北区域)土壤有机碳含量分别下降11.6%和8.0%,储量分别下降13.1%和8.8%,黄绵土(西北区域)有机碳含量和储量均下降0.5%。(2)各区域农田pH全部下降,华北和西北区域土壤pH下降了5.2%,东北区域pH下降4.9%,华北全氮含量上升21.6%,东北下降12.9%。pH初始值、全氮变化量与有机碳变化量呈现显着正相关关系。年均降雨量在我国北方各个区域呈现下降趋势,但变化并不显着(西北>华北>东北)。华北、东北、西北的年均温随着时间均显着上升,分别平均每年上升0.05、0.04、0.06℃。华北区域年均参考蒸散量随时间变化显着下降,其他区域变化相反。各区域年均干旱指数的变化均不显着,均呈下降趋势。年均降雨量变化量、年均温、年均参考蒸散量与土壤有机碳变化量呈显着正相关关系。(3)经纬度、初始土壤有机碳、降雨量、干旱指数对土壤有机碳变化产生负影响,全氮变化、pH变化、潜在蒸散量、温度对土壤有机碳变化产生正影响,其中土壤有机碳初始值、土壤全氮变化、纬度、温度对土壤有机碳变化量的总贡献系数较大,分别是-0.875、0.474、-0.288和0.260。(4)当化肥和秸秆并施时,土壤有机碳年均变化量与纯氮的年均施入量成显着正相关关系(P<0.05),有机碳年均变化量缓慢上升;当土壤只输入化肥,土壤有机碳年均变化量随着纯氮的年均施入量增大先略微下降后缓慢上升,当化肥的施氮量超过700 kg/ha/y时,有机碳年均变化量趋于平缓,且该趋势变化显着(P<0.05);当向土壤施入有机肥时,随着年均施碳量的增加,土壤有机碳年均变化呈上升区域且变化显着(R2=0.23)(P<0.05)。土壤有机碳年变化量随免耕试验年限的增加呈现先增加后减小的趋势,当年限超过25年,土壤有机碳年变化量开始下降。
王冰[6](2021)在《大兴安岭林区森林土壤有机碳库空间分布特征及影响机制》文中研究表明森林是陆地生态系统的重要组成部分,是大气温室气体的重要源与汇,在区域和全球碳循环中发挥着关键作用。森林土壤碳库是陆地生态系统最大的碳库,森林土壤碳循环,尤其是森林土壤碳库源/汇功能转换已成为全球变化研究的重要方向,对估算区域碳收支和制定应对气候变化的森林经营措施与政策具有重要意义。为精准预测全球气候变化背景下寒温带森林土壤有机碳库变化趋势及其潜力,本研究以大兴安岭林区为研究区,以兴安落叶松林为主要研究对象,采用野外样地调查和室内实验分析相结合的方法,以有机碳组分研究为基础,从有机碳组分的保护机制出发,探讨土壤总有机碳、不同保护机制组分有机碳和植硅体碳的空间分布格局,并分析其与土壤理化性质间的关系。系统探讨不同环境条件下各组分有机碳的特征及其影响机制,深入揭示不同组分有机碳的稳定与累积机制,评估大兴安岭林区土壤的碳汇潜力,为大兴安岭林区及寒温带森林生态系统碳循环研究提供基础数据,为精确、定量评估大兴安岭林区及寒温带森林土壤碳库提供方法借鉴。主要研究结果如下:(1)大兴安岭林区表层土壤(0-20cm)的化学指标呈现一定的空间特征。p H值较稳定,气候、植被、土壤等结构性因素对铵态氮(NH4+-N)、速效钾(AK)和有效磷(AP)的空间变异影响较大,而总磷(TP)、有机磷(OP)同时受到结构性因素和人类活动等随机因素的影响。各化学指标含量总体沿东北-西南走向呈现一定东西对称分布特征,总磷和有机磷随纬度降低先增后减,其它各指标呈斑块状分布。兴安落叶松林的土壤理化指标呈现一定剖面特征。随土层深度增加,铵态氮、速效钾、有机磷等养分指标含量和土壤含水量呈下降趋势,p H、容重和除CaO外的各金属氧化物含量呈增加趋势,且表层含量与其它土层间差异显着。不同林龄、不同林型兴安落叶松林土壤的理化性质存在一定差异。随着林龄增加,土壤含水量、容重、速效钾表现出“V”字型变化趋势,而有机磷呈现倒“V”字型趋势,p H随林龄增加而增加;铵态氮和有效磷随林龄增加而减少。(2)大兴安岭林区土壤表层(0-20cm)总有机碳含量均值为48.60 g/kg,高值主要分布在林区中部。兴安落叶松林土壤总有机碳含量均值为53.35 g/kg,随土层深度增加呈幂函数方式下降,表聚性特征明显,表层(0-10cm)土壤总有机碳平均贡献率为71.83%。土壤总有机碳含量与土壤含水量、铵态氮、速效钾、总磷、有机磷均呈极显着正相关关系,与土壤容重、p H和除CaO外其它金属氧化物含量均呈显着负相关关系。在兴安落叶松林生长过程中,土壤总有机碳含量呈先减后增的“V”字型变化特征,不同林龄阶段的含量大小依次为幼龄林(64.49 g/kg)>成过熟林(55.34 g/kg)>中龄林(53.22 g/kg)>近熟林(46.81 g/kg);不同林龄阶段,各土壤理化指标对土壤总有机碳的影响存在差异。兴安落叶松林各林型的土壤总有机碳含量大小依次为杜香-兴安落叶松林(64.14 g/kg)>杜鹃-兴安落叶松林(63.48 g/kg)>草类-兴安落叶松林(39.99 g/kg);在0-10cm土层,草类-兴安落叶松林显着小于杜香-兴安落叶松林和杜鹃-兴安落叶松林,随土层深度增加,各林型间差异减小;林型不同,其土壤总有机碳的主导因子不同。(3)大兴安岭林区不同保护机制有机碳组分含量大小依次为:非保护有机碳(uPOM,21.51 g/kg)>化学保护有机碳(CPOM,10.00 g/kg)>物理保护有机碳(pPOM,2.9 g/kg)>物理化学保护有机碳(pcPOM,2.72 g/kg)。4种组分均表现为高度空间自相关性,沿东北-西南方向(大兴安岭山脉走向)发生变化。兴安落叶松林不同保护机制有机碳的含量大小依次为:uPOM(36.91 g/kg)>CPOM(6.90 g/kg)>pPOM(2.78g/kg)>pcPOM(1.09 g/kg);除pcPOM外,其它各组分含量均随土层深度增加而逐渐降低,且表聚特征明显。林龄、林型对兴安落叶松林土壤有机碳组分含量具有一定影响。随着林木生长,uPOM先减后增,pPOM和CPOM先增后降又增,pcPOM的变化趋势先增后减。uPOM在各林型中大小依次为杜香-兴安落叶松林(52.72 g/kg)>杜鹃-兴安落叶松林(35.33 g/kg)>草类-兴安落叶松林(28.61 g/kg);pPOM和CPOM在各林型中的大小依次为杜香-兴安落叶松林>草类-兴安落叶松林>杜鹃-兴安落叶松林;pcPOM在各林型中的大小依次为草类-兴安落叶松林>杜香-兴安落叶松林>杜鹃-兴安落叶松林。各有机碳组分不仅与总有机碳存在显着正相关性,各组分间也存在密切关系。各组分均与土壤含水量呈显着正相关关系,均与土壤容重呈极显着负相关关系;与养分和金属氧化物间也存在一定相关性,但组分间相关程度存在差异性。(4)大兴安岭林区土壤植硅体形态以平滑棒形居多,平均含量为16.42g/kg,土壤植硅体碳平均含量为274.09 mg/kg,约占土壤总有机碳的0.56%。土壤植硅体及植硅体碳含量呈现一定的经、纬度地带性特征,各含量均随纬度升高而增加,随经度升高先增后降,基本沿山脊呈对称分布。土壤植硅体及土壤植硅体碳含量受到土壤化学性质和气候因素的影响。随降水量的增加,土壤植硅体和植硅体碳含量逐渐增加;随气温的降低,土壤植硅体碳含量逐渐增加。兴安落叶松林土壤植硅体的平均含量为19.10 g/kg,土壤植硅体碳的平均含量为588.57 mg/kg。随着土层深度的增加,土壤植硅体碳含量呈降低趋势,表聚效应明显。林型和林龄对兴安落叶松林土壤植硅体碳具有一定影响,兴安落叶松林不同林龄阶段土壤植硅体碳含量呈现先增后减趋势,不同林型兴安落叶松林土壤植硅体碳含量大小依次为杜鹃-兴安落叶松林>杜香-兴安落叶松林>草类-兴安落叶松林。(5)大兴安岭林区表层土壤(0-20cm)总有机碳储量为99.32t/hm2,各组分(非保护、物理保护、物理化学保护、化学保护)有机碳储量分别为44.69、6.35、5.88、21.75 t/hm2,分别占土壤总有机碳的44.99%、6.39%、5.92%、21.90%;土壤植硅体碳储量为0.59 t/hm2,占土壤总有机碳储量的0.6%。兴安落叶松林0-40cm土壤总有机碳储量为218.47 t/hm2,各组分(非保护、物理保护、物理化学保护、化学保护)有机碳储量分别为155.95、11.35、3.90、28.12 t/hm2,分别占土壤总有机碳储量的71.38%、5.19%、1.79%、12.87%;土壤植硅体碳储量为2.13 t/hm2,占土壤总有机碳储量的1.0%。不同林龄、不同林型间土壤有机碳组分储量存在一定差异。
李宁[7](2021)在《长期施肥下典型农田土壤碳氮磷化学计量特征及其与微生物活性的关系》文中研究说明农田土壤有机碳是土壤肥力的核心,协调着农作物持续生产和资源的高效利用。农田管理中施肥直接影响土壤碳、及氮磷养分库容和有效性,改变微生物活性和对养分的利用状况,进而影响土壤碳固存。本论文以生态化学计量学为理论依据,基于公主岭、郑州及祁阳三个国家级长期定位试验,首先探究了土壤碳氮磷化学计量比值与土壤基础呼吸对不同施肥处理的响应,其次分析了土壤碳氮磷化学计量比值对土壤基础呼吸的影响,然后总结分析了土壤碳氮磷化学计量比值与土壤基础呼吸对土壤有机碳储量的影响,最终得出土壤有机碳储量的化学计量调控机制。其主要结果如下:主要结论如下:1.与不施肥相比,长期施用有机粪肥(M、NPKM)能显着降低土壤DOC:TDN比值,增加潮土与红壤的SMBC:SMBN,平衡施肥(NPK)能显着降低黑土与潮土的DOC:TDN比值,增大红壤的DOC:TDN比值,同时显着增大黑土、潮土与红壤的SMBC:SMBN比值。平衡施肥与有机肥均能显着降低DOC:AP、TDN:AP比值以及土壤C:N imbalance值。2.红壤的平均单位有机碳基础呼吸强度(2.61 mg g-1 SOC)和qCO2(1.20μg mg-1 MBC h-1)高于潮土和黑土,潮土的平均单位有机碳基础呼吸强度与qCO2分别为2.21 mg g-1 SOC、0.59μgmg-1 MBC h-1,黑土的平均单位有机碳基础呼吸强度与qCO2分别为1.45 mg g-1 SOC,0.45μgmg-1 MBC h-1。长期施用有机肥(M、NPKM、NPKS)显着增强单位有机碳的基础呼吸强度与qCO2。3.单位有机碳的基础呼吸与TDN、SMBC、SMBN、p H呈显着负相关,与TN、DOC:TD、C:Nimbalance呈显着正相关。qCO2与TDN、SMBC、SMBN、p H呈显着负相关,与TN、DOC:TDN、SMBC:SMBN、C:N imbalance呈显着正相关。单位有机碳的基础呼吸强度的首要影响因素是TDN,其次为DOC:TDN、SMBC。qCO2的首要影响因素是DOC:TDN,其次为土壤p H、SMBC。4.TDN是影响土壤有机碳储量的首要因素,其次为SMBC、TN、DOC,DOC:TDN、qCO2和C:N imbalance的相对重要性依次为8.0%、6.8%和6.6%。有机碳储量与TN、DOC、TDN、AP、SMBC、SMBN含量、p H显着正相关,与DOC:TDN、C:N imbalance、基础呼吸及qCO2显着负相关。5.SOC:TN与养分有效性共同解释17%的SMBC:SMBN,同时他们三者共同解释了C:Nimbalance的43%。C:N imbalance、SMBC:SMBN、基础呼吸与养分有效性共同解释了85%的qCO2,qCO2、养分有效性和C:N imbalance共同解释了53%的土壤有机碳储量。综上,SOC:TN主要通过调节碳氮计量的失衡,影响qCO2,间接影响碳储量;养分有效性一方面可以直接调节碳储量,另一方面主要通过影响qCO2间接调节碳储量。本研究主要强调了qCO2在养分有效性调节有机碳储量过程中的重要作用。
郭玉东[8](2021)在《库布齐沙漠地区人工灌木林生物量与碳密度研究》文中研究表明灌木林是我国干旱、半干旱地区的主要森林植被类型,在防风固沙、保持水土、净化空气及维持区域生态安全等方面发挥着不可替代的作用。库布齐沙漠位于我国西北内陆干旱、半干旱地区,是典型生态脆弱区。多年来,库布齐沙漠地区营造了大面积的人工灌木林,对改善区域生态环境、维持生态平衡起到了积极作用,同时也发挥着重要的固碳功能。本研究以库布齐沙漠地区四种人工灌木林(柠条锦鸡儿Caragana korshinskii(以下简称柠条)、沙棘Hippophae rhamnoides、沙柳Salix psammophila和杨柴Corethrodendron fruticosum var.mongolicum)为研究对象,基于Landsat8OLI遥感影像数据和样地调查数据,利用逐步回归法,建立了四种灌木林生物量遥感估测模型,同时采用生物量模型法构建了四种灌木各器官、地上及全株生物量模型,并分析了各器官生物量分配特征规律;对四种人工灌木林灌木层、草本层、凋落物层和土壤层碳密度进行估算,分析不同层次碳库特征,为系统、准确估算库布齐沙漠四种灌木林生态系碳储量提供基础参考,同时对区域生态系统保护、恢复与重建、准确评价生态系统服务功能提供科学支撑。主要结论如下:(1)四种灌木林生物量各异,从大到小依次为沙柳林(4.09 t·hm-2)>柠条林(2.29 t·hm-2)>沙棘林(1.61 t·hm-2)>杨柴林(0.59 t·hm-2);四种灌木平均全株生物量从大到小为沙柳(7.42 kg·株-1)>柠条(3.97 kg·株-1)>沙棘(2.31 kg·株-1)>杨柴(0.32 kg·株-1),四种灌木全株生物量间存在极显着差异(p<0.001)。(2)同种灌木各器官生物量存在明显差异,四种灌木的干质比介于0.23-0.30,枝质比介于0.22-0.28,叶质比介于0.15-0.17,根质比介于0.26-0.30,表明干、枝或根为全株生物量的主要贡献者,叶生物量所占比例最小;四种灌木地上生物量与地下生物量均存在显着正相关关系(p<0.01),地上生物量占全株生物量比重介于65%-75%,其中柠条地上生物量所占比重最大,其次为沙柳和沙棘,杨柴最小;四种灌木根冠比均小于1,表明并未将较多的光合产物分配到地下部分。(3)不同灌木林草本层、凋落物层生物量各不相同。草本层生物量从大到小依次为柠条林(0.42 t·hm-2)>沙棘林(0.34 t·hm-2)>杨柴林(0.30 t·hm-2)>沙柳林(0.25 t·hm-2);凋落物层生物量从大到小依次为沙棘林(0.36 t·hm-2)>柠条林(0.24t·hm-2)>沙柳林(0.09 t·hm-2)=杨柴林(0.09 t·hm-2);不同灌木林间草本层、凋落物层差异均不显着(p>0.05)。(4)利用逐步回归法,建立了四种灌木林遥感生物量最优估算模型,所有方程均达到极显着水平(p<0.001)。柠条、沙棘、沙柳、杨柴遥感生物量估算模型判别系数(R2)分别为0.49、0.51、0.47和0.41,预估精度分别为72.1%、62.5%、76.5%和72.2%,具有一定的参考价值。(5)不同树种、不同器官之间碳含量各不相同,四种灌木全株碳含量依次为沙棘(0.4396)>沙柳(0.4352)>柠条(0.4329)>杨柴(0.4131),不同树种各器官中均为叶碳含量最大。凋落物层碳含量表现为沙棘林(0.4915)>沙柳林(0.4738)>柠条林(0.4586)>杨柴林(0.4229);草本层碳含量从大到小依次为杨柴林(0.4893)>沙柳林(0.4783)>沙棘林(0.4267)>柠条林(0.4072);不同灌木林不同深度土壤碳含量各异,柠条林随着土层厚度加深,土壤碳含量呈现先下降后上升再下降的变化趋势,沙柳林随土层深度增加呈下降趋势,杨柴林和沙棘林土壤碳含量随着土层深度增加先上升,至60-100 cm深度后土壤碳含量剧减。(6)碳密度热点主要集中分布于库布齐沙漠地区东北部,碳密度冷点主要集中分布于中部,表明库布齐沙漠地区碳密度空间分布不均匀,东北部是碳密度分布较高的区域,中部为碳密度分布较低的区域。(7)四种灌木林中,灌木层碳密度分别为沙柳林(3.1519 t·hm-2)>柠条林(1.9011t·hm-2)>沙棘林(0.8890 t·hm-2>杨柴林(0.3768 t·hm-2);凋落物层碳密度大小顺序依次为为沙棘林(0.1629 t·hm-2)>柠条林(0.1167 t·hm-2)>沙柳林(0.0436 t·hm-2)>杨柴林(0.0375 t·hm-2);草本层碳密度表现为柠条林(0.1729 t·hm-2)>沙棘林(0.1459t·hm-2)>杨柴林(0.1430 t·hm-2)>沙柳林(0.1189 t·hm-2)。(8)四种灌木林总碳密度中,柠条林最大(35.40 t·hm-2),其次为沙棘林(16.18t·hm-2)和沙柳林(13.64 t·hm-2),杨柴林最小(13.11 t·hm-2)。柠条林、沙柳林和杨柴林各层次碳密度所占比重均表现为土壤层>灌木层>草本层>凋落物层,沙棘林则表现为土壤层>灌木层>凋落物层>草本层。
胡宇美[9](2021)在《黄土高原林地根系与土壤碳的分布特征及影响因素研究》文中进行了进一步梳理黄土高原退耕还林还草工程对陆地生态系统碳汇及碳循环具有重要的意义。森林生态系统碳库一般由植被地上部分、地下根系、土壤和凋落物四个部分组成。根系将土壤和大气相连与植物体共同影响生态系统的碳循环,同时植被根系也是深层土壤有机碳库的重要来源。由于深层土壤取样难度大,使得垂直剖面上土壤有机碳和无机碳含量及其分布特征不甚清晰,并且根系测量具有一定难度,费时费力还不一定准确。目前大部分研究都集中于植被地上部分和浅层土壤,而对于植被地下部分和深层土壤的研究相对较少。本研究以黄土高原地区的整个森林生态系统为研究对象,通过碳专项调查资料,共收集了527个地下生物量及背景资料,分析了森林生态系统地下生物量的分布及影响因素;结合黄土高原地区神木、绥德、安塞、长武、富县五个试验点,通过野外深层取样、室内试验处理和数据分析等方法,对10 m深土壤剖面的土壤样品及根系样品进行分析,阐明黄土高原典型区域人工林地土壤有机碳、无机碳的分布特征,分析了不同降雨量、树种、阴坡和阳坡立地条件下土壤碳的差异性,讨论了土壤有机碳和土壤无机碳的影响因素,揭示了深层土壤碳、土壤水分与细根生物量之间的关系,探究了根系有机质和土壤水分对土壤碳储量的影响。研究结果如下:(1)黄土高原森林生态系统地下生物量的范围在11.99—27.46 Mg/hm2之间;非生物因素对地下生物量起主导作用,其中降雨因子和地形因子影响最为显着;不同土壤类型地下生物量表现出:棕壤>褐土>岩性土;不同森林类型地下生物量由大到小为:针叶林>针阔叶混交林>落叶阔叶林;人类活动和动物活动干扰对地下生物量影响较小且无显着性差异。另外,在分析中发现若影响因素中含经纬度,非生物和生物因素对地下生物量的影响程度分别为68.9%和31.1%;若影响因素中不含经纬度,非生物和生物因素对地下生物量的影响程度分别为81.1%和18.9%,说明经纬度与其他因素高度相关,并显着影响着生物因素和非生物因素对森林生态系统地下生物量的比重。(2)在土壤垂直剖面上,表层土壤有机碳含量最高,深层土壤无机碳含量略高于表层,因此深层土壤蕴含丰富的无机碳库。黄绵土有机碳含量显着高于风沙土(p<0.05)。在不同土层中,土壤有机碳含量由大到小表现出:表层(0—40cm)>浅层(40—200 cm)>深层(200—1000 cm),而土壤无机碳含量分布特征与此相反。土壤有机碳和无机碳垂直分布受降雨影响较大,随降雨量增大(降雨量:神木<绥德<安塞<长武<富县),垂直剖面土壤有机碳含量的变异系数增大。土壤有机碳、无机碳含量在水平和垂直分布上都表现出:富县、长武>安塞、绥德>神木;富县土壤有机碳含量显着高于绥德和神木;不同立地条件下土壤有机碳含量表现出阳坡小于阴坡;无论是阴坡还是阳坡立地,表层土壤有机碳含量在土壤剖面中达到最大值,且随土层加深逐渐减小;刺槐林土壤无机碳含量总体上小于油松林的土壤无机碳含量。综上所述影响土壤有机碳、无机碳含量的是土壤含水量和细根生物量。(3)深层土壤有机碳含量不仅受植被根系影响,还受到土壤水分限制。土壤有机碳含量和土壤碳总量分布趋势是:自上而下呈现梯度递减趋势。大部分土壤有机碳存在于0—40 cm土层中并且随土层深度增加而减小,40 cm以下土壤有机碳含量处于1.48—2.66 g/kg之间;土壤无机碳含量随土层深度增加缓慢升高,但始终处于0.67—0.94 g/kg之间。刺槐林和油松林土壤水分(SWC)和根系生物量(UBM)与土壤有机碳含量(SOC)之间存在线性关系:SOC<15 g/kg时符合数量关系SOC=0.697 UBM+0.459 SWC。土壤无机碳含量受诸多因素影响,垂直剖面分布无明显规律。土壤碳含量受地下生物量影响,研究地下生物量不仅能够反应植被生长状况,还能为陆地生态系统地下碳库的研究提供理论依据。本研究对地下生物量估测的相关研究有一定的意义,能够为估算有机碳作基础,同时为遥感模型提供数据参考。对解释树木如何通过根系适应环境机制方面、提出森林经营管理建议方面也能提供参考。土壤碳分布特征对估测土壤有机碳库和无机碳库提供参考,土壤碳影响因素和预测模型能够为深层土壤碳储量的研究提供理论依据。
季淮[10](2021)在《洪泽湖河湖交汇区不同土地覆被/利用类型土壤有机碳分布特征及其影响因素》文中指出湿地是地球生态系统的重要组成部分,湿地土壤有机碳库是全球最大的碳库之一,在全球碳循环中扮演重要角色。目前,中国政府提出了2030年碳达峰、2060年实现碳中和的目标,积极推进并实施生态保护与修复工程。由于土壤有机碳周转变化而引发碳源/汇的改变会对全球气候变化起着重要作用,而湿地覆被/利用类型会对土壤有机碳的周转与稳定产生有重要影响,因此不同类型湿地土壤固碳特征成为当前科学研究的热点。本文以位于暖温带与北亚热带的过渡地带的洪泽湖淮河交汇区湿地自然植被类型(湖草滩、芦苇滩)、人工利用林地(杨树林,柳树林)、人工生产用地(稻田、养殖塘)的土壤为研究对象,采用传统化学方法结合Arc GIS地理统计分析、CP/MAS 13C-NMR技术和高通量测序等现代技术,研究该区域的土壤有机碳分布特征,重点剖析各种不同湿地覆被/利用类型下土壤有机碳粒径和密度组分、化学成分特征以及微生物群落结构特征,分析不同湿地覆被/利用类型下土壤有机碳含量和质量与土壤物理组、土壤有机碳化学成分、和微生物群落结构的关系,旨在探明湿地不同土地覆被/利用类型对土壤有机碳分布并揭示其与环境因子的关系,为合理开发和利用、恢复和保护湿地,加强湿地生态固碳提供一定的理论依据。主要结果如下:(1)洪泽湖河湖交汇区不同区域和不同土地利用的土壤有机碳分布特征有明显的差异,并且受土壤理化性状的影响。洪泽湖河湖交汇区湿地0-20 cm土层的土壤有机碳密度介于1.26-5.21 kg/m2之间,储量介于3048.11-82772.5t之间;20-40cm土层土壤有机碳密度介于0.51-3.41kg/m2之间,储量介于1931.28-60137 t之间,0-40 cm土层土壤有机碳密度介于1.76-8.11 kg/m2之间,储量介于4979.39.11-142910.27 t之间。土壤有机碳密度最高为杨树林,最低为湖草滩,储量最高为养殖塘最低为芦苇滩,其值范围与中国长江中下游地区湿地土壤有机碳密度差异不大。各类型土壤有机碳密度和储量有机碳均随深度增加呈减少趋势。洪泽湖河湖交汇区湿地的理化因素受外界干扰的差异不大,没有出现强变异系数。通径分析得出环境因素对0-20 cm土层的土壤有机碳影响的综合排序最高为植物物种数,对20-40cm土层的土壤有机碳影响的综合排序最高为土壤总氮(TN)。(2)洪泽湖河湖交汇区不同覆被类型样地的土壤粒径组分和密度组分与有机碳含量和质量有密切相关。0-20 cm土层的杨树林(10.22g/kg)、柳树林(10.05g/kg)和农田(9.65g/kg)土壤总有机碳含量均显着高于其他样地,芦苇滩的土壤总有机碳含量(4.64g/kg)显着低于其他样地。20-40 cm土层,柳树林的土壤总有机碳含量(9.64g/kg)在六种样地类型中最高,农田土壤总有机碳含量(3.97g/kg)和芦苇(3.04g/kg)显着低于其他样地。这表明农田虽然能增加土壤0-20cm土层有机碳含量,但在20-40cm土层的土壤有机碳含量下降迅速,有机碳消耗很快。农田的土壤粒径组分中大粒径的土壤有机碳含量最高,而小粒径土壤有机碳含量最低,同样说明其有机碳不易固持。而柳树林土壤有机碳在两层含量及小粒径土壤有机碳含量相对较高,表明柳树林对土壤有机碳具有较强的固持和保护作用。而土壤轻组组分有机碳分布情况均低于重组组分。0-20 cm土层的46.39g/kg~105.50g/kg,;20-40cm土层的土壤轻组组分(LFOC)有机碳含量为29.39~60.50g/kg。0-20 cm土层的土壤重组组分(HFOC)有机碳含量为2.49~5.6g/kg。两个土层农田的土壤重组组分(HFOC)有机碳含量均为最低。通过相关性分析发现显示,0-20 cm土层的土壤200-2 000μm粒径组分的有机碳含量与土壤总有机碳含量呈极显着的正相关(P<0.01),20-40cm土层的土壤<2μm和200-2 000μm粒径组分的有机碳含量与土壤总有机碳含量呈极显着的正相关(P<0.01),这表明不同土层土壤总有机碳的主要输入来源是不一致的。(3)洪泽湖湿地不同土地覆被/利用类型土壤总有机碳的核磁共振的信号强度分布和有机碳官能团13C NMR结构特征不一致。洪泽湖湿地不同土地覆被/利用类型土壤总有机碳的核磁共振的信号强度分布不一致。0-20cm土层柳树林和杨树林、农田土壤中烷氧碳在全土碳官能团中的比例(35%-42%)高于湖草滩、芦苇滩土壤(23%、25%)。0-20cm土层芦苇滩腐殖化指数最高,杨树林最低。20-40 cm土层中柳树林和杨树林烷氧碳柳树林、杨树林下降最多,均减少了20%。说明柳树林、杨树林土壤中烷氧碳易被消耗。土壤不同密度组分的核磁共振的信号强度随着湿地类型和土层深度变化而差异显着。在0-20 cm土层中,烷氧碳的比例在轻重组分中均按以下顺序递减:柳树林>杨树林>农田>湖草滩>芦苇滩>养殖塘。LFOC中腐殖化指数为养殖塘最高(0.8675),其次是芦苇(0.8333)。各样地HFOC的腐殖化指数均高于LFOC,各样地HFOC的腐殖化程度最高为湖草滩(1.4454),柳树林最低(0.6857)。20-40 cm土层的轻重组分中烷氧碳比0-20 cm土层的烷氧碳均有下降趋势。LFOC中腐殖化指数最高为湖草滩(2.4615)。20-40 cm土层的腐殖化指数不论在轻组分中还是重组分比0-20 cm土层的比例均有上升趋势。总体来看,人工种植的柳树林和杨树林、人工生产用地农田的土壤全土、200-2000μm粒径组分碳官能团中的比例和轻组碳烷氧碳均显着高于湖草滩和芦苇滩土壤,说明这三种类型的有机质输入高于其他湿地类型。对不同粒径组分的有机碳含量百分比和腐殖化指数进行相关分析发现随着土壤粒径大小的减小,腐殖化指数的比例提高,土壤有机碳的稳定性越高,湖草滩土壤有机碳腐殖化指数高于其他湿地类型,说明湖草滩湿地类型化学结构稳定性较其他湿地高。(4)洪泽湖河湖交汇区不同湿地覆被/利用类型0-20cm、20-40cm土层全土、粒径组分中变形菌门(Proteobacteria),酸杆菌门(Acidobacteria)是样地土壤细菌的主要优势种群。0-20cm、20-40cm土层土壤样品中细菌群落的Shannon指数均为芦苇滩最高,杨树林最低,说明土壤微生物多样性并不是土壤有机碳含量提高的因素。洪泽湖河湖交汇区经过人工林的种植有机碳含量明显增加,但微生物的种类和多样性并没有随着有机碳的增加而增多,由此可见,某些特定门类的微生物影响了土壤有机碳的增减。各样地0-20cm、20-40cm土层的土壤样品中湖草滩和芦苇滩土壤细菌群落、农田和养殖塘土壤细菌群落、柳树林和杨树林土壤细菌群落各自聚成一族群。洪泽湖河湖交汇区不同湿地覆被/利用类型0-20cm、20-40cm土层全土、粒径组分中子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)是土壤真菌的主要优势种群。各样地0-20 cm土层的土壤样品中真菌群落的observed species、Chao1指数均为养殖塘>农田>湖草滩>芦苇滩>杨树林>柳树林,真菌群落的Shannon指数为养殖塘>湖草滩>芦苇滩>农田>杨树林>柳树林。各样地0-20cm、20-40cm土层的土壤样品中真菌样本OTU聚类结果均为柳树林和杨树林土壤真菌群落、芦苇滩和湖草滩土壤真菌群落、养殖塘和农田土壤真菌群落相似度高。微生物群落结构与土壤理化性质RDA分析显示,细菌中的酸杆菌门(Acidobacteria)和真菌中的担子菌门(Basidiomycota)对土壤<2μm,2-63μm,63-200μm的粒径组分有机碳分布影响很大。
二、土壤有机碳储量及影响其分解因素(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、土壤有机碳储量及影响其分解因素(论文提纲范文)
(1)黄土高原南部有机物料还田与化肥施用对冬小麦产量和土壤有机碳固持的影响及机制(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 土壤有机碳库的功能与重要性 |
1.2.1 土壤有机碳的生态意义 |
1.2.2 土壤有机碳与土壤肥力之间的关系 |
1.2.3 我国耕地土壤有机碳库存与潜力 |
1.3 增加土壤碳固持的途径 |
1.3.1 单施化肥途径培肥土壤 |
1.3.2 施有机肥途径增加土壤碳固持 |
1.3.3 秸秆还田途径增加土壤碳固持 |
1.3.4 翻压豆科绿肥途径增加土壤碳固持 |
1.4 影响土壤有机碳固持与稳定性的因素 |
1.4.1 有机碳自身的化学性质 |
1.4.2 土壤微生物代谢 |
1.4.3 土壤团聚体的保护作用 |
1.4.4 土壤养分状况 |
1.5 小结 |
第二章 研究内容与思路 |
2.1 本研究切入点 |
2.2 研究内容与目标 |
2.3 技术路线 |
第三章 不同有机培肥措施对冬小麦产量及水肥利用效率的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 试验地概况 |
3.2.2 试验设计与管理 |
3.2.3 样品采集与测定 |
3.2.4 数据计算与统计 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 小麦产量 |
3.3.2 冬小麦水分利用效率 |
3.3.3 冬小麦肥料利用率 |
3.4 讨论 |
3.4.1 小麦产量 |
3.4.2 冬小麦水分利用效率 |
3.4.3 冬小麦养分吸收与肥料利用率 |
3.5 小结 |
第四章 不同有机培肥措施相互配合对麦田土壤有机碳固持的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料和方法 |
4.2.1 试验地概况 |
4.2.2 试验设计与管理 |
4.2.3 样品采集与测定 |
4.2.4 数据计算与统计 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 农田有机碳投入 |
4.3.2 土壤有机碳储量和固持率 |
4.3.3 土壤有机碳固持与碳投入之间的关系 |
4.3.4 有机碳固持率 |
4.4 讨论 |
4.4.1 土壤有机碳变化 |
4.4.2 不同培肥措施之间的交互作用 |
4.4.3 促进SOC固持的最优方案 |
4.4.4 有机培肥措施对农业土壤固碳的启示 |
4.5 小结 |
第五章 长期秸秆覆盖还田配合施氮对麦田土壤有机碳固持与团聚体组成的影响 |
5.1 引言 |
5.2 材料和方法 |
5.2.1 试验地概况 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 小麦计产 |
5.2.4 土样采集与测定 |
5.2.5 数据计算与统计 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 小麦产量与有机碳和氮的投入 |
5.3.2 土壤有机碳和全氮储量 |
5.3.3 土壤有机碳活性和碳库管理指数 |
5.3.4 土壤团聚体组成和稳定性 |
5.3.5 团聚体中有机碳的分布及活性 |
5.3.6 土壤固碳与处理之间的关系 |
5.4 讨论 |
5.4.1 小麦产量 |
5.4.2 土壤有机碳储量与活性 |
5.4.3 土壤团聚化与碳固持 |
5.4.4 碳氮投入与土壤固碳的关系 |
5.5 小结 |
第六章 有机培肥措施对不同氮素水平麦田土壤有机碳固持与组分的影响 |
6.1 引言 |
6.2 材料和方法 |
6.2.1 试验地概况 |
6.2.2 试验设计与田间管理 |
6.2.3 小麦计产 |
6.2.4 土样采集与测定 |
6.2.5 数据计算与统计 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 小麦产量与产量可持续性 |
6.3.2 土壤有机碳固持 |
6.3.3 土壤有机碳形态和碳库管理指数 |
6.3.4 土壤碳、氮管理与土壤碳变化之间的关系 |
6.4 讨论 |
6.4.1 土壤有机碳固持速率 |
6.4.2 土壤有机碳形态变化 |
6.4.3 碳氮管理对土壤碳循环的启示 |
6.5 小结 |
第七章 综合讨论 |
7.1 冬小麦产量与其影响因素 |
7.2 有机物料还田与施氮对土壤的固碳效应 |
7.3 土壤有机碳形态和团聚体稳定性 |
7.4 本研究对旱地农业的启示 |
第八章 主要结论、创新点与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 主要创新点 |
8.3 本研究的不足 |
8.4 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
(2)岩溶地区土壤有机碳的空间变异特征及其影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究现状及趋势 |
1.2.1 土壤有机碳研究 |
1.2.2 土壤有机碳影响因素研究 |
1.3 研究目标和内容 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 研究思路与技术路线 |
2 研究区、研究数据与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 地质地貌 |
2.1.3 气候水文 |
2.1.4 植被土壤 |
2.2 研究数据与方法 |
2.2.1 监测点设置 |
2.2.2 野外样本采集与室内实验 |
2.2.3 实验数据处理与分析 |
3 不同土地利用类型下土壤有机碳的变化特征 |
3.1 不同土地利用类型下土壤有机碳的季节变化特征 |
3.2 不同土地利用类型下土壤有机碳的空间变异分布特征 |
3.3 讨论 |
3.4 本章小结 |
4 土壤有机碳的影响因素分析 |
4.1 土壤环境因子特征 |
4.1.1 土壤温度特征分析 |
4.1.2 土壤含水量特征分析 |
4.1.3 土壤p H特征分析 |
4.1.4 土壤容重特征分析 |
4.1.5 土壤孔隙度特征分析 |
4.1.6 土壤CO_2浓度特征分析 |
4.2 土壤理化性质与土壤有机碳的相关性分析 |
4.3 土壤理化性质与土壤有机碳的主成分分析 |
4.4 人类活动对土壤有机碳的影响 |
4.5 讨论 |
4.6 本章小节 |
5 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.1.1 土壤有机碳的时空变化特征 |
5.1.2 土壤有机碳与各个影响因子之间的关系 |
5.2 展望 |
5.2.1 本研究的特色与创新之处 |
5.2.2 本研究的不足之处 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
研究生期间发表论文、参与科研项目及学术会议情况 |
参与科研项目 |
发表论文 |
获奖情况 |
(3)苔草草丘湿地景观—结构—碳汇功能变化对水文条件的响应(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 选题背景、目的及意义 |
1.1.1 选题背景 |
1.1.2 选题目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 苔草草丘湿地研究进展 |
1.2.2 水文条件对湿地景观空间分布的影响研究进展 |
1.2.3 湿地碳汇功能与水文-植被的关系研究 |
1.2.4 目前存在的问题 |
1.3 研究内容、技术路线及创新点 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 研究区概况 |
2.1 研究区地理位置 |
2.2 气候状况 |
2.3 地质地貌特征 |
2.4 土壤特征 |
2.5 植被特征 |
2.6 沼泽分布特征 |
第三章 苔草草丘湿地景观格局演变的水文驱动过程 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 研究区概况 |
3.1.2 实验设计与样品采集 |
3.1.3 统计分析方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 苔草草丘湿地面积变化 |
3.2.2 苔草草丘数量及形态特征 |
3.2.3 斑块形状变化及质心迁移 |
3.2.4 水文条件对苔草草丘分布格局的驱动作用 |
3.2.5 讨论 |
3.3 小结 |
第四章 不同水文条件下苔草草丘湿地群落结构及生产力特征 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 研究区概况 |
4.1.2 实验设计与样品采集 |
4.1.3 统计分析方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同水文条件下苔草草丘湿地群落物种组成 |
4.2.2 不同水文条件下苔草草丘湿地群落结构 |
4.2.3 不同水文条件下苔草草丘湿地群落生物多样性 |
4.2.4 不同水文条件下苔草草丘湿地群落生物量 |
4.2.5 讨论 |
4.3 小结 |
第五章 不同水文条件下苔草草丘湿地有机质分解速率 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 实验方法 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同水文条件下苔草枯落物分解速率 |
5.2.2 不同水文条件下土壤呼吸强度 |
5.2.3 土壤含水量对有机质分解CO_2释放的影响 |
5.2.4 水位波动对土壤有机质分解CO_2释放的影响 |
5.2.5 讨论 |
5.3 小结 |
第六章 苔草草丘湿地有机碳储量对水文变化的响应 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 样品采集及测量 |
6.1.2 分析方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 苔草草丘湿地群落地上碳储量特征 |
6.2.2 苔草草丘丘墩碳储量 |
6.2.3 苔草草丘湿地土壤有机碳储量 |
6.2.4 苔草草丘湿地生态系统碳储量特征 |
6.2.5 讨论 |
6.3 小结 |
第七章 未来气候情景下苔草草丘湿地空间分布格局及碳储量估算 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 研究区概况 |
7.1.2 数据来源与分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 模型精确性及苔草草丘潜在分布特征 |
7.2.2 苔草草丘空间分布影响因素分析 |
7.2.3 未来气候情景下苔草草丘空间分布特征 |
7.2.4 未来气候情景下苔草草丘生境稳定性分析 |
7.2.5 苔草草丘湿地碳储量估算 |
7.2.6 讨论 |
7.3 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(4)不同施肥下我国典型农田土壤有机碳固定特征及驱动因素(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 土壤有机碳分组方法研究进展 |
1.2.1 物理方法分组 |
1.2.2 化学方法分组 |
1.2.3 生物学方法分组 |
1.3 土壤有机碳固定的驱动因素 |
1.3.1 气候 |
1.3.2 土壤理化性质 |
1.3.3 土地利用方式 |
1.3.4 施肥 |
1.4 土壤有机碳稳定机制 |
1.4.1 物理稳定机制 |
1.4.2 化学稳定机制 |
1.4.3 生物化学保护机制 |
1.5 拟解决的科学问题 |
第二章 研究内容与研究方法 |
2.1 研究内容 |
2.1.1 不同施肥下典型农田土壤有机碳变化及影响因素 |
2.1.2 长期不同施肥下土壤有机碳变化速率的空间差异特征及驱动因素 |
2.1.3 不同施肥下农田土壤有机碳组分变化及影响因素 |
2.1.4 长期不同施肥下典型农田土壤有机碳固定的稳定机制 |
2.2 技术路线 |
2.3 数据来源 |
2.4 数据处理 |
2.5 研究目标 |
第三章 不同施肥下典型农田土壤有机碳变化及影响因素 |
3.1 引言 |
3.2 材料和方法 |
3.2.1 数据源 |
3.2.2 效应大小指数的选择 |
3.2.3 数据分析 |
3.2.4 整合分析 |
3.3 结果 |
3.3.1 不同施肥下土壤有机碳相对变化速率和固碳效率 |
3.3.2 不同条件下施肥对土壤有机碳相对变化速率的影响 |
3.4 讨论 |
3.4.1 不同施肥对农田土壤有机碳相对变化速率的影响 |
3.4.2 有机肥碳的固碳效率 |
3.4.3 影响农田土壤有机碳相对变化速率的主要因素 |
3.5 小结 |
第四章 长期不同施肥下土壤有机碳变化速率的空间差异特征及驱动因素 |
4.1 前言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 试验点概述 |
4.2.2 土壤有机碳的储量计算方法 |
4.2.3 土壤有机碳储量的变化速率计算方法 |
4.2.4 统计分析 |
4.3 结果 |
4.3.1 长期不同施肥下农田土壤有机碳空间变化特征 |
4.3.2 影响长期不同施肥下农田土壤有机碳空间变化的主要因素 |
4.4 讨论 |
4.4.1 长期施肥下农田土壤有机碳固定的空间异质性 |
4.4.2 影响长期不施肥下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
4.4.3 影响长期施用化肥下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
4.4.4 影响长期施用有机肥下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
4.4.5 影响长期化肥配合有机肥施用下农田土壤有机碳变化的主要因素 |
4.5 小结 |
第五章 不同施肥下农田土壤有机碳组分变化及影响因素 |
5.1 前言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 数据来源 |
5.2.2 土壤取样 |
5.2.3 土壤有机碳分组 |
5.2.4 二氧化碳排放 |
5.2.5 土壤有机碳储量计算方法 |
5.2.6 统计分析 |
5.3 结果 |
5.3.1 不同施肥下农田土壤有机碳及其组分分布特征 |
5.3.2 不同条件下农田土壤有机碳组分对施肥的响应 |
5.3.3 土壤有机碳组分与有机碳固碳和二氧化碳排放之间的关系 |
5.3.4 影响农田土壤有机碳对施肥响应的主要因素 |
5.4 讨论 |
5.4.1 不同施肥对土壤有机碳及其组分的影响 |
5.4.2 影响农田土壤有机碳对施肥响应的主要因素 |
5.5 小结 |
第六章 长期不同施肥下典型农田土壤有机碳固定的稳定机制 |
6.1 前言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 典型长期试验点概况 |
6.2.2 实验设计 |
6.2.3 土壤取样 |
6.2.4 土壤有机碳分组 |
6.2.5 土壤有机碳储量计算方法 |
6.2.6 外源碳输入量计算方法 |
6.2.7 统计分析 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 土壤有机碳组分储量与外源碳投入量之间的关系 |
6.3.2 土壤有机碳组分与土壤有机碳和全氮含量之间的关系 |
6.3.3 土壤有机碳组分对施肥以及土地利用方式的响应 |
6.3.4 土壤有机碳组分与土壤粘粒和粉粒含量之间的关系 |
6.3.5 长期施肥下典型农田土壤有机碳固定的稳定机制 |
6.4 小结 |
第七章 全文结论和展望 |
7.1 全文结论 |
7.2 创新点 |
7.3 不足之处和研究展望 |
7.3.1 本研究不足之处 |
7.3.2 研究展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
附录C |
致谢 |
作者简历 |
(5)1980-2010年北方旱地农田土壤有机碳变化特征及其主控因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究目标 |
1.4 研究内容 |
1.5 技术路线图 |
第二章 材料与方法 |
2.1 土壤理化性质数据收集与计算 |
2.2 气象数据的收集与计算 |
2.3 农艺措施与有机碳变化的数据收集与计算 |
2.4 数据分析 |
第三章 1980与2010 年我国北方不同区域土壤有机碳含量和储量的变化 |
3.1 引言 |
3.2 结果 |
3.2.1 土壤有机碳含量和储量的变化 |
3.2.2 初始土壤有机碳和土壤有机碳变化量的关系 |
3.2.3 不同土壤类型下的土壤有机碳含量和储量的变化 |
3.3 讨论 |
3.3.1 土壤有机碳和碳储量的变化 |
3.3.2 初始土壤有机碳和土壤有机碳变化量的关系 |
3.3.3 不同土壤类型的土壤有机碳和碳储量的变化 |
3.4 本章小结 |
第四章 1980与2010 年我国北方不同区域土壤理化性质的变化 |
4.1 引言 |
4.2 结果 |
4.2.1 土壤pH、土壤全氮变化 |
4.2.2 土壤pH、土壤全氮与土壤有机碳变化量的关系 |
4.3 讨论 |
4.3.1 土壤pH、土壤全氮变化 |
4.3.2 土壤pH、土壤全氮与土壤有机碳变化的关系 |
4.4 本章小结 |
第五章 1980-2010 年我国北方不同区域气象因子的变化及有机碳变化主控因素研究 |
5.1 引言 |
5.2 结果 |
5.2.1 年均降雨量、潜在蒸散量、温度、干旱指数的时间变化 |
5.2.2 年降雨量、温度、潜在蒸散量、干旱指数与土壤有机碳变化量的关系 |
5.2.3 1980-2010 年土壤有机碳变化主控因素研究 |
5.3 讨论 |
5.3.1 我国北方近30 年来降雨量、潜在蒸散量、温度、干旱指数的变化情况 |
5.3.2 气象因子与有机碳变化量的关系 |
5.3.3 1980-2010 年土壤有机碳变化主控因素 |
5.4 本章小结 |
第六章 农艺措施对土壤有机碳变化量的影响 |
6.1 引言 |
6.2 结果 |
6.2.1 1980 年和2010 年我国北方不同区域氮磷肥施用量的变化 |
6.2.2 1980 年和2010 年我国北方不同区域秸秆还田面积的变化 |
6.2.3 耕作措施对土壤有机碳年变化量的影响 |
6.3 讨论 |
6.3.1 我国北方不同区域氮磷肥施用量的变化 |
6.3.2 我国北方不同区域秸秆还田面积的变化 |
6.3.3 耕作措施对北方土壤有机碳年均变化量的影响 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(6)大兴安岭林区森林土壤有机碳库空间分布特征及影响机制(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
缩略语表 |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土壤有机碳组分划分研究 |
1.2.2 森林土壤有机碳特征研究 |
1.2.3 森林土壤有机碳影响因素研究 |
1.2.4 森林土壤植硅体碳特征研究 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 研究区概况与研究方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 大兴安岭林区概况 |
2.1.2 兴安落叶松原始林试验区概况 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 样地设置与调查 |
2.2.2 土壤样品采集与处理 |
2.2.3 土壤样品测定 |
2.2.4 数据处理 |
2.2.5 数据统计分析 |
3 大兴安岭林区土壤理化特征 |
3.1 大兴安岭林区土壤化学性质空间变异特征 |
3.1.1 土壤化学性质描述性统计特征 |
3.1.2 土壤化学性质空间变异特征 |
3.2 兴安落叶松林土壤理化特征 |
3.2.1 兴安落叶松林土壤理化指标的剖面分布特征 |
3.2.2 不同林龄兴安落叶松林土壤理化特征 |
3.2.3 不同林型兴安落叶松林土壤理化特征 |
3.2.4 兴安落叶松林各理化指标间的相关关系 |
3.3 讨论与小结 |
3.3.1 讨论 |
3.3.2 小结 |
4 大兴安岭林区土壤总有机碳特征 |
4.1 大兴安岭林区土壤总有机碳空间变异特征 |
4.1.1 土壤总有碳的数据检验与变换 |
4.1.2 土壤总有机碳的模型筛选 |
4.1.3 土壤总有机碳的空间分布特征 |
4.1.4 土壤总有机碳的影响因子分析 |
4.1.5 土壤总有机碳的通径回归分析 |
4.2 兴安落叶松林土壤总有机碳特征 |
4.2.1 土壤总有机碳剖面特征 |
4.2.2 土壤总有机碳与土壤理化指标间的相关分析 |
4.3 不同林龄兴安落叶松林土壤总有机碳特征 |
4.3.1 不同林龄土壤总有机碳含量 |
4.3.2 不同林龄土壤总有机碳剖面特征 |
4.3.3 不同林龄土壤总有机碳与土壤理化性质的关系 |
4.4 不同林型兴安落叶松林土壤总有机碳特征 |
4.4.1 不同林型土壤总有机碳含量 |
4.4.2 不同林型土壤总有机碳剖面特征 |
4.4.3 不同林型土壤总有机碳与土壤理化性质的关系 |
4.5 讨论与小结 |
4.5.1 讨论 |
4.5.2 小结 |
5 大兴安岭林区土壤有机碳组分特征 |
5.1 大兴安岭林区土壤有机碳组分空间特征 |
5.1.1 有机碳组分团聚体含量特征 |
5.1.2 有机碳组分特征 |
5.1.3 不同保护机制有机碳组分特征 |
5.2 兴安落叶松林土壤有机碳组分特征 |
5.2.1 有机碳组分总体特征 |
5.2.2 有机碳组分剖面分布特征 |
5.2.3 有机碳组分间关系 |
5.2.4 有机碳组分影响因素分析 |
5.3 不同林龄兴安落叶松林土壤有机碳组分特征 |
5.3.1 不同林龄土壤有机碳组分比较 |
5.3.2 不同林龄土壤有机碳组分剖面特征 |
5.3.3 有机碳组分间的相互关系 |
5.3.4 有机碳组分影响因素分析 |
5.4 不同林型兴安落叶松林土壤有机碳组分特征 |
5.4.1 不同林型土壤有机碳组分比较 |
5.4.2 不同林型土壤有机碳组分剖面分布特征 |
5.4.3 有机碳组分间的相互关系 |
5.4.4 有机碳组分影响因素分析 |
5.5 讨论与小结 |
5.5.1 讨论 |
5.5.2 小结 |
6 大兴安岭林区植硅体碳特征 |
6.1 大兴安岭林区土壤植硅体碳空间特征 |
6.1.1 土壤植硅体形态特征 |
6.1.2 土壤植硅体碳描述性统计特征 |
6.1.3 土壤植硅体碳地带性特征 |
6.1.4 土壤植硅体与土壤植硅体碳含量间的相关关系 |
6.1.5 土壤植硅体碳与土壤化学性质间的相关关系 |
6.1.6 土壤植硅体碳与气候因子的关系 |
6.2 兴安落叶松林土壤植硅体特征 |
6.2.1 土壤植硅体剖面特征 |
6.2.2 土壤植硅体与土壤各指标的相关关系 |
6.3 兴安落叶松林土壤植硅体碳特征 |
6.3.1 土壤植硅体碳统计特征 |
6.3.2 土壤植硅体碳剖面特征 |
6.3.3 土壤植硅体碳指标间的相关关系 |
6.3.4 土壤植硅体碳影响因素分析 |
6.4 不同林龄兴安落叶松林土壤植硅体碳特征 |
6.4.1 不同林龄土壤植硅体碳含量比较 |
6.4.2 不同林龄土壤植硅体碳剖面分布特征 |
6.5 不同林型兴安落叶松林土壤植硅体碳特征 |
6.5.1 不同林型土壤植硅体碳含量比较 |
6.5.2 不同林型土壤植硅体碳剖面分布特征 |
6.6 讨论与小结 |
6.6.1 讨论 |
6.6.2 小结 |
7 大兴安岭林区土壤碳储量估算 |
7.1 大兴安岭林区土壤总有机碳储量 |
7.2 大兴安岭林区土壤各组分有机碳储量 |
7.3 大兴安岭林区土壤植硅体碳储量 |
7.4 讨论与小结 |
7.4.1 讨论 |
7.4.2 小结 |
8 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
作者简介 |
(7)长期施肥下典型农田土壤碳氮磷化学计量特征及其与微生物活性的关系(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 生态化学计量学研究进展 |
1.2.2 土壤养分有效性的影响因素 |
1.3 研究切入点 |
第二章 研究内容和研究方法 |
2.1 研究内容 |
2.2 研究技术路线 |
2.3 材料与方法 |
2.3.1 研究区域概况 |
2.3.2 试验设计与方法 |
2.3.2.1 试验设计 |
2.3.2.2 土壤样品的处理及测定 |
2.3.2.3 土壤团聚体分离方法 |
2.3.2.4 土壤基础呼吸的测定 |
2.3.2.5 数据处理与分析 |
第三章 典型农田土壤碳氮磷化学计量及基础呼吸对长期不同施肥的响应 |
3.1 土壤-微生物量碳氮磷化学计量特征 |
3.2 土壤基础呼吸特征 |
3.3 土壤基础呼吸的影响因子分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 长期施肥对土壤-微生物碳氮磷化学计量的影响 |
3.4.2 土壤基础呼吸特征及其主控因素分析 |
3.5 小结 |
第四章 长期施肥下土壤碳氮磷化学计量与有机碳储量的关系 |
4.1 土壤有机碳水平特征 |
4.2 碳氮磷化学计量对土壤有机碳储量的影响 |
4.3 讨论 |
4.3.1 长期施肥对土壤有机碳水平的影响 |
4.3.2 碳氮磷化学计量调节土壤有机碳储量的分析 |
4.4 小结 |
第五章 全文结论 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(8)库布齐沙漠地区人工灌木林生物量与碳密度研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 生物量研究方法 |
1.2.2 植被生物量研究现状 |
1.2.3 植被碳密度及碳储量研究现状 |
1.2.4 基于遥感技术植被生物量及碳储量研究现状 |
1.2.5 土壤有机碳研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 研究目的与意义 |
2 研究区概况 |
2.1 地理位置 |
2.2 地质地貌 |
2.3 气候与水文 |
2.4 土壤 |
2.5 植被 |
2.6 矿产资源 |
2.7 社会经济概况 |
3 四种灌木林生物量调查与分析 |
3.1 生物量获取 |
3.1.1 样地设置 |
3.1.2 样品收集 |
3.1.3 样品处理 |
3.2 四种灌木林灌木层生物量 |
3.2.1 灌木层生物量 |
3.2.2 全株生物量分配 |
3.2.3 不同营养器官生物量分配指标 |
3.2.4 各部分生物量之间相关关系 |
3.3 草本层生物量 |
3.4 凋落物生物量 |
3.5 小结 |
4 四种灌木生物量模型建立 |
4.1 模型拟合方法 |
4.1.1 自变量筛选 |
4.1.2 模型选取 |
4.1.3 最优方程选择 |
4.1.4 模型检验 |
4.2 模型建立 |
4.2.1 四种灌木参数实测区间 |
4.2.2 自变量与因变量相关性 |
4.2.3 生物量模型的拟合 |
4.2.4 模型精度检验 |
4.3 小结 |
5 四种灌木林生物量遥感反演 |
5.1 数据来源 |
5.1.1 遥感数据来源 |
5.1.2 实测样地数据 |
5.1.3 其他数据 |
5.2 方法 |
5.2.1 遥感影像预处理 |
5.2.2 遥感生物量自变量设置 |
5.2.3 模型建立 |
5.2.4 模型精度检验 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 生物量与各估测指标的相关性分析 |
5.3.2 生物量模型构建 |
5.3.3 模型检验 |
5.4 小结 |
6 四种灌木林碳密度分配 |
6.1 研究方法 |
6.1.1 样品收集 |
6.1.2 室内测定与分析 |
6.1.3 碳密度计算方法 |
6.1.4 空间分析方法 |
6.2 各组分及各层次碳含量 |
6.2.1 灌木层碳含量 |
6.2.2 凋落物碳含量 |
6.2.3 草本层碳含量 |
6.2.4 土壤层碳含量 |
6.3 灌木林各层次碳密度 |
6.3.1 灌木层碳密度分析 |
6.3.2 凋落物层碳密度 |
6.3.3 草本层碳密度 |
6.3.4 土壤层碳密度 |
6.4 灌木林总碳密度分配 |
6.5 小结 |
7 讨论与结论 |
7.1 讨论 |
7.1.1 灌木林生物量分配规律 |
7.1.2 生物量模型法方程建立 |
7.1.3 基于遥感法生物量模型构建 |
7.1.4 灌木林碳含量分析 |
7.1.5 四种灌木林碳密度分析 |
7.2 结论 |
7.2.1 灌木林生物量分配 |
7.2.2 四种灌木林生物量模型拟合 |
7.2.3 四种灌木林遥感法生物量方程拟合 |
7.2.4 灌木林各组分碳含量 |
7.2.5 灌木林碳密度 |
7.3 创新点 |
7.4 展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(9)黄土高原林地根系与土壤碳的分布特征及影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 土壤有机碳 |
1.2.2 土壤无机碳 |
1.2.3 根系生物量 |
1.2.4 深层土壤水、碳、根的关系 |
1.3 存在的主要问题 |
第二章 研究内容与方法 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 研究区概况 |
2.4.2 数据来源 |
2.4.3 试验设计 |
2.4.4 观测指标及方法 |
2.4.5 数据处理与分析 |
第三章 黄土高原森林地下生物量分布特征及因素分析 |
3.1 地下生物量分布特征及碳密度含量 |
3.2 地下生物量与影响因素之间的关系 |
3.3 影响地下生物量的主要因素 |
3.4 影响因素对地下生物量的贡献率 |
3.4.1 主成分分析法 |
3.4.2 权重分析法 |
3.5 控制条件下影响因素的贡献 |
3.6 讨论 |
3.6.1 生物因素对地下生物量的影响 |
3.6.2 非生物因素对地下生物量的影响 |
3.7 小结 |
第四章 黄土高原典型区域10 m深土壤碳的垂直分布特征 |
4.1 不同土层的土壤碳含量分布特征 |
4.2 不同降雨量的土壤碳含量分布特征 |
4.3 不同立地条件的土壤碳含量分布特征 |
4.4 不同树种的土壤碳含量分布特征 |
4.5 讨论 |
4.5.1 浅深层对土壤碳含量的影响 |
4.5.2 刺槐林和油松林土壤碳含量对比 |
4.5.3 降雨对土壤碳含量的影响 |
4.5.4 阴阳坡对土壤碳含量的影响 |
4.6 小结 |
第五章 土壤水、碳、细根之间的关系 |
5.1 土壤碳的垂直分布规律 |
5.2 土壤含水量、土壤碳和根系有机质含量的垂直分布规律 |
5.3 影响土壤碳含量的主要因素 |
5.4 土壤有机碳含量的模型预测 |
5.5 讨论 |
5.5.1 土壤碳储量分布特征 |
5.5.2 土壤水分和细根生物量对土壤有机碳影响 |
5.5.3 林地土壤无机碳、有机碳含量驱动因素 |
5.6 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(10)洪泽湖河湖交汇区不同土地覆被/利用类型土壤有机碳分布特征及其影响因素(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 湿地土壤有机碳研究进展 |
1.2.2 湿地土壤有机碳物理组分研究进展 |
1.2.3 湿地土壤有机碳化学结构研究进展 |
1.2.4 湿地土壤微生物对湿地土壤有机碳的影响 |
1.2.5 湿地环境因子对湿地土壤有机碳的影响 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 研究区概况和实验设计 |
2.1 研究区概况 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 样品采集 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 数据分析 |
第三章 洪泽湖河湖交汇区土壤有机碳分布特征及影响因素 |
3.1 洪泽湖河湖交汇区土壤有机碳的空间分布及差异 |
3.2 洪泽湖河湖交汇区土壤有机碳的密度与碳储量 |
3.3 洪泽湖河湖交汇区土壤有机碳的空间分布影响因素 |
3.3.1 洪泽湖河湖交汇区土壤有机碳空间分布影响因素统计特征 |
3.3.2 洪泽湖河湖交汇区土壤有机碳空间分布环境影响因素分析 |
3.4 讨论 |
3.4.1 不同湿地土地覆被/利用类型对土壤有机碳分布及储量的影响 |
3.4.2 不同湿地环境因素对土壤有机碳分布及储量的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 不同土地覆被/利用类型下土壤物理组分有机碳特征 |
4.1 不同土地覆被/利用类型下土壤有机碳含量及物理组分质量分布 |
4.2 不同土地覆被/利用类型下土壤不同粒径组分有机碳含量及分布特征 |
4.3 不同土地覆被/利用类型下土壤密度组分有机碳分布特征 |
4.4 不同土地覆被/利用类型下土壤物理组分有机碳分布特征和总有机碳含量相关性分析 |
4.5 讨论 |
4.5.1 不同土地覆被/利用类型下对土壤物理组分的影响 |
4.5.2 不同土地覆被/利用类型下对土壤密度组分的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同土地覆被/利用类型下土壤有机碳化学结构特征及其稳定性 |
5.1 不同土地覆被/利用类型下土壤总有机碳官能团~(13)C NMR结构特征 |
5.2 不同土地覆被/利用类型下土壤不同粒径组分有机碳官能团~(13)C NMR结构特征 |
5.3 不同土地覆被/利用类型下土壤轻重组分有机碳官能团~(13)C NMR结构特征 |
5.4 讨论 |
5.4.1 不同湿地覆被/利用类型下土壤粒径组分有机碳稳定性 |
5.4.2 不同湿地覆被/利用类型下土壤密度组分有机碳稳定性 |
5.5 本章小结 |
第六章 不同土地覆被/利用类型下土壤微生物群落结构特征及与有机碳关系 |
6.1 不同土地覆被/利用类型下土壤细菌群落结构特征 |
6.1.1 不同土地覆被/利用类型下土壤细菌群落丰度特征 |
6.1.2 不同土地覆被/利用方类型下土壤细菌群落结构相似性与差异性 |
6.1.3 不同土地覆被/利用类型下土壤细菌群落多样性 |
6.2 不同土地覆被利用类型下土壤真菌群落结构特征 |
6.2.1 不同土地覆被/利用方式下土壤真菌群落丰度特征 |
6.2.2 不同土地覆被/利用类型下土壤真菌群落结构相似性与差异性 |
6.2.3 不同土地覆被/利用类型下土壤真菌多样性 |
6.3 不同土地覆被/利用类型下土壤不同粒径组分微生物群落结构特征 |
6.3.1 不同土地覆被/利用类型下不同粒径组分土壤细菌群落丰度特征 |
6.3.2 不同土地覆被/利用类型下不同粒径组分土壤细菌群落结构相似性与差异性 |
6.3.3 不同土地覆被/利用类型下不同粒径组分土壤细菌群落多样性 |
6.4 不同土地覆被/利用类型下土壤不同粒径组分真菌群落结构特征 |
6.4.1 不同土地覆被/利用类型下不同粒径组分土壤真菌群落丰度特征 |
6.4.2 不同土地覆被/利用类型下不同粒径组分土壤真菌群落结构相似性与差异性 |
6.4.3 不同土地覆被/利用类型下不同粒径组分土壤真菌多样性 |
6.5 不同土地覆被/利用类型下土壤微生物结构与土壤全土及粒径组分有机碳等相关理化性质的关系 |
6.6 讨论 |
6.6.1 不同土地覆被/利用类型下对土壤微生物群落结构的影响分析 |
6.6.2 不同土地覆被/利用类型下土壤微生物结构与土壤全土及粒径组分有机碳等相关理化性质关系分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 研究结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究创新点 |
7.3 研究展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
四、土壤有机碳储量及影响其分解因素(论文参考文献)
- [1]黄土高原南部有机物料还田与化肥施用对冬小麦产量和土壤有机碳固持的影响及机制[D]. 李秀双. 西北农林科技大学, 2021
- [2]岩溶地区土壤有机碳的空间变异特征及其影响因素研究[D]. 郑维熙. 贵州师范大学, 2021
- [3]苔草草丘湿地景观—结构—碳汇功能变化对水文条件的响应[D]. 齐清. 中国科学院大学(中国科学院东北地理与农业生态研究所), 2021(02)
- [4]不同施肥下我国典型农田土壤有机碳固定特征及驱动因素[D]. 任凤玲. 中国农业科学院, 2021
- [5]1980-2010年北方旱地农田土壤有机碳变化特征及其主控因素研究[D]. 白重九. 中国农业科学院, 2021(09)
- [6]大兴安岭林区森林土壤有机碳库空间分布特征及影响机制[D]. 王冰. 内蒙古农业大学, 2021
- [7]长期施肥下典型农田土壤碳氮磷化学计量特征及其与微生物活性的关系[D]. 李宁. 中国农业科学院, 2021(09)
- [8]库布齐沙漠地区人工灌木林生物量与碳密度研究[D]. 郭玉东. 内蒙古农业大学, 2021(01)
- [9]黄土高原林地根系与土壤碳的分布特征及影响因素研究[D]. 胡宇美. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2021(02)
- [10]洪泽湖河湖交汇区不同土地覆被/利用类型土壤有机碳分布特征及其影响因素[D]. 季淮. 南京林业大学, 2021(02)