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黄土高原土壤理化性质对活性有机碳库的影响研究

作　者: 李顺姬
导　师: 张兴昌
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 环境工程
关键词: 活性有机碳库 土壤类型 黄土高原 理化性质
分类号: S153
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本研究以黄土高原几种典型土壤为研究对象,通过对015cm和1530cm土层总有机碳、活性有机碳库及其各组分和土壤理化性质的测定,研究了不同土壤类型和土层深度对总有机碳（TOC）、潜在可矿化碳（Cp）、微生物量碳（SMBC）、易氧化有机碳（ROC）和活性有机碳（LOC）的影响,揭示了土壤理化性质与活性有机碳库的关系,为进一步研究该区域土壤有机碳分布特征,丰富土壤有机碳研究内容,为黄土高原生态环境建设顺利进行提供理论依据。取得的主要结果和结论如下:1.黄土高原土壤TOC介于0.2016.44 g·kg-1,处于较低水平。6类土壤TOC含量大小顺序为:褐土>黑垆土>黄绵土>湘黄土>风沙土>潮土,差异达极显著水平。2.土壤有机碳累计矿化量集中在0.0640.596 gCO2-C·kg-1范围内,有机碳潜在矿化量分布在0.060.74 gC·kg-1之间。在培养初期土壤有机碳日均矿化量较高,之后逐渐降低。土壤类型对黄土高原土壤有机碳矿化影响较大,不同土壤有机碳的日均矿化量、累积矿化量和矿化率具有显著差异。一级动力学方程能很好模拟黄土高原土壤有机碳矿化特征。供试土壤Cp和有机碳矿化速率常数（k）均较低,分别在0.1160.329 gC·kg-1和4.558.57×10-5d-1范围之内。不同土壤的Cp值变异较大,而k和Cp/TOC无明显的变异。3.供试土壤SMBC、ROC和LOC分别介于15.59203.90 mg·kg-1、0.17414.565 g·kg-1和0.0314.269 mg·g-1范围内,变异系数较大,区域分布不均匀。土壤类型对土壤微生物学特性和有机碳的氧化稳定性影响较大,不同土壤的SMBC、微生物熵、微生物代谢熵（qCO2）、ROC、Kos和LOC具有极显著差异性。4.土层深度对土壤TOC、活性有机碳库各组分及其在TOC中所占比例均无显著影响,除qCO2和Kos外,其余各活性有机碳库含量及其占TOC比例均随土层加深而呈减少趋势。5.黄土高原6种典型土壤中褐土和黄绵土的活性有机碳库含量较高,生物有效性强,有机碳氧化稳定性高,土壤固碳能力较好;潮土和风沙土的活性有机碳库水平较低,有机碳固存能力较弱,碳损失较大。6.土壤Cp、SMBC、ROC、LOC与土壤总有机碳、全氮、全磷、速效钾、含水量、粘粉粒含量和经度之间存在显著正相关关系,土壤活性有机碳库各组分随土壤肥力、粘粉粒的增加而增加。土壤活性有机碳库含量从南至北,从东到西均有不同程度的下降。Cp、SMBC、ROC、LOC两两之间均存在着极显著相关性。qCO2和Kos与活性有机碳库各组分都呈负相关关系,但这两者之间具有极显著正相关关系。ROC对土壤TOC含量的变化最敏感,能够作为指示土壤总有机碳变化的灵敏指标。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章 文献综述  11-21
  1.1 引言  11-12
  1.2 研究目的与意义  12
  1.3 国内外研究进展  12-21
    1.3.1 土壤活性有机碳库的来源和含量  13-14
    1.3.2 土壤活性有机碳库的表征及提取方法  14-16
    1.3.3 土壤活性有机碳库含量的影响因素  16-19
    1.3.4 土壤活性有机碳库研究展望  19-21
第二章 研究区概况与研究方法  21-25
  2.1 研究区自然概况  21
  2.2 研究内容  21
  2.3 研究方法  21-24
    2.3.1 样品采集  21-22
    2.3.2 测定方法  22-23
    2.3.3 数据处理  23-24
  2.4 技术路线  24-25
第三章 土壤总有机碳及其与理化性质的关系  25-30
  3.1 引言  25
  3.2 材料和方法  25
    3.2.1 样品采集  25
    3.2.2 试验方法  25
    3.2.3 数据分析  25
  3.3 结果与分析  25-27
    3.3.1 黄土高原土壤总有机碳含量分布  25-26
    3.3.2 土壤类型和土层深度对总有机碳含量的影响  26-27
    3.3.3 TOC 与土壤理化性质的关系  27
  3.4 讨论  27-29
  3.5 小结  29-30
第四章 土壤有机碳矿化及其与理化性质的关系  30-41
  4.1 引言  30
  4.2 材料和方法  30-31
    4.2.1 样品采集  30
    4.2.2 试验方法  30
    4.2.3 数据分析  30-31
  4.3 结果与分析  31-38
    4.3.1 黄土高原土壤有机碳累计矿化量和潜在矿化量分布  31-32
    4.3.2 土壤有机碳矿化过程及模拟  32-35
    4.3.3 土壤类型和土层深度对有机碳矿化累积量的影响  35-36
    4.3.4 土壤有机碳矿化与土壤理化性状关系  36-38
  4.4 讨论  38-40
  4.5 小结  40-41
第五章 土壤微生物有机碳及其与理化性质的关系  41-49
  5.1 引言  41
  5.2 材料和方法  41-42
    5.2.1 样品采集  41
    5.2.2 试验方法  41
    5.2.3 数据分析  41-42
  5.3 结果与分析  42-46
    5.3.1 黄土高原土壤微生物量碳含量分布  42
    5.3.2 土壤类型对微生物学特性的影响  42-44
    5.3.3 土层深度对微生物学特性的影响  44-45
    5.3.4 微生物特征与土壤理化性质的关系  45-46
  5.4 讨论  46-47
  5.5 小结  47-49
第六章 土壤易氧化有机碳及其与理化性质的关系  49-55
  6.1 引言  49
  6.2 材料和方法  49
    6.2.1 样品采集  49
    6.2.2 试验方法  49
    6.2.3 数据分析  49
  6.3 结果与分析  49-53
    6.3.1 黄土高原土壤易氧化有机碳含量分布  49-50
    6.3.2 土壤类型和土层深度对有机碳氧化稳定性的影响  50-51
    6.3.3 ROC、Kos 与土壤理化性质的关系  51-53
  6.4 讨论  53
  6.5 小结  53-55
第七章 土壤活性有机碳及其与理化性质的关系  55-61
  7.1 引言  55
  7.2 材料和方法  55
    7.2.1 样品采集  55
    7.2.2 试验方法  55
    7.2.3 数据分析  55
  7.3 结果与分析  55-59
    7.3.1 黄土高原土壤活性有机碳含量分布  55-56
    7.3.2 土壤类型和土层深度对活性有机碳的影响  56
    7.3.3 LOC 与土壤理化性质的关系  56-58
    7.3.4 土壤活性有机碳库各组分之间的关系  58-59
  7.4 讨论  59-60
  7.5 小结  60-61
第八章 结论  61-63
参考文献  63-73
附表  73-76
致谢  76-77
作者简介  77

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中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 土壤学 > 土壤化学、土壤物理化学
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