不同土地利用下表层土壤有机碳含量及其组分特征 ——以陇东、陇中和甘南为例

论文摘要

增加土壤碳的储量对于减缓全球变暖的趋势具有重要意义,农业活动导致碳排放量占总排放量的25%,土壤有机碳是陆地生态系统的重要碳库之一,耕作管理、土地利用方式等均影响土壤有机碳变化,而其中表层土壤有机碳对于环境变化有更积极的响应。本研究以甘肃陇东、陇中和甘南三个不同区域为代表,研究了不同土地利用方式下土壤表层有机碳含量及组分特征,结果可为西北地区草地农业系统的可持续发展提供一定的理论参考。研究主要结果有:1、陇东黄土高原塬区,牧草覆盖下表层土壤有机碳较传统农田有较大提高,不同单优栽培牧草草地0-5cm土壤有机碳含量有显著差异,以三叶草土壤有机碳含量最高,比百脉根、美国香豌豆高63.5%和39.9%,是传统耕作农田的2倍,陇东苜蓿单优草地5-10cm土壤有机碳含量在所有参试牧草中最高,比百脉根高28%。苜蓿与红豆草混播草地0-5cm土壤有机碳含量和重组有机碳明显高于农田和休闲地,无芒雀麦与苜蓿、无芒雀麦与红豆混播草地5-10cm土壤有机碳含量比休闲地和农田分别高57.2%和38.6%。单一作物种植系统中加入牧草,尤其是豆科牧草,或者是禾本科牧草和豆科牧草混播对于固定增加土壤有机碳有积极作用。2、陇中黄土丘陵区,各牧草处理下新开垦地0-5cm土层有机碳含量均显著高于对照,经一个生长季后,红豆草土壤有机碳含量高于对照63.2%;在5-10cm土层中,红豆草、披碱草处理下重组有机碳含量显著高于箭筈豌豆草地。种植牧草对于新垦地土壤肥力的提高有积极效果,红豆草适合在该地区种植。3、甘南亚高山草甸,阴坡表层土壤有机碳含量分别比半阴半阳坡和阳坡高51.1%和60.3%;天然草地表层土壤有机碳总体高于箭筈豌豆与青海1号燕麦混播草地。土壤有机碳轻组和重组含量在同一坡向间含量接近,天然草地上,因人为干扰较少,利于碳库稳定,建立人工草地,可增加家畜的饲草料供应,减轻天然草地放牧压力,对于减少土壤有机碳排放应该具有积极意义。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 研究背景和意义
• 第二章 国内外有关研究进展
• 2.1 土壤有机碳问题研究的提出
• 2.2 我国主要草地、农田生态系统土壤碳库状况
• 2.3 土地利用方式与土壤碳库含量的关系
• 2.4 影响土壤有机碳含量的主要因素
• 2.5 土壤有机碳的稳定性与组成
• 2.6 土壤有机碳对土地利用方式响应的剖面分布
• 第三章 陇东黄土高原塬区不同作物系统表层土壤有机碳含量及其组分特征
• 3.1 研究意义
• 3.2 样地自然概况
• 3.3 材料与方法
• 3.3.1 材料
• 3.3.2 取样方法
• 3.3.3 数据分析
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 栽培牧草草地表层0-5cm土壤有机碳含量
• 3.4.2 栽培牧草草地5-10cm土壤有机碳含量
• 3.4.3 不同土地利用系统下土壤的碳/氮
• 第四章 陇中黄土高原半干旱丘陵地区人工草地植被对土壤有机碳恢复的初步影响
• 4.1 研究意义
• 4.2 样地自然概况
• 4.3 材料与方法
• 4.3.1 材料
• 4.3.2 取样方法
• 4.3.3 土壤有机碳及组分测定方法
• 4.3.4 数据处理: 同3.3.4
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 不同人工草地0-5cm土壤有机碳含量及其组分
• 4.4.2 不同人工草地5-10cm土壤有机碳含量及其组分
• 4.4.3 不同人工草地10-30cm土壤有机碳含量及组分
• 4.4.4 不同人工草地30-60cm土壤有机碳含量及组分
• 4.4.5 不同人工草地土壤有机碳含量空间分布
• 第五章 甘南亚高山草甸表层土壤有机碳含量特征及其组分
• 5.1 研究意义
• 5.2 样地自然概况
• 5.3 材料与方法
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 不同坡向草地土壤有机碳含量变化
• 5.4.2 天然草地与人工草地表层土壤有机碳含量的比较
• 5.4.3 不同坡向草地土壤有机碳组分特征
• 5.4.4 天然草地与人工草地土壤有机碳组分比较
• 5.4.5 土壤有机碳含量的区域特征
• 第六章 总结
• 6.1 陇东黄土高原塬区不同土地利用方式下表层土壤有机碳含量
• 6.2 陇中黄土高原黄土丘陵地区牧草对土壤有机碳恢复的影响
• 6.3 草地利用对甘南亚高山草甸土壤有机碳的影响
• 6.4 三个区域不同土地利用方式下土壤碳含量特征的启示
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历