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《南京农业大学》 2005年
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我国亚热带和温带土壤有机碳动态变化及InTEC模型的验证

邵月红  
【摘要】:土壤是全球碳循环的重要组成部分,在全球碳循环中起着主导作用,因此研究陆地土壤碳循环机制及对全球变化的响应,是预测大气CO_2含量及全球变化的重要基础。当前土壤碳循环的研究仍是陆地碳循环研究研究中最不充分的部分,对土壤碳库的估计误差也很大,由于土壤在时间和空间上的复杂性,使得土壤碳循环的研究仍面临着大量需要解决的问题,土壤碳循环模型是定量实现土壤碳循环的模拟合预测的必不可少的手段,同时也是综合不同因子及其相互作用的有力工具。本文试图对土壤碳循环模型-陆地生态系统碳综合模型(InTEC model)进行阐述,分析其结构特点,修正参数,模拟我国亚热带黎平县和温带长白山的森林土壤有机碳密度。 供试土壤分别采自贵州省黎平县、江西省余江县、吉林省长白山、甘肃省祁连山、内蒙古额济纳旗。在黎平县,按不同的森林土壤类型和森林植被采集上样,共16个处理;在余江县,分别采集农田和森林土壤,共9个处理;在长白山和祁连山,按照水平分布和垂直分布、不同土壤类型和植被,分别采集15、12个处理;在额济纳旗采集9个处理。在每个处理土按照土壤发生层自下而上分别采集2-3个土层。 土壤有机碳的分解动态表明:不同地带、植被、土壤类型下土壤有机碳的分解速率不同,总的趋势是土壤剖面上层大于剖面下层,前期分解速度快,后期分解速度慢,第一周的分解量占到分解总量的15%~41%,亚热带南部(黎平县)北部(余江县),温带东部(长白山)西部(祁连山);在黎平县为:针阔混交林灌木林常绿阔叶林马尾松油茶;在余江县为:成熟杉木林中龄杉木林幼龄杉木林,森林土壤农田土壤;在长白山同一植被不同土壤下为:沼泽土白浆土火山灰土,同一土壤不同植被下为:针阔混交林美人松林杜香落叶松,不同植被和土壤下为:棕色针叶林土的云冷杉林暗棕壤的针阔混交林火山灰土上的桦树林;在祁连山同一土壤上为:成年云杉原始云杉原始杉木,不同土壤和植被带下为:亚高山草甸土森林灰褐土山地草甸土高山草甸土灰钙土;在额济纳旗为:中年胡杨林幼年胡杨林红柳千年胡杨林。 根据有机碳的周转时间不同,将土壤有机碳库分成三部分-活性碳库、缓效性碳库和惰效性碳库,三库遵循一级动力学方程CSOC=Ca exp(-ka t)+CS exp(-kS t)+Cr exp(-kr t)。利用此方程,可拟合出土壤的活性碳库及其分解速率、缓效性碳库分解速率,在黎平不同森林植被下,土壤活性碳库碳含量一般占总有机碳(Ca/SOC(%))的0.55~7.35%,田间平均驻留时间(MRT)平均为47天,土壤缓效性碳一般占总有机碳(Cs/SOC(%))的47.86~70.55%,MRT平均为21年;在余江森林土壤中,Ca/SOC(%)的0.99-2.89%,MRT平均为工5天,Cs/SOC(%)的17.14~55.46%,MRT平均为12年,农田土壤中,Ca/SOC(%)的0.56~2.43%,MRT平均为7天,Cs/SOC(%)的49.86~81.67%,MRT平均为11年;在长白山,Ca/SOC(%)的0.46~5.49%,MRT平均为56天,Cs/SOC(%)的23.01-75.52%,MRT平均为45年;在祁连山,Ca/SOC(%)的0.45~2.74%,MRT平均为64天,Cs/SOC(%)的22.68~66.54%,MRT平均为50年。
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S153

【引证文献】
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