岩溶土壤系统中生物作用及有机碳转移对于CaCO_3-CO_2-H_2O体系的调节与控制
【摘要】:在全球碳循环研究中,人们日益关注陆地生态系统对大气CO2 的源汇效应。其一,关注土壤碳库的动态:由于土壤碳库的巨大和相对活跃性,碳在土壤中的累积、周转、释放动态对大气CO_2浓度的变化会产生重要影响。其二,关注岩溶作用:占全球陆地面积12%、占中国国土面积1/3 的碳酸盐岩分布区,是地球表层系统的重要组成部分。它不仅赋存了全球碳的99.55%,是全球最大的碳库,而且现代岩溶作用使其积极参予了全球碳循环。在地球表层系统中,生物圈与相邻圈层间发生着不间断的物质、能量的交换和转移,使生物圈贯穿整个地球表层系统。介于以上两点分析,本文以与岩溶系统和生物系统关系密切的碳循环为研究主线,岩溶土壤系统中的生物作用为研究对象,桂林岩溶试验场为野外研究基地,动态监测、模拟试验和碳同位素示踪为技术方法,揭示岩溶土壤系统中生物-有机作用对CaCO_3-CO_2-H_2O 体系的调控。一年的野外动态监测,结合室内3 个不同目的的模拟试验,初步取得如下主要的结果及新的认识:
1.土壤微生物是土壤中碳形态转移的“不断更新的动态驱动器”。土壤微生物在其新陈代谢过程中,不断同化环境中的物质,同时又向外界释放不同形态的碳组分。不同形态的碳组分对土壤环境中的CO_2-H_2O-CaCO_3 体系有不同的影响。本文研究了土壤微生物量碳、土壤水溶性有机碳(DOC)、土壤CO_2的动态及其相互关系。土壤微生物量碳是土壤环境中最活跃的生物有机碳形态之一。土壤微生物量碳在水、热同期的夏季出现最低值,寒冷少雨的冬季,出现最高值。这与土壤微生物群落结构及新陈代谢速率密切相关。在生存条件适宜的春、夏季,微生物代谢活跃,其周转速率快,微生物繁殖滋生速率很快,但微生物伤亡分解的速率更快,而生存条件相对恶劣的秋、冬季,微生物代谢缓慢,周转速率慢,微生物量碳在土壤中有累积。土壤DOC、土壤CO_2是土壤生物新陈代谢的产物,但其动态变化各具特点:土壤呼吸排放速率与气温呈显著正相关,与土壤微生物量碳呈负相关;作为土壤代谢产物之一的土壤DOC,在3-6 月与土壤呼吸排放CO_2间存在正相关关系,在高温少雨的7-9 月,出现最低值,在低温少雨的秋、冬季,土壤DOC 与土壤微生物量碳之间呈互为消长关系。这主要是土壤CO_2是土壤生物代谢终极产物,而DOC 则是土壤微生物生长所需能量的最好
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1 |
林桂林,周琼华,蔡开地;土壤系统起始熵相关变量的通径分析[J];土壤通报;2005年02期 |
2 |
鲁文胜;浅谈一氧化氮的生物学作用[J];滁州师专学报;1999年02期 |
3 |
张金屯;全球气候变化对自然土壤碳、氮循环的影响[J];地理科学;1998年05期 |
4 |
;重金属污染对生态系统的影响(以重金属对植物—土壤系统的影响为重点)[J];环境科学;1979年03期 |
5 |
姜峰;深海锰结核形成中的生物作用初探[J];同济大学学报(自然科学版);1986年01期 |
6 |
丁安娜;惠荣耀;;一种值得重视的天然气类型[J];天然气工业;1991年01期 |
7 |
曾庆存,曾晓东,王爱慧,Robert E. Dickinson,Samuel S.P. Shen;大气和植被生态及土壤系统水文过程相互作用的一些研究[J];大气科学;2005年01期 |
8 |
郭云;支崇远;赵宇中;丁蕾;;硅藻对地表石灰华沉积的生物作用及其意义[J];上海地质;2007年01期 |
9 |
冯晓慧;蔡东联;;雌马酚的生物活性和临床应用[J];氨基酸和生物资源;2009年02期 |
10 |
陈其英;沉积成矿过程中的生物作用[J];地球科学进展;1990年03期 |
11 |
李津;朱祥坤;唐索寒;;低温环境下Zn同位素分馏的若干重要过程[J];岩石矿物学杂志;2008年05期 |
12 |
蔡毅华;黄奕普;邢娜;;基于连续沥取的富钴结壳成因机制的探讨[J];台湾海峡;2011年01期 |
13 |
朱育新,钱君龙,黄景苏,柯善哲;南京栖霞山地区树木元素富集的初步研究[J];植物生态学报;1995年03期 |
14 |
尹雪斌,孙立广,潘灿平;南极苔原植物-土壤系统中HCH,DDT的生物富集特征[J];自然科学进展;2004年07期 |
15 |
杨宏;钟洁;纪娟;张杰;;Mn(Ⅱ)氧化细菌的微生物学研究进展[J];应用与环境生物学报;2008年01期 |
16 |
何毓蓉,黄成敏;云南省元谋干热河谷的土壤系统分类[J];山地学报;1995年02期 |
17 |
唐桂林,苏先狮;转化生长因子β受体的研究进展[J];生物化学与生物物理进展;1999年05期 |
18 |
张伟;刘丛强;梁小兵;;硫同位素分馏中的生物作用及其环境效应[J];地球与环境;2007年03期 |
19 |
刘琼光;罗建军;何雪霞;王振中;;水稻基腐细菌毒素的分离纯化、性质和生物学作用[J];微生物学报;2008年11期 |
20 |
林舜华,黄银晓,姚依群,韩荣庄;铅在植物-土壤系统中的分配规律及其生态效应——以大豆、水稻为例[J];植物生态学报;1985年02期 |
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