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宁南地区植被恢复对土壤团聚体稳定性及碳库的影响

苏静  
【摘要】:植被是影响土壤发育的因素之一,植被恢复是黄土高原生态环境建设的重要措施。本文以宁南上黄和彭阳王洼为典型代表区对宁南宽谷丘陵区不同植被类型、恢复年限的土壤水稳性团聚体的粒径分布、土壤有机碳含量、团聚体有机碳含量及其活性有机碳含量进行系统的研究,从两方面说明植被恢复过程对土壤团聚体稳定性及其碳库的影响进行探讨,一方面是植被恢复后土壤团聚体稳定性提高的机制及其评价,确定团聚体稳定性等级;另一方面是植被恢复过程对土壤碳库的作用,计算碳库管理指数。初步得出的结果如下: 1. 植被恢复增加土壤有机碳的积累,天然草地土壤有机碳含量高于人工植被土壤有机碳含量,人工植被沙棘土壤有机碳含量高于柠条土壤。土壤的C/N 比值是影响土壤有机碳转化和反映植物碳氮关系的因素,不同植被下土壤C/N 比值的结果显示:柠条荒草地沙棘山杏农田。各植被类型下土壤团聚体有机碳含量主要分布在0.5mm 粒径团聚体中,说明植被恢复增加的是较大粒径团聚体的含量。植被恢复年限增加土壤及团聚体有机碳含量,立地条件对团聚体有机碳含量有一定的影响。 2. 植被恢复降低土壤团聚体分形维数,草地土壤团聚体分形维数最低,农田分形维数最大,草地土壤团聚体稳定性高于其它植被下的土壤。柠条土壤团聚体平均重量直径最高,依次是山杏、荒草地、沙棘和农田,平均重量直径越高,土壤团聚体越稳定。农田土壤0.25mm团聚体含量最低,说明植被恢复增加土壤水稳性团聚体的含量。分形维数与0.25mm水稳性团聚体含量负相关,平均重量直径与0.25mm 水稳性团聚体含量呈显著的正相关关系。依据子午岭团聚体稳定性划分土壤团聚体稳定性等级标准,确定宁南地区植被恢复后土壤团聚体稳定性处在1-2 等级。 3. 土壤团聚体稳定性与土壤有机碳含量关系的结果显示,平均重量直径与有机碳含量之间关系不明显,分形维数与有机碳含量的比值和有机碳含量之间有良好幂函数关系,且这种关系存在于各粒径团聚体。 4. 植被恢复增加碳库管理指数,沙棘、山杏、柠条和草地土壤碳库管理指数高于农田土壤。植被恢复后,各植被下土壤各个粒径土壤团聚体碳库管理指数高于农田各个粒径土壤团聚体,其中0.25-0.5mm 团聚体碳库管理指数高于其它粒径团聚体碳库管理指数。5. 植被恢复增加土壤有机碳含量、活性有机碳含量及非活性有机碳含量,在0-30cm土层,天然草地土壤有机碳含量、非活性有机碳含量最高,农田土壤有机碳总量、非活


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