西北干旱区黑河中游土壤有机碳分布及其变化机制研究
【摘要】：
论文以我国西北干旱区第二大内陆河流域—黑河流域的中游为例，从土壤总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳三个方面入手，研究了土壤有机碳的空间分布、土壤有机碳与土壤性质和气候条件之间的关系、农耕措施对土壤有机碳的影响、土壤碳库和碳密度的确定及其空间变化规律，揭示了干旱区土壤有机碳的变化机理和变化模式。主要得出以下的结论：
1．随着深度的增加，剖面上土壤总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳含量逐渐降低，其中土壤惰性有机碳的含量受土壤总有机碳含量的影响大于活性有机碳。空间上，土壤总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳呈现出有规律的变化趋势，从三者的变化来说，耕作区既是有机碳含量高、集中分布的区域，也是有机碳易发生变化的区域。
2．土壤有机碳含量与土壤容重、土壤PH值、不同粒径含量关系显著。其中，土壤类型转变为耕地后，主要是对10-50μm、50-250μm、250．1000μm的土壤颗粒的含量影响大，而对＜1μm、1-5μm的粒径含量影响小。研究发现，自然土壤经过人工熟化培育过程后，土壤粒径组成发生了显著变化，并影响土壤中有机碳含量的变化。
3．农田的耕作历史、种植结构、施肥制度和土地利用方式显著的影响着土壤剖面上有机碳的含量，合理的农耕措施可提高土壤中有机碳的含量。随着耕作时间的增加，是剖面上土壤有机碳含量增加的过程，呈现老地＞新地＞荒地；不同作物类型下土壤有机碳含量由高到低依次为：油菜地(耕作栗钙土)＞豆类作物地＞一般玉米地＞制种玉米地＞小麦地、棉花地、大麦地。有机肥和作物根茬还田提高了土壤中有机碳的含量。土地利用类型由自然转化为耕地后，剖面上有机碳的含量升高。
4．研究区内1m深度土壤总有机碳库总量为94.719Tg，活性有机碳库总量为45.118Tg，惰性有机碳库总量为49.601Tg。从碳库总量来说，活性有机碳库占总有机碳库总量的47.63％，惰性有机碳库占总有机碳库的52.36％。土地利用变化后影响着土壤剖面上总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳的碳密度和碳库。分析发现，旱地、水田、城镇用地、中覆盖度草地、盐碱地、裸土地、戈壁、沙地是区内广泛分布的景观类型，它们覆盖的土壤类型剖面上土壤总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳的碳密度差异性大，这些景观类型之间的相互转化直接影响和驱动着土壤总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳的变化。由于耕灌作用，分别使黑河中游绿洲总有机碳、活性有机碳、惰性有机碳的储量增加了19.998 Tg、8.334Tg、11.78Tg。
【关键词】：西北干旱区 黑河中游 土壤总有机碳 空间分布 农耕措施 土地利用 【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：S153
【目录】：
- 致谢5-6
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-10
- 目录10-13
- 第一章 绪论13-30
- 1.1 碳循环研究概况13-27
- 1.1.1 全球气候变化与碳循环13
- 1.1.2 国内外碳循环研究取得的成果及存在的问题13-27
- 1.1.2.1 全球碳库储量和碳通量研究14-15
- 1.1.2.2 陆地不同生态系统碳循环研究15-19
- 1.1.2.3 气候变化与碳循环19-20
- 1.1.2.4 人类活动与碳循环20-21
- 1.1.2.5 研究方法21-23
- 1.1.2.6 碳循环研究存在的问题23-27
- 1.2 研究区选择及目前研究进展27-28
- 1.3 选题目的、意义28-30
- 第二章 研究内容与方法30-34
- 2.1 研究内容30-31
- 2.1.1 指导思想30
- 2.1.2 研究目标30
- 2.1.3 研究内容30-31
- 2.2 拟解决的关键问题31
- 2.3 研究方法及技术路线31-34
- 2.3.1 资料收集31
- 2.3.2 野外考察与采样31-32
- 2.3.3 室内样品处理与分析测试32
- 2.3.4 数据分析及基础数据的GIS模拟32-34
- 第三章 研究区生态环境条件概述及农业发展历程34-52
- 3.1 研究区自然概况34-44
- 3.1.1 地质地貌35
- 3.1.2 气候35-37
- 3.1.3 土壤37-42
- 3.1.4 植被42-43
- 3.1.5 水文43-44
- 3.2 社会经济状况及农业产业发展历程44-52
- 3.2.1 农业44-48
- 3.2.2 人口48-50
- 3.2.3 农业发展中存在的问题50-52
- 第四章 黑河中游土壤有机碳分布特征52-77
- 4.1 土壤有机碳的剖面分布规律性52-69
- 4.1.1 土壤总有机碳的剖面分布52-54
- 4.1.2 土壤活性有机碳的剖面分布54-55
- 4.1.3 土壤惰性有机碳的剖面分布55-60
- 4.1.4 土壤剖面上有机碳之间的关系60-68
- 4.1.5 讨论68-69
- 4.2 土壤有机碳空间变化的GIS辅助模拟69-74
- 4.2.1 土壤总有机碳的空间分布70-73
- 4.2.2 土壤活性有机碳的空间分布73
- 4.2.3 土壤惰性有机碳的空间分布73
- 4.2.4 空间上有机碳之间的关系73-74
- 4.3 小结74-77
- 第五章 黑河中游土壤有机碳与主要土壤性质、气候条件之间的关系研究77-88
- 5.1 土壤有机碳与土壤容重的关系78-80
- 5.2 土壤有机碳与土壤PH值的关系80-81
- 5.3 土壤有机碳与不同土壤粒径含量的关系81-84
- 5.3.1 有机碳与土壤粒径关系研究81-84
- 5.3.2 讨论84
- 5.4 气温、降水对土壤有机碳的影响84-86
- 5.4.1 气温、降水对栗钙土、棕钙土、灰钙土中有机碳的影响84-85
- 5.4.2 气温、降水对灰漠土、灰棕漠土中有机碳的影响85-86
- 5.5 小结86-88
- 第六章 黑河中游农耕措施对土壤有机碳的影响88-111
- 6.1 耕作历史对土壤有机碳的影响89-93
- 6.2 种植制度对土壤有机碳的影响93-99
- 6.3 施肥制度对土壤有机碳的影响99-105
- 6.3.1 施用有机肥对土壤有机碳的影响100-101
- 6.3.2 作物根茬还田对土壤有机碳的影响101-105
- 6.4 土地利用变化对土壤有机碳的影响105-109
- 6.4.1 耕地与非耕地土壤有机碳含量105-107
- 6.4.2 典型样点土壤有机碳含量107-109
- 6.5 小结109-111
- 第七章 黑河中游土壤碳库、碳密度的确定及其空间变化规律111-123
- 7.1 不同土地利用类型下土壤有机碳的碳储量、碳密度研究113-120
- 7.1.1 不同土地利用类型下土壤有机碳的碳储量研究113
- 7.1.2 不同土地利用类型下土壤有机碳的碳密度研究113-120
- 7.2 土地利用变化对碳库的影响120-121
- 7.3 区域作用121
- 7.4 小结121-123
- 第八章 结论、问题与展望123-129
- 8.1 结论123-126
- 8.2 问题讨论126-127
- 8.3 展望127-129
- 参考文献129-141
- 学习经历与论文发表141-142
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| 1 |
易志刚,蚁伟民,周国逸,周丽霞,张德强,丁明懋;鼎湖山三种主要植被类型土壤碳释放研究[J];生态学报;2003年08期 |
| 2 |
苏永中,赵哈林,张铜会,赵学勇;不同退化沙地土壤碳的矿化潜力[J];生态学报;2004年02期 |
| 3 |
方精云，刘国华，徐嵩龄;我国森林植被的生物量和净生产量[J];生态学报;1996年05期 |
| 4 |
刘绍辉,方精云;土壤呼吸的影响因素及全球尺度下温度的影响[J];生态学报;1997年05期 |
| 5 |
王洪杰,李宪文,史学正,于东升;不同土地利用方式下土壤养分的分布及其与土壤颗粒组成关系[J];水土保持学报;2003年02期 |
| 6 |
常学向,赵爱芬,赵文智,陈怀顺;黑河中游荒漠绿洲区免灌植被土壤水分状况[J];水土保持学报;2003年02期 |
| 7 |
徐秋芳,徐建明,姜培坤;集约经营毛竹林土壤活性有机碳库研究[J];水土保持学报;2003年04期 |
| 8 |
杨建国;安韶山;郑粉莉;;宁南山区植被自然恢复中土壤团聚体特征及其与土壤性质关系[J];水土保持学报;2006年01期 |
| 9 |
高俊琴;欧阳华;白军红;;若尔盖高寒湿地土壤活性有机碳垂直分布特征[J];水土保持学报;2006年01期 |
| 10 |
逄蕾;黄高宝;;不同耕作措施对旱地土壤有机碳转化的影响[J];水土保持学报;2006年03期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
潘根兴;;中国土壤有机碳库及其演变与应对气候变化[J];气候变化研究进展;2008年05期 |
| 2 |
谢贤群;一个改进的计算麦田总蒸发量的能量平衡—空气动力学阻抗模式[J];气象学报;1988年01期 |
| 3 |
刘树华,文平辉,张云雁,洪钟祥,胡非,刘辉志;陆面过程和大气边界层相互作用敏感性实验[J];气象学报;2001年05期 |
| 4 |
李跃林,彭少麟,赵平,任海,李志安;鹤山几种不同土地利用方式的土壤碳储量研究[J];山地学报;2002年05期 |
| 5 |
陆桂华,张建云,杨扬,周国良,戚建国;大范围旱情监测技术[J];水利水电技术;2003年04期 |
| 6 |
潘志强,刘高焕,周成虎;基于遥感的黄河三角洲农作物需水时空分析[J];水科学进展;2005年01期 |
| 7 |
周剑;程国栋;李新;王根绪;;应用遥感技术反演流域尺度的蒸散发[J];水利学报;2009年06期 |
| 8 |
杜嘉;张柏;宋开山;王宗明;曾丽红;金翠;黄妮;;基于NOAA/AVHRR数据估算三江平原蒸散量研究初探[J];水土保持研究;2009年02期 |
| 9 |
李吉均,王乃昂;论西北干旱区农业的发展问题[J];生态经济;2001年03期 |
| 10 |
方华军,杨学明,张晓平,梁爱珍;坡耕地黑土有机碳空间异质性及其格局[J];水土保持通报;2005年03期 |
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| 1 |
中国科学院、中国工程院院士 石元春;[N];科技日报;2002年 |
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