贵州典型陆地生态系统土壤中有机碳含量及碳同位素组成
【摘要】：以贵州为中心的西南喀斯特山区的石漠化与西北地区的沙漠化是我国实施西部大开发战略中所面临的两大根本性的地域环境问题，现已认识到石漠化是一种与脆弱生态地质背景和人类活动相关联的土地退化过程，而土壤退化是土地退化的核心部分。土壤退化是指在自然环境的基础上，因人类开发利用不当而加速的土壤质量和生产力下降的现象和过程，其标志是对农业而言的土壤肥力和生产力的下降及对环境来说的土壤质量下降。对喀斯特地区而言，土壤和植被是生态环境中最为敏感的自然环境要素，与非喀斯特地区相比，具有明显的脆弱特征(如土层厚度薄、允许侵蚀量小；适生树种少、群落结构简单、生物量低等)，它们在人为活动干扰下植被覆盖度迅速下降、水土大量流失、侵蚀面逐渐接近基岩，从而导致石漠化的形成。在土壤退化及全球碳循环的过程中，作为土壤重要组成部分和全球主要碳库的土壤有机质在生态系统中扮演了一个十分重要的角色，开展喀斯特地区植物及土壤有机质稳定碳同位素组成的研究是了解该地区生物地球化学循环的基础课题。
本研究选取贵州典型的喀斯特地区，并以非喀斯特地区为对照，分析了不同土壤及植被类型下植物优势种、枯枝落叶、土壤剖面中整体土壤有机质及不同粒径组分中有机质的稳定碳同位素组成，同时测定了土壤有机碳含量、pH值和土壤颗粒组成，目的是通过对贵州山区土壤有机质的稳定碳同位素组成的研究，提高对该地区土壤有机质的来源、分解和转化过程及区域碳库特征的认识，对比喀斯特与非喀斯特生态系统中有机质的稳定碳同位素组成差异，为石漠化地区治理水土流失提供理论依据，同时为喀斯特生态系统土壤有机质的生物地球化学循环研究提供基础资料。通过对8个地区、20个剖面、3种土壤类型的研究，认识到以下特征：
1．紫色土的有机碳含量最低，所有样品的变化范围在0.24～0.65％之间，且从表层到剖面底部变化较小；黄壤的有机碳含量高于紫色土，在黄壤地带内，有机碳含量随海拔上升而增加；石灰土的有机碳含量最高，变化范围在1.0～7.1％之间，生物富钙作用是其具有较高有机碳含量的主要原因，粘粒对土壤有机质产生的保护作用是其具有较高有机碳含量的另一个重要原因。土壤pH值对有机碳含量具有一定的影响作用，同一土壤类型及气候条件下，地表植被类型是土壤有机碳含量深度分布的一个主要控制因子。
【关键词】：贵州 陆地生态系统 喀斯特 土壤有机质 碳同位素 【学位授予单位】：中国科学院研究生院（地球化学研究所）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X144
【目录】：
- 摘要4-6
- Abstract6-9
- 目录9-11
- 第一章 绪论11-37
- 第一节 土壤有机质11-20
- 第二节 稳定碳同位素地球化学20-31
- 第三节 土壤有机质的稳定碳同位素地球化学研究现状31-35
- 第四节 选题依据、研究意义和研究思路35-37
- 第二章 研究区概况37-43
- 第一节 贵州土壤形成的自然环境37-38
- 第二节 贵州土壤分类和分布概况38-40
- 第三节 采样点概况40-43
- 第三章 样品采集、预处理及分析方法43-49
- 第一节 样品采集及预处理43-44
- 第二节 样品分析44-49
- 第四章 土壤基本性质及有机质含量49-64
- 第一节 土壤pH值49-53
- 第二节 土壤有机质含量53-61
- 第三节 土壤含水量61-63
- 第四节 小结63-64
- 第五章 有机质δ~(13)C值的垂直变化特征64-78
- 第一节 植物优势种叶子的δ~(13)C值65-69
- 第二节 植物优势种、枯枝落叶和表层土壤有机质δ~(13)C值之间的相关性69-72
- 第三节 土壤有机质δ~(13)C值的剖面分布72-77
- 第四节 小结77-78
- 第六章 土壤有机碳在不同粒径组分中的分配78-97
- 第一节 土壤的颗粒组成80-85
- 第二节 有机碳在土壤颗粒中的分配与富集85-94
- 第三节 土壤颗粒中有机质的碳氮比94-96
- 第四节 小结96-97
- 第七章 黄壤与石灰土中有机质δ~(13)C值的剖面分布特征97-114
- 第一节 土壤pH值97-98
- 第二节 土壤有机碳含量的深度分布98-104
- 第三节 整体土壤有机质δ~(13)C值的深度分布104-107
- 第四节 不同粒径组分中土壤有机质δ~(13)C值的剖面分布107-113
- 第五节 小结113-114
- 第八章 总结114-117
- 第一节 主要结论114-115
- 第二节 存在的问题及思考115-117
- 参考文献117-143
- 发表文章143-144
- 致谢144
|
|
|
|
| 1 |
王国安,韩家懋,周力平;中国北方C_3植物碳同位素组成与年均温度关系[J];中国地质;2002年01期 |
| 2 |
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 |
| 3 |
耿远波,章申,董云社,孟维奇,齐玉春,陈佐忠,王艳芬;草原土壤的碳氮含量及其与温室气体通量的相关性[J];地理学报;2001年01期 |
| 4 |
黎彤;化学元素的地球丰度[J];地球化学;1976年03期 |
| 5 |
彭少麟,李跃林,任海,赵平;全球变化条件下的土壤呼吸效应[J];地球科学进展;2002年05期 |
| 6 |
曹建华,袁道先,潘根兴;岩溶生态系统中的土壤[J];地球科学进展;2003年01期 |
| 7 |
白军红,邓伟,张玉霞;内蒙古乌兰泡湿地环带状植被区土壤有机质及全氮空间分异规律[J];湖泊科学;2002年02期 |
| 8 |
刘启明,王世杰,朴河春,欧阳自远;稳定碳同位素示踪农林生态转换系统中土壤有机质的含量变化[J];环境科学;2002年03期 |
| 9 |
刘启明,王世杰,朴河春,欧阳自远;稳定碳同位素示踪农林生态转换系统中土壤有机质的迁移和赋存规律[J];环境科学;2002年04期 |
| 10 |
王国安,韩家懋;C3植物碳同位素在旱季和雨季中的变化[J];海洋地质与第四纪地质;2001年04期 |
|
|
|
|
|
| 1 |
苏维词，周济祚;贵州喀斯特山地的“石漠化”及防治对策[J];长江流域资源与环境;1995年02期 |
| 2 |
李相博,陈践发,张平中;青藏高原(东北部)现代植物碳同位素组成特征及其气候信息[J];沉积学报;1999年02期 |
| 3 |
陈庆强,孙彦敏,沈承德,彭少麟,易惟熙,姜漫涛,李志安;华南亚热带山地土壤有机质更新特征定量研究[J];地理科学;2002年02期 |
| 4 |
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 |
| 5 |
徐尚平,陶澍,徐福留,曹军;内蒙土壤微量元素含量的空间结构特征[J];地理学报;2000年03期 |
| 6 |
耿远波,章申,董云社,孟维奇,齐玉春,陈佐忠,王艳芬;草原土壤的碳氮含量及其与温室气体通量的相关性[J];地理学报;2001年01期 |
| 7 |
朱震达;中国荒漠化问题研究的现状与展望[J];地理学报;1994年S1期 |
| 8 |
李克让，陈育峰，刘世荣，郭泉水，袁嘉祖;减缓及适应全球气候变化的中国林业对策[J];地理学报;1996年S1期 |
| 9 |
孙湘君;;陕西渭南北庄村晚更新世晚期古植被的再研究[J];第四纪研究;1989年02期 |
| 10 |
袁道先;;碳循环与全球岩溶[J];第四纪研究;1993年01期 |
|
快捷付款方式
订购知网充值卡
订购热线
帮助中心