垦殖对川西北高寒草地土壤有机碳及其组分的影响

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kangj04
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,土壤有机碳是其中最活跃的组成部分,其较小的变幅便可导致大气CO2浓度产生较大的波动。草地生态系统是陆地生态系统的重要组成部分,在区域气候变化及全球碳循环中扮演着重要的角色。川西北高寒草地位于青藏高原东缘,是长江、黄河水源的重要补给区,其生态战略地位十分重要。近几十年来,受人口压力和经济利益的驱动,川西北部分高寒草地严重退化。近年来,垦殖导致草地土壤有机碳的变化研究受到国内外的广泛关注。然而,目前关于草地垦殖对土壤有机碳影响的研究报道多集中于温带草原,而高寒草地的相关报道相对缺乏,且这些研究局限于对垦殖对土壤有机碳总量的研究,而缺乏对土壤有机碳及其组分的研究。因此,本研究选择高寒草地垦殖年限为3,10,16,27,40年的蔬菜地作为研究对象,以未开垦的天然草地(0年)作为对照,采用空间代替时间的方法,通过野外调查与室内分析相结合的方式,对不同垦殖年限下高寒草地土壤有机碳及其组分进行分析比较,研究结果表明:(1)随着川西北天然草地垦殖年限的增加,0-20、20-40和40-60 cm土层土壤容重、pH和砂粒含量显著上升,而土壤含水量、粘粒含量、粉粒含量显著下降,其中,0-20 cm土层变化最明显,随着土层深度的增加,变化趋于减弱。垦殖40年后,0-20 cm土层土壤容重、pH和砂粒含量分别较未垦殖天然草地上升了55%、21.7%和21.9%(P<0.05),土壤含水量、粘粒含量、粉粒含量分别下降了51.5%、41.8%、22.2%(P<0.05)。(2)垦殖导致川西北天然草地土壤有机碳(SOC)含量和储量显著下降,其中,0-20 cm土层下降最显著。垦殖40年后,0-20 cm土层SOC含量和储量分别较未垦殖天然草地下降了74.1%和60%(P<0.05),20-40 cm和40-60 cm土层的下降幅度及速率不及0-20 cm土层。垦殖过程中,垦殖前期SOC的下降最快,垦殖前3年,0-20cm土层SOC含量和储量年下降率分别达12.3%和8.1%,随着垦殖年限的增加,SOC年下降率逐步降低。在20-40 cm和40-60 cm土层有机碳含量和储量年下降率在垦殖310年最高,随着垦殖年限的增加呈现逐步降低的趋势。(3)随着垦殖年限的延长,土壤胡敏酸碳(HAC)、富里酸碳(FAC)和胡敏素碳(HMC)含量均呈显著下降趋势,垦殖40年后,0-20 cm土层土壤HAC、FAC和HMC含量分别较未垦殖天然草地下降了80.9%、71.0%和72.7%(P<0.05),随着土层深度的增加,HAC、FAC和HMC含量及其下降率逐步降低。HAC、FAC和HMC含量的下降也呈现出垦殖前期快,垦殖后期趋于减缓的趋势。土壤胡富比(HAC/FAC)和PQ值(HAC/总腐殖酸碳)、HA和FA的光学密度比值(E4/E6)和色调系数(△logK)均随着垦殖年限的增加呈逐渐下降趋势,表明垦殖导致土壤腐殖化程度逐渐下降,腐殖质分子趋于老化。(4)垦殖导致高寒草地土壤微生物量碳(MBC)、颗粒态有机碳(POC)、溶解性有机碳(DOC)和易氧化有机碳(EOC)含量均显著下降,垦殖40年后,0-20 cm土层土壤MBC、POC、DOC和EOC分别下降了80.3%、81.9%、60.1%和78.4%(P<0.05)。垦殖过程中,MBC、POC、DOC和EOC也呈现出垦殖前期下降快,损失大,而垦殖后期年下降率逐步减低的趋势。随着垦殖年限的增加,土壤MBC/SOC、POC/SOC、EOC/SOC均在0-20 cm、20-40 cm和40-60 cm土层呈现出显著下降趋势,表明垦殖导致土壤有机碳周转速率降低,土壤稳定性有机碳的比例提高。土壤DOC/SOC在0-20 cm呈现出上升趋势,表明随着垦殖年限延长,土壤有机碳随水流失风险加剧。(5)川西北天然草地经人为垦殖后,土壤蔗糖酶和淀粉酶活性随着垦殖年限的延长呈显著下降趋势,垦殖40年后,0-20 cm土层土壤蔗糖酶和淀粉酶活性分别较未垦殖天然草地下降了57%和50.4%(P<0.05),在垦殖中期316年间下降最快,年下降率分别达3.2%和3.9%。土壤过氧化物酶和多酚氧化酶活性呈现出逐渐上升趋势,垦殖40年后,0-20 cm土层分别较未垦殖天然草地提高了275.6%和40%(P<0.05),不同垦殖时段无明显变化规律。(6)相关分析结果表明,SOC和土壤HAC、FAC、HMC、MBC、EOC、DOC、POC含量均与土壤含水量、粘粒含量、粉粒含量、土壤蔗糖酶和淀粉酶活性呈极显著正相关关系(P<0.01),且均与土壤容重、pH、砂粒含量呈极显著负相关关系(P<0.01)。土壤过氧化物酶和多酚氧化酶活性与土壤HAC含量呈显著负相关关系(P<0.05),与其他指标无显著相关关系。
其他文献
该取消 每个孩子都不止“三好”$$ 李耀斗(企业干部)$$ 浙江省将从2014年取消省级三好学生评比的消息引起了社会的广泛关注,多数人为之叫好。$$ 取消三好学生评比,打碎
报纸
采用失重法、腐蚀电化学试验方法、电偶腐蚀试验方法,研究了铝合金(A16061)在人工海水中的耐腐蚀性能和电化学特性及其与环氧碳纤维复合材料TT00偶接后的电偶腐蚀敏感性。结果表
为了研究含不同缺陷的16MnR焊接试样的声发射信号特征参数的分布特点及相关性,制作了板状焊接试样。分别进行了含气孔、条渣、未焊透及无缺陷试样的拉伸试验。对试验中声发射
开封为南北交通的孔道,战略位置十分重要。清朝统治者在此设立八旗满洲驻防,以监视和震慑地方。它的设立时强化清代对这一地区的控制。堆护清朝统治起了重要作用。
目的探讨在人均GDP和城乡两种经济划分方式中,哪种方式更能反应出地区经济状况对青少年心理特征产生的影响。方法以山东省23701名应征青年为对象,以人均GDP聚类划分和国家行
在养猪疫病防治中,猪病混合感染的情况很普遍,即便在管理比较规范的规模化养猪场也大量存在。猪传染性胸膜肺炎是由猪胸膜肺炎放线杆菌引起的一种危害较为严重的高度接触传染
声调作为汉语的主要特征之一,一直备受学者关注。就目前来讲,对于东平方言的研究相对较少,尤其利用实验的方法,基本上还是空白。本文将采用声学实验的方法研究东平方言的声调,对东
高管薪酬与外部审计需求是公司治理的内外部监督治理机制,结合市场化进程视角研究二者的关系对于解决委托代理问题以及提高公司治理水平和提高公司业绩具有重要意义。本文以2
该文列举了猪养殖中常见的疾病类型,并探讨针对常见疾病进行科学预防和治疗,以降低猪病的发生率,提高养殖经济效益。
分别采用自来水、乳酸链球菌素与柠檬酸复配溶液(N+C)清洗接种单增李斯特菌(LM)的鲜切黄瓜,将清洗后的鲜切黄瓜分别置于4℃、12℃、24℃的条件下储藏,分析储藏过程中LM的生长情况