發(fā)布時間：2020-11-08 23:19

　　 草地沙漠化是我國最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一,沙化草地生態(tài)恢復(fù)是我國亟待解決的生態(tài)環(huán)境問題之一,目前得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。土壤有機(jī)碳(Soil Organic C, SOC)和土壤氮素(N)是指示沙化草地土壤肥力和質(zhì)量變化重要因子。掌握不同程度沙化草地土壤SOC和N素變化特征,對于草地沙化機(jī)制的探討及沙化草地的生態(tài)修復(fù)均有重要意義。目前,關(guān)于沙化草地SOC和N素變化特征的研究報道也多集中于干旱半干旱地區(qū),半濕潤地區(qū)的相關(guān)報道還比較缺乏,且這些研究局限于對沙化草地SOC總量和土壤全氮(Total N,TN)的研究,缺乏對SOC活性組分及不同形態(tài)N素的特征研究。因此,本研究通過野外實地調(diào)查,以不同沙化程度草地為研究對象,調(diào)查了沙化草地植被群落信息特征,并采用分層采樣方法,測定分析了0-100 cm土層土壤溶解性有機(jī)碳(Dissolved Organic C, DOC)、易氧化有機(jī)碳(Labile Organic C, LOC)和微生物量碳(Microbial Biomass C, MBC)等活性炭有機(jī)碳組分,以及堿解氮(Available N, AN)、銨態(tài)氮(Ammo nium N, NH4+-N)、硝態(tài)氮(Nitrate N,NO3--N)、微生物量氮(Microbial Biomass N, MBN)、酸解全氮(Total Acid Hydrolysable N,TAHN)、酸解氨態(tài)氮(Acid Solution of Ammonium N, ASAN)、氨基糖態(tài)氮(Amino Sugar N, ASN)、氨基酸態(tài)氮(Amino Acid N, AAN)等不同形態(tài)N素,研究結(jié)果表明：(1)隨草地沙化嚴(yán)重程度增加,地上生物量、地下生物量、群落蓋度、物種豐度和群落平均高度均呈現(xiàn)出顯著降低的變化特征,其中,極重度沙化草地較未沙化草地地上生物量、地下生物量、群落蓋度、群落平均高度和物種豐度分別降低了91.78%、94.65%、94.57%、71.68%和83.33%(P0.01)；0-100 em土層土壤顆粒組成呈現(xiàn)出砂粒含量逐漸增加,粉粒和粘粒含量逐漸降低的特征,其中,極重度沙化草地較未沙化草地土壤砂粒含量增加了9.49%(P0.05),粉粒和粘粒含量分別減少了78.43%和60.59%(P0.05)。(2)草地沙化導(dǎo)致0-100 cm土層SOC、DOC、LOC、MBC含量均呈現(xiàn)出顯著下降的變化特征,降低幅度大小呈現(xiàn)出MBCDOCLOCSOC的特征,與未沙化草地相比,極重度沙化草地土壤MBC、DOC、LOC、SOC含量分別降低了76.43%、74.89%、70.37%和66.07%(P0.01)；從土層剖面來看,0-20 cm土層SOC、DOC、 LOC、MBC含量減少最為明顯,分別降低了82.97%、85.99%、84.15%和89.61%(P0.01)。隨著土層深度增加,SOC、DOC、LOC、MBC等減少的數(shù)量及降低的幅度均呈逐漸減少的趨勢。從不同沙化階段來看,SOC、DOC、LOC、MBC均在未沙化草地演變?yōu)檩p度沙化草地階段降低幅度最大。(3)草地沙化導(dǎo)致0-100 cm土層土壤N素含量顯著下降,極重度沙化草地較未沙化草地TN、AN、NH4+-N、NO3--N、MBN、TAHN、ASAN、ASN和AAN等分別減少了73.95%、77.72%、76.75%、79.77%、84.12%、79.53%、77.70%、68.93%和79.53%(P0.01)；從土層剖面來看,0-20 cm土層TN、AN、NH4+-N、NO3--N、MBN、 TAHN、ASAN、ASN和AAN損失最明顯,分別減少了86.43%、83.52%、82.11%、88.82%、91.77%、90.58%、91.44%、87.77%和91.01%(P0.01)。隨著土層深度增加,土壤N素隨著沙化嚴(yán)重程度增加,其減少數(shù)量及降低幅度均逐漸減少；從不同沙化階段來看,土壤TN、AN、NH4+-N、NO3--N、MBN、TAHN、ASAN、ASN和AAN均在未沙化草地演變?yōu)檩p度沙化草地階段降低幅度最大。(4)川西北高寒草原沙化草地土壤SOC、DOC、LOC、MBC與TN、AN、NH4+-N、 NO3-N、MBN、TAHN、ASAN、ASN和AAN顯著相關(guān)(P0.01),隨草地沙化嚴(yán)重程度增加,土壤C/N呈現(xiàn)出逐漸增大的變化特征；SOC、DOC、LOC、MBC和TN、AN、NH+-N、NO3--N、MBN、TAHN、ASAN、ASN和AAN等與土壤砂粒含量均呈極顯著負(fù)相關(guān),與土壤粉粒含量、粘粒含量和地表植被群落蓋度均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P0.01)。
【學(xué)位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S812.2
【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 立題依據(jù)
    1.2 文獻(xiàn)綜述
        1.2.1 沙化草地土壤有機(jī)碳研究現(xiàn)狀
        1.2.2 沙化草地土壤氮素研究現(xiàn)狀
        1.2.3 川西北高寒草原沙化草地土壤有機(jī)碳研究現(xiàn)狀
        1.2.4 川西北高寒草原沙化草地土壤氮素研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目標(biāo)
    1.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
2 研究方法
    2.1 研究區(qū)概況
        2.1.1 氣候與水文
        2.1.2 地質(zhì)地貌與成土母質(zhì)
        2.1.3 土壤與植被
        2.1.4 川西北草地沙化現(xiàn)狀
    2.2 實驗設(shè)計
    2.3 土壤樣品采集與處理
    2.4 測定方法
3 結(jié)果與分析
    3.1 不同沙化程度草地地表植被特征及土壤顆粒組成
        3.1.1 地表植被特征
        3.1.2 土壤顆粒組成
    3.2 不同沙化程度草地土壤有機(jī)碳變化特征
        3.2.1 土壤總有機(jī)碳變化特征
        3.2.2 溶解性有機(jī)碳變化特征
        3.2.3 易氧化有機(jī)碳變化特征
        3.2.4 微生物量碳變化特征
    3.3 不同程度沙化草地土壤氮素變化特征
        3.3.1 土壤全氮變化特征
        3.3.2 堿解氮變化特征
        3.3.3 微生物量氮變化特征
        3.3.4 銨態(tài)氮和硝態(tài)氮變化特征
        3.3.5 酸解有機(jī)氮及其組分變化特征
4 相關(guān)分析
    4.1 沙化草地土壤有機(jī)碳和氮素與土壤顆粒組成相關(guān)分析
        4.1.1 土壤有機(jī)碳與土壤顆粒組成
        4.1.2 土壤氮素與土壤顆粒組成
    4.2 沙化草地土壤有機(jī)碳和氮素對地表植被群落蓋度的響應(yīng)特征
        4.2.1 土壤有機(jī)碳與地表植被群落蓋度
        4.2.2 土壤氮素與地表植被群落蓋度
    4.3 沙化草地土壤有機(jī)碳與氮素相關(guān)性分析
5 討論
    5.1 草地沙化對土壤有機(jī)碳的影響
        5.1.1 土壤總有機(jī)碳
        5.1.2 土壤活性有機(jī)碳組分
    5.2 草地沙化對土壤氮素的影響
        5.2.1 土壤全氮和堿解氮
        5.2.2 其他形態(tài)氮素
    5.3 草地沙化對土壤C/N的影響
6 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
科研論文成果

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本文編號：2875505