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干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库的动态变化

作　者: 徐丽恒
导　师: 王继和；李毅
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 森林经理学
关键词: 土壤有机碳库植被碳库土壤CO2通量沙漠化逆转封育恢复腾格里沙漠南缘干旱区
分类号: S154
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

为了研究沙漠化逆转过程中的有机碳库状况,在腾格里沙漠南缘,应用空间代替时间的方法,选择了流动沙丘非封育地（MS）、5年封育样地（5a）、15年封育样地（15a）、25年封育样地（25a）的恢复序列,并以地带性草原化荒漠植被区（原生植被（NV））作为对照,测定各恢复序列和对照地的植被—土壤特性、植被（包括凋落物）碳库、土壤有机碳库以及土壤CO₂通量的动态变化,得到以下结论:（1）沙漠化逆转过程是植被恢复的过程。沙漠化逆转过程中,植被类型由一年生草本植物群落演替向半灌木群落、半灌木与多年生草本植物群落演替;物种丰富度逐渐增加;优势种也由一年生草本演变为半灌木和多年生草本;总生物量、地上生物量、地下生物量先增后减,在恢复15年达最大,但各阶段地下生物量与地上生物量比例却逐渐增加。（2）沙漠化逆转过程是土壤的形成过程。沙漠化逆转过程中,各阶段土壤含水率先降低后增大,但均低于原生植被;沙粒含量、土壤容重逐渐降低,均高于原生植被,粉粒含量、粘粒含量与土壤孔隙度增加,但均低于原生植被;土壤pH逐渐升高,且恢复25年接近原生植被;流沙、恢复5年、恢复15年土壤电导率均随深度变化比较平稳,恢复25年波动较明显,但均低于原生植被;土壤有机质（碳）含量呈增加趋势,且差异性显著（P <0.05）。（3）沙漠化逆转过程是有机碳库储量逐渐升高的过程。沙漠化逆转过程中,各阶段地上植被碳储量先增后减,恢复15年达最大值;而各阶段地下植被碳储量、土壤有机碳储量、总有机碳储量逐渐升高,但均小于原生植被;各阶段土壤有机碳密度表层均高于深层,且逐渐增加;恢复15年前表层0-5cm土壤有机碳储量差异性显著,恢复15年后与原生植被样地无明显差异。（4）土壤呼吸与碳排放是碳循环中不可缺少的环节。沙漠化逆转过程中,生长季与非生长季土壤CO₂通量日变化（8:00-18:00）均在上午10:00出现峰值;各阶段生长季土壤CO₂通量日变化均为正值,日变化均值呈上升趋势,恢复25年后土壤CO₂通量日变化均值高于原生植被,而各阶段非生长季土壤CO₂通量日变化均值为先增后减,恢复15年达最大值,但均低于原生植被;从整体上看,各阶段土壤CO₂通量均有明显的季节性,即生长季土壤CO₂通量均大于非生长季土壤CO₂通量。（5）有机碳库与植被因子、土壤因子有着密切联系。沙漠化逆转过程中,有机碳库与植被因子中物种丰富度、草本盖度间为显著正相关关系;总有机碳库、土壤有机碳库与土壤容重、沙粒含量、粉粒含量、粘粒含量、土壤孔隙度均为显著或极显著相关;植被碳库与沙粒含量、粉粒含量、粘粒含量显著相关;总有机碳库、土壤有机碳库、植被碳库均与土壤电导率、土壤有机质含量为显著或极显著相关。

全文目录

摘要  2-4
Summary  4-9
第一章文献综述  9-19
  1.1 研究意义  9-11
  1.2 研究进展  11-19
    1.2.1 有机碳库的估测  11-14
    1.2.2 有机碳库的影响因素  14-16
    1.2.3 土壤呼吸与碳排放  16-19
第二章研究区概况与研究方法  19-24
  2.1 研究区概况  19-20
    2.1.1 地理位置与气候条件  19
    2.1.2 植被与土壤条件  19-20
  2.2 研究方法  20-24
    2.2.1 样地设置  20
    2.2.2 植被调查、样品采集与分析方法  20-21
    2.2.3 土壤样品的采集与分析方法  21-23
    2.2.4 土壤CO_2 通量的测定  23
    2.2.5 数据处理与分析  23-24
第三章结果与分析  24-40
  3.1 干旱区沙漠化逆转过程中植被的动态变化  24-26
    3.1.1 植被群落及优势种的动态变化  24
    3.1.2 植被物种丰富度及植被盖度的动态变化  24-25
    3.1.3 植被生物量的动态变化  25-26
  3.2 干旱区沙漠化逆转过程中土壤理化性质的动态变化  26-32
    3.2.1 土壤物理性质的动态变化  26-29
    3.2.2 土壤化学性质的动态变化  29-32
  3.3 干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库的动态变化  32-36
    3.3.1 植被有机碳库的动态变化  32
    3.3.2 土壤有机碳库的动态变化  32-34
    3.3.3 总有机碳库的动态变化  34
    3.3.4 土壤CO_2 通量的动态变化  34-36
  3.4 干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库与环境因子的关系  36-40
    3.4.1 有机碳库与植被因子间的相关关系  36-37
    3.4.2 有机碳库与土壤因子间的相关关系  37-38
    3.4.3 有机碳库与土壤CO_2 通量间的相关关系  38-40
第四章讨论与结论  40-48
  4.1 讨论  40-45
    4.1.1 干旱区沙漠化逆转过程中植被恢复及其与生境变化的关系  40-42
    4.1.2 干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库及其与植被－土壤因子间的关系  42-44
    4.1.3 有待解决的问题与建议  44-45
  4.2 主要结论  45-48
    4.2.1 干旱区沙漠化逆转过程是植被恢复与土壤因子改善的过程  45-46
    4.2.2 干旱区沙漠化逆转过程是植被碳库增加的过程  46
    4.2.3 干旱区沙漠化逆转过程是土壤有机碳库增加的过程  46
    4.2.4 干旱区沙漠化逆转过程是总有机碳库呈现递增的过程  46-47
    4.2.5 干旱区沙漠化逆转过程是土壤CO_2 通量增强的过程  47
    4.2.6 干旱区沙漠化逆转有机碳库与环境因子及土壤CO_2 通量间的相关关系  47-48
致谢  48-49
参考文献  49-55
作者简介  55-56
导师简介  56-58

干旱区沙漠化逆转过程中有机碳库的动态变化

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