学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水热变化后温带森林土壤CO₂和N₂O排放和氮素净矿化模拟研究

作　者: 王莹
导　师: 李团胜；徐星凯
学　校: 长安大学
专　业: 自然地理学
关键词: 水热变化 CO2 N2O 氮素净矿化 qCO2
分类号: S714
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 50次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文以长白山原始阔叶红松林、次生杨桦林、人参种植地三种不同植被类型的不同土层深度的土壤(0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm)为对象,通过实验室模拟,研究水热变化对土壤活性碳氮库、两种温室气体CO2、N2O排放和氮素净矿化的影响。论文包含三部分内容：第一研究水热变化包括频繁的冻融过程、风干土重新润湿这一干湿过程对土壤活性碳氮库的影响。第二利用第一部分经过频繁冻融过程的土壤,研究在添加或者未添加营养源的情况下,乙炔气体添加对土壤活性碳氮库、C02与N20排放以及氮素净转化过程的影响。第三利用表层土壤风干后调节不同的含水量,研究风干土不同润湿强度以及不同温度对土壤活性碳氮库、C02与N20排放以及氮素转化的影响。主要结论为：(1)经历频繁的冻融过程后,土壤可溶解性的有机碳和微生物碳氮的含量降低,水浸提TN的含量升高。频繁的冻融交替过程对上述指标均有极显著的影响。不同植被类型的土壤净矿化量为红松林>杨桦林>人参种植地。随着土层深度的增加,土壤净矿化量逐渐降低。(2)风干土重新润湿,即调节不同的含水量后,与未风干的原始土壤相比,DOC、TN的含量有所增加,微生物碳氮的含量降低。红松林和杨桦林在含水量为60%时KCI体系的氮素净矿化量达到最大值,而人参种植地在水分含量为80%时KCI体系的氮素净矿化量达到最大值。氮素净矿化量为杨桦林>红松林>人参种植地。(3)在未添加营养源的土壤中,乙炔气体添加对CO2的排放无影响,而在营养源充足的情况下,乙炔气体添加使CO2的排放量减少。对qCO2的研究结果表明,乙炔气体通过减少微生物碳的含量使qCO2的值升高。乙炔对土壤自养硝化作用的抑制效果在未添加营养源的土壤中更为明显,而且乙炔气体使氮素净矿化量减少。不同处理,CO2累积排放量与盐浸提DOC、微生物碳氮呈显著正相关；在添加营养源和乙炔气体的土壤中,N20累积排放量与土壤活性碳氮指标无关。(4)相同的湿度条件下,DOC、TN的含量以及CO2的排放量随温度的升高而增加,微生物碳氮的含量随着温度的升高而降低。N2O的排放则没有一致的规律性。温度为15℃和25℃时,温度是qCO2、CO2排放Q10值的主要影响因素。当温度升高至35℃时,水分对两指标有重要的影响。相关分析表明：不同温度条件下,CO累积排放量与水浸提的DOC、微生物碳氮呈极显著的正相关,而与土壤含水量无关。N2O累积排放量与土壤含水量呈显著的正相关,与矿化量呈极显著的负相关。只有在25℃时,qCO2与土壤水分含量呈显著正相关。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-13
第一章绪论  13-19
  研究背景  13
  1.1 国内外研究进展  13-17
    1.1.1 水热变化对CO_2和N_2O气体排放的影响  13-15
    1.1.2 水热变化对土壤碳氮库的影响  15-16
    1.1.3 水热变化对氮素矿化的影响  16-17
  1.2 研究目的和意义  17-19
第二章材料与方法  19-25
  2.1 研究区概况  19
  2.2 样品来源和处理  19
  2.3 实验设计  19-22
    2.3.1 自然冻融过程、风干土重新湿润过程和温度对森林土壤碳氮含量的影响  19-20
    2.3.2 乙炔气体和营养源的加入对森林土壤碳氮库CO_2、N_2O排放的影响  20-21
    2.3.3 风干土不同湿润强度和不同温度对森林土壤活性碳氮含量以及CO_2和N_2O排放的影响  21-22
  2.4 分析方法  22-24
  2.5 数据处理与分析  24-25
第三章自然冻融过程和风干土重新湿润对森林土壤活性碳氮含量的影响  25-34
  3.1 自然冻融过程对森林土壤活性碳氮含量的影响  25-30
    3.1.1 自然冻融过程对森林土壤碳库的影响  25-26
    3.1.2 自然冻融过程对森林土壤氮库的影响  26-28
    3.1.3 自然冻融过程对森林土壤氮素净氨化、净硝化和净矿化的影响  28-30
  3.2 风干土重新湿润对森林土壤活性碳氮含量的影响  30-33
    3.2.1 风干土重新湿润对森林土壤活性碳含量的影响  30-31
    3.2.2 风干土重新湿润对森林土壤活性氮含量的影响  31-32
    3.2.3 风干土重新湿润对森林土壤氮素净氨化、净硝化和净矿化的影响  32-33
  3.3 小结  33-34
第四章乙炔和营养源对森林土壤活性碳氮、CO_2和N_2O排放的影响  34-47
  4.1 培养后乙炔对土壤碳氮库的影响  34-37
    4.1.1 添加或未添加营养源,乙炔对于土壤活性碳含量的影响  34-35
    4.1.2 添加或未添加营养源时乙炔对于土壤活性氮含量的影响  35-37
  4.2 乙炔添加对森林土壤CO_2 N_2O排放的影响  37-42
    4.2.1 乙炔添加对森林土壤CO_2排放的影响  37-39
    4.2.2 乙炔添加对森林土壤呼吸代谢墒qCO_2的影响  39-40
    4.2.3 乙炔添加对森林土壤N_2O排放的影响  40-42
  4.3 乙炔添加对森林土壤氮素净矿化的影响  42-43
  4.4 不同处理影响气体产生的机制  43-45
  4.5 小结  45-47
第五章风干土湿润和温度对森林土壤活性碳、CO_2和N_2O排放的影响  47-61
  5.1 风干土加湿强度和温度变化对培养后森林土壤活性碳氮含量的影响  47-50
  5.2 加湿强度和温度变化对森林土坡CO_2排放,qCO_2,Q_(10)值的影响  50-54
    5.2.1 加湿强度和温度变化对CO_2排放的影响  50-52
    5.2.2 加湿强度和温度变化对森林土壤微生物代谢墒(qCO_2)的影响  52-53
    5.2.3 加湿强度和温度变化对CO_2排放Q_(10)值的影响  53-54
  5.3 加湿强度和温度变化对森林土壤N_2O排放的影响  54-56
  5.4 加湿强度和温度变化对森林土壤氮素净矿化的影响  56-57
  5.5 加湿强度和温度变化影响气体产生机制  57-58
  5.6 小结  58-61
结论  61-63
参考文献  63-68
致谢  68

水热变化后温带森林土壤CO2和N2O排放和氮素净矿化模拟研究

内容摘要

全文目录

相似论文

水热变化后温带森林土壤CO₂和N₂O排放和氮素净矿化模拟研究