發(fā)布時間：2020-10-26 23:01

　　 為了探究干旱半干旱區(qū)鹽堿土壤碳的動態(tài)分布特征,調查土壤次生碳酸鹽在形成過程中的固碳潛力,本研究選擇內蒙古巴彥淖爾市河套灌區(qū)的四種不同鹽堿程度土壤S_1(EC=5.64 ms/cm)、S_2(EC=10.86ms/cm)、S_3(EC=22.31 ms/cm)、S_4(EC=31.13 ms/cm)作為研究對象,分別于2017年5月和8月,通過對0~200 cm土壤剖面不同深度下鹽堿土壤可溶性無機碳含量(Soil Dissolved Inorganic Carbonates,SDIC)、難溶性無機碳含量(Soil Inorganic Carbonates,SIC)、總無機碳含量(Soil Total Inorganic Carbonates,STIC)、土壤有機碳的含量(Soil Organic Carbonates,SOC)以及環(huán)境因素(土壤電導率、p H)的測定,明確鹽堿土壤SDIC、SIC、STIC和SOC的剖面分布特征以及主要影響因素,運用碳穩(wěn)定性同位素技術,計算出不同鹽堿程度土壤固碳潛力,為該區(qū)域制定科學有效的土壤碳調控管理措施提供理論依據(jù)。主要研究結果如下:(1)土壤剖面可溶性無機碳含量變化范圍為0.0681~1.5482g·kg~(-1),不同鹽堿程度土壤(S_1-S_4)的SDIC含量隨土壤深度加深呈先減小后增加的變化趨勢,表現(xiàn)為上層0~100 cm含量少,下層100~200 cm含量聚積。不同鹽堿土壤(S_1-S_4)的SDIC含量隨土壤電導率的增加逐漸降低,表現(xiàn)為S_1S_2S_3S_4,8月的SDIC平均含量高于5月,且土壤剖面SDIC含量最高值的深度出現(xiàn)明顯的下移。相關分析表明SDIC與電導率(EC)呈負相關關系(R~2=0.7055,P0.05),與pH無顯著相關性(R~2=0.1168,P0.05),表明鹽堿土壤的電導率越大,對SDIC淋溶作用越強,越不利于SDIC的積累。(2)不同鹽堿程度土壤的SIC含量變化范圍為60.12~108.31g·kg~(-1),表現(xiàn)為淺層難溶性無機碳含量向深層聚積,在100~130 cm土層出現(xiàn)最大值。不同電導率鹽堿土壤的SIC含量隨土壤電導率的增加逐漸降低,電導率越大的土壤,SIC平均含量越小。不同鹽堿程度土壤8月SIC平均含量與5月相近,土壤剖面SIC含量最大值出現(xiàn)的深度無明顯下移。相關性分析可知,土壤難溶性無機碳平均含量隨EC的增加而減少(R~2=0.8529,P0.05),與pH無顯著相關性(R~2=0.3388,P0.05)。(3)不同電導率鹽堿土壤的總無機碳含量隨土壤電導率的增加逐漸降低,電導率越小,土壤總無機碳含量越大。不同鹽堿程度STIC變化范圍為60.25~108.47 g·kg~(-1),隨土壤深度的加深先減小后增加,土壤剖面STIC由淺層總無機碳向深層聚積,在100~130 cm土層出現(xiàn)最大值。不同鹽堿程度土壤總無機碳主要以難溶性無機碳為主,5月和8月總無機碳平均含量相差不大。相關性分析表明,土壤總無機碳含量隨EC的增加而減少,呈顯著負相關關系(R~2=0.8578,P0.05),隨pH的增加有增加的趨勢,但無顯著相關性(R~2=0.3386,P0.05)。(4)土壤有機碳的分布特征:0~200 cm土壤剖面不同鹽堿程度有機碳含量變化范圍為0.9359~8.8381 g·kg~(-1),主要分布在0~30 cm表層,且0~10 cm土層含量最高,隨著土壤深度逐漸加深,有機碳含量逐漸減少。不同鹽堿程度SOC的含量大小依次為S_1S_2S_3S_4,即電導率越小的鹽堿土壤其所含有機碳越多,隨著電導率的增加,SOC含量逐漸降低。相關性分析發(fā)現(xiàn),SOC和電導率(EC)之間呈負相關(R~2=0.4807,P0.05),與pH無明顯相關性(R~2=0.1571,P0.05)。因此,土壤的電導率對鹽堿土壤有機碳的分布和積累具有明顯的影響。(5)通過測定不同鹽堿程度土壤不同層次CO_2-δ~(13)C值、土壤碳酸鹽δ~(13)C值,運用次生碳酸鹽積累量的同位素質量平衡方程,計算出不同鹽堿程度土壤各土層固碳潛力,結果顯示土壤固碳潛力變化范圍為0.0200~1.8689 g,在剖面的分布表現(xiàn)為隨土層深度的加深土壤固碳潛力逐漸增加,深層土壤固碳潛力大于上層土壤。不同電導率鹽堿土壤的固碳潛力隨土壤電導率的增加逐漸降低,表現(xiàn)為S_1S_2S_3S_4。通過相關性分析發(fā)現(xiàn),土壤固碳潛力和電導率(EC)之間呈負相關(R~2=0.5879,P0.05),與pH無顯著相關性(R~2=0.1450,P0.05)。由此可知,土壤電導率對鹽堿土壤固碳過程有明顯影響。
【學位單位】：內蒙古師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S153.6
【文章目錄】：
中文摘要
abstract
1. 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 土壤碳庫的組成
    1.3 研究進展
        1.3.1 土壤有機碳
        1.3.2 土壤無機碳
        1.3.3 土壤固碳
    1.4 問題的提出和研究目標及內容
    1.5 技術路線
2. 材料與方法
    2.1 試驗點基本情況
    2.2 實驗設計
    2.3 測定項目與方法
        2.3.1 土壤理化性質的測定方法
        2.3.2 土壤可溶性無機碳（SDIC）的測定方法
        2.3.3 土壤難溶性無機碳（SIC）的測定方法
        2.3.4 土壤有機碳的測定方法
    2.4 數(shù)據(jù)處理與分析
3. 不同鹽堿程度土壤可溶性無機碳剖面分布特征
    3.1 剖面分布特征
    3.2 影響因素分析
    3.3 討論
    3.4 本章小結
4. 不同鹽堿程度土壤難溶性無機碳剖面分布特征
    4.1 剖面分布特征
    4.2 影響因素分析
    4.3 討論
    4.4 本章小結
5. 不同鹽堿程度土壤總無機碳剖面分布特征
    5.1 剖面分布規(guī)律
    5.2 影響因素分析
    5.3 討論
    5.4 本章小結
6. 不同鹽堿程度土壤有機碳剖面分布特征
    6.1 剖面分布規(guī)律
    6.2 影響因素分析
    6.3 討論
    6.4 本章小結
7. 不同電導率對鹽堿土壤固碳潛力的影響
    7.1 樣品采集
    7.2 樣品分析
    7.3 不同電導率土壤固碳潛力剖面分布規(guī)律
    7.4 影響因素分析
    7.5 討論
    7.6 本章小結
8. 結論與展望
    8.1 結論
    8.2 存在的問題與研究展望
參考文獻
致謝
研究生期間發(fā)表論文及主持或參與的科研項目

【參考文獻】

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本文編號：2857644