不同退化程度下高寒草甸土壤有機(jī)碳及團(tuán)聚體特征研究.pdf

1、陸地生態(tài)系統(tǒng)作為全球碳循環(huán)的重要組成部分，在全球碳收支平衡中占有主導(dǎo)地位，草地生態(tài)系統(tǒng)是世界陸地生態(tài)系統(tǒng)最主要的類型之一，中國接近一半以上的草地有機(jī)碳分布于高寒草原土壤中。土壤團(tuán)聚體被認(rèn)為是土壤結(jié)構(gòu)的基本單位，其穩(wěn)定性影響著土壤有機(jī)碳的循環(huán)和周轉(zhuǎn)，土壤有機(jī)碳的穩(wěn)定機(jī)制決定著土壤固定和儲備有機(jī)碳能力的大小。因此，對土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和有機(jī)碳固定機(jī)制的研究，將為制定有效的碳庫儲備措施提供依據(jù)。被稱之為全球溫室氣體啟動區(qū)的青藏高原，是高寒草

2、甸廣泛分布的地區(qū)，高寒草甸土壤是我國重要的土壤碳庫之一，但由于草地退化的加劇，高寒草甸土壤將增加碳庫損失的風(fēng)險，因此，維持高寒草甸土壤碳庫穩(wěn)定性對于減緩氣候變化具有十分重要的意義。
　　 本研究選取了青藏高原三江源地區(qū)具有代表性的高寒嵩草草甸土壤，依次按山地坡位采取了不同退化程度草地的剖面土壤和表層(0-10 cm)未破壞土壤樣品，用低能量超聲波分散法分離得到不同粒徑的團(tuán)聚體顆粒組，研究了不同退化程度下有機(jī)碳含量變化及其有機(jī)碳在

3、團(tuán)聚體顆粒組中的分配，探討了高寒草甸退化對土壤有機(jī)碳活性和團(tuán)聚體穩(wěn)定性的影響。研究內(nèi)容如下:
　　 1)不同退化程度下土壤總有機(jī)碳(SOC、活性有機(jī)碳(易氧化態(tài)碳、顆粒態(tài)有機(jī)碳)的分布，探討土壤有機(jī)碳組分和比例的差異;
　　 2）不同退化程度下草地土壤團(tuán)聚體顆粒組分布、有機(jī)碳在團(tuán)聚體顆粒組中的分配情況，探討草地土壤有機(jī)碳和團(tuán)聚體的相互關(guān)系;
　　 3）不同退化程度下土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性變化，探討了團(tuán)聚體對有機(jī)碳的物理

4、保護(hù)作用。
　　 主要研究結(jié)果如下:
　　 1)高寒草甸表層土壤平均碳密度為8.26 kg·m-2，在我國各類土壤中處于較高水平。不同退化程度高寒草甸土壤有機(jī)碳均趨于表層富集，且隨土層深度增加SOC逐漸降低。草地不同退化程度影響土壤有機(jī)碳在0-50 cm剖面中的分布，隨退化程度加劇，0-50 cm各土層有機(jī)碳含量均呈逐漸減少趨勢。土壤總有機(jī)碳(SOC)與易氧化態(tài)碳(LOC)和顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。表層

5、(0-10 cm)土壤易氧化態(tài)有機(jī)碳(LOC)和顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)含量均隨退化程度的加劇逐漸降低，而表層土壤LOC/SOC表現(xiàn)為重度退化草地最高，表明隨退化程度加劇，土壤有機(jī)碳的活性增強(qiáng)。
　　 2)高寒草甸土壤表層(0-10 cm)土壤團(tuán)聚體以2000～200μm和200～20μm團(tuán)聚體顆粒組所占的比例最大。隨著退化程度的加劇，2000～200μm團(tuán)聚體顆粒組所占比例逐漸降低，粗團(tuán)聚體的形成作用減弱。團(tuán)聚體顆粒組中的SOC

6、含量均以2000～200μm和＜2μm顆粒組中的含量較高，但2000～200μm對全土的貢獻(xiàn)率隨著退化程度加劇逐漸降低，而＜2μm則呈增加趨勢。除了＜2μm團(tuán)聚體顆粒組外，其它各團(tuán)聚體顆粒組中SOC總體呈現(xiàn)未退化＞輕度退化和中度退化＞重度退化，團(tuán)聚體對土壤有機(jī)碳的保護(hù)作用隨草地退化的加劇而降低。
　　 3)隨著高寒草甸退化程度加劇，土壤團(tuán)聚體穩(wěn)定性降低，表明草地退化減弱了土壤團(tuán)聚體對土壤有機(jī)碳的團(tuán)聚體物理保護(hù)作用，因而，在高寒草