火烧对大兴安岭落叶松天然林土壤团聚体有机碳和黑碳的影响

摘要

为了揭示不同强度火烧对大兴安岭落叶松天然林土壤团聚体有机碳和黑碳的影响，本文选取大兴安岭落叶松天然林重度、中度、轻度火烧迹地为研究对象，并以未火烧落叶松天然林为对照，进行相关研究，结果表明:
　　(1)土壤有机碳和黑碳具有明显的表聚特征，0～5cm层全土有机碳和黑碳含量显著高于5～10和10～20cm层(P＜0.05)。重度火烧明显增加表层土壤有机碳和黑碳含量。和对照样地相比，在0～5cm层，重度火烧迹地全土有机碳增加了41.56％，黑碳增加了156.44％，黑碳含量增加显著（P＜0.05）;中度火烧迹地有机碳含量降低了6.63％，黑碳增加了46.85％，黑碳含量差异显著(P＜0.05);轻度火烧迹全土有机碳和黑碳没有明显变化。说明重度火烧对土壤有机碳和黑碳含量的影响较大，主要在0～5cm层。
　　(2)大兴安岭落叶松天然林土壤干筛团聚体和水稳性团聚体以＞2mm级为主，经不同强度火烧，团聚体组成特征表现出异质趋向，干筛团聚体和水稳性团聚体PA0.25表现出降低的趋势，PAD0.25和D表现出增大的趋势，主要表现在表层土壤。水稳性团聚体的比表面积(MWSSA)随火烧强度增加而降低，为155.60～169.27cm2/g，是干筛处理的4倍左右。水稳性团聚体的MWSSA随火烧强度的变化规律与干筛处理相反。说明不同强度的火烧降低了团聚体的团聚作用，降低了土壤的机械稳定性和水稳性，重度和中度火烧表现尤为明显。
　　(3)4种林型各粒径干筛团聚体有机碳含量表现为随粒径增大而增加，随土层深度的增加而降低的趋势。同对照样地相比，重度火烧显著提高了0～5cm土层内＞5mm和＜0.053mm团聚体有机碳含量(P＜0.05)，增幅达177.76％和127.27％。而0.25～2mm团聚体有机碳含量在3个土层内较对照均有不同程度的降低，中度与轻度火烧迹地干筛团聚体有机碳含量变化与重度火烧迹地相似。重度火烧增加了0～5 cm层各级水稳性团聚体有机碳含量，而中度、轻度火烧迹地各粒径水稳性团聚体有机碳含量变化不明显。
　　(4)干筛团聚体中黑碳的分布规律与有机碳相似。重度火烧迹地0～5cm层＞5mm、2～5mm、0.053～0.25mm、＜0.053mm干筛团聚体黑碳含量分别增加了4.92、4.19、1.06、0.44 g/kg，与对照之间的差异均达显著水平(P＜0.05)。中度和轻度火烧迹地干筛团聚体黑碳含量变化与重度火烧迹地相似。重度火烧明显增加了三个土层各粒径水稳性团聚体黑碳含量(P＜0.05)，中轻度火烧迹地水稳性团聚体黑碳含量变化较小。
　　(5)各级团聚体BC/SOC比值在0.05～0.45之间，且不同强度火烧明显增加了各级干筛团聚体和水稳性团聚体的BC/SOC比值。
　　(6)相关分析表明，仝土有机碳和黑碳以及各粒径干筛团聚体有机碳和黑碳含量之间有显著的线性关系，而水稳性团聚体有机碳和黑碳之间线性相关性较低。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 土壤有机碳和黑碳的研究进展

1．2．1 火烧对有机碳的影响

1．2．2 火烧对黑碳的影响

1．3 土壤团聚体的研究进展

1．4 土壤团聚体有机碳和黑碳的研究进展

1．5 研究目的及意义

1．6 研究内容

2 研究区概况

2．1 地理位置

2．2 地形地貌

2．3 气候特点

2．4 土壤类型

2．5 森林植被

2．6 森林资源

2．7 火烧历史

3 研究方法

3．1 样品采集

3．2 土壤粒径分组

3．3 团聚体特征指标计算

3．4 土壤有机碳和黑炭的测定

3．5 数据处理

4 不同强度火烧对全土有机碳和黑碳的影响

4．1 不同强度火烧对全土有机碳的影响

4．2 不同强度火烧对全土黑碳的影响

4．3 不同强度火烧对全土BC／SOC比值的影响

4．4 有机碳和黑碳的关系

4．5 本章小结

5 不同强度火烧对土壤团聚体特征的影响

5．1 火烧强度对土壤团聚体组成特征的影响

5．2 火烧强度对>0．25 mm团聚体含量和团聚体破坏率的影响

5．3 火烧强度对土壤团聚体大小的影响

5．4 火烧强度对土壤团聚体比表面积的影响

5．5 火烧强度对土壤团聚体分维特征的影响

5．6 土壤团聚体特征指标的线性拟合

5．7 本章小结

6 不同强度火烧对土壤团聚有机碳和黑碳的影响

6．1 火烧强度对土壤团聚体有机碳的影响

6．1．1 火烧强度对土壤干筛团聚体有机碳的影响

6．1．2 火烧强度对水稳性团聚体有机碳的影响

6．2 火烧强度对土壤团聚体黑碳的影响

6．2．1 火烧强度对土壤干筛团聚体黑碳的影响

6．2．2 火烧强度对土壤水稳性团聚体黑碳的影响

6．3 火烧强度对各级团聚体BC／SOC比值的影响

6．4 各级团聚体有机碳和黑碳的关系

6．5 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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