UV-B辐射对土壤有机碳稳定性的影响

摘要

UV-B辐射对环境的影响是一个被广泛关注的问题，其对凋落物降解，植物生长，土壤微生物活动，全球气候等方面影响是近年来本领域研究的热点，但UV-B辐射对土壤碳库的稳定是否有影响则研究得较少。随着臭氧层破坏导致的UV-B辐射日益增强，农田土壤作为全球碳库的重要部分所受到的影响不可忽视。本文以母质相同、有机碳含量不同的两种水稻土为对象，研究了UV-B辐射时间、辐射强度以及同一UV-B辐射强度下不同土壤含水量和土层厚度条件下有机碳变化情况。获得的主要研究结果如下：
　　1）UV-B辐射时间对土壤有机碳的影响：随着UV-B辐射时间的增加，TC含量不断降低，120 h的辐射后2种土壤分别降低了6.55％、9.80%，DOC先减少后增加，且UV-B辐射与暗处理之间TC、DOC、AEP含量差异显著。
　　2）UV-B辐射强度对土壤有机碳的影响：UV-B辐射强度越强，土壤TC降低越快，DOC含量越高，且不同光照强度下土壤中TC、DOC及AEP含量之间有极显著差异，TC与DOC呈极显著负相关。
　　3）不同水分含量对UV-B辐射效果的影响：相同UV-B辐射强度下，TC的变化与土壤水分含量有关。水土比为W/S=1/3时，TC降低最快，2种土壤分别降低9.91%、10.93%；水土比W/S=1/1次之，分别降低6.31%、6.30%，而微淹水条件下，即W/S=1/2时土壤的TC降低最慢，分别降低4.50%、5.68%；土壤DOC随水分含量的增加而增加，AEP随时间变化差异极显著。TC与NO3--N呈极显著负相关，与NH4+-N呈极显著正相关。
　　4）不同土层厚度对UV-B辐射效果的影响：相同UV-B辐射强度下，厚度越薄，TC含量降低越快，DOC含量增加越快，复合酚含量增加越快。厚度为C1时，2种土壤TC分别降低19.11%、14.35%，DOC分别增加69.02%、46.22%，AEP分别增加30.76%、33.99%。厚度不同的土壤其TC、DOC、AEP均随时间变化差异极显著。TC与DOC、AEP呈极显著负相关，DOC与AEP呈极显著正相关。
　　5）UV-B辐射强度越强，NO3--N增加越多，在最强辐射条件下，2种土壤NO3--N分别增加74.48%、81.87%，且不同光照强度之间土壤NO3--N，NH4+-N有极显著差异。不同水分的土壤中NO3--N含量不断增加，NH4+-N含量不断降低，含水量越高，NH4+-N降低越快，NO3--N与NH4+-N呈极显著负相关。不同厚度水稻土NO3--N含量都随时间增加而增加。厚度不同的水稻土NO3--N，NH4+-N均随时间变化差异极显著。
　　综上所述，UV-B对土壤有机碳稳定性是有影响的，这些影响受辐射时间，土层厚度，土壤水分等的影响，在农业生产中为了保护碳库稳定性，应该尽量减少地表裸露。为了使土壤中有机质中氮元素活化，可以晒田，使硝态氮增加，从而增强土壤肥力。

目录

声明

缩略语简介（Abbreviation）

1 前言

1.1土壤碳库

1.1.1 土壤有机碳

1.1.2 农业系统中土壤有机碳的影响因素

1.2 太阳光

1.3 UV-B辐射对土壤有机碳影响

1.3.1 对微生物降解的作用

1.3.2 对凋落物光降解作用

1.3.3 对植物的作用

1.3.4 UV-B辐射和植被的相互作用

1.3.5 在地表下影响

1.4 研究目标与思路

2 材料与方法

2.1 主要实验仪器设备

2.2 土壤样品

2.3 试验设计

2.3.1 UV-B辐射时间对土壤有机碳影响

2.3.2 UV-B辐射强度对土壤有机碳影响

2.3.3 UV-B辐射对不同水分含量土壤有机碳的影响

2.3.4 UV-B辐射对不同厚度土壤有机碳的影响

2.4 测定方法

2.4.1 土壤有机碳测定

2.4.2 土壤中全氮测定

2.4.3 土壤可溶性有机碳测定

2.4.4 土壤硝态氮测定

2.4.5 土壤铵态氮测定

2.4.6 土壤复合酚测定

2.4.7 紫外光强的检测方法

2.5 数据处理

3 结果与讨论

3.1 UV-B辐射时间对土壤有机碳的影响

3.1.1 土壤总碳的变化

3.1.2 土壤可溶性有机碳的变化

3.1.3 土壤复合酚的变化

3.2 UV-B辐射强度对土壤有机碳影响

3.2.1 土壤总碳的变化

3.2.2 土壤可溶性有机碳的变化

3.2.3 土壤硝态氮的变化

3.2.4 土壤铵态氮的变化

3.2.5 土壤复合酚的变化

3.2.6各指标相关性分析

3.3 UV-B辐射对不同水分含量土壤有机碳的影响

3.3.1 土壤总碳的变化

3.3.2 土壤可溶性有机碳的变化

3.3.3 土壤硝态氮的变化

3.3.4 土壤铵态氮的变化

3.3.5 土壤复合酚的变化

3.3.6 各指标相关性分析

3.4 UV-B辐射对不同厚度土壤有机碳的影响

3.4.1 土壤总碳的变化

3.4.2 土壤可溶性有机碳的变化

3.4.3 土壤硝态氮的变化

3.4.4 土壤铵态氮的变化

3.4.5 土壤复合酚的变化

3.4.6 各指标相关性分析

4 结论

参考文献

致谢