互花米草(Spartina alterniflora)盐沼土壤有机碳组分、来源及结构特征研究

摘要

碳循环是全球变化的研究热点之一，互花米草盐沼是较短时间内由光滩（裸地）快速演替而形成的年轻的生态系统，其对土壤碳汇、土壤有机质及肥力的贡献已经引起了广泛的关注，因此，研究互花米草对土壤碳循环过程的影响，对于系统认识互花米草在盐沼土壤改良及碳循环中的生态作用具有重要意义。
　　在江苏盐城互花米草(Spartina alterniflora Loisel.)盐沼建立以下样地:光滩(MF)、互花米草建群1年(SAF2011)、5年(SAF2007)、12年(SAF2000)、23年(SAF1989)以及碱蓬(SSF1989)。采集0～3m深度土壤柱状样品，分析土壤柱状样有机碳(SOC)、顽固性有机碳(RC)、活性有机碳(LC)含量，土壤有机碳和顽固性有机碳的δ13C值;表层土壤(0～20 cm)可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)含量，土壤有机碳13C核磁共振波谱，研究互花米草盐沼土壤有机碳的组分、来源以及结构特征。结果表明:
　　1.互花米草对盐沼土壤有机碳组分有显著影响。除建群1年的互花米草样地外，各样地土壤有机碳在垂直剖面上均呈现由表层向深层逐渐降低，到50 cm左右深度后逐渐趋于稳定;不同建群时间互花米草盐沼土壤有机碳在水平方向表层含量差异显著(P＜0.05);光滩样地垂直剖面上活性有机碳含量呈现由表层到深层逐渐降低的趋势，介于0.10～0.91 g/kg;建群23年的互花米草样地表层顽固性有机碳含量高于光滩样地，活性有机碳含量整体变化不大，在0.02～0.93 g/kg范围内波动。各样地表层土壤可溶性有机碳含量为:互花米草滩＞碱蓬滩＞光滩;微生物量碳含量为:互花米草滩＞碱蓬滩＞光滩。互花米草建群后，土壤中活性碳库含量显著增加(P＜0.05)。
　　2.互花米草对盐沼土壤有机碳来源有显著影响。随着建群时间的增长，互花米草对表层土壤有机碳的贡献率呈递增趋势，建群1年、5年、12年、23年的互花米草样地分别占6.90％、43.21％、47.92％、62.44％;0～100 cm范围内，随深度的增加各样地互花米草对土壤有机碳的贡献率逐渐下降，100～150 cm深度，互花米草对土壤有机碳的贡献率分别降至0.18％、1.26％、1.56％、0.65％;互花米草对表层土壤顽固性有机碳和活性有机碳贡献率较高，顽固性有机碳和活性有机碳含量均随深度增加先降低后趋于稳定。
　　3.土壤有机碳结构以烷氧碳和芳香碳为主，其中芳香碳的平均比例(35.85％)最高，其次为烷氧碳(32.83％)和羧基碳(20.62％)，烷基碳的平均比例(10.36％)最低，其中建群5年的互花米草样地土壤芳香碳、烷氧碳、烷基碳含量最高，建群23年的互花米草样地土壤羧基碳含量最高。土壤中烷基碳/烷氧碳以及疏水碳/亲水碳都在建群5年的样地比值最高，建群23年的样地比值最低;烷基碳/烷氧碳在建群5年后达到最高值0.44，烷基化程度最高;疏水碳/亲水碳达到最高值0.97，土壤碳库稳定性高于其它样地。

目录

声明

论文说明

摘要

第一章 前言

1．1 研究目的与意义

1．2 国内外研究进展

1．2．1 土壤有机碳活性组分研究

1．2．2 土壤有机碳分组方法进展研究

1．2．3 海滨湿地有机碳来源及判定方法研究

1．2．4 土壤有机碳结特征研究

1．3 研究内容与技术路线

1．3．1 研究内容

1．3．2 技术路线

第二章 研究方法

2．1 研究区概况

2．2 研究方法

2．2．1 样地选择与采样方法

2．2．2 样品处理与指标测定

2．2．3 数据统计分析

第三章 互花米草对盐沼土壤有机碳组分和来源的影响

3．1 各样地土壤有机碳分布特征研究

3．1．1 各样地土壤有机碳的垂直分布特征

3．1．2 不同样地土壤有机碳的水平分布特征

3．1．3 不同样地土壤各组分有机碳垂直分布特征

3．1．4 不同样地土壤各组分有机碳的水平分布特征

3．2 各样地土壤SOC、RC的δ13C值垂直分布特征

3．2．1 各样地土壤SOC的δ13C值垂直分布特征

3．2．2 各样地土壤RC的δ13C值垂直分布特征

3．3 互花米草对有机碳组分和来源的影响

3．3．1 互花米草盐沼土壤有机碳来源辨析

3．3．2 互花米草盐沼土壤有机碳各组分来源辨析

3．4 讨论与小结

3．4．1 SOC、RC、LC含量的分布特征

3．4．2 互花米草对SOC、RC、LC的影响研究

3．4．3 小结

第四章 互花米草盐沼土壤有机碳库组分及结构特征研究

4．1 互花米草盐沼土壤有机碳库组分分析

4．2 土壤有机碳组成结构特征分析

4．3 讨论与小结

4．3．1 互花米草对土壤有机碳库组分的影响

4．3．2 互花米草对土壤有机碳库组成结构特征的影响

4．3．3 小结

第五章 结论与展望

参考文献

在读期间科研工作及学术成果

致谢