降雨侵蚀对土壤团聚体稳定性及碳氮矿化的影响

摘要

土壤侵蚀是地表过程的主要驱动力之一，对生态系统主要过程和服务功能都有着重要影响。土壤团聚体的形成不但可以提高土壤抗侵蚀能力，而且对土壤碳氮有着重要的物理保护作用，在侵蚀起着重要作用。降雨侵蚀往往造成土壤团聚体的分散以及土壤中细小颗粒的损失，从而对团聚体的土壤生态功能产生影响，但是目前关于团聚体稳定性及其碳氮矿化特征对降雨侵蚀的响应尚不清楚。本论文以黄土高原以及黑龙江、江西、四川省等不同地点的土壤为研究对象，分析了降雨侵蚀前后土壤团聚体分布特征、团聚体碳氮含量特征及其矿化特征的变化，并且分析了土壤质地和土地利用方式与这些响应的关系，以确立降雨侵蚀对团聚体碳氮过程的影响。所得主要结论如下： （1）降雨侵蚀降低了级别较小团聚体的相对含量，增加了级别较大团聚体的相对含量，这种影响与土壤质地和土地利用类型有关。随土壤质地由粗变细，小团聚体的损失和大团聚体的增加逐渐增大。降雨侵蚀降低了团聚体的稳定性，而且随土壤质地由粗变细，这种降低逐渐减小。 （2）降雨侵蚀显著降低了土壤和水稳性团聚体中有机碳和全氮的含量，这与侵蚀过程中可溶性碳氮流失和碳氮矿化损失有关。侵蚀后土壤和团聚体碳氮的损失程度受土地利用方式影响，但是与土壤质地无关。总体上来说，土壤和团聚体碳氮损失的绝对量以林地较高，草地和农地接近。不同质地的农地土壤和团聚体碳氮损失程度相似。所有土壤中<0.25 mm团聚体对土壤碳氮贡献最多，但是不同级别团聚体对降雨侵蚀后土壤碳氮损失贡献相似。 （3）降雨侵蚀显著降低了土壤碳氮矿化，这与侵蚀过程中可矿化碳氮损失有关。对于不同质地的农地土壤来说，降雨侵蚀使有机碳矿化量降低了 80-95%，氮素净矿化量降低了3-72%，而且土壤氮素净矿化量的降低主要由硝化作用的降低造成。此外，侵蚀后农地和林地土壤有机碳和氮素矿化量降低较多，而草地降低较少，这种土地利用方式的影响还与研究地点有关。 （4）降雨侵蚀显著降低了多数团聚体有机氮的矿化，其中以1-0.25mm和<0.25 mm级别团聚体降低较多，>2 mm和2-1mm级别团聚体降低较少。降雨侵蚀后团聚体有机碳矿化和氮素净矿化的降低与土壤质地无关，但是与土地利用方式有关。降雨侵蚀后1-0.25 mm级别团聚体有机碳矿化降低最多，而且所有级别团聚体有机碳矿化的降低均以草地最多，农地最少。>0.25 mm团聚体均以草地土壤降低最少，而<0.25 mm团聚体则以农地土壤降低最少；所有级别团聚体氮素矿化均以林地土壤降低较多。

目录

声明

第一章 绪论

1.1选题的目的和意义

1.2 选题的依据

1.3 国内外研究概况

1.4 小结

第二章 研究内容和方法

2.1 研究目标

2.2 研究内容

2.3 研究区概况

2.4研究方法

第三章 降雨侵蚀对土壤团聚体稳定性的影响

3.1 降雨侵蚀对土壤机械稳定性团聚体分布的影响

3.2 侵蚀对土壤水稳性团聚体分布的影响

3.3 侵蚀对土壤团聚体稳定性影响

3.4 本章小结

第四章 降雨侵蚀对土壤和土壤团聚体碳氮的影响

4.1 土壤机械稳定性团聚体碳氮分布特征

4.2 降雨侵蚀对土壤水稳定性团聚体碳氮含量分布特征

4.3 本章小结

第五章 降雨侵蚀对土壤和团聚体碳氮矿化的影响

5.1 降雨侵蚀对土壤碳氮矿化的影响

5.2 降雨侵蚀对团聚体碳氮矿化特征的影响

5.3 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢

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