青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量及影响因素对比研究.pdf
《青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量及影响因素对比研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量及影响因素对比研究.pdf(6页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023,44(4):70-75王定晖,王新,王云英,等.青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量及影响因素对比研究 J.畜牧与饲料科学,2 0 2 3,44(4):70-75.D01:10.12160/j.issn.1672-5190.2023.04.010Animal Husbandry and Feed Science青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量及影响因素对比研究畜牧与饲料科学王定晖1,王新,王云英,裴薇薇,杜岩功(1.青海省固体废物污染防治中心,青海西宁8 10 0 0 1;2.中国科学院西北高原生物研究所,青海西宁8 10 0 0 8)摘要:目的 分析高寒荒漠5种类型土壤有机碳含
2、量并揭示其调控因素。方法 以青海省柴达木盆地和共和盆地高寒荒漠生态系统为研究对象,利用面上调查方法,采集2 2 1个剖面土壤样品,对土壤有机碳含量进行分析,采用结构方程模型揭示土壤有机碳含量的主要影响因素。结果 青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量呈现较强异质性。土壤有机碳含量从高到低依次为栗钙土、盐土、棕钙土、灰棕漠土和风沙土,且栗钙土、盐土有机碳含量显著(P0.05)高于其他3种土壤类型。高寒荒漠土壤pH值异质性较弱,从高到低顺序分别为风沙土、栗钙土、棕钙土、灰棕漠土和盐土。高寒荒漠土壤有机碳含量主要受土壤全氮含量和降水量影响,而pH值主要受年均气温调控。【结论 青海省高寒荒漠土壤有机碳含
3、量较高、异质性较强,主要来源于根系碳源输入。关键词:高寒荒漠;土壤有机碳;土壤类型;结构方程模型中图分类号:S153Comparative Study on Soil Organic Carbon Contents and the Influencing Factors ofFive Types of Alpine Deserts in Qinghai ProvinceWANG Dinghui,WANG Xin,WANC Yunying,PEI Weiweir,DU Yangong.(1.Solid Waste Pollution Prevention and Control Center o
4、f Qinghai Province,Xining 810001,China;2.Northwest Institute ofPlateau Biology,Chinese Academy of Sciences,Xining810008,China)Abstract:Objective This study was conducted to assess the soil organic carbon(SOC)contents of five types of alpine desertsand to reveal their regulatory factors.Method The al
5、pine desert ecosystems of Qaidam Basin and Gonghe Basin in QinghaiProvince were selected as the research objects.A total of 221 soil profile samples were collected using surface investigationmethod to analyze their SOC contents.In addition,structural equation model was used to reveal the main influe
6、ncing factors ofSOC content.Result The SOC contents of the five types of alpine deserts in Qinghai Province exhibited strong heterogeneity.Thehighest SOC content was observed in chestnut soil,followed by saline soil,brown calcic soil,grey-brown desert soil,and aeoliansandy soil.The SOC contents in c
7、hestnut soil and saline soil were significantly(P0.05)higher than the other three soil types.The pH value of the alpine desert soils had weak heterogeneity,with the order from high to low being aeolian sandy soil,chestnutsoil,brown calcic soil,grey-brown desert soil,and saline soil.The SOC content o
8、f the alpine deserts was mainly affected by totalsoil nitrogen content and precipitation,while the pH value was mainly regulated by annual average temperature.Conclusion TheSOC contents of the alpine deserts in Qinghai Province was relatively higher and had strong heterogeneity,which was mainlyatrib
9、uted to the input of carbon sources from plant roots.Keywords:alpine desert;soil organic carbon;soil type;structural equation model土壤碳库为陆地生态系统碳库最重要的组成部分,由于土壤有机碳的巨大库容,土壤碳库小幅变化即可能引起大气CO,浓度较大变动 1-2 。过去50年以来,我国陆地生态系统年碳汇0.2 0 0.2 5Pg,收稿日期:2 0 2 3-0 3-2 4项目来源:青海省重点研发与转化计划项目(2 0 2 2-NK-135);青海省昆仑英才“领军人才”项目
10、。作者简介:王定晖(19 7 5一),女,高级工程师,主要研究方向为草地生态环境保护与退化草地修复。通信作者:杜岩功(19 8 1一),男,研究员,博士,博士生导师,主要从事土壤生态学研究工作。文献标志码:A文章顺序编号:16 7 2-519 0(2 0 2 3)0 4-0 0 7 0-0 6预估2 0 6 0 年为0.15 0.52 Pg,荒漠生态系统具有碳汇功能,但其强度和主要影响机制仍存在不确定性!。高寒荒漠是青藏高原及周边高地高寒生境特有的一种荒漠类型,植物群落以耐寒耐旱的垫状小半灌木为建群层片 3,是青藏高原重要的生态安全屏障和活体基因库,生态系统脆弱,植被群落稀疏且生物量偏低,是全
11、球气候变化敏感区域 4。青藏高原土壤有机碳总储量和碳密度分别为18.37Pg和7.2 kg/m5,高寒草地土壤碳库储量达到7.4Pg,土壤有机碳密度6.5kg/m,土壤类型主第4期要包括高山草甸土和高山草原土,高山草甸土有机碳含量明显高于高山草原土 6-7 。青海省土壤有机碳密度的分布呈现自东南向西北递减的带状分布特征 5,青海省高寒草地土壤碳增储潜力为0.83Pg7。高寒荒漠土壤有机碳含量变化范围0.5040.20g/kg,梭梭群落土壤有机碳含量最低 4。柴达木盆地土壤有机碳含量0.55 1.9 5g/kg,土壤有机碳储量3.5 6 5.1Tg81,但有研究发现柴达木盆地土壤有机碳储量和碳密
12、度分别为0.0 6 3Tg和6.105kg/m219。土壤有机碳含量与容重和砂粒含量均显著负相关 4-5,但与土壤黏粒和粉粒含量显著正相关 4,土壤粗颗粒物质是黑河中游荒漠植物土壤有机碳变异的主要解释因素 10 。土壤有机碳含量受到植物调落物输入、碳矿化分解作用的共同影响。土壤pH值直接影响植物养分的可用性,土壤酸化改变土壤养分形态,造成土壤肥力下降和养分流失,影响植物生长和光合碳产物的输入量 7-9 已有研究关注高寒荒漠土壤有机碳含量和碳储量 4.8,12 ,但缺少有关不同土壤类型有机碳含量及影响因素等方面研究。该研究对比分析青海省高寒荒漠5种土壤有机碳含量并探讨其主要影响因素,以期为准确评
13、估高寒荒漠土壤碳储量提供理论依据。1材料与方法1.1研究区概况青海省高寒荒漠主要分布在柴达木盆地和共和盆地。柴达木盆地为高原型盆地,是我国三大内陆盆地之一,位于青藏高原东北部,平均海拔3000m以上,植物群落主要以木本猪毛菜(Salsolaarbuscula)、盐爪爪(Kalidiumfoliatum)、细枝盐爪爪(Kalidium gracile)、驼绒藜(Krascheninnikoviaceratoides)、柴达木沙拐枣(Calligonumzaidamense)、密花柳(Tamarix arceuthoides)、梭梭(Haloxylon ammodendron)、白刺(Nitrar
14、iatanggutorum)、圆头蒿(Artemisia sphaerocephala)、合头藜(Sympegma regeli)、五柱红砂(Reaumuriakaschgarica)、胡杨(Populus euphratica)、芦苇(Phragmites australis)、白麻(Apocynum pictum)、草(Neotriniasplendens)、黄花补血草(Limoniumaureum)为主要优势物种,隶属高原大陆性气候,多年平均气温和降雨量分别为-0.4 6.0 和31232 mm。王定晖等:青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量及影响因素对比研究等。土壤类型主要为栗钙土。1
15、.2试验设计与样品分析方法2017年和2 0 18 年7 一8 月期间,依据已有的1:100万植被图所描述的高寒荒漠植被主要分布区域,叠加主要公路网格图,共设置2 2 1个样点,按照不同土壤类型采集母质层以上土壤部面样品,各3次重复。土壤样品混合均匀后,运送至室内实验室经自然风干、研磨、过2 mm土壤筛后进行土壤有机碳含量和pH值测定,0 2 0 cm地下生物量采用根钻法调查。依据全国第二次土壤普查调查数据,青海省土壤包括2 2 个类型,以高山草甸土和高山草原土为主,占总面积的55%13。采用土壤剖面特征野外调查,结合土壤分类采用发生分类系统,该研究221个调查点土壤可以划分为5种类型:灰棕漠
16、土、盐土、栗钙土、风沙土和棕钙土。该研究主要对比分析灰棕漠土(样点数量n=55)、盐土(n=16)、栗钙土(n=12)、风沙土(n=57)、棕钙土(n=81)土壤有机碳含量。土壤全碳、全氮和无机碳含量分别采用元素分析仪(PE2400C H N)和气量法进行测定,有机碳含量通过全碳含量与无机碳含量的差值获取。土壤pH值采用土壤原位pH计(IQ170)测定,水土比为2.5:1。各研究样点海拔和经纬度采用GPS记录,年均气温和降水量数据采用过去30 年平均数据产品,空间分辨率为1km(h t t p s:/w o r l d c l i m.org/data/index.html)。1.3数据统计分
17、析采用箱式图和单因素方差分析对5种土壤类型有机碳、pH值分别进行统计学描述和显著性检验。统计学分析和作图分别采用SPSS19.0和Sigmaplot12.0软件。高寒荒漠5种土壤类型土壤有机碳和pH值的主要影响过程采用结构方程模型进行分析,在R4.0.5利用piecewiseSEM实现,71共和盆地地处青藏高原东北边缘,高原温带半干旱带向干旱荒漠地带过渡性气候,隶属高原大陆性气候,多年平均气温和降雨量分别为1 5.2 和311.1402.1mm。优势物种主要包括紫花针茅(Stipapurpurea)、青海固沙草(Orinuskokonorica)、短花针茅(Stipabreviflora)、冷
18、蒿(Artemisiafrigi-da)、毛刺锦鸡儿(Caraganatibetica)、草、冰草(Agropyron cristatum)、狼毒(Stellera chamae-jasme)、赖草(Leymus secalinus)、马蔺(Iris lactea)72应用FishersC模型进行卡方检验时要求P值大于0.0 5。2结果与分析2.1青海省高寒荒漠5种土壤类型有机碳含量对比分析青海省高寒荒漠5种类型土壤有机碳含量呈现较强异质性,由高到低顺序依次为栗钙土、盐土、棕钙土、灰棕漠土和风沙土,有机碳含量分别为(0.9 10.14)%、(0.7 50.10)%、(0.510.0 4)%、(
19、0.420.04)%和(0.32 0.0 3)%,最高值为最低值的2.8 4倍,平均值为(0.48 0.0 3)%。栗钙土、盐土有机碳含量显著(P0.05)高于其他3种土壤类型,风沙土有机碳含量最低,且显著(P0.05)低于棕钙土(见图1)。2.2青海省高寒荒漠5种类型土壤pH值对比分析青海省高寒荒漠5种类型土壤pH值异质性较弱,平均值为8.9 10.0 5(见图2)。土壤pH值从高到低顺序依次为风沙土、栗钙土、棕钙土、灰棕漠土和盐土,pH值分别为9.0 2 0.0 5、8.9 6 0.0 4、8.930.11、8.7 7 0.16 和8.7 50.0 9,最高值比最低值仅高3.0 9%,均为
20、弱碱性土壤。风沙土pH值显著(P0.05)高于盐土。2.3基于结构方程模型揭示5种类型土壤有机碳含量和pH值的主要影响因素结构方程模型引人年均气温、降水量、海拔和土壤全氮含量,解析青海省高寒荒漠土壤有机碳含量和pH值的主要影响因素,各模型卡方检验的3.02.52.01.51.00.50灰棕漠土盐土、栗栗钙土风沙土棕钙土土壤类型不同小写字母表示不同土壤类型的有机碳含量之间存在显著(P0.05),图 2 同。图1青海省高寒荒漠5种类型士壤有机碳含量对比分析结果畜牧与饲料科学10.09.59.08.58.07.5灰棕漠土盐土栗钙土风沙土棕钙土土壤类型图2 青海省高寒荒漠5种类型土壤pH值对比分析P值
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 青海省 高寒 荒漠 种类 土壤 有机 含量 影响 因素 对比 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。