小興安嶺森林沼澤土地利用變化對土壤活性碳組分的影響.pdf

1、土壤活性碳組分是指土壤中變化較快、易被氧化、礦化、穩(wěn)定性不高，并具有較高活性的那部分土壤有機(jī)碳，通常可用溶解性有機(jī)碳、微生物量碳、易氧化碳、輕組有機(jī)碳、顆粒有機(jī)碳等來進(jìn)行表示。雖然它在土壤有機(jī)碳總量中只占很少部分，但是在土壤有機(jī)碳變化之前，它可以反映土壤微小變化，又直接參與土壤生物化學(xué)轉(zhuǎn)化過程，因此，對土壤化學(xué)和土壤碳庫平衡，以及保持生物肥力具有重要作用。
　　20世紀(jì)中葉以來由于人類活動的影響，天然濕地遭到嚴(yán)重破壞，其中濕地開墾

2、和排水育林是重要的干擾方式。目前關(guān)于不同土地利用方式對土壤活性碳組分所產(chǎn)生的影響，主要集中在農(nóng)田、草地、水田之間，以及不同植被類型的濕地土壤有機(jī)碳組分的影響，但是關(guān)于人類干擾活動對森林沼澤濕地，以及高寒區(qū)森林沼澤的土壤活性碳組分的影響研究還很少。因此，本文以小興安嶺森林沼澤為研究對象，研究濕地經(jīng)過人類活動開墾為農(nóng)田，和排水造林，以及棄耕地的溶解性有機(jī)碳、微生物量碳、易氧化碳、顆粒有機(jī)碳、輕組有機(jī)碳含量，對于深入了解土壤活性碳組分動態(tài)變化

3、及其可能影響全球變暖的機(jī)制具有科學(xué)意義。還能深入了解小興安嶺區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中的作用與轉(zhuǎn)化機(jī)制，以及為小興安嶺區(qū)域沼澤濕地生態(tài)系統(tǒng)的管理和可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。本文得到的主要結(jié)論如下:
　　(1)四種土地利用方式在土壤上層(0-20cm)，土壤DOC均有明顯的季節(jié)性變化，并且變化趨勢是相似的。夏季土壤DOC含量最高，秋季最低。即從春季開始，土壤DOC含量逐漸升高，到夏季時達(dá)到最高，隨后不斷降低。四種土地利用方式在土壤上、下層，

4、土壤EOC含量的季節(jié)變化均表現(xiàn)出相同的規(guī)律。春季到夏季土壤易氧化碳含量逐漸降低，夏季降到最低值，夏季到秋季土壤易氧化碳含量又開始升高，秋季達(dá)到最大值。四種土地利用方式在土壤上、下層，土壤POC含量的季節(jié)變化均表現(xiàn)出相同的規(guī)律。春季到夏季土壤POC含量逐漸升高，夏季達(dá)到最高值，夏季到秋季土壤POC含量又開始降低，秋季達(dá)到最低值。
　　(2)天然沼澤變?yōu)榕潘疂竦?、農(nóng)田、棄耕地后，土壤SOC含量下降。不同土地利用方式下的土壤活性碳組分含

5、量也隨之發(fā)生改變，天然沼澤各個活性碳組分含量均比其他三種土地利用方式高。天然沼澤的土壤活性碳組分比例(除了EOC/SOC)均比其他三種土地利用方式高。土壤SOC含量與DOC、MBC、EOC、POC和LFOC之間的相關(guān)性均達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。土壤DOC和MBC之間呈顯著性正相關(guān)(P＜0.05)，LFOC和POC之間呈極顯著性正相關(guān)(P＜0.01)，EOC與其他活性碳組分相關(guān)性均不顯著(P＞0.05)。
　　(3)在垂直剖面

6、上，不同排水年限的森林濕地與天然沼澤濕地的土壤溶解性有機(jī)碳含量均呈遞減變化。與天然森林沼澤濕地相比，排水濕地各土層DOC含量均低于天然沼澤濕地(P＜0.05)。天然森林沼澤的表層(0-10cm)土壤SOC含量、DOC/SOC均大于排水森林沼澤(P＜0.05)。在土壤表層(0-10cm)，排水時間與DOC、SOC、DOC/SOC呈顯著性負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。
　　(4)在垂直剖面上，排水造林濕地、農(nóng)田、棄耕地以及天然沼澤的土壤DO

7、C含量均從表層向下逐漸減少，在土壤表層0-10cm，DOC含量關(guān)系為:天然沼澤＞排水造林濕地＞棄耕地＞農(nóng)田(P＜0.05)，在其他深度上，差異不顯著(P＞0.05)。DOC化學(xué)光譜特性表現(xiàn)為DOC中芳香族類化合物(SUVA254)、DOC中腐殖質(zhì)所占比列(C/C)、DOC中腐殖酸與富里酸比例(E4/E6)，在垂直剖面上逐漸遞增?？傮w上，DOC化學(xué)光譜特性大小關(guān)系為:天然沼澤＜棄耕地＜排水造林濕地＜農(nóng)田。四種土地利用類型土壤SOC的含量都