青藏高原多年冻土区土壤活性有机质的季节变化特征课件

青藏高原多年冻土区土壤活性有机质的季节变化特征青藏高原多年冻土区土壤活性有机质的季节变化特征1提纲p研究背景p研究目的p研究区概况p研究结果与讨论不同植被类型土壤理化性质不同植被类型土壤活性有机质的季节变化特征土壤活性有机质对环境因子的响应p主要结论提 纲 研究背景2一.研究背景p多年冻土区占北半球陆地面积的24%，多年冻土区土壤碳库（0-3m深）约为1024Pg（1Pg=1015g），约为全球地下有机碳库的50%（2300Pg），高于植被(650Pg)碳库和大气(730Pg)碳库(Zimovetal.,2006;Schuuretal.,2008;Tanocaietal.,2009）。一.研究背景 多年冻土区占北半球陆地面积的24%，多年冻土3青藏高原多年冻土面积约为130万km2，占高原总面积的54.3%。面积为1.60108hm2的高原草地0-65cm深土壤有机碳储量为335.1973108t，约占全国土壤有机碳储量的23.44%。青藏高原土壤有机碳主要积累在高山草甸土和高山草原土中，两者之和约为232.36108t。青藏高原多年冻土面积约为130万 km2，占高原总面积的544CO2对全球变暖的贡献率最大（IPCC,2007）高纬度和高海拔生态系统对温度升高的响应更为敏感和迅速CO2对全球变暖的贡献率最大（IPCC,2007）高纬度和5p寒冷的环境有利于多年冻土有机质的积累，其具有非常高的平均土壤碳含量（Zimovetal.,2006；Graham.,2012）。气候变化导致的多年冻土退化会使储存在冻土中的大量土壤有机碳快速分解并释放出CO2进入大气，形成多年冻土的碳反馈效应。碳库大小碳释放速率多年冻土的碳反馈效应（Schaeferetal.,2011;张廷军,2012）寒冷的环境有利于多年冻土有机质的积累，其具有非常高的平均土6物理分组法（LFC、LFN）微生物学法（MBC、MBN）化学法（DOC、DON）土壤碳库土壤碳库活性库活性库Labile pool慢性库慢性库Intermediate pool惰性库惰性库Passive poolp活性土壤有机质易分解，周转快，能直接响应植物的营养供应（Janzenetal.,1992;Sixetal.,2002;DavidsonandJanssens,2006）。p温湿度、植被类型、土壤质地、微生物群落结构和组成等都影响土壤活性有机质的大小和分布。周转时间快慢分组方法不同物理分组法微生物学法化学法土壤碳库活性库慢性库Interme7极地地区AlaskaCanadaRussiaGuoetal.,(2006)（阿拉斯加）；Spenceretal.,(2008)（阿拉斯加）；Chuetal.,(2010)(加拿大)；Buckeridgeetal.,(2007,2013)（加拿大）Duttaetal.,(2006)(西伯利亚)；Prokushkinetal.,(2007)(西伯利亚)研究了植被类型、冻土温湿度、冻融循环等的变化对溶解性有机碳氮（DOC,DON）、微生物量碳氮（MBC,MBN）、颗粒有机碳（POC）的影响。极 地 地 区AlaskaCanadaRussiaGuo e8刘文杰（2012、2014）、牟翠翠（2014、2016）等对疏勒河流域、黑河上游不同植被、冻融循环特征下土壤微生物、稳定性C同位素、DOC等做了研究。王根绪等(2002)，杨元和等(2008)张新芳等(2014)调查了青藏高原中部土壤有机碳储量、微生物群落分布特征。吴晓东(2012a,2012b)、方红兵等(2016)调查了羌塘高原多年冻土区土壤C储量及土壤酶活性特征。青藏高原多年冻土区刘文杰（2012、2014）、王根绪等(2002)，杨元和等9p青藏高原中部多年冻土区土壤活性有机质的变化特征不同植被类型土壤溶解性有机碳的季节变化不同植被类型土壤微生物碳氮含量的季节变化不同植被类型土壤轻组碳氮含量的季节变化p青藏高原典型多年冻土区土壤活性有机质同环境因子（土壤温湿度、植被类型、冻融循环等）的关系二.研究目的:青藏高原中部多年冻土区土壤活性有机质的变化特征 青藏高原典10Beiluhe1：高寒沼泽草甸Xidatan：高寒草甸Beiluhe2：高寒草原Kunlunshan：高寒荒漠三.研究区概况：3.1.样地选择取样时间为2013年4月2014年3月，每月采集一次，每次两天Beiluhe1：高寒沼泽草甸三.研究区概况：3.1.11沼泽草甸ASM草甸AM草原AS荒漠AD3.2.研究区概况：沼泽草甸ASM草甸AM草原AS荒漠AD3.2.研究区概况：12青藏高原多年冻土区土壤活性有机质的季节变化特征课件13四、研究结果与讨论四、研究结果与讨论14从沼泽草甸到荒漠，0-30cm层土壤容重逐渐升高，且随土层加深增加。4.1.土壤容重从沼泽草甸到荒漠，0-30cm层土壤容重逐渐升高，且随土层加154.2.土壤颗粒组成百分比：中粗沙(2-0.2mm),极细沙(0.1-0.05mm),粘粉粒(0.05mm)4.2.土壤颗粒组成百分比：中粗沙(2-0.2mm),164.3.SOC、TN含量和C:N比从沼泽草甸到荒漠，0-30cm层土壤SOC和TN含量逐渐降低，SOC和TN含量随土层加深而降低。草原土壤C:N比最高。4.3.SOC、TN含量和C:N比从沼泽草甸到荒漠，0-174.4.气温和10cm处的地温、土壤体积含水率的季节变化地温()气温()土壤体积含水率(%)AD：高寒荒漠AS：高寒草原AM：高寒草甸ASM：高寒沼泽草甸4.4.气温和10cm处的地温、土壤体积含水率的季节变化184.5.土壤溶解性有机碳（DOC）含量的季节变化0-10cm层DOC含量在沼泽草甸、草甸和荒漠样地在4-5月和7-8月增加。草原DOC含量在研究时段总体呈下降趋势。4.5.土壤溶解性有机碳（DOC）含量的季节变化0-10194.6.土壤微生物碳氮含量（MBC和MBN）的季节变化沼泽草甸、草甸和草原样地0-10cm层MBC和MBN含量最高值均出现在夏季（6-8月），之后在10月也增加，在2014年2-3月又开始上升。4.6.土壤微生物碳氮含量（MBC和MBN）的季节变化沼泽204.7.土壤轻组碳氮含量（LFC和LFN）的季节变化沼泽草甸和草甸0-10cm层LFC和LFN在夏季值较高，最高值均出现在2013年11月。草原和荒漠0-10cm层LFC和LFN季节变化较为平缓。4.7.土壤轻组碳氮含量（LFC和LFN）的季节变化沼泽214.8.土壤活性有机质与环境因子的相关性（0-10cm）表1土壤活性有机质与环境因子的相关性ASM：高寒沼泽草甸；AM：高寒草甸；AS：高寒草原；AD：高寒荒漠；ST：土壤温度（）；SW：土壤体积含水率（%）*P0.01，*P0.05.NS,notsignificant.DOC4.8.土壤活性有机质与环境因子的相关性（0-10cm）表22五.主要结论p四种植被类型0-10cm层土壤活性有机质表现出明显的季节动态，与土壤养分动态、温湿度变化以及冻融循环特征等相关。p沼泽草甸和草甸土壤活性有机质的季节变化幅度大，荒漠土壤活性有机质的季节变化幅度小。p与荒漠相比，沼泽草甸和草甸土壤DOC、MBC和MBN对气候变化的响应更敏感，且这种响应程度与碳氮组分及植被类型有关。五.主要结论 四种植被类型0-10 cm层土壤活性有机质表23谢谢大家！敬请各位专家评委批评指正！谢谢大家！24