高寒草地土壤有机碳分解的激发效应及其调控因素

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gold704
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
激发效应是指根系、凋落物及根际微生物带来的活性碳输入引起土壤有机质加速或减慢分解的效应,它是能够在一定程度上影响土壤有机质的周转的重要因素。解析土壤碳激发效应的大尺度格局及其调控因素,能加深对陆地生态系统碳循环基本特征的认识,也有助于理解土壤有机碳对未来气候变化的响应,进而对准确评估陆地碳循环与气候变暖之间的反馈关系具有重要意义。然而,以往关于激发效应的研究多集中在样地水平,学术界仍不清楚激发效应的大尺度格局。同时,以往激发效应研究中主要关注植被、微生物、温度、水分、氮可利用性、质地和pH等因素的影响,而忽略了土壤碳质量和化学计量关系的不平衡性等关键因素的调控作用。  为此,本论文以青藏高原高寒草地为研究对象,通过添加标记性葡萄糖恒温(15℃)培养65天的室内培养实验,研究高寒草地土壤碳激发效应的大尺度格局及其调控因素,试图解析土壤碳激发效应的空间变异规律,阐明底物质量与化学计量平衡性在调控土壤激发效应中的作用,明晰各因子对土壤碳激发效应空间变异的相对贡献,从而为准确理解土壤碳动态提供证据。本论文的主要结果包括以下几点:  1.高寒草地土壤碳激发效应(primed C)和相对激发效应(RPE)沿着野外调查样带存在较大的变异,分别处于-3.9-100.5ug CO2-C gdw-1和-1.1%-19.2%之间。进一步的分析表明,土壤碳激发效应和相对激发效应随年平均降水量(MAP)呈显著增加趋势。两者随降水梯度的变化可能是有机质分解程度沿降水梯度的变化所导致。  2.高寒草地土壤碳-相对激发效应与土壤碳质量(易分解碳组分含量高,难分解碳组分含量低表示)呈负相关(r2=0.54,P=0.01),但与土壤和微生物之间的化学计量关系的不平衡性(由土壤碳氮比与微生物量碳氮比的比值(SC∶N∶BC∶N)表示)正相关(r2=0.62,P<0.01)。此外,其他因素如气候、土壤有机质含量、微生物丰富度也与相对激发效应显著相关。偏相关分析的结果表明,当控制土壤碳质量或者化学计量不平衡的关系后,相对激发效应与其他因素之间的关系显著降低,表明土壤碳质量和化学计量不平衡这两个控制因素对相对激发效应具有更重要的调控作用。多元线性回归和结构方程模型分析的结果进一步证实,这两类因素对相对激发效应影响的标准化系数显著高于其他因素。  总体来讲,通过本论文的研究,我们发现土壤碳质量和化学计量不平衡是控制区域尺度上高寒草地土壤碳激发效应空间变异的重要驱动因子。为了更加准确地预测陆地生态系统碳循环与气候变暖之间和的反馈关系,未来的模型预测中有必要考虑激发效应,同时也有必要耦合土壤碳质量和化学计量不平衡这两类重要因素以更加准确地实现土壤碳激发效应在模型中的参数化。
其他文献
本文对应用在大气激光通信IM/DD系统中的非限幅QPSK类正弦调制的实现方式及其基本性能(包括功率利用率、误码率、中断概率和信道容量)做了详细的理论分析和计算仿真。推导出
(1) 均匀配位晶态颗粒的制备和工艺研究 纳米和微米技术的高速发展引发了微纳米材料制备方面的热潮。具有有序性和功能性的纳米、微米材料是材料制备主要发展方向之一。制
地木耳(Nostoc commune vauch)俗称地皮菜、地耳等,为藻类蓝藻纲念珠藻科念珠藻属植物念珠藻的藻体。本论文以西宁地木耳为研究对象,分析了地木耳中化学成分,经正交试验对地
铁是植物必需的矿质元素,对植物的生长发育以及作物的产量和品质十分重要。缺铁不仅限制植物生长,同时危害着人类的健康。为提高铁的吸收和利用效率,多年来关于植物铁营养的生物
集成电路设计和工艺技术的飞速发展,以及应用市场不断增长的需求,对高性能电路特别是高速、低功耗SOC设计提出了更高的要求。而时钟网络设计的研究,是高性能SOC设计中最有挑战性
目前毛壳属Chaetomium内物种的界定主要仍基于形态特征,且大部分物种之间系统发育关系不明确。本文选择印度毛壳Chaetomium indicum与其形态相似种作为研究代表,结合形态观察、
微悬臂梁光致弯曲效应是指微悬臂梁在光束照射下,由于光生非平衡载流子的存在而导致的弯曲现象,已经在光子探测器和气体传感器中取得了一定应用。相对于传统的基于光热等效应的
丙酮丁醇发酵曾经是仅次于乙醇发酵的第二大发酵产业。由于发酵过程产生的丁醇具有作为生物燃料的潜质,所以这一过程近年来得以复兴。丙酮丁醇梭菌发酵是典型的两阶段代谢,从产
当今3G无线通信技术日趋成熟,4G网络全面铺开,同轴型介质滤波器因其体积小,性能好成为目前急需的高端无源器件之一。应产品要求,这类器件向着体积缩小化,结构复杂化发展,而目前采用
土壤有机质(SOM)含量强烈影响着土壤养分及水分的维持能力,是调控生态系统初级生产力的重要因素,对生态系统碳固持能力具有深远影响。在全球变化背景下,土壤养分供应不仅取决于S