Arid
北方草地生态系统碳、氮、硅生物地球化学特征
许子娟
出版年2017
学位类型硕士
学位授予单位天津大学
中文摘要草地生态系统碳(C)、氮(N)、硅(Si)生物地球化学特征对草地的功能与演化具有重要影响。本论文以内蒙古不同草地生态系统为研究对象,通过分析草甸草原、典型草原、荒漠草原植物和土壤中C-N-Si含量、储量、化学计量比及其与环境因子的相关性,阐明了中国北方草地生态系统C、N、Si生物地球化学特征及其对环境因子的响应机制,为草地生态系统的可持续利用提供科学参考。主要研究结果为:(1)典型草原植物C(41.55±0.53%)、Si(0.84±0.03%)含量均低于其他两类草原。荒漠草原植物N含量(2.53±0.51%)最高。草甸草原植物稳定碳同位素比值(δ~(13)C)(-27.85±0.18‰)显著低于其他两类草原,但其稳定氮同位素比值(δ~(15)N)(5.29±0.07‰)却最高。这些研究结果表明不同草原类型植物C、N、Si生物地球化学特征存在显著差异,温度、降水是造成这些差异的主要因素。(2)草甸草原(30.95±8.55)和典型草原(21.31±10.79)植物C:N显著高于荒漠草原(17.11±4.08);典型草原(4.96±1.92)植物C:Si显著低于其他两类草原,草甸草原植物N:Si比值(0.07±0.03)显著低于其他两类草原。所有的结果表明荒漠草原植物对N的利用效率最高,草甸草原植物对有效硅(Si_(avail))吸收能力最强。(3)土壤有机碳(SOC)、N含量在草甸草原表层土壤最高,在典型草原深层土壤最高。有机碳、N在土壤不同粒径中的分布为:粘粒>粉粒>粗砂>细砂。土壤非结晶态硅分布为:无定型硅>铁锰氧化物结合态硅>土壤Si_(avail)>可氧化态硅。荒漠草原土壤δ~(13)C值、δ~(15)N值最高。这些研究结果表明土壤C、N、Si生物地球化学特征在不同草原类型间存在显著差异,气候因子和土壤质地是造成这些差异的主要原因。(4)草甸草原(14.61±5.24)和典型草原(13.21±1.37)土壤C:N显著高于荒漠草原(8.13±0.35),说明荒漠草原土壤N的矿化能力较强。草甸草原(46.01±34.11)土壤C:Si_(avail)显著高于其他两类草原,说明草甸草原土壤Si_(avail)主要来自无定型硅的分解转化。草甸草原(2.70±1.39)和典型草原(2.34±0.55)土壤N:Si_(avail)显著高于荒漠草原(1.32±0.11),说明随着土壤湿度的增加,土壤N的相对积累量大于Si_(avail)。
中文关键词北方草地 ; 植物 ; 土壤 ; 碳 ; 氮 ; 硅 ; 化学计量
语种中文
国家中国
中图法分类号S812;X142
来源机构天津大学
资源类型学位论文
条目标识符http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/354790
作者单位天津大学
推荐引用方式
GB/T 7714
许子娟. 北方草地生态系统碳、氮、硅生物地球化学特征[D]. 天津大学,2017.
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