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三江平原湿地垦殖和退耕还湿过程中土壤碳组分变化研究
  • 项目名称:三江平原湿地垦殖和退耕还湿过程中土壤碳组分变化研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:40471124
  • 申请代码:D011004
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2005-01-01-2007-12-31
  • 项目负责人:宋长春
  • 负责人职称:研究员
  • 依托单位:中国科学院东北地理与农业生态研究所
  • 批准年度:2004
中文摘要:

陆地生态系统碳循环及储量变化与土地的自然状况和利用方式密切相关,土地利用方式对全球碳循环的影响是当今国际研究的热点之一。三江平原是我国沼泽湿地面积分布最大的地区,也是近50年来湿地开垦面积最大的地区,沼泽湿地垦殖对区内土壤质量产生较大的影响。通过对不同垦殖和退耕还湿年限土壤总有机碳、活性有机碳(轻组有机碳、微生物量碳、溶解有机碳)变化及相互关系,不同碳组分动态与有机质输入的关系,土壤呼吸与活性有机碳变化的相互作用关系,土壤水分、温度对土壤有机碳积累和矿化的影响等研究,认识湿地垦殖和退耕还湿后,不同阶段土壤有机碳组分变化特征、有机碳累积与分解速率变化,及不同碳组分对土壤碳库动态的指示意义,并结合与天然沼泽湿地土壤有机碳的对比研究,选取有效指标,对退耕土壤的固碳能力进行评价。开展此项研究,有助于三江平原土地利用方式的调整,同时也为碳增汇潜力及减排对策提供基础资料。

结论摘要:

通过野外定观测与模拟试验,研究了三江平原湿地垦殖和退耕还湿后土壤有机碳和活性碳组分的时空变化及与有机质输入的关系。发现在湿地垦殖和退耕还湿过程中土壤轻组有机碳、微生物量碳和水溶性有机碳的变化率明显高于总有机碳,各活性碳组分均与总有机碳有极显著的相关关系,轻组有机碳是土壤总有机碳动态的最敏感指标。退耕还湿后,表层土壤有机碳增长趋势显著,符合Boltzmann 方程。土壤重组有机碳和轻组有机碳变化符合Langmiur方程,研究地区土壤平衡有机碳含量为81.7 g/kg。退耕还湿后,表层土壤有机碳含量要恢复到目前天然沼泽化草甸水平,大约需要40年时间,退耕农田土壤平均每年固碳能力约为0.61 Mg C/(haoyr)。湿地垦殖初期土壤呼吸通量明显增大,长期垦殖后呼吸通量明显减小,土壤水分梯度变化及土壤新活性有机碳输入条件是温度驱动下土壤呼吸变化的重要影响因素。分析了土壤微生物碳和水溶性有机碳与有机质输入的关系。研究了湿生植被对区内白浆土土壤改良的作用,认为单纯的枯落物输入对白浆土各养分指标的影响不显著,植被生长与凋落物的共同输入才能够更有效的改良低养分水平的白浆土,逐渐恢复湿地土壤的功能。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
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  • 著作
  • 46
  • 6
  • 0
  • 0
  • 0
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