围湖造田后不同土地利用类型有机碳矿化开题报告

1. 研究目的与意义

目的：碳循环研究受到生态学者的普遍关注，成为当前全球变化研究的三大热点之一。在过去的几百年中，人类干扰活动引起地球自然生态系统发生了巨大改变，尤其是对全球碳循环产生地球自然生态系统发生了巨大改变。尤其是对全球碳循环产生了很大影响。如化石燃料的燃烧、森林的大面积砍伐、土地利用方式的改变等。中国是传统的农业大国。围湖造田是中国处于农业发展的需要比较常见的一种人类干扰方式。通过围湖来增加土地，一方面促进了经济发展和社会进步，但另一方面大大缩减了湖泊面积，改变了湖泊的自然演变进程。湖泊生态系统被人为转变为陆地森林生态系统或农田生态系统后，其碳循环发生的变化，进而对区域乃至全球气候变化产生的影响，目前未得到足够的关注，相关研究也相对缺乏。

意义：研究肖甸湖区围湖造田后，香樟林、水杉林、毛竹林、农田这4种不同土地利用方式对0-40 cm土层活性有机碳的影响，以及各土地利用方式下活性有机碳的垂直分布特征，探讨其与土壤总有机碳以及各活性有机碳之间的关系，进一步认识和理解围湖活动对碳循环的影响。

2. 国内外研究现状分析

周焱、徐宪根等应用土壤培养法，比较分析了武夷山不同海拔高度土壤在25℃和60%田间饱和含水量条件下培养110d有机碳矿化速率和矿化率的差异。结果表明：不同海拔高度土壤有机碳矿化速率随海拔高度的升高而加快，高山(0.08gco₂-ckg^-1.d^{- 1})分别比亚高山矮林、针叶林、常绿阔叶林快14.3%、60.0%和66.7%，差异主要存在于0～10cm。土壤碳矿化率以针叶林最高(16.6%)，分别比亚高山矮林、常绿阔叶林、高山草甸高37.0%、67.6%和79.1%。土壤有机碳矿化速率和矿化率均随土层加深而递减,递减的幅度在不同海拔高度土壤间存在显著差(p0.05)。研究结果揭示，土壤碳矿化速率和矿化率随着海拔高度的变化而产生显著的变化。

阮宏华等在太湖肖甸湖区围湖造田所作的研究。肖甸湖区围湖造田不同土地利用方式对土壤活性有机碳的影响,农田土壤微生物生物量碳含量及分配比例明显高于林地,而水溶性有机碳、易氧化碳与颗粒有机碳相比林地较小或没有显著差异。围湖地区土壤水溶性有机碳和易氧化碳分配比例高于相同气候区的山地森林土壤，颗粒有机碳分配比例较低。湖泊生态系统转变成陆地生态系统后,林地比农田更有利于土壤总有机碳的累积；与围湖地区内的溪流底泥相比,林地与农田表层土壤总有机碳含量均有明显增加；与旱地发育的植被土壤相比,围湖后的土壤有机碳稳定性较差。在研究全球碳循环和全球气候变化时,应该对围湖造田对生态系统碳循环的影响给予充分考虑。

土地利用变化对土壤有机碳矿化的影响与土壤有机质的稳定性有关，即土壤有机质含量和土壤微生物活性碳含量与土壤有机碳矿化速率呈正相关，且土壤碳矿化速率随有机质稳定性的增加而减少（hassink，1995）。另外，土壤有机碳矿化与土壤团聚体有关，hernandez-hernandez和lopez-hernandez （2002 ）发现，热带草原在传统耕作方式下的土壤大团聚体中土壤碳矿化速率高，而且传统耕作方式下土壤碳矿化速率比没有耕作的土壤高，没有耕作的土壤大团聚体碳矿化速率高于微团聚体。在国外，还有大量与此相关的研究报道，如土地利用对森林有机碳动态的影响（chen et al.，2006），温度、湿度对土壤碳矿化的影响（rey＆jarvis，2006）等。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

选择香樟林、水杉林、毛竹林和农田为研究--对象，每种土地利用类型随机设置4个重复样地，每个样地按0-10cm、10-25cm，25-40 cm土层采集新鲜土样各1000g，及时带回实验室处理，测定土壤相关土壤理化性质。

1) 土壤微生物生物量碳的测定：用熏蒸培养法并用toc测定。

4. 研究创新点

围湖造田是指湖泊的浅水草滩由人工围垦成为农田的活动。

过度围垦往往会损害湖泊自然资源，破坏湖泊生态环境和调蓄功能。

围湖造田作为中国特有的一种土地利用方式，本研究则将这种特有的土地利用方式与现在的研究热点全球气候变化结合起来，显示了本研究的一个特色。