题名 | 黄土丘陵坝系流域碳输移及沉积碳溯源研究 |
作者 | 鄂馨卉
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答辩日期 | 2018-06
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文献子类 | 硕士
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授予单位 | 中国科学院生态环境研究中心
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授予地点 | 北京
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导师 | 汪亚峰
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关键词 | 碳输移,稳定碳同位素,碳来源,土壤侵蚀,黄土高原
Carbon Transport, Stable Carbon Isotope, Carbon Sources, Soil Erosion, Loess Plateau
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学位名称 | 理学硕士
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其他题名 | Research of the Carbon Transport and Deposited Carbon Sources in the Dam Watershed of the Hilly Loess Plateau Region
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学位专业 | 生态学
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英文摘要 | 19世纪80年代末黄土高原丘陵区开展的一系列水保措施(如植被修复,淤地坝建设)改变了本区域植被覆盖和土地利用情况,进而对流域的碳迁移及沉积产生一定影响。目前关于黄土丘陵流域碳迁移、沉积特征及其源解析研究较少。本文通过野外调查、监测及样品采集与室内实验分析的方法,研究了降雨驱动下小流域碳输移特征、坡面碳储量,以及坝地和沟道的土壤碳沉积特征,并利用稳定同位素技术对沉积碳来源进行解析,研究结果可为探讨降雨径流过程对流域碳流失的驱动机制提供参考,并为进一步评估黄土高原流域侵蚀环境变化提供基础资料。主要结果如下:
(1)2015年、2016年雨水中各形态碳浓度随月变化存在一定变化趋势,流域降雨日期间隔较大月的溶解性总碳(DTC)浓度较高。雨季月均沉降通量为 5.16kg•hm-2,其中溶解性无机碳(DIC)和溶解性有机碳(DOC)各占57.33%和 43.91%。流域中雨季月均基流 DTC浓度范围为 47.90~100.28 mg•L-1,非雨季 DTC浓度范围为 57.44~105.52 mg•L-1,雨季的频繁降雨导致碳浓度范围较大。
(2)2015年、2016年雨季月均降雨径流中溶解性总碳输出负荷分别为1.91 kg•km-2和5.79 kg•km-2。径流量及碳流失量均随降雨强度增大而增大,小次降雨事件径流中溶解性碳输出量为 86.97 g•km-2,中等雨强降雨事件碳输量出284.60 kg•km-2。评估研究区域年径流碳流失模数为6.42 kg•(km2 •a)-1,其中溶解性有机碳流失模数为 1.22 kg•(km2•a)与早年研究相比径流碳流失情况得到改善。
(3)坡面土壤有机碳(SOC)含量随土壤深度加深逐渐降低,并且2006年至 2016年坡面碳储量的提升主要发生于上坡位和下坡位。坝地土壤总碳(STC)波动范围为 11.6~16.82 mg•g-1,SOC变化范围为 0.81~3.93 mg•g-1,土壤无机碳(SIC)较 SOC占比重较大,范围变化为 9.86~14.16 mg•g-1。淤地坝沉积土壤 STC及SOC依据不同层土壤的波动范围特征分布呈现明显三个阶段,STC在0~100 cm和350~500 cm波动较为平缓,100~350 cm波动较大;SOC与STC的不同在于0~100 cm土层随深度呈现明显降低趋势;沟道沉积土壤碳含量波动主要在表层,SOC波动范围在 0.80~2.75 mg•g-1。
(4)淤地坝有机碳同位素变化范围为-23.90 ~ -21.39‰,呈现表层土随深度增加有偏正趋势,200~500 cm土层随深度增加有偏负趋势。沟道沉积土壤有机碳同位素整体数值来看,随着沉积深度增加,同位素呈现偏正的趋势,变化范围为-27.97~ -23.15‰。羊圈沟流域坝地表层土壤有机碳来源多来自于灌木,深层的淤地坝有机碳难以示踪其来源。沟道表层土壤有机碳则多来自于灌木及草地,这与沟道附近植被分布密切关系,沟道沉积土壤有机碳相较于淤地坝更易追溯其来源。 |
语种 | 中文
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页码 | 76
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内容类型 | 学位论文
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源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/41450] ![](/themes/default/image/downing1.png) |
专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室
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推荐引用方式 GB/T 7714 |
鄂馨卉. 黄土丘陵坝系流域碳输移及沉积碳溯源研究[D]. 北京. 中国科学院生态环境研究中心. 2018.
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