内蒙古草原主要群落土壤中植物性有机质的来源及其降解特征

论文摘要

草原土壤有机质的稳定机制对于草原长期碳固存研究具有重要意义。近几十年来,生态学家对内蒙古草原土壤有机碳库的稳定机制进行了广泛的研究,虽然在不同的土壤层中已经认识到碳储存的差异,但草地生态系统中土壤有机质中植物性碳在分子水平上的变化缺乏深入认识。本论文以荒漠草原、典型草原和草甸草原的三种主要植物群落为研究对象,采用化学提取和气相色谱-质谱（GC-MS）分析了3种草原植物地上叶片、地下根系以及土壤中的游离脂和结合酯类产物,筛选出土壤中能够指示地上叶片和地下根系来源碳的植物标志物,明确植物地上叶片和地下根系对土壤有机碳形成的贡献,阐明土壤中植物性碳的分解特征。主要结论如下:1、根据植物地上叶片和地下根系以及土壤的生物分子组成特征,植物性碳的生物标志物分为烷醇、烷酸、α-羟基烃酸、ω-羟基烃酸、α,ω-烷二酸和中长链取代酸六类。在草原群落中,发现n-烷醇（C16）、n-烷酸（C16:0、C18:0和C18:3）、中长链取代酸（C18）可作为叶片的特异性生物标志物,而长链烷酸（C24、C26）、α,ω-烷二酸（C16、C18）、ω-羟基烃酸（C22和C24）可作为根系的特异性生物标志物。2、三种草原群落根系对土壤有机碳的贡献比叶片对土壤有机碳的贡献更多。3、不同草原群落植物叶片和根系进入土壤后发生了不同程度的分解,且植物叶片的降解程度更高。

论文目录

摘要

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第一章前言

1.1 研究背景及意义

1.2 土壤有机质研究现状

1.2.1 生物标志物介绍

1.2.2 土壤有机碳的化学结构及其来源研究进展

1.2.3 土壤有机质稳定性的研究进展

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究内容

1.3.3 技术路线

第二章研究区概况与研究方法

2.1 研究区概况

2.2 研究方法

2.2.1 群落调查与样品采集

2.2.2 样品处理与植物和土壤有机碳的测定

2.2.3 植物性碳脂类化合物的提取与测定

2.2.4 数据分析

第三章不同草原类型植物群落特征

3.1 不同草原类型植物群落物种组成的分布特征

3.2 不同群落类型下主要物种的化学计量特征

第四章不同群落类型主要植物地上叶片和地下根系的生物分子组成特征

4.1 植物中游离脂的组成特征

4.2 植物中结合酯脂类化合物的组成特征

第五章土壤有机碳的生物分子组成特征

5.1 土壤中游离脂的组成特征

5.2 土壤中结合酯脂类化合物的组成特征

第六章不同草原群落中植物对土壤有机碳形成的贡献

6.1 地上叶片和地下根系中标志物的筛选

6.2 地上叶片和地下根系对土壤有机碳形成的贡献

6.3 角质素与软木脂类脂质化合物的降解特征

第七章讨论与结论

7.1 讨论

7.1.1 植物性碳标志物的筛选

7.1.2 不同草原类型中植物性碳对土壤有机碳库的贡献

7.1.3 土壤有机质中植物性碳的降解特征

7.2 结论

参考文献

基金项目

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 岳丽

导师: 清华

关键词: 荒漠草原,典型草原,草甸草原,角质素,软木脂

来源: 内蒙古大学

年度: 2019

分类: 基础科学,农业科技

专业: 自然地理学和测绘学,畜牧与动物医学

单位: 内蒙古大学

基金: 国家自然科学基金“大针茅草原割草场退化演替过程中土壤有机碳形成和稳定机制”(31560174),内蒙古自然科学基金面上项目“基于凋落物功能多样性的大针茅典型草原混合凋落物分解机制研究”(2018MS03072),“人为调控降雨量对内蒙古灌丛化草原群落结构和植物功能性状的影响”(2017MS0384),内蒙古科技计划项目“耐寒生态品种选育与退化荒漠草原修复技术研究—内蒙古退化荒漠草原生态修复技术研究”(201502106),“内蒙古外来入侵植物调查及高危物种综合防控技术研究”(201502098)

分类号: S812.2

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