毕业论文开题报告-花岗岩成土剖面土壤碳含量和同位素沿纬度变化

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1、采矿工程专业本科生毕业论文开题报告题目：花岗岩成土剖面土壤碳含量和同位素沿纬度变化班级：2012级采矿工程班姓名：指导教师：日期：2016.2能源工程学院陇东学院本科生毕业论文开题报告姓名专业采矿工程学号指导教师职称讲师所在院系能源工程学院论文题目花岗岩成土剖面土壤碳含量和同位素沿纬度变化题目来源国家自然科学基金项目（）1课题研究的意义及目的我国花岗岩约占全国基岩的15%，花岗岩的风化成土过程是一个净碳汇过程[1]。上世纪八十年代中期，随着全球大气中CO2未知汇问题的提出，花岗岩在全球碳循环中起到的作用也得到了学

2、术界的重视。花岗岩风化形成的土壤中基本不含碳酸盐（无机碳），土壤有机碳是全球碳库的重要组成部分，也是较为活跃的部分，其含量和动态在土壤质量演变和全球碳循环中起着十分重要的作用。对花岗岩成土土壤有机碳及其同位素的含量和分布特征的研究在表征土壤质量及土壤碳循环方面有着重要意义。1.1国内外现状花岗岩是大陆地壳的主要组成部分，是一种岩浆在地表以下凝结形成的火成岩，属于深层侵入岩。主要成分是长石、云母和石英，质地坚硬，不易风化。一般是黄色带粉红的，也有灰白色的。主要集中在中东部诸省，最多的要算河南、福建、广东、山东，其次

3、是黑龙江、辽宁、浙江、吉林等省，这八个省的花岗石储量占全国总预测量的77%以上。1.1.1气候因素对土壤有机碳分布的影响随着气候变化对土壤碳循环影响问题的广泛关注，有机碳的属性与气候要素的关系又成为新的研究热点。目前，大多数学者认为，增加土壤有机碳稳定的重要机制之一是团聚体的物理保护作用，因为土壤团聚体的稳定性对土壤有机碳有保护作用；几十年来，国内外土壤研究者对土壤有机、无机、胶结物和土壤团聚体形成的关系作了大量的研究工作，得到了关于团聚体形成机制的不同观点。在我国对土壤有机碳的研究也广泛展开，特别是从土壤肥力角

4、度对农田土壤有机质开展大量研究，从气候变化角度对土壤有机碳动态方面也开展一些研究。土壤有机碳含量决定于有机碳的输入与输出过程，输入主要取决于植物残体的形成和分解，输出主要取决于土壤有机碳的分解和淋溶。海拔不同，一方面使植被生产力不同而使植物残体形成量和土壤有机碳输入不同。另一方面也使气候要素和土壤性质不同而使有机碳分解和淋溶输出不同。王长庭[2]等（2005）在青海研究高寒草甸却发现土壤有机碳含量在低、高海拔处较高，中间海拔较低；艾丽[3]等(2010)研究结果与这些研究结果不完全一致。这主要因为他们研究选择祁连

5、山海拔范围2200~3600m，相差1400m，加上这个山地地处青藏高原边沿地带，该带属于干旱气候，水热要素、植被组成和分布以及土壤性质都有较大差异，这些差异将对土壤有机碳含量产生不同影响。许多研究表明土壤有机碳含量随土层加深而下降。这主要与植被根系分布、水热要素和土壤性质在不同土层差异有关。海拔高度影响着温度、湿度、水分、土壤类型和植被分布，导致土壤的碳储量存在差异。宝天曼森林土壤的碳氮储量与海拔存在显著的线性关系，随海拔的升高，土壤的碳氮储量显著升高。原因是随着海拔的升高，温度逐渐降低，土壤的有机质和氮素分解

6、比较缓慢，土壤中碳氮储量积累较多,另一方面，由于海拔高，人类活动对植被和土壤的干扰程度也低，因此，高海拔土壤的碳储量较高。这是因为森林植被与土壤相互作用和相互适应的结果，使得土壤的理化性质基本保持稳定[4]。1.1.2碳同位素在土壤碳循环研究中的运用自然界中碳以12C、13C、14C等多种同位素的形式存在，12C、13C相对丰度分别为98.89%、1.11%；天然物质的碳同位素组成由13C/12C比值确定的δ13C表示，以美国南卡罗莱纳州白垩系PeeDee组拟箭石化石(简称PDB)作为标准品。碳的同位素早已被用于

7、研究生态系统生物过程中的动力效应和生物圈碳循环过程特征。20世纪50年代以来，浓缩和分析技术的突破，利用13C同位素的质量和磁性的同位素效应提供的信息，已广泛用于有机化学反应机理、有机物结构、天然产品生物合成及结构分析研究，酶促反应机理；农肥、农药机理、植物生理、临床诊断、病理试验、药理作用及药物代谢的研究和应用。王丽霞[5]等(2005)研究发现有机质碳同位素波动在22‰～30‰之间，其碳同位素值与降水量存在显著的线性负相关关系。该研究区土壤δ13C值沿着采样剖面显示出一定的区域差异。表土有机质碳同位素与年降水

8、量的关系以前的研究已经证实，不同光合作用途径的植物有不同的δ13C的变化范围，植物中的有机碳同位素可指示当地的气候状况。土壤中有机碳主要来源于植物残体，根据光合作用可以将植物分为C3/C4和CAM植物，而这些植物碳同位素值具有明显差异，因此，可以用土壤中有机碳同位素来了解植被的变化和土壤碳循环，而植被状况在很大程度上是由当地的气候决定的，所以，土壤有机质碳同位素也可以指示