目錄第1章 緒論11.1 黃土高原土壤有機碳的固定作用進展21.2 黃土高原土壤有機碳的物理固定作用51.3 黃土高原土壤有機碳的化學(xué)固定作用61.4 黃土高原土壤有機碳的微生物固定作用81.4.1 固碳微生物對土壤有機碳積累的作用81.4.2 微生物殘體對土壤有機碳積累的作用101.4.3 微生物殘體碳庫對土壤有機碳循環(huán)模型的重要作用11參考文獻12第2章 植被恢復(fù)中土壤有機碳密度與穩(wěn)定性182.1 區(qū)域尺度下土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征182.1.1 黃土高原從西到東土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征182.1.2 黃土高原從南到北土壤有機碳含量與密度變化特征212.2 小流域尺度下土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征212.2.1 坊塌流域土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征222.2.2 紙坊溝流域土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征242.2.3 董莊溝流域土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征272.2.4 楊家溝流域土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征292.2.5 小流域尺度下土壤有機碳各組分含量、穩(wěn)定性及其影響因素312.3 不同植被類型下土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征392.3.1 喬木植被類型下土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征392.3.2 灌叢植被類型下土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征402.3.3 草本植被類型下土壤有機碳穩(wěn)定性與密度變化特征412.4 小結(jié)43參考文獻44第3章 土壤有機碳形成的物理和化學(xué)機制453.1 土壤有機碳的物理保護機制453.1.1 不同粒級團聚體中有機碳含量453.1.2 不同粒級團聚體有機碳組分493.1.3 土壤有機碳與團聚體之間的關(guān)系683.2 基于生態(tài)化學(xué)計量學(xué)探討土壤有機碳的固定機制703.2.1 陜北黃土高原土壤有機碳組分分布特征703.2.2 土壤有機碳組分和元素生態(tài)化學(xué)計量特征的相關(guān)性723.3 應(yīng)用紅外光譜技術(shù)探究土壤有機碳的形成過程733.3.1 紅外光譜分析原理與技術(shù)743.3.2 結(jié)合中紅外漫反射光譜技術(shù)研究有機碳形成的物理、化學(xué)和微生物機制863.4 小結(jié)98參考文獻99第4章 光合碳在植物–土壤系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)化過程1014.1 碳同位素方法在生態(tài)系統(tǒng)有機碳動態(tài)研究中的應(yīng)用1024.1.1 利用碳同位素方法研究植物–土壤–微生物系統(tǒng)中光合碳的循環(huán)與周轉(zhuǎn)1024.1.2 利用穩(wěn)定同位素探針技術(shù)研究有機碳動態(tài)與周轉(zhuǎn)1044.2 云霧山不同封育年限草地光合碳在植物–土壤系統(tǒng)中的周轉(zhuǎn)1054.2.1 草地植被13C穩(wěn)定同位素原位標(biāo)記方法1054.2.2 不同封育年限草地光合碳在植物–土壤系統(tǒng)中的分配1064.2.3 不同封育年限草地土壤有機碳富集的光合碳的絕對含量1104.3 子午嶺不同樹種間光合碳在植物–土壤系統(tǒng)中的周轉(zhuǎn)1124.3.1 森林植被13C穩(wěn)定同位素原位標(biāo)記方法1124.3.2 喬木光合碳在植物–土壤系統(tǒng)中的分配1134.4 枯落物分解對土壤有機碳收支的影響1204.4.1 枯落物分解對土壤有機碳的貢獻1204.4.2 枯落物分解對土壤礦化作用的影響1234.5 枯落物分解過程中微生物群落結(jié)構(gòu)的變化及其對土壤有機碳的貢獻1314.5.1 枯落物分解過程中微生物群落結(jié)構(gòu)的變化1314.5.2 枯落物分解過程中微生物殘體碳的變化1344.6 小結(jié)138參考文獻139第5章 葉際微生物群落變化及其對有機碳的貢獻1485.1 葉際碳組分變化1485.1.1 枯落物中纖維素和半纖維素含量的變化1485.1.2 枯落物中木質(zhì)素含量的變化1515.2 碳組分與葉際微生物組之間的關(guān)系1525.2.1 碳組分與葉際細菌群落1525.2.2 碳組分與葉際真菌群落1585.3 小結(jié)162參考文獻162第6章 枯落物分解影響土壤有機碳周轉(zhuǎn)的微生物學(xué)機制1646.1 枯落物分解過程中葉片有機碳周轉(zhuǎn)的微生物學(xué)機制1646.1.1 枯落物分解過程中有機碳的變化特征1646.1.2 枯落物分解過程中微生物代謝產(chǎn)物變化特征1726.1.3 枯落物分解過程中微生物多樣性及群落結(jié)構(gòu)變化特征1736.2 枯落物分解對土壤有機碳的影響1806.2.1 枯落物分解對土壤有機碳及其他性質(zhì)的影響1806.2.2 枯落物分解對土壤微生物群落及功能的影響1816.2.3 枯落物分解對土壤細菌多樣性的影響1866.2.4 枯落物分解過程中土壤性質(zhì)對土壤細菌群落結(jié)構(gòu)的影響1866.2.5 枯落物分解過程中土壤有機碳的周轉(zhuǎn)機制1886.3 小結(jié)192參考文獻193第7章 草地根系對土壤有機碳形成的影響1957.1 典型草地植物群落根系性質(zhì)特征1957.1.1 植物群落根系生物量與形態(tài)分布特征1957.1.2 植物群落根系化學(xué)性質(zhì)特征1987.1.3 植物群落根系性質(zhì)與土壤碳組分的相關(guān)性1987.2 典型草地植物根系生長對土壤有機碳的影響2017.2.1 植物群落根系生長過程中土壤有機碳的變化特征2017.2.2 根系分泌物對土壤有機碳及其組分的影響2037.3 典型草地植物根系分解對土壤有機碳的影響2057.3.1 根系分解速率特征2067.3.2 根系C、N、P的動態(tài)變化特征2077.3.3 根系分解對土壤有機碳及其活性組分的影響2087.4 小結(jié)212參考文獻212第8章 植物殘體碳轉(zhuǎn)化的界面過程2148.1 植物殘體碳轉(zhuǎn)化對界面土壤碳組分的影響2158.1.1 土壤物理碳組分2158.1.2 土壤化學(xué)碳組分2178.1.3 討論2178.2 植物殘體分解對界面土壤胞外酶活性的影響2198.2.1 土壤胞外酶活性2208.2.2 影響土壤胞外酶活性的因素2228.2.3 討論2248.3 植物殘體分解對界面土壤生態(tài)化學(xué)計量特征的影響2258.3.1 土壤可溶性C、N和P的生態(tài)化學(xué)計量特征2258.3.2 土壤微生物生物量生態(tài)化學(xué)計量特征2268.3.3 土壤C、N、P生態(tài)化學(xué)計量特征2268.3.4 土壤胞外酶生態(tài)化學(xué)計量特征2278.3.5 土壤胞外酶生態(tài)化學(xué)計量特征與土壤生態(tài)化學(xué)計量特征的相關(guān)性分析2278.3.6 討論2288.4 枯落物分解對界面土壤微生物代謝限制的影響2308.4.1 土壤微生物代謝限制的分布特征2318.4.2 土壤微生物代謝限制的影響因素2318.4.3 討論2358.5 枯落物分解對界面土壤微生物周轉(zhuǎn)及存留過程的影響2368.5.1 微生物殘體標(biāo)志物2378.5.2 土壤微生物殘體碳2378.5.3 土壤微生物殘體與碳組分的相關(guān)關(guān)系2398.5.4 影響土壤微生物殘體碳積累的因素2428.5.5 討論2448.6 小結(jié)247參考文獻247第9章 土壤固碳微生物群落及微生物產(chǎn)物對有機碳的貢獻2569.1 土壤固碳微生物群落分布特征2569.1.1 土壤固碳微生物群落的地理分布格局2579.1.2 不同植被區(qū)土壤固碳微生物群落特征2629.1.3 降水變化下草地土壤固碳微生物的群落特征2659.1.4 生物結(jié)皮形成過程中固碳微生物群落結(jié)構(gòu)特征2709.2 土壤固碳微生物的固碳機制2749.2.1 不同植被區(qū)土壤固碳微生物的固碳途徑特征2749.2.2 不同植被區(qū)固碳途徑中編碼基因變化特征2769.2.3 不同自然降水條件下草地土壤固碳微生物的固碳途徑2799.2.4 不同自然降水條件下草地土壤固碳途徑中編碼基因變化特征2809.3 土壤固碳微生物的固碳潛力及其調(diào)控因素2839.3.1 不同植被區(qū)土壤固碳微生物的固碳潛力特征2839.3.2 不同植被區(qū)土壤固碳微生物的固碳潛力調(diào)控因素2849.3.3 生物土壤結(jié)皮形成過程中固碳微生物固碳潛力的變化特征2919.3.4 生物土壤結(jié)皮形成過程中固碳微生物固碳潛力變化的調(diào)控因素2919.4 不同植被區(qū)土壤微生物產(chǎn)物對有機碳積累的貢獻2939.4.1 土壤胞外酶活性及微生物生物量變化特征2939.4.2 土壤顆粒態(tài)有機碳和礦質(zhì)結(jié)合態(tài)有機碳的分布特征2969.5 生物土壤結(jié)皮形成過程中微生物產(chǎn)物對有機碳積累的貢獻及其調(diào)控因素2989.5.1 胞外酶及其生態(tài)化學(xué)計量特征變化2989.5.2 顆粒態(tài)有機碳和礦質(zhì)結(jié)合態(tài)有機碳的變化特征3059.5.3 微生物殘體碳的變化特征3109.5.4 微生物殘體積累和分解的調(diào)控因素3139.6 小結(jié)316參考文獻316第10章 深層土壤有機碳及其與微生物群落的關(guān)系32110.1 深層土壤有機碳含量與儲量32210.1.1 人工刺槐林深層土壤養(yǎng)分含量特征32210.1.2 人工刺槐林深層土壤有機碳含量與儲量分布特征32310.1.3 人工刺槐林深層土壤有機碳儲量影響因素32410.2 人工刺槐林深層土壤微生物群落分布32510.2.1 人工刺槐林深層土壤微生物群落結(jié)構(gòu)32610.2.2 人工刺槐林深層土壤微生物群落多樣性32710.3 深層土壤有機碳含量與儲量關(guān)系分析33010.4 深層土壤微生物群落結(jié)構(gòu)分析33210.5 小結(jié)333參考文獻333第11章 研究展望337參考文獻339