烟叶稳定碳同位素组成受控因素分析

【目的】探讨烟叶稳定碳同位素组成的受控因素,为烟草种植评价指标体系的完善及生态适应性机理研究提供新的理论依据。【方法】选取我国西南、东南、长江中上游和黄淮4个主要一级烟草种植区生理成熟期烟叶进行稳定碳同位素组成(δ~(13)C)分析。【结果】供试烟叶样本δ~(13)C值分布在-27.76‰～-25.39‰,平均值为-26.46‰。烟叶δ~(13)C值与经度呈显著负相关关系,经度每增加1°,烟叶δ~(13)C值减小0.09‰;与纬度呈二次抛物线关系。不同叶位烟叶δ~(13)C值具有显著差异,表现为上部叶片中部叶片下部叶片。4个种植区烟叶δ~(13)C值为西南种植区≈黄淮种植区长江中上游东南种植区。利用碳同位素对不同香型烟叶聚类结果表明,不同产地的清香甜香型和醇甜香型烤烟能够被明确聚类,而对焦甜焦香型、清甜蜜甜香型、焦甜醇甜香型和蜜甜香型4种香型烤烟没有明显的聚类效果。【结论】烟叶稳定碳同位素组成与经度呈负相关关系,与纬度呈二次抛物线关系,不同叶位烟叶稳定碳同位素组成不同,利用δ~(13)C值可以对清香甜香型和醇甜香型烤烟进行有效聚类。     

桂林岩溶土壤和植被的稳定碳同位素组成及季节性变化特征

【目的】以桂林岩溶土壤为例,通过长期监测岩溶土壤及植被有机碳的δ13C值,研究其稳定碳同位素组成及季节性变化特征,为我国南方岩溶地区碳循环途径提供科学依据。【方法】选择3个试验点,定期采集土壤及优势种植被黄荆和檵木样品,测定有机碳含量和δ13C值。【结果】土壤有机碳的δ13C值具有明显的季节性变化特征,范围在-27.50‰～-17.92‰;优势种黄荆和檵木其各部位有机质的平均δ13C值范围为-28.23‰～-25.15‰,而土壤中有机碳的δ13C值范围为-22.32‰～-19.00‰;土壤有机碳的含量表现为洼地灌木丛〉坡地灌木丛〉洼地灌草丛,且都为表层土（0～5cm）〉深层土（10～20cm）。【结论】土壤有机碳的δ13C值变幅较大,但坡地灌木丛、洼地灌木丛和洼地灌草丛三者的变化规律并不一致;总体上土壤δ13C值随土层深度的增加而逐渐减小,表明土壤有机碳的δ13C值明显高于当地植被有机碳的δ13C值。     

西南地区不同林型凋落物-土壤氮、磷含量分布特征

【目的】为了解我国西南地区不同森林类型凋落物和土壤的氮、磷养分状况。【方法】以重庆四面山、缙云山和云南哀牢山、西双版纳6种不同类型森林群落为研究对象,探究其森林凋落物、土壤有机层和矿质层氮、磷含量及计量比的特征。【结果】西南地区6种森林凋落物氮含量变化范围为2.81～6.52 g/kg,磷含量变化范围为1.09～1.54 g/kg;表现为常绿阔叶林针叶林,纯林混交林的分布规律;在各林型中,中山湿性常绿阔叶林中凋落物氮磷含量为最丰富,而针叶林最贫瘠;6种森林土壤氮含量变化范围为0.87～6.57 g/kg,磷含量变化范围为0.13～1.09 g/kg;各林型土壤氮磷含量呈现随土壤深度增加而降低的趋势;其中,中山湿性常绿阔叶林土壤氮含量最高,西双版纳季节雨林的土壤氮磷含量最低;相关性分析表明土壤磷含量与凋落物氮含量和氮磷比呈显著正相关。【结论】西南地区不同森林类型之间土壤氮、磷含量差异性显著,其中中山湿性常绿阔叶林养分含量最为丰富,并与地表凋落物养分基质显著相关。研究结果可为了解该区域森林生态系统的养分循环过程提供科学数据。     

海拔对杉木人工林土壤活性有机碳组分的影响

【目的】探究杉木(Cunninghamia lanceolata)林地土壤活性有机碳组分在不同海拔上的分布特征和影响因素,为土壤碳循环及杉木人工林的可持续发展提供科学依据。【方法】在安徽省金寨县马鬃岭自然保护区,以不同海拔高度(750,850,1 000,1 150 m)的杉木人工林为研究对象,分析不同海拔杉木林下0～10,10～20,20～30 cm土层土壤中的活性有机碳组分(微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)、可溶性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC))、稳定性碳同位素(δ~(13)C))和土壤理化性质(有机碳(SOC)、全氮(TN)、含水率、pH、电导率(EC))的变化特征,并分析土壤活性有机碳组分与理化性质之间的相关性。【结果】同一土层下,POC、EOC、DOC、MBC含量随着海拔的升高均呈现先降低后升高的趋势。同一海拔下,随着土层深度的增加,MBC含量呈现出递减规律,其他组分无明显变化。土壤理化性质中,随着海拔升高,土壤SOC、TN、含水率总体呈先下降后升高的趋势,pH总体呈先上升后下降趋势,δ~(13)C含量总体呈增加趋势,EC则无明显变化规律。在同一海拔下,随着土层深度的增加,SOC、TN、EC、含水率总体呈下降趋势,土壤pH无显著变化,土壤δ~(13)C含量呈增加趋势。相关性分析显示,4种活性有机碳组分之间及其与TN、SOC之间均存在极显著正相关关系(P0.01),与δ~(13)C之间存在极显著负相关关系(P0.01)。【结论】海拔和土壤理化性质的差异可能是导致土壤活性有机碳组分变化的重要影响因素,土壤POC、EOC、MBC、DOC含量可作为衡量森林土壤碳、氮动态变化的敏感性指标。     

小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素的测定与分析

 【目的】利用气相色谱-燃烧-同位素比值质谱仪（gas chromatography-combustion-isotope ratio mass spectrometry,GC-C-IRMS）测定小麦籽粒氨基酸碳氮稳定同位素组成。【方法】以小麦临汾50744为材料,水解得到其籽粒蛋白质氨基酸,将氨基酸标准样品以及小麦籽粒氨基酸衍生化为N-新戊酰基,O-异丙醇（N-pivaloyl-isopropyl,NPP）氨基酸酯,利用GC-C-IRMS测定其碳氮稳定同位素组成。【结果】氨基酸标准样品的碳氮同位素组成分析表明,NPP氨基酸酯的平均重现性δ13C为0.47‰,δ15N为0.28‰,并没有产生大的同位素分馏,因此δ13C和δ15N都能得到满意的测定结果。运用GC-C-IRMS测定了小麦临汾50744籽粒蛋白质氨基酸的稳定碳氮同位素的自然丰度,其中δ13C的变化范围在-28.7‰到-34.7‰,δ15N的变化范围为-6.2‰到9.5‰。采用系统聚类分析进行分类,根据δ13C可以将氨基酸分为两类;根据δ15N可以将氨基酸分为三类。【结论】运用GC-C-IRMS结合NPP氨基酸酯衍生物可以测定小麦籽粒氨基酸的稳定碳氮同位素,这对于揭示氨基酸代谢途径的差异以及逆境胁迫下氨基酸的合成差异具有重要的意义。     

东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮的变化特征

【目的】分析东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮含量及其密度和~(13)C、~(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的固定能力及其稳定性,揭示旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的演变规律,为东北黑土的合理利用和培肥提供理论依据。【方法】结合野外实地调查,选择典型黑土区旱田土壤(种植大豆年限大于60年)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,旱田改稻田前种植历史基本相同,均为大豆),利用稳定同位素分析技术,研究旱田改稻田后土壤有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】旱田改稻田25年间,在0—60 cm土层,土壤有机碳和全氮含量的变化趋势均表现为:在改种的前3年迅速下降,降幅分别为13.60%—43.27%和10.40%—40.60%,在3—25年间随改种年限延长呈逐渐增加的趋势,且在20—60 cm土层出现累积,但在3—5年期间增加幅度较大,在5—25年期间增加较为缓慢,在改种17—25年期间,稻田土壤有机碳和全氮含量均高于旱田土壤;0—60 cm土层土壤有机碳和全氮密度的变化趋势与其含量的变化趋势大致相同,在改种的3年间0—60 cm土层土壤有机碳和全氮密度分别降低了26.53%和21.89%,在改种5—25年间0—60 cm土层稻田土壤有机碳和全氮密度均大于旱田土壤,增幅分别为9.87%—21.48%和10.2%—19.3%;旱田改稻田后,土壤全氮与有机碳的变化密切相关,土壤全氮与有机碳的含量、密度之间均呈显著线性正相关关系(P0.01)。在0—60 cm土层,土壤δ~(13)C值在改种的3年间明显上升,在3—25年间随改种年限延长呈逐渐下降趋势,且大于5年的稻田土壤δ~(13)C值均低于旱田土壤,而土壤δ~(15)N值在改种的25年间随改种年限延长呈逐年下降趋势,各年限稻田土壤δ~(15)N值均低于旱田土壤,相同年限土壤的δ~(13)C值和δ~(15)N值均随着土层加深而增大;0—40 cm土层土壤δ~(13)C值与土壤有机碳含量之间呈显著线性负相关关系(P0.01),但各土层土壤δ~(15)N值与土壤全氮含量之间则无显著相关性。【结论】东北黑土区旱田改稻田大于5年后,稻田土壤具有明显的固碳(氮)能力,稳定性碳(氮)在20—60 cm土层累积;改种稻田年限小于5年,应注重有机碳(氮)的补充,以维持和提高土壤有机碳(氮)水平。     

黔东南3种林型土壤碳氮磷生态化学计量特征

【目的】探究黔东南不同林型土壤碳氮磷生态化学计量特征,为揭示森林土壤养分分布规律及养分管理提供理论依据。【方法】以马尾松林、杉木林和灌丛林3种林型为研究对象,分别采集0~20 cm、20~40 cm和40~60 cm土层土壤样品,测定不同土层土壤碳(SOC)、氮(TN)、磷(TP)含量并分析其化学计量比。【结果】3种林型在0~60 cm土层土壤SOC、TN和TP含量的变化范围为10.24~25.72 g/kg、0.49~1.23 g/kg和0.10~0.40 g/kg,整体均表现为灌丛林>马尾松林>杉木林;随土层深度的增加,3种林型土壤SOC、TN和TP含量均呈下降趋势,其中土壤SOC和TN含量在各土层间均存在显著差异(P<0.05,下同)。3种林型在0~60 cm土层土壤C∶N、C∶P和N∶P的变化范围为21.94~30.16、65.72~154.81和2.80~10.55,不同林型土壤C:N表现为杉木林>灌丛林>马尾松林,土壤C∶P和N∶P均表现为马尾松林>杉木林>灌丛林;随土层深度的增加,3种林型的土壤C∶N和C∶P均呈先增后减趋势,其中杉木林土壤C∶P在各土层间存在显著差异,土壤N∶P在马尾松林和杉木林中均呈上升趋势,在灌丛林中呈下降趋势,且均无显著差异(P>0.05,下同)。冗余分析表明,坡度是影响土壤C、N、P化学计量特征的主导因子,解释量达到18.7%,电导率也对其有显著影响,解释量达10.0%,而土壤温度对其影响不显著,解释量为3.1%。【结论】研究区土壤有机质矿化快,C含量高,在养分供应方面受N和P元素限制,坡度是主要限制土壤N和P供给的主要因素。     

川西亚高山岷江冷杉林土壤生物肥力特征研究

【目的】以川西亚高山岷江冷杉林为研究对象,研究该区表层土壤微生物种群数量、酶活性以及与之相关的土壤养分季节动态等土壤生物肥力特征。【方法】在川西亚高山岷江冷杉林中设置样地,2011-08中旬在样地上、中、下坡位放置分解袋,分别于2011年9月、11月和2012年3月、5月、7月中旬随机取回部分分解袋,测定其中土壤养分、微生物数量和酶活性,并进行相关分析和主成分分析。【结果】林地土壤微生物数量、酶活性和养分含量季节差异显著,在3种微生物中以细菌数量最多;细菌和真菌数量,蔗糖酶和过氧化氢酶活性,有机质、全氮、全钾、全磷、速效氮和有效磷含量7月最高,放线菌数量、脲酶活性9月最高。相关分析表明,细菌数量与全钾、有机质、全磷、速效氮、有效磷含量呈显著正相关,真菌数量与有机质、全氮、速效钾含量呈显著正相关,放线菌数量与全磷、速效氮、有效磷含量呈显著正相关,脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性与有机质、全氮、全钾、速效氮、速效钾含量呈显著正相关;主成分分析表明,第1主成分贡献率为49.766%,主要综合了蔗糖酶、全钾、全磷、真菌的信息。【结论】川西亚高山岷江冷杉林土壤微生物数量、酶活性及土壤养分三者之间相互影响,共同反映土壤生物肥力特征。     

更新方式对天山云杉林土壤碳氮的影响

【目的】 研究天山云杉林不同更新方式对土壤碳氮的影响,了解碳、氮的生物地球化学循环。【方法】 采用典型样方法,研究新疆天山云杉林不同更新方式对土壤碳氮含量的影响。【结果】 不同更新方式下林地土壤有机碳、全氮含量均随着土层加深呈逐渐下降的趋势。不同更新方式间土壤有机碳含量的差异主要在0~25 cm土层。与老龄云杉林相比,更新后,天然更新林、人促更新林和人工更新林0~10 cm土层土壤有机碳含量分别下降21.08、27.83 和53.2 g/kg, 10~25 cm土层分别比老龄云杉林下降9.09、13.88和13.83 g/kg,且与老龄云杉林差异均达到显著水平(P < 0.05);而不同更新方式间全氮含量的差异主要在0~10 cm土层,分别比老龄云杉林下降0.44、0.71和0.98 g/kg,且与老龄云杉林差异均达到显著水平(P < 0.05)。不同更新方式对林地土壤有机碳及全氮储量的影响不同,75 cm深土壤有机碳及全氮储量的大小顺序依次为,天然更新林＞人促更新林＞人工更新林。【结论】 不同更新方式对林地土壤碳氮影响程度不同,人工更新林土壤碳氮含量比天然更新林土壤下降的更为明显,其中表层土壤反映最为敏感,下降最快。     

藏东南原始暗针叶林生长季的土壤呼吸特征

【目的】探讨藏东南原始林生长季土壤呼吸特征,以了解藏东南亚高山森林生态系统土壤碳循环过程及其关键驱动因子。【方法】在色季拉山东坡林芝云杉林和急尖长苞冷杉林中各设置典型样地3块,用LI-8100土壤碳通量仪测定土壤呼吸速率,并取土样测定其理化特性,以此分析2种原始林土壤呼吸速率的变化规律及影响因子。【结果】(1)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤呼吸速率日变化均呈近似"n"型,日平均土壤呼吸速率分别为(3.25±0.74)和(2.95±0.62)μmol/(m2·s);不同月份下2种原始林土壤呼吸速率均表现为7月8月6月,同月份下为林芝云杉林大于急尖长苞冷杉林;林芝云杉林土壤呼吸速率对温度的响应较急尖长苞冷杉林敏感。(2)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤呼吸速率与土壤温度均呈极显著指数正相关(R2分别为0.75和0.94),而与土壤湿度呈极显著线性负相关(R2分别为0.71和0.79)。(3)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤日碳通量与土壤有机碳呈极显著指数正相关(R2分别为0.91和0.82),而与微生物量碳呈极显著指数负相关(R2分别为0.88和0.89)。【结论】西藏暗针叶林生长季土壤呼吸主要受土壤温度和水分调控,也与土壤有机碳和微生物量碳密切相关。     

液相色谱-碳同位素比值质谱法在橙汁鉴定中的应用

[目的]初步建立一种橙汁鉴假的方法。[方法]利用液相色谱-碳同位素比值质谱法,检测纯正橙汁中果糖、葡萄糖、二糖、寡糖的δ~(13)C值。[结果]纯橙汁中上述4种组分δ~(13)C值分别为-26.77‰～-29.90‰、-26.46‰～-30.51‰、-23.45‰～-28.12‰、-23.39‰～-28.33‰。然后研究橙汁中添加3种类型的糖浆后δ~(13)C值变化,发现纯正橙汁在添加玉米糖浆后δ~(13)C值变化最显著。[结论]该研究可用于对市售橙汁鉴假。     

黑土旱地改稻田土壤水稳性团聚体有机碳和全氮的变化特征

【目的】分析东北黑土旱地改稻田后土壤团聚体组成及其稳定性、各粒级团聚体有机碳、全氮含量及其~(13)C、~(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的赋存能力及稳定性,揭示旱地改稻田后土壤团聚体及其有机碳、全氮的演变规律。【方法】选择东北典型黑土旱地土壤(种植大豆年限大于60年,作为对照)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,改稻田前种植作物均为大豆),利用土壤团聚体湿筛分离技术和稳定同位素分析技术,研究旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】在0—60 cm土层,与对照土壤相比,改种水稻各年限土壤中2—0.25 mm团聚体组成有所减少,0.25—0.053 mm和0.053 mm团聚体组成有所增加,2 mm团聚体组成的变化无明显规律,但旱地改稻田不同年限均以2—0.053 mm团聚体为主;团聚体平均重量直径(MWD)与2 mm团聚体组成之间呈显著线性正相关关系(P0.01),与0.25—0.053 mm、0.053 mm团聚体组成之间均呈显著线性负相关关系(P0.01或P0.05);水稳性团聚体组成变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,而MWD的变化则受土层深度的显著影响。与对照土壤相比,在0—40 cm土层,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体有机碳和全氮含量在改种水稻3年时均有所下降,在改种水稻3—25年间均随水稻种植年限延长大体上呈增加趋势。总体上,2—0.25 mm、0.25—0.053 mm团聚体是赋存有机碳和全氮的主要粒级;在0—60 cm土层,2 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间呈显著正相关关系(P0.01或P0.05),在0—20 cm土层,2—0.25 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间也呈显著正相关关系(P0.01或P0.05);2 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化受水稻种植年限影响显著,而0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化则受土层深度影响显著。与对照土壤相比,各粒级团聚体中δ~(13)C在改种水稻3年时均明显增加,在改种水稻5年时均明显下降,在改种水稻5—25年间变化不明显,各粒级团聚体中δ~(15)N在改种水稻25年间均略有下降。总体上,在改稻田3—25年间,团聚体中δ~(13)C、δ~(15)N的变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,其数值均随粒级的减少而增加,相同年限各粒级团聚体δ~(13)C随着土层的加深而增大,δ~(15)N无明显变化规律。【结论】东北典型黑土旱地改稻田25年间,土壤中非水稳性大团聚体遭受破坏形成了粒径较小的团聚体,2—0.053 mm水稳性团聚体是有机碳、全氮固存的主要载体,较小粒级团聚体赋存的有机碳较为稳定,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强。     

张广才岭典型森林土壤养分特征与综合质量评价

【目的】探明张广才岭林区不同森林类型土壤养分特征，为了解该区植被与土壤的关系以及维持土壤肥力提供参考。【方法】选取具有代表性的阔叶红松林、阔叶混交林、蒙古栎林、落叶松林、云冷杉林为研究对象，系统地分析各林分土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效氮(AN)、有效磷(AP)的分布特征，同时对土壤养分状况进行综合质量评价。【结果】张广才岭林区土壤SOM、TN、TP、AP在不同林型间差异显著，SOM、TN 2种土壤养分的总体分布是阔叶混交林最高，云冷杉林和阔叶红松林次之，蒙古栎林和落叶松林最低；TP和AP均在云冷杉林土壤中最高，落叶松林中最低；AN在各林型内差异不显著。【结论】张广才岭林区土壤SOM和AN含量丰富，不同林型土壤养分总体处于优良水平，但TN缺乏为该林区土壤质量的主要限制因素。     

川西高山针叶林土壤酶活性对凋落物去除的响应

【目的】了解川西高山针叶林土壤酶活性与凋落物之间的相互作用关系,为该区域森林生态系统物质循环过程提供理论支持。【方法】以该地区典型的四川红杉-岷江冷杉针叶林为对象,通过凋落物去除控制实验,研究了凋落物去除的不同时期土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)分解相关土壤酶活性及其化学计量比的变化特征。【结果】凋落物去除仅在第一年显著降低了多酚氧化酶的活性,在采样第二年显著增加了纤维二糖水解酶和亮氨酸氨基肽酶的活性。采样时间对土壤C、P分解相关酶活性影响显著,而对N分解相关酶活性的影响不显著。在凋落物自然输入处理中,与采样第一年相比,采样第二年时酸性磷酸酶、纤维二糖水解酶和多酚氧化酶的活性显著降低,而β-葡萄糖苷酶和过氧化物酶活性则显著升高。同时,采样第二年的土壤酶化学计量比显著高于采样第一年。在凋落物去除处理中,采样第二年显著降低了酸性磷酸酶的活性,但纤维二糖水解酶活性显著提高。相关性分析显示,土壤含水量、全碳、全氮以及有效氮含量是影响土壤C、N分解酶产生差异的主要因素。【结论】在养分循环较慢的川西高山地区,短期凋落物去除对土壤酶活性的影响较为缓慢,微生物代谢呈现出一定的养分限制,并随着凋落物去除时间的增加微生物代谢呈现出由磷限制向氮限制转化的趋势。关于凋落物与土壤生态过程之间的相互作用还有待进一步长期研究。     

碳、氮同位素在牛肉产地溯源中的应用研究

【目的】探索稳定性同位素对中国牛肉产地溯源的可行性，了解牛不同组织中δ13C和δ15N指标在其中的作用。【方法】利用同位素比率质谱仪测定了来自吉林、贵州、宁夏、河北4个地域牛肉、牛尾毛、饲料中的δ13C和δ15N值，比较了不同地域牛组织中稳定性碳、氮同位素组成的差异，分析了各组织中同位素组成的相关关系，并结合牛的喂养方式，研究了δ13C和δ15N值的变化规律。【结果】不同地域牛组织中稳定性碳同位素组成有极显著差异，排序依次为吉林>贵州>宁夏>河北。吉林、宁夏两地样品与贵州、河北两地样品之间的δ15N值有极显著差异，且后者高于前者。不同地域喂养牛的主饲料成分有其明显的地域特征。脱脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中碳、氮同位素之间呈极显著相关性。【结论】牛组织中δ13C值可预测其膳食中C4植物所占的比例，δ15N值可区分牧区与农区喂养的牛；δ13C指标对牛肉产地来源的正确判别率高于δ15N指标，两项指标相互补充可显著提高产地来源的正确判别率；脱脂牛肉粉、粗脂肪、牛尾毛中δ13C、δ15N值均可作为牛肉产地溯源的指标，它们对牛肉产地来源的判别规律一致。     

藏东南地区不同土地利用方式下土壤有机碳组分及周转变化特征

【目的】自然植被转变为农业用地显著影响土壤有机碳储量。青藏高原东南部地区森林或草地转换为农田的面积逐年增加,但其对土壤有机碳组分及周转特征的影响尚不明确。因此,阐明藏东南地区不同土地利用方式对土壤有机碳储量的影响程度和作用机制,可为该地区农业土地资源合理利用提供科学依据。【方法】采集藏东南地区长期耕作的农田(50年以上)及毗邻的自然森林和草地土壤,采用物理-化学联合分组技术以及稳定性碳同位素测定,分析3种土地利用方式下土壤有机碳组分的数量、碳含量的差异,探究不同有机碳组分周转差异及其对农田耕作的响应规律。【结果】农田0—20 cm表层土壤有机碳储量为(39.4±2.0) Mg C·hm~(-2),比自然森林的(81.5±8.5)Mg C·hm~(-2)和草地的(71.4±7.3)Mg C·hm~(-2)分别降低了约52%和45%。农田耕作导致粗颗粒有机质(cPOM)数量相对于自然植被降低了63.4%—70.8%,微团聚体(μagg)和黏粉粒(dSilt+Clay)的数量分别增加了10.0%—25.9%和65.7%—86.2%。农田土壤的有机碳含量与森林和草地土壤相比降低了51.7%—58.1%,其中不稳定性、物理稳定性和生物化学稳定性有机碳库分别降低79.8%—86.3%、72.4%—73.1%、32.4%—39.8%,且与总有机碳的变化显著正相关,但化学稳定性有机碳库没有显著变化。土地利用方式不同导致不同有机碳组分的C/N值和δ~(13)C值差异明显。农田土壤cPOM组分的C/N值(10.0±0.5)显著低于森林(13.5±0.4),而δ~(13)C值(-21.6±0.5)‰则显著高于森林土壤(-23.6±0.4)‰。微团聚体保护的颗粒有机质(iPOM)和难酸解组分(NH-dSilt+Caly和NH-μSilt+Clay)具有较低的δ~(13)C值(-25.3‰—-27.2‰),并且其C/N在农田土壤为8.4—9.4,显著低于森林土壤(13.5—15.9)。【结论】藏东南地区长期耕作的农田土壤有机碳储量相比于自然植被降低了约50%。农业耕作显著加速了不稳定颗粒有机质的周转,减少了稳定性有机碳组分如微团聚体保护的有机碳组分的形成,是导致土壤有机碳库明显下降的关键原因。因此,为有效降低农业耕作对土壤有机碳储量的负面影响,免耕和保护性耕作或可成为藏东南农耕区固碳增汇、维持该地区土地资源可持续利用的技术选择之一。     

藏东南原始暗针叶林土壤呼吸及其影响因子分析

【目的】探讨藏东南原始林土壤呼吸特征,为加深对藏东南亚高山森林生态系统土壤碳循环过程及其关键驱动因子的了解。【方法】]对色季拉山东坡林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤理化特性、土壤呼吸速率及其相关环境因子进行了研究,分析了两种原始林土壤呼吸速率的变化规律及影响因子。【结果】(1)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤呼吸速率昼夜变化分别为“双峰”和“单峰”曲线,日平均土壤呼吸速率分别为3.92μmol.m-2.s-1和3.49μmol.m-2.s-1;林芝云杉林土壤呼吸速率对温度的响应较急尖长苞冷杉敏感。(2)土壤温度和含水率是影响两种林分土壤呼吸速率并造成差异的首要因子;白天土壤温度的影响力更大,而夜间则为土壤含水率。(3)土壤有机碳含量高会促进土壤呼吸速率,而土壤微生物量碳的作用则相反。【结论】西藏暗针叶林生长季土壤呼吸主要受土壤温度和水分调控,也与土壤有机碳和微生物量碳密切相关。     

不同产量水平下枣园土壤微生物量碳、氮与土壤和植株养分的关系

【目的】 研究不同产量水平下枣园土壤微生物量碳、氮与不同时期枣园土壤和植株养分的关系,为南疆红枣高产提供土壤管理的理论依据。【方法】 选取南疆高中低3种不同产量水平的枣园为研究对象,采用田间试验,研究不同时期不同产量水平下枣园土壤微生物量碳、氮与不同土层和植株氮、磷、钾养分含量之间的关系。【结果】 土壤碱解氮、速效磷含量随着土壤深度的增加逐渐降低,而速效钾含量逐渐升高。土壤微生物量碳(MBC)和土壤微生物量氮(MBD)含量之间呈极显著正相关,相关系数为0.836 7;土壤微生物量碳与骏枣展叶期0~20 cm土层速效钾含量呈显著正相关,与果实膨大期20~40 cm土层速效钾含量呈显著正相关关系。【结论】 枣园土壤微生物量碳、氮及各养分含量均保持在良好水平,土壤养分及植株养分能对微生物量碳、氮产生显著影响。     

应用脉冲标记粗枝云杉和四川红杉幼苗的13C分配特征研究

【目的】探究针叶树种对光合碳同化产物在器官-土壤中的分配规律。【方法】以粗枝云杉(Picea asperata)和四川红杉(Larix masteriana)5 a生幼苗为试验对象，通过盆栽实验，利用脉冲标记法对处于生长期的幼苗进行4次¹³C同位素脉冲标记，以期揭示粗枝云杉和四川红杉光合碳同化产物在器官-土壤中的分布规律。【结果】两种幼苗各器官和土壤δ¹³C值在标记前后均存在显著差异，且标记后¹³C富集量表现为：四川红杉>粗枝云杉。标记后四川红杉根、枝、叶和土壤的δ¹³C值范围分别为：25.33‰～171.64‰、36.68‰～206.84‰、79.40‰～230.91‰和-16.49‰～-11.28‰，具体表现为叶>枝>根>土壤；粗枝云杉根、枝、叶和土壤的δ¹³C值范围为-23.02‰～63.97‰、-23.72‰～18.52‰、-20.09‰～14.09‰和-20.27‰～-15.71‰，表现为根>叶>枝>土壤。【结论】基于     

藏东南原始暗针叶林土壤呼吸及其影响因子分析

【目的】探讨藏东南原始林土壤呼吸特征,为加深对藏东南亚高山森林生态系统土壤碳循环过程及其关键驱动因子的了解。【方法】]对色季拉山东坡林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤理化特性、土壤呼吸速率及其相关环境因子进行了研究,分析了两种原始林土壤呼吸速率的变化规律及影响因子。【结果】(1)林芝云杉林和急尖长苞冷杉林土壤呼吸速率昼夜变化分别为“双峰”和“单峰”曲线,日平均土壤呼吸速率分别为3.92μmol.m-2.s-1和3.49μmol.m-2.s-1;林芝云杉林土壤呼吸速率对温度的响应较急尖长苞冷杉敏感。(2)土壤温度和含水率是影响两种林分土壤呼吸速率并造成差异的首要因子;白天土壤温度的影响力更大,而夜间则为土壤含水率。(3)土壤有机碳含量高会促进土壤呼吸速率,而土壤微生物量碳的作用则相反。【结论】西藏暗针叶林生长季土壤呼吸主要受土壤温度和水分调控,也与土壤有机碳和微生物量碳密切相关。