海南岛东部地区不同类型农用地土壤有机碳分布特征及影响因素

【目的】对不同农用地土壤有机碳分布特征及影响因素进行研究,有利于提高土壤质量和农业可持续发展,也对减缓温室效应有重要影响。【方法】以海南岛东部地区抛荒地和耕地表层土壤为研究对象,对比分析了抛荒地和耕地中土壤有机碳以及团聚体在水平和垂直方向的含量差异,探究了团聚体和粒度对土壤有机碳的影响。【结果】土壤有机碳含量的大小在水平方向上呈现出水田抛荒地菜地的趋势,在垂直方向上随着土层深度的增加呈逐渐降低的趋势。水田、抛荒地和菜地土壤中0.25 mm的团聚体含量分别为93.33%、89.85%、87.57%。3种类型农用地土壤中较大粒径团聚体含量在土壤剖面上呈现的趋势为深层表层,而较小粒径团聚体含量表现为表层深层。【结论】海南省独特的气候条件和土壤质地对于有机碳的分布具有特殊影响。不合理的耕作方式会导致团聚体破碎化,进而影响有机碳的累积。土壤粒度的变化对有机碳含量的影响较弱。     

浙西北茶园土壤固碳能力及其不同形态有机碳的积累特点

为了解茶园土壤的固碳能力及其积累特点,从浙西北茶区采集黄筋泥、黄红泥土和黄泥土等3类土壤上的9个代表性茶园土壤剖面的分层土样,每类土壤包括植茶年龄为5~10、15~20和30年的3个剖面,分析了有机碳、轻组分有机碳、颗粒态有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳在土壤剖面中的积累特点,并与利用时间相似的旱地土壤进行比较。结果表明:茶园土壤的各类有机碳具明显的表聚特征,随剖面深度的增加,轻组分有机碳和颗粒态有机碳含量占土壤有机碳总量的比例较有机总碳的下降更为明显;随着植茶年龄的增加,表层土壤中各类有机碳含量及全剖面有机碳贮量明显地增加;表层土壤中2mm粒组的水稳定性团聚体明显增加,同时,表层土壤中积累的有机碳(特别是轻组分有机碳)趋向于分布在2mm粒组的水稳定性团聚体中;轻组分有机碳和颗粒态有机碳随植茶时间的增加幅度明显大于有机碳总量的增加,表明在植茶过程中有机碳主要以活性较高的轻组分有机碳和颗粒态有机碳的形式积累,且积累的有机碳主要分布在近地表的土层。比较分析表明,茶园土壤有机碳的积累量均高于旱地土壤,说明茶园比一般旱地具有更高的土壤固碳潜力。     

保护性耕作对四川紫色水稻土团聚体组成及有机碳含量与分布的影响

通过18年田间定位试验,研究了保护性耕作对四川盆地紫色水稻土团聚体组成和有机碳含量的影响。结果表明:保护性耕作影响紫色水稻土团聚体组成及有机碳含量,土壤有机碳含量随着深度增加而降低。各种耕作处理的不同土层均以0.02~0.25 mm团聚体所占的比例最大;垄作免耕和畦作免耕土壤表层(0~10 cm)>0.25 mm的团聚体占比增加,尤其畦作免耕表现得更加明显;垄作免耕使表层(0~20 cm)中各粒径团聚体中有机碳含量显著增加,0.25~2 mm团聚体占比与土壤有机碳含量呈显著线性正相关;长期保护性耕作导致有机碳在土壤剖面的层次分异以及土壤表层大团聚体的相对富集。通过研究保护性耕作对紫色水稻土剖面团聚体有机碳分布的影响,有利于揭示农业管理措施对土壤碳库变化的影响。     

利用方式与成土母质对金衢盆地土壤有机碳积累及其稳定性影响的研究

研究了利用方式与成土母质对浙江省金衢盆地土壤有机碳积累及其稳定性的影响。结果表明:不同成土母质发育的土壤有机碳的积累及其稳定性与粘粒含量、CEC、水稳定性团聚体数量等有关;4类母质形成的土壤表土有机碳平均含量表现为变质岩>第四纪红土>紫砂岩>红砂岩;稳定态有机碳的比例表现为第四纪红土>紫砂岩>变质岩>红砂岩;不同利用方式1 m深土体内有机碳的贮量排序为水田>林地>园地>旱地;旱地土壤有机碳的表聚现象最为明显,水田深层土壤对全剖面有机碳积累有较大的贡献。     

黑河上游冰沟流域4种土壤有机碳分布特征与土壤特性的关系

为了探讨黑河上游冰沟流域不同土壤有机碳分布特征与土壤特性的关系,为黑河上游冰沟流域水源涵养研究提供科学依据,采用野外采样,室内分析方法,研究了4种土壤有机碳分布特征及其与土壤特性的关系。结果表明：4种土壤有机碳含量和密度在整个土壤剖面上均表现为：森林灰褐土>高山灌丛草甸土>高山草甸土>山地栗钙土,且垂直分布均随土壤深度增加而减少,说明黑河上游冰沟流域的森林灰褐土比其它土壤更有利于土壤有机碳储存和积累。森林灰褐土0～10 cm土壤有机碳密度为4.54 kg·m^-2,略高于我国森林土壤0～10 cm土壤平均碳密度（4.24 kg·m^-2）,说明黑河上游冰沟流域的森林灰褐土区雨量充沛,林下植被丰富,凋落物现存量充足。4种土壤0～10 cm土层有机碳含量是整个土壤剖面土壤有机碳含量的30.69%～37.99%,有机碳密度是整个土壤剖面有机碳密度的29.31%～36.77%,说明黑河上游冰沟流域土壤有机碳含量和有机碳密度在表层具有很强的表聚性,不合理的人为活动引发的水土流失极易造成土壤有机碳储量的减少,应增加黑河上游冰沟流域植被覆盖度,保护生态环境,减少水土流失。4种土壤有机碳、全氮、CEC、田间持水量、团聚体在整个土壤剖面上均随土层深度增加而降低,而土壤容重、pH值在整个土壤剖面上均随土层深度增加而增大。经回归统计分析,4种土壤有机碳含量与土壤田间持水量、团聚体、全氮、CEC之间呈显著的正相关关系,与土壤容重、pH之间呈显著的负相关关系。这种变化规律与多数学者研究结果基本一致。     

杭嘉湖平原典型水耕人为土的碳库构成与~(13)C稳定性同位素分布特征

采集杭嘉湖平原的黄斑田、青紫泥田和烂青紫泥田3种代表性水耕人为土分层土样,测定土壤有机碳、颗粒态有机碳和黑碳在土壤剖面中的分布,不同粒径团聚体与土壤颗粒中有机碳和黑碳的差异及13C稳定性同位素的剖面分异.结果表明:黄斑田土壤有机碳库低于青紫泥田和烂青紫泥田;颗粒态有机碳占土壤有机碳总量的10.6%～29.3%,并随剖面深度的增加而下降;黑碳占有机碳总量的4.2%～24.6%,在黄斑田和青紫泥田中随深度降低,而在烂青紫泥田中剖面上下差异不大;稳定性团聚体中有机碳和颗粒态有机碳含量随粒径增加而增加,而黑碳含量的高低与水稳定性团聚体颗粒大小无关;研究发现土壤中的黑碳颗粒较小,主要出现在粘粒"粒级中,随剖面深度增加黑碳颗粒趋向减小;同位素δ13C值:黑碳总有机碳颗粒态有机碳,随深度增加而增加.     

土地利用方式对紫色丘陵区土壤有机碳储藏特征的影响

采取野外调查与室内分析相结合方法,对紫色丘陵区林地、撂荒地、水田、旱地土壤剖面有机碳储藏特征进行了研究.结果表明,有机碳含量均随土层深度的增加而逐渐减小,但林地、旱地、撂荒地的降低速度明显高于水田,说明黏土颗粒对控制土壤有机碳含量起着重要的作用.水田、林地相比撂荒地、旱地更利于有机碳的积累,林地有机碳含量和密度在0～5 cm土层表现出绝对的优势.随着土层深度的增加,与水田、撂荒地和旱地的差异逐渐减小,且水田有机碳含量和密度在大于10 cm土层达最大值,而撂荒地有机碳含量和密度在0 ～20 cm土层高于旱地,说明深层土壤有机碳含量和密度的增加需要一个过程,只有当表层土壤的碳含量或密度达到饱和后才能逐渐对土壤深层的碳含量有所提高.     

浙西丘陵区水田改旱后土壤团聚体组成与稳定性的变化

选择浙西低丘地区的黄筋泥田和红紫砂田2类土壤的水田与相应改旱不同年限的旱地、果园和茶园,比较研究了水田改旱后土壤团聚体组成及其稳定性的变化.结果表明,水田改旱后,土壤中＞5.00 mm和＞0.25 mm非水稳定性团聚体和水稳定性团聚体数量均呈现下降,土壤团聚体的水稳定性减弱,其中,水稳定性团聚体的下降比非水稳定性团聚体更为明显.水田改旱种植旱粮,土壤中＞5.00 mm和＞0.25 mm非稳定团聚体、水稳定性团聚体及团聚体的稳定呈持续下降;而当水田改旱种植果树和茶树时,初期土壤中＞5.00 mm和＞0.25 mm非稳定团聚体、水稳定性团聚体和团聚体的稳定呈明显下降,但随着时间的增加,其大团聚体逐渐恢复.改旱后土壤团聚体的变化与其有机碳和无定形氧化铁数量发生变化有关.     

济宁煤矿区采煤塌陷对土壤有机碳的影响

采煤造成地表塌陷,原地貌发生大的变化,土壤受到严重扰动,致使土壤养分转化和迁移发生较大的空间变异,而土壤有机碳的变化是表征土壤养分的关键因子。土地塌陷对土壤有机碳的影响逐渐成为复垦土壤质量的研究热点问题。本研究选择济宁兖州煤矿区典型塌陷区,采集不同坡位和不同深度的土壤样品,分析土壤有机碳在坡面和垂直剖面上的分布特征及影响因素。结果表明:(1)在坡面上,土壤有机碳呈现出从坡顶到积水边缘迁移,先降低再升高,在塌陷中心富集的变化趋势,采煤塌陷对坡中和坡底部位的土壤有机碳含量影响差异显著(P0.05);(2)在垂直剖面上,土壤有机碳含量随着土壤剖面层次的加深而降低,有机碳含量主要集中在0~20 cm土层,占整个土层(0~60 cm)的65.9%,显著高于20 cm以下各层次的有机碳含量(P0.05);(3)土壤的不同性质空间变异程度大小排序大致为:有机碳热导率含水量容重pH值;(4)土壤有机碳与容重、含水量、pH值、热导率均呈负相关关系,其中与含水量的相关性达到显著水平,相关系数为-0.493*(P0.05),与容重和pH值达到极显著相关,相关系数分别为-0.699**、-0.684**(P0.01),与热导率的相关性不显著。土地塌陷产生的地面坡度已经引起土壤有机碳的流失,土壤肥力下降,土地生产力也随之下降。     

钱江源国家公园不同景观土壤有机碳库和蓄水性能研究

为了解钱江源国家公园不同土地利用景观区生态功能的差异,选择林地、茶园、水田和旱地等4类土地利用景观,分别采集了代表性表层和土壤剖面分层土样,分析了土壤有机质组分、酸碱度、主要养分元素及渗透性和蓄水性.结果表明,土壤有机质含量由表层向下呈下降趋势,土壤有机质含量、贮量和活性有机质占有机质的比例均是林地>茶园>水田>旱地,土壤C/N比为林地>茶园>水田、旱地;土壤pH值为水田>旱地>林地>茶园;土壤有效磷和速效钾含量为茶园>水田、旱地>林地.林地表层土壤具有较低的容重,其透水性和蓄水能力明显高于茶园和旱地,并具有较高的阳离子交换量和水稳定性团聚体数量.研究认为,从土壤固碳与保水2个方面考虑,钱江源国家公园内林地的生态功能明显强于其他景观用地,旱地的生态功能最弱.因此,加强林地建设和逐渐减小旱地面积有助于强化园区生态功能.     

南方红壤稻田与旱地土壤有机碳及其组分的特征差异

大量研究证明稻田土壤比旱地土壤更具同碳潜力,但至今对稻田土壤同碳机制的认识尚不甚清楚.本研究于2007年利用两个开垦年代相似,近20多年分别一直种植双季稻和双季玉米的长期定位试验,来比较不同种植模式下土壤有机碳及其组分的差异.结果表明,水田土壤总有机碳和总氮的浓度分别是旱地的2.2倍和2.5倍.与试验前相比.水稻种植显著提高了土壤有机碳的含量,增幅达到30.8%,而旱地的前后差异不显著.在所有团聚体粒径水平上,水田有机碳的浓度均显著高于旱地.其中53-250 μm微团聚体相差最大,水田是早地的近3倍.水田微团聚体保护碳(iPOM-m)在土壤中的浓度是旱地的4.2倍,微团聚体保护碳在总有机碳中的比重也显著高于旱地,达到25.5%.是旱地的2倍.水田和旱地iPOM-m组分碳的差异能够解释其总有机碳差异的42.8%.上述结果可以增强我们对稻田土壤同碳机制的了解.为稻田土壤碳管理提供理论依据.     

土壤有机碳对土地利用方式变化的响应

以重庆市北碚区5种土地利用方式为研究对象,研究了土壤剖面有机碳和有机碳密度对土地利用方式变化的响应.结果表明:(1)土壤有机碳平均含量的多少顺序表现为水田变菜地,旱地变菜地,水田变果园,水田变旱地,旱地变果园;(2)水田变旱地、旱地变为果园后有机碳含量呈降低趋势,而旱地变为菜地后有机碳含量呈增加的趋势;(3)表层(020cm)土壤有机碳密度大小顺序表现为旱地变菜地,水田变菜地,水田变果园,旱地变果园,水田变旱地;而2060cm厚度土壤有机碳密度表现为变化前为水田的土壤有机碳密度大于变化前为旱地的土壤有机碳密度.     

水田和旱地土壤有机碳周转对水分的响应

【目的】研究土壤含水量对水田和旱地土壤中可溶性有机碳和微生物量碳含量以及有机碳矿化的影响,以探明水田和旱地有机碳周转差异的来源。【方法】在标准培养条件下（25℃,100%空气湿度）培养100 d,研究了5个水分梯度下（45%、60%、75%、90%、105%WHC,WHC为土壤饱和持水量）水田和旱地土壤有机碳的矿化特征,并测定了培养期内3个水分梯度下（45%、75%、105%WHC）土壤的可溶性有机碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量。【结果】土壤含水量、土地利用方式（水田和旱地）及两者的交互作用对土壤有机碳的矿化、DOC和MBC均有显著影响。水田（45%-90%WHC）和旱地（45%-75%WHC）土壤有机碳的累积矿化率（量）随含水量增高而增高,有机碳的周转半衰期随含水量的增高而缩短（水田为5.23-7.57 a,旱地为6.79-12.87 a）。100 d的培养期内,水田和旱地土壤分别有2.33%-3.94%和1.66%-3.33%的有机碳参与了矿化。淹水条件下,水田和旱地土壤的有机碳矿化速率均高于好气条件。同时,淹水条件还使水田土壤的DOC、MBC含量显著降低,对旱地则无影响。【结论】在一定水分范围内（水田：45%-90%WHC;旱地：45%-75%WHC）,提高含水量可以促进水田和旱地土壤有机碳的矿化,有利于养分的释放,但对土壤活性有机碳（DOC和MBC）无促进甚至有抑制作用。土壤有机碳的矿化速率和累积矿化率（量）,在淹水条件下和水田土壤中比在好气条件和旱地土壤中高,其原因之一可能是取样制样过程中土样经历的干湿交替过程促进了有机碳的降解。     

连续种植超级稻对土壤有机碳及团聚体稳定性的影响

分别在长江中下游地区3处超级稻育种试验基地,选择多年连续种植超级稻和未种植超级稻的稻田,于水稻收获后采集表土未破坏土壤样品,采用低能量超声波分散法分离得到不同粒径的团聚体颗粒组,研究超级稻连续种植后有机碳含量变化及其有机碳在团聚体颗粒组中的分配,探讨连续种植超级稻对土壤有机碳和团聚体稳定性的影响。结果表明:连续种植超级稻后,水稻土表土有机碳含量均下降,降幅介于3%～14%;团聚体颗粒组组成以2000～200μm和200～20μm粒径为主,有机碳在2000～200μm和<2μm两个粒级中最高;连续种植超级稻后2000～200μm大团聚体颗粒组质量分数提高,土壤团聚体稳定性增强。连续种植超级稻后有机碳含量下降可能是土壤短期的一种响应机制,长期来看并不改变水稻土的固碳潜力。     

江西省4种主要森林类型土壤有机碳特征比较

利用64个样地实测数据,运用SPSS软件,以江西省杉木林、马尾松林、阔叶林、针阔混交林4种主要森林类型为研究对象,比较分析了土壤有机碳分布特征及其与土壤容重的关系。结果表明:江西省4种主要森林类型的土壤有机碳含量在1 m土壤剖面分布均表现为:表层>亚表层>底层,森林土壤有机碳主要分布在土壤表层,在同一土壤层次均表现为阔叶林>针阔混交林>杉木林>马尾松林,不同森林类型和土壤层次有机碳含量差异性明显;4种森林类型在不同土壤层次土壤有机碳含量均与容重呈显著负相关;森林土壤有机碳密度阔叶林(13.2265±1.18197 kg/m2)>针阔混交林(11.1804±1.78677 kg/m2)>杉木林(9.1065±1.18197 kg/m2)>马尾松林(6.2019±0.94853 kg/m2),不同森林类型的土壤有机碳密度差异性显著,江西省主要森林类型的土壤有机碳密度为10.1740±0.6935 kg/m2。     

江西省4种主要森林类型土壤有机碳特征比较

利用64个样地实测数据,运用SPSS软件,以江西省杉木林、马尾松林、阔叶林、针阔混交林4种主要森林类型为研究对象,比较分析了土壤有机碳分布特征及其与土壤容重的关系。结果表明:江西省4种主要森林类型的土壤有机碳含量在1 m土壤剖面分布均表现为:表层>亚表层>底层,森林土壤有机碳主要分布在土壤表层,在同一土壤层次均表现为阔叶林>针阔混交林>杉木林>马尾松林,不同森林类型和土壤层次有机碳含量差异性明显;4种森林类型在不同土壤层次土壤有机碳含量均与容重呈显著负相关;森林土壤有机碳密度阔叶林(13.2265±1.18197 kg/m2)>针阔混交林(11.1804±1.78677 kg/m2)>杉木林(9.1065±1.18197 kg/m2)>马尾松林(6.2019±0.94853 kg/m2),不同森林类型的土壤有机碳密度差异性显著,江西省主要森林类型的土壤有机碳密度为10.1740±0.6935 kg/m2。     

有机种植对土壤养分含量及物理特性的影响

通过4年定位试验,对比研究了有机种植(OF)和常规种植(CF)对土壤养分含量及物理特性的影响.结果表明,与CF相比,OF显著提高了土壤有机碳、全氮和有效磷含量,显著降低了土壤全钾、速效钾含量;OF处理容重显著降低4.7％,土壤总孔度、有效孔度和有效水含量则分别增加5％、27％和32.8％;有效含水量与土壤有机碳、全氮、总孔隙度、有效孔隙呈显著相关,而有效孔隙与土壤有机碳、全氮、总孔隙度呈显著正相关.总之,以绿肥为主要肥源的有机种植模式,显著改善了土壤物理特性,有利于土壤磷素活化,但需要及时补施钾素.     

土地利用方式对紫色丘陵区土壤团聚体的影响

[目的]了解不同土地利用方式下团聚体变化规律,旨在为合理优化紫色丘陵区土地利用方式、提高土壤有机碳储量及质量提供依据。[方法]采取野外调查与室内分析相结合方法,对丘陵地区紫色土林地、撂荒地、水田、旱地土壤剖面(0~40 cm)团聚体进行研究。[结果]MWD值均大于0.500 mm,且均随土层深度的增加而减小。林地、撂荒地、水田、旱地以大团聚体(0.250 mm)为主,其中林地以2.000 mm粒径团聚体为主,撂荒地、水田、旱地以0.250~2.000 mm粒径团聚体为主。旱地、撂荒地0.250 mm粒径团聚体明显大于水田、林地,特别是旱地表现出最大值。[结论]有机碳与MWD、2.000 mm团聚体比例存在显著正相关,2.000 mm团聚体组分有助于土壤有机碳的积累,而有机碳与0.053、0.053~0.250、0.250~2.000 mm团聚体所占比例具有负相关关系。0.053、0.053~0.250 mm粒径团聚体可能会抑制土壤有机碳的积累。     

内蒙古典型草原土壤有机碳与土壤理化性质的关系

该文以内蒙古典型草原为研究对象,通过野外调查取样与实验室测定等方法,分析了表层土壤有机碳与土壤理化性质的相关性。结果表明:土壤有机碳与土壤全氮和土壤含水量呈显著线性正相关(P0.01),而与土壤容重呈显著线性负相关关系(P0.01);土壤全氮与土壤容重呈显著线性负相关关系(P0.01),与土壤含水量呈显著线性正相关关系(P0.01)。说明草地生态系统内部的各养分是相互联系、相互作用的有机整体。     

利用多元统计方法评价两种不同土壤有机碳组分和团聚体稳定性特征（英文）

【目的】筛选出对土壤有机碳变化敏感且能反映有机碳稳定性的指标,为土壤有机碳稳定性动态监测与评价提供参考。【方法】以桂林毛村岩溶区石灰土和碎屑岩区红壤两种不同土壤为例,通过选取11种指标对表征土壤有机碳活性和团聚体稳定性的指标进行主成分分析和聚类分析。【结果】选取的11种指标可分为两大类,一类与土壤养分及其有机碳组分密切相关,包括有机碳、总氮、总磷、颗粒有机碳、易氧化有机碳和难降解有机碳;另一类与团聚体稳定性密切相关且潜在影响土壤有机碳,包括平均重量直径、几何平均直径、分形维数、偏倚系数和0.25 mm粒径土壤团聚体比例。此外,岩溶区与碎屑岩区的旱地土壤有机碳含量均较低,次表层(20~50 cm土层)土壤有机碳含量也较低,林地和灌丛自然土壤的土壤团聚体稳定性均较好,而水田的团聚体稳定性最差。聚类分析结果表明,14个不同类型土壤样本可聚为5类,其中k D1、k D2、k F2、c F2、c S1可归为一类,k P2、c P2、c D2、c D1归为一类,c P1、c F1和k F1归为一类,三者土壤有机碳含量分别处于中等、最低、较高水平;k P1和k S1各自聚为一类,其土壤团聚体稳定性最差或有机碳及其组分含量及团聚体稳定性最高。【结论】应用多元统计方法不仅可筛选出对土壤有机碳稳定性响应较敏感的主成分,还可以建立主成分中各指标之间的关系;在喀斯特地区,两种不同地质背景土壤中的有机碳活性和土壤团聚体稳定很大程度上受土地利用方式的影响。