黔中地区3种林分土壤轻组有机碳含量研究

以黔中地区阔叶林、马尾松林、杉木林为研究对象,研究3种林分土壤有机碳(SOC)、轻组有机碳(LFOC)含量的变化.研究结果表明:0～60 cm土层内阔叶林的有机碳含量是马尾松林和杉木林的1.09倍、1.16倍,轻组有机碳含量阔叶林是马尾松林和杉木林的1.27倍、1.40倍.土壤轻组有机碳分配比例顺序为阔叶林＞杉木林＞马尾松林.不同林分间有机碳和轻组有机碳差异均以0 ～15 cm为最大,该层阔叶林有机碳含量是马尾松林和杉木林的1.16倍、1.24倍,轻组有机碳含量阔叶林是马尾松林和杉木林的1.48倍、1.54倍.     

黔中地区三种林分土壤有机碳库比较

对黔中地区三种林分土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳及碳库管理指数进行研究.结果表明,3种林分0～60 cm土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳都表现为阔叶林＞杉木林＞马尾松林,马尾松林土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳比阔叶林分别减少了13.9％、37.0％、7.9％,杉木林比阔叶林分别减少了8.9％、24.7％、4.8％;各林分土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳都随着土层深度的增加而降低,阔叶林随土层加深变化幅度较大;土壤碳库管理指数也表现为阔叶林＞杉木林＞马尾松林.     

不同类型林地土壤颗粒态有机碳和黑碳的分布特征

为了解不同类型植被对森林土壤有机碳库及有机碳稳定性的影响,从浙江省泰顺县乌岩岭自然保护区采集6类自然植被(常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林、针叶林、针阔混交林、灌草丛、毛竹)下的土壤剖面,分层分析土壤有机碳总量、颗粒态有机碳(POM-C)和黑碳碳库的分布特征,并与当地农业土壤进行比较.结果表明:1 m土体中有机碳总量由高至低分别为常绿阔叶林(53.95 kg·m-2)＞常绿落叶阔叶林(52.87 kg·m-2)＞灌草丛(39.22 kg·m-2)＞针阔混交林(38.50 kg·m-2)＞针叶林(29.57 kg·m-2)＞毛竹(21.00 kg·m-2)＞农地(15.68 kg·m-2);POM-C贮量由高至低也有相似的趋势;黑碳贮量由高至低依次为:常绿阔叶林(5.54 kg·m-2)、常绿落叶阔叶林(5.54 kg·m-2)＞农地(4.22 kg·m-2)＞灌草丛(3.68 kg·m-2)＞针阔混交林(3.10 kg·m-2)＞针叶林(2.60 kg·m-2)＞毛竹(2.10 kg·m-2);农用地颗粒态有机碳占总碳的比例明显低于林地土壤,而黑碳占总碳的比例则明显高于林地,表明农用地土壤有机碳的稳定性明显高于森林土壤;当林地开垦转变为农用地后,POM-C优先比其他土壤有机碳分解和下降,而黑碳却有增加的趋势.     

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。     

长期集约经营对雷竹林土壤碳库与养分库特征的影响*

为了研究长期集约经营对雷竹林土壤碳库与养分库的影响,在浙江省临安市三口镇选择了两块相邻的集约经营雷竹林样地(经营时间分别为1年和15年),采集并分析测定了土壤不同形态碳库、氮库和磷库,并利用核磁共振方法分析了土壤总有机碳的波谱特征。结果表明：长期集约经营显著增加土壤总有机碳、水溶性有机碳、热水溶性有机碳和易氧化碳含量,但显著降低微生物量碳含量。土壤有机碳的固态核磁共振结果表明,雷竹林土壤有机碳以烷基碳和烷氧碳为主。长期集约经营显著增加雷竹林土壤烷基碳比例和A/O-A值,烷氧碳比例变化不显著,而芳香碳比例和芳香度显著下降。从土壤氮库和磷库的变化来看,长期集约经营显著增加雷竹林土壤不同形态磷素和不同形态氮素含量,但显著降低微生物量氮和微生物量磷含量。综上所述,长期集约经营导致雷竹林土壤碳库和氮磷养分库的贮量显著增加,而土壤微生物活性和土壤有机碳库的稳定性却显著下降。     

长期集约经营对雷竹林土壤碳库与养分库特征的影响_*

为了研究长期集约经营对雷竹林土壤碳库与养分库的影响,在浙江省临安市三口镇选择了两块相邻的集约经营雷竹林样地(经营时间分别为1年和15年),采集并分析测定了土壤不同形态碳库、氮库和磷库,并利用核磁共振方法分析了土壤总有机碳的波谱特征。结果表明：长期集约经营显著增加土壤总有机碳、水溶性有机碳、热水溶性有机碳和易氧化碳含量,但显著降低微生物量碳含量。土壤有机碳的固态核磁共振结果表明,雷竹林土壤有机碳以烷基碳和烷氧碳为主。长期集约经营显著增加雷竹林土壤烷基碳比例和A/O-A值,烷氧碳比例变化不显著,而芳香碳比例和芳香度显著下降。从土壤氮库和磷库的变化来看,长期集约经营显著增加雷竹林土壤不同形态磷素和不同形态氮素含量,但显著降低微生物量氮和微生物量磷含量。综上所述,长期集约经营导致雷竹林土壤碳库和氮磷养分库的贮量显著增加,而土壤微生物活性和土壤有机碳库的稳定性却显著下降。     

江西省生态公益林典型林分土壤肥力状况研究

目的生态公益林是以发挥生态效益和社会效益为主要目标的森林类型,土壤肥力状况是土壤的基本属性和本质特征,探讨生态公益林不同林分类型的土壤肥力状况,旨在为森林土壤资源的科学管理与评价及生态公益林管理提供理论参考。方法本文从江西省生态公益林监测样地中选取6种处于发育中期阶段的典型林分类型(常绿阔叶林、马尾松林、毛竹林、杉木林、湿地松和针阔混交林)33块样地,测定其土壤化学性质,并用方差分析(ANOVA)探索林分类型和土壤层次对土壤肥力的影响,同时比较同一林分类型内不同土壤层次和同一土壤层次不同森林类型的土壤化学性质差异,利用主成分分析(PCA)对土壤指标进行降维,计算各林分类型的PCA综合得分进而排序土壤肥力状况。结果研究结果表明:随着土壤深度的增加,土壤有机碳、全钾、速效氮、有效磷和速效钾含量均逐渐降低,而pH值、全氮和全磷均无显著变化。同样,除常绿阔叶林A层的有效磷和针阔混交林A层的速效钾分别显著地高于杉木林和马尾松林外,其余同一土壤层次不同林分类型间土壤养分含量无显著性差异。主成分分析显示,第1主轴(35.9%)主要代表速效养分含量和有机碳含量的变化,其中速效氮、速效钾和有机碳的因子载荷值较大;第2主轴(15.4%)主要代表全量养分和pH值的变化;土壤肥力状况排序为:毛竹林>常绿阔叶林>针阔混交林>马尾松林>杉木林>湿地松林。结论从保育土壤的角度来看,不同林分类型的肥力状况将为生态公益林差异化补偿提供数据支持和理论参考;此外,相对于人工针叶纯林,常绿阔叶林和针阔混交林有利于土壤养分的积累,因而建议针对人工针叶林进行补植改造,朝向针阔混交林和常绿阔叶林方向转变,从而提升生态公益林的生态和社会效益。      

四川盆地西缘4种人工林土壤有机碳组分特征

【目的】了解四川盆地西缘人工林土壤有机碳组分的分布规律.【方法】采集四川盆地西缘4种人工林(柳杉Cryptomeria fortunei、含笑Michelia wilsonii、桢楠Phoebe zhennan和麻栎Quercus acutissima)2个土壤层次(0～20 cm和20～40 cm)的土壤样品,测定土壤总有机碳、颗粒有机碳、轻组有机碳和易氧化有机碳的含量.【结果】麻栎人工林在0～20 cm土壤有机碳、颗粒有机碳和轻组有机碳含量分别为73.40、21.54和19.01 g/kg,显著高于其他3种人工林,而易氧化有机碳含量在不同人工林类型间差异不显著;其次,4种人工林类型0～20 cm土壤碳组分含量均显著高于20～40 cm土层;土壤颗粒有机碳、轻组有机碳和易氧化碳占土壤总有机碳比例分别为12.35%～30.93%、3.74%～25.85%和21.71%～37.66%;同时,4种土壤碳组分之间存在显著正相关关系.【结论】相比常绿阔叶林(含笑林和桢楠林)和针叶林(柳杉林),落叶阔叶林(麻栎林)更有利于土壤有机碳组分的积累.     

韩江流域梅江区林地土壤理化性质及水源涵养能力

采用区域调查和定位试验研究方法,以梅江区为研究区域,系统研究了不同森林类型土壤理化性质及其对水源涵养功能的影响.结果表明,在相同立地条件下,天然常绿阔叶林比马尾松林具有更显著的改善土壤理化性质的能力.天然常绿阔叶林总贮水量高达每公顷2 749.8 t,分别比人工桉树林、灌木林、马尾松林增加6.1%、8.9%和12.7%.依据林地总贮水量的大小,4种林分的水源涵养功能依次为天然常绿阔叶林＞人工桉树林＞灌木林＞马尾松林.     

肖坑地区不同林分土壤养分状况的研究

[目的]为森林的科学经营提供依据。[方法]对肖坑地区常绿阔叶林、竹纯林、马尾松林下0~10、10~20、20~30 cm土壤的含量进行测定,研究不同林分土壤的养分状况。[结果]3种林分土壤的全氮、全磷含量随土层的加深而降低,全磷、速效磷含量及10~20 cm土层的全氮含量差异明显,全氮含量的变异幅度为0.09%~0.23%。竹纯林土壤全磷含量最高,常绿阔叶林最低;常绿阔叶林土壤有效磷含量最高,马尾松林最低。常绿阔叶林土壤钾含量随土层的加深而增加,竹纯林土壤钾含量在10~20 cm土层中最高,马尾松林土壤钾含量在各土层中变化不大。3种林分土壤偏酸性,马尾松林土壤pH值最低。[结论]不同林分土壤养分含量存在一定差异。     

浙江缙云公益林涵养水源、固土保肥效益评价

根据浙江省缙云县117个公益林固定小班监测数据,在推算不同群落类型如松林、杉木林、阔叶林、针阔混交林、毛竹林和灌木林等生物量的基础上,估算了公益林植被涵养水源效益和固土保肥效益.结果表明:2000-2010年间缙云县公益林调蓄水量3.69×108 t,水源涵养效益累计21.16亿元.其中调水效益15.77亿元,净化水质效益5.39亿元.不同群落类型涵养水源能力依次为毛竹林＞杉木林＞阔叶林＞松林＞针阔混交林＞灌木林;缙云公益林2000-2010年间固定土壤共0.12×108 t,减少流失的土壤养分纯氮9.18×103t,纯磷2.57×103 t,纯钾2.47×105 t,有机质3.73×104t,累计效益14.28亿元.不同群落类型固土保肥能力依次为阔叶林＞针阔混交林＞毛竹林＞松林＞杉木林＞灌木林.     

Changes in organic C stability within soil aggregates under different fertilization patterns in a greenhouse vegetable field

Knowledge of the stability of soil organic C(SOC) is vital for assessing SOC dynamics and cycling in agroecosystems. Studies have documented the regulatory effect of fertilization on SOC stability in bulk soils. However, how fertilization alters organic C stability at the aggregate scale in agroecosystems remains largely unclear. This study aimed to appraise the changes of organic C stability within soil aggregates after eight years of fertilization(chemical vs. organic fertilization) in a greenhouse vegetable field in Tianjin, China. Changes in the stability of organic C in soil aggregates were evaluated by four methods, i.e., the modified Walkley-Black method(chemical method), ~(13)C NMR spectroscopy(spectroscopic method), extracellular enzyme assay(biological method), and thermogravimetric analysis(thermogravimetric method). The aggregates were isolated and separated by a wet-sieving method into four fractions: large macroaggregates(2 mm), small macroaggregates(0.25–2 mm), microaggregates(0.053–0.25 mm), and silt/clay fractions(0.053 mm). The results showed that organic amendments increased the organic C content and reduced the chemical, spectroscopic, thermogravimetric, and biological stability of organic C within soil aggregates relative to chemical fertilization alone. Within soil aggregates, the content of organic C was the highest in microaggregates and decreased in the order microaggregatesmacroaggregatessilt/clay fractions. Meanwhile, organic C spectroscopic, thermogravimetric, and biological stability were the highest in silt/clay fractions, followed by macroaggregates and microaggregates. Moreover, the modified Walkley-Black method was not suitable for interpreting organic C stability at the aggregate scale due to the weak correlation between organic C chemical properties and other stability characteristics within the soil aggregates. These findings provide scientific insights at the aggregate scale into the changes of organic C properties under fertilization in greenhouse vegetable fields in China.     

莽山不同次生林土壤有机碳分布与土壤物理性质的相关性

[目的]探讨湖南莽山国家级自然保护区三类次生林土壤有机碳(SOC)分布特征与土壤物理性质的关系,为该地区森林土壤碳储量的准确计量及森林土壤固碳增汇提供参考依据.[方法]在海拔1230~1300 m区域内的杉木、粤松林和竹林内设9个固定标准地,采集不同层次土壤样品32个,测定其SOC、土壤容重及田间持水量,运用方差分析、相关分析及回归分析法研究不同植被类型SOC分布特征及其与土壤容重和田间持水量间的关系.[结果]杉、松、竹三类林地不同土层SOC含量存在显著差异(P<0.05,下同),随土壤深度增加呈递减趋势;不同林分变化幅度差异不同,且各土层间的差异达显著水平.三类林地0~40 cm土层SOC存贮有机碳在整个土层所占比重不同,分别为77.7%、77.1%和85.9%.经回归分析发现,杉、松、竹三类林地SOC和土壤容重拟合值R分别为0.632、0.727和0.615,杉木林SOC含量与土壤容重呈极显著相关(P<0.01,下同);三类林地SOC含量与田间持水率均呈极显著或显著正相关.方差分析结果表明,黏粒、粉粒、砂粒含量在同一土层中的三类林地间存在极显著差异;黏粒、粉粒、砂粒含量与SOC含量相关不显著(P>0.05),而砂粒与黏粒、粉粒存在极显著负相关.杉、松、竹三类林地砂粒含量在土壤垂直剖面各层均高于黏粒、粉粒含量.[结论]莽山不同次生林SOC与土壤物理性质密切相关,土壤容重、田间持水量、土壤机械组成等物理性质可作为营林和增加森林土壤碳汇的参考指标.     

杉木纯林与常绿阔叶林土壤活性有机碳库的比较

森林土壤有机碳库占全球土壤有机碳库的70%,其贮量的微小变化, 都可显著地引起大气CO2浓度的改变.为了解森林类型转换对土壤活性有机碳库的影响,作者于2005年5月在中国科学院会同森林生态实验站采样分析了杉木纯林和常绿阔叶林0～10 cm和10～20 cm土层内土壤活性有机碳含量.结果表明,杉木纯林土壤微生物量碳、可溶性有机碳、自由态和闭锁态轻组有机碳含量均显著低于阔叶林土壤(P0.05).但各活性有机碳组分占土壤有机碳的比率没有规律;两种林分土壤的自由态、闭锁态轻组有机碳和重组有机碳含量与土壤有机碳总量均呈极显著的正相关(P0.01),而土壤微生物量碳、可溶性有机碳仅在常绿阔叶林下与土壤有机碳总量呈显著正相关;杉木纯林土壤各有机碳组分与土壤养分的相关性低于常绿阔叶林,且与全磷的相关性低于有效磷,这说明磷的有效性影响杉木纯林的土壤肥力.      

川南天然常绿阔叶林人工更新后的土壤水源涵养功能

对川南天然常绿阔叶林及人工更新成檫木Sassafras tsumu林、柳杉Cryptomeria fortunei林和水杉Metasequoia glyptostroboides林后林地土壤水源涵养功能进行研究。结果表明;3种人工林与天然常绿阔叶林相比,土壤有机质显著降低(P<0.05),容重显著升高(P<0.05),土壤孔隙度(总孔隙、毛管孔隙和非毛管孔隙)、持水量(最大持水量、最小持水量、毛管持水量和非毛管持水量)、排水能力和渗透性降低,但仅柳杉林土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和最小持水量及下层土壤毛管持水量达显著水平(P<0.05)。3种人工林中,总体上檫木林和水杉林对原有林地土壤水源涵养功能的保持作用较好,而柳杉林较差。土壤有机质和容重与土壤孔隙度、持水量、排水能力和渗透性均呈显著相关(P<0.05)。这预示了天然常绿阔叶林人工更新后,由于林地土壤有机质降低,土壤容重增加和孔隙度降低导致林地土壤持水量、排水能力和渗透性降低,且不同林分对林地土壤水源涵养功能的影响不同。因此,保护天然常绿阔叶林及选择适宜的树种进行更新,对于增加林地土壤水源涵养功能和减少地表径流损失具有重要的作用和意义。表4参15     

南方红壤区3种典型森林恢复方式对植物群落多样性的影响

合理的森林恢复方式能提高植物多样性,进而提高生态系统服务功能.在我国南方红壤区研究了3种典型森林恢复方式(引进种恢复的湿地松(Pinus elliottii)人工林本地种恢复的马尾松(Pinus massoniana)人工林和自然恢复的天然次生林)的植物区系构成和植物群落多样性.结果表明:(1)湿地松人工林有155种植物,隶属66科118属,马尾松人工林有137种植物,隶属59科97属;天然次生林有226种植物,隶属86科160属,3种森林恢复方式的乔木层、灌木层和草本层的优势科属明显不同,马尾松人工林的优势物种和天然次生林更相似;(2)天然次生林的植物区系基本构成、植物区系类型种类高于马尾松人工林和湿地松人工林,并且天然次生林的温带成分比例高于湿地松人工林;(3)恢复方式对植物群落的多样性指数有显著影响,天然次生林的物种丰富度、辛普森指数明显高于马尾松人工林和湿地松人工林,两种人工林之间差异不显著;(4)3种森林恢复方式的植物群落结构存在显著差异,相比湿地松人工林,马尾松人工林的植物群落组成与天然次生林更相似.总之,自然恢复的天然次生林植物群落多样性高于人工恢复的马尾松人工林和湿地松人工林,本地种马尾松人工林在维持区域植物群落结构功能上优于引进种湿地松人工林.     

雷竹林地土壤酶活性研究

为了了解目前雷竹林地土壤酶活性状况, 作者在1999 年春季采样分析了浙江省临安市郊4 个乡镇23 个雷竹户的竹林土壤。结果表明:雷竹地土壤酶活性变异较大, 23 块竹林土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶、脲酶和蛋白酶活性的变异系数分别达到了33.37 %,71.00 %, 49.60 %, 39.90 %和28.08 %。蛋白酶活性与土壤有机质、水解氮、有效磷、速效钾、蔗糖酶和脲酶的相关系数分别为0.801 , 0.962 , 0.783 , 0.490 , 0.441 和0.845 , 说明蛋白酶是较理想的肥力指标。土壤磷酸酶活性与土壤有效磷的相关系数为-0.875 , 说明雷竹地磷肥用量过多。除磷酸酶外, 土壤各类酶活性和雷竹开花率和煤污病感病指数均呈负相关, 过氧化氢酶和蔗糖酶与竹子开花率负相关性达极显著水平。土壤生物学性质特别是过氧化氢酶和蔗糖酶活性可作为竹林退化指标。表6 参7