秦岭天然油松、锐齿栎林地土壤呼吸与CO2释放

应用密闭呼吸筒法研究了油松、锐齿栎林地土壤呼吸及其季节变化规律,结果表明(1)林地土壤呼吸速率与气温和土壤温度之间具有显著的相关关系,呼吸速率与土壤温度的相关性高于和气温的相关性;(2)通过建立土壤呼吸与根系生物量回归方程,计算出了根系呼吸量;(3)锐齿栎林地年CO2释放量为28.252t*hm-2a-1,其中矿质土壤呼吸占67.50%,根系呼吸占23.81%,凋落物层呼吸占8.69%;油松林地释放的CO2量为22.323t*hm-2a-1,其中矿质土壤呼吸占61.01%,根系呼吸占31.14%,凋落物层呼吸占7.84%.     

秦岭山地不同龄组锐齿栎林土壤和枯落物有机碳、全氮特征

锐齿栎林是秦岭山地广泛分布的林分之一,林龄不仅影响着林分的结构组成,而且对林木个体碳、氮元素的吸收与排放有重要影响。以秦岭山地不同龄组锐齿栎林为研究对象,通过野外采样和室内分析,揭示了秦岭山地不同龄组锐齿栎林土壤和枯落物有机碳、全氮的分布特征,探讨了林龄对其的影响和限制锐齿栎林正常生长的土壤可利用性养分元素。结果表明:不同龄组林地土壤(0~40 cm)和枯落物有机碳含量分别为17.61~28.31g/kg,260.09~316.96 g/kg;土壤和枯落物全氮含量分别为1.54~1.94 g/kg,13.12~16.02 g/kg;土壤有机碳密度和全氮密度分别为83.33~117.33 t/hm~2,6.41~8.46 t/hm~2;土壤有机碳含量、密度与枯落物有机碳和全氮含量均随林龄的增长而增加,土壤全氮含量和密度随林龄的增长先增加后减少,近熟林最大。不同龄组林地土壤C:N随林龄变化整体呈增长趋势,成熟林土壤C:N为(18.31±2.25)显著高于其它龄组。林龄对锐齿栎林土壤和凋落物有机碳、全氮含量及土壤有机碳密度有显著影响,锐齿栎生长受土壤可利用性氮元素的限制。     

不同年龄巨桉林土壤呼吸及其与土壤温度和细根生物量的关系

采用SRS-1000便携式土壤呼吸仪对四川省丹陵县集体林区巨桉短轮伐期1～6年生林分的土壤呼吸速率和5 cm土壤温度进行测量,并采用根钻法在不同季节测量所有年龄巨桉林活细根(＜2咖)生物量.结果表明:1)不同年龄巨桉林每月初期土壤呼吸速率在0.35~1.71 μmol·m~(-2) s~(-1)间波动,季节趋势为,夏季(1.35)＞秋季(1.16)＞春季(0.62)＞冬季(0.41 μmol·m~(-2) s~(-1))(P＜0.01).1-6年生的巨桉林土壤呼吸速率年均值表现出"高-低-高"的趋势(P＜0.01),6年生巨桉林土壤呼吸速率最高;2)土壤呼吸速率月变化与土壤温度存在显著相关性.用月初动态拟合的1-6年生林分土壤呼吸温度敏感性Q_(10)大小为:4年生(2.29)＞1年生(2.03)＞6年生(1.95)＞3年生(1.88)＞2年生(1.83)＞5年生(1.73)(P＜0.01);3)土壤温度和0～50 cm细根生物量与土壤呼吸速率具有二元线性回归关系(r=0.964 0),它们对土壤呼吸的季节变化贡献率基本相等.     

贺兰山不同坡位油松林的土壤呼吸特征

通过测定油松林不同坡位土壤呼吸速率和土壤温湿度,研究油松林不同坡位的土壤呼吸速率及其与环境因子的关系,为准确评估该区域油松林土壤CO2排放提供科学依据。结果表明:1)油松林不同坡位土壤呼吸速率的日变化和月变化均呈单峰曲线,日变化最大值出现在12:00—16:00之间;月变化最大值出现在6—7月,月均值大小表现为下坡(1.66μmol·m~(-2)s~(-1))上坡(1.53μmol·m~(-2)s~(-1))中坡(1.40μmol·m~(-2)s~(-1));土壤呼吸年积累量以中坡最低(382.14 gC·m~(-2)a~(-1)),分别比下坡(438.07 gC·m~(-2)a~(-1))和上坡(408.65 gC·m~(-2)a~(-1))低12.76%和6.49%,且坡位间存在显著差异。2)各坡位土壤呼吸速率和土壤温度均呈指数正相关关系(P 0.001),上坡土壤呼吸速率与土壤体积含水量之间呈正相关(P 0.05),中坡和下坡土壤呼吸速率与土壤体积含水量之间没有显著相关性,土壤呼吸的季节变化受土壤温度和土壤体积含水量共同影响,土壤温度和土壤体积含水量双变量模型可解释土壤呼吸变化的85.2%～93.6%。3)坡位能够显著影响土壤理化性质,进而影响土壤呼吸,土壤呼吸速率和土壤可溶性有机碳含量呈正相关关系(P 0.05),不同坡位油松林土壤呼吸的差异受土壤可溶性有机碳含量影响。     

太岳山油松人工林土壤呼吸组分及其影响因子

采用挖壕法测定无根和有根样地的土壤呼吸,确定太岳山油松人工林群落土壤呼吸中异养呼吸和根系自养呼吸的贡献率及其影响因子。结果表明:对照与挖壕样方土壤温度和湿度均呈显著的季节变化;2010和2011年土壤呼吸速率和异养呼吸速率均值分别为2.71和2.22μmol·m-2s-1,2010和2011年异养呼吸速率比土壤呼吸速率分别下降了13.7%和21.1%;2010—2011年土壤自养呼吸速率为0.01～0.89μmol·m-2s-1,自养呼吸速率均值为0.49μmol·m-2s-1,2年间自养呼吸速率贡献率为0.2%～37.7%,年均自养呼吸速率贡献率为20.2%;土壤呼吸速率、异养呼吸速率与土壤2,5和10cm深处土壤温度均呈显著指数相关(P0.001),而土壤呼吸速率、异养呼吸速率与5cm深处土壤湿度的相关性并不显著(P0.05);利用2cm深处土壤温度拟合土壤呼吸速率和异养呼吸速率时,异养呼吸速率的温度敏感系数Q10值略高;土壤温度和湿度的双变量模型可以很好地解释土壤呼吸速率和异养呼吸速率的季节变化,拟合方程的R2值为0.70～0.78。     

毛乌素沙地油蒿灌丛生态系统的土壤呼吸特征

【目的】探究毛乌素沙地半干旱区典型油蒿灌丛生态系统土壤呼吸速率特征,揭示土壤温湿度对土壤呼吸速率的影响,以期为预估半干旱区土壤碳排放提供科学依据。【方法】在宁夏盐池选取典型油蒿群落,采用切根法剖分土壤呼吸组分,于2014年4—10月利用自动气室法对切根处理与对照样地的土壤呼吸速率进行连续观测,采用指数方程拟合土壤呼吸组分对土壤温度的响应,并运用线性回归分析温度响应函数残差(观测值/预测值)与土壤含水率间的关系。【结果】在日尺度、自养呼吸速率最大值出现时间(11:00)早于土壤温度最大值出现时间(15:00),而异养呼吸速率最大值出现时间基本与土壤温度最大值出现时间一致;在生长季中期(6—8月),土壤总呼吸速率,自养呼吸速率和异养呼吸速率的温度敏感性(Q10)分别为1.51,1.40和1.88;自养呼吸速率对温度的响应受水分的影响,当土壤含水率小于8%时,土壤温度仅能解释自养呼吸速率季节变异的36%(Q10=1.10),自养呼吸速率的温度响应函数残差随土壤含水率升高而增加(R2=0.59,P0.05);当土壤含水率大于8%时,自养呼吸速率随土壤温度升高呈指数增加(R2=0.75,Q10=1.88),自养呼吸速率的温度响应函数残差与土壤含水率无显著关系;与自养呼吸速率不同,异养呼吸速率对温度的响应受水分的影响较小,在不同土壤水分条件下均随土壤温度升高呈指数增加(R20.65);自养呼吸贡献率(自养呼吸速率/土壤总呼吸速率)在日尺度上存在中午降低的现象;在季节尺度,RA/RT呈现出明显的季节性波动,在5—8月平均为54%,9—10月平均为69%。【结论】在日尺度,自养呼吸速率受土壤温度的影响较小,而异养呼吸速率主要受土壤温度调节;在季节尺度,异养呼吸速率主要受土壤温度调节,其Q10高于自养呼吸速率;而自养呼吸速率对温度的响应受水分的调节,其Q10随土壤含水率升高而增大;自养呼吸贡献率在日尺度与季节尺度的动态变化很可能来源于呼吸组分对环境因子的差异响应。     

华北山区非主要生长季典型人工林土壤呼吸变化特征

2005年11月至2006年3月,利用Li-8100土壤呼吸自动观测系统及AR-A-ECH土壤温度湿度自动观测系统,观测了华北山区30年生侧柏和25年生栓皮栎林土壤呼吸速率与土壤温度及湿度,分析了非主要生长季土壤呼吸变化特征.结果表明:(1)晴或多云条件下,2种人工林林地土壤呼吸速率都明显高于阴天,但日变化均不明显;整个非主要生长季,土壤呼吸速率(SRR)呈现出明显的日际变化特征;2005年11月至2006年1月,SRR呈显著降低的趋势,在2月份,维持在相对较低水平,进入3月中旬则迅速回升,降雪使SRR均有不同程度的增加;整个非主要生长季,侧柏林地与栓皮栎林地的平均SRR分别为0.61、0.39μmol·m-2·s-1.(2)2种人工林林地地表及地下5、10、15、20 cm深处土壤温度与SRR都存在显著的指数相关关系(p《0.01),且5cm深处的土壤温度与SRR的相关性最好,侧柏和栓皮栎在该深处的Q10值分别是2.280和1.602;侧柏、栓皮栎林地SRR与土壤含水量分别呈显著的线性相关关系、多项式相关关系(P《0.01).这2种人工林林地SRR与5cm深处的土壤温度和土壤含水量均有很好的复相关关系(P《0.01),且比较偏相关系数表明:影响2种林地土壤呼吸速率的最主要土壤环境因子都是土壤温度.     

长期施氮对暖温带油松林土壤呼吸及其组分的影响

【目的】比较长期施氮下不同氮水平间暖温带油松天然林土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率差异,揭示土壤呼吸各组分变化的主要影响因子,以期为评价区域森林长期施氮对土壤呼吸的影响提供科学依据。【方法】在山西太岳山油松天然林进行10年(2009—2018)的氮添加试验,设置4个氮添加处理:对照(CK,0 kg N·hm-2a-1)、低氮(LN,50 kg N·hm-2a-1)、中氮(MN,100 kg N·hm-2a-1)和高氮(HN,150 kg N·hm-2a-1),于2016—2018年生长季对土壤呼吸速率、自养呼吸速率和异养呼吸速率进行监测。【结果】在长期(8～10年)施氮下,相比对照,LN、MN和HN处理的年均土壤呼吸速率分别降低21.9%、27.3%和29.1%,年均异养呼吸速率分别降低21.8%、36.6%和31.4%,而土壤自养呼吸速率未改变,土壤p H值下降0.07、0.37、0.78个单位,微生物生物量碳含量下降了11.3%、14.5%、14.7%,但长期施氮未改变土壤有机碳、全氮和细根生物量;异养呼吸速率与土壤微生物生物量碳及自养呼吸速率与细根生物量均呈显著的线性正相关(P0.01);不同处理下土壤自养呼吸速率和异养呼吸速率与土壤温度均呈显著的指数正相关(P0.05);长期施氮可提高土壤自养呼吸的温度敏感性(Q10)(CK=2.19、LN=2.90、MN=2.86、HN=2.34),但会降低土壤异养呼吸的Q10值(CK=2.72、LN=2.23、MN=2.12、HN=2.27);土壤呼吸速率与土壤湿度的关系不显著;土壤温度和土壤湿度双因子模型可分别解释自养呼吸速率和异养呼吸速率的28.7%～42.0%(P0.05)和64.9%～78.1%(P0.001)。【结论】长期施肥未明显改变土壤自养呼吸速率。长期施氮通过抑制土壤异养呼吸使土壤总呼吸降低。长期氮添加对自养呼吸和异养呼吸Q10的影响不一致,而呼吸底物的可利用性和土壤微生物活性的变化是主要因素。为提高土壤呼吸及其组分预测模型的精度,应综合考虑细根生物量及呼吸底物的长期变化。     

长白山区水曲柳根呼吸的季节动态及影响因子

为了探讨林木呼吸的季节动态及影响因素,采用LI-COR-6400-06测定并研究长白山红松针阔混交林中天然水曲柳根系呼吸的季节变化规律,分析根系呼吸与土壤温度、土壤湿度和土壤全氮含量等因子的关系。结果表明:天然水曲柳不同径级根系呼吸速率在生长季节均有明显的季节动态,其中7月最高,10月最低,呈单峰曲线,呼吸速率在1.02～9.27μmol·g-1s-1之间;水曲柳根系呼吸速率与10cm深处土壤温度季节变化一致,二者呈显著指数相关(P<0.05);根系呼吸与土壤湿度呈二次曲线相关,即当土壤湿度在一定范围内时根系呼吸速率与其成正比,而当土壤湿度超过一定值时根系呼吸速率则与土壤湿度成反比;根系呼吸速率与土壤N含量呈线性相关,并且随树木年龄的增加呼吸速率下降;不同径级根系呼吸温度系数Q10值在2.21～2.71之间变化,且Q10值随根系径级增大而降低,表明细根对土壤温度的敏感性高于粗根。     

长沙樟树人工林生长季土壤呼吸特征

用LI-COR-6400-09测定并研究湖南长沙樟树人工林生长季节土壤呼吸速率的日变化及季节变化规律,分析土壤呼吸与土壤水热因子的关系.结果表明:樟树林生长季土壤呼吸速率日变化呈单峰曲线,与5 cm深处土壤温度日变化相一致,2者呈显著指数相关,P=0.003;樟树林土壤呼吸速率季节变化显著,呈不规则曲线波动,平均呼吸速率为4.0 μmol CO2·m-2s-1,与5 cm深处土壤温度之间呈显著指数相关,拟合方程为Y=O.324 2e0.1064x,R2=0.903,P=0.001,与5 cm土壤湿度呈显著二次曲线相关,模拟方程为Y=-0.026 1w2 1.869w-28.406,R2=0.436,P=0.05,土壤温度和湿度可以分别解释土壤呼吸变化的90.3%和43.6%;由拟合的指数方程计算出樟树林生长季节的Q10值为2.9,4-6、7-8和9-10月Q10.值分别为3.08,1.59和2.72,呈现Q10.值随土壤温度升高而下降的趋势;土壤呼吸速率同时受土壤湿度的影响,当土壤湿度小于35.8%时,土壤呼吸与土壤湿度呈正相关,但当土壤含水量超过35.8%这个阈值,土壤湿度就成了土壤呼吸的抑制因子.     

KOM活化堆土壤改良剂改良盐碱土壤的效果与分析

在盐碱较重的40hm2农田上施入KOM制剂,施入量为60kg·hm2,兑水800—1000倍,1个月后分别试验地和对照取样,对土壤物理性质和化学性质进行测试分析,8月上旬对作物长势进行调查测试。调查结果表明：在种植农作物的土壤中施人KOM,通过0．5cm、1．0cm、2．0cm、3．0cm、10．0cm孔径筛的土粒的百分率分别为对照的6．0倍、4．3倍、4．5倍、3．8倍和1．8倍;土壤有机质、水解氮、有效磷和速效钾的含量分别为对照的1．4倍、1．5倍、8．9倍和4．2倍;菜豆豆荚的平均长度16cm左右,而对照不足10cm。在草地施入KOM（在顶极群落羊草未形成的前提下）,优势草层高度和草覆盖度分别提高了5个和14个百分点,丰富度指数和多样性指数分别是对照的2．2倍和4．0倍。在苏打盐碱土上施入KOM活化堆土壤改良剂,可显著改善土壤的理化性质,提高土地生产力。     

红心杉根际土壤与非根际土壤养分差异研究

对江西省南昌市湾里区红心杉林根际土壤与非根际土壤养分差异进行研究。结果表明:不同年龄的红心杉林分,其根际土壤与非根际土壤的养分均存在差异,林分年龄与土壤类型的交互效应均极显著。pH和有效磷、有机质含量在林分年龄和土壤类型间都存在极显著差异;碱解氮、全氮、速效钾含量在林分年龄间存在极显著差异,在土壤类型间无显著差异;全磷含量在林分年龄间存在极显著差异,在土壤类型间存在显著差异。红心杉非根际土壤的养分在20、40年生的变化很小,而根际土壤的全氮、全磷、速效钾含量差异仍然明显。     

攸县3种不同水土保持林土壤抗侵蚀性能

为了研究湖南省攸县境内的不同水土保持林对土壤抗侵蚀性能的影响,本文从林地土壤的物理性状、土壤抗蚀性能和土壤抗冲性能3个方面来进行对比研究。测定其林地0~20 cm层土壤的容重、孔隙度、水稳定指数、渗透系数、土壤团聚体占土样百分比和抗冲指数几个指标,进而分析不同林分类型之间的林地土壤抗侵蚀性能的差异。结果表明:从土壤的物理性状来看,楠+桤木+枫香混交林的容重和孔隙度均比其他两种林分要好;从土壤的抗蚀性能来看,3种不同林分的水稳性指数大小按照大小顺序为楠+桤木+枫香混交林枫香+栾树+桤木混交林杉木+柏木+马尾松混交林,楠+桤木+枫香混交林的渗透性能优于杉木+柏木+马尾松混交林和枫香+栾树+桤木混交林,且3种林分的水稳性指数与渗透系数均大于荒坡地;从土壤抗冲性能来看,土壤总团聚体占土样百分比和土壤抗冲指数按照楠+桤木+枫香混交林枫香+栾树+桤木混交林杉木+柏木+马尾松混交林的大小排列顺序,且指标均大于荒坡地。     

银杏-茶间作模式对土壤养分和酶活性的影响

为了揭示银杏-茶间作模式对土壤养分和土壤酶活性的影响,对不同种植模式的土壤酶活性与土壤养分进行采样分析。结果表明,与纯茶园相比,银杏茶间作模式土壤养分和酶活性高于单作模式,土壤酶活性均随着土层垂直深度的增加逐渐降低。土壤酶活性与土壤养分的相关分析结果显示:土壤酶活性与土壤养分含量具有较高的相关性,因此土壤酶活性可以作为土壤养分评价的一个重要指标。     

不同海拔毛竹土壤酶活性与土壤理化性质关系的研究

以江西省大岗山地区的毛竹林为研究对象,利用相关分析和主成分分析对不同海拔(300、400、500、600、700m)土壤纤维素酶、蔗糖酶、淀粉酶、β-葡糖苷酶和多酚氧化酶活性的变化特征进行了分析,探讨了其与土壤理化性质的关系。结果表明:土壤化学指标表现出随海拔的升高而增加的变化特征,除碱解氮外,其他各指标均处于较低水平,但物理指标的变化各不相同;随海拔升高,β-葡糖苷酶与多酚氧化酶活性呈现出增加的趋势,而纤维素酶、蔗糖酶和淀粉酶活性无明显变化规律;几种土壤酶对土壤肥力的指示效果不同,β-葡糖苷酶在评价毛竹林土壤肥力上具有重要指示效果,其后依次为蔗糖酶和多酚氧化酶、纤维素酶,但淀粉酶不适宜用来评价土壤肥力状况;通过主成分分析计算综合得分,不同海拔毛竹土壤肥力随海拔的升高而增加。     

用木蜡修饰土壤颗粒抑制沙土水分蒸发的研究(英文)

本文目的拟解决荒漠化地区土壤自涵养水分的问题。用分子化天然木蜡通过筛选的特种表面活性剂修饰土壤颗粒表面,将该颗粒构造于模拟沙漠气候的人工气候箱内的试验沙土表面,形成一层透气抑水的土膜,利用水分测定仪、差示热分析仪、X射线衍射、红外光谱等方法研究了该土膜的结构、保水机理和对草生长的影响。结果表明,采用山梨醇酐单硬脂酸酯(Span80)对木蜡和粘土颗粒均有有效的分散和分离作用,并使木腊均匀结合于粘土表面,使粘土颗粒间隙变小,亲水孔变为憎水孔,增加了蒸发水分穿透膜层的阻力,实现了土膜的保水功能,在模拟的沙漠气候人工气候箱内实现了草的正常生长。     

落叶松林地土壤含水量和土壤养分特征分析

落叶松为松科落叶松属的落叶乔木,是我国东北、内蒙古林区以及华北、西南高山针叶林的主要森林组成树种。试验采用混合采样法,采集金沟屯林场不同林班的土样,对其土壤水分及土壤养分的含量进行分析。研究结果表明：落叶松有林地的土壤含水量（14．98％～18．75％）、有机质（19．0234～22．6999g／kg）、全氮（0．8350～0．9558g／kg）、全磷（0．3618～0．3988g／kg）、全钾（13．4389～14．0865g／kg）、碱解氮（82．2826～86．3147mg／kg）、速效磷（8．841O～9．7346mg／kg）、速效钾（170．0350-303．5020mg／kg）的含量均高于无林地的土壤含水量（10．20％～12．13％）、有机质（13．6614～16．8208g／kg）、全氮（0．4480～0．5040g／kg）、全磷（0．3388～0．3753g／kg）、全钾（11．9508～12．9810g／kg）、碱解氮（69．4000～72．0350mg／kg）、速效磷（5．839O～6．2873mg／kg）、速效钾（100．1399～206．9860mg／kg）的含量,这说明落叶松对土壤有着较好的涵养水源、保持水土的作用。     

Changes in soil chemistry and element uptake by Oak seedlings after application of soil amendment

ABSTRACT

The purpose of this study is to investigate the effect of cellulosic wastes and nanoscale zero-valent iron (nZVI) on the soil properties and the nutrient uptake by Quercus castaneifolia C.A.Mey seedlings. The seedlings were planted in pots (unpolluted soil) and cadmium (Cd) was added to the pots in three concentrations (10, 20, 30?mg.kg^?1). Cellulosic wastes were mixed with the soil (at the same time as the planting) in four levels (W: 0, 10, 20, 30?g.100g^?1 soil). The reduction method was used to prepare nZVI, then the nanoparticles were injected into the polluted pots in four levels (N: 0, 1, 2, and 3?mg.kg^?1). The lowest concentration of Cd in leaves, stems and roots and for all the contamination levels was observed in N3. All the cellulosic wastes and N3 significantly increased the soil pH at all the levels of contamination. An increasing trend of the soil carbon (C) content was observed by adding the cellulosic wastes. The highest pH and C content were observed in W3. The lowest bioavailable Cd contents for all the contamination levels was observed in N3. According to the results, nZVI and cellulosic wastes could help the plants establishing in heavy metal-polluted lands.     

Productivity,soil fertility and soil erosion under cassava based agroforestry systems

The interactions between component species in three-tier agroforestry systems were studied on sloping laterite soils of South India for three years. The wood yield of Eucalyptus was found to increase in association with the intercrops, with cassava + groundnut resulting in the best growth of Eucalyptus. Green forage yield of Leucaena was adversely affected by cassava but was improved by inclusion of a short duration seasonal crop. Both spread and mean length of lateral roots of Eucalyptus and Leucaena were restricted by cassava intercropping. Both the tree species were found to reduce the tuber yield of cassava and also the pod yield of both the seasonal crops when grown in association. Monocropping with cassava was found to improve the fertility and an increase in phosphorus and potassium contents of the soil was observed when grown in association with Eucalyptus and Leucaena. Soil fertility fell considerably after three years of cultivation of the tree species. The nutrient uptake by cassava was low when grown in association with perennial species. Both run off and soil loss were effectively reduced when cassava was grown in staggered mounds under Eucalyptus and Leucaena.     

湘东平江幕阜山土壤研究初探

本研究基于历史资料分析结合野外土壤调查,归纳了幕阜山土壤形成环境与主要成土因素;按土壤地理发生分类原则和湖南省土壤分类系统标准,初步总结了幕阜山土壤类型(土纲—土类—亚类—土属—土种)的垂直带分布规律;通过室内测定幕阜山表层土壤基本理化性质,分析土壤养分与肥力状况。结果表明:幕阜山土壤发育较浅薄;质地较粗,以砂壤土、壤土为主;土壤酸性(pH值为4.67~5.96),土壤有机质含量整体偏低,土壤养分和肥力水平较低。幕阜山土壤生态环境脆弱,应注重土壤保护,减少开发利用强度,防止水土流失。