上海市城市绿地土壤中黑碳分布特征

以上海城市绿地土壤为研究对象,通过对不同土地利用方式下绿地土壤黑碳和有机碳的分布特征进行分析,结果表明:上海市绿地土壤黑碳含量范围为0.29~86.07 g kg-1,最大值出现在钢铁厂,平均值为11.13 g kg-1。土壤中黑碳与有机碳、BC/OC值的相关极显著。土地利用方式不同,绿地土壤的黑碳含量也不一样;研究区内绿地土壤BC/OC的平均值为0.42,其中公园学校土壤黑碳含量和BC/OC值最低。不同土地利用方式对绿地土壤黑碳来源影响不同,钢铁厂、造船厂、机械制造和试剂溶剂厂的土壤黑碳来源为工业排放和石油、煤炭等燃料燃烧;居民办公区和公园学校,土壤黑碳来源为木炭、煤渣的排放,绿化植物枯枝落叶的人为燃烧;交通区土壤黑碳来源比较单一,主要为汽车尾气排放所致。     

典型工业城市土壤黑碳含量、分布特征及来源分析——以黄石市为例

以黄石市3种不同类型土壤(红壤土、潮土、水稻土)为研究对象,采用热光反射法测定土壤中黑碳、焦炭和烟炱含量,研究有机碳、黑碳、焦炭和烟炱的空间分布特征,同时分析黑碳、焦炭、烟炱与有机碳之间的相互关系及黑碳的可能来源。结果表明:黄石市表层土壤中黑碳含量的变化范围为0.01~5.79 g/kg,平均值为1.06 g/kg。其中水稻土黑碳含量最高,潮土次之,红壤最低。黑碳在有机碳中所占比例的变化范围为0.53%~89.54%,平均值为25.29%,说明黑碳对土壤有机碳库有较大的贡献。不同土壤类型黑碳/总有机碳(BC/TOC)比值存在较大的差异,红壤BC/TOC平均值最大(36.70%),其次为水稻土(25.25%),潮土最低(18.25%),这可能与土壤质地有关。黑碳、焦炭与烟炱含量和BC/TOC比值的空间变异性与区域的产业结构及工业布局有关。黑碳、焦炭与烟炱含量之间呈显著正相关,说明它们可能有共同的来源。焦炭/烟炱比值(char/soot)分析结果表明土壤中的黑碳受人为源的影响很大,主要来源于化石燃料燃烧(工业燃煤及机动车尾气排放)。     

西安市城区表层土壤碳储量与分布特征

[目的]研究城市的土壤碳储量与分布特征,为进一步认识城市碳固定和碳循环提供科学依据。[方法]采集西安市绕城高速内不同土地利用/功能区表层土壤样品230个(0—20cm),利用Vario ELⅢ元素分析仪进行有机碳分析。[结果]西安市城区表层土壤有机碳在0.88~27.18g/kg之间,均值为5.59g/kg;碳密度0.22~7.11kg/m2,均值为1.41kg/m2;在西安市城区表层土壤总储碳量为6.32×105 t,平均每1km2的土壤碳储量为1.37×103 t。风景休闲区和交通区是城区土壤有机碳含量较高的区域,而工业区有机碳含量较低。在空间上,以中心城区形成一个南北带状分布的有机碳高值区。[结论]西安市城区的这种有机碳分布模式,与城市化前的土壤利用、城市绿地管理,食物与燃料的残余物、各种废水等大量生活垃圾进入土壤有关。交通道路的有机碳含量也受到汽车尾气排放的黑炭沉降影响。整体上,西安市城区有机碳显著低于国内其它城市的有机碳含量。     

皆伐火烧对杉木人工林土壤有机碳和黑碳的影响

黑碳(B lack Carbon,BC)是生物质或化石燃料不完全燃烧所形成的一类特殊产物,普遍分布于大气、土壤、冰雪和水以及沉积物中[1~3]。研究表明,BC是土壤惰性碳库的重要组成部分,在土壤碳循环中占有十分重要的地位[4,5]。目前,国内外对大气气溶胶、海洋沉积物和雪冰中的BC研究已有大量报道[6,7],但对土壤BC的研究较少,特别是国内在这一方面的研究报道还不多见[2,8,9]。皆伐火烧是人工林经营的重要措施,对人工林土壤碳库具有重要影响[10~13],但目前的研究结论尚存在争议[10~15]。本研究旨在探讨杉木人工林土壤有机碳(SOC)和BC对皆伐火烧的响应,以期为正确评价皆伐火烧对人     

南充市城市绿地表层土壤有机碳、氮密度分布特征

快速城市化背景下研究城市土壤碳、氮密度的分布特征及其影响因素,有助于进一步了解城市土壤碳、氮循环与人类活动之间的关系。以南充市城市表层土壤为研究对象,多视角分析城市土壤碳、氮密度的分布特征。结果表明:南充市城区城市表层土壤有机碳密度介于3.78～110.49 t·hm-2之间,氮密度介于1.19～6.54 t·hm-2之间,碳、氮密度均随土壤深度的增加而减小;不同植被类型下土壤有机碳密度差异极显著,表现为:落叶林>常绿林>灌木>草本,而植被类型对土壤氮密度无显著影响;公园绿地、道路绿地、防护绿地、附属绿地、街头绿地5种类型绿地土壤有机碳密度差异显著,其均值依次减小,而不同绿地类型间土壤氮密度差异不显著;工业、商业、文教、居住4种城市功能区绿地土壤有机碳密度差异未达到显著水平,而土壤氮密度差异极显著,排序依次为:文教区>商业区>工业区>居住区;绿地利用年限越久,土壤有机碳密度越大,而土壤氮密度先增加后轻微降低。城市土壤碳、氮密度的空间分异是自然与人为双重因素作用的结果,人为干扰因素是造成不同植被类型、绿地类型、功能区和利用年限下土壤碳、氮密度变化的主要原因。     

三江平原土壤有机碳含量及其密度的空间变异特征分析

  目的  三江平原是我国重要的粮食产地,探究三江平原土壤有机碳(SOC)含量及其密度的空间分布特征及影响因素,为该区域土壤有机碳库的维持和提升提供重要依据。  方法  在三江平原地区8 km × 8 km网格法布设采样点,共采集表层（0 ~ 20 cm）土壤样品324份,开展土壤有机碳含量及其密度空间分布特征和影响因素分析。  结果  表层土壤有机碳含量平均值为30.90 ± 25.42 g kg?1、表层有机碳密度平均值为69.05 ± 48.62 t hm?2,其空间上呈“东南低－西北高”分布特征。黑土与水稻土之间土壤有机碳含量存在极显著差异（P < 0.01),与暗棕壤之间土壤有机碳含量存在显著性差异(P < 0.05);耕地－水田土壤有机碳含量最低,为27.21 g kg?1,林草地有机碳含量最高,为44.83 g kg?1,耕地与林草地之间土壤有机碳含量存在极显著差异（P < 0.01);种植水稻的土壤有机碳含量最低,为27.31 g kg?1,种植混合林的土壤有机碳含量最高为44.83 g kg?1,种植混合林与种植玉米、水稻、豆类之间的土壤有机碳含量存在极显著差异（P < 0.01)。  结论  总体看来,土地利用类型、土壤类型和作物类型三种因素对三江平原地区土壤有机碳含量及其密度均有影响,并达到显著水平。     

灌溉方式对蔬菜栽培设施土壤黑碳的影响

采集连续13年定位灌溉试验的蔬菜栽培设施0~20 cm和20~40 cm两层土壤样品,测定总有机碳、黑碳和腐殖酸含量,探讨沟灌、滴灌和渗灌处理对土壤黑碳含量的影响及黑碳与其他形态土壤有机碳的关系。结果表明,各种有机碳组分含量均以0~20 cm土层最高;3种灌溉处理间0~20 cm和20~40 cm土层总有机碳、黑碳含量差异明显,总体上呈滴灌最高、渗灌次之、沟灌最少分布趋势;腐殖酸含量则为沟灌滴灌渗灌。在0~20 cm土层,总有机碳、黑碳、腐殖酸含量变化范围分别为21.15~25.53、5.30~7.59和3.64~5.75 g/kg;在20~40 cm土层,三者含量范围分别为11.62~17.55、3.39~5.40和3.54~3.83 g/kg。0~40 cm土层黑碳、腐殖酸占总有机碳的比例分别在22.81%~30.85%和16.60%~33.03%之间。土壤中黑碳与总有机碳之间具有极显著的相关性,而与腐殖酸不具有相关性。     

火烧对大兴安岭樟子松天然林土壤有机碳组分的影响

以大兴安岭轻度火烧迹地为研究对象,通过对比研究,探讨火烧对樟子松天然林土壤有机碳组分的影响。结果表明:轻度火烧改变了樟子松天然林土壤有机碳的组成和含量。轻度火烧使樟子松天然林0—5cm土层土壤有机碳、易氧化碳和颗粒有机碳含量分别下降了8.52g/kg,1.36g/kg和5.85g/kg;5—10cm土层分别下降了4.78g/kg,0.19g/kg和2.98g/kg,与对照样地差异达到显著水平(P0.05)。轻度火烧使樟子松天然林表层土壤黑碳含量显著增加,0—5cm土层黑碳含量较对照样地增加了9.95g/kg,与对照样地差异达到显著水平(P0.05)。火烧迹地0—5cm和5—10cm土层BC/SOC分别增加了25.4%和6.12%,ROC/SOC分别减小了1.49%和0.65%,与对照样地差异达到显著水平(P0.05)。轻度火烧对樟子松天然林土壤POC/SOC影响不大。回归分析表明,火烧迹地和对照样地土壤有机碳各组分与有机碳之间都呈极显著的线性关系(P0.01)。     

芜湖城市绿地表层土壤有机碳密度分布特征

研究城市绿地土壤碳密度的分布特征,有助于进一步了解城区绿地土壤碳固定与植被、人类活动的关系,对促进生态化城市建设有重要的意义。以芜湖市区绿地土壤为研究对象,多视角分析绿地表层土壤有机碳密度的分布特征。结果表明:芜湖市城区绿地表层土壤有机碳密度介于1.01~8.75 kg m~(-2)之间,并在垂直方向上随土壤深度增加而减小;不同植被类型下土壤有机碳密度均值差异显著,乔木灌木草本;不同绿地类型间,土壤有机碳密度均值排序为道路绿地公园绿地附属绿地生产绿地防护绿地街头绿地,以0~10 cm深度层差异显著;文教、居住、工业、商业4种城市功能区绿地土壤有机碳密度差异极显著,均值依次减小,各深度层变化态势一致;在相同土层深度下,土壤有机碳密度随绿地年龄的增加而增大。城市绿地土壤有机碳密度的空间差异是自然与人为因素共同作用的结果,不同利用方式/功能区下的人为活动干扰是造成其变化的主要原因。     

黑碳在土壤有机碳生物地球化学循环中的作用

黑碳是化石燃料或生物有机体不完全燃烧形成的一种含有芳香环的高聚物,碳元素含量在60%以上,另含有氢、氧、氮、硫等元素。新近的研究证实,黑碳通过在缓慢的土壤有机碳库中的循环,对全球碳和氧的地球生物化学循环起到极其重要的作用。本文对黑碳的基本概念、理化性质、在土壤中的作用及测定方法进行了综合评述,提出了开展土壤黑碳研究的重要性和必要性。以期为我国开展土壤黑碳的相关研究提供理论参考。     

不同有机肥处理对铜元素在土壤-蔬菜系统的累积及土壤形态分配的影响

为探讨有机肥处理后,Cu在土壤、蔬菜中的累积及土壤Cu的形态转变规律,研究设置了不同有机肥用量处理(CK,0 t hm^-2;T1,20 t hm^-2;T2,40 t hm^-2;T3,60 t hm^-2;T4,80 t hm^-2),每次施用有机肥后分别种植青菜和空心菜各两茬,测定土壤、蔬菜体内Cu含量。结果表明:在不同量有机肥处理下,四茬叶菜类蔬菜收获后,土壤中Cu元素总体出现了明显累积;以每茬蔬菜种植前分别施加有机肥量20、40 t hm^-2为背景,根据非线性回归拟合模型,预计在第七茬和第六茬蔬菜连作后,土壤中Cu全量可能超过绿色食品环境质量标准限值;另外,Cu在叶菜类蔬菜中和土壤含量有同步累积趋势,但第四茬不同处理下蔬菜中Cu含量随着有机肥施用量的增加而明显减少,且差异显著(P <0.05)。第四茬(有机肥施用1年后)叶菜类土壤中Cu形态总体表现为残渣态>可还原态>可氧化态>醋酸提取态的规律,菜园土壤短期施用有机肥可降低土壤中的醋酸提取态占全量中的比例,减少土壤中重金属的生物有效性。在青菜和空心菜对Cu的富集系数的差异性分析中发现,空心菜对Cu的富集能力显著高于青菜(P <0.05)。四茬叶菜类蔬菜Cu总量分别与其土壤总Cu和醋酸提取态Cu含量之间存在极显著正相关关系。     

基于TOPSIS的聊城市土地生态经济系统稳定性分析

为探索TOPSIS法在土地生态经济系统稳定性分析中的适用性,从经济、土地、环境、社会四个方面构建了土地生态经济系统稳定性评价指标体系,运用改进的TOPSIS法对2003—2014年聊城市的土地生态经济系统稳定性状况进行评价,并采用综合指数法进行验证。结果表明:（1）聊城市土地生态经济系统稳定性发展过程分为两个阶段:系统衰退阶段（2003—2006年）,系统贴近度0.324～0.271;系统恢复和平缓发展阶段（2006—2014年）,系统贴近度0.271～0.661;整体上,聊城市2003—2014年土地生态经济系统稳定性是向良好的方向发展的,与综合指数评价结果基本一致;（2）农业总产值占GDP比重、道路用地指数、人均耕地面积、单位耕地化肥施用量和人口自然增长率成为制约聊城市土地生态经济系统稳定性发展的主要因素。从而得出结论:改进的TOPSIS方法能够客观反映出聊城市土地生态经济系统稳定性变化状况,适用于土地生态经济系统稳定性评价。     

基于水损失新概念的海绵城市建设探讨

水损失新概念补充了水土流失理论基础,契合并完善了海绵城市建设理念,对海绵城市建设起到了理论支持作用。介绍了水损失新概念、海绵城市建设理论及其关联性,提出海绵城市建设项目水损失量估算方法和水损失监测内容。将水损失的概念应用到海绵城市建设中来,希望进一步明确水损失治理标准,健全水土保持理论体系,为新形势下水土保持工作和海绵城市建设提供理论保障和智力支持。     

生态清洁小流域建设助力济宁市美丽乡村创建成效显著

山东省济宁市各地在美丽乡村创建过程中,将生态清洁小流域建设与美丽乡村创建有机结合,因地制宜,积极推进生态清洁小流域建设,使水土资源得到有效保护和高效利用,山、水、林、田、路、村得到综合治理,助推了新农村富而美、处处美、时时美、净而美建设,打造了一大批各具特色,宜业、宜居、宜游的美丽乡村。     

ArcGIS9空间分析建模工具在农业用地适宜性评价中的应用

依据空间处理建模技术的原理和建模流程,利用Arc GIS ModelBuilder工具,以黄淮海典型农业区山东省聊城市为案例区,进行了农业用地适宜性评价的应用。结果表明,ArcGIS9空间分析建模工具能够有效地进行农业用地适应性评价工作,且聊城市农业用地整体适应性情况较好,符合实际情况。     

天山北坡中段草地、林地积雪消融过程的定量化分析

依托天山森林生态系统定位站,选择典型区域设置林地、草地固定观测小区,在积雪消融期对林地和草地积雪特性(雪深、雪密度、液态含水率、雪温)、产流量、侵蚀量以及常规气象指标进行定量化观测,对比分析林地和草地的积雪消融过程。结果表明:积雪消融期林地树冠对降雪的截留量约为56.8%,草地平均积雪深度是林地2.5倍;因树冠截留雪受重力作用下降使融雪产流后期林地积雪深度下降速率大于草地;林地融雪产流的时间比草地早,产流期林地和草地积雪层密度、液态含水率的变化规律相似,"峰值"均在积雪中间层,但林地积雪的平均雪密度和平均液态含水率分别为0.48 g/cm^3,0.61%,均大于草地0.29 g/cm^3,0.52%;林地雪温的"峰值"在积雪表层,而草地在积雪底层,林地平均雪温为-0.032℃,低于草地0.046℃;且雪液态含水率和积雪层温度呈正相关(r=0.611,p<0.05);草地径流小区的产流量和对地表的侵蚀量分别是林地的2,6倍;林地、草地对地表的侵蚀量占总径流量百分比分别为0.21%,0.71%;林地在融雪产流过程中对地表的冲刷作用小于草地,体现了森林的固土作用。研究结果为小尺度探讨积雪消融过程提供理论依据和数据基础。     

Cd胁迫危害三七生长的生理机制研究

三七是我国重要的中药材,具有较高的药用价值,三七种植区土壤中存在Cd污染现象。为了研究Cd对三七生长、抗氧化性及渗透性的影响,在云南省弥勒市新哨镇采用田间小区试验研究不同含量Cd(0、2、5 mg kg^-1)对三七抗氧化性及渗透性的影响。结果表明:(1)与对照相比,三七生长量在2 mg kg^-1、5 mg kg^-1Cd含量处理下茎粗、株高无显著性差异,叶长、叶宽、叶绿素、地上鲜重、地下鲜重、根长具有显著性差异,5 mg kg^-1Cd含量处理下其上述指标均低于对照;(2)叶片中MDA含量在2 mg kg^-1、5 mg kg^-1Cd含量处理下呈上升趋势,主根MDA含量呈先下降后上升;主根和叶片中CAT含量随着Cd含量升高呈下降趋势;主根和叶片中POD含量呈先升高后下降的趋势;(3)叶片和主根中游离氨基酸含量随着Cd含量升高呈先上升后下降趋势。三七主根和叶片中脯氨酸含量、可溶性蛋白含量随重金属Cd含量升高呈上升趋势;总之,5 mg kg^-1Cd含量引起三七脂质过氧化,破坏三七细胞膜的完整性,抑制三七生物量的累积及生长。     

长三角地区稻麦轮作土壤养分对秸秆还田响应-Meta分析

研究旨在明确稻麦轮作下秸秆还田对土壤基础养分的影响。以稻麦轮作系统为研究对象,采用Meta分析方法定量研究了土壤基础养分对秸秆还田的响应及其影响因素。结果表明,短期内(<2年)秸秆还田能够显著提升土壤有机碳和活性有机碳的含量,其中活性有机碳对秸秆还田的响应程度要高于总有机碳。低秸秆还田量(RS <3750 kg hm^-2和WS <3000 kg hm^-2)对土壤基础养分的提升效果不显著,而全量秸秆还田(RS 3000~6000 kg hm^-2和WS 3750~7000 kg hm^-2)能够显著提升土壤速效磷、有机碳和活性有机碳的含量。对于不同耕作措施而言,旋耕或翻耕措施均可以显著提升土壤有机碳的含量;此外,旋耕显著提高全氮和活性有机碳的含量,翻耕显著提高土壤速效磷和速效钾的含量。稻麦轮作下秸秆全量还田配合旋耕或者翻耕措施能够增加土壤基础养分含量,达到土壤地力培育的效果。     

小肽螯合铁缓解樱桃萝卜苗期高温胁迫的生理机制

【目的】樱桃萝卜(Raphanus sativus L.var.radculus Pers.)易受高温胁迫引起的活性氧爆发导致损伤,进而影响生长。小肽螯合铁是一种外源生物刺激素,可显著提高作物抗逆性。本文探讨了不同小肽螯合铁处理浓度对樱桃萝卜中与高温胁迫相关的生理活性成分的影响,为利用小肽螯合铁减少高温胁迫对作物生长的危害提供理论依据。【方法】以樱桃萝卜为试材进行浸种和灌根试验。试验设常温25℃不加生物刺激素的清水处理(CK0);胁迫温度为30℃下不加生物刺激素的清水处理(CK),浓度为66.7 mg/L的芸苔素内酯处理(BHG)以及21.0、32.0、48.0 mg/L浓度的小肽螯合铁处理(T-Fe-1、T-Fe-2、T-Fe-3),共6个处理。在樱桃萝卜生长28天后,采集植株样,称重,并测定内源激素含量和抗氧化及光合系统酶活性。【结果】高温胁迫下,与清水处理比较,小肽螯合铁浓度为21.0 mg/L时显著提高了樱桃萝卜的生长素(IAA)水平144.2%,显著提高整株生物量26.0%、根系长度35.8%;显著提高脯氨酸(Pro)含量229.9%;显著提高抗氧化系统中抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性21.7%、谷胱甘肽还原酶(GR)活性11.7%,然而对超氧阴离子(■)活性、丙二醛(MDA)含量和净光合速率(Pn)影响不显著。高温胁迫条件下,与促生效果较好的66.7 mg/L芸苔素内酯处理比较,21.0 mg/L小肽螯合铁可显著提高IAA含量141%,提高Pro含量11.4%,并分别显著提高过氧化氢酶(CAT)、APX和GR活性262.5%、44.7%和19.4%,从而显著降低■活性18.6%。高温胁迫条件下,32.0 mg/L小肽螯合铁较清水处理可显著提高Pro含量184%,分别提高超氧化物歧化酶(SOD)和GR活性366%和19.8%,并分别降低过氧化氢(H2O2)、■活性和MDA含量41.5%、24.2%和76.5%,但其整株生物量显著降低36.5%;而48.0 mg/L小肽螯合铁处理较清水处理可显著提高IAA、Pro含量26.1%和132.6%,SOD和GR活性分别显著提高633.4%和19.4%,显著降低H2O2、■活性29.9%和26.2%,整株生物量无显著差异,促生效果不明显。【结论】本试验条件下,施用21.0 mg/L小肽螯合铁可显著提高樱桃萝卜内源激素和脯氨酸水平、抗氧化系统活性,从而显著缓解高温胁迫损伤,提高生物产量。超过该剂量施用小肽螯合铁有抑制作物生长的风险。     

不同损毁类型耕地复垦成本研究

生产建设中的耕地损毁类型有挖损、塌陷、压占、污染四种,耕地损毁的原因不同,复垦流程就存在差异。为保证耕地复垦工作的顺利进行,对生产建设中被损毁耕地复垦流程进行共性和特性分析,分离出不同损毁类型耕地复垦过程中共有与特有的复垦流程,分别计算共性与特性分析中耕地复垦流程的复垦成本,将特性分析中不同损毁类型耕地的复垦成本与共性分析复垦成本相加,可得不同损毁类型耕地的复垦成本,为耕地复垦保证金的差异性收取提供依据。