黄土丘陵区不同种植类型梯田2 m土层有机碳的分布特征

为了明确黄土丘陵区梯田种植类型对0—200cm有机碳垂直分布的影响,以甘肃庄浪县堡子沟流域玉米、小麦、土豆、苹果和间作(苹果+土豆)5种典型种植类型梯田的土壤为研究对象,分析土壤有机碳含量、储量在0—200cm的垂直分布特征及影响因素,探讨种植类型对0—200cm土层有机碳分布稳定性的影响。结果表明:(1)5种种植类型梯田的0—200cm土层中,有机碳含量平均为3.33~4.86g/kg,储量平均为8.0~11.69t/hm~2;含量和储量均在间作和苹果地显著高于玉米地、小麦地(P0.05);各样地有机碳含量均表现出明显的层次性,0—20cm显著高于其他各层(P0.05),20cm以下的各层中的变异较小,有机碳储量的垂直分布特征与含量相同,且层次间差异更为显著。(2)土壤有机碳分配比例在0—20cm为17.57%,20—100cm为41.21%,100—200cm为41.22%,种植类型对0—200cm土层有机碳分布稳定性影响较小。有机碳分层比例SR(0—20cm/20—40cm)为1.51~1.78,SR(0—20cm/40—60cm)为1.78~2.02,表明土壤正向发育熟化,土壤质量明显提高。(3)水分能够影响有机碳垂直分布,种植类型对土壤有机碳的深层分布和固存有一定影响,苹果园的发展有利于梯田土壤有机碳的提高。     

名山河流域不同土壤类型和土地利用方式下有机碳的分布特征

以名山河流域不同类型土壤为研究对象,研究了不同土地利用方式下土壤有机碳和团聚体中有机碳含量的分布特征。结果表明:(1)名山河流域3种类型的土壤有机碳含量在17.50~34.70g/kg之间,含量高低表现为水稻土黄壤紫色土,水稻土含量分别是黄壤和紫色土的1.32,1.39倍;从不同的土地利用方式看,水田土壤有机碳及活性有机碳含量显著高于旱地、茶园和果园,土壤活性有机碳与土壤有机碳呈极显著正相关(R2=0.884 6);(2)土壤有机碳含量在土壤剖面中表现出随着土层深度的增加而降低的趋势,表层土壤(0—20cm)有机碳含量由高到低依次为水稻土黄壤紫色土,下层土壤(20—40cm)有机碳含量为水稻土紫色土黄壤,土壤活性有机碳含量的分布具有相似规律;(3)在不同土地利用方式下,表层土壤(0—20cm)有机碳含量大小关系表现为水田旱地果园茶园,下层土壤(20—40cm)有机碳含量表现为水田果园茶园旱地,水田表层、下层土壤活性有机碳含量均极显著地高于旱地、果园、茶园,再次证明活性有机碳是表征有机碳特性的重要指标;(4)3种类型土壤的团聚体在不同的利用方式下的有机碳含量表现出随着土壤剖面加深而降低的趋势,土壤团聚体的单位有机碳含量随着粒径的减小呈现波浪形的变化趋势,各粒径团聚体中的有机碳含量与土壤有机碳含量呈正相关关系。综上可知,土壤类型的差异和土地利用方式的不同会对土壤有机碳及各粒径团聚体中有机碳的含量及分布特征产生一定的影响。     

芜湖市城市森林土壤理化性质及碳库研究

为探究芜湖市城市森林土壤理化性质及碳储量特征,选取神山公园、安徽师范大学、安徽工程大学、长江沿岸防护林作为样地,代表落叶阔叶林(柳树、白杨)、常绿针叶林(松、柳杉)、常绿阔叶林(香樟、桂花)和灌木这4种群落类型,进行林地土壤分层(0~20 cm、20~40 cm、40~100 cm)采样,分析相关指标。结果表明:芜湖市城市森林土壤容重平均为1.40 g cm~(-3);p H值变化范围在6.73~8.21之间,属于中性土及碱性土;土壤全磷平均含量为0.50 g kg~(-1);有机碳含量为2.12~11.04 g kg~(-1)。随着土壤深度的增加,土壤pH、全磷和土壤有机碳均呈下降趋势,土壤容重则表现出相反的趋势。总体而言,芜湖市城市森林土壤全磷、有机碳含量与碳储量均较低,为增加土壤碳储量,建议在城市森林建设过程中增加落叶阔叶林的种植面积。利用芜湖市各类型森林绿地土壤含水量、pH、全磷的含量及容重,使用偏最小二乘回归分析法,预测当地有机碳与无机碳的含量,效果较好,推广到一般性森林土壤碳含量预测,还需要进一步实验验证。     

喀斯特小流域土壤有机碳密度及碳储量空间分布异质性

为阐明喀斯特小流域土壤有机碳密度分布特征及有机碳储量空间分布格局,采用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,利用2 755个详细调查的剖面样地和23 536个土壤样品,定量研究了喀斯特小流域土壤有机碳密度、碳储量的空间异质性及分布特征。结果表明:后寨河小流域表层(0—20cm)土壤有机碳含量和密度的平均值为分别为25.07g/kg和5.23kg/m~2,剖面土壤(0—100cm)土壤有机碳含量和有机碳密度分别为20.71g/kg和10.21kg/m~2,两层土壤有机碳含量和密度均属于中等变异强度。10cm土层深度有机碳储量为1.48×10~8 kg,20cm土层深度有机碳储量为2.65×10~8 kg,30cm土层深度土壤有机碳储量3.43×10~8 kg,100cm土层深度有机碳储量5.39×10~8 kg。各层土壤有机碳储量的块金值C_0随着土层深度的增加而增加,而0—100cm的块金值C_0最大。4种土层深度土壤有机碳储量呈现为中部低,四周高,南部最低的趋势。海拔、坡度、岩石裸露率和石砾含量是影响喀斯特小流域土壤有机碳储量空间异质性的主导因子。     

中亚热带森林土壤有机碳的海拔梯度变化

气候过渡区的山地森林土壤有机碳对气候波动的响应敏感，探讨气候过渡区森林土壤有机碳的海拔格局，是推演区域土壤碳库时空动态的关键内容。在南亚热带向中亚热带的气候过渡区江西九连山国家级自然保护区，根据不同土壤类型的海拔分布格局，沿海拔采集20个土壤剖面，分析土壤有机碳含量和土壤碳密度的海拔分布格局。结果表明：（1）不同土壤类型和深度均对土壤有机碳含量有影响，山地草甸土有机碳含量更高，有39.72 ± 19.14 g·kg-1，土壤有机碳主要集中在0 ~ 40 cm，深度分布表现出“表聚现象”；（2）不同层次土壤有机碳含量对海拔的响应方式不一，上层土壤对海拔梯度变化响应更敏感，上层0 ~ 40 cm土壤有机碳随海拔升高而增加，下层40 ~ 100 cm土壤有机碳含量随海拔升高而降低；（3）土壤碳密度为10.64 ± 0.72 kg·m-2，但不同海拔的土壤碳密度无显著差异。海拔对土壤有机碳含量分布产生影响，但随着土层深度增加，海拔对土壤有机碳含量的影响变小；而海拔对土壤有机碳密度格局无显著影响，并依此估算九连山自然国家级自然保护区森林土壤有机碳储量为1.426 ± 0.096 Pg。     

免耕对土壤团聚体特征以及有机碳储量的影响

以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象,研究免耕条件下土壤水稳性团聚体和有机碳储量的变化,为进一步评价免耕措施对黄淮海平原土壤结构和质量的影响提供科学依据。设置免耕(NT)、免耕秸秆不还田(NTRR)、常规耕作(CT)3种处理,分析土壤表层(0~20 cm)及深层(20~60 cm)水稳性团聚体分布特征、土壤有机碳以及团聚体有机碳的变化和相互关系。研究结果表明:由于减少了对土壤的破坏以及增加了秸秆还田和有机肥的施用,与常规耕作相比,NT和NTRR可提高表层土壤有机碳含量和储量、水稳性团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),以及大团聚体有机碳的含量和储量。其中,秸秆覆盖比施用有机肥对表层土壤有机碳储量和0.25~2 mm团聚体有机碳储量的提高具有更显著的作用。与表层不同,深层土壤有机碳和大团聚体有机碳的含量和储量表现为NT相似文献   

三江平原典型环型湿地土壤有机碳剖面分布及碳贮量

选取岛状林(棕壤型草甸白浆土)、小叶章草甸(潜育白浆土)和毛果苔草沼泽湿地(腐殖质沼泽土)研究了三江平原典型环型湿地土壤剖面有机碳分布特征与积累现状。结果表明,从环型沼泽湿地边缘向中心,土壤剖面有机碳含量和有机碳储量变化明显。小叶章草甸剖面土壤有机碳含量高于岛状林,但两者差异不大;毛果苔草沼泽湿地明显高于岛状林和小叶章草甸,最大值(为284.1 g kg-1)出现在10~20 cm,20 cm以下明显下降。从环型沼泽湿地边缘向中心,土壤剖面有机碳储量明显增加。1m深度内有机碳储量分别为1.04、1.48和4.22×104t km-2。     

不同树龄梨园土壤碳通量和有机碳储量分析

为探究梨园土壤有机碳和土壤呼吸对不同树龄的响应以及土壤碳循环的生态效益,通过测定豫东地区宁陵万亩梨园中6个树龄(3、5、10、22、53、89 a)梨园的土壤p H值、土壤呼吸速率、各土层(0~20、20~40、40~60 cm)土壤有机碳和各龄梨园土壤碳通量,分析梨园生态系统土壤有机碳储量的变化规律及其影响因素。结果表明,豫东地区梨园土壤有机碳含量随着树龄增加整体呈下降趋势,其中幼龄梨园(3、5 a)较壮龄梨园(10、22 a)和老龄梨园(53、89 a)分别高22.2%~37.8%和48.4%~75.4%;同一树龄土壤有机碳含量随着土层深度的增加逐渐降低,各龄梨园0~20、20~40、40~60 cm土层平均含量分别为8.10、5.92和4.44 g·kg~(-1);土壤有机碳总含量和密度均随着树龄的增加逐渐降低,其中3 a梨园各土层土壤有机碳平均含量和土壤有机碳总密度分别为4.55 g·kg~(-1)和3.86 kg·m~(-2),分别较其他各龄梨园高12.9%~75.4%和8.4%~57.6%;土壤p H值随着树龄的增加而降低,同一树龄梨园不同土层的土壤p H值普遍表现为上层土壤高于下层,且均呈弱碱性;各树龄梨园的土壤呼吸均呈单峰曲线变化趋势,具有明显的季节特征。相关性分析结果表明,土壤表面CO_2通量随着树龄的增加而降低,在736.65~1 055.98 g·m~(-2)·a~(-1)范围波动,且与土壤有机碳密度呈显著正相关。在梨园生态系统中,土壤呼吸速率变化季节特征明显。随着树龄的增加,土壤容重增加,土壤孔隙度降低。土壤表面CO_2年通量与土壤有机碳密度呈显著正相关,其中与0~60 cm土层平均土壤有机碳密度相关性最强;土壤有机碳总含量和密度均随着树龄的增加而降低。综上,应加大老龄梨园的有机营养供给,并适当更新老龄梨园。本研究为评估梨园生态系统的土壤碳汇功能和科学管理提供了理论依据。     

三江平原沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布特征研究

以三江平原腹地挠力河、别拉洪河、浓江河流域天然沼泽湿地为研究对象,并以湿地开垦后的农田为对照,研究了沼泽湿地不同层次土壤中有机碳含量的垂直分布特征及其与pH值、N素的相关关系。结果表明,沼泽湿地土壤有机碳的垂直分布随土壤深度、植物群落类型和农业耕作方式的变化而变化;开垦使天然沼泽湿地0～45cm土壤有机碳损失90%以上;土壤不同层次有机碳含量与pH呈显著负相关(r=-0.651**,P<0.01),与全氮呈显著线性正相关。     

纳帕海高原湿地土壤有机碳密度及碳储量特征

选取纳帕海典型沼泽、沼泽化草甸和草甸为研究对象,研究纳帕海湿地土壤有机碳密度及碳储量特征。结果表明:沼泽和沼泽化草甸土壤剖面有机碳含量明显高于草甸土壤;沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤剖面有机碳密度与有机碳含量变化趋势基本一致,沼泽和沼泽化草甸土壤剖面有机碳密度均在30kg/m3以上,草甸土壤0-40cm有机碳密度高于30kg/m3,40cm以下有机碳密度均低于30kg/m3;沼泽、沼泽化草甸和草甸土壤储碳层厚度分别为60,80,20cm,1m深度以内有机碳储量分别为393.53,458.81,305.78t/hm2。     

黄土丘陵区几种退耕还林地土壤固存碳氮效应

探讨了黄土丘陵区退耕10 a和30 a的柠条、刺槐、油松及侧柏林地0～60 cm不同土层有机碳、氮数量和分布的变化特征。结果表明：相比坡耕地,退耕还林10 a后,仅侧柏与油松林地各土层有机碳、氮含量和密度显著提升。退耕还林30 a与10 a相比,各土层有机碳含量增幅表现为侧柏＞油松＞刺槐＞柠条,总体0～60 cm土层碳固存速率分别达到1.06、0.71、0.43、0.36 mgC·hm-2·a-1;氮固存速率以刺槐最高,达到0.051 mgN·hm-2·a-1,其他还林地固存氮速率接近,为0.014～0.026 mgN·hm-2·a-1。30 a还林有机碳的增加主要来自0～20 cm土层,平均贡献达51.9%,而全氮增加除刺槐林地外,主要来自40～60 cm土层,平均贡献达42.5%。各还林地C/N仅在0～20 cm表层均有显著提高,但有机碳与氮均表现出显著的回归相关性。综上,长期退耕还林地能够固存碳氮,且以侧柏林地提升有机碳库较佳,而刺槐林地提升氮库较好。     

江西九江地区森林土壤有机碳含量及其影响因素

为阐明地处亚热带北缘的九江地区森林土壤有机碳水平及其主要影响因素,在庐山南、北坡分别选择6个和5个不同海拔点的典型植被群落,并在九江市丘陵分别选择7种典型林分,分层采集土样,测定了有机碳含量。结果表明:北坡森林表层土壤(0~20 cm)有机碳含量处于18.47~33.92 g kg-1之间,南坡为19.59~34.43 g kg-1。在0~20 cm土层,油茶林有机碳含量(17.69±0.85 g kg-1)最低,针阔混交林最高(27.64±0.57 g kg-1);在20~40 cm土层,毛竹林有机碳含量(14.08±1.21 g kg-1)最低,针阔混交林最高(20.19±0.40 g kg-1)。海拔、海拔与坡向的交互作用和植被类型显著影响着森林土壤有机碳,坡向没有关系。     

耕作方式对土壤水分入渗、有机碳含量及土壤结构的影响

为探明不同耕作方式对土壤剖面结构、水分入渗过程等的作用机理,采集田间长期定位耕作措施(常规耕作、免耕、深松)试验中的原状土柱(0~100 cm)及0~10 cm、10~20 cm、…、90~100 cm环刀样、原状土及混合土样,通过室内模拟试验进行了0~100 cm土层土壤入渗过程和饱和导水率的测定,分析了不同土层的土壤有机碳含量、土壤结构特征及相互关系。结果表明:从土柱顶部开始供水(恒定水头)到水分全部入渗到土柱底部的时间为:常规耕作免耕深松;土柱土壤入渗速率和累积入渗量为:深松免耕常规耕作;土柱累积蒸发量为:常规耕作免耕深松。土壤的饱和导水率表现为:0~10 cm和50~60 cm土层,免耕深松常规耕作;20~50 cm和60~100 cm土层,深松免耕常规耕作。随土层的加深,0.25 mm水稳性团聚体含量和土壤有机碳含量均表现为先增加(10~20 cm)再降低的趋势。在0~40 cm土层和80~100 cm土层,均以深松处理0.25 mm水稳性团聚体含量最高。在60 cm以上土层,土壤有机碳含量表现为:免耕深松常规耕作,而60 cm土层以下土壤有机碳显著降低,均低于4 g·kg?1,且在70 cm以下土层,常规耕作免耕深松。综上,耕作措施能够改变土壤有机碳含量,改善土壤结构,促进土壤蓄水保墒;深松更利于水分就地入渗,而免耕则更利于有机碳的提升和水分的储存,其作用深度在0~60 cm土层。     

菜田土壤有效氮的动态研究

在田间条件下研究了种植莴苣和西葫芦对菜田土壤硝态氮、有机态氮和微生物量氮剖面动态的影响 ,结果表明 ,不同作物对土壤表层硝态氮、有机态氮和微生物量氮影响较大 ,表层有效氮在作物生长期间基本上处于耗竭状态 ;2 0～ 4 0cm土层土壤有效氮除硝态氮以外 ,受作物影响较小 ;而 4 0～ 60cm土层土壤各种形态氮基本不受作物影响     

岩溶山地不同土地利用方式土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的分布特征

对重庆中梁山岩溶山地不同土地利用方式下0-40cm土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的含量和分布特征进行了研究.结果表明:不同土地利用方式土壤有机碳含量平均值表现为:林地>菜地>草地>橘园地>弃耕地.除橘园地外,其它各土地利用类型土壤细颗粒有机碳(FPOC)含量大于粗颗粒有机碳(CPOC).不同利用方式土壤颗粒有机碳含量在剖面层次中表现不同.0-20cm表层土壤CPOC含量表现为:橘园地>草地>菜地>林地>弃耕地,差异较大.土壤FPOC含量表现为:林地>草地>菜地>橘园地>弃耕地;20-40cm土壤CPOC和FPOC最高值出现在菜地,最低值出现在弃耕地.不同土地利用方式土壤矿物结合态有机碳(MOC)含量和土壤有机碳含量分布特征一致.除橘园地外土壤各组分有机碳分配比例大致表现为:MOC/SOC>CPOC/SOC>FPOC/SOC.相关分析表明,不同土地利用方式土壤SOC和POC呈正相关,相关性不一致.林地和草地呈极显著相关(P<0.01),弃耕地呈显著相关(P<0.05),菜地和橘园地相关性不显著.表明人为干扰和耕作措施会影响POC对SOC的贡献.     

山东寿光不同农业利用方式下土壤铬的累积特征

为探讨不同农业利用方式下土壤中重金属铬含量状况及其空间分布趋势,按照基本等距离采样的原则,在山东寿光蔬菜种植基地采集土壤样本进行相关分析,并在此基础上探讨了设施菜地中铬含量随着设施种植年限的累积特征。结果表明,山东寿光农业土壤中铬含量均值为51.17mg·kg-1,与山东省土壤铬背景值66.0mg·kg-1比较,发现其中9.7%的样本含量超过背景值,但均未超过国家土壤环境质量Ⅱ级标准（GB15618—1995）;将4种不同农业利用方式比较,发现设施栽培模式下土壤铬含量最高,达53.04mg·kg-1;其后依次为普通农田、露天菜地和对照。同时,研究区域内土壤铬含量在空间分布上呈现出外周高中间低的趋势。设施栽培模式下,土壤铬含量随设施年限的增加呈现出一定的升高趋势,局部区域设施土壤铬的年累积速率达2.18mg·kg-1·a-1,导致这种结果的原因可能与含铬量较高有机肥的大量施用等有关。总体来说,研究区域内农田铬含量处于土壤标准正常范围,但从长远看,设施菜地中铬累积的现象不容忽视。     

青海湖高寒湿地土壤有机碳含量变化特征分析

选取环青海湖高寒湿地土壤为研究对象,对不同深度土壤有机碳含量的变化特征和不同植被类型土壤有机碳含量的分布差异进行了研究.结果显示,环青海湖区土壤有机碳0 ～ 10 cm表层含量最高,均值为28.2 g/kg,随着土层深度的加深其含量逐渐降低.10 ～ 20、20 ～ 30和30 ～ 40 cm土层的有机碳平均含量依次为20.1、16.3和12.1 g/kg;整个研究区0～ 40 cm土壤有机碳平均含量仅为19.2 g/kg.不同植被类型下土壤有机碳含量的垂直分布总体可分为两种类型:一是由高到低的递减变化;二是低-高-低型.不同植被类型的土壤有机碳含量依据均值间差异可以分为两组:华扁穗、紫花针茅和芨芨草3个植被类型为一组;垂穗披肩草、矮嵩草草甸和冰草为一组;前者植被类型土壤有机碳平均较后者要低,其平均含量分别为16.6、16.8、19.5、21.6、27.3和27.1 g/kg.