紫色土丘陵区坡面土壤有机碳含量及储量分布特征

为探明坡耕地土壤有机碳空间分布特征,对紫色土丘陵区坡耕地不同部位土壤有机碳及活性有机碳顺坡和深度分布进行分析。结果表明:坡耕地上坡土层深度仅为22.3cm,中坡和下坡土层深度约为上坡的2.09倍和3.30倍;与上坡比较,中坡和下坡土壤容重下降了0.2和0.04,土壤孔隙度增加了19.82%与3.83%。沿坡从上向下土壤有机碳及活性有机碳储量显著增加,下坡土壤有机碳及活性有机碳储量比上坡和中坡分别增加了674.74%,104.09%和958.51%,267.75%;不同部位土壤有机碳及活性有机碳含量随土层深度增加呈降低趋势,中坡和下坡土壤有机碳及活性有机碳含量的深度分布满足Y=alnX+b对数方程,上坡不符合该方程。坡耕地土壤有机碳与其活性有机碳含量呈极显著正相关。土壤沿坡耕地重新分配影响有机碳空间分布格局。     

石质边坡枯枝落叶层的水土保持功能研究

为了解石质边坡枯枝落叶层的水土保持功能,对广东省顺德区大睡牛岗石质边坡枯枝落叶的蓄积量,枯枝落叶持水性能,枯枝落叶减少土壤侵蚀量,枯枝落叶层下土壤理化性质等内容进行了研究。结果表明:大睡牛岗枯枝落叶蓄积量为219.18g/m2。枯枝落叶层最大持水率为64%~75%。枯枝落叶层厚度及径流深度影响径流流出时间,随着枯枝落叶厚度的增加,径流流出时间延长,随径流深度增大,径流时间缩短。覆盖枯枝落叶层能极显著地提高土壤抗冲性,与未覆盖枯枝落叶的模拟边坡相比,坡度30°,枯枝落叶2cm,径流深度1cm条件下,下坡、中坡、上坡枯枝落叶可减少87.80%以上的土壤侵蚀量。大睡牛岗豆科植被较多的坡位(下坡与上坡)其枯枝落叶层下土壤理化性质优于豆科植被较少的坡位(平台与中坡)。     

湘西南石漠化地区不同植被恢复模式的土壤有机碳研究

以湘西南石漠化地区侧柏纯林、侧柏+枫香混交林、湿地松+枫香混交林、栾树纯林和封山育林5种植被恢复模式下的土壤为研究对象,通过野外土壤剖面调查和土壤样品化学分析,研究石漠化地区植被恢复过程中不同层次、不同坡位、不同林龄的土壤有机碳特征。结果表明:(1)5种林分土壤有机碳含量为栾树纯林>封山育林>侧柏纯林>侧柏+枫香混交林>湿地松+枫香混交林,并随土壤深度增加而递减,各林分变化幅度不同,且各土层之间差异显著。(2)随林龄的增加,土壤有机碳含量增加且主要集中在土壤表层。(3)同一林分下,不同坡位有机碳含量变化为下坡>中坡>上坡。(4)土壤有机碳密度在5种林分中差异显著,并随土壤深度增加而减少;在整个土壤剖面上,有机碳密度为54.22～96.52t/hm2,其中0-15cm有机碳密度的贡献率达55.95%。     

神农架不同坡位3种林型土壤碳氮比分布特征

以神农架林区落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林为研究对象,以人工林和草丛为对照组,探讨不同林型和坡位条件下土壤碳、氮及土壤C/N的分布特征。结果表明:(1)林型和坡位对土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)均有显著(P0.05)影响,SOC和TN含量以及贮量均呈现出在同一森林类型上坡位中坡位下坡位,在同一坡位针叶林落叶阔叶林针阔混交林的趋势。(2)土壤C/N在针阔混交林、落叶阔叶林和对照组草丛均呈现出:下坡位高于上坡位,中坡位在二者间徘徊,在针叶林表现出中坡位上坡位下坡位的趋势;落叶阔叶林条件下坡位的土壤C/N为18.03,是上坡位(13.36)的1.35倍,是中坡位(12.72)的1.41倍。(3)上坡位和中坡位条件下,土壤C/N均是针叶林最高,落叶阔叶林和针阔混交林次之,草丛最低;下坡位则是落叶阔叶林针阔混交林=针叶林草丛人工林。(4)同一林型或坡位条件下,土壤C/N均呈现表层大于深层的趋势,A层和B层的土壤C/N分别是C层土壤C/N的1.07~2.12倍和1.02~1.81倍。     

盱眙县墨西哥柏人工林含碳率与碳储量研究

选取盱眙县墨西哥柏人工林为研究对象,对其灌木层、草本层、枯枝落叶层、土壤层进行了碳储量研究。结果表明:灌木层枝、干、叶、根的含碳率依次48.92%,48.49%,49.74%和48.04%,器官含碳率大小表现为C叶C枝C干C根,草本层是地上部分含碳率大于地下部分含碳率,枯枝落叶层的含碳率表现为C叶C枝,土壤层的含碳率随着土壤深度的增加而降低,0—10cm和10—20cm土层之间土壤含碳率的差异性显著。墨西哥柏人工林生态系统现存碳储量67.31t/hm2,其中灌木层1.21t/hm2,占总碳储量的1.8%;草本层0.08t/hm2,占总碳储量的0.12%;枯枝落叶层0.02t/hm2,占总碳储量的0.03%;土壤层66t/hm2,占总碳储量的98.05%,可见碳储量主要集中在土壤层中。     

长期不同施肥下黑土与灰漠土有机碳储量的变化

采用长期试验,研究了20年不同施肥下1 m深黑土与灰漠土有机碳含量与碳储量的剖面变化。结果表明,单施化肥和不施肥对黑土1 m土层有机碳储量没有显著影响,但灰漠土略有降低。有机肥配施化肥能显著提高土壤有机碳含量和储量。高量有机肥配施化肥（NPKM2）能提高020 cm和2040 cm土层土壤有机碳含量,黑土分别提高56.6%和49.6%、灰漠土提高143.1%和46.9%;常量有机无机配施（NPKM）效果较差,增幅分别为黑土35.1%和35.3%,灰漠土80.2%和4.1%。两种土壤1 m土体的有机碳储量,NPKM2处理分别提高了C 30.7 t/hm2与C 40.6 t/hm2。显然,有机无机肥配施可以显著提高1 m深土体中有机碳储量,主要是由于提高了040 cm土层土壤有机碳含量。     

植被恢复对侵蚀退化红壤碳吸存的影响

侵蚀退化土壤具有较大的碳吸存潜力,恢复我国大面积退化土壤对增加碳汇具有重要意义。在长汀县河田镇研究了侵蚀退化裸地恢复为马尾松、板栗园和百喜草地后土壤有机碳库的变化,试图揭示植被恢复对土壤有机碳垂直分布的影响,以及侵蚀退化红壤在植被恢复过程中碳吸存潜力和速率。裸地的土壤有机碳含量和储量极低,垂直分布变化不明显;而植被恢复显著增加了土壤的有机碳含量和储量,0~5 cm土层受植被恢复影响最大,40 cm以下土层深度受植被恢复的影响很小,0~20 cm土层是储存有机碳的主要层次。以次生林为参照,裸地土壤的碳吸存潜力为56 t/hm2,而植被恢复后土壤仍约有30~44 t/hm2的吸存潜力。马尾松林、板栗园和百喜草地0~100 cm土层土壤碳吸存量分别为25.234 t/hm2,11.418 t/hm2和15.394 t/hm2,年平均碳吸存速率分别为1.06t/(hm2.a),1.90 t/(hm2.a)和3.08 t/(hm2.a),短期碳吸存速率高于长期碳吸存速率。     

生态建设对坡面土壤有机碳分布的影响

生态建设工程是防治水土流失和恢复土壤肥力的重要措施,研究生态建设工程对土壤有机碳及其组分的影响,旨在揭示黄土高原不同恢复模式下有机碳的分布规律及土壤动态有机碳的影响因子。以黄土高原典型小流域埝堰沟为研究对象,探讨了坡耕地、林—灌地、草地、梯田4种不同土地利用方式对土壤有机碳及土壤活性有机碳主要组分空间分布的影响。结果表明:(1)坡耕地经生态建设后可以显著增加0—20 cm土层有机碳含量。林—灌地有机碳含量主要集中在0—20 cm土层深度的上坡位,草地有机碳含量主要集中在0—20 cm土层深度的下坡位,梯田有机碳含量主要集中在0—20 cm土层深度的上坡位。(2)相比于坡耕地,林—灌地、草地和梯田在0—20 cm土层深度的易氧化有机碳含量有所减少,但增加了0—20 cm土层深度的颗粒态有机碳、轻组有机碳和重组有机碳含量。(3)颗粒态有机碳对土地利用变化的敏感性强于有机碳及其主要组分(易氧化有机碳、轻组有机碳和重组有机碳),因此,颗粒态有机碳可以作为评估土地利用变化对土壤有机碳影响的良好指标。     

湖南永顺闽楠人工林生态系统碳贮量及其分布特征

对湖南永顺43年生闽楠人工林生态系统生物量、碳贮量及其空间分布进行研究,采用平均标准木法和收获法对林分生物量及林下植被与枯落物生物量进行测定与估算,同时测定植物、土壤有机碳含量。结果表明:闽楠人工林林分生物量为295.65t/hm2,生物量分布表现为乔木层(96.70%)枯落物层(2.77%)灌木层(0.46%)草本层(0.07%)。闽楠各器官的碳素含量范围为440.83~506.01g/kg,排列顺序为树叶根茎粗根树枝细根树干树皮中根;闽楠韧皮部平均碳素含量低于外表皮,初生嫩叶碳素含量比多年生老叶高;灌木层植物的碳素平均含量为454.39g/kg,草本层植物为448.66g/kg,未分解枯落物为490.23g/kg,半分解枯落物为402.32g/kg;0-60cm土壤层有机碳含量平均值为16.53g/kg。闽楠人工林生态系统总碳贮量为288.98t/hm2,其中乔木层为133.98t/hm2(46.36%),灌木层为0.62t/hm2(0.45%),草本层为0.10t/hm2(0.07%),枯落物层为3.54t/hm2(2.56%),土壤层为150.74t/hm2(52.17%);闽楠各器官的碳贮量与其生物量成正比,树干的生物量最大,其碳贮量也最高,占乔木层碳贮量的59.33%。闽楠人工林乔木层年净生产力为11.25t/hm2,年净固碳量为5.44t/hm2,年净碳素累积量为3.12t/hm2,并且以地上部分为主。研究表明,在对区域尺度森林植被碳贮量估算时,取50%或45%作为通用标准,可能会导致估算结果偏低或偏高;闽楠人工林生态系统具有较高的碳汇能力,其系统碳贮量高于我国森林生态系统平均碳贮量(258.82t/hm2)。     

微地形对高寒草地土壤有机碳及氮含量的影响

[目的]系统分析高寒草地不同微地形条件下土壤有机碳及氮含量的变化规律,为高寒地区合理利用草地提供理论参考。[方法]在天祝高寒草地区选取7类不同微地形作为研究对象,测定其表层(0—30cm)土壤有机碳及氮含量。[结果]随着土层深度的增加,位于坡底平地,土壤全氮和铵态氮含量呈减小的趋势,位于阴坡不同坡位,土壤全氮含量呈"V"型变化,土壤铵态氮呈减小的趋势,位于阳坡不同坡位,土壤全氮含量呈减小的趋势,土壤铵态氮含量呈先增大后减小的趋势;所有微地形中,随着土层深度的增加,土壤有机碳含量呈减小的趋势;随着土层深度的增加,坡底平地,中坡阳面和中坡阴面微地形中,土壤水解氮含量呈减小的趋势,下坡阳面和下坡阴面微地形中,土壤水解氮含量呈先减小后增大的趋势,上坡阳面和上坡阴面微地形中,土壤水解氮含量呈先增大后减小的趋势。土壤表层全氮、水解氮、有机碳的含量的变化为:下坡位上坡位中坡位,而铵态氮的含量呈现先减小后增大的趋势。[结论]地形的微变化明显影响土壤氮有机碳和素的含量。     

基于CT扫描研究青海湖流域高寒草甸不同坡位土壤大孔隙结构特征

以青海湖流域的高寒草甸土壤为研究对象,对该高寒草甸的坡上、坡中和坡下土壤分别取原状土柱进行CT扫描,利用Fiji软件分析土壤大孔隙结构特征的差异。结果表明:坡位对土壤的大孔隙结构有较大影响,坡上土壤的大孔隙数量、大孔隙度和大孔隙等效直径均大于坡中土壤,坡中土壤的大孔隙参数大于坡下土壤,坡上土壤的平均大孔隙度是坡中和坡下土壤的15.5和46.5倍。坡上土壤的大孔隙主要分布在150~400 mm土层深度,而坡中土壤的大孔隙主要分布在0~150 mm深度,坡下土壤的大孔隙主要在0~200 mm深度分布。坡上和坡中土壤的大孔隙形成主要是在土壤团聚体的作用下形成,植物根系在坡下土壤的大孔隙形成中占主导作用。     

江西大岗山3种林型土壤水分物理性质研究

对江西大岗山林区常绿阔叶林、杉木人工林和毛竹林土壤的容重、孔隙度、持水量和贮水量等物理性质进行了研究。结果表明:(1)常绿阔叶林、毛竹林和杉木人工林的土壤容重均随深度的增加而增加。在0~80 cm的土层中,杉木人工林、常绿阔叶林和毛竹林的土壤容重分别为1.29 g/cm3,1.24 g/cm3和1.20 g/cm3。(2)随土层深度的增加,3种林型土壤的总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量和毛管持水量均逐渐降低。(3)在0~80 cm的土层中,常绿阔叶林的土壤总孔隙度和非毛管孔隙度最大,毛竹林次之;而常绿阔叶林土壤的毛管孔隙度最小,毛竹林最大。(4)在0~80 cm的土层中,3种林型土壤的饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量均为毛竹林>常绿阔叶林>杉木人工林。在0~80 cm的土层中,3种林型土壤的现有贮水量和饱和贮水量均为常绿阔叶林>杉木人工林>毛竹林。(5)毛竹林在0~40 cm土层中,土壤物理性质明显优于另外两种林分。     

冀北山地蒙古栎天然林土壤物理性质及水源涵养功能研究

对冀北山地不同坡位的蒙古栎天然林土壤水分物理性质及水源涵养能力进行了初步研究.结果表明,0-40 cm土层土壤容重、非毛管孔隙度、有效持水量均表现为:坡中＞坡下＞坡上,土壤容重在1.0～1.1 g/cm3之间;土壤非毛管孔隙度和有效持水量均值为8.9％和347.6 t/hm2.土壤毛管孔隙度、总孔隙度、毛管持水量和最大持水量均表现为:坡下＞坡中＞坡上,其均值分别是38.5％,47.5％,1 521.50t/hm2和l 869.1 t/hm2.枯落物厚度、蓄积量和最大持水量表现为:坡下＞坡上＞坡中,其均值分别是48.7 cm,23.5 t/hm2和49.3 t/hm2,最大持水率表现为:坡上＞坡中＞坡下,变化范围为219.3％～231.8％.蒙古栎天然林林地蓄水能力表现为:坡下(1 996.0 t/hm2)＞坡中(1 930.0 t/hm2)＞坡上(1 829.3 t/hm2),平均蓄水量为1 918.4 t/hm2.由此可知,蒙古栎天然林蓄水能力受坡位影响较大.     

坡向和坡位对小流域梯田土壤有机碳、氮变化的影响

坡向和坡位是影响土壤有机碳（SOC）和全氮（TN）变化的两大重要地形因素。研究其对小流域梯田SOC和TN变化的影响,对预测黄土高原地区坡改梯条件下土壤碳汇变化具有重要意义。本文以黄土丘陵沟壑区高泉沟小流域为例,区分东、西两种坡向,再根据海拔区分上（2220～2326 m）、中（2130～2220 m）、下（1938～2130 m）三种坡位,共采集213个土壤样品,研究坡向、坡位对梯田耕层（0～20 cm）SOC和TN的影响。结果表明,西向坡SOC和TN含量分别比东向坡高22.8%和13.6%（p0.1）,东西向坡的中、下坡位SOC和TN含量均大于上坡位。在西向坡,SOC含量下坡位（8.78 g/kg）最高,中坡位（7.82 g/kg）次之,上坡位（7.46 g/kg）最低;与上坡位相比,中坡位和下坡位的TN含量提高了12.1%,24.2%。在东向坡,SOC含量中坡位（7.15 g/kg）最高,下坡位（6.28 g/kg）次之,上坡位（5.37 g/kg）最低;与上坡位相比,中坡位和下坡位的TN含量提高了37.3%,29.4%。坡向与坡位的交互作用对流域SOC的空间分布影响显著（p0.1）。坡向、坡位对土壤碳氮比值（C/N）也有显著影响（p0.1）。这一结果对准确估算流域梯田SOC和TN的变化提供了参考。     

不同坡位火力楠林土壤肥力变化特征

对不同坡位的火力楠林土壤肥力动态进行了研究。与2004年相比,2007年火力楠林上坡、中坡和下坡的土壤容重、毛管孔隙、非毛管孔隙、总孔隙变化不明显,土壤含水量显著增加;3个坡位的土壤pH值均略有减少,土壤有机质、全氮和全钾含量显著增加,全磷含量减少;3个坡位的土壤碱解氮、速效磷及中坡和下坡的速效钾含量显著增加,上坡的速效钾含量略增。2004和2007年火力楠林的土壤物理性质无明显变化规律。2004和2007年,3个坡位的pH值相近,土壤有机质、全氮和全磷含量均表现为：下坡〉中坡〉上坡。2004和2007年,土壤碱解N含量为中坡和下坡大于上坡,3个坡位的速效磷含量均相近。2004年上坡和中坡的速效钾含量小于下坡,2007年速效钾含量则表现为：下坡〉中坡〉上坡。     

植被重建下露天煤矿排土场边坡土壤碳储量变化

植被重建是治理排土场边坡水土流失最直接也是最有效的生物措施,研究不同植被重建模式下土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量的空间分布规律是筛选适宜排土场边坡生长的植被模式的重要条件。选取内蒙古黑岱沟露天煤矿治理15年的排土场边坡中4种植被重建模式(自然恢复地、草地、灌木林、乔木林),采集270个土壤剖面(0~100 cm)样品,研究不同重建模式下SOC储量的变化。结果表明:(1)植被重建模式显著影响剖面SOC、TN含量及分布(p0.05),0~10 cm和10~20 cm SOC、TN均呈草地灌木乔木自然恢复地,20 cm以下各土层SOC、TN虽然也表现相似的特征,但差异随土层深度增加越来越小。(2)剖面SOC密度和储量表现为原地貌区治理排土场新建排土场。经15年植被重建后,排土场边坡表现出巨大的固碳能力,1 m深度的林地和草地碳储量分别增加了5.38、11.85 t hm-2,但仅原地貌水平的1/2和3/5。(3)林地和草地的固碳速率分别为35.87、79.01 g m-2a-1,草地的固碳速率是林地的2.2倍,从土壤固碳及水土流失防治的角度考虑,建议矿区排土场边坡植被重建优先选择草地,其次灌木。     

青冈栎混交林生物量及碳储量分布特征

以湖南永顺43年生青冈栎混交林为研究对象,采用平均木法和样方收获法测定乔木层生物量和林下植被层生物量,采用重铬酸钾—水合加热法测定样品碳素含量,对林分各组分的生物量和碳储量分布特征进行研究。结果表明:青冈栎混交林单位面积生物量为320.03t/hm~2,各组分单位面积生物量由大到小的排列顺序为乔木层、枯落物层、灌木层和草本层。林分单位面积碳储量高达389.43t/hm~2,其中植被层和土壤层分别为249.02,140.41t/hm~2。林分内青冈栎、栲树和杉木单株平均蓄积分别为0.156 1,0.2912,0.296 0m~3,单株平均碳储量分别为103.85,99.15,97.90kg。青冈栎属于生长速度较慢但木材密度大的树种,单株平均蓄积仅有栲树和杉木的单株平均蓄积的1/2左右,但其单株平均生物量和碳储量却比栲树和杉木的单株平均生物量和碳储量要高,表明树种碳汇能力的高低并不完全取决于树种生长速度的快慢,这对今后生态公益林树种的选择提供了一个新的方向。     

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。     

森林转换对土壤活性有机碳组分的影响

为了研究林型转换对土壤活性有机碳组分的影响,在安徽皖南地区蔡家桥林场选取了马尾松次生林、湿地松人工林以及杉木人工林3种森林类型,分别采集了0—10,10—30,30—50 cm的土壤,测定了土壤有机碳(SOC)、颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(EOC)、微生物生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)以及土壤理化指标,分析了林型转换后土壤活性有机碳组分变化特征及其与土壤理化因子间的相关关系。结果表明：(1)马尾松次生林转换成湿地松人工林和杉木人工林后主要对0—10 cm土壤活性有机碳组分产生影响,其中土壤SOC,POC,EOC含量均在林型转换后出现下降,DOC含量上升,而MBC在林型转换前后无显著差异。(2)林型转换后各土层POC/SOC均出现下降,DOC和EOC占SOC比例总体呈升高趋势,MBC/SOC则未表现出明显规律。(3)土壤有机碳与活性碳组分以及TN,EC,NH⁺₄-N,NO^-₃-N均呈极显著正相关,各活性碳组分之间也存在极显著正相关关系(p<0.01)。综上,马尾松次生林转换成...     

三峡库区紫色土旱坡地桑树配置模式对土壤微生物生物量碳氮的影响

为探讨评价三峡库区紫色土旱坡地土壤肥力及土壤质量的生物学指标,本试验研究了三峡库区典型水土保育模式——桑树护坡对土壤微生物生物量碳氮的影响。试验共设横坡农作、双边桑树+横坡农作、等高桑树+双边桑树+横坡农作及四边桑树+等高桑树+横坡农作4个处理。结果表明,不同坡长及桑树布局间土壤微生物生物量碳氮差异显著;双边桑树+横坡农作处理能够显著降低土壤微生物生物量氮对土壤氮库的贡献,使土壤微生物生物量碳平均提高23.43 mg·kg-1;而四边桑树+等高桑树+横坡农作处理却能够显著降低土壤微生物商,使土壤微生物生物量氮平均提高21.81 mg·kg-1。此外,在横坡农作处理中土壤微生物生物量碳氮与土壤碳氮具有极显著相关性,而在旱坡地桑树系统中,土壤微生物生物量碳氮与土壤碳氮相关性大多不显著。由此可知,旱坡地农桑配置模式在一定程度上可以提高土壤微生物生物量碳氮,但不同桑树布局对土壤微生物生物量碳氮在三峡库区紫色土旱坡地桑树系统中的维持能力并不一致,将微生物生物量碳氮作为紫色土旱坡地土壤质量演变的评价指标值得商榷。