不同土地利用类型对土壤有机碳矿化过程的影响

[目的]分析不同土地利用方式对土壤有机碳矿化的影响,并研究其与土壤理化性质和土壤剖面深度的关系。[方法]选择淮南市4种典型的土地利用类型(草地、复垦林地、淮河农田、乔木林地,分别以A、B、C、D表示)作为研究对象,采集60份共4类淮南土样,通过恒温密闭培养30 d(25℃)及测定各相关因子获得基本数据,探讨不同土壤类型、不同剖面深度(0~100 cm)和相应理化性质下的土壤有机碳矿化动态变化特征。[结果]4种不同土地利用类型,土壤有机碳矿化过程存在相同的变化规律,且表现出明显的阶段性特征,即在前期随时间延长大幅下降,而中后期缓慢下降并趋于平缓;其矿化速率由大到小依次为C、B、A、D,D监测区地表土壤有机碳矿化速率一直处于较低值,C监测区地表矿化速率显著高于其他3类监测区(P0.05);不同土壤剖面深度的矿化速率在第20天左右达到最低值,之后都有缓慢上升的现象;微生物生物量碳含量、土壤质地(砂粒含量)与土壤有机碳矿化速率存在极显著相关性(P0.01);淮南市土壤有机碳矿化累积量可以运用一级动力学方程较好地进行模拟和检验。[结论]该研究为区域碳平衡、农业生产、温室效应等研究提供理论依据。     

培养温度对不同类型茶园土壤有机碳矿化的影响

室内模拟亚热带地区2种不同类型茶园土壤(黄壤和高山草甸土)在3种温度(10、20和30℃)下的有机碳矿化特征,分析有机碳矿化对温度变化的响应特征。结果表明:在47d培养期间内,土壤类型和温度对茶园有机碳矿化具有显著影响,并且存在显著的交互作用;相同培养温度条件下高山草甸土茶园有机碳矿化量和矿化速率常数k均显著高于黄壤,但矿化比例差异不显著,随着培养温度的增大,有机碳累积矿化量持续增加,增幅分别为20.90~91.88%(黄壤)和48.52~113.88%(高山草甸土),且高山草甸土有机碳Q_(10)值高于黄壤,说明有机碳含量丰富的高海拔高山草甸土茶园土壤有机碳温度敏感性更高;低温培养条件下(20℃)土壤有机碳矿化的温度敏感性均显著高于高温培养条件下,说明低温条件下有机碳矿化速率对升温更敏感,低温条件下(20℃)高山草甸土茶园土壤平均Q_(10)值(2.05)显著高于黄壤(1.66),但高温条件下(20℃),两者之间没有显著差异;一级动力学方程能较好地描述了2种茶园土壤有机碳的矿化累积动态,土壤有机碳的潜在矿化量(C0)随温度增加而增加。     

不同温度制备的生物质炭对土壤有机碳矿化及腐殖质组成的影响

在150～600℃范围内制备生物质炭,并通过室内培养实验研究了施加不同温度制备的生物质炭对土壤有机碳矿化及腐殖质组成的影响。结果表明,随热解温度升高,生物质炭比表面积加大,芳香化结构加深。土壤中添加不同温度制备的生物质炭培养400d后,土壤有机碳的含量都有不同程度的增加。土壤有机碳的累积矿化量随热解温度升高而降低,且添加高温(≥400℃)制备生物质炭的土壤CO2累积释放量低于未添加生物质炭的土壤处理;添加低温(<400℃)制备生物质炭增加了土壤腐植酸和胡敏酸含量,而添加高温(≥400℃)制备生物质炭的土壤其腐植酸和胡敏酸含量的变化不显著。另外,添加生物质炭后,土壤H/F皆未发生显著变化,而胡敏酸的E4/E6值则在添加200℃和250℃制备的生物质炭时显著高于其他处理,添加500℃和600℃制备的生物质炭时显著低于其他处理。     

温度对太谷县农田土壤有机碳矿化的影响

土壤是个巨大的有机碳库,研究土壤有机碳矿化的影响因素以揭示其稳定性,可为区域土壤有机碳储量的估算提供依据。通过室内培养、碱液吸收法研究了温度变化对太谷县农田土壤有机碳矿化的影响。结果显示,土壤有机碳矿化量在同一温度下随土层加深呈下降趋势,在同一土层中随温度的升高呈上升趋势,当温度由10℃升高至30℃时,0~20,20~40,40~60,60~80,80~100 cm土层土壤有机碳矿化量的增幅分别为130.7%,164.6%,136.7%,98.1%,86.7%;各土层平均温度系数(Q_(10))变化在1.428~1.604,并无明显差异;各土层的矿化率随温度的升高呈上升趋势,同温度下,各土层间的矿化率均基本一致,无显著差异。研究结果反映了各土层土壤有机碳均参与了土壤碳循环,且当外界温度变化时,各土层土壤有机碳的稳定性均会受到影响,因此,估算该区域农田碳库时应充分考虑各土层土壤有机碳的变化。     

土地利用和土地覆被变化对土壤有机碳密度及碳储量变化的影响 ——以黑龙江省大庆市为例

以2019年为研究时间结束节点,分别以10 a的短期时间间隔、35 a的较长期时间间隔,通过遥感影像获取1984、2009、2019年大庆地区不同土地类型变化数据;利用多种参数定量分析不同时间尺度土地利用和土地覆被变化的强度和方向,结合野外实地取样分析得到土壤有机碳的数据;运用地理探测器与地理信息系统的空间分析,选取8种不同的自然因素和社会因素,分析研究区土壤有机碳储量变化的各影响因素之间关系.结果表明:①土地利用和土地覆被,因不同时间尺度变化的强度和方向而有显著不同,不同土地利用和土地覆被之间流动方向是复杂的过程.②研究区的土壤有机碳,经历了由减少到回升的变化趋势;经单因素方差分析,0～20 cm土壤有机碳质量分数与土地利用和土地覆被类型有显著性差异,表层土的有机碳更容易受到土地利用和土地覆被变化的影响;土壤有机碳密度变化速率和方向,因时间尺度不同有所区别.③1984—2019年土壤有机碳储量减少了1.19×1010kg,但2009—2019年土壤有机碳储量增加了8.06×109kg;各影响因素比较复杂地交互作用于土壤有机碳储量变化中.     

不同温度及化肥绿肥施用比例对果园土壤有机碳矿化的影响

【目的】了解果园土壤有机碳矿化在不同温度下对不同绿肥施用量的响应关系,为构建果园生态系统的碳循环模型提供参数。【方法】采用室内培养模拟试验（培养期85 d）,在10、20、30℃等3个温度条件下,探讨化肥和绿肥不同比例（不施肥、100%氮肥、75%化学氮肥+25%绿肥、50%化学氮肥+50%绿肥、25%化学氮肥+75%绿肥、100%绿肥;各处理氮肥施用水平均为0.15 g N/kg风干土）还园量对果园土壤有机碳矿化特征的影响。【结果】各施肥处理土壤有机碳矿化速率均表现为培养前期保持较高水平,之后快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势;土壤有机碳矿化累积排放量为1439.4~4732.8 mg/kg,全绿肥处理土壤CO2累积排放量最大;土壤有机碳矿化速率随温度升高而增长,不同的土壤绿肥还园处理土壤有机碳矿化的温度敏感性（Q10）不同,以不施肥处理土壤有机碳矿化的温度敏感性最低,25%氮肥+75%绿肥处理最高,各处理间差异显著（P＜0.05）。【结论】10~30℃温度条件下,果园土壤有机碳矿化速率表现为培养前期高,之后快速下降,培养后期相对稳定的趋势。不同比例化肥和绿肥施用显著提高了果园土壤有机碳累计矿化量。氮肥、绿肥还田和温度的共同作用可使果园向大气中排放的CO2增加。     

蔗田土壤有机碳矿化量及矿化率的研究

根据N通量的质量平衡原理,以台糖16号为试验材料,通过2年的田间试验,测定第一年(新植蔗)和第二年(宿根蔗)土壤有机氮年矿化量、有机碳年矿化量和矿化率.结果表明,第一年蔗田土壤有机氮矿化量、有机碳矿化量和矿化率分别为115.22±15.77、1644.32±224.97 kg/hm2(3.59±0.49) %;第二年蔗田土壤有机氮矿化量、有机碳矿化量和矿化率分别是107.46±11.02、1478.59±151.65 kg/hm2(3.63±0.37) %;蔗田土壤有机氮年矿化量、有机碳年矿化量及耕层土壤有机碳年矿化率两年的平均值分别为111.34、1561.46 kg/hm2、3.61 %.第一年与第二年的土壤有机氮矿化量和耕层土壤有机碳矿化率均无显著差异,但土壤有机碳矿化量是第一年大于第二年.     

氮肥施用对柑橘果园土壤有机碳矿化的影响(英文)

[目的]了解柑橘果园土壤有机碳矿化在不同温度下对不同氮肥施用量的影响关系,为构建果园生态系统的碳循环模型提供参数。[方法]采用室内模拟试验,在10、20、30℃3个温度条件下,研究施肥施用对柑橘果园土壤有机碳矿化的影响。[结果]3种温度处理下,各施氮处理土壤有机碳矿化速率都表现为培养前期快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势。在整个培养过程中,3种温度条件下各施氮处理的土壤CO2累积排放量为1328.25~2219.42mg/kg,100mg/kg(N4)处理土壤有机碳矿化量最大,CK处理最低,100mg/kg(N4)和80mg/kg(N3)2个高氮处理显著高于低氮50mg/kg(N2)、30mg/kg(N1)处理。土壤有机碳矿化速率随温度升高而增长,不同的土壤施氮条件下土壤有机碳矿化的温度敏感性不同,N2处理土壤有机碳矿化的温度敏感性最低,N4处理最高。柑橘果园土壤有机碳矿化受高施氮量影响较大,低施氮影响不明显。[结论]随着施氮量的增加土壤有机碳矿化的温度敏感性增加,氮肥施用和温度的共同作用可能使柑橘林向大气中排放的CO2增加。     

土地利用对亚热带红壤低山区土壤有机碳和微生物碳的影响

 【目的】研究土地利用变化对土壤有机碳（SOC）和微生物量碳（SMBC）含量的影响。【方法】采用典型样区密集取样（水田和旱地3～4个样/ha、果园2～3个样/ha、林地0.2～0.5个样/ha）和野外调查，对亚热带红壤低山肯福样区的水田、旱地、果园和林地表层（0～20 cm）SOC和SMBC含量及其变化进行了研究。【结果】本区SOC、SMBC含量和微生物碳与有机碳比率（SMBC/SOC）分别为(17.53±5.02)g·kg-1，(278±174)mg·kg-1和(1.56±0.84)%。其中，林地SOC、SMBC含量和SMBC/SOC分别为(18.20±4.53)g·kg-1、(293±111)mg·kg-1和(1.58±0.39)%。水田SOC、SMBC含量和SMBC/SOC较林地依次提高了15.5%，84.0%和73.9%（P＜0.01）；与林地相比，旱地SOC含量（17.50±4.89）g·kg-1略有降低（P＞0.05），SMBC含量和SMBC/SOC分别减少29.1%和24.2%（P＜0.01）；果园SOC、SMBC含量和SMBC/SOC比林地分别降低了26.8%，46.1% 和26.1%（P＜0.01）。除水田外，其余土地利用方式的SOC与SMBC含量之间均存在极显著的相关关系。【结论】亚热带红壤低山生态景观单元内林地开垦为水田增加了SOC的积累和土壤微生物活性，林地开垦为旱地和果园不同程度地降低了SOC的积累和微生物活性。     

土地利用变化对土壤团聚体有机碳的影响

[目的]探讨土地利用变化对土壤团聚体有机碳的影响。[方法]利用团聚体分组方法,选择红树林湿地和农田（由湿地开垦为农田）为研究对象,分析湿地转变为农田后土壤团聚体有机碳的变化规律。[结果]土壤团聚体主要分布在2000～250μm粒级中。质量分数为76．52％。土壤有机碳含量在团聚体中分配呈现了在2000—250μm粒级中最大,50～250μm次之,〈50μm团聚体最小的规律。土地利用变化对土壤团聚体有机碳具有明显的影响,对2000～250μm粒级团聚体的影响最为显著,50～250μm次之。土壤有机碳含量与2000～250μm和〈50μm团聚体有机碳含量达到了极显著水平,但同50～250μm粒级有机碳含量并无明显相关。[结论]湿地开垦为农田后导致土壤团聚体碳库发生了显著变化,其中2000～250μm粒级有机碳对土地利用变化的响应更为敏感。     

侵蚀及土地利用管理方式改变对土壤有机碳的影响

土壤侵蚀是重要的环境公害,侵蚀造成土壤有机碳的大量迁移、转化和流失,产生严重的环境问题,相关机理研究尚不清楚。阐述了水蚀和风蚀两种主要方式对土壤有机碳库的影响,侵蚀和二氧化碳温室气体排放的关系。介绍了林地转为农田、草地以及草地转为农田等土地利用方式的改变对土壤有机碳库的影响,免耕提高土壤固碳能力。提出了控制侵蚀,减少土壤碳流失的措施。     

土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳及其组分的影响

[目的]探讨土壤碳库的变化规律。[方法]以原生高寒草甸、人工草地和农田(油菜地)作为研究对象,利用土壤有机碳密度分组法,研究3种土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳(SOC)及轻组有机碳(LFOC)含量变化的影响。[结果]3种土壤0～40 cm土体内,SOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为113.13、111.61和93.54 t/hm2;LFOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为10.36、8.93和5.83 t/hm2。人工草地与高寒草甸相比,0～40 cm土壤SOC含量间差异不明显,但LFOC高16.01%;耕作20年的农田中,SOC和LFOC分别较高寒草甸低16.19%、34.71%。[结论]人工草地土壤中总SOC和LFOC则略高于高寒草甸,明显高于农田,人工草地和高寒草甸的植物-土壤系统的总固碳量明显高于农田。     

土地利用变化对土壤碳库的影响

不同土地利用模式下,土壤中碳库差异很大,通过研究农田、森林、草地土壤碳库的变化,为合理利用土地,改善土壤中碳库储量提供依据。     

土地利用方式对紫色丘陵区土壤有机碳储藏特征的影响

采取野外调查与室内分析相结合方法,对紫色丘陵区林地、撂荒地、水田、旱地土壤剖面有机碳储藏特征进行了研究.结果表明,有机碳含量均随土层深度的增加而逐渐减小,但林地、旱地、撂荒地的降低速度明显高于水田,说明黏土颗粒对控制土壤有机碳含量起着重要的作用.水田、林地相比撂荒地、旱地更利于有机碳的积累,林地有机碳含量和密度在0～5 cm土层表现出绝对的优势.随着土层深度的增加,与水田、撂荒地和旱地的差异逐渐减小,且水田有机碳含量和密度在大于10 cm土层达最大值,而撂荒地有机碳含量和密度在0 ～20 cm土层高于旱地,说明深层土壤有机碳含量和密度的增加需要一个过程,只有当表层土壤的碳含量或密度达到饱和后才能逐渐对土壤深层的碳含量有所提高.     

垦殖橡胶对海南热带土壤有机碳的影响

通过对海南屯昌县天然次生林和不同种植历史的橡胶林土壤有机碳含量的分析,研究了海南热带天然次生林转变为橡胶以及橡胶不同种植历史对土壤有机碳含量的影响。研究结果表明,天然次生林开垦后种植橡胶林造成了土壤剖面中第二层(10￣20cm)有机碳含量的显著减少,第一、三、四层(分别为0￣10cm,20￣50cm,50￣100cm)都有所减少,但不显著;由天然次生林变成橡胶林是造成土壤有机碳的含量有显著差异的主要原因,橡胶林种植历史对土壤有机碳含量的影响不显著。     

土壤有机碳对土地利用方式变化的响应

以重庆市北碚区5种土地利用方式为研究对象,研究了土壤剖面有机碳和有机碳密度对土地利用方式变化的响应.结果表明:(1)土壤有机碳平均含量的多少顺序表现为水田变菜地,旱地变菜地,水田变果园,水田变旱地,旱地变果园;(2)水田变旱地、旱地变为果园后有机碳含量呈降低趋势,而旱地变为菜地后有机碳含量呈增加的趋势;(3)表层(020cm)土壤有机碳密度大小顺序表现为旱地变菜地,水田变菜地,水田变果园,旱地变果园,水田变旱地;而2060cm厚度土壤有机碳密度表现为变化前为水田的土壤有机碳密度大于变化前为旱地的土壤有机碳密度.     

不同土地利用方式下的土壤有机碳对温度变化的响应

[目的]探讨不同土地利用方式下土壤有机碳对温度变化的响应。[方法]以水稻土和林地2种类型土壤为研究对象,90 d室内恒温(25和35℃)培养,测定土壤有机碳含量。[结果]2种类型土壤有机碳随时间的变化可用简单的指数方程来拟合,拟合系数达0.01显著水平。2种类型土壤有机碳的分解速率大小顺序为水稻土>林地。温度每升高10℃,林地和水稻土土壤有机碳的分解速率分别提高1.5和1.6倍。[结论]温度升高,促进了土壤有机碳的分解,但利用方式对土壤有机碳的影响并不显著。     

岩溶区不同土地利用方式对土壤有机质及碳库管理指数影响研究

[目的]研究桂林毛村岩溶地区不同土地利用方式土壤有机碳、活性有机碳及其碳库管理指数。[方法]采用野外调查取样和室内测试分析的相结合的方式,土壤有机碳采用重铬酸钾外加热法,活性碳采用333mmol/L高锰酸钾氧化法。[结果]不同土地利用方式之间的CMI的差异随着有机质活性的增强而增大,灌丛的CMI高于其它三种土地利用方式,具体为灌丛〉林地〉水田〉旱耕地,活性有机质与其它基本理化性质表现为显著或极显著相关关系。[结论]活性有机质可以指示土地利用方式对土壤有机质和CMI的影响。