高产粮区农业生态系统土壤碳氮循环的模拟研究--以河北省曲周县为例

以高产粮区河北省曲周县为例,运用生物地球化学循环模型-DNDC模型,在实测田间试验数据进行模型验证的基础上,对该地区农业生态系统土壤碳氮平衡进行了模拟研究.结果表明1998年曲周县47 821 hm2农业耕地土壤的总有机碳储量为C 742.94×106 kg,平均每公顷耕地土壤有机碳(SOC)储量为C 15 536.05 kg.1998年耕地土壤有机碳为正平衡,1990年为负平衡,2年SOC显著差异的主要原因在于秸秆还田比例的多少.1998年曲周县农业土壤氮库表现为盈余.土壤有机碳的长期模拟动态表明与当前管理相比,增加有机肥和秸秆还田比例、采用免耕均可有效的增加土壤有机碳的积累.     

柳州市三种人工林土壤有机碳储量的空间分布

采用野外调查、取样和实验室分析等方法,对柳州市杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和桉树(Eucalyptus sp.)人工林生态系统的土壤有机碳含量和有机碳储量及其分配进行了研究.结果表明,马尾松、杉木和桉树人工林土壤有机碳含量为3.2～12.6 g/kg,杉木人工林土壤有机碳含量最高,桉树人工林最小.马尾松、杉木和桉树人工林0～20 cm土层的土壤有机碳储量分别为26.25、30.09和17.05 t/hm2,分别占其土壤总有机碳储量的48.56％、44.70％和41.36％,成为土壤有机碳储量的主体,土壤的有机碳含量和有机碳储量均随着土层深度的增加而减少.土壤有机碳储量表现为杉木人工林(67.33 t/hm2)＞马尾松人工林(54.06 t/hm2)＞桉树人工林(41.22 t/hm2);马尾松人工林土壤有机碳储量表现为中龄林＞幼龄林＞过熟林＞成熟林;杉木中龄林的土壤有机碳储量大于成熟林,彼此间差异不显著;三年生的桉树人工林的土壤有机碳储量高于二年生和四年生的;杉木中龄林和成熟林的土壤有机碳储量分别高于马尾松中龄林和成熟林.     

不同土地利用方式土壤碳氮含量及储量分析

以贵州省威宁县东山河小流域不同土地利用方式下表层土壤为研究对象,研究不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量及其储量特征,为该小流域合理利用土地资源与评价土壤固定碳、氮的能力提供参考。通过野外采样与实验分析相结合,采用统计分析方法、线性回归模型及相关性分析,对小流域不同土地利用方式下表层土壤碳氮含量及储量的分布进行分析。结果表明:不同土地利用方式下SOC、TN含量大小依次为:草地(29.59±1.06 g/kg、2.87±0.07 g/kg)耕地(25.73±0.93 g/kg、2.50±0.06 g/kg)林地(23.99±1.63 g/kg、2.26±0.11 g/kg)。在该小流域中,草地SOC、TN密度分别为7.04±0.25 kg/m~2、0.68±0.02 kg/m~2,显著高于耕地与林地,SOC密度耕地(5.76±0.16 kg/m~2)最低,TN密度林地(0.55±0.03 kg/m~2)最低。SOC储量与TN储量变化规律相似,耕地(4.38×103t、4.25×102t)显著高于草地(2.18×10~3t、2.11×10~2t)与林地(1.99×10~3t、1.87×10~2t)。3类土地利用方式下SOC与TN之间具有良好的线性关系,并且其土壤碳氮比值(C/N)均在10.00左右。经相关性分析表明,3类土地利用方式下SOC、TN分别与碱解氮(AN)、C/N均呈极显著正相关。结论:东山河小流域不同土地利用方式下SOC、TN含量、密度及储量均表现出明显差异;从单位面积的碳氮储量来看,草地是小流域土地利用方式中最高的。     

华北平原高产粮区土壤碳储量与平衡的模拟研究

DNDC模型在GIS区域数据库的支持下,应用于华北平原高产粮区(以河北省邯郸市为例)农业生态系统土壤碳循环规律的研究中,运行结果表明：1998年邯郸地区670973hm^2农业耕地土壤的总有机碳储量为12781．44×10^6kg,以武安县和永年县最为丰富,平均每公顷耕地土壤有机碳(SOC)储量为19545．88kg。1990年邯郸地区农业土壤有机碳为负平衡,1998年为正平衡。根据模型模拟分析得出,免耕、提倡人畜粪便还田、增加秸秆还田比例和适量施用化肥都可以增加土壤有机碳的积累,并可以减少环境污染、降低成本、提高效益。     

广州市典型森林土壤有机碳密度及储量生态特征

采用森林土壤定位研究方法,对广州市9个典型森林类型(16个森林群落)土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)密度及储量特征进行了对比研究。结果表明:地带性常绿阔叶林群落土壤总碳含量为10.9g·kg-1、土壤有机碳含量为7.7g·kg-1,显著地大于次生林、荔子林、竹林、桉树与相思纯林等;常绿阔叶林群落1m柱体单元土壤有机碳储量、密度分别达到112.3t·hm-2、14.8kg·m-2,较常绿阔叶林次生林分别高出18.5t·hm-2、3.4kg·m-2,较竹林、荔子林群落土壤有机碳储量高出22.4～27.8t·hm-2、土壤有机碳密度高出1.9～3.1kg·m-2,较桉树、相思纯林土壤有机碳储量高49.1～50.9t·hm-2、土壤有机碳密度高5.0～5.3kg·m-2;而桉纯林及针阔幼林群落1m柱体单元土壤有机碳密度和储量均小于对照的荒草裸地,这一结果凸显出地带性天然常绿阔叶林群落土壤具有较高碳储存功能。土壤表层碱解N化学含量与1m柱体单元土壤有机碳密度间适宜房屋堆积回归模型的关系,与1m柱体单元土壤有机碳储量间呈逻辑斯蒂回归模型。     

官司河流域土壤有机碳密度和储量研究

【目的】研究官司河流域内不同植被覆盖和不同坡位下0~40cm深度土壤有机碳(SOC)密度和碳储量。【方法】选取流域内5种典型植被类型上、中、下坡位的土壤,分别测定0~20cm、20~40cm深度SOC含量,并根据森林资源二类调查资料量化其区域的SOC储量。【结果】植被类型、坡位和土层对小流域不同SOC含量有显著影响。SOC含量随土层深度的增加而递减;针叶纯林、经济林的SOC含量与坡位呈显著负相关(相关系数r分别为-0.731和-0.859),而林种结构复杂的针阔混交林和针针混交林没有显著的相关关系。0~40cm SOC含量为:经济林(10.21g/kg)针叶纯林(9.21g/kg)针阔混交林(9.15g/kg)农耕地(8.97g/kg)针针混交林(7.21g/kg),整个流域0~40cm SOC储量为8.88×104 t。【结论】纯林(包括经济林、针叶纯林)相较混交林SOC含量较高;合理择伐,提高人工林植物多样性和土壤有机质含量是增加土壤有机碳储量的有效措施;人为干扰是导致该流域天然次生林土壤SOC储量降低的主要原因。因此,加强人工林管理和天然次生林的保护,使其免受人为干扰是提高官司河流域土壤有机碳储量的有效措施。     

湘中丘陵区不同经营类型毛竹林土壤有机碳垂直分布与季节动态

研究了湘中丘陵区不同经营类型毛竹笋用林(Ⅰ)、笋材兼用林(Ⅱ)、材用林(Ⅲ)土壤有机碳质量分数、储量的垂直分布、季节动态及与土壤温度、湿度的关系。结果表明:笋用林、笋材兼用林和材用林土壤平均土壤有机碳(SOC)质量分数分别为15.06～28.26、15.18～28.22和14.04～28.95 g.kg-1,储量为95.42～178.35、104.43～193.55和84.00～173.63 t.hm-2;在垂直分布上,不同类型毛竹林有机碳质量分数、碳储量随土壤深度增加而下降,0～20 cm土层是土壤有机碳的主要分布区;在季节动态上,不同类型毛竹林有机碳质量分数、碳储量均以1月最高,7月最低;在一定范围内,土壤温度上升、湿度增加将加速土壤有机碳的分解和矿化进程,土壤有机碳与土壤温度、湿度均呈现显著负相关性;土壤温度、湿度对土壤有机碳的影响符合对数模型,两者的耦合作用符合线性关系。     

玛纳斯河流域盐渍化弃耕地新垦土地对土壤有机碳及团聚体稳定性的变化分析

[目的]对玛纳斯河流域不同恢复模式下盐渍化弃耕地土壤有机碳及团聚体稳定性的变化特征进行分析.[方法]以玛纳斯河流域为背景,选取典型的重度盐渍化弃耕地为试验区.随着弃耕地变成棉田年限的增加,土壤有机碳（SOC）含量增加,开垦2、5和10年的土壤微生物生物量碳（MBC）和易氧化有机碳（LOC）的含量以及土壤水溶性有机碳（WSOC）和土壤热水溶性有机碳（HWSOC）的含量较弃耕地高.连续人工开垦后SOC和大团聚体（＞1 mm）含量增加,土壤团聚体稳定性增强,其中开垦10年0～5、5～10 cm土层＞1mm团聚体分别占56.9％和56.7％,团粒指数下降至43.9％.[结论]水稳性团聚体的含量与SOC和土壤HWSOC达到0.05水平显著正相关.玛纳斯河流域盐渍化弃耕地新垦土地对绿洲农田土壤HWSOC对维持土壤团聚体稳定性的贡献明显.     

中国南方喀斯特地区SOC空间异质性及其对碳储量估算的指示意义

土壤有机碳(soil organic carbon,简称SOC)作为土壤碳库的重要组成部分,在地球表层碳循环中起着不可忽视的作用。SOC储量的正确评估对研究全球环境变化和碳循环具有重要意义。喀斯特地区由于其特殊的地质背景和人类活动等因素,导致其土壤有机碳易于积累,有机碳含量较高,在全球碳循环中具有重要影响。通过文献检索收集近10年来已经公开发表的关于南方喀斯特地区土壤有机碳密度和储量估算研究中的数据,总结分析南方喀斯特分布区的SOC空间分布特征,认为喀斯特地区SOC空间分布具有高度的空间异质性,并由此导致喀斯特地区的SOC储量估算存在很大的不确定性。研究分析不同因素制约下的SOC的空间异质性特征,认为地质背景、土壤自身因素、人类活动等是影响土壤SOC空间异质性分布的主要原因。基于喀斯特SOC空间异质性的特征及影响因素,提出适合喀斯特地区土壤有机碳储量估算的研究思路和方法,旨在为今后喀斯特地区SOC研究工作提供科学的支撑。     

广东罗浮山土壤有机碳储量与组分垂直分布特征

对广东罗浮山不同海拔有代表性的10个土壤采样点进行剖面挖掘,采集0~20 cm、20~40cm、40~60 cm、60~80 cm土层的土壤样品,采用化学分析方法对土壤有机碳(SOC)含量、土壤活性有机碳(POXC)含量、土壤有机碳的各组分含量及土壤基本理化指标进行分析,探讨罗浮山不同海拔各土壤剖面有机碳储量及组分的垂直分布规律。结果表明:罗浮山土壤有机碳和活性有机碳均集中分布在0~40 cm深度的土壤中,且0~20 cm SOC含量及储量与海拔呈显著正相关;随着海拔的升高,SOC含量及储量、POXC含量以及土壤有机碳各组分含量均呈增加趋势;随土层深度增加,SOC含量及储量、POXC含量、CF1和CF2含量均呈降低趋势,而CF3和CF4含量则反之;POXC含量、土壤有机碳各组分含量与SOC含量均呈极显著相关,增加SOC积累是提高SOC各组分含量的主要途径。     

烟草土壤生态学研究进展

通过对土壤生态学及其内容的阐述,综述了烟草土壤不同生态因子对土壤环境的不同作用,以期对今后的烟草土壤生态研究提供理论依据。     

扎龙湿地土壤养分与土壤微生物特性

以扎龙自然湿地典型的芦苇沼泽生境为研究对象,分析了土壤养分与土壤微生物特性在不同土层(0～15 cm,15～30 cm)中的分布规律.结果表明,随着土层深度的增大,土壤有机质、全N、全P、水解性氮、速效钾、细菌、真菌、放线菌以及微生物量碳和氮质量分数、脲酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、β-葡萄糖苷酶的活性均显著...     

太原市2个典型林分冬季土壤呼吸及其对温度和水分的响应

土壤呼吸随环境因素变化较大,为了探讨不同林分对土壤呼吸的影响,以典型林分国槐(Sophora japonica)林和油松(Pinus tabulaeformis)林为研究对象,于2018年11月在太原市区利用LI-8100土壤碳通量自动测量系统对2种林分土壤呼吸速率、土壤温度、土壤水分及大气温度(温度计测定)的日变化动态进行连续监测,并统计分析冬季土壤呼吸速率对温度和水分变化的响应。结果表明:(1)国槐林和油松林冬季土壤呼吸日变化明显,均呈不对称“钟形”单峰曲线。整体来看,国槐林土壤呼吸速率显著高于油松林(P<0.05)。(2)国槐林和油松林土壤呼吸速率与大气温度存在极显著的线性和指数关系,与土壤温度存在显著的线性关系。土壤温度敏感性指数Q 10值表明,油松林土壤呼吸速率对土壤温度变化更为敏感。(3)国槐林和油松林土壤呼吸速率均随土壤水分(5 cm)增加而减小,且2个林分的土壤呼吸速率与土壤水分(5 cm)之间均呈极显著的线性负相关关系。     

干旱区农田土壤呼吸与土壤温湿度的关系

[目的]研究土壤温湿度对土壤呼吸的影响。[方法]利用LI-cor8100土壤呼吸观测系统，连续观测2012年6月18~30日张掖绿洲农田的土壤呼吸速率和土壤温湿度；分析了土壤呼吸速率的日变化规律及土壤呼吸与土壤温湿度之间的关系；评价了现有的土壤呼吸模型。[结果]张掖绿洲农田的土壤呼吸具有明显的日变化规律，该区域土壤呼吸速率与4 cm深度土壤温湿度的相关性最好；土壤呼吸速率与土壤温度之间的相关性要远远好于土壤呼吸速率与土壤水分之间的相关性。[结论]在土壤呼吸模型中，同时考虑土壤温度和土壤水分的土壤呼吸模型的模拟结果要好于只考虑土壤温度或土壤水分的土壤呼吸模型。     

土壤调理剂应用效应研究进展

在国内外相关研究的基础上,综述了土壤调理剂的研究概况、主要原料及分类标准,系统地分析和讨论了土壤调理剂在土壤改良、植物生理以及生态环境中的功能和作用,并针对其发展中存在的问题进行了展望.     

河南南阳烟区土壤酶活性的生态作用分析

为了解土壤酶在土壤生态中的作用,并从土壤酶活性的层面为研究烟区土壤生态质量、改良烟区土壤提供依据,采用方差分析、主成分分析、相关分析的方法,对南阳烟区有代表性的13个取样点的4类土壤酶活性及与其他土壤生态因子的关系进行研究。结果表明:土壤酶活性的综合指标是土壤生态因子中仅次于有机质方面综合指标的重要指标,其作为第2主成分方差占所有主成分方差的17.860%;土壤酶活性与土壤物理性状、土壤化学性状、土壤C素、根际和非根际土壤微生物之间存在广泛的相关性,对土壤生态因子有表征作用。     

中国土壤系统分类及在大庆市的应用研究

本文对中国土壤系统分类在大庆市的应用进行了研究。依据所积累掌握的大庆市土壤资料，按中国土壤系统分类的方法进行检索，建立了大庆市土壤系统分类的分类系统。大庆市土壤可划分为均腐土土纲，新成土土纲，雏形土土纲，盐成土土纲，潜育土土纲共5个土纲，土纲往下续分了12个亚纲，20个土类，32个亚类。本文还研究了大庆市土壤发生分类与系统分类的参比，以便于了解大庆市土壤系统分类以及对其推广、利用。     

我国土壤环境标准体系的构建

[目的]制定有效的土壤环境标准体系。[方法]在分析当前国际上有关土壤环境保护领域的动态以及我国《土壤环境质量标准》(GB156182-1995)存在问题的基础上,提出了构建我国土壤环境标准体系的初步构想。[结果]我国土壤环境质量不断恶化,土壤污染日益严重,现有的土壤环境质量标准存在诸多不足,已无法满足土壤环境保护工作的需要,制定土壤环境标准体系十分重要。根据我国目前的土壤污染情况,结合国内外最新研究进展,参考国家环境标准体系的构成,建议我国的土壤环境标准体系应当包括土壤环境质量标准、进入土壤的污染物控制标准、污染土壤修复标准。[结论]该研究可为预防和治理我国土壤污染、改善土壤质量提供参考。     

海南省西部地区橡胶园土壤生物学特征与土壤类型关系初探

对海南省乐东县胶园土馕生物学特征与土壤类型关系进行了研究。结果表明，同一土层不同土壤类型的pH值、速效磷和胡敏酸C含量、细菌和放线菌个数差异不显著。真菌个数、过氧化氢酶、蔗糖转化酶、脲酶、多酚氧化酶和酸性磷酸酶活性在0～20cm土层中不同土壤类型间有差异，而在20—40、40—60cm土层中不同土壤类型无差异。有机质、全氮、速效钾、总腐殖酸、富里酸含量不同土壤类型间差异极显著。土壤中有机质、全氮、速效钾含量都偏低。有机质、全氮含量分别与速效养分含量、腐殖酸及其组分含量、部分微生物个数、大部分土壤酶之间极显著正相关。     

黔中喀斯特地区不同岩性土壤的抗蚀抗冲性研究

对贵州省中部喀斯特地区4种典型成土母岩(灰质白云岩,石灰岩,长石石英砂岩,白云岩)发育的土壤的抗蚀抗冲性进行研究。结果表明:可将衡量土壤抗蚀性的12个指标压缩为3个最佳指标。抗蚀性指标主成分分析综合指数表明,4种岩性土壤抗蚀性为:灰质白云岩(43.42)>石灰岩(5.49)>白云岩(2.72)>长石石英砂岩(-34.49);15°、20°、30°3个坡度下的抗冲性显著不同,随着坡度的增加,4种岩性土壤抗冲性显著差异也逐渐增加;4种岩性土壤抗冲性变化规律与抗蚀性吻合,土壤抗冲性强弱与抗蚀性强弱趋于一致。土壤的抗蚀性与抗冲性与成土母岩的性质关系密切。