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。     

城市不同香樟群落类型下土壤理化性质变化

以城市3种香樟群落类型(土壤裸露的香樟纯林,草本覆盖的香樟纯林和乔灌草搭配的香樟混交林)0~40cm土壤层为研究对象,探讨不同的群落配置对土壤理化性质变化规律的影响,旨在为城市园林绿化应用提供依据。结果表明:(1)乔灌草搭配的香樟混交林对土壤容重、非毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量影响显著,分别是土壤裸露的香樟纯林的0.88、1.86、1.17、1.15和1.17倍。(2)乔灌草搭配的香樟混交林对土壤有机碳、全氮和水解氮含量有显著影响,分别是土壤裸露的香樟纯林的2.29、1.99和2.15倍。(3)土壤容重与非毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量和有机碳、全氮、全磷和水解氮呈显著负相关,有机碳与总孔隙度、最大持水量、毛管持水量、田间持水量和全氮、水解氮显著正相关。复合结构种植模式表现出良好的土壤通气性和持水能力,且拥有较高的碳氮含量,有助于改善土壤理化性质和促进土壤养分循环。     

三峡库区马尾松林土壤有机碳的组成及含量

以三峡库区汝溪河流域马尾松纯林和马尾松青冈混交林为研究对象,对2 种马尾松林分类型土壤有机碳与 土壤呼吸强度进行了研究。结果表明:马尾松青冈混交林各土层(0 ~20 cm、20 ~40 cm、40 ~60 cm)土壤总有机碳、 微生物生物量碳(SMBC)、易氧化有机碳(ROOC)和水溶性有机碳(WSOC)含量均显著高于马尾松纯林;马尾松青 冈混交林各土层土壤呼吸强度也分别比马尾松纯林显著高出18.4%、14.7% 和17.3%,而马尾松青冈混交林1 d 土壤释放的CO2 -C 占土壤总有机碳的分配比例却总体上低于马尾松纯林;2 种林分类型的土壤有机碳与土壤呼吸 强度均存在显著的正相关性。与马尾松纯林相比,马尾松青冈混交林土壤具有更大的有机碳储量, 表现出更强的 土壤固碳能力。      

不同林分类型下土壤活性有机碳含量和分布特征

为了明晰不同林分类型下土壤活性有机碳含量和分布特征,以杨树纯林(Populus euramericana)、杨树-石楠(Photinia serrulata)混交林及杨树-女贞(Ligustrum lucidum)混交林3种林分类型为研究对象,测定了不同土层中(0～20cm、20～40 cm、40～60 cm和60～80 cm)土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)和微生物生物量碳(MBC)的含量,分析其与土壤基本性质间的关系.结果表明:3种林分类型的不同土层中活性有机碳含量均存在显著性差异(P＜0.05),杨树-女贞混交林的DOC含量最高,其次为杨树纯林,杨树-石楠混交林最低;ROC含量在杨树纯林中最高,其次是杨树-女贞混交林和杨树-石楠混交林;杨树-石楠的MBC＞杨树纯林＞杨树-女贞混交林.不同活性碳组分含量均表现出随着土层增加而降低的趋势.其中,各林分类型0～20 cm层中DOC含量与其他各土层均存在显著性差异(P＜0.05);4个土层中的ROC均存在显著性差异(P＜0.05),且随着土层的增加,不同林分类型间的差异减小;3种林分类型的MBC含量在不同土层中显著性差异不一致.3种活性碳组分均与pH、蔗糖酶活性呈显著相关性(P＜0.05),其中DOC还受含水率、土壤团聚体平均粒径的影响,SOC和C/N也是ROC的重要影响因素,MBC亦与SOC呈显著正相关.研究发现,林分类型是影响土壤活性有机碳含量的重要因素,混交林改变了活性有机碳的分布特征.总体上,混交林活性有机碳含量占SOC的比例低于纯林,对土壤碳库稳定性具有积极影响.     

辽西北半干旱区典型人工林土壤C,N,P的垂直分布特征

辽西北半干旱区作为我国三北防护林边界防护带的重要组成部分,生态环境脆弱而敏感,但对于阻挡科尔沁沙地南缘扩大和在生态修复中起着重要作用;为明确其土壤养分、有机碳含量及其垂直分布特征,本研究在辽宁西北部的昌图县付家林场,分别选择当地典型的人工防护林——樟子松纯林、杨树纯林、樟子松-杨树混交林,并对其土壤中有机碳、全氮、全磷含量及分布特征进行研究。结果表明:表层土壤(0~10cm)有机碳和全氮含量的变化范围分别为2.86~9.04g·kg-1和0.35~0.78g·kg-1,均存在显著差异,且均以樟子松林最高,樟子松-杨树混交林最低;土壤全磷含量仅为1.14~4.50mg·kg-1,樟子松-杨树混交林显著低于樟子松林和杨树林,这可能与当地的放牧行为有关。垂直方向上(0~50cm),土壤有机碳、全氮和全磷含量均随土层深度的增加而下降,但下降幅度显著不同(p0.05),其中樟子松林(土壤有机碳和全氮分别为46%和33%)显著小于杨树林(土壤有机碳和全氮分别为52%和47%)和樟子松-杨树混交林(土壤有机碳和全氮分别为62%和49%)。综上所述,3种林分对表层土壤有机碳、全氮和全磷均有较好的积聚作用,但在垂直剖面上,樟子松林对土壤有机碳和养分的积累更加明显。     

基于生态酶化学计量研究小陇山不同植被类型土壤有机碳对微生物磷限制的影响

不同林地类型会改变土壤的理化特性,尤其是土壤有机碳（SOC）,但这些理化性质变化后土壤微生物的代谢限制尚不清楚。2020年,在小陇山林区测定了锐齿栎纯林和锐齿栎混交林0~10、10~20、20~30、30~40、40~60 cm土层土壤中的β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)、β-1,4-N-乙酰氨基葡糖苷酶(NAG)、L-亮氨酸氨基肽酶(LAP)与酸性磷酸酶(AP)。生态酶化学计量模型用于计算微生物代谢限制,通过计算载体的向量长度与角度量化土壤微生物的C、N、P限制。与锐齿栎纯林处理相比,锐齿栎混交林各土层的平均有机碳和全N含量分别提高了21.14％和17.26％。与锐齿栎纯林处理相比,锐齿栎混交林处理下BG+CBH和AP的活性分别降低了16.6％和32.6％,而NAG+LAP活性提高了10.3%。土壤养分及其计量比、pH和土壤容重影响土壤微生物C或P限制。锐齿栎纯林和锐齿栎混交林的土壤微生物P限制主要归因于土壤有机C。土壤有机C的分解是土壤有效P的关键来源。锐齿栎纯林下较高的土壤含水量和土壤容重加快了SOC的分解,从而增加了土壤P的限制。然而,由于更多凋落物的长年输入,锐齿栎混交林增加了更多的土壤有机C,并且其分解释放的有效P减轻了土壤微生物受到的P限制。因此,在山地丛林条件下,土壤容重、土壤含水量、养分计量比和有机C都会影响土壤微生物代谢,而山地丛林酸性土壤有机C含量的降低是导致微生物受到有效P限制的主要因素。     

辽宁仙人洞典型林分森林土壤碳氮分布特征

以辽宁省仙人洞自然保护区内阔叶混交林、红松林、日本落叶松林、针阔混交林、赤松林以及栎类林6种典型林分为研究对象,分析了不同林分类型下土壤有机碳的含量、有机碳储量、全氮含量、碳氮比(C/N)及有机碳含量与全氮、速效磷、速效钾的相关关系。结果表明:随着土壤剖面深度的增加,不同林分的土壤有机碳、全氮含量逐渐降低,且不同土壤层次间呈现出显著性差异;不同林分土壤有机碳含量平均值为15.11~47.07 g/kg;不同林分土壤全氮含量为2.83~11.17 g/kg;不同林分的C/N为9.27~28.23,平均值大小为栎类林红松林赤松林日本落叶松阔叶混交林针阔混交林;不同林分0~50 cm土层的土壤有机碳储量大小为针阔混交林(230.64 t/hm~2)日本落叶松(210.46 t/hm~2)阔叶混交林(136.26 t/hm~2)赤松林(122.84 t/hm~2)红松林(97.84 t/hm~2)栎类林(68.55 t/hm~2);在0~10 cm土层,各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮、速效磷、速效钾呈显著正相关(P0.05),在10~20 cm土层,各个林分土壤有机碳含量与土壤全氮、速效磷呈显著正相关(P0.05),土壤有机碳与速效钾不存在显著相关性。     

三峡库区汝溪河流域马尾松林地土壤氮素特性研究

以三峡库区汝溪河流域的马尾松纯林和马尾松 青冈混交林为研究对象,比较两种林分0~20,20~40和 40~60cm土层土壤氮库及相关酶活性特征,包括土壤全氮、铵态氮、硝态氮、微生物氮、蛋白酶、过氧化氢酶、脲 酶和蔗糖酶.结果表明:马尾松 青冈混交林和马尾松纯林各土层全氮含量无显著差异;马尾松 青冈混交林林地 各土层铵态氮含量分别为47.21,47.69和43.83mg/kg,显著高于马尾松纯林,分别增加了13.7%,24.8%和 31.5%;与马尾松纯林相比,马尾松 青冈混交林林地20~40,40~60cm 土层的硝态氮含量提高了2.2%和 3.2%,0~20,20~40cm土层的微生物氮含量提高了77.4%和60.4%.马尾松 青冈混交林林地各土层蛋白酶、 过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性均显著高于马尾松纯林.因此,与马尾松纯林相比,马尾松 青冈混交林显著提高 林地内土壤酶的活性,改善土壤氮循环与供应状况.     

玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳和全氮含量及碳储量变化分析(英文)

[目的]为了对绿洲棉田土壤有机碳、全氮的分布状况进行研究。[方法]以天山北坡玛纳斯河流域绿洲棉田为研究区,以弃耕地为对照,采用地统计学方法,研究连续23年种植棉花地的土壤0~30、30~60和60~100cm土层土壤有机碳和全氮的分布特征。[结果]玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而降低,并且0~30 cm土层明显高于30 cm以下土层,土壤有机碳储量呈现增加的趋势;弃耕地土壤有机碳、全氮亦呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而含量降低,有机碳含量差异明显,并且弃耕地土壤有机碳含量呈逐月下降趋势,而棉田土壤有机碳储量变化呈先减少后增加,即棉花生长初期,0~30和30~100 cm土层有机碳储量降低,到花期最低;而随着棉花进入生殖生长后期,有机碳储量呈现增加趋势;弃耕地有机碳储量因没有植株凋落物的输入而呈现逐月降低的趋势,二者有机碳含量差异明显。[结论]绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量明显高于弃耕地,土壤有机碳储量呈现增加的趋势,且主要发生在0~30 cm土层,在30~100cm土层中有机碳、全氮含量变化差异不大。     

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。     

上海市林地土壤有机碳分布特征及其与土壤理化性质的关系

土壤有机碳影响着全球气候生态系统的平衡。城市林地作为城市生态系统的重要组成部分,其碳含量和密度的高低是评价城市生态环境建设成功与否的关键。以上海市7种典型林地樟树Cinnamomum camphora林、阔叶混交林、其他软阔林、其他硬阔林、针阔混交林、水杉Metasequoia glyptostroboides林、经济林为对象,分析了不同林地、不同土层（0~10,10~30,30~100 cm）的有机碳质量分数和密度分布特征,并采用Pearson相关性分析方法和逐步剔除回归法探讨了有机碳质量分数与土壤基本理化性质的关系。结果表明:①上海市林地0~100 cm土壤有机碳平均质量分数从大到小依次为:其他软阔林、樟树林、经济林、阔叶混交林、水杉林、针阔混交林、其他硬阔林。各林地土壤有机碳质量分数在0~10和10~30 cm存在显著差异（P < 0.05）。除经济林,其余林地土壤有机碳质量分数在垂直方向上均表现为逐渐降低。②上海市林地0~100 cm土壤有机碳密度从大到小依次为:樟树林、其他软阔林、经济林、阔叶混交林、针阔混交林、水杉林、其他硬阔林。上海市林地0~30 cm土层有机碳密度对0~100 cm土层的贡献率较低。③上海市7种林地土壤有机碳质量分数与全氮和碱解氮呈极显著正相关（P < 0.01）,与电导率、全磷的相关性不显著。樟树林、其他软阔林、其他硬阔林、水杉林的土壤有机碳质量分数与容重显著负相关（P < 0.05）。阔叶混交林、其他软阔林、其他硬阔林的土壤有机碳质量分数与pH值呈显著负相关（P < 0.05）;樟树林、水杉林的土壤有机碳质量分数与速效磷显著正相关（P < 0.05）。除阔叶混交林、水杉林的土壤有机碳质量分数的主要影响因子为全氮,樟树林、其他软阔林、其他硬阔林和针阔混交林的土壤有机碳质量分数变化的主控因子为碱解氮。     

百花山典型林分土壤有机碳储量及垂直分布特征

针对百花山落叶阔叶混交林、华北落叶松林、桦木林3种典型林分土壤有机碳储量及垂直分布特征进行研究。结果表明,不同林分类型下的土壤有机碳含量存在明显差异,桦木林最高(33.87g/kg±2.82g/kg),华北落叶松林次之(27.42g/kg±2.21g/kg),落叶阔叶混交林最低(26.24g/kg±1.91g/kg),桦木林土壤有机碳的密度为(26.06±1.88)kg/m2,落叶阔叶混交林为(19.81±1.70)kg/m2,华北落叶松林为(18.94±1.50)kg/m2,土层间有机碳密度为(1.57～7.22)kg/m2,且随着土层深度的增加呈现减少的趋势;不同林分中0～20cm土层有机碳储量占整个剖面有机碳总储量的百分比均达到50%以上,0～20cm土层有机碳含量变化总趋势为下坡位>中坡位>上坡位。     

上海典型植物群落土壤有机碳矿化特征

选择上海市5种典型植物群落采样并布置室内恒温培养试验,观测了土壤有机碳矿化量大小及动态变化过程,并比较了不同植物群落土壤有机碳矿化特征差异。结果表明,不同群落间土壤有机碳、微生物量碳质量分数差异显著,但均高于草坪;而同一群落内土壤有机碳、微生物量碳则随土层深度的增加而逐渐下降;培养期间,土壤有机碳矿化量高低顺序为桂花Osmanthus fragrans＞草坪（黑麦草Lolium perenne）＞樟树Cinnamomum camphora＞池杉Taxodium ascendens＞竹林（孝顺竹Bambusa multiplex）,不同植物群落间差异达显著水平（P＜0.05）;同一群落土壤有机碳矿化量随土层的加深而递减,但不同群落间递减幅度存在差异,其中降幅最大为池杉,降幅最小分别为桂花（20 ～ 40 cm）和竹林（40 ～ 60 cm）;培养期间,各植物群落土壤有机碳矿化动态变化过程趋势相同,均表现为培养前期快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势,与培养时间之间符合对数关系,而有机碳累计矿化量与培养时间则符合显著的线性关系,各群落高低顺序为桂花＞草坪＞樟树＞池杉＞竹林。研究结果初步表明,相对于草坪,深根系植物能有效提高土壤有机碳和微生物量碳,提高土壤有机碳库质量分数。图3表4参20     

城市湿地周边不同土地利用方式下土壤有机碳及其活性组分特征

以安徽省蚌埠市龙子湖湿地周边林地、防护林带、水产养殖地、公园绿地、耕地5种土地利用类型为研究对象,探讨不同土地利用方式对土壤有机碳和活性有机碳组分的影响。结果表明,湿地转变为其他土地利用类型后,土壤有机碳呈现显著的土层表聚性,林地较其他土地利用类型有更强的碳截存能力。同种土地利用方式下,土壤易氧化有机碳质量分配比例随土层深度变化产生的变幅范围较小,公园绿地、防护林带和水产养殖地土壤表层颗粒有机碳质量分配比例出现集聚,然而在10 cm以下土层其变化范围较小。土壤有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤颗粒有机碳质量分数之间存在极显著（P<0.01）的相关关系,三者在公园绿地与水产养殖地土壤表层质量分数的差异显著性分析结果显示,颗粒有机碳对土地利用方式变化的响应要比土壤有机碳和土壤易氧化有机碳更为敏感。     

近天然落叶松云冷杉林土壤有机碳研究

森林土壤有机碳是土壤有机碳库的重要组成部分。研究森林经营对土壤有机碳的影响对于应对气候变化下的森林经营有重要意义。该文以东北近天然落叶松云冷杉林地为对象,研究不同层次（0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm）的土壤有机碳含量和有机碳密度、间伐的影响及其与其他土壤特性的关系。结果表明:①近天然落叶松云冷杉林土壤有机碳含量平均值为51.11 g/kg,0～60 cm土壤剖面有机碳密度为27.20 kg/m2;②土壤有机碳含量和有机碳密度随土壤深度增加而显著减少,但采伐强度不同其减少程度不同;③间伐强度对土壤有机碳含量和有机碳密度的影响不显著,间伐20年后不同间伐强度间土壤有机碳含量和有机碳密度没有明显的差异;④土壤有机碳含量与土壤密度呈显著或极显著负相关,而与土壤含水量呈显著或极显著正相关;⑤不同土层中,土壤有机碳含量和有机碳密度与土壤pH值和土壤N、P、K全量和有效量的相关性不尽一致。在整个土壤剖面,除土壤pH以外,土壤有机碳含量和有机碳密度与土壤N、P和K的全量和有效量均呈显著或极显著正相关。      

不同土壤团聚体及其有机碳库的分布特征

通过野外调查与室内分析相结合的方法,对山西农业大学校园内的农田、灌木丛、针叶林、阁叶林和草地土壤团聚体及其有机碳库的分布特点进行了研究.结果表明：（1）不同土地利用方式下土壤团聚体的分布均以＞10 mm团聚体为主,总体随着团聚体粒径的减小呈先减小,后增加,再减小,然后增加,最后减小的变化.（2）0～20 cm土层中,不同土地利用方式的分形维数表现为：阔叶林＞针叶林＞农田＞灌木丛＞草地,草地的分形维数与灌木丛、阔叶林、农田、针叶林间差异极显著,在20～40 cm土层中,分形维数表现为：灌木丛＞草地＞阔叶林＞农田＞针叶林,针叶林的分形维数与灌木丛、草地、阔叶林、农田间差异极显著.（3）土壤团聚体有机碳含量随着粒径的减小呈先增加后降低的趋势.（4）不同土地利用方式下,随着土层深度的增加有机碳贮量降低,在0～20 cm、20～40 cm土层,有机碳贮量随着土壤粒径大小的变化趋势与不同粒级土壤团聚体质量百分比的变化趋势相同,主要以＞ 10 mm粒级团聚体最高,且与其余粒级间均呈极显著关系,＞10mm粒级的有机碳贮量表现为农田＞阔叶林＞灌木丛＞针叶林＞草地.     

不同类型茶园土壤有机碳、氮剖面分布特征

以武夷山5种主要的茶园土壤类型（黄壤、红壤、潮砂土、高山草甸土、紫色土）为研究对象,对其土壤碳、氮特征进行研究。结果表明：不同土壤类型和同一土壤类型不同土层土壤有机碳、氮含量及储量均存在很大差异。5种土壤类型茶园0~20cm土层有机碳、氮含量和碳、氮储量均显著高于20~40、40~60和60~80cm土层,并随土层深度增加而逐渐下降,说明茶园土壤有机碳、氮储量表聚作用明显。5种土壤类型茶园同一土层有机碳、氮含量大小为：高山草甸土〉黄壤〉紫色土〉潮砂土〉红壤;0~80cm土层有机碳储量大小为高山草甸土（253.29t·hm-2）〉紫色土（134.17t·hm-2）〉黄壤（132.44t·hm-2）〉潮砂土（102.95t·hm-2）〉红壤（46.28t·hm-2）;土壤氮储量与有机碳储量变化规律相似。相关分析表明,茶园土壤有机碳与全氮、C/N、孔隙度比之间呈显著或极显著正相关,而与土壤容重极显著负相关;土壤有机碳、氮与土壤水分、pH之间无明显相关性。     

江苏滨海湿地不同植被演替阶段土壤有机碳分布特征

对江苏滨海湿地土壤有机碳的分布特征进行研究,阐明了植被演替和土壤理化性质对土壤有机碳分布的影响,对探讨今后如何增加滨海湿地的"碳汇"能力具有重要的意义。结果表明,水平方向上,有机碳的分布特征表现为:光滩米草群落芦苇群落刺槐群落碱蓬群落。在0~10 cm层,土壤有机碳平均含量为20.84 g·kg-1,其中米草群落土壤有机碳含量显著高于其他几种类型;10~25 cm和25~40 cm土层,土壤有机碳平均含量分别为18.66 g·kg-1和19.15 g·kg-1,光滩含量最高。垂直方向上,0~10 cm层土壤有机碳含量均最高,光滩土壤有机碳含量随土层深度增加而增加;碱蓬和米草群落湿地土壤有机碳含量的垂直分布特征则相反;刺槐群落和芦苇群落湿地土壤有机碳含量分布表现为,表层含量最高,中间土层含量最低。土壤有机碳含量与土壤容重具有极显著的负相关关系,而与C/N和盐分呈显著的正相关关系。虽然研究结果中土壤有机碳含量与其他因子的相关性不显著,但是土壤各理化性质间的相互作用会间接影响有机碳含量的分布。