黄土高原沟壑区刺槐、油松人工林的碳储量及其分布特征研究

以黄土高原中部黄陵地区油松,刺槐两种人工林为研究对象,采用现地调查,采样分析等方法对这两种人工林的碳储量和根系、土壤有机碳垂直分布进行对比研究,结果表明在相同树龄和不同植被下,根系生物量存在差异,尤其是根粗细度在5mm以上的根系差异性显著(p =0.01),变异系数达到了48%;土壤有机碳含量也存在差异,变异系数为27%;根系生物量和土壤有机碳含量垂直分布特征明显,根系生物量层次变化大,主要集中在第二、三层;土壤有机碳含量层次变化平缓,表层含量最大;在两种人工林土壤全氮、全磷与土壤有机碳相关性研究中,只发现全氮与有机碳含量之间都呈显著线性正相关。     

榆林南部丘陵沟壑区油松和刺槐人工林根系生物量与土壤有机碳垂直分布特征

以陕北榆林南部丘陵沟壑区绥德地区油松、刺槐人工林为研究对象,采用实地调查、采样分析等方法对2种人工林的根系生物量、土壤有机碳垂直分布进行了研究,结果表明:在相同树龄和不同植被下,根系生物量存在差异,尤其是粗度5 mm以上的根系差异显著(p0.05),变异系数达到35.27%;土壤有机碳含量差异不明显,变异系数仅为5.69%;根系生物量和土壤有机碳含量垂直分布特征明显,根系生物量层次变化大,主要集中在第2、3、4层;土壤有机碳含量层次变化平缓,表层差异最大。2种人工林土壤全氮与有机碳含量呈显著线性正相关。     

雷州半岛不同林龄桉树人工林土壤化学计量特征

【目的】理解尾巨桉人工林土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量及其化学计量学特征随林龄(1、2、3、5、7年生)的变化,为研究尾巨桉人工林可持续发展提供理论基础。【方法】运用空间代时间的研究方法,选取立地条件相近的5个林龄的林分,在各林分内设置3块样地,采用5点法分层取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷和全钾含量,并计算不同元素之间的计量比。【结果】尾巨桉人工林表层土壤(0～20 cm)的有机碳含量随着林龄增加而增加,但不同林龄表层土壤的全氮含量差异不显著。5年生林地全磷与全钾含量均低于或显著低于(P0.05)其他各林龄;不同林龄林下土壤有机碳和全氮含量均随土层深度增加而下降,土壤全磷及全钾含量随土层深度变化未产生显著差异;随林龄增加,表层土壤碳氮比、碳磷比有增加趋势,土壤磷钾比、碳钾比、氮钾比随着林龄的增加呈现先降低后升高的变化趋势,不同林龄间土壤氮磷比未产生显著差异;相关分析表明:土壤有机碳与土壤全氮、全磷含量呈极显著正相关(P0.01),土壤全氮、全磷及全钾含量间相关性均不显著(P0.05)。【结论】研究区尾巨桉中幼龄期林下土壤碳氮循环速率较低,随林龄增加,土壤有机质矿化速率有所下降。5个林龄土壤磷元素含量较充足,氮元素成为主要限制因子。     

刺槐人工林土壤有机碳与根系生物量的关系

以刺槐人工林为研究对象,采用定点监测的方法对刺槐人工林根系生长量和土壤有机碳的垂直分布进行了对比研究。结果表明,在0～50 cm土层中,26 a生刺槐林的根系生物总量是5 a刺槐林的8.1倍,分别为1193.6 g/m~2和147.1g/m~2;5 a林根系生物量最大值出现在表层,而26 a林根系生物量最大值出现在第3层。但是,5a生和26 a生的人工刺槐林地土壤有机碳含量差别不大,垂直分布趋势一致,最大值都出现在土壤表层。说明根系生物量与土壤有机碳之间没有直接的量变关系。     

太行山南麓3种典型人工林土壤碳氮分布特征

为研究干旱半干旱地区森林土壤碳、氮分布特征,选取太行山南麓20年生侧柏、刺槐、栓皮栎人工次生林为研究对象,对林下0~60 cm土层的土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮含量及土壤物理性质进行测定。结果表明:3种人工林土壤容重随土层深度增加而增大,土壤含水率和孔隙度均表现出随土层深度增加而减少的趋势。3种人工林不同土层的土壤有机碳、氮(全氮、铵态氮、硝态氮)含量均呈现出随土层深度增加而减小的趋势,总体上有机碳和全氮含量均表现为刺槐人工林最高、侧柏人工林最低。3种人工林林下土壤剖面的C/N比值介于6.44~12.00,没有明显差异。3种人工林土壤有机碳含量与全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量均存在极显著相关性。3种人工林土壤含水率与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮(除侧柏人工林)含量呈显著或极显著正相关;而土壤容重与之表现出一定的负相关关系,但仅侧柏人工林的有机碳、铵态氮、硝态氮与土壤容重的相关性达显著水平。     

杉木人工林土壤碳、氮、磷化学计量特征

以4个不同林龄(3 a、14 a、21 a和46 a)的杉木人工林为研究对象,分0～5、5～10、10～20、20～40 cm 4个土层进行取样,测定土壤有机碳、全氮、全磷含量,并计算其化学计量,探究有机碳含量、全氮含量、全磷含量、C:N、C:P、N:P和C:N:P随不同土层的变化规律及其在不同林龄的变化规律。结果显示:4个林龄杉木人工林土壤有机碳含量为18.5～22.28 g/kg,全氮含量为1.4～1.63 g/kg,全磷含量为0.28～0.34 g/kg。不同林龄有机碳含量和全氮含量呈现出随林龄变化呈先减少后增加的趋势,不同土层有机碳和全氮含量随土层深度的增加逐渐减少,全磷含量在不同林龄和土层之间差异不显著。4个林龄杉木土壤C:N为11.55～14.27,平均值为13.27,C:P为57.11～79.57,平均值为68.34; N:P为4.44～5.73,平均为5.01; 4个林龄杉木土壤C:N:P分别为42:4:1,43:5:1,41:5:1和50:6:1。研究区的C:N和C:P都主要受到C的影响,所以在杉木人工林的生长过程中,控制好有机碳的含量是十分必要的。     

不同林龄杉木人工林土壤易变性碳、氮含量的变化

土壤微生物生物量虽然仅占土壤有机碳的5%,但在有机质分解与养分循环过程中扮演重要角色。采用空间替换时间的方法在我国亚热带地区选取杉木人工林5年、8年、21年、27年和40年等5个不同林龄,测定了土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮含量以及土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮含量,探究不同林龄杉木人工林土壤易变性碳、氮组分的变化特征。结果表明:不同林龄杉木人工林中,5年生林分土壤铵态氮含量显著高于8年生和40年生林分。27年生和40年生林分土壤可溶性有机碳(DOC)含量显著高于5年生和21年生林分。5年生杉木的微生物生物量碳(MBC)含量显著低于其他林龄,21年生林分土壤微生物生物量氮(MBN)含量最低。土壤硝态氮和全碳与土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮具有相关性,土壤微生物生物量碳与土壤全碳、全氮之间关系密切。研究结果表明,不同林龄杉木人工林土壤微生物碳氮库的大小可能与土壤养分有关。     

樟子松人工林土壤有机碳及腐殖质碳 组成的变化特征

以辽宁章古台沙地不同林龄(7年、16年、34年、55年)樟子松林下土壤为研究对象,运用统计学的方法对0～5 cm、5～10 cm、10～20 cm、20～40 cm土层有机碳的含量与储量进行比较,定量分析腐殖质组成的变化。结果表明:不同林龄樟子松人工林土层中有机碳含量随深度呈显著下降趋势;并且有机碳含量与储量随林龄增长趋势显著,其中16～34年这一阶段是樟子松土壤有机碳积累最快的时期。土壤腐殖质碳含量与土壤有机碳的变化相似。不同林龄樟子松人工林林下土壤0～5 cm土层的PQ值随林龄增长先增加后减小,最大值出现在34年;5～40 cm土层PQ值随着林龄的增长而增加;0～10 cm土层CHA/CFA比随着林龄的增长先增加后减小,10～40 cm土层CHA/CFA比随着林龄增长而增加。说明在16～34年生时樟子松人工林土壤有机碳含量与储量和腐殖质碳含量快速积累,表层土壤腐殖化程度最高,腐殖质的聚合度改善较为明显;34年生以后土壤有机碳和腐殖质碳含量增速减慢,甚至下降,表层土壤腐殖化程度降低。     

马尾松天然林土壤碳氮磷含量与碳密度的关系

基于江西中部马尾松天然林不同生长阶段土壤性质测定,探讨其不同林龄土壤碳密度及其垂直分布规律,分析不同土层土壤有机碳密度与土壤碳氮磷含量之间的关系。结果表明:各龄组土壤有机碳和全氮含量均随土层的加深而降低,且表层(0~10cm)含量显著高于其他各层,各土层间全磷含量无显著性差异;土壤有机碳密度整体上呈随土层深度的增加而降低的趋势,平均有机碳密度为10.09kg·m-2,主要分布在0~50cm;土壤有机碳密度与土壤碳氮磷含量之间相关性在表层均达显著水平(p0.05)。     

不同林龄退耕还林地森林土壤有机质和全氮变化

选取贵州省兴义市三江口镇杉木人工林为试验区,以不同林龄下的土壤为研究对象,对不同林龄采取野外样地调查与实验测定土壤有机质和全氮含量进行分析.结果表明:土壤剖面(包括耕地)有机质和全氮含量均随土层深度的增加而减少,即0～20 cm＞20～40 cm＞40～60 cm土层,且在各土层之间的含量分布差异显著;有机质和全氮含量随林龄的增长而增加,且在各林龄之间含量分布差异显著;二者在土壤剖面和林龄分布上均存在波动,但高于耕地.不同林龄之间有机质和全氮含量的换算系数略有不同,在0.05～0.06之间.回归分析显示,各林龄(包括耕地)土壤有机质与全氮含量总体上有较显著的线性关系;林龄与有机质含量以及林龄与全氮含量在土壤剖面各层均存在显著的线性相关关系.     

宁夏干旱风沙区几种植被恢复模式下的土壤养分特性

为分析植被恢复模式对土壤养分特性的影响,对宁夏干旱沙区自然封育草地、人工种植草地、自然封育+人工补播草地、人工种植灌木林地、人工种植乔木林地5种植被恢复模式下土壤的pH值、有机碳质量分数与密度、铵态氮与速效钾质量分数等进行测定.结果表明:几种植被恢复模式下土壤的pH值介于8.00 ～8.50,盐分质量分数0.020％～...     

亚热带不同果园土壤可溶性有机氮季节动态及其影响因素

为探讨亚热带不同类型果园土壤可溶性有机氮(SON)季节动态差异及其影响因素,在福建南亚热带地形、母质、土壤类型和种植年限均相同的两种类型相邻果园(龙眼园和枇杷园)设立定时定位采样小区,采用TOC-TN分析、离子自动分析和气相色谱分析等技术,分析了果园不同季节和土层深度的土壤SON含量及相关属性,借助灰色关联分析探讨果园土壤SON动态变化的主要影响因素。研究结果表明,龙眼园上层(0~20 cm)和下层(20~40 cm)土壤SON平均含量分别占土壤总可溶性氮(TSN)的68.8%和71.1%,枇杷园上层(0~20 cm)和下层(20~40 cm)土壤SON平均含量分别占TSN的63.7%和70.2%;不同季节龙眼园上下层土壤SON含量均显著高于枇杷园,表明果园土壤可溶性氮主要成分是SON,且不同类型果园土壤SON含量差异明显。两种果园土壤夏、冬季SON含量均显著高于春、秋季,但龙眼园上下层土壤SON含量均以冬季最高,枇杷园则以夏季最高;果园土壤SON含量与其可能影响因素的关联度系数大小顺序为有机质含量、细菌和真菌生物量蛋白酶活性、温度和pH值天门冬酰胺酶活性和含水量,表明亚热带果园土壤SON季节动态主要受土壤有机质含量、细菌和真菌生物量差异的影响,同时还受不同季节土壤蛋白酶活性、温度和pH值等差异的影响。     

坡位对寒温带天然樟子松林土壤微生物生物量碳氮的影响

目的研究我国寒温带天然樟子松林土壤微生物生物量碳、氮含量与坡位之间的关系，了解樟子松林对立地条件的响应，揭示天然樟子松林土壤微生物生物量变化特征及影响因素。方法以大兴安岭北部不同坡位天然樟子松林为研究对象，选择坡上、坡中和坡下3种立地条件，采用氯仿熏蒸浸提法测定了0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm土层土壤微生物生物量碳、氮含量。对其季节动态变化规律及影响因素进行分析比较。结果在观测期内（5—9月），樟子松林土壤微生物生物量碳、氮含量均呈现出波动式下降趋势，其变化范围分别是74.33 ~ 515.33 mg/kg和15.33 ~ 240.57 mg/kg，土壤微生物生物量碳氮比在1.04 ~ 5.73之间。坡位对土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比产生显著影响（P < 0.01），坡下和坡中樟子松林土壤微生物生物碳、氮含量均值显著高于坡上（P < 0.05）；不同土层间土壤微生物生物量碳、氮含量也存在显著差异，0 ~ 10 cm土层显著高于10 ~ 20 cm土层（P < 0.05）。土壤微生物生物量碳、氮与土壤总有机碳、全氮和土壤含水量呈显著正相关，但与土壤温度和pH 值相关性不显著。结论坡位对天然樟子松林土壤微生物生物量影响显著，其含量存在明显的立地分异规律性，土壤总有机碳、全氮和土壤含水量是导致土壤微生物生物量碳、氮差异的主要影响因子。      

广西桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响

对广西钦州市钦南区巨尾桉林和马尾松林的土壤理化性质进行研究，旨在阐明桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响。结果表明:①桉树林取代马尾松林后，0～60 cm土层的土壤密度、毛管孔隙度呈下降趋势，而0～20 cm土层的土壤总孔隙度和非毛管孔隙度稍有增加，但差异不显著（P为0.42～0.91）；②土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量相差不大，在各土层中的差异也不显著（P为0.79～0.89）；③土壤养分的变化，除桉树林的土壤全氮和速效钾（0～20 cm）含量比马尾松林低外，全钾、有效磷、交换性钙、交换性镁含量都高于马尾松林，而土壤有机质、pH值、全磷和水解氮相差不大；差异显著性检验结果表明，0～40 cm土层，桉树林与马尾松林的土壤有机质、pH值、全磷、水解性氮、速效钾、交换性钙的差异均不显著（P为0.14～0.99），0～20 cm土壤全钾和有效磷以及20～40 cm土壤全氮含量存在显著差异（P=0.05），而交换性镁在0～20 cm和20～40 cm土层存在显著差异（P=0.05）和极显著差异（P=0.008）。说明桉树 林取代马尾松林后，经过10年的林分生长，土壤物理性质和养分含量仍保持基本稳定，具有加速土壤氮素消耗、提高土壤有效磷和交换性镁的作用。      

生物质炭施用对不同深度稻田土壤有机碳矿化的影响

本文旨在揭示生物质炭施用下不同深度稻田土壤有机碳矿化特征的变化,为提高稻田土壤生物质炭施用下的固碳效应提供参考。以太湖地区施用生物质炭2 a后的水稻土为研究对象,采集了7个不同土壤深度的土壤样品,通过室内培养试验,分析了生物质炭施用下不同深度土壤有机碳分布及矿化特征。结果表明,生物质炭仅显著增加了表层(0～10 cm)土壤总有机碳含量,而对深层土壤无显著影响。然而,与对照相比,施用生物质炭显著降低了土壤0～40 cm有机碳矿化强度,0～10、10～20、20～30、30～40 cm土层的降幅分别为23.74%、37.57%、37.62%和15.95%,并降低了10～40 cm土层的微生物生物量碳和0～40 cm土层微生物代谢熵,同时表层(0～10 cm)土壤微生物生物量碳显著增加11.3%,而以上各指标在40 cm以下土层未因生物质炭添加而产生显著变化。因此,生物质炭在2 a尺度上提高了稻田土壤0～40 cm有机碳的稳定性,有助于增加深层土壤固碳潜力。     

土地利用方式对荒漠土壤有机碳和养分含量的影响

以未开垦荒漠土壤为对照,研究土地利用方式对荒漠土壤有机碳、全氮和速效磷含量的影响.结果表明,与未开垦荒地相比较,玉米地和刺槐苗圃地土壤总有机碳含量在0-20 cm土层深度分别增加了32%-68%和27%-136%,但是苜蓿地仅在0-10 cm土层增加了48%.在0-20 cm土层深度,玉米地颗粒有机碳含量增加了143%-167%,而苜蓿地和刺槐苗圃地则仅在0-10 cm土层分别增加了217%和550%.在0-30 cm土层深度,玉米地和刺槐苗圃地矿物结合态土壤有机碳含量与未开垦荒地之间差异不显著,而苜蓿地则显著低于未开垦荒地.不同土地利用方式之间矿物结合态有机碳含量的这种变化主要是由于土壤粘粒含量的变化所引起(r=0.69,P<0.01).玉米地和刺槐苗圃地0-30 cm土层土壤全氮含量分别增加了61%和64%,而苜蓿地全氮含量变化不大;玉米地和刺槐苗圃地0-30 cm土层土壤速效磷含量变化不显著,而苜蓿地则降低了80%.     

不同植茶年限土壤团聚体有机碳的分布特征

【目的】探索和了解茶园土壤有机碳的稳定性及碳固持能力。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,开展植茶年限为15 a、22 a、30 a和50 a土壤团聚体有机碳分布特征研究。【结果】随着土壤团聚体粒径的减小,团聚体总有机碳、活性有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳和可矿化碳含量增加,最大值主要集中于＜0.25 mm、0.5—0.25 mm团聚体中,而团聚体微生物量碳含量则随粒径减小而先增加再减小,最大值分布于5—2 mm团聚体中,团聚体中各组分有机碳占总有机碳比例随团聚体粒径减小而减小;随植茶年限的延长,团聚体中总有机碳含量增加,活性有机碳和颗粒有机碳先降低再增加,植茶22 a时含量最低,而水溶性有机碳、可矿化碳和微生物量碳则呈现先增加再降低的趋势,植茶30 a时含量最高,且团聚体中各组分有机碳占总有机碳比例均随着植茶年限的延长呈现下降的趋势;土壤团聚体总有机碳以及各个碳组分含量均为0—20 cm土层大于20—40 cm土层,而土壤团聚体各组分有机碳占总有机碳的比例均为20—40 cm土层大于0—20 cm土层。【结论】较小粒径团聚体有机碳稳定性较强,土壤有机碳固持能力存在临界植茶年限;0—20 cm土层碳汇效应较20—40 cm土层强。     

晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分性质研究

为了研究晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分特性之间的异同,在该区选取了4种典型人工林配置模式,对其土壤表层(0～20cm)和下层(20～40cm)土壤的有机质含量、全量养分(N、P、K)以及速效养分(N、P、K)、pH值等进行了测定和比较,并据此分析了不同人工林下土壤养分分布的特性。结果表明:不同人工林模式下养分含量具有明显的层次性,除全K外,几种主要养分均存在表层(0～20cm)高于下层(20～40cm)的特征;通过相关分析和主成分分析发现,土壤有机质和全N、速效N存在极显著正相关关系,4种人工林模式下土壤养分综合得分由高到低依次为针阔混交林、人工阔叶林、人工针叶林和灌木林。     

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10a和30a的柠条、刺槐、油松及侧柏林地0～60cm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10a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30a与10a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0～60cm土层碳固存速率分别达到1.06、0.71、0.43、0.36mgC·hm-2·a-1;氮固存速率以刺槐最高,达到0.051mgN·hm-·2a-1,其他还林地固存氮速率接近,为0.014～0.026mgN·hm-·2a-1。30a还林有机碳的增加主要来自0～20cm土层,平均贡献达51.9%,而全氮增加除刺槐林地外,主要来自40～60cm土层,平均贡献达42.5%。各还林地C/N仅在0～20cm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。