外源碳酸钙和稻草对喀斯特地区土壤活性有机碳的影响

为了解喀斯特土壤活性有机碳在土壤有机碳周转中的特征,设置在干土中添加14C–稻草(每1 g干土添加500μg C)、14C–CaCO3粉末(每1 kg干土添加50 g C)和不添加任何外源物(CK)3种处理,对广西环江县2种典型类型土壤棕色石灰土、黑色石灰土和地带性红壤进行为期100 d的室内培养试验。结果表明,添加14C–稻草和14C–CaCO3后5 d,红壤、棕色和黑色石灰土中土壤总微生物生物量碳(MBC)含量均达峰值,红壤中总MBC含量分别为231.7、273.0 mg/kg,分别高于对照70.2%和100.5%;棕色石灰土中总MBC含量分别为288.1、307.7 mg/kg,分别高于对照23.0%和31.3%;黑色石灰土中总MBC含量分别为683.7、787.2 mg/kg,分别高于对照4.5%和20.3%。3种土壤总溶解有机碳(DOC)含量均达到最大值;黑色石灰土总MBC含量显著大于棕色石灰土和红壤,而红壤总DOC含量显著大于石灰土(P<0.05)。14C–稻草对3种土壤14C–MBC、14C–DOC含量的影响显著大于14C–CaCO3的影响(P<0.05)。添加外源碳酸钙和稻草均能增加土壤活性有机碳含量。喀斯特地区石灰性土壤较红壤稳定,有利于土壤有机碳的积累。     

辣椒秸秆生物质炭对喀斯特石灰土有机碳矿化的影响

【目的】探索短时间尺度下辣椒秸秆生物质炭添加对喀斯特石灰土地区土壤有机碳（SOC）矿化和SOC库的直接影响,为评估西南喀斯特石灰土地区辣椒秸秆生物质炭还田利用的生态环境效应提供科学依据。【方法】采用广口瓶进行恒温、恒湿密封培养试验,以不添加生物质炭为对照（CK）,设置0.1%、0.5%、1.0%、2.0%和4.0%共5个辣椒秸秆生物质炭添加处理,用NaOH溶液吸收法测定63 d培养期内喀斯特石灰土有机质矿化过程释放的CO₂,培养结束后测试各形态SOC含量的变化情况。【结果】培养63 d后,0~4.0%添加处理石灰土SOC累积矿化量为473.05±78.60~673.74±102.66 mg C/kg,4.0%添加处理可明显提高累积矿化量。各添加处理SOC矿化过程均可用双库一级动力学模型进行拟合,0.1%~0.5%和1.0%~4.0%添加处理条件下易降解SOC矿化速率常数（k_a）分别为0.021±0.001~0.034±0.004/d和0.248±0.021~0.343±0.033/d,对易降解SOC的矿化分别起抑制和促进作用;所有添加处理对难降解SOC矿化起促进作用。1.0%~4.0%添加处理可显著提高易降解SOC库储量（C_a）和土壤微生物量碳（MBC）含量（P<0.05,下同）,其值范围分别为238.19±20.72~937.48±71.75 mg/kg和368.22±12.19~449.52±18.91 g/kg。2.0%和4.0%添加处理显著提高土壤易氧化有机碳（ROC）含量,其值分别为2849.97±184.21和3163.92±107.16 mg/kg。生物质炭添加对土壤水溶性有机碳（WSOC）含量无显著影响（P>0.05,下同）。添加辣椒秸秆生物质炭的处理中,MBC与C_a、k_a、难降解SOC矿化速率常数（k_s）和ROC呈极显著正相关（P<0.01,下同）,与难降解SOC库储量（C_s）呈极显著负相关,与WSOC无显著相关性。【结论】辣椒秸秆生物质炭对喀斯特石灰土SOC矿化速率的影响与添加量有关,1.0%~4.0%添加处理可提高矿化速率,同时增加C_a、MBC和ROC含量,但对WSOC含量无影响,4.0%添加处理在63 d培养期内可提高土壤累积矿化量。为减少土壤碳排放,建议辣椒秸秆生物质炭改良西南喀斯特石灰土的添加量应低于4.0%。     

西南喀斯特石灰土中钙的形态与含量及其对土壤有机碳的影响

【目的】研究钙对喀斯特地区典型土壤有机碳积累与转化的影响。【方法】采取野外取样分析与室内培养相结合的方法,采集两种喀斯特典型土壤（棕色石灰土、黑色石灰土）和一种对照土壤（红壤）共54个样品,检测了土壤中钙的形态与含量及有机碳含量等理化指标。在此基础上,选取3种土壤类型具有代表性的样品,设置不添加外源物质（CK）、添加碳酸钙粉末（T2）和同时添加14C标记的稻草与碳酸钙粉末（T3）3个处理,通过室内培养试验,对培养过程中土壤CO2释放量和4种形态钙的含量进行了检测及分析。【结果】土壤中4种形态的钙以交换态和有机结合态与有机碳关系更为密切。添加碳酸钙显著影响土壤有机碳矿化,有机结合态钙含量的增量均值在红壤、棕色石灰土和黑色石灰土中依次为2.14%、4.66%、10.23%。土壤有机碳矿化对添加钙的激发效应在红壤中最强烈,其次为棕色石灰土,最后为黑色石灰土。【结论】西南喀斯特地区土壤有机碳的稳定性因土壤类型不同而存在差异。土壤有机碳的稳定性为黑色石灰土＞棕色石灰土＞红壤,因此,3种供试土壤中,黑色石灰土最有利于土壤有机碳的积累。     

秸秆和生物炭还田对稻田土壤有机碳及其矿化的影响

通过对稻田土壤有机碳矿化特征及其活性组分的研究，为提高贵州黄壤稻田土壤固碳能力提供理论依据。设置4个处理：不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、秸秆配施化肥(NPKS)和生物炭配施化肥(NPKB),结合室内矿化试验对土壤碳氮比(C/N)、活性有机碳(AOC)含量、碳库管理指数(CPMI)和有机碳矿化进行研究。结果表明，与NPK处理相比，NPKB处理SOC含量和C/N分别显著提高9.10%、23.10%,NPKS处理TN含量最高，与CK处理相比显著提高19.39%。NPKS处理下，土壤易氧化有机碳(ROC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量均最高，分别为5.88 g/kg、96.15 mg/kg和334.09 mg/kg。与NPK处理相比，NPKB处理显著增加了土壤稳态碳(SC)含量、碳库指数(CPI)和CPMI,对碳库活度(A)和碳库活度指数(AI)无显著影响，NPKS处理则显著增加了A、AI和CPMI。在培养期内，SOC矿化速率在第1天处于最大值，前期(第1～6天)大幅下降，后期(第6～45天)缓慢下降；第45天时，SOC累积矿化量在2.14～2.82 g/kg之间，而...     

鹰嘴界常绿阔叶林不同演替阶段土壤微生物的生物量与活性

【目的】研究常绿阔叶林恢复演替过程对土壤微生物量碳、氮及微生物活性的影响。【方法】从湖南鹰嘴界代表常绿阔叶林不同演替阶段的马尾松林(PF)、针阔混交林(MF)、常绿阔叶林(BF)样地上、中、下坡挖取土壤剖面,按0~10和10~20cm分层采集土壤样品,测定土壤微生物生物量碳(Cmic)、氮(Nmic)及土壤基础呼吸、土壤有机碳(SOC)和全氮(TN),以分析常绿阔叶林不同演替阶段的土壤微生物量碳、氮及微生物活性。【结果】随着常绿阔叶林演替递进,0~10cm土层土壤SOC由20.29g/kg增至41.96g/kg,TN由1.18g/kg增至2.33g/kg,Cmic由448.62mg/kg增至1 021.95mg/kg,Nmic由35.21mg/kg增至109.62mg/kg,土壤基础呼吸由1.12mg/(kg·h)增加到1.36mg/(kg·h),代谢熵(qCO2)由2.51mg/(g·h)降低到1.33mg/(g·h)。由相关分析可知,Cmic、Nmic均与SOC和TN显著正相关;微生物熵(Cmic/SOC)在PF中最低,MF中次之,BF中最高,且与SOC、TN存在显著的负相关性,与Cmic、土壤微生物量碳氮比存在显著正相关;土壤基础呼吸与SOC、TN和Cmic存在显著的正相关性;代谢熵与SOC、Cmic、Nmic有极显著负相关关系。【结论】研究区内植被演替可使土壤微生物生物量增加、土壤肥力改善。凋落物输入质量的改善、土壤肥力的提高,是中亚热带常绿阔叶林微生物量碳、氮和微生物熵随演替进程逐渐增大的主要原因。通过封山育林、择伐等经营措施,可以促进针叶林向常绿阔叶林递进和森林土壤肥力恢复。     

湖南省旱耕地土壤养分状况研究

通过野外采样与室内分析相结合的方法,研究了湖南省某些旱耕地土壤的养分状况.结果表明:供试土壤碱解氮含量变动在20.8-164-3 mg/kg,平均为95.9 mg/kg;速效钾含量为55.4～340.5 mg/kg,平均为174.1 mg/kg;有效磷含量为2.0～154.4 mg/kg,平均为30.5 mg/kg.因成土母质不同土壤养分状况明显不同:土壤碱解氮含量顺序为耕型湖潮土＞耕型河潮土＞耕型花岗岩红壤＞耕型板岩红壤＞耕型砂岩红壤＞耕型棕色石灰土＞耕型石灰性紫色土;土壤速效钾含量顺序为耕型花岗岩红壤＞耕型板岩红壤＞耕型湖潮土＞耕型河潮土＞耕型石灰性紫色土＞耕型砂岩红壤＞耕型棕色石灰土;土壤有效磷含量顺序为耕型花岗岩红壤＞耕型河潮土＞耕型湖潮土＞耕型板岩红壤＞耕型砂岩红壤＞耕型石灰性紫色土＞耕型棕色石灰土.     

贵州典型岩溶区土地利用对土壤有机碳及微生物量碳的影响

为喀斯特岩溶区的土地合理开发利用提供参考依据,采用LSD法多重比较分析贵州普定喀斯特生态系统观测研究站内不同生态系统(水田、旱地、园地、林地、灌丛和草地)的典型样地土样(0～20cm)的土壤有机碳(SOC)、土壤微生物量碳(SMBC)和可溶性有机碳(DOC)含量及其相互关系。结果表明:岩溶区不同的土地利用方式显著影响SOC、SMBC、DOC的累积和SMBC/SOC;SOC含量以林地最高,为36.18g/kg,草地最低,为20.20g/kg,林地和灌丛SOC含量显著高于园地、旱地和草地;水田、园地和旱地SOC显著高于草地;DOC含量,水田和林地的分别为40.06mg/kg和39.94mg/kg,均显著高于其余土地利用类型,灌丛的为34.18mg/kg,显著高于园地、旱地和草地,除水田和林地之外,其余土地利用方式间均达显著差异;SMBC含量,园地灌丛林地水田草地旱地,园地最高,为355.32mg/kg,旱地最低,为121.38mg/kg,不同土地利用方式间存在极显著差异;园地的SMBC/SOC最高,为1.22%,旱地的最低,仅为0.40%;SOC与SMBC、DOC均存在极显著正相关关系;植树造林与降低人为活动更有利于SOC的积累,SMBC含量和DOC含量可更敏感地反映SOC含量的动态变化。     

添加14C标记稻草对喀斯特典型土壤有机碳矿化的影响

为了研究有机物质对喀斯特地区典型土壤有机碳积累与转化的影响,采集两种喀斯特典型土壤(棕色石灰土、黑色石灰土)和一种对照土壤(红壤)的表层土壤(0～15 cm),设置不添加外源物质(CK)和添加14C标记的稻草(T1)的处理,进行为期100d的土壤培养试验及矿化试验.测定并分析了这3种典型土壤类型的微生物生物量碳(MBC...     

温度对黑色石灰土原土及不同粒径土壤颗粒有机碳矿化的影响

为探究黑色石灰土原土及不同粒径土壤颗粒有机碳矿化的差异及其对温度的响应,加深对喀斯特地区土壤有机碳矿化的认识,在15、25、35℃3种温度条件下,研究黑色石灰土原土及粗颗粒、微团聚体、单粉粒3种粒径土壤颗粒有机碳矿化速率、有机碳累积矿化量、可矿化有机碳分配比例、有机碳矿化温度系数(Q_(10))和动力学方程参数的差异及温度和粒径对有机碳矿化的交互影响。结果表明,6次筛分所占比例合计达到96.58%,表明试验筛分过程可靠性和重现性良好。粗颗粒有机碳含量最高(80.68 g/kg),分别是原土、微团聚体和单粉粒的1.28倍、1.59倍和1.60倍。培养期内黑色石灰土原土和3种粒径土壤颗粒有机碳矿化速率峰值均出现在第1天,此后迅速下降,并在第8天趋于稳定。15、25、35℃温度下,黑色石灰土原土和不同粒径土壤颗粒有机碳累积矿化量均表现出微团聚体单粉粒黑色石灰土原土粗颗粒的规律,表明微团聚体有机碳在有机碳矿化中的贡献较大,而粗颗粒有机碳贡献较小。土壤可矿化有机碳的分配比例依次排序为微团聚体单粉粒黑色石灰土原土粗颗粒,固碳能力相应排序为粗颗粒黑色石灰土原土单粉粒微团聚体。黑色石灰土原土、粗颗粒、微团聚体、单粉粒的Q_(10)平均值分别为1.12、1.19、1.14、1.25(25℃)和1.36、1.26、1.22、1.39(25℃),表明低温下升温比高温时升温更能促进土壤有机碳的矿化。一级动力学方程拟合结果表明,同一培养温度条件下,土壤有机碳潜在矿化量依次排序为微团聚体单粉粒黑色石灰土原土粗颗粒,且均随着培养温度增加而增加。双因素方差分析表明,温度显著影响黑色石灰土原土及不同粒径土壤颗粒有机碳的矿化比例和累积矿化量。     

长期绿肥利用下红壤性水稻土有机碳和可溶性有机碳的垂直分布特征

为了探讨长期绿肥翻压对红壤性水稻土有机碳(SOC)和可溶性有机碳(DOC)垂直分布的影响,利用在江西丰城水稻田进行了8 a的长期定位试验,研究了不施肥不种植绿肥(CK)、不施肥种植绿肥(M)、施用化肥(F)和施用化肥并种植绿肥(F+M)4个处理下土壤SOC和DOC的垂直分布特征,以及SOC和DOC的计量关系。结果表明,早稻和晚稻季土壤SOC和DOC含量随深度变化可以用S函数描述,拟合曲线的决定系数分别为0.928~0.966和0.876~0.975,均达到极显著(P<0.01)水平。施用化肥或绿肥还田(F、M和F+M处理)主要影响了表层(0~20 cm)土壤的SOC和DOC,20 cm以下土层各处理的SOC和DOC差异不显著。绿肥还田(F+M和M处理)显著(P<0.05)提高了表层土壤的SOC和DOC,而化肥处理(F)仅显著(P<0.05)提高了表层土壤的SOC。与CK相比,M、F、F+M处理的早稻季表层土壤SOC含量分别显著(P<0.05)提高了51.1%、80.9%、92.8%,M、F+M处理的早稻季表层土壤DOC含量分别显著(P<0.05)提高了12.9%、46.2%,M、F、F+M处理的晚稻季表层土壤SOC和DOC含量分别显著(P<0.05)提高了66.6%、81.3%、81.2%和37.1%、10.8%、45.2%。表层土壤DOC含量随SOC呈线性增长,晚稻季DOC随SOC增长率要高于早稻季。施肥降低了土壤DOC/SOC,但施用绿肥减缓了DOC/SOC下降。可见,绿肥不仅有利于土壤有机碳提高,同时有利于土壤有机碳生态功能的稳定。     

黑土有机培肥对土地生产力及土壤肥力影响研究

20年定位监测结果表明,有机肥与化肥配施处理,可显著提高土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量。其中,高量有机肥与氮、磷、钾化肥配施处理耕层有机质与全氮含量比试验前分别增加39.0%和30.7%。化肥与有机肥长期配施对土地生产力贡献优于相应化肥单施。N素化肥生产力贡献率72.9%,与有机肥配施对土地生产力贡献率92.2%,增产贡献率86.0%,比氮、磷、钾化肥处理增产贡献率高1.8%。有机肥对土地生产力贡献为80.3%,无肥处理贡献率为39.6%。高量有机肥与氮、磷、钾化肥配施对土地生产力贡献居首,能有效增加土壤养分含量,是提高生产力水平和培肥地力的最佳施肥结构。     

水田和旱地土壤有机碳周转对水分的响应

【目的】研究土壤含水量对水田和旱地土壤中可溶性有机碳和微生物量碳含量以及有机碳矿化的影响,以探明水田和旱地有机碳周转差异的来源。【方法】在标准培养条件下（25℃,100%空气湿度）培养100 d,研究了5个水分梯度下（45%、60%、75%、90%、105%WHC,WHC为土壤饱和持水量）水田和旱地土壤有机碳的矿化特征,并测定了培养期内3个水分梯度下（45%、75%、105%WHC）土壤的可溶性有机碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量。【结果】土壤含水量、土地利用方式（水田和旱地）及两者的交互作用对土壤有机碳的矿化、DOC和MBC均有显著影响。水田（45%-90%WHC）和旱地（45%-75%WHC）土壤有机碳的累积矿化率（量）随含水量增高而增高,有机碳的周转半衰期随含水量的增高而缩短（水田为5.23-7.57 a,旱地为6.79-12.87 a）。100 d的培养期内,水田和旱地土壤分别有2.33%-3.94%和1.66%-3.33%的有机碳参与了矿化。淹水条件下,水田和旱地土壤的有机碳矿化速率均高于好气条件。同时,淹水条件还使水田土壤的DOC、MBC含量显著降低,对旱地则无影响。【结论】在一定水分范围内（水田：45%-90%WHC;旱地：45%-75%WHC）,提高含水量可以促进水田和旱地土壤有机碳的矿化,有利于养分的释放,但对土壤活性有机碳（DOC和MBC）无促进甚至有抑制作用。土壤有机碳的矿化速率和累积矿化率（量）,在淹水条件下和水田土壤中比在好气条件和旱地土壤中高,其原因之一可能是取样制样过程中土样经历的干湿交替过程促进了有机碳的降解。     

土壤含水率和盐分对土壤电导率的影响

基于电流－电压四端法的“polar-dipole array”形式,以壤土作为研究对象,对土壤含水率和土壤盐分与土壤电导率之间的相互关系进行了试验研究,结果表明,在土壤盐分和含水率2个相关因素中,土盐分对土壤电导率的影响较土壤含水率要大得多。     

土壤类型、质地和土地类型对土壤盐渍化水平的指示

土壤类型、土壤质地和土地类型以不同的方式影响着土壤水盐运移,对土壤盐渍化水平有一定的指示作用。野外调查和土壤采样分析获得了73个同一位置土壤的土壤类型、土壤质地、土地类型数据以及土壤盐渍化水平数据。利用信息量计算法评价了土壤类型、土壤质地和土地类型对现代黄河三角洲土壤盐渍化水平的指示作用,结果表明：潮土-（粘土和砂壤）-（幼年水稻土平地和盐化潮土河滩高地）对轻度盐渍化有指示作用,粘土-（砂质黄河滩地和盐化潮土浅平洼地）对中度盐渍化有指示作用,砂壤-（獐茅、芦草潮盐土平地和盐化潮土浅平洼地和白茅、芦苇盐潮土平地）对重度盐渍化有指示作用,盐化潮土-重壤-（滨海盐滩地和滨海芦苇沼泽湿洼地和獐茅、芦草潮盐土平地和白茅、芦苇盐潮土平地）对盐土有指示作用。     

昆明市石灰岩红壤与玄武岩红壤土壤含水量对比研究

选取昆明白龙潭和花联两地的石灰岩红壤和玄武岩红壤进行土壤水分研究,结果表明:石灰岩红壤和玄武岩红壤的天然含水量、田间持水量差异很小;但石灰岩红壤的有效含水量比玄武岩红壤低5.856个百分点,初始凋萎湿度比玄武岩红壤高4.023 5个百分点,永久凋萎湿度比玄武岩红壤高4.406 5个百分点,最大吸湿水比玄武岩红壤低4.572 5个百分点。因此,昆明地区石灰岩红壤与玄武岩红壤土壤有效含水量的差异是造成这2种土壤上植被生长状况存在明显差异的重要原因。     

土壤分类研究回顾与中国土壤分类系统的修编

中国在第二次土壤普查（二普）中,由百余名土壤科学家共同制定了中国土壤分类系统,作为二普用规范性文档,二普后作为国标在全国推荐使用。对二普分县调查资料的首次汇总显示,从分县资料提取出的土壤分类名与国家标准发布的分类名存在一定差异。为对与国标不符的土壤类型名进行审核和修编,同时弄清中国现有两套土壤分类系统之间,以及这两套系统与世界土壤资源参比基础（WRB）之间的关联,对土壤分类研究进展及存在问题进行了回顾与分析。本研究显示,土壤发生学是各国进行土壤分类的共同基础,虽然理论基础相同,由于不同国家和地区所处气候带不同,拥有的土壤资源类型和人均资源量不同,经济与科技发展水平不同,采用的分类原则、命名规则、地面调查方法和采样量各有差异,最终形成的分类系统各不相同。受各国语言习惯和已有分类系统影响,也受近年来在土壤调查中对了解成土过程需求在弱化的影响,对各国土壤分类系统的整合进展并不顺利。对不同语言土壤分类系统的比较显示：中国国标分类系统更符合汉语语言特征,特别是高层级分类中的60个土类命名,能较好表达中国主要土壤类型的典型特征,易于专业及非专业人员对土壤类型及成土过程的认知,且推广应用时间已有30多年,在全国影响较大,应继续采用。国标分类系统不便进行国际交流的问题应通过建立其高层级分类,特别是国标中60个土类与世界参比基础的关联加以解决。研究表明,将土壤分类名限定于对成土过程的描述,有利于分类系统的稳定和对主要土壤类型成土过程的认知,在层级结构上对分类系统的不断调整,或将成土过程以外的土壤质量评价引入分类系统,将导致繁冗的土壤分类名,弱化对成土过程认知。由于土壤发生分类信息是进行土壤功能性状调查、评价和分类的重要辅助信息,将土壤分类限定于描述发生分类还有利于将其用于阐明土壤肥力、土壤环境和土壤健康功能性状。根据上述观点,对分县资料中土壤类型名进行了编审,土类按照国标发布的60个土类进行了归并,亚类进行了适度归并,在土属和土种名编审中,则对名称中源于现场调查的土壤分类信息尽量予以保留。     

营养型土壤改良剂对酸性土壤的改良

营养型上壤改良剂施入3种不同理化性状和不同肥力水平的酸性土壤进行恒温培养，20和40d后，测定土壤的pH值以及交换性酸总量、H^ 、K^ 、Na^ 含量。试验结果表明，营养型土壤改良剂提高了土壤的pH值，降低了土壤中交换性H^ 和AP^ 含量。说明营养型土壤改良剂对酸性土壤具有明显的改良作用。     

不同肥力红壤旱地玉米产量和土壤基础地力的变化特征

试验选择红壤旱地上不同培肥措施的土壤,分别代表不同肥力水平的土壤:即荒地土(低肥力)、茶园土(中肥力1)、花生地(中肥力2)和菜园土(高肥力),通过设置施肥与不施肥盆栽试验,研究不同肥力水平红壤旱地的基础地力贡献率和肥料贡献率。结果表明:施肥可以显著提高玉米产量,各肥力水平的玉米产量的变化趋势为菜园土花生地茶园土荒地土,在红壤旱地上,有机培肥措施不仅可以提高作物产量,而且可以提高土壤肥力和基础地力对产量的贡献率。     

不同土壤改良剂对番茄苗期土壤微生物及理化性状的影响

运用盆栽试验,对连作5年的番茄土壤施用不同浓度的磷石膏、醋酸及禾康3种土壤改良剂,研究其对番茄苗期土壤微生物、土壤理化性状及生长发育的影响。结果表明,施用磷石膏及禾康土壤改良剂后,土壤有效微生物菌群数量显著增加(P0.05),土壤有机质和营养物质含量也显著增加(P0.05),对番茄生长发育有一定的促进作用。施加醋酸处理后,土壤微生物主要类群数量显著减少,土壤pH及其他营养物质显著降低,对番茄生长发育无明显促进作用。综合来看,禾康土壤改良剂的改良效果最好,磷石膏其次。