喀斯特小流域不同土地利用方式土壤活性碳组分的变化特征

以贵州普定县陈家寨小流域为对象,探讨5种不同土地利用方式0~20 cm土层各活性有机碳组分的差异特征及其与土壤总有机碳间的关系。结果表明:贵州陈家寨喀斯特小流域0~20 cm土层土壤总有机碳含量为42.03(±25.08)g/kg,其中灌木林地有机碳含量最高为77.44(±28.38)g/kg,是耕地有机碳含量的3.5倍;土壤水溶性有机碳的含量表现为灌木林地荒草地人工林果园耕地,游离活性有机碳的含量表现为灌木林地人工林荒草地果园耕地,易氧化有机碳的含量表现为灌木林地人工林荒草地耕地果园;土壤总有机碳含量与各活性碳组分间均有显著相关关系,其中与游离活性有机碳的相关系数最高。不同土地利用方式下土壤有机碳含量不同,各活性有机碳组分既有相同之处,又存在差异,说明土壤活性有机碳的复杂性,因此不同活性有机碳的表征指标无论数值还是变化趋势不能直接比较。     

红壤丘陵区不同地类活性有机碳分布特征及与草本生物量关系

以南方红壤丘陵区荒地、松林、草地坡地小区为研究对象,在研究了土地利用方式对土壤活性有机碳和草本生物量分布特征影响规律的基础上,深入探讨了不同土地利用方式下土壤活性有机碳与草本生物量的定量关系.结果表明不同土地利用方式对土壤易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)以及草本生物量的分布特征均有重要影响,其中草地坡面小区的活性有机碳各组分和草本生物量均高于荒地和松林小区;定量关系研究表明,影响荒地、松林和草地草本生物量的活性有机碳组分分别为DOC,ROC,DOC和MBC,其中荒地坡面DOC主要通过土壤有机碳(SOC)对草本生物量产生影响.     

阿克苏地区不同土地利用方式对土壤有机碳的影响

【目的】 研究新疆阿克苏地区农田或荒地改建为果园亦或果农间作后对土壤有机碳的影响。【方法】 在阿克苏地区采集单作小麦、枣麦间作、单作枣园、荒地单作枣园、撂荒地等5种典型土地利用方式的土壤,测定有机碳含量并估算其碳储量。【结果】 由农田更替为果园及果农间作后,提高了各层土壤有机碳含量,其中0~40 cm土层各层土壤有机碳均显著提高(P<0.05)。由荒地改建为果园后,0~10、10~20、20~30和60~80 cm土层土壤有机碳均有显著提高(P<0.05)。0~100 cm土层土壤有机碳储量范围2.21~14.31 t/hm²,垂直分布看,0~40 cm土层是有机碳储存的主要土层(份额比＞56.9%),随深度增加而减少。不同土地利用方式下各土层土壤有机碳含量及碳储量均表现为枣麦间作>单作枣园>单作小麦>荒地单作枣园>撂荒地。【结论】 阿克苏地区农田或荒地改建为果园或果农间后,均有利于土壤有机碳的提高。枣麦间作系统与其他土地利用方式相比具有较高的固碳潜力。     

干旱河谷区土壤有机碳及其质量分配特征

[目的]研究干旱河谷区土地利用变化对土壤有机碳及碳库质量的影响。[方法]选取岷江上游干旱河谷区8种典型土地利用类型,即人工纯林、退耕荒坡、农用地、经济作物林、灌木林、人工混交林、次生林和天然林地,对其0~100 cm土层土壤有机碳、碳库质量及其分配特征进行分析。[结果]土壤有机碳及密度均随土层增加而递减,但因植被类型的差异和人类干扰活动的影响,递减程度有所不同。总体而言,土壤有机碳及其密度退耕荒地、农用地和经济作物林地均显著低于其他土地利用类型,而退耕荒地、农用地和经济作物林之间无显著差异,各土地利用类型土壤有机碳密度均值在1.35~3. 03 kg/m2,平均以经济作物林最低(1.35 kg/m2),以灌木林最高(3. 03 kg/m2);从有机碳密度及其变异系数看,表层土壤变异程度最高,10~40 cm各层间变异程度相对表层较低但变异波动大,40~100cm土层变异程度又有所上升,表明碳密度差异主要取决于土壤厚度;从碳库质量看,非保护性碳库表现出与有机碳及其密度一致递减规律,但在0~40 cm土层各土地利用类型非保护碳库均呈快速下降趋势,尤其在0~20 cm土层,除农用地呈小幅上升外,其他土地利用类型土壤轻组有机碳在该层均大幅度降低,变化幅度最大的是人工纯林(78.45%),最小为经济作物林(7.28%)。在60 cm土层以下,轻组有机碳含量差异很小,灌木林地则在整个剖面中碳库质量最低。[结论]该研究为我国干旱河谷区科学调整土地利用方式、增强土壤碳吸存能力提供参考。     

不同耕作方式下秸秆还田对土壤活性有机碳的影响

针对黄土高原雨养农业区干旱逆境下农田土壤有机碳累积、矿化的平衡点低等问题,探索了不同耕作方式下秸秆还田对土壤有机碳的影响.采用埋袋法研究了传统耕作不还田(T)、传统耕作秸秆还田(TS)、免耕秸秆覆盖(NTS)、传统耕作秸秆还田加薄膜覆盖(TPS)4种耕作方式对土壤有机碳和活性碳组分含量的影响及其动态变化特征.结果表明:秸秆还田能显著增加土壤有机碳和活性有机碳含量;不同耕作方式下土壤有机碳和活性有机碳含量存在差异,其中土壤有机碳(SOC)含量为TPSNTSTST,水溶性有机碳含量(WSOC)为TSTPSNTST,易氧化有机碳(ROOC)含量为NTSTSTPST;秸秆还田一年内SOC、WSOC、ROOC含量整体呈减小趋势;90~180d土壤有机碳在NTS减少幅度最大,达到9.18%,土壤水溶性有机碳TS减少最大;易氧化有机碳在180~270d减少较多,其含量顺序为NTSTSTPST.     

包头南海湖沉积物有机碳空间分布特征

为了解包头南海湿地的有机碳分布特点及碳库稳定性,以南海湖沉积物有机碳为研究对象,利用活性有机碳及其占总有机碳比例,分析其空间分布特征及碳库稳定性。结果表明:有机碳含量在垂向总体呈现随沉积物深度增加而降低的趋势,总有机碳含量在3.96~28.35 g·kg~(-1)之间,平均值为13.11 g·kg~(-1),活性有机碳含量在1.16~16.47 g·kg~(-1)之间,平均值为6.12 g·kg~(-1),活性有机碳含量占总有机碳含量的34.19%~54.64%。变异系数均在10%~100%之间,属中等变异,0~10 cm层、10~20 cm层沉积物中有机碳含量峰值集中在0~10 cm层,在8.91~28.35 g·kg~(-1)之间,平均值为16.52 g·kg~(-1),活性有机碳含量整体所占比例较大,有机碳易受到干扰,碳库稳定性较低,但整体以惰性有机碳含量为主,亦属稳定碳库;水平分布总体呈现从湖心向四周逐减的规律,但进水口和芦苇区的有机碳含量较高,活性有机碳以湖心为最高,总有机碳含量越高,活性有机碳含量也越高,湖心小岛处活性有机碳占总有机碳含量的44.16%,湖心处为43.47%,但芦苇区总有机碳含量最高,而活性有机碳含量却较低,活性有机碳含量占总有机碳含量的39.78%,以稳定的惰性有机碳为主,属稳定碳库,表明芦苇对碳库稳定较为有利。研究表明,沉积物碳库稳定性受芦苇区和人为活动影响,随着沉积物深度的增加碳库稳定性增强。     

灌木林与阔叶林土壤有机碳库的比较研究

为了解灌木林生长对土壤质量的影响，采样分析了灌木林表层（0～20 cm）土壤的有机碳含量，并与相同生境的阔叶林进行了比较. 结果表明，灌木林土壤微生物量碳(0.623 g/kg)、水溶性有机碳(0.189 g/kg)及它们占总有机碳的比率(分别为3.94%和2.27% )显著高于（P0.05）阔叶林土壤, 其相应的含量分别为0.338 g/kg和 0.148 g/kg、百分比为 2.27%和1.12 %，而灌木林土壤总有机碳（17.84 g/kg ）、易氧化态碳（9.50 g/kg），特别是易氧化态碳占总有机碳的比率（53.41%）与阔叶林（15.51 g/kg、8.26 g/kg、 53.26%）无显著差别， 2种土壤的全氮、水解氮、有效磷含量及所测酶的活性也无显著差异. 2种林分土壤的微生物量碳、易氧化态碳与土壤总有机碳含量间相关性均达显著水平，而水溶性有机碳与土壤总有机碳的相关性只有灌木林土壤达极显著水平. 土壤有机碳与土壤氮素含量都有较好的相关性. 阔叶林土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶及磷酸酶活性与土壤总有机碳、微生物量碳及易氧化态碳含量间均存在显著相关性，而灌木林土壤只有蔗糖酶活性与各类碳有机碳有显著相关性，其余各类酶与土壤有机碳之间相关性均不显著.      

城市不同绿地类型土壤碳氮分布特征

为了解城市绿地土壤碳氮特征及影响因素,选取合肥市不同绿地类型(工厂、公园、居住区及校园绿地)土壤为研究对象,分析了其土壤有机碳、全氮、碳氮比(C/N)特征及影响因素。结果表明:绿地类型及土层深度均对土壤有机碳含量影响显著(P0.05),不同绿地类型0~30 cm土层土壤有机碳含量为:公园绿地(7.00 g·kg~(-1))校园绿地(6.87 g·kg~(-1))居住区绿地(5.70 g·kg~(-1))工厂绿地(5.01 g·kg~(-1)),且0~10 cm土层有机碳均值显著高于其下两层(P0.05)。绿地类型及土层深度对土壤全氮含量及C/N影响均不显著(P0.05)。不同绿地类型0~30cm土壤全氮含量依次为:校园(0.67 g·kg~(-1))工厂(0.55 g·kg~(-1))居住区(0.54 g·kg~(-1))公园(0.50 g·kg~(-1))。0~30cm绿地土壤C/N依次为:公园(14.36)校园(10.18)居住区(9.38)工厂(9.20)。相关分析表明:0~30 cm土壤C/N与土壤有机碳、NO_3~--N、NH_4~+-N及全磷呈显著正相关。可见,公园、校园绿地利于土壤有机碳积累并可维持相对较高的C/N,这对改善生态环境起到积极作用。     

长白山西部不同林型土壤有机碳和全氮的分布特征

为准确估算长白山地区土壤C、N储量并为该地区森林碳汇经营提供部分理论依据,以长白山西部3种典型林分类型为研究对象,分析不同林分类型土壤有机碳和全氮质量分数、碳氮比、碳密度和氮密度的分布特征。结果表明,阔叶混交天然林在3种林分类型中各项指标均值都最大,其中,有机碳质量分数和碳密度差异显著(P0.05),有机碳质量分数变化范围为18.61~30.75g·kg~(-1),碳密度均值范围16.28~27.64kg·m~(-2)。3种林分类型C/N值变化范围3.14~4.77。随着土层深度增加,土壤有机碳、全氮质量分数递减,土壤容重递增。3种林型土壤碳密度和氮密度的垂直分布规律与其质量分数的变化规律一致,且各个林型有机碳密度和氮密度均以表土层最大,碳密度变化范围8.39~9.87kg·m~(-2),氮密度变化范围1.12~1.32kg·m~(-2)。     

不同植被恢复模式下光伏电站土壤有机碳储量分布特征

  目的  探究光伏电站环境内不同植被恢复措施下0~40 cm土壤有机碳质量分数和储量的变化特征,为干旱区光伏电站生态治理模式优化配置提供理论依据。  方法  在光伏电站内选取3种人工建植植被样地:樟子松 Pinus sylvestris var. mongolica、黄芪Astragalus membranaceus var. mongholicus、苜蓿Medicago sativa,以未受电站建设干扰的天然植被样地作为对照。  结果  重新建植植被后,樟子松、黄芪和苜蓿样地的土壤有机碳质量分数和储量仍然显著低于对照(P＜0.05),但在这3种植被中,樟子松样地的土壤有机碳质量分数相对于另外2种样地显著增加了4.99和6.80 g·kg?1,而有机碳储量则显著提高了14.52和19.37 t·hm?2 (P＜0.05)。研究区土壤有机碳质量分数和储量整体上随土壤深度增加而显著降低(P＜0.05)。植被类型和土壤深度及其交互作用显著影响研究区的土壤有机碳质量分数。此外,土壤pH和电导率也是影响土壤有机碳质量分数和储量的重要指标。  结论  随着电站内环境治理工作的推进,相比于草本植被,光伏电站内可以通过人工种植樟子松来提高土壤固碳作用,并尽量减少后期的人为干扰。图2表3参39     

免耕条件下不同有机物料还田对土壤有机碳及微生物量碳含量的影响

在定西市黄土高原半干旱丘陵沟壑区,采用尼龙网袋埋袋法,在免耕条件下将玉米秸秆、猪粪、堆肥3种有机物料以高、中、低量还田,研究对土壤有机碳及微生物量碳含量的影响。结果表明,3种有机物料均可提高土壤有机碳含量、微生物量碳,其中在加入有机物料高量条件下,有机碳含量由高到低变化依次为秸秆、堆肥、猪粪;中、低量水平下由高到低依次为堆肥、秸秆、猪粪。土壤微生物量碳含量在加入有机物料高、中量水平下增加趋势表现为堆肥、秸秆、猪粪,低量水平表现为堆肥、猪粪、秸秆。     

耕作措施对双季稻田土壤碳及有机碳储量的影响

针对不同耕作措施对双季稻田的固碳效应和固碳潜力问题,选择湖南省宁乡县的双季稻区试验点进行了有机碳、活性有机碳以及耕层有机碳储量的研究,以期为制定适合于稻田条件下的合理耕作方式提供理论依据。结果表明,耕作措施和秸秆还田对有机碳(SOC)和活性有机碳(AOC)含量均产生不同程度的影响。免耕处理下,有机碳和活性有机碳含量皆随土壤深度的增加而减少,土壤0～5cm的SOC和AOC的含量最高,且与其他层次达到显著性差异水平(P<0.05),具有明显的表层富集现象。与免耕相比,旋耕和翻耕则更利于5～10cm和10～20cm土层的有机碳和活性有机碳的积累。比较秸秆还田对SOC和AOC的影响表明,秸秆还田有效地提高了0～10cm有机碳含量,但对10～20cm并未产生显著影响,秸秆的输入并未增加土壤活性有机碳的含量。采用等质量方法计算了耕层土壤有机碳储量,结果显示旋耕秸秆还田使有机碳储量明显增加,而免耕只增加了土壤0～5cm和5～10cm土层有机碳储量,10～20cm有机碳储量有所降低,但耕作措施对有机碳储量的长效作用还有待于进一步研究。     

有机物料对土壤有机碳含量的影响

[目的]为了探讨在实际的生产中,有机物料归还量、归还时间对土壤有机碳含量的影响。[方法]采用盆栽试验,研究有机物料施用量对低、中、高有机碳含量土壤的影响。[结果]有机碳含量随着有机物料施用量和培养年限的增加而增加,有机物料转化率随着培育年限的增加而增加,并且低、中有机碳含量土壤的有机物料转化率高于高有机碳含量土壤。[结论]该研究可以为秸秆等有机物料施入土壤培肥提供依据。     

夏大豆土壤微生物有机碳及颗粒有机碳对不同耕作措施的响应

【目的】研究周年土壤不同层次碳对耕作措施的响应,为复播条件下进行有利大豆土壤固碳的合理耕作措施提供参考依据。【方法】在2017年大田滴灌条件下,设置翻耕覆膜(TP)、翻耕(T)、深松(ST)、免耕(NT)4种土壤耕作处理,研究不同耕作处理对不同土壤层次土壤总有机碳(SOC)、微生物有机碳(MBC)、土壤颗粒有机碳(POC)含量的影响。【结果】相对于T与TP处理,NT与ST处理均有利于增加0~10 cm表层土壤的SOC、MBC和POC的质量分数,但两者间无显著性差异。在10~30 cm耕作层,TP处理较比于其余三种处理,能保持土壤中SOC、MBC和POC的质量分数。但在土层深度30 cm以下,ST处理的MBC、POC质量分数逐渐与其余三种处理的差异性逐渐增大并呈显著性差异。在0~60 cm土层深度,微生物有机碳与颗粒有机碳占总有机碳的比例范围分别为1.29%~2.35%与17.81%~31.99%,并均在深度至60 cm的土层达到最高点,其占在总有机碳的比率为ST>TP>T>NT。【结论】深松和免耕均能够有效增加表层土壤的SOC、MBC和POC的质量分数,其中深松对土层深度30 cm以下的MBC、POC质量分数与比率具有显著提升,而在土层20~30 cm翻耕覆膜能够更好保持土壤中SOC、MBC和POC的质量分数。     

不同外源有机碳对稻田甲烷排放和易氧化有机碳的影响

本文以猪粪、鸡粪和稻草等外源有机碳与水稻土混合淹水培养,监测其甲烷排放动态,并采用高锰酸钾氧化法进行易氧化有机碳分组,研究其甲烷排放、土壤易氧化有机碳组分之间的动态相关性,旨在弄清土壤易氧化有机碳组分之间的相互转化关系及其与甲烷排放的关系。结果表明,稻田土壤与外源有机碳混合淹水培养极显著增加了CH4排放,其中,土+稻草处理的CH4排放量(178.8kg/hm2)较对照(纯土处理)增加达265.2%(P<0.01),土+鸡粪处理和土+猪粪处理分别增加了127.3%(P<0.01)和95.3%(P<0.01);外源有机碳的添加增加了土壤中易氧化有机碳AOC3.33、AOC16.7-3.33、AOC33-16.7和AOC167-33的含量,且土壤极易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33关联性较强,且总体上分别与CH4排放通量呈极显著动态相关(P<0.01);有机碳AOC33-16.7和AOC167-33之间,以及分别与AOC3.33、AOC16.7-3.33、CH4排放通量之间动态相关性较差。可见,淹水条件下易氧化有机碳AOC3.33和AOC16.7-3.33极显著影响稻田土壤CH4排放。     

外源有机碳对植烟土壤活性有机碳及酶活性的影响

试验设置2%木本泥炭(M1)、2%草本泥炭(M2)和2%褐煤(M3)3个处理,对植烟土壤的活性有机碳、碳库管理指数和酶活性进行了考察。结果表明:施用外源有机碳可以提高土壤活性有机碳(LOC)、高活性有机碳(HLOC)和碳库管理指数(CMI),提升幅度为木本泥炭褐煤草木泥炭;施用外源有机碳后,植烟土壤的过氧化氢酶活性均无显著变化,施用木本泥炭12个月后,土壤蔗糖酶活性降低了54.6%,脲酶活性升高了25.9%,而草本泥炭和褐煤处理的土壤蔗糖酶和脲酶活性变化不大。     

秸秆还田对小麦玉米轮作田土壤有机碳质量的影响

利用小麦-玉米轮条件下不同秸秆还田方式进行定位试验,对不同秸秆还田方式下土壤有机碳和活性有机碳含量进行了6a11季的连续监测,结果表明:单施化肥和秸秆还田配施化肥均能提高土壤有机碳含量;3种还田方式均能显著提高活性有机碳和碳库管理指数,表现为玉米秸秆还田>两季秸秆还田>小麦秸秆还田;3种秸秆还田处理的土壤有机碳增长速率为玉米秸秆还田>两季秸秆还田>小麦秸秆还田。小麦季玉米秸秆还田对有机碳活性提升效果优于两季秸秆还田和玉米季小麦秸秆还田。     

间作白三叶对苹果/白三叶复合系统土壤总有机碳及轻组有机碳的影响

以渭北黄土高原苹果园为对象,设置传统的果园清耕与间作白三叶(Trifolium repens L.)两处理,分别采集0～5、5～10、10～20cm及20～40 cm土层土样,探讨了间作白三叶对苹果/白三叶复合系统总土壤有机碳(TOC)、轻组有机碳(LOCF)、重组有机碳(HOCF)的影响。结果表明:与果园清耕相比,TOC含量及土壤有机碳密度(SOCD)显著增加,增幅随土壤深度的增加而迅速降低;0～5、5～10、10～20 cm土层LOCF含量分别比清耕处理增加了7.02、4.57倍和2.49倍,LOCF分配比例(LOCF/SOC)比清耕处理提高了7.01、4.57倍和2.51倍,说明间作白三叶较好地改善了果园SOC质量;与LOCF及SOC含量的增幅相比,HOCF含量增幅较低,说明HOCF受间作白三叶影响较小。LOCF对间作白三叶敏感,是指示果园生草土壤有机碳变化的良好指标。     

土壤有机碳和无机碳耦合关系研究进展

干旱、半干旱地区土壤碳库由土壤有机碳(SOC)和无机碳(SIC)组成。由于土壤有机碳和无机碳之间存在耦合关系,有机碳含量变化可能会导致无机碳含量变化,反之亦然。过去农田土地管理和退耕还林等措施增加碳库侧重土壤有机碳,但是由于土壤有机碳和无机碳耦合关系机理尚不清楚,土壤有机碳增加可能对土壤无机碳造成的影响了解不足,不利于精确估算土壤碳汇变化情况。总结土壤有机碳和无机碳耦合关系情况,并从土壤有机碳向无机碳转移、土壤无机碳对土壤有机碳的保护作用等方面探究土壤有机碳和无机碳耦合机理,并提出未来研究需要加强的几个方面。     

农田表土有机碳含量变化特征及其研究进展

农田土壤碳库储量及固碳潜力是评估温室气体减排的重要依据之一.综述主要农田表土有机碳含量变化特征的研究进展,分析中国主要农田类型表土的同碳潜力.认为中国农田表土有机碳含量总体呈上升趋势;水田和旱地有机碳含量均有显著增加,但水田的固碳能力高于旱地,水田和旱地的固碳潜力因环境条件不同各有差异.提出要从固碳土壤学、固碳动力学上...