岩溶区石漠化土壤 CO2 浓度和地表 CO2 通量研究

【目的】探讨我国南方喀斯特石漠化地区 CO2 浓度分布和时空排放规律及岩区土壤有机碳含量、 土壤温度及土壤含水率等环境因子对 CO2 浓度及释放速率的影响。【方法】采用静态密闭箱 - 气相色谱法,对 2017 年 1~12 月重庆市南川石漠化治理示范区岩溶碳汇试验区坡改梯及对照区非坡改梯的土壤 CO2 浓度和地表 CO2 通量进行原位监测。【结果】非坡改梯地区土壤 CO2 浓度比坡改梯地区大,坡改梯和非坡改梯地区土壤 CO2 浓度大多数随着土壤深度增加呈下降趋势;非坡改梯地区地表 CO2 释放通量高于坡改梯地区;土壤 CO2 浓度及 释放通量均随季节有明显变化,在一定范围内土壤温度及土壤含水率都与地表 CO2 释放通量呈显著正相关关系, 在个别月份出现显著变化,表现为巨大的源与汇。【结论】土壤 CO2 浓度主要受土壤有机碳、土壤温度、土壤 含水率、土壤微生物及人为因素共同影响,地表 CO2 通量变化与植被覆盖、人类活动及土壤 CO2 浓度密切相关。     

绵阳市撂荒地大型土壤动物的群落结构及季节性变化

为探明不同利用方式下土壤的健康状况,采用手捡法分离大型土壤动物,根据《中国土壤动物检索图鉴》鉴定土壤动物标本。研究绵阳市撂荒地大型土壤动物的群落结构及季节性变化。结果表明：调查共获得大型土壤动物标本98只,隶属13个类群,其中切叶蚁亚科在各个季节均为优势类群;地蜈蚣科、泄管纲、新蛛下目及食木虻科幼虫仅在部分季节为优势类群,而在其他季节为常见类群,其余8个类群则为常见类群。撂荒地大型土壤动物的类群数和个体数量均随土层深度的增加呈递减变化趋势,具有明显的表聚现象（P ＜0．05）。夏季土壤动物类群数和个体数量虽高于其他季节,但差异性不显著（P ＞0．05）;撂荒地大型土壤动物群落呈多样性季节动态变化,多样性指数（H′）依次为秋季＞夏季＞冬季＞春季,均匀度指数（J ）依次为秋季＞夏季＞冬季＞春季,优势度指数（C）依次为秋季＜夏季＜冬季＜春季。绵阳市撂荒地大型土壤动物群落夏季的类群数和个体数量较丰富,但秋季大型土壤动物群落的多样性最高,群落最稳定。     

不同土地利用方式土下岩溶溶蚀速率及影响因素

以重庆中梁山为例,通过野外埋放标准溶蚀试片、土壤CO2收集装置和进行亮蓝染色示踪试验,测试不同土地利用方式下不同土层碳酸盐岩溶蚀速率、土壤CO2浓度、土壤溶解性有机碳(DOC)含量及土壤含水量、土壤pH值和孔L隙度等性质,探讨不同土地利用方式土下溶蚀速率差异及其影响因素.结果表明不同土地利用方式对土壤理化性质产生影响,形成特定的岩溶微环境,进而影响土下不同层次的岩溶作用:土壤CO2浓度是影响林地和草地旱季土下溶蚀速率的重要驱动力;土壤含水量和供水能力是影响旱季不同土地利用方式溶蚀速率的关键因素;菜地产生的酸性物质较多,土壤pH值最低,其平均溶蚀速率高于林地;土壤DOC随水下渗迁移性强,是林地土下50 cm处溶蚀速率高于土下20 cm处的原因之一.该文为西南岩溶区土下岩溶机理、岩溶碳汇提供理论依据和数据参考.     

夏季降水对岩溶表层带土壤呼吸作用的影响

[目的]研究夏季降水对广西桂林岩溶表层带土壤呼吸的影响,为揭示岩溶地区碳循环机理提供参考依据.[方法]采用静态暗箱—气相色谱法,对比夏季降水前后两个时间段的土壤呼吸通量变化特征,统计分析了该阶段土壤质量含水率和土壤温度的变化,同时对比分析降水完成后土壤呼吸作用恢复过程.[结果]夏季降水导致洼地和坡地20cm处土壤质量含水率增加,土壤温度下降;对20 cm处土壤呼吸作用存在明显的抑制作用,另外,下午坡地20 cm处土壤呼吸作用相对洼地同深度的土壤呼吸作用恢复更加迅速.对0 cm处土壤呼吸作用影响不明显.[结论]夏季不同强度降水事件对不同深度土壤呼吸影响不同,而土壤呼吸作用降低是土壤质量含水率增加和土壤温度降低协同抑制的结果.     

涝峪苔草微量元素的季节变化

为了分析涝峪苔草不同生长季节的微量元素变化,对涝峪苔草在春、秋、冬三个季节的Mn、Zn、Fe、Cu、Mg等5种微量元素进行了研究。结果表明:被测样品干重在不同季节由高到低表现为,秋季＞春季＞冬季。季节的变化对涝峪苔草体内微量元素有着一定影响,从不同季节几种元素的含量来看,Mn的含量冬季高于春季和秋季,差异极显著(p＜0.01);Zn的含量冬季高于秋季和春季,差异不显著(p＞0.05);Fe的含量冬季高于春季和秋季,差异不显著(p＞0.05);Cu的含量春季高于秋季和冬季,差异显著(p＜0.05);Mg的含量冬季高于秋季和春季,差异显著(p＜0.05)。     

北温带干旱地区土壤剖面CO_2通量的变化特征

采用开放式样杆方法,对干旱土纲的4种土壤类型(栗钙土、灰钙土、粗骨土、山地灰褐土)进行土壤剖面CO2通量的观测研究,结果表明:1)在0～60cm深度范围内土壤剖面CO2通量随土壤深度的增加而增加,60cm为转折点,之后,随土壤深度的增加而减小。2)土壤剖面CO2通量平均值为660μmol/(m2·h),在-9076～16988μmol/(m2·h)范围内变化,如果土地利用/土地覆盖发生改变(0～70cm深度),将可能有254.6t/(km2·a)CO2从土壤向大气释放。3)土壤种类不同,CO2通量明显不同,森林土壤释放量大于草原土壤。4)在通量-深度曲线中,各土壤类型均出现1～2个拐点,变化原因与土壤剖面结构和根系分布有关,钙积层的有无、厚度起决定作用。5)存在季节变化,植物生长季节的CO2通量远大于其他季节,其他季节可能存在土壤吸收CO2现象。因此,应避免在植物生长季节施工动土,以减少土壤CO2向大气中释放。     

濒危植物单性木兰林区土壤动物群落结构与季节动态

为研究国家一级保护植物单性木兰林区土壤动物群落结构和季节动态,2012年3月至2013年1月,逐月对位于广西木论国家级自然保护区的单性木兰林区土壤动物群落,按凋落物层和土壤表面向下每5cm为1层共5层进行四季调查,并对群落结构、垂直分布、多样性和季节动态进行分析。结果表明:从自然保护区的林区2 200份土样中共获得大型、中型和湿生土壤动物12 937只,隶属于6门11纲30类,优势类群为弹尾目和蜱螨目,常见类群为线虫纲、后孔寡毛目、近孔寡毛目、膜翅目和双翅目,全年A/C值1;土壤动物类群和个体数量垂直分布具有表聚性特征,但不是严格的逐层递减,且随季节变化有所波动。该自然保护区土壤动物类群数的季节动态为秋季冬季春季夏季;个体数季节动态为秋季夏季春季冬季;多样性的季节动态为秋季春季冬季夏季。     

生态垫对造林地土壤水分及养分的影响研究

通过对在树苗基部覆盖生态垫与未覆盖生态垫的土壤进行比较,研究生态垫对北京市通州区造林地土壤水分、土壤养分的影响。结果表明:(1)铺设生态垫后,在0～20cm、20～40cm土层全年土壤含水量分别平均提高了25.3%、15.1%。一年四个季节中,0～20cm层土壤水分含量为28.1%(冬季)>25.1%(夏季)>13.9%(春季)>12.1%(秋季),20～40cm层土壤含水量为32.1%(冬季)>30.5%(夏季)>19.9%(秋季)>17.6%(春季)。尤其在冬季和春季,生态垫对土壤水分含量影响显著;(2)铺设生态垫后,土壤有机质含量有增加的趋势,土壤全氮和速效磷含量有减少趋势,但差异不显著。生态垫对土壤速效钾含量影响显著,在四个季节都有提高。     

千岛湖姥山林场不同森林群落空气负离子浓度的比较

为探讨不同类型森林群落空气负离子浓度的时间变化特征,选择2010年春、夏、秋和冬4个季节的晴天,对浙江淳安千岛湖姥山林场6种类型的森林群落的空气负离子、可吸入颗粒物(PM10)和小气候因子进行同步监测.结果表明:①千岛湖姥山林场空气负离子浓度夏季最高,秋季次之,春季和冬季较低;②6种类型森林群落空气负离子年平均浓度均在1 000个·cm-3以上,天然森林群落空气负离子浓度高于人工森林群落,常绿阔叶树群落空气负离子浓度高于针叶树群落;③不同季节空气质量评价系数变化顺序为夏季＞秋季＞春季＞冬季;④天然森林群落冬季空气清洁度为B级,其他季节均为A级,人工森林群落夏季和秋季空气清洁度为A级,春季为B级,而冬季仅为C级.综合比较不同季节单级系数和空气质量评价系数的变化差异,认为天然森林群落空气质量高于人工森林群落.     

博斯腾湖西岸湖滨绿洲土壤剖面盐分含量随季节的变化特征

【目的】探讨绿洲土壤剖面盐分特征及土壤剖面盐分含量随季节变化的关系.为土壤开发利用和土壤盐渍化防治提供理论研究基础.【方法】以博斯腾湖西岸湖滨绿洲为研究区,采用地统计学方法和冗余分析方法,探讨研究区土壤盐分含量的季节变化特征.【结果】夏季的土壤盐分含量为3.02 g/kg,比春季、秋季的土壤盐分含量分别高199.01%、143.55%;春季、夏季的土壤盐分含量的变异系数随着土壤剖面深度的增加,变异系数分别增加3.11%、5.91%,而秋季的土壤盐分含量的变异系数则相反,变化幅度较大,变异系数减少21.77%;Na~++K~+分别占春季、夏季、秋季的主要土壤盐分离子总量的45.10%、44.80%、44.70%,是研究区的主要土壤盐分离子;春季、夏季、秋季的土壤盐分结构性因子分别为99.97%、98.39%、77.37%,均大于75.00%,表现为强空间相关性.【结论】研究区土壤盐分在春季、夏季、秋季均呈表聚型,且夏季的土壤盐分含量高于春季、秋季的土壤盐分含量;春季、夏季、秋季的土壤盐分含量与主要土壤盐分离子Na~++K~+、Cl~-、Mg~(2+)呈极显著正相关(P0.01);春季、夏季、秋季的土壤盐分含量高值区主要集中在研究区中部东北部.     

黑腹绒鼠肥满度和胴体重长指标变化规律

对2000-2008年贵州省余庆县捕获的51只黑腹绒鼠(雌鼠21只,雄鼠30只)肥满度和胴体重长指标进行了分析,结果表明:黑腹绒鼠平均肥满度和胴体重长指标分别为(3.03±0.06) g/cm3、(2.05±0.05) g/cm,雌雄鼠之间差异均不显著;不同年龄组之间肥满度差别不大,胴体重长指标具有极显著差异,且随种群年龄的增长,胴体重长指标不断增加;肥满度的季节变化趋势为秋季＞春季＞冬季＞夏季,季节性差异不显著;胴体重长指标的季节变化趋势为春季＞秋季＞夏季＞冬季,季节性差异显著.     

岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征

自2010年7月至2011年7月对重庆青木关岩溶区典型植被下的土壤水进行了月动态取样,分析了土壤水溶解无机碳含量(DIC浓度)及其稳定碳同位素组成(δ13 CDIC值)的时空变化特征,以揭示岩溶土壤系统碳酸盐岩溶蚀作用及其碳汇效应.研究结果表明:草地和针叶林地土壤水的DIC浓度和δ13 CDIC值相对较低,分别为59.12 mg/L和-17.22％,31.47 mg/L和-16.37‰;而旱地、灌丛地、退耕还林地土壤水具有较高的DIC浓度和δ13 CDIC值,分别达153.88 mg/L和-12.2‰,221.82 mg/L和-11.9‰,97.30 mg/L和-11.23‰,其中灌丛和退耕还林地的δ13CDIC值与DIC浓度呈正比,且雨季较旱季偏高约4‰-5‰.根据δ13CDIC值,结合各植被类型下土壤水DIC浓度与其相应的土壤碳酸盐含量呈正相关,判断旱地、灌丛地、退耕还林地等岩溶土壤水中的DIC主要来自土壤中碳酸盐岩矿物的碳酸溶蚀,即岩溶土壤中存在着碳酸盐岩碳酸溶蚀作用,从而在一定程度上减少了土壤系统向大气排放的CO2量.     

温带森林土壤中的CO2排放通量

森林土壤是温室效应气体ＣＯ２的一个重要的源和汇，用碱吸收法在北京西山３种林地（未成林造林地，已郁闭幼林地和成林地）土壤中ＣＯ２的排放规律进行了原位研究，结果表明，林地土壤的年排放平均值为２８６mg.m^-2．h^-1,变动范围为－３４１．０３－１１９３．５９mg.m^-2．h^-1.3种森林土壤ＣＯ２排放通量的年平均值无显著差异，在一年中的变化趋势也基本相似，即夏季＞春季＞秋季＞冬季＞冬季甚至有吸收值出现。但不同季节不同土壤垢ＣＯ２排放通量却有明显不同，在干旱的春季和初夏，成林地＜幼林地＜造林地。而在水分较充足的雨季和秋季。成林地则相对较高，此外，林地土壤的ＣＯ２排放通量也有一定的昼夜变化趋势。土壤ＣＯ２排放量的变化受多种环境综合作用的影响，其中起决定作用的主要为土壤含水量、土壤温度和大气压等。     

农作物生长对岩溶生态环境的影响

贵州省安顺市西秀区本寨洞与石将军洞距离较近,但两个洞穴表层环境差异较大.本寨洞表层有农作物生长,植被状况较好;而石将军洞植被遭到破坏,属于强度石漠化.2011年4月采集本寨洞和石将军洞两个洞穴的洞穴滴水,并测试洞穴滴水中的Ca2+浓度及δ13CDIC值.测试结果表明,本寨洞洞穴滴水的电导率和Ca2+浓度高于石将军洞,说明农作物通过根部呼吸作用向土壤中释放CO2,导致渗流水对CaCO3的溶蚀量增加,岩溶作用加强.本寨洞的洞穴滴水δ13CDIC值偏轻于石将军洞,说明导致本寨洞岩溶作用增强的CO2主要来自于地表农作物.恢复石漠化地区的植被覆盖对改善岩溶地区生态环境有重要意义.     

武夷山常绿阔叶林土壤有机碳和微生物量碳的动态特征

为了探讨常绿阔叶林关键区域土壤碳循环规律,在2010—2011年间,以武夷山常绿阔叶林不同土层土壤为对象,研究土壤微生物量碳(MBC)和土壤有机碳(SOC)的季节变化特征及剖面分布;分析森林土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵(qMB)的关系及其影响因素。结果表明,常绿阔叶林土壤微生物量碳含量的变化表现为:夏季、秋季较高,春季、冬季较低;而土壤有机碳含量的季节变化不明显。土壤微生物量碳和土壤有机碳在G1(0～10cm)表层土壤含量明显高于G2(10～20cm)和G3(20～30cm),差异显著;而G2、G3土层之间差异不显著,但表现为自上向下显著递减的趋势;土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵含量均表现出显著相关性(P<0.01)。研究表明,表层土壤有机碳的累积量较高,土壤有机碳的积累对土壤微生物量碳具有重要的影响。     

武夷山常绿阔叶林土壤有机碳和微生物量碳的动态特征

为了探讨常绿阔叶林关键区域土壤碳循环规律,在2010-2011年间,以武夷山常绿阔叶林不同土层土壤为对象,研究土壤微生物量碳（MBC）和土壤有机碳（SOC）的季节变化特征及剖面分布;分析森林土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵（qMB）的关系及其影响因素。结果表明,常绿阔叶林土壤微生物量碳含量的变化表现为：夏季、秋季较高,春季、冬季较低;而土壤有机碳含量的季节变化不明显。土壤微生物量碳和土壤有机碳在G1（0~10 cm）表层土壤含量明显高于G2（10~20 cm）和G3（20~30 cm）,差异显著;而G2、G3土层之间差异不显著,但表现为自上向下显著递减的趋势;土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵含量均表现出显著相关性（P<0.01）。研究表明,表层土壤有机碳的累积量较高,土壤有机碳的积累对土壤微生物量碳具有重要的影响。     

基于保健因子和动物旷场试验的毛竹林生态保健功能研究

以毛竹林为例,研究林内一年四季保健因子的季节变化、日变化规律,并通过小白鼠的旷场试验(OFT)研究林内保健因子对小白鼠自发行为的影响,为毛竹林保健型园林以及森林浴场的开发建设提供理论参考。通过对林内四季的空气温湿度、风速、光照、空气颗粒物浓度、植物挥发物等环境因子进行同步观测和采集,并借助小白鼠OFT试验评价毛竹林生态保健功能。结果表明:1)人体舒适度方面,四季光照强度大小顺序为夏季春季秋季冬季;风速大小顺序为春季秋季冬季夏季;气温值高低顺序为夏季春季秋季冬季;相对湿度大小顺序为夏季秋季春季冬季;2)空气颗粒物方面,TSP、PM10、PM2.5颗粒物日均浓度大小为冬季秋季夏季春季,PM1.0日均浓度大小为冬季夏季秋季春季。其中TSP和PM10的浓度冬季与春、夏季差异显著(P0.05),PM2.5和PM1.0的浓度冬季与其他3个季节差异均显著(P0.05);3)植物挥发物方面,春季植物挥发物种类最多为22种,夏季、秋季次之分别为20种和19种,冬季最少为17种,从主要挥发物的相对含量大小来看:夏季春季秋季冬季;4)动物旷场试验表明,与对照组相比经竹林"处理"后的小白鼠紧张感有所降低,探索、认知能力明显增强。毛竹内尤其是春、夏季有很好的生态保健功能,对人体健康有利,适合保健型园林的开发和建设。     

季节变化对放牧藏系绵羊瘤胃发酵特性及产甲烷菌的影响

在春、夏、秋和冬季分别随机选取3只随群放牧藏系绵羊,通过常规养分分析法和实时定量PCR技术,研究牧草养分的季节变化对瘤胃发酵特性及瘤胃产甲烷菌的影响。结果表明:①不同季节藏羊瘤胃液挥发性脂肪酸的生成量随季节而变化,但对瘤胃发酵模式没有影响,仍然呈乙酸发酵模式。夏季总挥发性脂肪酸、丙酸、丁酸和戊酸浓度极显著高于其他季节(P<0.01);冬季乙酸浓度和乙酸/丙酸极显著高于其他季节(P<0.01);夏季和秋季乙酸浓度差异不显著(P>0.05),但极显著高于春季(P<0.01);秋季丙酸浓度极显著高于冬季和春季(P<0.01);秋季乙酸/丙酸极显著高于春季和夏季(P<0.01),春季极显著高于夏季(P<0.01)。②瘤胃产甲烷菌质量浓度也随季节而变化,夏季瘤胃总产甲烷菌质量浓度极显著高于春季、冬季和秋季(P<0.01),秋、冬季节差异不显著(P>0.05),但极显著高于春季(P<0.01)。     

桂林会仙岩溶作用对石灰土壤水锌离子浓度的影响

本文通过建立野外观测点,对土壤水锌离子[Zn~(2+)]浓度和岩溶动力系统部分化学参数进行长期监测,探究土壤锌的时空变化规律及其与岩溶作用化学参数之间的关系.结果表明:土壤水Zn~(2+)浓度随土层深度增大而增高,Zn~(2+)浓度在0～30cm处(0.08mg/L)小于30～60cm(0.15mg/L),且小于60～90cm(0.20mg/L).在时间变化上,土壤水Zn~(2+)浓度在夏季高于冬季,雨季高于旱季.Zn~(2+)浓度和土壤水pH呈极显著负相关,与降雨量、水量分别呈极显著和显著正相关,与土壤CO_2浓度呈显著正相关,与扣除降雨量影响的Zn~(2+)和Ca~(2+)呈极显著正相关.因此,在土壤环境下,强岩溶作用有助于促进岩石或土壤固相中的Zn溶解于水中.岩溶动力作用在驱动碳-水-钙循环的同时,也驱动着微量元素Zn的运移.     

团头鲂养殖区水质的季节变化及评价

[目的]掌握团头鲂养殖区水质的季节变化规律,为构建其健康养殖模式提供科学依据.[方法]对团头鲂养殖区水源地、补水池及精养池塘3个养殖相关水体全年的水质变化进行监测,测定指标包括温度(T)、pH、溶氧(DO)、透明度(SD)、总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NHrN)、亚硝态氮(NO2--N)、高锰酸盐指数(CODMn)、叶绿素a(Chla).[结果]水源地的SD和NH3-N在四季里无显著差异(P＞0.05,下同),而其他指标存在不同程度的季节差异(P＜0.05,下同),水质优劣排序为:夏季＞秋季＞春季＞冬季;补水池各水质指标存在不同程度的季节差异,水质优劣排序为:春季＞冬季＞秋季＞夏季;精养池塘的pH、DO、SD、CODMn和Chla在四季里无显著差异,TP、TN、NH3-N和NOi-N在冬季和夏季存在显著差异,水质优劣排序为:秋季＞春季＞夏季＞冬季.团头鲂养殖区的水体已呈富营养化,其中精养池塘全年的营养状态均为重度富营养化.[结论]团头鲂养殖区的水质大部分在Ⅳ～Ⅴ类,且水体富营养化严重,尤其在冬季要注意对水质的管理,可通过种植水生植物对水源进行净化.