海南岛东部地区不同土地利用方式土壤有机碳的分布特征

以海南岛东部地区的4种土地利用方式(水稻田、抛荒地、果园地、橡胶林地)为研究对象,研究其土壤有机碳分布特征。结果表明:就整个土壤剖面(0~30cm)而言,4种土地利用方式下土壤有机碳含量的高低顺序表现为水稻田抛荒地果园地橡胶林地;各土地利用方式下土壤有机碳的表聚作用明显,并随着土壤层的加深土壤有机碳含量逐渐递减。相关性分析结果表明:水稻田、抛荒地的土壤质地和土壤pH均对土壤有机碳含量具有显著的控制效应;果园地与橡胶林地的土壤有机碳含量也受土壤质地的影响,但与土壤pH不存在显著相关性。因此,为了海南岛农业生产的可持续发展以及该区域土壤有机碳储量的稳定,提倡通过秸秆还田、增施有机肥等保护性耕作措施来维持海南岛土壤的基础地力和肥力,并保护和增加水稻田面积以提高研究区土壤的固碳潜力。     

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。     

不同土地利用方式下土壤化学性质特征研究

在宁夏固原上黄试验区,对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地上5种土壤的化学性质进行了分析,并探讨了土地利用方式对土壤化学性质的影响。结果表明:1碱解N表现为灌木林地>农地>人工草地>天然草地>果园;全N表现为天然草地≈灌木林地>农地>人工草地>果园;速效P为果园>农地>天然草地>人工草地>灌木林地;速效K为天然草地>果园≈农地>人工草地>灌木林地;有机质表现为天然草地=农地>灌木林地>人工草地>果园;阳离子交换量(CEC)为灌木林地>人工草地>农地>天然草地>果园;不同利用方式间pH差异不大。2不同种植年限的灌木林地和天然草地上土样间变异性较大,农地次之,而果园各土样间变异性不大。3在垂直剖面上,灌木林地的碱解N、速效K及有机质含量均为表层高于下层,而速效P、全N及CEC为表层低于下层;天然草地的所有养分含量除速效氮及全氮外,其他均为表层高于下层,但上下变化不剧烈;农地和人工草地主要养分含量及CEC表层高于下层;果园的CEC为表层低于下层,其他指标则为表层高于下层。4天然草地和灌木林地为同类地区最佳利用方式。     

基于Meta-analysis的中国干旱半干旱区土地利用变化的土壤碳氮效应研究

通过整合分析方法,对中国干旱、半干旱区农田、林地、灌丛和草地4种土地利用方式下地表土壤有机碳、氮含量进行了定量分析。结果表明,不同土地利用方式对表土碳、氮含量影响显著;草地转化为农田将降低土壤有机碳、全氮含量（-60.9%和-54.3%）,草地转化为林地将导致土壤有机碳、全氮含量的降低（-21.5%和-31.3%）;草地转化为灌木林地将增加土壤有机碳含量（＋33.6%）和降低土壤全氮含量（-5.9%）。可见,受人类活动干扰最为强烈的农田的土壤有机碳、全氮含量最低,而草地、灌木林地具有较好的土壤肥力和土壤质量保持功能。因此,开展灌草植被恢复和农田弃耕（自然恢复）可有效改善土壤肥力和增加土壤碳、氮存贮     

林地与农地转换过程中红壤有机碳、氮和磷库的演变

通过比较自然林地、农地和造林地红壤表土不同粒级团聚体中有机碳、氮和磷的组成及分布特点,探讨林地开垦为农地和农地退耕还林过程中土壤养分的变化机理。结果表明:林地开垦为农地后,有机碳(特别是颗粒状有机碳)和全氮明显下降,有机碳的下降程度高于全氮,有机磷向无机磷转化。自然林地土壤有机碳平均比农地土壤高出219%,土壤总氮平均比农地高出15%。而当农地退耕还林后,有机碳、氮和磷呈相反的变化。自然林地、农地和造林地土壤的平均颗粒状有机碳分别占土壤总有机碳的65%,11%和47%,差异很大,大团聚体中颗粒状有机碳和有机磷的稳定性较低,最易受土地利用方式的改变而改变。表5参14     

西藏尼洋河流域不同土地利用方式对土壤微生物量碳、氮的影响

【目的】系统深入地研究本区域不同土地利用类型对土壤微生物量碳、氮的影响,为该地区土地资源地的合理利用和可持续管理提供科学依据.【方法】以西藏尼洋河流域3种土地利用方式(耕地、草地和林地)的土壤为研究对象,研究了0～10、10～20、20～40、40～60、60～100 cm土壤有机碳、有机氮、微生物量碳、微生物量氮和易氧化有机碳含量、分布特征及相互之间的关系.【结果】不同土地利用方式下,林地的土壤有机碳含量高于草地和耕地,土壤有机碳含量垂直变化趋势均随着深度增加而降低的趋势(P0.05),且主要富集在0～20 cm深度的土壤中.土壤有机碳含量在林地、草地和耕地之间差异显著(P0.05),而在耕地和草地之间差异不显著(P0.05).土壤有机氮在耕地与草地和林地之间差异显著(P0.05),而在草地和林地之间差异不显著(P0.05).林地的土壤易氧化有机碳、微生物量碳和氮含量均高于耕地和草地.土壤易氧化有机碳、微生物量碳和微生物量氮含量变化趋势与土壤有机碳含量变化相似,呈显著的正相关.土壤微生物量碳、氮含量除了受制于土地利用方式外,还受制土壤温度、湿度、pH值和植被类型等因子的交互作用.【结论】土地利用方式的变化显著影响了土壤有机碳和氮、易氧化有机碳、微生物量碳和氮含量.     

土地利用方式对土壤团聚体及微团聚体的影响

在宁夏固原上黄试验区,对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地5种土壤的团粒结构和微团聚体结构进行了分析,探讨了土地利用方式对土壤结构性质的影响。结果表明:土壤团聚体总量:天然草地>灌木林地>果园>农地>人工草地:对于不同的用地类型．灌木林地及天然草地有利于形成大粒径的团聚体颗粒,而农地、果园和人工草地形成的团聚体颗粒粒径较小。土壤微团聚体:灌木林地和草地土壤1-0．01mm微团聚体含量较高,果园偏低:灌木林地和草地对于土壤微结构的形成有促进作用;果园表层土壤的微结构水稳性最差,灌木林地和人工草地最好。     

潮棕壤不同利用方式有机碳剖面分布及碳储量

 对潮棕壤水稻田、玉米地、撂荒地和人工林地4种土地利用方式经过14年后在0～150 cm土体10个土层中土壤有机碳含量的剖面分布、C/N及有机碳储量进行比较研究。结果表明，不同利用方式下土壤有机碳含量产生明显的剖面分布差异。林地各土层有机碳含量较其它几种利用方式高，表明不同利用方式对土壤碳产生较大影响；土壤有机碳与全氮极显著相关，但自然生态系统中碳与氮的相关性略高于农田生态系统（林地R 2=0.990，撂荒地R 2=0.990，稻田R 2=0.976，玉米地R 2=0.980，P < 0.001，n =30）；剖面中C/N随深度而下降，林地C/N较高，稻田C/N较低，玉米地与撂荒地相应土层中C/N相近；在100 cm深度内，林地土壤分别比稻田、玉米地、撂荒地每年多截获4.25、2.87和 4.48 t·ha-1有机碳，年增幅分别为6.15%、3.26%和 5.09%；林地有机碳储量显著高于稻田、玉米地和撂荒地（P值分别达到0.001、0.008和0.008），其它3种利用方式间差异不显著。据此认为林地在增加碳储量及改善环境方面具有很大的潜力。     

黄土丘陵区不同土地类型表层土壤有机碳分布特征

探明黄土丘陵区不同土地类型土壤有机碳分布特征对该区土地与土壤资源管理具有重要意义。在黄土丘陵区园则沟小流域选择红枣林地、7年撂荒草地、农地、30年撂荒草地4种主要土地利用类型,研究0~100cm土壤有机碳含量分布特征。结果表明,不同土地利用类型土壤有机碳含量均随土层增加而减小。不同深度土壤有机碳含量均表现为7年撂荒草地农地红枣林地30年撂荒草地,且在0~20cm土层不同土地利用类型间差异显著(P0.05)。     

杉木林地不同更新方式土壤有机碳垂直分布及储量

比较研究了湖南会同第1代杉木Cunninghamia lanceolata林采伐迹地经不同更新方式转变为第2代杉木林地、自然更新灌木林地、板栗Castanea mollissima林地、柑橘Citrus reticulata林地、芒草Andropogon chinensis地的土壤（0～75cm）有机碳质量分数的垂直分布及其储量。结果表明,林地土壤（0～75cm）有机碳质量分数随着土壤深度的增加而逐渐下降。除了板栗林地30～45cm土层土壤有机碳（SOC）质量分数显著高于芒草地同一土层（P=0.049）外,其余不同林地同一土层SOC质量分数差异不显著（P〉0.05）,SOC平均质量分数大小排序为：板栗林地（14.759g·kg^-1）〉12年生杉木林地（13.537g·kg^-1）〉20年生杉木林地（12.807g·kg^-1）〉自然更新灌木林地（11.656g·kg^-1）〉柑橘林地（10.727g·kg^-1）〉芒草地（10.088g·kg^-1）。土壤碳氮比随着土壤深度的增加而趋于下降,芒草地各土层的碳氮比最低。杉木林采伐后无论是转变为杉木人工林地还是经济林地或者转变为经济林地后因管理不善再转变成芒草地,林地土壤有机碳储量均处于亏损状态,年均降幅最小的是板栗林地,其次为12年生杉木林地和20年生杉木林地。表明在杉木林采伐迹地更新过程中,选择落叶根深型植物更有利于土壤有机碳质量分数和储量的保持。     

黄土区不同植被条件下的土壤抗冲性

该文以晋西黄土区刺槐林地、油松林地、农地、草地、道路边坡为研究对象,用野外实地放水冲刷的方法,以地表径流含沙量为指标,研究了不同植被条件下土壤的抗冲性,并就坡度、地被物、植物根系对土壤抗冲性的影响,以及流量和土壤抗冲性的相关性进行了探讨.研究得出不同植被条件下土壤的抗冲性为油松林地>刺槐林地>草地>道路边坡>农地.林草措施的抗冲效果与坡度密切相关,且随坡度的增大林草措施的防冲效果变小;地被物对土壤抗冲性有显著影响,没有地被物的土壤抗冲性明显小于有地被物的土壤;植物根系对土壤抗冲性的影响与冲刷水流的流量密切相关,冲刷水流的流量较小时根系对土壤抗冲性的改善效果更为突出.黄土区水土保持的关键是分散地表径流.     

半干旱区土壤有机碳时空变异特征研究

清晰地认识区域土壤有机碳的时空变异特征，能够为土壤质量动态监测和科学利用土地资源提供重要保障。选择赤峰市敖汉旗作为研究区，在实测调查数据的基础上，对比分析了敖汉旗在1985-2014年土壤有机碳的时空变异特征。结果表明： 1985年和2014年土壤有机碳含量分别为6.91和7.49 g·kg-1，且在空间上均呈现由南向北逐渐降低的分布特征。1985年，土壤有机碳含量在研究尺度内具有较强的空间自相关性，经过30 a的变化，农、林、草3种土地有机碳含量平均分别增长5.92%、10.22%与8.47%，土壤有机碳的空间自相关距离缩短。退耕还林、还草以及沙地植被恢复后，土壤有机碳含量均有显著提升。     

Soil Organic Carbon Sequestration Potential in Nectarine Orchards under Different Reclamation Systems

The Red Soil Hilly Region in South China, where there is a high capacity of carbon(C), and the land use and vegetation cover change greatly, is an important ecological area in the world, and has an important impact on the global carbon cycle and the seasonal fluctuation of atmospheric CO_2. To better evaluate the effects of reclamation systems in orchards converted from grasslands on soil carbon sequestration, we investigated soil organic carbon(SOC) content and stable C isotope(δ~(13)C)composition in three nectarine orchards at Yuchi Experimental Station in South China. Compared with the sloping clean tillage orchard and terraced clean tillage orchard, SOC content in the terraced orchard with grass cover was increased by 14.90% to 38.49%, and 7.40% to 15.33%, respectively. During the 14 years after orchard establishment, the soil organic matter sources influenced both δ~(13)C distribution with depth and carbon replacement. SOC turnover of the upper soil layer in the terraced orchard with grass cover(a mean 63.05% of replacement in the 20 cm after 14 years) was 1.59 and 1.41 times larger than that of the sloping clean tillage orchard and terraced clean tillage orchard under subtropical conditions, respectively. The equilibrium value of soil organic carbon in the three treatments ranged from 16.067 to 25.608 g/kg under the experimental conditions. The equilibrium value of soil organic carbon in the surface layer under grass cover was 54.801 t/hm~2, and the carbon sequestration potential was 24.695 1 t/hm~2.     

黄土丘陵区植被类型对土壤微生物量碳氮磷的影响

选择黄土丘陵区延河流域4种典型植被类型下的土壤为研究对象,测定了土壤微生物量碳、氮、磷和相关基本理化性质。结果表明,在此流域的典型天然草地、人工灌木林、人工乔木林和农地中土壤微生物量碳(MBC)的含量范围分别为315.15-400.89、246.56-321.25、267.76-347.05和118.96-245.14 mg/kg,土壤微生物量氮(MBN)的含量范围分别为35.87-47.63、27.63-42.89、24.66-36.20和15.64-22.56 mg/kg,土壤微生物量磷(MBP)的含量范围分别为14.14-22.96、12.89-19.75、11.54-14.40和7.23-11.59 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出天然草地最高、人工乔、灌木林次之,且均显著高于农地的趋势,表明退耕还林还草对土壤微生物生物量有明显的促进作用。不同植被类型下,土壤微生物量碳氮比和碳磷比的变化范围分别为7.49-10.87和16.27-24.11,土壤微生物量碳、氮、磷占土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)百分比的范围分别为2.70%-4.85%、2.56%-4.45%、2.08%-5.34%。其中天然草地、人工灌木林和农地土壤的微生物量碳氮比、碳磷比均显著小于人工乔木林(P < 0.05); MBC/SOC在不同植被类型下的差异不显著,MBN/TN和MBP/TP均呈现出天然草地>人工灌木林>人工乔木林和农地的趋势,且差异显著(P < 0.05)。微生物量碳、氮、磷与土壤有机碳、全氮和土壤含水率呈现极显著或显著相关性,与土壤pH值呈现出不同程度的负相关性,表明植被类型对这些与土壤微生物量紧密相关的理化性质也有显著影响。     

黄土高原土地利用及生态系统服务时空变化特征研究

全球变化背景下,研究土地利用变化过程对生态系统的影响及相互作用机理,是全面、科学认识生态系统对人类活动和全球气候变化响应的重要支撑。本文选择我国土地利用变化典型区黄土高原为研究区域,在收集相关遥感数据基础上,采用了降水贮存量法、通用土壤流失方程和修正土壤风蚀方程等估算方法,估算了2000—2015年黄土高原水源涵养、土壤保持和防风固沙等主要生态系统服务,分析了2000—2015年黄土高原土地利用和生态系统服务时空变化特征,得出以下结论:2000—2010年黄土高原土地利用变化强度和范围较大,主要以退耕还林还草为主,2010—2015年土地利用变化整体放缓,主要以城市化为主,退耕还林还草为辅;与2000—2010年相比,2011—2015年黄土高原的水源涵养量和土壤保持量有所增加,防风固沙量有所下降,水蚀模数和风蚀模数均有所下降;黄土高原土地利用变化驱动因素主要是国家政策等人类活动因素,生态系统服务年际变化主要是由于气温和降水等气候因子的波动变化,10年或者更长尺度的变化则是由于全球气候变化和土地利用变化双重影响。本文研究可为全球变化下黄土高原生态系统的健康发展提供科技支撑和相关政策建议。     

渭北黄土高原旱地果园生草对土壤物理性质的影响

 【目的】研究旱地果园生草土壤物理性状的变化特征。【方法】在黄土高原旱地苹果园生草区及清耕区设立标准地,在60 cm土层内分层取样,测定土壤容重、孔隙度、水稳性团聚体的含量等土壤物理性状,分析果园生草土壤物理性质的变化特征。【结果】生草降低土壤容重,增加孔隙度,提高水稳性团聚体含量,其影响主要集中在0～40 cm土层;生草种类不同,对果园土壤物理性状影响存在差异,种植白三叶效果更佳;随着生草年限的增加,果园土壤物理性状愈趋改善,土壤的入渗性能和持水能力得到较大幅度的提高。【结论】长期生草有利于果园土壤物理性状的持续改善。     

经营干扰对森林土壤有机碳的影响研究概述

陆地碳循环与全球气候变化之间的相互关系是当前环境问题研究的核心内容之一.森林是陆地生态系统中最大的有机碳的贮库,是陆地生态系统中重要的碳汇和碳源,且和人类的活动息息相关.结合国内外农、林业研究成果,就施肥、耕作、栽培方式、森林采伐和森林火灾等因素对森林土壤有机碳的影响进行了评述.初步认为:施用有机肥和矿质肥料,对土壤有机碳储量有很大的提高作用;对耕作土壤应该采取保护性措施,降低耕作强度或采取免耕覆盖、作物残留物管理、降低夏季休闲等措施使农业土壤由碳源转变为碳汇;由于土地开垦引起土壤有机碳的损失,因此对不适宜长期持续性耕作的土地和因植被破坏退化严重的土地,采取改变土地利用方式,植树种草,恢复和保护多年生植被.通过人为管理措施,科学地利用和保护有限的土地资源,减缓土壤中温室气体排放,增加土壤有机碳的截存,提高土壤质量.参41     

免耕覆盖下土壤水分、团聚体稳定性及其有机碳分布对小麦产量的协同效应

【目的】基于山西运城8年（2008—2015）长期定位试验,研究免耕覆盖下土壤团聚体稳定性、团聚体活性有机碳分布特征、冬小麦水分利用效率和产量变化特征,分析土壤水分、土壤团聚体稳定性及其有机碳组分对小麦籽粒产量的协同关系,为选择适宜黄土高原旱作农业区最佳耕作模式提供理论依据。【方法】选取传统耕作秸秆翻耕还田（CT-SP）和免耕秸秆覆盖还田（NT-SM）两种耕作措施,在冬小麦收获期,利用干筛法测定土壤团聚体各粒级质量分数;测定各粒级土壤团聚体有机碳（SOC）及活性有机碳（可溶性有机碳,DOC;易氧化有机碳,EOC;微生物量碳,MBC）含量;测定土壤水分（土壤体积含水量,θ_v;播种前贮水量,SB;收获后贮水量,SA;生育期耗水量,ET;降水利用效率,PUE;水分利用效率,WUE）和作物产量等关键指标。【结果】（1）与CT-SP处理相比,NT-SM处理显著提高0.25—2 mm团聚体含量、>0.25 mm 团聚体含量（R_0.25）和几何平均直径（GMD）,分别提升13.9%、8.8%和9.6%。（2）与CT-SP处理相比,NT-SM处理中全土SOC、>2 mm和0.25—2 mm粒级团聚体SOC与MBC含量分别提升17.7%与23.6%、18.4%与18.2%和22.4%与39.2%。0.25—2 mm粒级团聚体对SOC和MBC的贡献率,分别提升18.4%和28.4%。（3）与CT-SP处理相比,NT-SM处理提高了SA、PUE、WUE和小麦产量,分别提升17.7%、8.92%、14.98%和8.92%,并且SOC、WUE、R_0.25、MWD和GMD等指标与小麦产量相关系数均达到0.9以上。（4）通过结构方程模型分析发现,土壤团聚体DOC和EOC通过协同效应影响MBC的变化,MBC含量对SOC的总效应为0.88,是影响SOC变化的主导因子。（5）土壤贮水量、土壤团聚体稳定性及其有机碳分布协同影响小麦产量,并且土壤团聚体稳定性对小麦产量表现为极显著正效应。【结论】在黄土高原旱作农业区,免耕秸秆覆盖还田可改善土壤团聚体结构,增加土壤水分含量,提高小麦水分利用效率,显著增加耕层土壤有机碳和活性有机碳组分含量,从而实现土壤固碳保墒和作物增产的协同效应。     

宁南黄土丘陵区不同生态恢复与重建中的土壤水分变化研究

针对宁南黄土丘陵区存在的生态脆弱、环境恶化的突出问题,对黄土丘陵区不同生态恢复过程中的土壤水分变化进行了研究。研究结果表明:在退化山地的植被恢复过程中,0￣60cm土层,土壤水分含量随恢复年限的增长而增加,在60cm土层以下,土壤含水量随着退耕年限的不断增长不断减小;对于不同恢复方式的土壤水分含量,88542水平沟>人工草地>鱼鳞坑>天然草地;对于不同植被类型的土壤水分含量,草地>灌木地>林地;对于不同地形的土壤水分含量,阴坡>半阴坡>阳坡,坡下部>坡中部>坡上部,并且随着坡度的不断增加,土壤水分含量不断减小。     

退耕还林还草对黄土高原坡地磷素的影响

[目的]探讨不同植被恢复退耕坡面土壤磷素的分布及其迁移特征,为退耕还林还草工程的可持续性及其环境效应评价提供参考.[方法]选取黄土高原中部王东沟小流域退耕年限、土壤和地形条件较一致的柠条灌木地、苜蓿草地和荒地等3种典型植被恢复的长坡面为研究对象,以谷子农地为对照,通过采样测定分析不同植被恢复坡面的植物磷、土壤磷和土壤—植物系统磷库(植物磷库)的差异及其在不同坡位、土层间的空间分布特征.[结果]不同植被恢复样地的地上生物量、植物磷含量和植物磷库均表现为灌木地>草地>农地>荒地,且从坡顶向坡底方向逐渐增加.对于土壤速效磷,灌木坡地在坡面和垂直方向分布较均匀,其他样地则总体表现为坡底速效磷含量较高;不同土层间相比,除草地坡底部位及农地0~20 cm土层外,其余土层土壤速效磷含量整体上随深度增加而增加.0~100 cm土层以上的植物磷库均表现出从坡顶向坡底逐渐增加.土壤全磷分布受退耕植被的影响不明显,主要受土壤母质的影响.[结论]退耕坡面植物磷、土壤磷和土壤—植物系统磷库及其分布受恢复植被措施及其不同水土保持效益的影响;灌木地和草地对退耕坡地磷素具有一定保持作用,能够减少流失的磷素对下游水体的影响,而荒地和农地表现出明显的磷素侵蚀流失趋势.