牛粪与秸秆类废弃物配比好氧发酵新工艺对堆肥效果的影响

以牛粪为主料，玉米秸秆、枸杞枝条及葡萄枝条为辅料进行碳氮配比，添加微生物菌剂，通过自制式全封闭旋转通气加氧装置进行有机物料好氧发酵，比较不同有机辅料与牛粪配比腐熟发酵新工艺对堆肥腐熟效果的影响。试验共设置3个处理：T1（牛粪+玉米秸秆）、 T2（牛粪+枸杞枝条）、 T3（牛粪+葡萄枝条），以物理、化学、生物指标为考核标准进行各项指标的评价。结果表明：利用植物秸秆替代风化煤与糠醛渣进行好氧腐熟发酵完成后，T1、T2及T3处理有机质含量在45.47%～47.80%，且60℃以上温度维持均超过14 d，首先达标；含水率为28.21%～30.75%,pH值在8.29～8.49、粪大肠杆菌群数均小于3.60 MPN·g^-1,蛔虫死亡率97.04%～98.34%,重金属Cd、Cr、As及Pb含量分别在0.809～0.842、5.34～17.37、4.26～4.72、1.64～2.15 mg·kg^-1，轻易达标；N+P₂2O₂5+K₂2O在3.94%～4.70%，接近NY525-2012有机肥标准；纤维素、半纤维素及木质素降解明显。腐熟完成后，T1、T2及T3处理指标间优势明显。T1处理发酵所需时间最短，为21 d，T2与T3处理均为25 d腐熟完成。玉米秸秆配比最佳，葡萄枝条配比次之，枸杞枝条配比发酵最慢。综合考虑好氧腐熟发酵进程、理化指标与生物指标变化及发酵成本，建议在实际生产中采用玉米秸秆与牛粪配比发酵，能够有效促进腐熟进程，提升产品品质，节约成本。     

玉米秸秆还田下深松年限对土壤有机碳含量及胡敏酸结构特征的影响

为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK（不深松+不秸秆还田）、NFG（不深松+每年秸秆还田）、EFG（隔一年深松+每年秸秆还田）、TFG（隔两年深松+每年秸秆还田）和SFG（连年深松+每年秸秆还田）处理下土壤有机碳（SOC）含量及胡敏酸（HA）结构特征进行分析。结果表明：与CK相比,EFG处理0~10 cm土层的SOC、HA含量和PQ值分别显著增加25.23%、16.19%和4.27%,FA含量降低4.55%。10~20 cm土层,EFG处理的SOC含量最高,较CK增加13.18%;SFG处理的HA和FA含量较CK提高最多,增幅分别为13.27%和32.74%。通过HA三维荧光图谱发现,与CK(Ex/Em=270/455,270/460)相比,EFG(Ex/Em=280/455,270/465)处理下0~10 cm和10~20 cm土层中的HA荧光峰波长均有红移现象。土壤胡敏酸中包含两个组分,C1(Ex/Em=270/280)和C2(Ex/Em=440/515)同为类腐殖酸物质,胡敏酸整体腐殖化程度较高,结构较为复杂;其中EFG和TFG处理的C2组分所占比例最高,分别为28.59%和31.38%。各处理的C1和C2组分F_max值均较CK有所增加,即腐殖化程度增加。综上所述,EFG处理（隔一年深松+每年秸秆还田）通过提升土壤有机碳及腐殖酸类物质含量,增加腐殖化程度,加强了土壤的供肥能力,为黑龙江黑土区较佳的耕作技术措施。     

茉莉酸甲酯响应盐碱胁迫下苹果砧木M26的生理机制

为探索外源茉莉酸甲酯（MeJA）处理后苹果砧木对盐碱胁迫的响应特性，以苹果砧木M26为试验材料，设置CK1（清水浇灌)、CK2（盐碱胁迫：200 mmol·L^-1NaCl∶NaHCO₃=1∶1）、T1（盐碱胁迫+0.05 μmol·L^-1MeJA）、T2（盐碱胁迫+0.5 μmol·L^-1MeJA）、T3（盐碱胁迫+5 μmol·L^-1MeJA）、T4（盐碱胁迫+50 μmol·L^-1MeJA）、T5（盐碱胁迫+500 μmol·L^-1MeJA）共7个处理，观察并测定各处理下苹果砧木生长的表型、光合色素以及渗透调节物质含量，并对其进行相关性和主成分分析。结果表明：与CK2相比，喷施MeJA处理幼苗叶片边缘黄化未扩大，叶绿素a（Chl a）含量、叶绿素b（Chl b）含量、叶绿素a+b（Chl a+b）含量、净光合速率（P_n）、可溶性糖（SS）含量、可溶性蛋白（SP）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、脯氨酸（Pro）含量、过氧化物酶（POD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性均有所升高，其中T4升幅最大，各指标平均增幅范围为12.77%~69.80%；喷施MeJA处理的叶片电导率（REC）、超氧阴离子（O^₂）含量、丙二醛（MDA）含量相比CK1有所升高，T1、T2、T3、T5处理各指标升高幅度范围为30.5%~109.2%，其中T4增幅最小，为18.72%~45.02%。相关性分析表明，Chl a与Chl b、Chl a+b含量呈极显著正相关关系，与MDA、O^₂含量及REC呈极显著负相关关系，与SP、H₂O₂含量呈显著负相关关系。对17个指标进行主成分分析，3个主成分累积方差贡献率达到95.25%；依据主成分进行综合排序，外源MeJA对盐碱胁迫下M26幼苗叶片缓解能力表现为T4>T5>T3>T2>T1。综上，在200 mmol·L^-1浓度盐碱胁迫下，施用50 μmol·L^-1的外源茉莉酸甲酯对苹果砧木生理特性的调节效果最佳。     

降碱抑盐改良剂对重度盐化碱土的改良效果

以宁夏银北重度盐化碱土为研究对象，连续4 a监测脱硫石膏、糠醛渣、醋糟和菌肥单独或配合施用对土壤pH值、全盐和其他理化性状的改良效果及对水稻生长指标的影响。结果表明：（1）改良4年间T2（单施脱硫石膏）或各改良剂配合施用的处理（T3～T6）在0～20 cm土层pH值比T1（CK，不施用改良剂）降低，其中T5（脱硫石膏+糠醛渣+醋糟+菌肥）相对降幅最大，T6（脱硫石膏+菌肥）降幅最小，T3（脱硫石膏+糠醛渣+菌肥）和T4（脱硫石膏+醋糟+菌肥）差异较小；土壤碱化度和电导率变化趋势与pH值相似，但降幅明显大于pH值降幅。（2）4年间T2～T6处理表层土壤有机质含量比T1分别平均增加了1.30、3.97、4.03、5.16 g·kg^-1和2.15 g·kg^-1；不同处理土壤速效养分含量的变化趋势与有机质相似，但增幅均大于有机质。（3）4年间T2处理水稻保苗率显著高于T1，但普遍低于改良剂配合施用的处理，T5保苗率最高，T4保苗率略优于T3；改良剂配合施用对株高提升效果不及保苗率明显；各改良剂均能提高作物穗长、每穗粒数和结实率，降低空秕数；T2～T6处理4年产量平均值分别比对照增加77.92%、118.48%、128.93%、158.10%和102.13%,T4纯收入最高，其次为T5。整体来讲，施用脱硫石膏+糠醛渣+醋糟可以显著降低土壤pH值、碱化度和EC、提高土壤有机质和养分含量，实现土壤降碱抑盐、作物增产增收的目的。     

有机肥浸提液对不同品种西瓜产量及品质的影响

以5个西瓜品种为试材,通过不同的猪、牛、羊粪有机浸提液配比设置了3个有机营养液配方处理,品种和营养液二因素组合共15个处理（T1~T15）,测定各处理西瓜的单果质量、果形指数、产量及可溶性固形物、Vc、可溶性蛋白、可溶性糖、还原糖含量共8个指标,比较各处理间上述指标的差异,运用因子分析的方法对各处理产量和品质指标进行综合评价,从中筛选得到高品质的有机营养液和品种组合。结果表明:营养液和品种耦合对各处理西瓜品质指标的影响极显著;T9处理（即品种Z3与配方P3耦合的处理,用Z3P3表示,下同）还原糖含量最高,为57.7 mg·g^-1,T7处理（Z3P1）还原糖含量最低,为26.0 mg·g^-1;T6（Z2P3）、T13（Z5P1）处理可溶性糖含量最高,分别为33.6、33.9 mg·g^-1,T7（Z3P1）处理可溶性糖含量最低,为14.5 mg·g^-1;T6（Z2P3）处理可溶性固形物含量最高,为14.0％,T15（Z5P3）处理可溶性固形物含量最低,为11.4％;T5（Z2P2）处理Vc含量最高,为16.7 mg·100g^-1,T4（Z2P1）处理Vc含量最低,为9.7 mg·100g^-1。利用因子分析得到得分排名前3的处理是T9（Z3P3）、T11（Z4P2）、T6（Z2P3）。当施用有机营养液配方3时,2011WH0045、2011WH0053两个西瓜品种产量及品质较好,当施用有机营养液配方2时,2011WH0057西瓜品种产量及品质较好。     

轮作休耕模式对土壤细菌群落的影响

以黄土高原半干旱区9种轮作休耕模式土壤为研究对象，分别设残膜覆盖（T₂1）、伏天深耕（T₂2）、施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续休耕3 a（T₂3）、施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续种植豌豆3 a并在盛花期翻压还田（T₂4）、施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续3 a种植豌豆（每kg豌豆种子拌根瘤菌粉8.5 g）并在盛花期翻压还田（T₂5）、玉米秸秆粉碎（还田量7 500 kg·hm^-2）+施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续休耕3 a（T₂6）、玉米秸秆粉碎（还田量7 500 kg·hm^-2）+施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续3 a种植毛苕子并在盛花期翻压还田（T₂7）、玉米秸秆粉碎（还田量7 500 kg·hm^-2）+施牛羊粪（7 500 kg·hm^-2）+深翻耕（30 cm）+连续3 a种植毛苕子并在盛花期翻压还田（T₂8）等8个处理，以连续休耕3 a为对照（CK）,采用16S rRNA扩增子测序技术对土壤细菌群落组成、丰度和多样性等特征进行研究，分析了土壤养分与细菌种群多样性的相关关系。结果表明，9种休耕轮作模式下，土壤细菌群落中相对丰度较高的前5位菌门依次为变形菌门（Proteobacteria）（26.33%～37.33%）、酸杆菌门（Acidobacteria）（17.93%～21.43%）、放线菌门（Actinobacteria）（12.42%～19.41%）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）（6.98%～10.99%）和绿弯菌门（Chloroflexi）（6.48%～10.50%）。其中T₂1、T₂5处理显著升高了硝化螺旋菌门的相对丰度（分别为50.04%和42.44%），T₂2处理显著提高了变形菌门和拟杆菌门的相对丰度（分别为31.51%和159.96%），T₂6、T₂7处理显著增加了芽单胞菌门的相对丰度（分别为28.36%和28.33%），T₂8处理显著增高了奇古菌门的相对丰度（519.79%）。不同轮作休耕模式的土壤全氮含量均高于CK。细菌群落丰富度指数除T₂7处理外，其余处理均高于CK。冗余分析和Monte Carlo置换检验结果显示，土壤全氮、全钾、速效氮含量对土壤细菌群落结构影响显著（P＜0.05）。     

玉米秸秆腐解过程物质组成以及胡敏酸的动态变化Ⅱ胡敏酸性质及组成变异

通过腐解试验，对玉米秸秆腐解过程腐殖物质中胡敏酸与富里酸的比值（H／F）、胡敏酸的性质、组成变化进行了研究。结果表明，在腐解的前期（0d-90d），随腐解进行，H／F增大，胡敏酸酚羟基含量较高，羧基含量较低，结构较复杂。在腐解的中期（90d-210d），H／F减小，胡敏酸结构趋于简单，羧基含量明显增加，酚羟基含量明显下降。在腐解后期（210d-360d），H／F增大，胡敏酸结构趋于复杂，羧基和酚羟基的变化趋缓。玉米秸秆腐解形成胡敏酸以组分5、4、3为主，组分1、2为次，不同组分随腐解时间变化趋势不同，胡敏酸性质及其组分的变化证实胡敏酸的形成前期以木质素衍生为主，后期以缩合作用为主。     

不同改良措施对卤阳湖盐碱地土壤 性质及玉米产量的影响

利用农艺、生物、化学措施在陕西渭南市卤阳湖进行盐碱地改良田间试验，研究其对盐碱地的改良效果，选出适宜的当地盐碱土改良措施，为采取合理措施治理盐碱地提供依据。试验设9个处理，分别为对照、垄沟覆膜、平地覆膜、覆秸秆、生物有机肥、羊粪、腐殖酸、石膏、过磷酸钙处理。结果表明：所有处理均能提高玉米产量，与对照相比，羊粪、腐殖酸、过磷酸钙处理显著提升玉米产量，增产幅度分别为15.2%、16.3%、14.6%。除了平地覆膜处理，其它处理的百粒重均显著高于对照，增幅在12.7%~19.1%之间。不同改良措施条件下，0~20 cm土层土壤养分均有不同程度增加，其中有机质增幅为0.6%~20.9%、速效氮增幅为30.6%~109.3%,速效磷增幅为4.5%~247.4%、速效钾增幅为23.4%~69.2%；土壤pH、全盐含量、钠离子均有不同程度的降低，其中垄沟覆膜与羊粪处理降低土壤pH、全盐含量、土壤Na⁺效果显著，pH分别降低2.18%、2.45%，脱盐率分别达到20.4%、20.2%。垄沟覆膜、覆秸秆、过磷酸钙处理的经济效益与对照相比分别提高了9.44%、12.88%、4.87%。针对该区域盐碱地现状，从降盐效果考虑，推荐垄沟覆膜、羊粪为最佳的改良措施；综合改良效果与经济效益，垄沟覆膜为最优改良措施。     

地表覆盖对黄土高原土壤有机碳及其组分的影响

基于中国科学院长武黄土高原农业生态实验站2008年开始田间定位试验资料,分析研究秸秆覆盖与地膜覆盖对黄土高原土壤有机碳（SOC）及其组分的影响,试验包括5个处理：对照不覆盖（CK）、作物生育期9000 kg ·hm-2秸秆覆盖（M1）、作物生育期4500 kg·hm-2秸秆覆盖（M2）、夏闲秸秆覆盖（SF）、作物生育期地膜覆盖（PM）。2010（干旱年）、2012（丰水年）两次测定结果表明：0～30 cm土层平均,与CK相比,2012年土壤有机碳（SOC）含量M1处理提高了7．4％,潜在矿化碳（PCM）含量M1、M2、SF处理分别提高了37．8％、23．9％、7．2％,微生物量碳（MBC）含量M1和M2处理分别提高了59．9％和42．3％,碳库管理指数（CMI）M1、M2、SF 处理分别提高了53．1％、35．6％、13．9％;2010年M1处理CMI较CK提高了16．1％（P＜0．05）,其余处理土壤有机碳各指标与CK差异两年均不显著。不同覆盖方式对表层土壤有机碳及各项指标影响较大,随土层加深影响减弱,其中秸秆覆盖4年后碳库管理指数均有显著提高。两种活性有机碳的相对含量与其各自绝对含量的变化基本一致,且有机碳各指标间显著相关。综合来看,高量秸秆覆盖能够提高表层土壤有机碳及其组分含量,地膜覆盖对土壤有机碳及其组分积累影响不大。     

生物炭与腐殖酸配施对盐碱土理化性质的影响

为探索新型盐碱化土壤改良剂，选取玉米秸秆、葵花秸秆制成生物炭与腐殖酸配合，研究玉米秸秆生物炭（A）、混合秸秆生物炭（A₂1）、腐殖酸（B）、玉米秸秆生物炭+腐殖酸（AB）、混合秸秆生物炭+腐殖酸（A₂1B）5种改良剂与土壤混合后较对照组原土（CK）中盐碱指标、肥力指标的改善情况。结果表明：生物炭和腐殖酸都具有改良土壤盐碱性、提高土壤肥力的作用，二者联合配施对降低土壤pH、电导率（EC）、碱化度（ESP）及提高土壤养分的效果更明显，其中混合生物炭与腐殖酸配施（A₁B）效果最好，A₁B组处理的土壤pH较CK组显著降低10.8%，EC下降55%，ESP降低9.8%；速效钾、有效磷、速效氮及有机质的平均增幅较其他4个处理分别提升59.77%、210%、178%、180%。综上所述，混合施用生物炭及腐殖酸对于改良盐碱土效果明显。     

Response of soil nitrogen,phosphorous and organic matter to vegetation succession on the Loess Plateau of China

 Revegetation is a traditional practice widely used for soil protection. We evaluated the effect of natural revegetation succession on soil chemical properties and carbon fractions (particulate organic carbon (POC), humus carbon (HS-C), humic acid carbon (HA-C) and fulvic acid carbon (FA-C)) on the Loess Plateau of China. The vegetation types, in order from the shortest to the longest enclosure duration, were: (a) abandoned overgrazed grassland (AbG3; 3 years); (b) Hierochloe odorata Beauv. (HiO7; 7 years); (c) Thymus mongolicus Ronnm (ThM15; 15 years); (d) Artemisia sacrorum Ledeb (AtS25; 25 years); (e) Stipa bungeana Trin Ledeb (StB36; 36 years) and (f) Stipa grandis P. Smirn (StG56; 56 years). The results showed that the concentrations of soil organic carbon, total nitrogen and available phosphorus increased with the increase of restoration time except for ThM15. The concentration of NH₄-N increased in the medium stage of vegetation restoration (for ThM15 and AtS25) and decreased in the later stage (for StB36 and StG56). However, NO₃-N concentration significantly increased in the later stage (for StB36 and StG56). Carbon fractions had a similar increasing trend during natural vegetation restoration. The concentrations of POC, HS-C, FA-C and HA-C accounted for 24.5%–49.1%, 10.6%–15.2%, 5.8%–9.1% and 4.6%–6.1% of total carbon, respectively. For AbG3, the relative changes of POC, HS-C and FA-C were significantly higher than that of total carbon during the process of revegetation restoration. The higher relative increases in POC, HS-C and FA-C confirmed that soil carbon induced by vegetation restoration was sequestrated by higher physical and chemical protection. The increases of soil C fractions could also result in higher ecology function in semiarid grassland ecosystems.     

Soil salinity prediction in the Lower Cheliff plain(Algeria) based on remote sensing and topographic feature analysis

Soil salinity and ground surface morphology in the Lower Cheliff plain(Algeria) can directly or indirectly impact the stability of environments. Soil salinization in this area is a major pedological problem related to several natural factors, and the topography appears to be important in understanding the spatial distribution of soil salinity. In this study, we analyzed the relationship between topographic parameters and soil salinity, giving their role in understanding and estimating the spatial distribution of soil salinity in the Lower Cheliff plain. Two satellite images of Landsat 7 in winter and summer 2013 with reflectance values and the digital elevation model(DEM) were used. We derived the elevation and slope gradient values from the DEM corresponding to the sampling points in the field. We also calculated the vegetation and soil indices(i.e. NDVI(normalized difference vegetation index), RVI(ratio vegetation index), BI(brightness index) and CI(color index)) and soil salinity indices, and analyzed the correlations of soil salinity with topography parameters and the vegetation and soil indices. The results showed that soil salinity had no correlation with slope gradient, while it was significantly correlated with elevation when the EC(electrical conductivity) values were less than 8 d S/m. Also, a good relationship between the spectral bands and measured soil EC was found, leading us to define a new salinity index, i.e. soil adjusted salinity index(SASI). SASI showed a significant correlation with elevation and measured soil EC values. Finally, we developed a multiple linear regression for soil salinity prediction based on elevation and SASI. With the prediction power of 45%, this model is the first one developed for the study area for soil salinity prediction by the combination of remote sensing and topographic feature analysis.     

The behavior of clomazone in the soil environment

BACKGROUND: Clomazone is a herbicide used to control broadleaf weeds and grasses. Clomazone use in agriculturally important crops and forests for weed control has increased and is a potential water contaminant given its high water solubility (1100 µg mL^?1). Soil sorption is an environmental fate parameter that may limit its movement to water systems. The authors used model rice and forest soils of California to test clomazone sorption affinity, capacity, desorption, interaction with soil organic matter and behavior with black carbon. RESULTS: Sorption of clomazone to the major organic matter fraction of soil, humic acid (HA) (K_d = 29–87 L kg^?1), was greater than to whole soils (K_d = 2.3–11 L kg^?1). Increased isotherm non‐linearity was observed for the whole soils (N = 0.831–0.893) when compared with the humic acids (N = 0.954–0.999). Desorption isotherm results showed hysteresis, which was greatest at the lowest solution concentration of 0.067 µg mL^?1 for all whole soils and HA extracts. Aliphatic carbon content appeared to contribute to increased isotherm linearity. CONCLUSION: The results indicate that clomazone does not sorb appreciably to sandy or clay soils. Its sorption affinity and capacity is greater in humic acid, and consequently clomazone has difficulty desorbing from soil organic matter. Sorption appears to follow processes explained by the dual‐mode model, the presence of fire residues (black carbon) and a recently proposed sorption mechanism. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

黄土高原表土有机碳和无机碳的空间分布及碳储量

选取位于干旱-半干旱区的黄土高原陕西境内表土样品为研究对象,对其有机碳(Soil organiccarbon,简称SOC)和无机碳的空间分布及陕西省碳储量进行初步研究。结果表明:黄土高原陕西境内有机碳和无机碳的平均值分别为5.41g/kg和17.04g/kg,有机碳的空间分布是自北向南呈现出增加的趋势,这也与所处环境相符,无机碳的空间分布特征沿着纬度呈现自北向南逐渐增加的趋势,特别是北纬36o以北;将每一区域内CaCO3含量的平均值与相对区域的降雨量和温度分别进行一元线性拟合,其拟合系数分别为R=0.338和0.182,碳酸盐含量与降雨量和温度的相关性并不显著。陕西省表土有机碳和无机碳储量分别为0.272Pg和0.856Pg,无机碳储量远大于有机碳储量,这与其所处干旱环境有关。     

北京市碳足迹与碳承载力的动态研究

利用1999年～2009年北京市化石能源消费、生物质能利用和特殊工业生产以及各类植被面积数据,通过构建数量模型,分析碳足迹、植被固碳量等指标的动态变化。研究结果表明:北京市碳足迹由1999年的1.4111×108tCO2增加到2009年的1.9945×108tCO2;同期植被固碳量由1.062×107t CO2增加到1.151×107t CO2;碳赤字逐渐由1.3049×108tCO2增大到1.8794×108tCO2;碳足迹密度由85.99tCO2/hm2增大到121.54t CO2/hm2;碳足迹强度持续降低,由6.48tCO2/104元降到1.64tCO2/104元;碳生态压力指数由13.29增大为17.33。碳足迹分析结果反映出北京市在碳循环方面的生态环境压力有持续增大的趋势。     

土地整治工程对土壤碳固持的影响

为了探求土地整治工程对土壤碳固持的效应,分析在改善土地利用形式和条件的同时,对生态环境效应的影响等。本研究开展了盐碱地、风沙地和黄土废弃宅基地等3类土地整治工程对土壤碳固持的作用和影响研究。结果表明,盐碱地、风沙地和废弃宅基地等3类土地整治类型土壤剖面总碳含量均得到提高;风沙地、废弃宅基地整治类型,土壤有机碳含量的变化显著影响土壤剖面总碳含量;而盐碱地整治类型,无机碳含量的变化显著影响土壤剖面总碳含量。3类整治类型不同程度地促使0~100 cm土壤剖面碳密度的提升;盐碱地、风沙地整治类型土壤剖面上的总碳含量和总碳密度变化趋势较一致;废弃宅基地整治类型因土壤容重变化较大,土壤剖面上的土壤总碳含量与总碳密度变化趋势不一致。由此可以得出,土地整治对增加农田土壤碳库容量有着重要意义,研究不同类型土地整治对土壤碳固持的影响有助于精确评估土壤碳库的总储量。     

长期定位施肥对旱作农田土壤有机碳及其组分的影响

基于田间定位试验,研究了长期施肥对旱作冬小麦农田土壤有机碳及其组分的影响,试验包括4个处理:不施肥(CK)、氮磷配施(NP)、化肥与有机肥配施(NPM)以及长期休闲地(BL)。结果表明:长期持续施肥30年后,在0~30 cm土层,NPM处理土壤有机碳、微生物量碳、潜在矿化碳以及碳库管理指数分别较CK提高了42.2%、55.9%、40.9%和40.0%(P0.05),NP处理土壤有机碳和微生物量碳与CK差异不显著,潜在矿化碳和碳库管理指数分别提高了29.1%和20.0%(P0.05),施肥对两种活性有机碳含量的影响在15~30 cm土层表现更加显著;与种植作物相比,长期休闲显著降低了土壤潜在矿化碳含量,BL处理较CK降低了20.5%(P0.05)。相关性分析表明,土壤有机碳、潜在矿化碳、微生物量碳以及碳库管理指数两两之间存在着显著的相关性,且有机碳组分含量与土壤有机碳含量在处理间变化具有一致性(除NP处理外),两种活性有机碳相对含量在各处理间差异均不显著。总的来说,长期持续施入有机肥能够有效地增加旱作农田土壤有机碳同时增加其活性组分,有助于培肥地力和土壤固碳。     

不同荒漠生态系统下有机碳和微生物碳的分布特征

基于新疆古尔班通古特沙漠南缘原始盐生旱生荒漠的3种建群灌木琵琶柴(Reaumuria soongori-ca)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima)和梭梭(Haloxylon ammodendron)生态系统下土壤剖面实测数据,分析了土壤有机碳(SOC)和土壤微生物量碳(Mc)的垂直分布特征及其与土壤理化因子的关系。结果表明:3个生态系统类型之间土壤剖面SOC分布状况和含量不存在显著差别,但每个生态系统土壤剖面土层之间存在显著差别。各生态系统土壤上层均存在着一定厚度的SOC富集层,中部(10～30cm)SOC含量迅速下降,下部有机碳含量低而稳定。Mc分布与含量与SOC存在相似的规律。Mc对90cm以上的土壤碳循环起着重要的作用,而对深层次的碳库影响不大,不会对全球变化做出响应,但意义更重要,它们可以更长期保留于土壤中而不释放回大气圈。     

基于自然植被的延河流域农田生态系统土壤固碳潜力评估

以延河流域自然植被土壤有机碳为对照,对该区现有农田生态系统土壤固碳潜力进行评估。结果表明:影响自然植被土壤有机碳密度空间分布的环境因子有年均降雨季节变化、坡度和年均温度季节变化;而影响农田生态系统土壤有机碳密度分布的环境因素则包括年均蒸发量、年均最高温度与坡向;有机碳空间分布规律方面,延河流域南部土壤有机碳密度要明显高于北部,并且呈由北向南逐渐递增的趋势;情景模拟分析表明,延河流域坡度25°以上、15°~25°以及15°以下不同类型的耕地退耕后分别可以实现的固碳效益为90.41×104t、58.52×104t、57.55×104t,而整个延河流域的农田生态系统如果全部实行退耕还林(草),其固碳潜力在206.48×104t左右。可以看出,以土地利用调整为核心的区域固碳策略对环境改善具有重要意义。