长期施肥对黄壤性水稻土有机碳矿化的影响

以贵州省农业科学院内黄壤性水稻土长期(22年)定位施肥试验为对象,采用室内模拟培养试验研究了不施肥(对照,CK)、施化肥(NPK)、低量有机无机肥配施(0.5MNPK)、施牛粪(M)和常量有机无机肥配施(MNPK)对土壤有机碳矿化的影响。结果表明:NPK处理土壤有机碳含量(21.6 g kg~(-1))与CK处理(22.8 g kg~(-1))基本相同,而0.5MNPK、M和MNPK处理的土壤有机碳含量较CK处理分别提高了30.6%、72.9%和62.2%,其中,M和MNPK处理差异达显著水平(p0.05)。模拟培养条件下,CO2产生速率在培养的第2天达到最大值,然后迅速下降,而后缓慢下降(第4~24天),后期(第24~30天)趋于稳定;各处理土壤有机碳矿化速率大小依次为:MMNPK0.5MNPKCKNPK,各处理土壤有机碳矿化速率随时间的动态变化均符合对数函数关系(p0.01)。培养结束(30 d)时,各处理土壤有机碳累积矿化量为1.23~2.37 g kg~(-1),以M处理和MNPK处理较高,较CK处理(1.46 g kg~(-1))分别增加了62.6%和44.2%(p0.05);各施肥处理土壤有机碳的累积矿化率(土壤有机碳累积矿化量/土壤有机碳含量)较CK处理(6.4%)均有所下降,以M处理和MNPK处理下降较多,降幅分别为1.2%和0.9%。土壤有机碳累积矿化量随培养天数的动态变化可以用一级动力学方程拟合(p0.01),模拟结果表明,CK处理土壤潜在可矿化有机碳量为1.55 g kg~(-1),与CK处理相比,NPK处理下降了11.6%,但差异不显著(p0.05),而有机肥处理(0.5MNPK、M和MNPK)有不同程度的提高(21.3%~73.6%),其中,M和MNPK处理提高幅度较大(p0.05);同时,MNPK处理能够提高土壤有机碳的周转速率,减少周转时间。上述结果指示黄壤性水稻土长期施用有机肥(0.5MNPK、M和MNPK)能够提高土壤有机碳的矿化速率,在促进土壤有机碳积累的同时降低其累积矿化率(单位有机碳矿化水平),增强土壤固碳能力。     

喀斯特小流域不同土地利用方式下土壤有机碳的组分特征

本文以贵州高坡喀斯特小流域的土壤为研究对象,在野外调查及室内分析的基础上,探讨了稻田、林地和荒草地三种土地利用方式对土壤有机碳(SOC)组分含量特征及其分配比例的影响。采用物理-化学联合分组方法,将SOC分为不同粒径的12个土壤组分。研究结果表明,在0~20 cm的表层土壤范围内,林地(3.77 k/kg)各组分有机碳平均含量均显著(P0.05)高于荒草地(3.17 k/kg),荒草地显著(P0.05)高于稻田(2.11 k/kg)。在SOC的各组分中,稻田、林地和荒草地三种土地利用方式下iPOM即物理保护有机碳分配比例分别为10%、7%、11%,其在林地中的分配比例较低;cPOM和fPOM作为活性较强的未保护游离活性有机碳,在林地和荒草地中所占SOC分配比例最高,达到30%以上;稻田中游离态粉粒、粘粒和微团聚体粉粒、粘粒有机碳组成的化学保护有机碳分配比例最大为5%。在SOC及其各组分中,fPOM可作为土地利用变化对土壤有机碳影响的评估指标。     

土地利用对土壤有机碳储量及土壤呼吸的影响

陆地碳库的重要组成部分之一就是土壤有机碳,土壤有机碳目前是全球碳循环研究的重点工作之一。而土地利用的变化会对土壤有机碳的储量以及分布产生影响。做好土地利用对土壤有机碳储量影响的研究,对土加深理解全球气候变化与土地利用变化之间的关系有着重要的促进作用。本文主要阐述了土地利用对土壤有机碳储量及土壤呼吸的影响。     

黄壤小流域水田和旱地土壤养分差异性探析

为探析黄壤小流域不同耕地类型土壤养分特征,选取贵州省黔中地区小流域作为研究区域。采用野外田间土样采集与室内分析相结合的方法,研究黄壤小流域不同类型耕地土壤养分的盈缺、变异程度以及养分间相关性。结果表明:黔中地区黄壤小流域不同类型耕地土壤养分含量相差不大且处于丰富水平,而且不同类型耕地土壤养分变异系数相近,变异程度相当;水田耕地土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾为33.90 g/kg、1.30g/kg、116.6 mg/kg、26.69 mg/kg、164.50 mg/kg,旱地耕地土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾为31.66g/kg、1.10 g/kg、108.01 mg/kg、29.09 mg/kg、177.75 mg/kg,均处在国家二级、三级水平,黄壤小流域水田和旱地土壤养分变异系数均处在10~100%之间,水田、旱地耕地土壤养分变异系数大小为有效磷速效钾全氮有机质碱解氮p H,其变异程度属于中等变异性。不管在水生环境中还是在旱生条件下,黔中地区黄壤小流域耕地土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量较丰富,其差异不明显。水田土壤养分间,除有机质与全氮、全氮与碱解氮有明显的关系外,其他养分之间的关系不明显,其相互影响度不强。旱地土壤养分间关系密切,表现出较强的相关性。此外,不同类型耕地土壤p H值与土壤各养分间的相关性并不一致。     

不同土地利用方式土壤碳氮含量及储量分析

以贵州省威宁县东山河小流域不同土地利用方式下表层土壤为研究对象,研究不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)含量及其储量特征,为该小流域合理利用土地资源与评价土壤固定碳、氮的能力提供参考。通过野外采样与实验分析相结合,采用统计分析方法、线性回归模型及相关性分析,对小流域不同土地利用方式下表层土壤碳氮含量及储量的分布进行分析。结果表明:不同土地利用方式下SOC、TN含量大小依次为:草地(29.59±1.06 g/kg、2.87±0.07 g/kg)耕地(25.73±0.93 g/kg、2.50±0.06 g/kg)林地(23.99±1.63 g/kg、2.26±0.11 g/kg)。在该小流域中,草地SOC、TN密度分别为7.04±0.25 kg/m~2、0.68±0.02 kg/m~2,显著高于耕地与林地,SOC密度耕地(5.76±0.16 kg/m~2)最低,TN密度林地(0.55±0.03 kg/m~2)最低。SOC储量与TN储量变化规律相似,耕地(4.38×103t、4.25×102t)显著高于草地(2.18×10~3t、2.11×10~2t)与林地(1.99×10~3t、1.87×10~2t)。3类土地利用方式下SOC与TN之间具有良好的线性关系,并且其土壤碳氮比值(C/N)均在10.00左右。经相关性分析表明,3类土地利用方式下SOC、TN分别与碱解氮(AN)、C/N均呈极显著正相关。结论:东山河小流域不同土地利用方式下SOC、TN含量、密度及储量均表现出明显差异;从单位面积的碳氮储量来看,草地是小流域土地利用方式中最高的。