耕作及水蚀影响下坡耕地土壤有机碳动态模拟

土壤侵蚀和沉积明显影响土壤有机碳(SOC)的积累与损耗,在以往土壤碳平衡模拟中却未得到应有的重视。本文以典型黑土漫岗坡耕地表层土壤为研究对象,利用CENTURY模型模拟特定质地下自然黑土有机碳的积累过程,估算研究区黑土有机碳及各组分的背景值;对比研究侵蚀泥沙对SOC富集的影响,将模型模拟值与实测值进行统计比较来验证模型;进而模拟侵蚀区开垦后SOC以及各组分随时间的变化,定量研究土壤侵蚀对SOC各组分损失的贡献。研究结果表明:黑土有机碳的累积大致可分为初期的快速积累和后期缓慢积累两个阶段,前期慢性有机碳库的累积对SOC库的增加贡献最大,后期SOC累积主要由惰性有机碳缓慢累积来完成。达到平衡状态时,研究区黑土有机碳含量为7 240 g m-2,以慢性和惰性有机碳为主,约占总SOC的97.4%。考虑泥沙对SOC的富集作用,模型模拟值与实测值更加吻合。自然黑土开垦后,微生物分解矿化作用是活性和慢性有机碳损失的主要途径,土壤侵蚀明显降低惰性有机碳含量,其贡献率随侵蚀速率的增加而增大。因研究区侵蚀不严重,土壤侵蚀对开垦以来的SOC库损耗贡献较小。     

不同施肥处理对红壤水稻土团聚体有机碳分布的影响

通过23年的长期田间定位试验观测,研究了施肥对红壤水稻土不同发生层团聚体组成、有机碳含量及有机碳库分布的影响.试验设不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英）（OM）和无机肥与有机肥配施（NPKM）等4个处理.结果表明,＞3 mm团聚体含量随土层深度呈增加趋势,而其他粒径的团聚体含量则呈下降趋势.施肥处理有利于1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量增加.各处理中,各层同粒径团聚体有机碳含量从高到低的顺序为：A＞P＞W1、W2.不同粒径团聚体中有机碳含量有明显差异,除＜0.05 mm团聚体外,粒径愈细,有机碳含量愈高.1～3 mm和0.25～1 mm团聚体含量与全土有机碳含量呈显著正相关.不同施肥处理有机碳储量表现出NPKM＞OM＞NPK＞CK的趋势.同施肥处理同发生层不同粒径团聚体有机碳储量从高到低的顺序为：＞3 mm、1～3 mm、0.25～1 mm、0.05～0.25 mm和＜0.05 mm,且差异显著.施肥处理增加的新碳主要向1～3 mm、0.25～1 mm团聚体富集.     

青藏高原土壤有机碳储量与密度分布

采用全国第二次土壤普查数据结合作者的实测数据,利用1∶100万土壤数据库对青藏高原土壤有机质层、土壤矿质层及整个剖面的土壤有机碳密度和土壤有机碳储量分别进行了估算。结果表明:青藏高原的平均土壤有机碳密度约为C 7.2 kg m-2,较前人的C 8.01~19.05 kg m-2全国平均土壤有机碳密度偏低。青藏高原总的土壤有机碳储量约为18.37 Pg,其中有机质层土壤有机碳储量约占38.14%,矿质层土壤有机碳储量则占61.86%。     

土壤有机质含量对土壤水动力学参数的影响

通过测定并分析不同有机质含量的壤质土样的饱和导水率,水分特征曲线,水分扩散率及几个水分常数,阐明了土壤有机质含量与水动力学参数的关系,从动力学角度探讨了有机质影响水分运动的机理。     

红壤地区杉木人工林土壤肥力质量性状的演变

通过在江西省红壤地区主要林区的铜鼓县和德兴县选择不同林龄（1～28年）的杉木人工林样地采用随机网格法对土壤分层取样，并对土壤样品进行分析后的研究结果表明，从造林阶段到5～8年的幼林期，包括林地凋落物层、土层厚度、有机质、全N、CEC、BS、pH和速效N、P、K在内的林地主要土壤质量性状大幅度退化。随着树龄的增大，林地土壤质量性状开始缓慢恢复。但是，即使杉木人工林进入了主伐期，土壤质量性状的恢复程度仍选低于其初始水平。     

黑土坡耕地侵蚀和沉积对物理性组分有机碳积累与损耗的影响

以侵蚀和沉积过程明显的黑土坡耕地为研究对象,通过测定不同地形部位表层和典型剖面土壤不同粒级的水稳性团聚体、颗粒态有机碳（POC）以及团聚体结合态有机碳含量,探讨土壤侵蚀和沉积对土壤有机碳（SOC）损失、迁移和累积过程的影响。研究结果表明：上坡三个侵蚀部位表层土壤大团聚体、矿质结合态有机碳（MOC）以及团聚体结合态有机碳含量随侵蚀速率增加而减小;沉积部位（尤其是坡脚）POC含量和POC/SOC较低,而MOC含量和MOC/SOC较高。始终处于沉积状态的坡脚部位,各粒级有机碳组分的深度分布均表现出土壤累积和埋藏特征,并随着粒级的减小累积现象趋于明显。上述结果反映了土壤侵蚀优先使与细颗粒和微团聚体结合的SOC迁移流失,并在低洼的沉积区累积;埋藏层中的侵蚀物质（如微团聚体、颗粒态有机质）通过深埋作用和重新团聚作用形成稳定的大团聚体,最终促进SOC的固定。     

垄作免耕下紫色水稻土有机碳的分布特征

土壤有机碳的空间分布特征是研究土壤有机碳储量及其动态的重要内容之一。本文从土壤团聚体、剖面和田块等尺度研究了四川盆地紫色水稻土在垄作免耕下有机碳的分布特征。结果表明：紫色水稻土团聚体含碳量在大团聚体（2～0．25mm）中最高，但有机碳总量主要分布在0．25～0．02mm。其次是0．02-0．002mm；垄作免耕下团聚体有机碳主要富集在0—10cm土层的大团聚体（〉0．25mm）中（富集系数〉1．5），而常规平作、水旱轮作和垄作翻耕下，剖面中土壤有机碳含量分布自上而下缓慢降低；实验田表层土壤有机碳含量及相关土壤特性的空间分布呈条带状和斑块状格局，具有明显的空间变异性。土壤有机碳含量在垄作免耕处最高，达30．71g kg^-1，在常规平作处最低，为16．50g kg^-1左右。长期垄作免耕会导致有机碳向土壤表层大团聚体的相对富集及在土壤剖面的层次分异。     

黄土高原人工林对区域深层土壤水环境的影响

通过对典型黄土区 1 0m土层土壤水分的分析表明 :黄土高原土壤深层具有丰富的土壤水资源 ,3～ 1 0m土层内土壤水资源从南部的 1 0 86.8mm逐渐降低到北部的 5 2 4.1mm ,各地土壤水资源量约相当于当地多年平均降水量的 2倍。在 1 0m土壤水分剖面内 ,随土层深度的变化土壤含水量具有波动性和相对稳定性的特征。以荒坡地或低产农田为对照 ,通过对比分析发现 ,黄土高原目前主要的造林树种可利用 9～ 1 0m以下土层的土壤水资源。在黄土高原半干旱气候背景下 ,人工林植被的耗水主要使黄土区中北部地区 3～ 8m土层土壤含水量降低到长期接近或低于凋萎湿度 ,形成难以恢复的深厚土壤干层。人工林大量耗水形成的难以恢复的土壤干层是黄土高原特殊的生态水文现象 ,是目前区域人工植被生态系统不稳定性的体现。同时表明 ,黄土高原营造的人工林尚不能达到涵养水源之功能。     

不同肥料配合施用土壤有机碳盈亏分布

几种施肥处理的田间试验结果表明：连续四年不施肥，土壤有机碳亏缺主要来自松结态有机无机复合体及缩合程度较低的腐殖质。因此，四年间土壤供肥能力明显降低。仅施化肥保持高产，土壤有机磷亏缺不多，亏损主要来自稳结态和紧结态腐殖质，由于残体“自然归还”的补偿，松结态碳尚有盈余，因此，对土壤复合体和供肥性能的不良影响较轻。有机肥与化肥配合施用，土壤有机碳均呈盈余平衡。土粪与化肥配合，盈余碳几乎在松结态与稳结态及     

旱地和水田有机碳分解速率的探讨与质疑

＾１４Ｃ标记的羊粪,杂交狼尾草及其根部分施于淋溶土中,在３０℃培养３６５天,土壤保持旱地和淹水两种状态,进行有机碳在土壤中分解的对比试验,另一组试验采用＾１４Ｃ标记的水稻秸和玉米秸和玉米分别施于老土和变性土中,在上述相同的水分条件下３０℃培养１１２天进行对比。所有加入的不同有机物料。不论是在何种土壤,其在淹水土壤中的有机碳分２解速率均快于旱地土壤,而前者的残留率却明显低于后者。淹水处理各种不同分解     

酸性水稻土有机磷分组法的探讨

本文研究了Ｂｏｗｍａｎ－Ｃｏｌｅ土壤有机磷有效性分组法应用于酸性水稻土所存在的若干问题。并在该法的基础上提出了一种改进法。结果表明：改进法比Ｂｏｗｍａｎ－Ｃｏｌｅ法能更好地将易矿化的（如ＲＮＡ，磷脂等），中度易矿化的（如植酸钙）和难矿化的（如植酸铁）有机磷化合物区分开来。改进法所测的结果比Ｂｏｗｍａｎ－Ｃｏｌｅ法提高了活性有机磷的数量和中度活性有机磷的质量，增加了稳定性有机磷应有的数量，改善了ＨＡ     

鼎湖山季风常绿阔叶林土壤酸度对土壤养分的影响

通过在鼎湖山季风常绿阔叶林的研究发现 :( 1 )季风常绿阔叶林土壤整个剖面 ( 0～ 60cm)pH值都较低 ,小于 4 5。 ( 2 )土壤养分含量随着土壤剖面层次 ( 0～ 2 0cm、2 0～ 40cm、40～ 60cm)的降低而下降。养分除水解性N外 ,有效P、速效K以及交换性Ca、Mg含量都很少。 ( 3 ) 0～ 2 0cm土壤养分比其它层的土壤养分更容易受到土壤酸度的影响。 40～ 60cm土壤养分除了交换性Ca外 ,其它养分的含量与土壤酸度无显著关系。就不同月份来说 ,1月份和 4月份土壤养分比 7月份和 1 0月份土壤养分容易受到土壤pH值的影响。不同养分比较 ,交换性Ca和Mg以及有效P含量比其它养分更容易受到土壤酸度的影响。     

长期施肥对红壤性水稻土团聚体活性有机碳的影响

在23年的长期田间定位试验区,研究了长期施肥对红壤性水稻土团聚体活性有机碳含量的影响。结果表明,在不施肥(CK)、无机肥(NPK)、有机肥(猪粪+紫云英绿肥)(OM)和无机肥与有机肥配施(NPKM)处理中,土壤团聚体活性有机碳含量均随深度的增加而降低。长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施会提高土壤团聚体活性有机碳含量,从而保持和提高土壤有机碳库质量。不同粒级土壤团聚体中活性有机碳含量和团聚体活性有机碳占团聚体有机碳比率有差异,潜在可矿化碳含量和潜在可矿化碳占团聚体有机碳比率从高到低的顺序为:0.25~1mm、1~3mm、>3mm、0.05~0.25mm和<0.05mm;而可溶性有机碳含量和可溶性有机碳占团聚体有机碳比率从高到低的顺序为:0.05~0.25mm、0.25~1mm、1~3mm、>3mm和<0.05mm。不同施肥处理A层土壤团聚体潜在可矿化碳、可溶性有机碳含量都与土壤团聚体有机碳含量都呈极显著相关;P层除1~3mm团聚体外都呈显著相关。土壤微团聚体(<0.25mm)中有机碳的稳定性高于大团聚体(>0.25mm)。     

施肥对红壤性水稻土颗粒有机物形成及团聚体稳定性的影响

土壤颗粒有机物 (POM)是土壤有机碳库中活动性较大的碳库。POM的形成对提高土壤碳库和缓解大气CO2 的升高具有重要意义。POM的形成与土壤团聚体的形成和性质密切相关 ,且深受土地利用和土壤管理的影响。实验土壤采自江西省红壤研究所无机肥长期定位试验地 ,各施肥处理为 :CK(不施肥 )、NPK(施氮磷钾肥 )、NPK(=) (施双倍氮磷钾肥 )和NPK OM(施氮磷钾肥和猪粪处理 )。研究发现 :施肥显著地增加了水稻土POM的含量 ;随着化肥施肥量和有机肥的增加 ,POM含量增加 ,NPK、NPK(=)和NPK OM处理的POM含量比CK分别增加了 1 1～ 1 3倍、1 2～ 1 4倍和 1 5～ 1 9倍 ;施肥也提高了土壤团聚体稳定性 ,表现为NPK OM >NPK(=) >NPK >CK ;各处理POM含量随土壤团聚体粒级的减小而增加 ,其C/N比为降低趋势 ;团聚体稳定性与POM含量呈极显著关系 (r=0 98,p <0 0 1)。研究结果说明施肥导致POM碳库的增加是因为有机物投入的增加以及水稻土大团聚体的形成     

利用方式对高寒牧区土壤有机碳含量及土壤结构性质的影响

在高山草原带选择了围栏草地、一年生人工草地(先围栏草地后开垦种植燕麦草)和多年生人工草地(先围栏草地后开垦种植多年生垂穗披碱草和无芒雀麦)三种利用方式,就人工草地利用方式对土壤有机碳含量和结构性质的影响进行了研究。研究结果表明,在高寒牧区,开垦自然植被分别种植一年生燕麦草20多年和种植多年生禾草7年以后与围栏草地相比较,0-30cm深度土壤有机碳密度分别平均降低了27.7% 和8.5%,土壤结构的稳定性(MWD)分别平均降低了46.9%和42.6%。同时土壤容重和土壤密度显著增加, 土壤孔隙度显著降低。在高寒牧区开垦自然植被建植人工草地情况下,土壤结构性质的恶化与有机碳(质)含量的降低密切相关。     

可溶性有机碳的含量动态及其与土壤有机碳矿化的关系

采用我国东部地区的黑土、潮土、黄泥土和红壤水稻土,通过室内分析和培育试验,研究了不同水分条件下可溶性有机碳含量及土壤有机碳矿化量的动态变化,分析了淹水导致可溶性有机碳含量的变化程度及其对土壤有机碳矿化量的可能影响.结果表明,可溶性有机碳含量与水土比呈直线相关关系,累计提取量随浸提时间增加,单次提取量随提取次数降低.在8周的培养期内,淹水处理的可溶性有机碳含量均显著高于好气处理,黄泥土一号高46%～117%(p＜0.05),黄泥土二号高112%～285%(p＜0.001),潴育黄泥田高21%～73%(p＜0.05).在培养的前3周(黄泥土一号)或前4周(黄泥土二号),不同水分处理的日均土壤有机碳矿化量有极显著差异(p＜0.01),其后,差异不显著;但在整个培养过程中,淹水处理的累计土壤有机碳矿化量均极显著高于好气处理(p＜0.01).培养过程中,土壤有机碳的矿化速率动态与可溶性有机碳含量的变化趋势相一致,特别是黄泥土二号,可溶性有机碳含量与土壤有机碳日均矿化量达到极显著的相关关系(好气相关系数0.942,淹水相关系数0.975).结果还表明,两种黄泥土有机碳矿化量(包括日均矿化量和累计矿化量)的差异并不与全土有机碳含量相关,而主要是其可溶性有机碳含量明显不同所致.因此,对于原土可溶性有机碳含量较高的土壤,淹水显著提高可溶性有机碳量是导致其土壤有机碳矿化量高于好气处理的主要原因.     

土壤条件对陆稻根系生长的影响

采用“三维坐标容器法”,研究了三种土壤条件对陆稻根系生长的影响。结果表明:1.不同土壤条件下,根系入土深度均在 60 cm左右。2.不同土壤类型中,根系体积（V）、总表面积（St）、活跃表面积（Sa）、长度（L）、干重（Wd）、密度（D）随入土深度的增加而减少,Sa/St大致在同一水平;潮砂土以上层粗根为多,生长居中:红壤土以下层细根为多,生长最好;水稻土最差。3 不同地下水位中,L、Wd、V、D随入土深度的增加而递减,且在不同垂直土层中的分布,均为水层深6cm（A处理）>水层深4cm（B处理）>水层深2cm（C处理）,但 A处理在 30～50 cm处有较大的回升,即深层（30～60cm）根细、多;A、B处理的St、Sa有升有降,但三种处理的Sa/St均随垂直深度增加而增加。4.不论何种土壤温度,V、L、D、Wd、St、Sa随着入土深度的增加、土温的升高和生育期内土壤积温的减少而明显减少;在不同垂直土层中,5月8日播种（b）、6月8日播种（c）间V无明显差异,与4月8日播种（a）有较大差别:a、b间Wd无明显差异,但与c有较大差别;Sa/St随入土深度的增加、土温的日益升高、生育期内土壤积温的减少而增强,且处理a相似文献   

人工杉木林地有机物和养分库的退化与调控

研究表明,人工杉木林地土壤有机物和养分库严重退化,地表枯枝落叶层中干和各种养分的贮量与阔叶林和混交林比较明显下降,土壤中有机质,全Ｎ量和碱解Ｎ含量的剖面分布也表现出相同的趋势。传统的炼山造林使杉木林地枯枝落叶和养分库是呈突变形式 经,林份组成单一,凋落物数量和养分含和也是杉木林土壤有机物和归库退化的重要因素。通过改进林木更新方式和改善林份组成很大程度上控制人工林有机物和养分库的退化。     

施用秸秆对土壤有机碳组成和结构稳定性的影响

在室内条件下培养 6个月时随秸秆添加量的增加 ,土壤中总有机碳 (TOC)、焦磷酸钠提取有机碳 (SPPC)、水解碳水化合物 (HDC)、热水提取碳水化合物 (HWC)的含量和水稳性团聚体含量极显著增加 ,粘粒分散率除一个盐土土样外其余 3个土样显著降低。虽然玉米秆和小麦秆分别对TOC、SPPC、水稳性团聚体和粘粒分散性的影响之间没有显著差异 ,但是有小麦秆处理比玉米秆处理HDC和HWC含量高的趋势。TOC、SPPC、HDC和HWC分别与水稳性团聚体显著正相关 ,与粘粒分散率显著负相关 ,但总体而言 ,HWC与团聚体的稳定性更相关 ,HDC和粘粒的分散性更相关。     

不同土地利用下黑土密度分组中碳、氮的分配变化

陆地生态系统植被覆盖会影响有机质在土壤及其各组分中的分布,是控制土壤有机质储量的重要因子。通过对黑土有机碳、氮含量的估算,阐明土地利用变化对土壤有机碳库及轻组、重组有机碳、氮含量和结合态腐殖质有机碳含量的影响以及有机碳、氮的消长变化。结果表明:(1)不同土地利用方式下土壤0～20cm土层总有机碳(TOC)、全氮(TN)含量存在显著差异(p<0.05),自然土壤被破坏或转为农田,土壤总有机碳和全氮含量会持续下降,但农田化肥和有机肥配施后,土壤总有机碳和全氮含量显著增加;草地经过20年的植被恢复,土壤总有机碳含量显著高于农田化肥和无肥处理,有机碳库储量显著提高;(2)游离态轻组(Free-LF)和重组(HF)有机碳和氮含量与土壤总有机碳和全氮呈显著或极显著正相关,闭蓄态轻组(Occluded-LF)有机碳和氮在土壤中呈随机分布;(3)游离态轻组的C/N比高于全土和其他组分,易受微生物作用而降解,是土壤不稳定碳库的主要成分;(4)松结态胡敏酸碳含量与土壤总有机碳显著相关(p<0.05),土壤肥力随着胡敏酸的增加而提高。农田有机培肥不但能够提高有机质含量和土壤质量,也能显著提高农田生态系统抵押大气CO2的能力。