复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响

为研究不同复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响,以平朔矿区安太堡露天煤矿3 a荞麦复垦、3 a苜蓿复垦为研究对象,以3 a自然恢复地为对照,分别采集3种模式下表层0～20 cm土样,测定机械稳定性团聚体、水稳性团聚体含量及其有机碳、氮含量,并进行相关指标分析。结果表明,随着团聚体粒径的减小,荞麦复垦与自然恢复地下的土壤机械稳定性团聚体含量均呈现出先增加后减少的趋势,且主要集中在1～2、0.25～1.00、≤0.25 mm粒径内,其中,2 mm粒径中机械稳定性团聚体含量表现为苜蓿复垦显著高于荞麦复垦和自然恢复地,0.25～1.00 mm粒径中苜蓿复垦显著低于荞麦复垦和自然恢复地,≤0.25 mm粒径中各复垦模式间无显著性差异;土壤水稳性团聚体主要集中于≤0.25 mm微团聚体内,而苜蓿复垦显著提高了0.25 mm粒径的水稳性团聚体含量,其中,苜蓿复垦下2 mm粒径的水稳性团聚体含量达23.77%,比荞麦复垦与自然恢复地分别高出13.37%和14.12%;土壤团聚体稳定性从大到小表现为苜蓿复垦荞麦复垦自然恢复地。团聚体有机碳、氮含量主要集中于0.25 mm粒径内,其中,苜蓿复垦下0.25～1.00 mm粒径的团聚体有机碳、氮含量分别达到最大值7.66、1.35 g/kg,各处理团聚体碳氮储量均以0.25 mm大团聚体为主;植物复垦提高了0.25 mm土壤团聚体C/N值,降低了≤0.25 mm粒径团聚体C/N值。植物复垦能够提高0.25 mm粒径机械稳定性团聚体和水稳性团聚体含量,增强团聚体的稳定性,并且可提高土壤团聚体有机碳、氮含量;苜蓿效果优于荞麦,其可作为矿区复垦优选植被。     

玉米秸秆还田对土壤团聚体组成及其碳氮分布的影响

为揭示玉米秸秆还田对土壤团聚体组成及其碳氮分布的影响,采用单因素随机区组设计,设置秸秆不还田(T₀)、秸秆还田3 000 kg·hm^-2(T₁)、6 000 kg·hm^-2(T₂)、9 000 kg·hm^-2(T₃)、12 000 kg·hm^-2(T₄)5个处理,研究持续5 a秸秆还田条件下,秸秆还田量与土壤团聚体组成及其团聚体碳氮分布间的相互关系。结果表明:连续秸秆还田对土壤总碳、碱解氮、速效钾有显著影响。与T₀相比,T₃和T₄处理土壤总碳提高4.29%、6.13%,土壤碱解氮含量提高11.41%、13.86%,土壤速效钾含量提高11.63%、14.89%。T₄处理下土壤粒径大小为1～2mm的水稳性团聚体百分含量与T₀间差异显著,T₃处理下土壤粒径大小为0.5...     

施肥对红壤水稻土团聚体分布及其碳氮含量的影响

依托中国科学院千烟洲生态试验站,利用1998年建立的红壤水稻田长期定位施肥试验,研究秸秆还田(ST)、化肥(NPK)、有机肥(OM)等施肥方式对红壤水稻土各粒级团聚体分布及其碳氮含量影响。结果表明:在所有施肥处理条件下红壤水稻土团聚体分布以<63μm的粉砂和粘粒为主,占41%-54%,长期施肥特别是施用OM有利于促进红壤水稻土大粒级团聚体形成;分别施用ST、NPK和OM均能提高红壤水稻土全土及各粒级团聚体中的有机碳和全氮含量,施用OM提高幅度最大。因此,在我国南方红壤稻作区的农业生产过程中应施用有机肥,从而改善土壤结构、碳贮量和养分状况。     

添加玉米秸秆对旱作土壤团聚体及其有机碳含量的影响

【目的】研究玉米秸秆还田对不同耕作处理下旱地土壤团聚体及其有机碳的影响,旨在探究长期传统耕作土壤添加秸秆后团聚体及其有机碳的变化规律,并确定添加秸秆提高土壤有机碳的主要原因,为旱地农田固碳技术提供理论依据。【方法】采集大田长期试验地的传统耕作和免耕小区土样进行室内培养试验,设置4个处理,分别为传统耕作土壤不加秸秆（CT）、免耕土壤不加秸秆（NT）、传统耕作土壤加秸秆（CTS）和免耕土壤加秸秆（NTS）,15次重复;秸秆为传统耕作玉米植株地上部分,用量为5%烘干土质量,在25℃恒温培养箱中通气培养180 d,定期取样进行团聚体组成和有机碳含量的测定。【结果】（1）不加秸秆处理团聚体以250—53 μm为主,占全部团聚体的52%—66%;添加秸秆处理以2 000—250 μm团聚体为主,占全部团聚体的41%—50%,CTS较CT提高230%—302%,NTS较NT提高92%—134%。（2）添加秸秆处理平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）以及>0.25 mm团聚体百分比（R_0.25）显著提高,培养到180 d时,CTS较CT分别提高133%、130%和235%,NTS较NT分别提高53%、75%和87%。（3）培养至180 d时,CTS较CT分别提高250—53 μm和<53 μm团聚体有机碳70%和54%;NTS较NT分别提高250—53 μm和<53 μm团聚体有机碳30%和25%。（4）添加秸秆显著提高2 000—250 μm团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,CTS和NTS分别为49%—61%和50%—60%,且受团聚体组成影响较大。【结论】添加秸秆能够有效提高旱作土壤大团聚体（>250 μm）形成并增强其稳定性,提高大团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率,且对传统耕作处理土壤的促进效果更明显。     

黄浦江上游水源涵养林土壤团聚体组成及其碳、氮分布特征

作为土壤结构的基本单元,土壤团聚体是反映土壤肥力的一项重要指标。不同土层各粒级团聚体在营养元素的保存、传递和转化等方面发挥着不同的作用。试验选取了上海城市森林生态系统定位观测研究站黄浦江上游水源涵养林观测点的四块典型阔叶混交林,研究其不同土层土壤团聚体组成及其有机碳和全氮的分布特征,进一步探究不同土层各粒级团聚体对土壤的养分贡献率。结果表明:(1)土壤团聚体含量随其粒径的减小而增加,53μm粒径土壤团聚体在分布中占主导地位,同时大团聚体含量与土层深度呈负相关;(2)有机碳含量随团聚体粒径的减小而减少,随土层深度的增加而降低;(3)土壤团聚体全氮含量变化规律与有机碳趋于一致,但大团聚体的碳氮比均显著高于微团聚体;(4)粒径250μm的微团聚体对土壤的有机碳和全氮贡献率高达85%以上。研究结果在一定程度上揭示了黄浦江上游水源涵养林土壤团聚体的组成及其碳、氮元素分布特征,为衡量和改善区域土壤质量提供了理论依据。     

强化还原处理对热带地区土壤碳氮含量及团聚体的影响

为快速培肥热带地区土壤地力,设计4个处理:对照、淹水处理、淹水+覆膜处理、淹水+覆膜+紫花苜蓿处理(强化还原处理),研究淹水或添加有机物料对土壤碳氮含量及团聚体的影响。结果表明,旱地淹水可改善土壤物理性质,其中强化还原处理对改善土壤结构效果最为显著,强化还原处理显著提高土壤全氮、全碳含量,提高了土壤肥力。综合可知,淹水+覆膜+紫花苜蓿处理(强化还原处理)是改善土壤质量的有效方法。     

套种绿肥对土壤养分、团聚性及其有机碳和全氮分布的影响

本研究利用田间试验,探讨了套种豆科绿肥对土壤养分、团聚性及其有机碳和全氮分布的影响。结果表明,与空白相比,套种豆科绿肥对玉米产量、土壤容重、孔隙度、全量氮磷钾、有效氮钾及有机碳均无显著影响;有效磷趋势为红小豆绿豆、空白,说明套种红小豆或可活化土壤磷;0.25~2.00 mm团聚体是占绝对优势的粒级,套种豆科绿肥能促进0.05~0.25 mm团聚体向其周转,但团聚体分布的变化并未引起土壤稳定性的明显差异;团聚体有机碳、全氮和碳氮比随团聚体粒径减小而降低,绿肥处理使团聚体有机碳和全氮呈下降趋势,其原因有待进一步探讨。总之,套种绿肥有利于磷活化及大团聚体形成,尽管引起部分粒级团聚体内有机碳和全氮下降,但未引起整土有机碳和全氮降低。因此,套种绿肥模式可继续推广应用。     

丘陵山地茶园土壤团聚体及其碳含量分布特征研究

通过野外调查与室内分析相结合的方法,对丘陵山地茶园土壤团聚体及其碳含量分布特征进行研究。结果表明:茶园土壤0～20cm以>5mm团聚体含量最高,占20.59%,20～40cm土层土壤团聚体以<0.25mm微团聚体为主,占35.32%。0～20cm,20～40cm土层均以>5mm粒径土壤团聚体有机碳含量最高,团聚体基本呈现粒径增大,有机碳含量增加的规律。茶园在0～20cm土层>5mm粒径土壤团聚体有机碳储量及其分配比例最大,0.25～0.5mm团聚体含量最少,而20～40cm土层以0.25～0.5mm团聚体土壤有机碳储量及其分配比例最大,>5mm团聚体的比例最小。     

施用不同类型生物质炭对红黄壤团聚体碳氮分布的影响

于2018—2020年开展定位试验,在同一温度(350℃)下热裂解的玉米秸秆炭、水稻秸秆炭、猪粪炭分别以0、0.75%、2.25%的添加量施入种植油菜—玉米的新垦红黄壤农田中,研究不同类型的生物质炭及其不同施用量对土壤团聚体粒径分布、碳氮分布规律的影响。结果表明,不同类型的生物质炭及其不同施用量对土壤团聚体粒径分布均未产生显著的影响。与对照(CK)相比,各施炭处理中猪粪炭2.25%施用量处理(PMB2)对各粒径团聚体中全氮含量的提升最为显著,在>0.250、0.250～0.053、<0.053 mm粒径团聚体中分别显著提高106.49%、32.82%、78.57%(P<0.05)。施用生物质炭显著提升了红黄壤各粒径团聚体中有机碳含量,>0.250 mm粒径团聚体中2.25%施用量的玉米秸秆炭(CSB2)、猪粪炭(PMB2)提升效果最好,分别提高308.40%、328.46%。在>0.250 mm与0.250～0.053 mm粒径团聚体重组组分中,猪粪炭2.25%施用量处理(PMB2)对于全氮含量提升效果最显著,其他施炭处理相比对照(CK)均显著提升了全氮含...     

增温对藏北高寒草甸土壤有机碳含量的影响

为研究青藏高原高寒草甸土壤有机碳对开顶式气室（Open Top Chamber,OTC）增温的响应,比较了OTC增温试验和对照试验条件下不同深度、不同季节、不同年份的藏北高寒草甸土壤有机碳含量,分析OTC增温对高寒草甸土壤有机碳的影响。结果表明,OTC增温试验在短期（2 a内）对土壤有机碳影响不显著;OTC增温降低了土壤有机碳及活性有机碳的含量;土壤有机碳、活性有机碳的含量在夏季变化显著,在秋季含量最高;土壤有机碳、活性有机碳和可溶性有机碳均与土壤全氮、全钾和碱解氮含量呈显著相关;土壤温度与土壤有机碳含量呈负相关,与可溶性有机碳含量呈正相关。     

土壤有机培肥对微团聚体组成及其碳,氮分布和活性的影响

本文通过田间试验研究了土壤有机培肥(ISFOM)对棕壤和黑土微团聚体组成及其碳、氮分布和活性的影响。并对本文所用的制备微团聚体的方法进行了评价。结果表明:①棕壤和黑土的优势粒级和次优势粒级分别为10～50μm和50～250μm,C、N分布一般为10～50μm>50～250μm≥0～5μm>5～10μm。②随粒级的增加,棕壤的碳活性(C_A)和氮活性(N_A)提高。③ISFOM后一般使50～250μm粒级含量、各级微团聚体的C_A和N_A增加。④在没有更好的方法以前,用沉降虹吸法制备微团聚体是可行的。     

亚热带地区不同种植年限果园土壤团聚体结构及有机碳、氮分布特征

研究不同种植年限果园土壤团聚体结构变化规律,探究各粒级团聚体有机碳、全氮分布变化特征,旨在为亚热带地区果园土壤肥力形成和变化规律等相关研究提供参考。以林地土壤(0 a)和不同种植年限(2、10、20、30 a)果园土壤为研究对象,分析种植年限与土壤团聚体结构及其有机碳和全氮含量的关系。结果表明:与林地土壤相比,开垦为果园后的土壤中2 mm团聚体含量显著增加;果园土壤团聚体含量随粒级减小而降低,其中2 mm和0.25～2 mm粒级分别占40.1%～64.9%和30.6%～46.4%;不同种植年限果园土壤各粒级团聚体含量无显著差异。各粒级团聚体有机碳和全氮含量随着种植年限的延长呈增加趋势,但C/N值呈下降趋势。相关分析表明,随种植年限延长而增加的土壤有机碳或全氮主要分布于0.25～2 mm粒级团聚体。亚热带地区林地开垦为果园可增加土壤大团聚体含量,但开垦为果园后种植年限对土壤团聚体各粒级的分布无显著影响。虽然随着种植年限延长可显著提高各粒径下有机质和全氮含量,但C/N降低,建议果园管理过程中应适当减施氮肥、增施有机肥,提高土壤养分有效性。     

不同土壤团聚体及其有机碳库的分布特征

通过野外调查与室内分析相结合的方法,对山西农业大学校园内的农田、灌木丛、针叶林、阁叶林和草地土壤团聚体及其有机碳库的分布特点进行了研究.结果表明：（1）不同土地利用方式下土壤团聚体的分布均以＞10 mm团聚体为主,总体随着团聚体粒径的减小呈先减小,后增加,再减小,然后增加,最后减小的变化.（2）0～20 cm土层中,不同土地利用方式的分形维数表现为：阔叶林＞针叶林＞农田＞灌木丛＞草地,草地的分形维数与灌木丛、阔叶林、农田、针叶林间差异极显著,在20～40 cm土层中,分形维数表现为：灌木丛＞草地＞阔叶林＞农田＞针叶林,针叶林的分形维数与灌木丛、草地、阔叶林、农田间差异极显著.（3）土壤团聚体有机碳含量随着粒径的减小呈先增加后降低的趋势.（4）不同土地利用方式下,随着土层深度的增加有机碳贮量降低,在0～20 cm、20～40 cm土层,有机碳贮量随着土壤粒径大小的变化趋势与不同粒级土壤团聚体质量百分比的变化趋势相同,主要以＞ 10 mm粒级团聚体最高,且与其余粒级间均呈极显著关系,＞10mm粒级的有机碳贮量表现为农田＞阔叶林＞灌木丛＞针叶林＞草地.     

无机肥配施粪肥对华北褐土团聚体分布及有机碳含量的影响

为研究无机肥配施粪肥对华北褐土团聚体分布、稳定性及对土壤有机碳（Soil organic carbon, SOC）保护性机制的影响,于2012年采自河北省徐水县试验站冬小麦-夏玉米定位试验田进行了试验。设置1个空白对照CK,1个单施化肥处理N10,4个粪肥与化肥配施处理M1N9、M2N8、M3N7、M5N5,采集0~20 cm耕层土样,测定土样团聚体稳定性和SOC含量。结果表明：单施化肥不能明显提升土壤中SOC含量;配施粪肥能显著地提高R0.25和大团聚体中OC（Organic carbon）的含量。M3N7处理能显著提高团聚体平均重量直径（Mean weight diameter,MWD）、几何平均直径（Geometric mean diameter,GMD）和各级团聚体中OC的含量。M2N8、M3N7、M5N5处理中SOC主要分布在2~0.25 mm的大团聚体上,CK处理中SOC主要分布在微团聚体上,大团聚体含量较低,说明微团聚体比大团聚体形成的早,稳定性高于大团聚体,验证了微团聚体通过胶结作用形成大团聚体的层次性机制。该褐土的团聚体-SOC相互作用说明大团聚体的层次性形成和稳定性对SOC的保护具有关键作用。     

新型硫酸铵肥料对土壤团聚体碳、氮含量及玉米产量的影响

为探究不同类型缓/控释硫铵肥料对土壤团聚体碳、氮贡献率及作物生长的影响,于2020年开始田间试验,采用完全随机区组试验设计,共设置5个处理：常规尿素(AU),普通硫酸铵(AS),缓/控释硫酸铵Ⅰ型(ASN、硫酸铵+硝化抑制剂),缓/控释硫酸铵Ⅱ型(ASG、油脂包膜硫酸铵),缓/控释硫酸铵Ⅲ型(ASD、油脂-腐植酸包膜硫酸铵)。采用湿筛法对土壤进行粒径分级,分析土壤粒径组成、稳定性状况、各粒径团聚体及粉黏粒有机碳、全氮含量,并测定玉米产量。结果表明：1)ASG处理>0.250～2.000 mm粒径团聚体质量分数最高,比AU处理提高68.00%,且>0.250 mm粒径团聚体ASG处理占比最高,AU处理占比最低;2)ASG处理平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、>0.250 mm水稳性团聚体占比(R_0.25)均高于其他施肥处理,相比AU、AS处理,ASG处理的MWD、GMD和R_0.25分别升高36.18%、7.62%,70.35%、26.54%和50.74%、13.37%;3)ASG、ASD处理<0.053 m...     

城市不同绿地类型土壤碳氮分布特征

为了解城市绿地土壤碳氮特征及影响因素,选取合肥市不同绿地类型(工厂、公园、居住区及校园绿地)土壤为研究对象,分析了其土壤有机碳、全氮、碳氮比(C/N)特征及影响因素。结果表明:绿地类型及土层深度均对土壤有机碳含量影响显著(P0.05),不同绿地类型0~30 cm土层土壤有机碳含量为:公园绿地(7.00 g·kg~(-1))校园绿地(6.87 g·kg~(-1))居住区绿地(5.70 g·kg~(-1))工厂绿地(5.01 g·kg~(-1)),且0~10 cm土层有机碳均值显著高于其下两层(P0.05)。绿地类型及土层深度对土壤全氮含量及C/N影响均不显著(P0.05)。不同绿地类型0~30cm土壤全氮含量依次为:校园(0.67 g·kg~(-1))工厂(0.55 g·kg~(-1))居住区(0.54 g·kg~(-1))公园(0.50 g·kg~(-1))。0~30cm绿地土壤C/N依次为:公园(14.36)校园(10.18)居住区(9.38)工厂(9.20)。相关分析表明:0~30 cm土壤C/N与土壤有机碳、NO_3~--N、NH_4~+-N及全磷呈显著正相关。可见,公园、校园绿地利于土壤有机碳积累并可维持相对较高的C/N,这对改善生态环境起到积极作用。     

膨润土对镉污染土壤团聚体结构特征及有机碳含量的影响

通过4年田间原位钝化修复定位试验,研究施用膨润土钝化修复重金属镉污染菜地过程中,膨润土对土壤团聚体结构、稳定性以及有机碳含量变化特征。结果表明,与对照相比,施加膨润土后2～5 mm和5～8 mm粒径土壤团聚体数量增加,而2 mm的粒径团聚体数量则有所降低。投加膨润土提高了土壤团聚体稳定性,其几何平均直径(Geometric mean diameter, GMD)和平均质量直径(Mean weight diameter, MWD)分别增加9.57%～33.48%和4.74%～31.39%。与对照相比,全土和各粒径团聚体中有机碳含量随膨润土投加量增加而增加,而颗粒有机碳的含量则相反,最大降低了11.64%。投加膨润土提高了2～5 mm粒级团聚体对土壤有机碳含量的贡献率,0.5 mm粒级团聚体对土壤有机碳含量贡献率降低。投加膨润土后土壤烯烃类、烷烃类和酚类官能团含量有所增加,与对照相比,增加幅度分别为1.52%～4.55%、2.60%～36.28%和2.06%～10.98%。     

不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响

目的】探究长期不同施氮量对土壤团聚体碳氮含量及小麦产量的影响,为合理施氮提供理论依据。【方法】基于设置在河南省许昌市张潘镇4个不同施氮水平11年定位试验,施氮量分别为0(N0)、180 kg·hm^-2(N1)、240 kg·hm^-2(N2)及300 kg·hm^-2(N3),分析不同处理土壤碳氮含量、团聚体分布及其碳氮含量的变化,并探寻长期施氮对小麦产量及其构成的调控路径。【结果】随着施氮量增加,各土层土壤团聚体分布呈现大团聚体(>0.25 mm)向微团聚体(0.053—0.25 mm)和粉黏粒组分(<0.053 mm)转化的趋势,显著降低了团聚体平均重量直径(MWD)。土壤碳、氮含量在0—20cm土层随施氮量增加而逐渐上升,20—40 cm土层呈先升高后降低趋势。与N0相比,0—20 cm土层各施氮处理土壤有机碳和全氮含量的平均增幅分别为13.1%—37.2%和19.4%—29.4%;20—40 cm土层的平均增幅分别为15.3%—32.2%和6.1%—29.3%。长期施氮处理显著提高了各粒级团聚体有机碳含量...