湘中丘陵区不同土地利用方式土壤碳氮含量的特征

对湘中丘陵区杉木人工林、油茶经济林、苗圃地、坡耕地、采伐迹地、弃耕地6种土地利用方式下土壤碳氮含量垂直分布特征进行比较分析.结果表明:6种土地利用方式下,土壤有机碳含量的空间垂直分布大体随着土层的深入而降低,按分异程度(变异系数)由大到小的次序为:弃耕地(80.09%)>经济林地(67.21%)>坡耕地(62.41%)>杉木人工林(58.03%)>苗圃地(35.58%)>采伐迹地(25.32%);6种土地利用方式的土壤有机碳加权平均含量(g/kg)从高到低依次为:采伐迹地(9.87)>经济林(9.78)>弃耕地(7.35)>杉木人工林(6.84)>坡耕地(5.48)>苗圃地(5.36);6种土地利用方式的土壤有机碳含量在空间分布上呈极显著差异(F=5.43,p<0.01);土壤全氮含量的空间垂直分布与有机碳相似,按分异程度(变异系数)由大到小的次序为:弃耕地(55.71%)>坡耕地(48.43%)>经济林地(46.22%)>杉木人工林(33.75%)>采伐迹地(20.56%)>苗圃地(19.65%);6种土地利用方式的土壤全氮加权平均含量(g/kg)从高到低依次为:采伐迹地(0.84)>弃耕地(0.80)>坡耕地(0.78)>经济林(0.75)>苗圃地(0.71)>杉木人工林(0.62),且6种土地利用方式的土壤全氮含量在空间水平分布上呈极显著差异(F=4.63,p<0.01);不同土地利用方式下,土壤铵态氮、硝态氮空间垂直分布没有明显的规律性,水解氮空间垂直分布表现为表层较其它土层高;6种土地利用方式的土壤铵态氮含量在空间分布上呈显著差异(F=2.30,p<0.05),硝态氮含量呈极显著差异(F=3.34,p<0.01),水解氮含量无显著性差异(F=1.21,p>0.05);土壤有机碳含量与土壤全氮含量之间均存在极显著线性正相关(R2≥0.84,p<0.01).     

不同土地利用方式对土壤有机碳、氮含量的影响

土壤有机C、N的定量动态变化是评价不同土地利用方式对土壤质量影响的重要内容。本文比较了研究地区种植黑麦草(Lolium multiflorum Lam．)、百喜草(Paspalum notatum Flugge．)、桔树(Citrus reticulata Blanco．)和马尾松(Pinus Massoniana Lamb．)的四种土地利用方式对植物生物量和土壤有机C、N多年变化的影响。试验初期，四种土地利用方式的植物生物量几乎处于同一水平。经过10年长期试验后，黑麦草和百喜草的累计生物量分别是桔树的3．68和3．75倍，马尾松的2．06和2．14倍。地下部生物量的差异更为明显，黑麦草和百喜草两种草类地下部累计生物量都较桔树和马尾松高10倍之多。这表明草类较之乔木更有利于提高土壤有机C、N的含量。土壤有机C、N的含量变化主要发生在0．40cm土层。统计计算表明，10年期问，种植黑麦草和百喜草可使土壤有机C、N贮量每公顷分别约增加1．5吨和0．2吨，而种植桔树使土壤有机C、N贮量每公顷分别约减少1．2吨和0．02吨，种植马尾松使土壤有机C、N贮量每公顷分别约减少0．4吨和0．04吨。表4参10。     

土地利用方式变化对湘中丘陵区土壤碳氮含量的影响

对湘中丘陵区水田、旱地、农田、撂荒地和林地5种土地利用方式下土壤碳氮含量垂直分布特征进行比较分析。结果表明:5种土地利用方式下,土壤有机碳含量的空间垂直分布基本随着土层深度的增加而降低,水田的土壤全氮、有机碳平均含量、土壤容重均值均高于旱地土壤,水田土壤全氮含量、有机碳含量、土壤容重分别为2.03%、3.89 g/kg、1.20 g/cm~3;农田土壤的有机碳、全氮含量、碳氮比均高于撂荒地土壤的;水田转化为林地后,土壤全氮含量和有机碳含量分别比水田土壤低212.00%和80.80%,而土壤容重比水田的高7.69%,但林地土壤的容重高于农田;农田撂荒后,土壤的全氮含量变化规律呈现随土层深度增加而减少的趋势,最高值出现在0~5 cm土层,为0.314%,最低值出现在30~35 cm土层,为0.052%。     

间伐对侧柏人工林土壤微生物生物量碳、氮的影响

以徐州侧柏人工林为对象,研究了在弱度间伐（LIT,20％）、轻中度间伐（MIT1,40％）、中度间伐（MIT2,60％）和强度间伐（HIT,80％）下,林下土壤微生物生物量碳、氮在土壤表层（0 ～ 10 cm）和亚表层（10～20 cm）的变化.结果表明：不同间伐强度下,微生物生物量碳、氮含量均随着土层加深而减少.随着间伐强度增加,微生物生物量碳、氮总体变化趋势为先增加后降低,其中微生物生物量碳表现为MITl＞ LIT＞ HIT＞ MIT2,均与对照CK有显著差异（P＜0.05）;微生物生物量氮表现为MIT2＞ MITl＞ LIT＞ HIT,各处理间均表现出显著差异（P＜0.05）.间伐也使土壤微生物熵增加,尤以MIT2达到最大（2.63％）.研究表明,侧柏人工林经过2 a间伐,土壤微生物生物量碳、氮含量增加,在一定程度上使土壤碳库和氮库短期内出现不稳定趋势.     

土壤微生物生物量碳研究进展

土壤微生物量碳是土壤碳素转化的重要环节,也是土壤有效碳库的重要组成部分。文章从土壤微生物量碳的影响因素、测定、周转以及土壤微生物量碳与土壤有机碳的关系四个方面综述了土壤微生物生物量碳的研究进展。同时,为今后这方面的研究重点及发展方向提供了参考。     

杨树人工林土壤微生物生物量碳对模拟氮沉降的响应

在杨树人工林生长季的6,8,10月,对3种不同龄(幼龄、中龄、成熟)林开展野外模拟氮沉降试验。每种龄林设置20个样方,设定4个梯度,即N1,N2,N3,N4[N沉降依次分别为5,10,15,30 g/(m²·a)]和对照N0(无N沉降),样地内采集3个深度(0—15,15—25,25—40 cm)的土样测定土壤微生物生物量碳含量,以研究苏北沿海杨树人工林土壤微生物生物量碳对氮沉降的响应。结果表明：幼龄杨树人工林的土壤微生物生物量碳含量随着施氮量的增加而增加,最大值为607.75 mg/kg;一定量的氮处理可以增加中龄林和成熟林土壤微生物生物量碳的含量,过高则会抑制土壤微生物生物量碳的含量;幼龄杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量随土层的加深而降低;3个龄级杨树人工林中土壤微生物生物量碳含量都具有显著的时间动态,幼龄林土壤微生物生物量碳含量的最大值出现在10月(607.75 mg/kg),中龄林出现在8月(1 444.43 mg/kg),成熟林则出现在6月(974.33 mg/kg)。研究结果显示,氮沉降对表层土壤微生物的影响最大;高含量氮的沉降抑制杨树人工林的生长。     

土壤微生物生物量碳及其影响因子研究进展

笔者较为全面地综述了国内外土壤微生物生物量碳的研究成果。笔者针对土壤微生物生物量碳主要受到碳氮限制、树种类型、土地利用方式、管理措施、土壤湿度和温度、土壤质地等因素的影响,提出了今后的研究应集中在以下几个方面:(1)加强不同尺度土壤微生物生物量碳的影响因子及调控机理研究;(2)进一步加强不同土壤类型下土壤微生物生物量碳动态及调控机理研究;(3)对影响土壤微生物生物量碳高低不确定性的因子进行深入研究;(4)加强其他因子对土壤微生物生物量碳影响的研究;(5)探讨全球气候变化对土壤微生物生物量碳的影响。     

土壤微生物生物量碳研究进展综述

土壤微生物量碳是土壤碳素转化的重要环节,也是土壤有效碳库的重要组成部分。文章从土壤微生物量碳的影响因素、测定、周转以及土壤微生物量碳与土壤有机碳的关系四个方面综述了土壤微生物生物量碳的研究进展。同时,为今后这方面的研究重点及发展方向提供了参考。     

不同土地利用方式对坡地土壤理化性质的影响

通过采用野外调查采样及室内实验数据分析相结合的方法,测定了城子乡不同土地利用类型下表层土壤理化性质。结果表明:日光温室和梯田表层土壤的养分含量较高,土壤速效钾和速效磷含量变化差异显著,同时,由于过度施肥和耕作原因,日光温室和坡耕地均出现酸化现象。以撂荒地为基准参照的土壤退化指数显示,灌丛草地、坡耕地(25°)和坡耕地(25°)都出现了不同程度的退化现象,表现为土壤容重增大,p H值增加,土壤养分降低。而日光温室、梯田和人工林地土壤质量得到不同程度的改善,因此合理有效的土地利用和管理保护措施能够提高土壤质量,促进土地的持续利用。     

不同土地利用方式对湘中丘陵区土壤质量的影响

对湘中丘陵区7种典型土地利用方式(次生林、经济林、杉木人工林、苗圃地、坡耕地、采伐迹地、弃耕地)的表层(0～15 cm)土壤性状进行比较分析,筛选出土壤密度、pH值、有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量作为土壤质量评价指标,运用土壤质量综合指数和土壤退化指数评价不同土地利用方式的土壤质量水平及退化程度.结果表明:7种不同土地利用方式之间,表层土壤密度、pH值、有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量均表现为差异显著;7种土地利用方式的土壤质量综合指数表现为次生林(95.35%)>经济林(73.83%)>采伐迹地(64.41%)>杉木人工林(62.61%)>弃耕地(56.30%)>坡耕地(27.35%)>苗圃地(4.84%),土壤退化指数表现为次生林(0)>经济林(-9.90%)>采伐迹地(-14.35%)>杉木人工林(-14.96%)>弃耕地(-22.22%)>坡耕地(-32.16%)>苗圃地(-40.44%),土壤退化指数与土壤质量综合指数评价结果一致,表明土壤退化指数和土壤质量综合指数均能有效地评价不同土地利用方式的土壤质量.     

文山国家级自然保护区不同海拔地带性植被的土壤微生物生物量碳氮分布特征

【目的】探究文山国家级自然保护区土壤微生物生物量碳氮沿海拔地带性植被的分布特征及其关键调控因子,为理解亚热带森林土壤碳氮循环过程及其调控机制提供基础数据参考。【方法】以保护区低海拔亚热带季风常绿阔叶林、中海拔半湿润常绿阔叶林和高海拔中山湿性常绿阔叶林3种典型地带性植被类型为研究对象,采用氯仿熏蒸法研究土壤微生物生物量碳氮含量沿海拔和土层的变化,并运用偏Mantel检验、Fourth-Corner方法解析植被多样性、土壤性质与微生物生物量碳氮之间的关系。【结果】1)土壤微生物生物量碳氮含量的海拔变化差异显著（P<0.05）。3个地带性植被群落的土壤微生物生物量碳氮含量随海拔升高呈增加趋势,即亚热带季风常绿阔叶林(15.75和2.84 mg·kg^-1)<半湿润常绿阔叶林(28.05和4.95 mg·kg^-1)<中山湿性常绿阔叶林(41.61和7.80 mg·kg^-1)。2)各地带性植被带土壤微生物生物量碳氮含量均随土层加深而呈显著的减小趋势（P<0.05）,0～10 cm土层微生物生物量碳氮含量分别是...     

渭南市不同土地利用方式对土壤颗粒组成的影响

以3种典型土壤类型新积土、塿土、黄绵土为研究对象,分析了水田建设对不同类型土壤质地的影响。结果表明:改水田后,新积土与塿土各土层的颗粒组成改变,但土壤质地未发生变化;黄绵土各土层的土壤颗粒含量变化较大,表现为0～20 cm土层,粘、粉粒含量上升,砂粒含量下降,其余土层粘、粉粒含量下降,砂粒含量上升,变化过程波动较大,影响了黄绵土的土壤质地。     

不同土地利用方式对土壤有机碳库及其稳定性的影响

土地利用变化对土壤有机碳循环具有重要的影响。本研究通过野外调查和室内培养法,分别选取了3种不同土地利用方式的表层和深层土壤为研究对象。结果表明:土地利用变化显著降低了土壤有机碳的含量,表层0~10cm土壤有机碳分别降低了22.2%和32.2%;次生林表层土壤有机碳矿化量分别是杉木人工林和果园的2.0倍和1.8倍;而深层土壤分别是杉木人工林和果园的1.7倍和1.4倍;次生林转变为人工林后,土壤有机碳稳定性显著降低,且对深层土壤有机碳稳定性影响高于表层土壤。因此,今后森林经营过程中应减少人为活动的影响,避免加剧土壤有机碳的损失和稳定性的降低。     

不同树龄橡胶林土壤微生物生物量碳的垂直分布特性

采用时空替代法,选取4,12,19,24,29 a橡胶林,研究不同树龄土壤微生物生物量碳含量的分布特征及其与有机碳含量的比值、以及与土壤养分含量的相关关系。结果表明:4,12,19,24,29 a橡胶林不同土层微生物生物量碳含量在28.87～138.71mg/kg之间,随土层深度的增加明显下降;土壤微生物生物量碳含量和有机碳的比值在0.66%～2.10%之间,土壤碳处于积累状态;土壤微生物生物量碳含量与有机碳、全氮、全磷含量有显著的相关性,相关系数R>72%。     

望天树天然林土壤微生物生物量碳氮垂直分布及相关性分析

选取广西田阳县望天树Parashorea chinensis 天然林、油茶Camellia oleifera 人工林及桉树Eucalyptus robusta 人工林为研究对象,通过氯仿熏蒸浸提法对微生物生物量C、N 以及诸因素的垂直变化进行了研究。研究结果表明：3 种林分土壤微生物生物量C、N 均随着土层深度显著下降(P<0.05),其中不同林地0~10 cm 土壤微生物生物量C 差异最大,20~40 cm 土壤微生物生物量N 差异最大;0~10 cm 望天树天然林微生物生物量C 分别比油茶人工林、桉树人工林高1.41 倍、1.63 倍,20~40 cm 微生物生物量N分别比油茶人工林、桉树人工林高1.54 倍、2.87 倍。相关性分析表明,3 种林分微生物生物量C、N 均与土壤全氮、速效钾呈极显著(P<0.01) 的正相关。综上所述,目前,望天树天然林各土层土壤微生物生物量C、N 均保持在良好水平,土壤深度、土壤养分、林分组成等能对土壤微生物生物量碳氮产生显著影响。     

湘中丘陵区土壤微生物指标对土地利用方式的响应

为了探明土地利用方式对土壤微生物性质的影响,研究了湘中丘陵区6种土地利用方式(石栎+青冈常绿阔叶次生林、杉木人工林、毛竹林、苗圃、农用旱地、水田)土壤微生物指标(微生物生物量碳Cmic、氮Nmic含量、微生物熵、微生物生物量碳氮比、土壤基础呼吸强度、土壤微生物代谢熵)。结果表明,土地利用方式明显影响了土壤Cmic、Nmic含量,6种土地利用方式各土层Cmic、Nmic含量的变化趋势基本一致,与青冈+石栎常绿阔叶林相比,毛竹林、水田土壤Cmic、Nmic含量显著提高,而杉木人工林、苗圃、农用旱地却显著下降;6种土地利用方式各土层微生物熵的变化不一致,毛竹林、苗圃、农用旱地、水田土壤微生物熵普遍高于青冈+石栎常绿阔叶林,而杉木人工林最低;水田土壤Cmic/Nmic最高(9.35以上),青冈+石栎常绿阔叶林最低;青冈+石栎常绿阔叶林土壤基础呼吸强度、代谢熵最高,水田土壤基础呼吸强度较高,代谢熵最低,表明湘中丘陵区土壤微生物生物量主要受土壤有机碳源的制约,青冈+石栎常绿阔叶林土壤具有较多活性微生物种群,有机碳利用率较低,有利于土壤有机碳的积累,水田有机碳利用率较高。     

中亚热带不同树种对土壤团聚体组成及其碳、氮含量的影响

【目的】分析中亚热带不同树种、土层、粒级及其交互作用对土壤团聚体粒级组成及其碳、氮含量、储量及碳氮比的早期影响,揭示种植不同树种对土壤团聚体组成及其碳、氮含量的影响,以期为中亚热带地区造林和营林中合理选择树种提供科学依据。【方法】通过随机区组设计,于2012年2月在土壤发育和经营历史相同的林地上建立了中亚热带地区常见树种同质园。2019年8月测定各树种不同土层(0～10、10～20、20～30、30～40和40～50 cm)不同粒级(>2、1～2、0.25～1和0.053～0.25 mm)团聚体的质量百分含量、有机碳和全氮含量、储量及碳氮比。【结果】1)各土层团聚体均以>2 mm粒级为主,且>2 mm粒级团聚体的质量百分含量随土层加深而降低,并在木荷、米槠和杜英土壤中较高,而1～2 mm粒级团聚体的质量百分含量则在马尾松林土壤中最高;2)各粒级团聚体的有机碳含量随土层加深而降低,各土层团聚体的有机碳含量则随粒级减小呈先增后减的趋势,其中,0～10 cm土层团聚体的有机碳含量以1～2 mm粒级最高,而20～30、30～40和40～50 cm土层团聚体的有机碳含量则均以0...     

不同树种生长适应性及其对土壤微生物数量的影响

通过调查不同树种新造林树高生长量、保存率及其土壤细菌、真菌、放线菌数量等,研究其生长、适应性及对土壤微生物数量的影响。结果表明：光皮桦、桤木、楸树、栾树、湿地松5年生树高分别为7．4、6．5、6．3、4．8、4．2m,保存率分别为92％、65％、82％、78％、90％;不同树种造林后对土壤微生物数量的提高有明显差异,5个树种造林后林分土壤微生物数量提高的效果排序为桤木〉光皮桦〉栾木〉楸树〉湿地松;新造林均表现为造林当年土壤微生物数量明显下降,一般下降35％～40％,第2年底回升并超过造林前水平,第3-5年逐年增加。     

固氮树种对第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构的影响

为了探究固氮树种对我国南方亚热带地区第二代桉树人工林土壤微生物生物量和结构影响及其机制,采用磷脂脂肪酸分析方法分别在干季和湿季研究了第二代桉树纯林和第二代桉树/固氮树种混交林的土壤微生物群落生物量和结构。结果表明:与纯林相比,混交林土壤(0 10 cm)的有机碳含量、铵态氮、硝态氮、总氮、凋落物生物量分别提高了17.77%、41.62%、85.59%、25.38%、19.12%,除土壤有机碳外,其它在统计学上均达到了显著性差异(p0.05);混交林的细菌生物量显著增加,但其真菌生物量显著减少;同时,混交林的总细菌、革兰氏阳性细菌相对百分含量在干季显著提高,真菌的相对百分含量却显著降低;但在湿季,除总细菌外,其它微生物群落结构没有显著差异。主成分分析(PCA)表明:第二主成分轴能明显把第二代桉树混交林和纯林的土壤微生物群落区分开来(p0.05),这种差异主要体现在混交林具有较高的细菌相对百分含量和相对较低的真菌相对百分含量。冗余度分析(RDA)表明:凋落物生物量、凋落物C/N、铵态氮、有机碳含量是驱动我国南方第二代桉树人工林土壤微生物群落结构发生变化的主要因子。此外,壕沟切根试验表明根系及其分泌物可能是第二代桉树人工林土壤微生物的重要碳源。