典型岩溶区板栗树下土壤CO2迁移动态研究——以广西隆安县岩溶区为例

为了研究岩溶区板栗树下土壤CO2迁移动态,以广西隆安县典型岩溶区为例,测定了板栗树下土壤CO2浓度、CO2释放量、岩溶溶蚀量以及在季节上的变化.结果表明,土壤CO2浓度在土壤剖面上为先增大后减小,最大值出现在40或60 cm深处,土壤CO2浓度冬季＜秋季＜春季＜夏季,土壤CO2浓度与土壤含水率、空气温度有密切的正相关关系;除夏季外,土壤CO2释放日动态变化为下午＞上午＞晚上,夏季为上午＞下午＞晚上,在季节上土壤CO2释放量由大到小为夏季＞春季＞秋季＞冬季,这与土壤CO2浓度变化规律一致,土壤CO2释放量与土壤含水率和空气温度呈极显著性正相关;土壤剖面上溶蚀量由小到大为-5 cm＜-30cm＜-50cm,在季节上溶蚀量由小到大为冬季＜秋季＜春季＜夏季,夏季溶蚀量平均值约是冬季的1.33 ～2.00倍.     

祁连山南坡不同土地利用方式下土壤理化性质及空间变异性分析

[目的]以祁连山南坡5种不同土地利用方式下的土壤为研究对象,研究土壤含水量、pH值、有机质及电导率沿剖面(0～50 cm)垂直变化特征及空间变异性。[方法]对祁连山南坡5种不同植被类型下的土壤进行采样,通过单因素方差方法对不同土地利用方式下的土壤理化性质进行差异显著性检验,并利用Duncan法进行多重比较。[结果]不同土地利用方式会影响土壤含水量、pH值、有机质及电导率的垂直分异,除pH值随土层深度增大外,土壤含水量、有机质及电导率随土层深度增加均呈减小趋势。土地利用方式不同会影响土壤理化性质差异显著性,研究区5种土地利用方式下pH值、含水量、有机质和电导率均存在显著性差异(P0.05)。土壤含水量、有机质及电导率具有较强的空间变异性,而土壤pH值的空间变异性较小,随土层深度增加,土壤含水量、pH值、有机质及电导率的变异性逐渐减小。[结论]研究区不同土地利用方式下土壤有机质含量较高,土壤较肥沃;土壤pH呈弱碱性,符合我国西北干旱半干旱区土壤大多呈碱性的特征;土壤电导率较低,未出现盐碱化现象。土壤含水量、有机质及电导率具有中等程度的空间变异性,而土壤pH值具有弱空间变异性。     

金沙江干热河谷不同土地利用方式的土壤水分特征

[目的]研究金沙江干热河谷地区不同土地利用方式下的土壤含水量的变化特征,为干热区脆弱生态环境的生态恢复、物种选择提供依据。[方法]以金沙江干热河谷典型区云南省元谋县的6种土地利用类型为例,采用TRIME-PICO-IPHTDR每月定期测定土壤水分,每个样地设3个重复,定期分别测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100cm处的土壤含水量。[结果]罗望子纯林土壤含水量相对稳定,且含水量较高;银合欢间伐林土壤含水量高于银合欢与其他物种组合的人工林;在草本植物较多的人工林内,土壤含水量均较低。土壤0～20cm含水量变异系数最大,40～60和60～80cm处变异系数旱季比雨季略大。不同林分组合对土壤水分影响明显,Ⅱ和Ⅵ为代表的用地类型土壤含水量较高,Ⅳ和Ⅴ中的20～60cm土壤含水量均下降,Ⅰ和Ⅲ中的80～100cm深度范围内土壤含水量均有小幅下降。[结论]土壤含水量随土壤深度的增加而增加,雨季含水量明显高于旱季,雨季土壤含水量变化速率高于旱季,植被郁闭度、草本层盖度是影响土壤含水量的主要因素。     

喀斯特高原典型小流域土壤有机碳及其组分的分布特征

以贵州省清镇王家寨为喀斯特高原典型样区,采用网格布点法,调查研究了土壤总有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)的分布特征.研究结果表明:灌木林地表层土壤SOC、DOC和MBC含量分别为56.86、68.74 mg· kg-1和264.12 mg· kg-1,均显著高于旱地与水田(P＜0.05);各土地利用方式表层土壤微生物熵(MBC/SOC)值处于0.45％～0.55％之间,土地利用方式对土壤SOC及其组分均有显著影响.协方差分析表明,土壤MBC受土地利用方式和pH的影响较大,土壤SOC和DOC受海拔高度的影响较大.不同土地利用方式下土壤SOC与MBC无相关性,而DOC与MBC的相关性正负各异.3种土地利用方式剖面土壤中,灌木林地0～30 cm各土层MBC含量差异显著(P＜0.05),水田20～30 cm土层DOC含量显著低于0～20 cm各土层.表层(0～10 cm)土壤SOC密度以灌木林地最大,但旱地(155.97 t·hm-2)和水田(107.92 t·hm-2)1 m以内土体的有机碳密度显著高于(P＜0.05)灌木林地(76.14 t·hm-2),结合土层厚度,水田与旱地有机碳储量高于灌木林地.研究表明加强保护灌木林地,对农耕地实行秸秆还田,将有利于区域土壤有机碳的积累和区域生态的恢复,维持区域的可持续发展.     

不同土地利用方式土壤水分、温度对CO2排放的影响

通过实验室培养法,比较分析了咸宁地区几种不同土地利用方式的土壤在不同温度和不同水分含量下的土壤CO2排放速率及土壤碳的变化情况,探讨CO2排放速率与土壤温度,含水量之间的关系并预测了该地区四种土地利用方式CO2年排放量的未来走向。     

亚硫酸法糖厂滤泥改良石灰土试验研究

本文依据研究区石灰土的特点,采用亚硫酸法(亚法)糖厂滤泥改良石灰土对比试验,从岩溶地质过程来探讨其改良机理.试验结果表明:亚法糖厂滤泥呈弱酸性,且富含有机质和营养元素,在增加土壤有机质、改善土壤理化性状、减少钙镁含量、降低pH值等方面,表现出较常规有机肥料更好的效果;滤泥腐化产生的有机酸和CCO2,促进岩溶作用的正向运动,进一步降低土壤pH值和Ca、Mg元素含量,更利于土壤营养元素的释放和有效化,土壤改良效果与溶蚀速率、土壤CO2浓度呈显著的正相关;滤泥与其它常规有机肥料混合施用,改变了土壤微生物区系、数量和多样性,增强了改良效果,但不同的搭配类型,土壤微生物活性、中间产物有机酸和CO2浓度差异大,导致岩溶作用强度和改良效果的显著差异.均表现出:S4>S2>S3>S1.当搭配方式适宜时,滤泥改良经济效益高于常规有机肥料,滤泥处理增加产值以S4最大,达到3578.9元/hm2;增加投资的产投比以S3最大,达到4.88.     

桂林会仙岩溶作用对石灰土壤水锌离子浓度的影响

本文通过建立野外观测点,对土壤水锌离子[Zn~(2+)]浓度和岩溶动力系统部分化学参数进行长期监测,探究土壤锌的时空变化规律及其与岩溶作用化学参数之间的关系.结果表明:土壤水Zn~(2+)浓度随土层深度增大而增高,Zn~(2+)浓度在0～30cm处(0.08mg/L)小于30～60cm(0.15mg/L),且小于60～90cm(0.20mg/L).在时间变化上,土壤水Zn~(2+)浓度在夏季高于冬季,雨季高于旱季.Zn~(2+)浓度和土壤水pH呈极显著负相关,与降雨量、水量分别呈极显著和显著正相关,与土壤CO_2浓度呈显著正相关,与扣除降雨量影响的Zn~(2+)和Ca~(2+)呈极显著正相关.因此,在土壤环境下,强岩溶作用有助于促进岩石或土壤固相中的Zn溶解于水中.岩溶动力作用在驱动碳-水-钙循环的同时,也驱动着微量元素Zn的运移.     

土壤养分及棉花植株干物质量对大气CO2浓度升高的响应

通过田间小区试验研究不同大气CO2浓度对土壤养分及植株干物质量的影响.结果表明:正常大气CO2浓度(CK)下施氮降低了土壤pH值,C540、C720水平下,不施氮处理土壤pH值先降后升,施氮处理土壤pH值先升后降.随大气CO2浓度增加,土壤碱解氮增加;有机碳在不同土层表现出不同变化,0～20 cm土层呈现出下降趋势,20～40 cm土层先降后升.棉花地上部干物质量随大气CO2浓度升高而增加.CK水平下施用氮肥棉花根冠比减少,C540和C720并没有得出一致性结果.     

土壤养分及棉花植株干物质量对大气CO2浓度升高的响应

通过田间小区试验研究不同大气CO2浓度对土壤养分及植株干物质量的影响。结果表明：正常大气CO2浓度（CK）下施氮降低了土壤pH值,C540、C720水平下,不施氮处理土壤pH值先降后升,施氮处理土壤pH值先升后降。随大气CO2浓度增加,土壤碱解氮增加;有机碳在不同土层表现出不同变化,0~20 cm土层呈现出下降趋势,20~40cm土层先降后升。棉花地上部干物质量随大气CO2浓度升高而增加。CK水平下施用氮肥棉花根冠比减少,C540和C720并没有得出一致性结果。     

岩溶区不同植被下土壤水溶解无机碳含量及其稳定碳同位素组成特征

自2010年7月至2011年7月对重庆青木关岩溶区典型植被下的土壤水进行了月动态取样,分析了土壤水溶解无机碳含量(DIC浓度)及其稳定碳同位素组成(δ13 CDIC值)的时空变化特征,以揭示岩溶土壤系统碳酸盐岩溶蚀作用及其碳汇效应.研究结果表明:草地和针叶林地土壤水的DIC浓度和δ13 CDIC值相对较低,分别为59.12 mg/L和-17.22％,31.47 mg/L和-16.37‰;而旱地、灌丛地、退耕还林地土壤水具有较高的DIC浓度和δ13 CDIC值,分别达153.88 mg/L和-12.2‰,221.82 mg/L和-11.9‰,97.30 mg/L和-11.23‰,其中灌丛和退耕还林地的δ13CDIC值与DIC浓度呈正比,且雨季较旱季偏高约4‰-5‰.根据δ13CDIC值,结合各植被类型下土壤水DIC浓度与其相应的土壤碳酸盐含量呈正相关,判断旱地、灌丛地、退耕还林地等岩溶土壤水中的DIC主要来自土壤中碳酸盐岩矿物的碳酸溶蚀,即岩溶土壤中存在着碳酸盐岩碳酸溶蚀作用,从而在一定程度上减少了土壤系统向大气排放的CO2量.     

岩溶区不同土地利用方式下土壤养分的剖面分布特征

为研究岩溶区不同土地利用方式下土壤养分的剖面分布特征,对5 种土地利用方式（橘园地、草地、菜地、灌丛地、耕地）下土壤养分含量及剖面分布特征进行对比分析。结果表明：（1）土地利用方式对土壤有机质、速效磷、速效钾有显著影响,而对全氮、水解氮、全磷、全钾没有显著影响。土壤有机质从高到低依次为：草地>菜地>橘园地>灌丛地>耕地;土壤速效磷从高到低依次为：灌丛地>草地>耕地>橘园地>菜地;土壤速效钾从高到低依次为：橘园地>草地>菜地>耕地>灌丛地：（2）从不同土地利用方式土壤剖面特征来看,有机质、水解氮、全磷、全钾、速效钾表聚特征明显;（3）土壤中大部分养分与土壤颗粒有一定的相关性,其中砂粒与土壤养分相关性最好。     

岩溶区不同土地利用方式下土壤养分的剖面分布特征

为研究岩溶区不同土地利用方式下土壤养分的剖面分布特征,对5种土地利用方式(橘园地、草地、菜地、灌丛地、耕地)下土壤养分含量及剖面分布特征进行对比分析.结果表明:(1)土地利用方式对土壤有机质、速效磷、速效钾有显著影响,而对全氮、水解氮、全磷、全钾没有显著影响.土壤有机质从高到低依次为:草地＞菜地＞橘园地＞灌丛地＞耕地;土壤速效磷从高到低依次为:灌丛地＞草地＞耕地＞橘园地＞菜地;土壤速效钾从高到低依次为:橘园地＞草地＞菜地＞耕地＞灌丛地;(2)从不同土地利用方式土壤剖面特征来看,有机质、水解氮、全磷、全钾、速效钾表聚特征明显;(3)土壤中大部分养分与土壤颗粒有一定的相关性,其中砂粒与土壤养分相关性最好.     

喀斯特小流域不同土地利用方式下土壤容重分析

以贵州毕节撒拉溪镇下小寨小流域为研究单元,分析了土壤中砾石含量以及不同土地利用方式对土壤容重的影响。结果表明,土壤中砾石含量与土壤总容重、细土容重之间均呈显著负相关关系。不同土地利用方式下,0～100 cm不同土层土壤总容重、细土容重未表现出一致的大小顺序。不同土层林地细土容重、总容重与菜地、玉米地、人工草地三者之间均存在显著性的差异,退耕地40～100 cm各土层细土容重、总容重与林地细土容重、总容重均无显著差异,说明减少人为干扰,采取休耕措施可以改善土壤物理性状。     

福州地区不同土地利用类型土壤中六六六和滴滴涕的残留特征

采集福州地区106个表层土壤样品,运用气相色谱-电子捕获检测器(GC-μECD),分析了不同土地类型土壤中六六六(HCHs)和滴滴涕(DDTs)残留水平、组成特征及来源。结果表明,福州土壤HCHs总浓度为0.581～66.9μg·kg-1,DDTs总浓度为0.782～110μg·kg-1。不同土地利用类型土壤中HCHs残留量为未利用地>水田>旱田>草地>林地。4种HCHs异构体中,草地、旱田和林地土壤中分别以α-HCH、β-HCH和γ-HCH相对含量最高,水田和未利用地土壤中δ-HCH含量最高。不同土地利用类型土壤中DDTs残留量为未利用地>旱田>水田>林地>草地,除未利用地土壤中相对含量最高的同系物是p,p′-DDD外,其余4种类型土壤中均是p,p′-DDE相对含量最高。来源分析表明,福州可能有林丹(主要成分为γ-HCH)输入,草地可能还有工业HCHs的输入;未利用地、旱田、林地土壤还存在新的DDTs输入,水田和草地土壤近期无工业DDTs输入;旱田、水田、未利用地可能还有少量三氯杀螨醇的使用或输入。     

黄土台塬土地利用方式对土壤有机碳矿化及温室气体排放的影响

以黄土台塬区耕地、天然草地、灌木林地、乔灌混交林和乔木林地为研究对象,采用静态箱-气相色谱法、室内密闭培养法对其土壤温室气体及有机碳矿化动态进行了监测和分析。结果表明:土壤总有机碳和各种活性碳组分含量分布规律一致,均表现为草地显著高于林地,林地显著高于耕地(P0.05);土壤有机碳矿化量趋势为培养初期增长迅速,后期增速缓慢,0~5 cm土层草地土壤有机碳矿化累积量是林地的1.26~1.34倍,是耕地的1.82倍,5~20 cm土层较0~5 cm土层有所降低,耕地降幅高达48%;不同土地利用土壤矿化碳潜力Cp值在0.81~2.70 mg·kg~(-1)之间且差异显著(P0.05),而不同土地利用土壤有机碳分解速率常数k差异不显著;五种土地利用方式的土壤可矿化碳累计分配比例表明,耕地土壤有机碳矿化能力最高,固存量最小,而草地土壤有机碳矿化能力最低,固存量最多;耕地土壤释放的主要温室气体CO_2和N_2O强度显著高于其他用地类型,而CH_4的吸收强度为林地天然草地耕地。综上,退耕还林还草极大地推动了该区土壤有机碳的固定,减弱了土壤向大气排放温室气体的潜力。     

基于3S的商都县景观格局动态变化研究

本文以商都县为例,选取1993、2001和2010年3期TM遥感影像为基础数据源,建立该区土地利用遥感影像解译标志,在Arcgis9.3和Fragstats软件支持下,获取各景观类型属性数据和图形数据,建立空间信息数据库,研究了商都县近17年的景观空间格局动态变化.结果表明商都县景观破碎度较小,各类型景观面积为耕地＞未利用地＞林地＞草地＞建设用地＞水域,景观总体分布均匀,多样性高;在退耕、防护林建设等政策下,耕地面积逐年下降变为林地、草地,面积从1993年到2010年分别增加了8 124.03hm2和4 921.47hm2;耕地机械化发展整合,破碎度最小,未利用地、林地和建设用地破碎度较大,草地、水域破碎度在减小,同时建设用地逐年聚集化发展,未利用地分布不均匀.     

土地利用方式改变对湿地土壤总有机碳与可溶性有机碳的影响

为探明土地利用方式改变对湿地土壤总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)含量的影响,采取空间替代时间的方法,测定了湿地、由湿地转变而成的林地、不同开垦年限的耕地和由耕地转变而成的果园土壤中TOC和DOC含量的变化。结果显示:湿地在开垦为耕地3 a后,土壤0~30 cm土层TOC含量显著(P<0.05)下降,开垦30 a后,只有0~10 cm的土壤表层TOC含量得到积累并恢复到与湿地相当的水平,表明湿地围垦后,土壤碳的丧失与积累在时间和空间上不对等,碳的损失发生期短,且集中在0~30 cm土层,碳的积累所需时间较长,且主要积累于0~10 cm土层。湿地、由湿地转变而成的新生耕地、林地DOC含量在土壤剖面上未表现出随土层增加而变化的趋势,DOC分配比例在除新生耕地外的4种土地利用类型中均表现为随土层增加而逐渐升高,说明DOC分配比例较DOC含量对土层深度变化更敏感,更适于表征DOC在土壤剖面方向上的变化。0~20 cm土层的DOC分配比例与土地利用方式无关。湿地在转变为耕地初期,20 cm以下土层的DOC分配比例下降,耕作30 a后显著(P<0.05)升高;耕地再转变为果园的3 a后,DOC分配比例在30~50 cm土层显著(P<0.05)降低;湿地在转变为林地后,各土层DOC分配比例未表现出显著差异。     

土地利用对亚热带红壤区典型景观单元土壤溶解有机碳含量的影响

 【目的】在亚热带典型景观尺度上系统分析土地利用方式对土壤溶解有机碳（DOC）含量的影响。【方法】分别以广西肯福和湖南盘塘作为亚热带红壤低山与红壤丘陵典型景观单元,对两个景观单元进行密集采样（0～20 cm）分析。【结果】红壤低山和红壤丘陵景观单元土壤DOC的平均含量分别为（159.2±75.8） mg•kg-1和（90.035.4） mg•kg-1,其中低含量样本均以稻田土壤为主,其平均值分别为（46.7±14.9） mg•kg-1和（68.023.1）mg•kg-1。高含量样本以旱地、果园和林地土壤为主,红壤低山景观单元旱地、果园和林地土壤DOC含量分别比稻田土壤高271%、278%和315%,红壤丘陵景观单元比稻田土壤高37%、69%和77%。土壤溶解有机碳与土壤总有机碳的比值（DOC/TOC）显示,两个景观单元稻田土壤DOC/TOC值（0.24%和0.44%）亦明显低于其它利用方式土壤（0.90%～1.50%）。【结论】土地利用方式影响土壤DOC含量,同一景观单元长期处于淹水条件下的稻田土壤DOC含量明显低于旱作土壤（如旱地和果园）,林地开垦为旱地或果园后土壤DOC含量降低。同时土壤DOC含量存在区域差异,位于亚热带南部的红壤低山景观单元土壤DOC的含量明显高于北部的红壤丘陵景观单元。     

辽河保护区不同土地利用方式下土壤的有机碳含量特征

基于野外调查采样和室内分析,研究辽河保护区3种土壤类型(草甸土、潮土和沼泽土)、4种土地利用方式(旱田、水田、林地和草地)下土壤总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳的含量特征。结果表明,辽河保护区不同土地利用方式下土壤的总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳含量差异显著(P0.05),旱田和水田土壤的总有机碳和微生物生物量碳含量均显著高于林地和草地的,草地土壤溶解性有机碳含量显著高于旱田、水田和林地的。草甸土不同土地利用方式下土壤的总有机碳含量、溶解性有机碳含量和微生物生物量碳含量均随剖面深度(0~60 cm)的增加呈逐渐降低的趋势。相关性分析结果表明,土壤总有机碳含量与微生物生物量碳含量呈极显著正相关(P0.01),二者与土壤溶解性有机碳含量的相关性无统计学意义。结果表明土地利用方式的改变将影响到辽河流域土壤有机碳的存在形态和含量。     

辽宁省彰武地区不同利用方式风沙土的养分特征

通过对采自彰武县林地、耕地、草地利用方式下195个不同沙化程度的土壤样品进行理化性质的分析,得出以下结论,彰武县地区沙化普遍较重,表现出养分贫瘠化,土壤粗粒化。随着沙化程度的加重,土壤肥力降低。利用方式不同,风沙土的理化性质也不同,导致沙化程度也不同,具体利用方式沙化程度为耕地、林地、草地依次降低,说明耕地受着人为因素的严重影响,增加了土壤细颗粒含量,且大量施肥,使耕地土壤肥力有了较大的提高,其中磷素含量增加的较为显著。