不同利用方式对小针茅荒漠草原土壤有机碳储量及其结构的影响

在围封、3个放牧梯度[0.50羊单位·hm~(-2)(G0.50)、0.94羊单位·hm~(-2)(G0.94)、1.25羊单位·hm~(-2)(G1.25)]和开垦5种处理条件下,对内蒙古小针茅荒漠草原土壤容重、土壤有机碳含量、有机碳密度和有机碳储量的影响开展野外监测试验,并利用核磁共振波谱法测定0~20 cm土层土壤有机碳结构。结果表明:同一土层,不同利用方式下,放牧区和开垦区与围封区相比,土壤有机碳含量、有机碳密度有降低的趋势,土壤容重有增加的趋势。随着放牧强度的增加,土壤有机碳含量、有机碳密度表现为逐渐降低的趋势。同一处理,随着土层的加深,小针茅荒漠草原土壤容重先降低后增加,而土壤有机碳含量和有机碳密度先增加后降低,在30~40 cm土层达到最大值。放牧和开垦与围封相比,土壤有机碳储量下降。其中,G1.25和开垦区的土壤有机碳储量显著(P0.05)低于围封区。随着放牧强度的增加,土壤有机碳储量逐渐降低。不同利用方式和放牧强度下小针茅荒漠草原土壤有机碳化学组分没有发生变化,各组分的相对比例出现差异。其中,烷氧碳(34.86%~37.85%)、烷基碳(26.05%~33.87%)、芳香碳(10.60%~17.69%)和羰基碳(14.57%~16.90%)是土壤有机碳结构的主要组成成分。放牧区和开垦区与围封区相比,烷基碳和羰基碳的相对比例减小,烷氧碳和芳香碳的相对比例增加,随着放牧强度的增加,烷基碳的相对比例逐渐降低,烷氧碳相对比例逐渐增加。围封草原土壤腐殖化指数最大(表现为围封区开垦区G0.50G0.94G1.25),而芳香性最小(表现为G1.25G0.94开垦区G0.50围封区),说明围封区土壤有机碳更趋稳定,在土壤固碳方面有一定的意义。     

短期围封对高寒草甸土壤有机碳及主要养分含量的影响

【目的】对那曲县高山嵩草草甸进行围封处理,并按随机布点方式连续3年进行采样。【方法】以自由放牧的高山嵩草草甸为参照,分析短期围封对高寒草甸土壤有机碳及主要养分含量的影响。【结果】土壤有机碳、碱解氮、速效钾的含量在3年间,围封草甸与自由放牧草甸在所有土层间均无显著差异。土壤速效磷含量2013年只在0～5 cm土层内围封草甸显著高于自由放牧草甸(P0.05),在2014-2015年围封草甸与自由放牧草甸在所有土层间均无显著差异。【结论】围封虽然对保护生态稳定性差的草地以及恢复退化草地来说是有效手段之一,但其并不一定是在所有情况下都会产生积极作用。     

迪庆州高寒坝区土壤碳氮分布特征研究

[目的]高寒坝区生态环境脆弱,过度放牧及开垦导致土壤碳氮储量下降,掌握土壤养分特征及变化规律,制定生态恢复措施,对生物多样性的保护具有重要意义。[方法]本研究以迪庆州高寒坝区农田、灌丛地、放牧草地和封育草地4种土地土壤为研究对象,研究土壤有机碳、碱解氮、全氮的垂直分布特征及SOC与TN间相互关系,以期为中甸高寒坝区的生态系统恢复和土地利用方式提供参考依据。[结果](1)同一类型土壤不同土层SOC含量随深度增加呈递减趋势;不同处理0～30 cm土层SOC含量以农田最高,30～40 cm土层以灌丛地最高,差异显著(P0.05);(2)农田及灌丛地10～20 cm土层AHN含量最高,总体随土层深度增加呈先上升后下降的趋势;放牧地0～10 cm土层AHN含量最高,封育草地0～10 cm、10～20 cm土层AHN含量相同,10～40 cm土层AHN含量随土层深度增加呈下降趋势;对比相同土层,草地的AHN含量较高;(3)TN含量在各处理下均随深度的增加显著下降(P0.05),0～20 cm土层以农田含量最高,而20～30 cm和30～40 cmTN含量最高的分别是放牧地和灌丛地(P0.05);(4)SOC、TN相关性为封育草地灌木地放牧草地农田。[结论]人为因素对于土壤碳氮储量影响较大,建议可通过合理施肥、灌溉,减少农田土壤有效碳、氮的流失,种植灌木固持土壤营养元素,轮牧、封育以提高放牧草地土壤营养元素间相关性保证土壤养分的收支平衡。     

山地荒漠草地封育对土壤质量的影响

[目的]评价封育草地土壤的质量.[方法]以北疆山地荒漠草地放牧和围封7年草地土壤为研究对象,分析土壤总有机碳、活性有机碳及碳库管理指数的变化.[结果]随着土层深度的增加土壤有机碳、土壤易氧化碳、土壤微生物量碳含量均呈降低趋势.与放牧相比,围封7年土壤易氧化碳与土壤有机碳含量升高,但差异不显著;土壤微生物量碳含量在5～ 50 cm各土层显著升高(P＜0.05).0～20 cm、35～ 50 cm土层碳库管理指数＞ 100.表明草地封育使土壤有机碳活度增大,同时增加了土壤碳的截存,土壤质量有所提升.[结论]围封后,土壤易氧化碳与土壤有机碳含量升高;土壤微生物碳含量显著升高;土壤表层与下层碳库管理指数高于放牧;荒漠漠地长期封育改善了土壤有机质状况和土壤碳库质理,增强了土壤碳汇功能.     

吉林西部盐碱稻田土壤有机碳及活性组分时空分布特征

以吉林西部盐碱稻田为例,根据Landsat MSS/TM遥感解译数据,以土壤类型图和土地利用类型图为基础,通过调查吉林省前郭县区域确定条件稻田地块,采用蛇形取样法分5层(0~10、10~20、20~30、30~40、40~50 cm)采集种植水稻1、10、20、30和55年的稻田土壤样品。分析测定土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(WSOC)、易氧化有机碳(ROOC)、微生物量碳(MBC)含量,分析开垦年限及土壤剖面对盐碱稻田土壤有机碳及其组分影响。结果表明,开垦年限及土层对吉林西部盐碱稻田SOC、WSOC、ROOC和MBC含量影响显著(P0.05),吉林西部盐碱稻田土壤WSOC、ROOC和MBC含量均与SOC含量呈显著相关(P0.05),其中SOC与MBC拟合系数最高(R2=0.8367)。吉林西部盐碱稻田SOC、WSOC、ROOC和MBC含量整体表现为,随开垦年限延长而增加,随土层加深而减少。由于开垦初期土壤性质不稳定,开垦20和30年盐碱稻田土壤有机碳及其组分规律不统一。不同开垦年限下吉林西部盐碱稻田土壤ROOC含量显著高于WSOC和MBC,其分配比例均值为28.68%~79.39%。     

土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳及其组分的影响

[目的]探讨土壤碳库的变化规律。[方法]以原生高寒草甸、人工草地和农田(油菜地)作为研究对象,利用土壤有机碳密度分组法,研究3种土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳(SOC)及轻组有机碳(LFOC)含量变化的影响。[结果]3种土壤0～40 cm土体内,SOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为113.13、111.61和93.54 t/hm2;LFOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为10.36、8.93和5.83 t/hm2。人工草地与高寒草甸相比,0～40 cm土壤SOC含量间差异不明显,但LFOC高16.01%;耕作20年的农田中,SOC和LFOC分别较高寒草甸低16.19%、34.71%。[结论]人工草地土壤中总SOC和LFOC则略高于高寒草甸,明显高于农田,人工草地和高寒草甸的植物-土壤系统的总固碳量明显高于农田。     

不同利用方式土壤有机碳及其组分研究进展

概述了湿地、林地、草地、耕地等不同利用方式下土壤有机碳及其组分的研究进展,指出了不同土地利用方式下有机碳含量随深度增加而降低,原生植被有利于土壤有机碳的保持;热量充足、湿度适宜、物种丰富地区的土壤有机碳含量最高,高寒草地的有机碳库最为稳定。人类活动对有机碳组分变动的贡献率远大于自然因素。耕地土壤有机碳及其组分的研究对解释土壤有机碳的周转机理有重要意义,未来应重视长期施肥管理措施改变对土壤有机碳及组分的影响研究。     

不同利用方式土壤有机碳及其组分研究进展

概述了湿地、林地、草地、耕地等不同利用方式下土壤有机碳及其组分的研究进展,指出了不同土地利用方式下有机碳含量随深度增加而降低,原生植被有利于土壤有机碳的保持;热量充足、湿度适宜、物种丰富地区的土壤有机碳含量最高,高寒草地的有机碳库最为稳定。人类活动对有机碳组分变动的贡献率远大于自然因素。耕地土壤有机碳及其组分的研究对解释土壤有机碳的周转机理有重要意义,未来应重视长期施肥管理措施改变对土壤有机碳及组分的影响研究。     

农垦及放牧对温带半干旱草原土壤碳素的影响

通过对内蒙古锡林河流域贝加尔针茅草原、羊草草原和大针茅草原3种草原群落不同层位土壤样品碳素含量的测定和统计分析,探讨了农垦及放牧对该区主要草原土壤类型有机碳及无机碳的影响.结果表明:(1)贝加尔针茅草原开垦为农田30 a后,与未开垦的打草场相比,农田1 m土层内的土壤有机碳含量明显下降,且农田0～10 cm和10～20 cm土壤层有机碳含量趋于一致.(2)放牧使羊草草原和大针茅草原表层的土壤有机碳含量下降,较深层的土壤有机碳含量升高.放牧强度较大、较干旱的大针茅草原0～20 cm下降,30 cm以下升高,放牧强度较小较湿润的羊草草原0～10 cm下降,10 cm以下升高.(3)贝加尔针茅草原开垦为农田使1 m土层内的土壤无机碳含量升高,钙积化位置变浅.(4)放牧使羊草草原和大针茅草原1 m土层内的土壤无机碳含量下降,钙积化位置加深,放牧强度较大、较干旱的大针茅草原表现尤为明显.(5)草地开垦为农田,在使土壤有机碳的含量降低的同时,也增加了土壤无机碳的含量;放牧在使草原表层土壤有机碳含量减少、深层有机碳含量增加的同时,也减少了无机碳的含量.     

那曲县主要草地类型土壤有机碳特征分析

【目的】本文研究了藏北草原主要草地类型土壤有机碳含量的时空变化特征。【方法】按照随机布点方式对那曲县3种不同草地类型连续2年、每年3次进行采样,分析其土壤有机碳含量、垂直分布特征、年度及年际变化规律。【结果】土壤有机碳在各土层的含量均为高山嵩草草甸紫花针茅草地青藏苔草草地。青藏苔草草地土壤有机碳含量在各土层间无显著差异;紫花针茅草地土壤有机碳含量在0~5 cm土层最低,与其余各层土壤有机碳含量有显著差异(P0.05),在(5~10,10~15,15~20,20~25 cm)土层间不存在显著差异;高山嵩草草甸土壤有机碳,0~5 cm土层有机碳含量与其余土层具有极显著差异(P0.01),(5~10,10~15,15~20,20~25 cm)各土层与相邻土层间无显著差异,与其余土层有极显著差异(P0.01)。青藏苔草草地在(15~20,20~25 cm)土层中有机碳含量年度范围内有显著差异(P0.05)。各草地类型不同土层中有机碳含量的年际变化均无显著差异。【结论】在某些特殊气候条件下,由于土壤有机碳含量本来就很低,在植物的同一生长周期内的不同生长阶段间土壤有机碳含量变化会出现显著差异,但是在不同生长周期间土壤有机碳含量又能保持相对稳定。     

人工草地土壤有机碳组分与微生物群落对施氮补水的响应

【目的】人工草地建设是缓解天然草地放牧压力、促进退化草地恢复的有效方式。开展施氮和补水对呼伦贝尔人工草地土壤有机碳(SOC)组成、土壤微生物群落数量和活性变化的研究,以深入认识不同管理方式对人工草地土壤碳截存及其稳定性的影响及调控机制。【方法】在3种人工草地种植模式(紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播及苜蓿-无芒雀麦混播)下构建施氮(0、150 kg N·hm^-2·a^-1)和补水(0、60 mm)双因素试验,采集各处理土壤样品,使用SOC物理分组、磷脂脂肪酸(PLFA)分析以及土壤酶活性测定,分析不同水氮处理对SOC组分以及土壤微生物数量、组成和活性的影响,揭示土壤微生物群落组成或活性与SOC组分的耦联关系。【结果】3年的施氮和补水处理显著影响不同土壤有机碳组分的含量。施氮处理整体上增加了苜蓿单播和苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤的颗粒态有机碳(POC)含量,但是降低了矿物结合态有机碳(MAOC)的含量,而旱季补水则显著提高了无芒雀麦单播草地土壤粗颗粒态有机碳的含量。施氮和补水对土壤微生物群落数量和组成没有产生显著影响,但是显著影响了4种土壤酶的活性。单施...     

西鄂尔多斯荒漠主要灌丛特征对放牧干扰环境的响应

为探讨荒漠灌丛群落特征和土壤性状对放牧干扰的响应,以西鄂尔多斯广泛分布的霸王、沙冬青和四合木灌丛为对象,对3种放牧强度下灌丛生长及土壤养分进行比较研究。结果表明：1)放牧区灌丛覆盖度、平均冠幅、高度和基径显著低于轮牧区和围封区;2)牲畜对霸王和沙冬青灌丛的啃食主要发生在叶结构部分,而四合木灌丛主要啃食三级枝结构;不同放牧强度下根生物量和总生物量均为围封区>轮牧区>放牧区,围封区3种灌木总生物量分别为放牧区的1.78,1.98倍和1.84倍;3)各放牧强度下,3种灌丛土壤有机碳、全N和全P均随土层深度的增加显著减少,土壤容重随土层深度的增加而增大;4)放牧干扰显著降低表层土壤有机碳含量,3种灌丛均为放牧区显著低于围封区和轮牧区;轮牧区深层土壤(20～40、40～60 cm和60～80 cm)的全N含量显著高于放牧区和围封区;全P对放牧干扰的响应规律与有机碳和全N恰好相反,为放牧区显著高于围封区和轮牧区;放牧干扰后土壤容重的变化趋势为放牧区>轮牧区>围封区。综合来说,放牧会显著降低灌丛覆盖度、生产力、土壤养分和透气性,而轮牧和围封有助于植被覆盖度和各生长指标的恢复,...     

土地利用方式对岩溶山地土壤轻组和重组有机碳的影响

以重庆中梁山岩溶山地的林地、菜地、草地和弃耕地为研究对象,采用有机碳密度分组法、单因素方差分析和相关分析,研究不同土地利用方式对土壤轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)含量、分配及敏感性的影响。结果表明,林地、菜地和草地土壤LFOC、HFOC、有机碳(SOC)含量及LFOC/SOC均显著高于弃耕地;而土壤HFOC/SOC以弃耕地最大。不同土地利用方式下,土壤LFOC、HFOC、SOC含量均随土层深度增加而下降。土壤LFOC敏感性最高,其次为SOC,HFOC敏感性最低。LFOC能更敏感地反映土地利用方式的变化,可作为反映土壤质量变化和土壤有机碳稳定性的敏感性指标。     

广东罗浮山土壤有机碳储量与组分垂直分布特征

对广东罗浮山不同海拔有代表性的10个土壤采样点进行剖面挖掘,采集0~20 cm、20~40cm、40~60 cm、60~80 cm土层的土壤样品,采用化学分析方法对土壤有机碳(SOC)含量、土壤活性有机碳(POXC)含量、土壤有机碳的各组分含量及土壤基本理化指标进行分析,探讨罗浮山不同海拔各土壤剖面有机碳储量及组分的垂直分布规律。结果表明:罗浮山土壤有机碳和活性有机碳均集中分布在0~40 cm深度的土壤中,且0~20 cm SOC含量及储量与海拔呈显著正相关;随着海拔的升高,SOC含量及储量、POXC含量以及土壤有机碳各组分含量均呈增加趋势;随土层深度增加,SOC含量及储量、POXC含量、CF1和CF2含量均呈降低趋势,而CF3和CF4含量则反之;POXC含量、土壤有机碳各组分含量与SOC含量均呈极显著相关,增加SOC积累是提高SOC各组分含量的主要途径。     

岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性研究

目的植被的自然恢复和人工重建是加速岩溶生态系统修复、提高土壤质量的主要措施。研究岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性可揭示不同恢复方式对土壤质量的影响,旨在为岩溶区植被恢复模式的筛选和恢复的效果评价提供科学依据。方法以云南省建水县岩溶区自然恢复的天然次生林、人工恢复的云南松针叶林、桉树阔叶林为研究对象,分析不同土层的土壤有机碳组分、碳库管理指数和酶活性分布特征及其相关关系。结果各植被恢复方式下土壤有机碳(SOC)含量为9.076~56.855 g/kg,可溶性有机碳(DOC)含量为822.311~1 175.778 mg/kg,微生物量碳(MBC)含量为332.933~2 035.244 mg/kg,易氧化有机碳(EOC)含量为2.381~6.094 g/kg。同一植被恢复方式下,除云南松林下的EOC含量外,各有机碳组分含量均随土层的加深而降低,局部土层深度出现波动。云南松林土壤亚表层(10~20 cm)的EOC含量显著高于表层(0~10 cm)和深层(20~30 cm)。不同植被恢复方式对DOC、EOC与SOC含量的影响大致均表现为:天然次生林＞桉树林＞云南松林,云南松林各土层的MBC含量始终显著高于桉树林。各有机碳组分与SOC均表现为极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)正相关关系;不同植被恢复方式提升土壤碳库管理指数的能力大小为:天然次生林＞桉树林＞云南松林。SOC与CPI、CPMI呈极显著(P < 0.01)和显著(P < 0.05)正相关,EOC与CPAI、CPI、CPMI呈极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)正相关。不同植被恢复方式通过增加土壤SOC、EOC等,从而提高了土壤碳库管理指数;整体上土壤酶活性随着土层的加深呈递减趋势,局部范围内有波动。不同植被恢复方式下土壤酶活性的变化不尽相同,过氧化氢酶和淀粉酶活性表现为天然次生林＞云南松林＞桉树林。各植被恢复方式下SOC、MBC、DOC、EOC含量与4种土壤酶活性均呈正相关关系,且多为显著或极显著水平。结论3种植被恢复措施在不同程度上提高了土壤各有机碳组分含量、碳库管理指数和土壤酶活性。其中,天然次生林对土壤整体质量的提升能力最高,桉树林在提升总有机碳及活性碳组分含量方面较为显著,而云南松林对过氧化氢酶和淀粉酶活性的提升能力更为显著。因此,应该加快岩溶区宜林土地管理方式的转变,优先考虑自然恢复,选择人工造林时要注重对阔叶树的利用和优化管理。      

人工草地土壤有机碳组分与微生物群落对施氮补水的响应

【目的】人工草地建设是缓解天然草地放牧压力、促进退化草地恢复的有效方式。开展施氮和补水对呼伦贝尔人工草地土壤有机碳(SOC)组成、土壤微生物群落数量和活性变化的研究,以深入认识不同管理方式对人工草地土壤碳截存及其稳定性的影响及调控机制。【方法】在3种人工草地种植模式(紫花苜蓿单播、无芒雀麦单播及苜蓿-无芒雀麦混播)下构建施氮(0、150 kg N·hm~(-2)·a~(-1))和补水(0、60 mm)双因素试验,采集各处理土壤样品,使用SOC物理分组、磷脂脂肪酸(PLFA)分析以及土壤酶活性测定,分析不同水氮处理对SOC组分以及土壤微生物数量、组成和活性的影响,揭示土壤微生物群落组成或活性与SOC组分的耦联关系。【结果】3年的施氮和补水处理显著影响不同土壤有机碳组分的含量。施氮处理整体上增加了苜蓿单播和苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤的颗粒态有机碳(POC)含量,但是降低了矿物结合态有机碳(MAOC)的含量,而旱季补水则显著提高了无芒雀麦单播草地土壤粗颗粒态有机碳的含量。施氮和补水对土壤微生物群落数量和组成没有产生显著影响,但是显著影响了4种土壤酶的活性。单施氮处理显著降低β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)在苜蓿单播草地土壤中的活性,但是显著提高其在无芒雀麦单播草地土壤中的活性。单补水处理显著降低了苜蓿单播和无芒雀麦单播草地土壤的纤维二糖水解酶(CB)和NAG活性。补水+施氮处理显著降低苜蓿单播草地土壤中β-葡萄糖苷酶(βG)、CB和NAG的活性,但显著提高苜蓿-无芒雀麦混播草地土壤中CB活性。不同水氮处理下土壤总PLFA及各微生物类群PLFA的变化量与POC变化显著正相关,而与MAOC显著负相关。βG和CB活性以及土壤酶C/N比、C/P比的变化量则与POC变化量负相关,并且在补水情况下更为显著。【结论】在呼伦贝尔半干旱区人工草地,施氮显著促进土壤活性碳组分积累、降低惰性有机碳组分含量,不利于土壤碳库的稳定性。补水和施氮显著影响了土壤微生物群落的活性,并且不同水氮处理下土壤酶化学计量比的变化与土壤有机碳组分变化密切相关。这些结果表明人工草地土壤微生物对碳、氮、磷养分需求的差异是调控活性有机碳组分周转的重要驱动力。     

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.     

天山北坡中段4种植物群落不同土层深度土壤有机碳及其组分的变化特征

本研究以天山北坡中段雪岭云杉(Picea schrenkiana)林下植物群落、紫花鸢尾(Iris ruthenica)植物群落、醉马草(Achnatherum inebrians)植物群落和圆叶锦葵(Malva rotundifoli)植物群落为研究对象,通过不同土层深度土壤有机碳及其组分含量的测定,分析4个植物群落不同土壤深度(0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm、30～40 cm和40～50 cm)土壤有机碳及其组分变化的特征。结果表明,4种植物群落土壤有机碳均随着土壤深度的增加呈降低趋势,0～10 cm土层土壤有机碳占比最高,4种群落0～10 cm土层土壤有机碳分别占0～50 cm土层土壤有机碳的41.16%、28.41%、23.54%和49.56%;4种植物群落土壤极易氧化、易氧化、难氧化有机碳均表现为表层(0～10 cm)占比较高,且随着土层深度增加,占比逐渐降低,且各土层间占比差异减小;在同一土层深度下,4种植物群落土壤有机碳组分占比大小均表现为：极易氧化有机碳>难氧化有机碳>惰性有机碳>易氧化有机碳。表明土壤深度对土壤有机碳分布影响明显,...     

开垦年限对亚高山草地土壤有机碳、氮和土壤团聚体稳定性的影响

研究了高山草地土壤有机碳、氮含量以及土壤团聚体稳定性随开垦年限而变化的动力学过程.与未开垦草地土壤相比较,开垦导致的土壤总有机碳在开垦最初的5 a内迅速降低了17%,此后降低速度趋于减缓,至开垦约70 a时降低了34%.不同粒径组分的有机碳降低的时间尺度不同,粗组分(particulate)有机碳在开垦后的5 a内显著降低,而矿物结合态(mineral-associated)有机碳则最早在开垦33 a以后开始降低.在亚高山草地开垦过程中土壤氮含量的降低与有机碳的降低具有相似的趋势;土壤团聚体稳定性的降低主要在开垦开始的5 a之内,其后以至开垦33 a以上团聚体的稳定性基本保持稳定.除机械扰动的破坏作用之外,土壤粗组分有机碳含量的降低是开垦耕种导致的土壤团聚体稳定性降低的主要原因之一.     

山西太岳山不同林龄油松林土壤有机碳稳定性的变化特征

【目的】分析不同林龄油松林土壤有机碳及其组分的变化特征,为揭示维持油松林土壤有机碳稳定性的生物学机理提供理论依据。【方法】以山西太岳山林区40,80和110年生的油松林为研究对象,测定不同林龄油松林土壤有机碳及其组分（高氧化活性有机碳（F1）、中氧化活性有机碳（F2）、低氧化活性有机碳（F3）、稳定有机碳（F4））含量、pH、全氮含量、全磷含量、阳离子交换量、土壤酶活性和土壤粒径分布,分析不同林龄油松林土壤有机碳的稳定性和土壤理化性质的变化特征。【结果】土壤有机碳含量随林龄的增加而增大。难被氧化分解的有机碳组分（F3和F4）占总有机碳的70%以上,且所占比例随林龄的增大而增高;易被氧化分解的有机碳组分（F1和F2）占总有机碳的30%以下,随林龄的增大占比总体降低。40,80和110年生油松林在0~10 cm土层土壤有机碳的稳定系数分别为2.69,5.77和6.60,在10~20 cm土层分别为3.42,5.90和6.36。随着林龄的增加,土壤全氮含量、阳离子交换量、β-1,4-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶活性呈增大趋势;在0~10 cm土层,土壤黏粒和粉粒含量呈降低趋势,土壤砂粒含量呈增大趋势。地表凋落物现存量与土壤有机碳含量呈显著的正相关关系,与F4呈极显著正相关关系,影响土壤总有机碳的积累与稳定。逐步回归分析结果显示,F1主要受全氮、阳离子交换量、粉粒含量、砂粒含量和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响;F2主要受pH和β-1,4-葡萄糖苷酶活性的综合影响;F3主要受粉粒含量、β-1,4-葡萄糖苷酶活性和纤维二糖水解酶活性的综合影响;F4主要受pH、全氮、黏粒含量、粉粒含量和砂粒含量的综合影响;总有机碳主要受pH、全氮、全磷和阳离子交换量的综合影响。【结论】当油松林林龄为40~110年时,随林龄的增加,土壤理化性状和生物学性状均得到改善,林龄越高,土壤有机碳固持能力越强,土壤有机碳库越稳定。