长白山阔叶红松林土壤CO2释放通量

利用静态箱/气相色谱法对长白山阔叶红松林林下土壤CO2释放通量进行了测定.结果表明:土壤CO2通量年变化具有明显的季节差异,在一年中温度最高的7～8月份,土壤CO2释放通量值最大,可达770.29mg·m-2·h-1,而在最冷的1～2月份土壤CO2释放通量最小,其通量仅为33.23 mg·m-2·h-1.土壤CO2通量的变化与大气、土壤表层、地下5 cm处温度的变化呈明显的正相关关系:CO2释放通量随温度的升高呈指数函数上升;地下5 cm处温度与土壤CO2通量的相关性最显著(R=0.80,P＜0.001,n=61);CO2释放通量与土壤含水量之间也存在着正相关关系,但显著性不高.     

岩溶区石漠化土壤 CO2 浓度和地表 CO2 通量研究

【目的】探讨我国南方喀斯特石漠化地区 CO2 浓度分布和时空排放规律及岩区土壤有机碳含量、 土壤温度及土壤含水率等环境因子对 CO2 浓度及释放速率的影响。【方法】采用静态密闭箱 - 气相色谱法,对 2017 年 1~12 月重庆市南川石漠化治理示范区岩溶碳汇试验区坡改梯及对照区非坡改梯的土壤 CO2 浓度和地表 CO2 通量进行原位监测。【结果】非坡改梯地区土壤 CO2 浓度比坡改梯地区大,坡改梯和非坡改梯地区土壤 CO2 浓度大多数随着土壤深度增加呈下降趋势;非坡改梯地区地表 CO2 释放通量高于坡改梯地区;土壤 CO2 浓度及 释放通量均随季节有明显变化,在一定范围内土壤温度及土壤含水率都与地表 CO2 释放通量呈显著正相关关系, 在个别月份出现显著变化,表现为巨大的源与汇。【结论】土壤 CO2 浓度主要受土壤有机碳、土壤温度、土壤 含水率、土壤微生物及人为因素共同影响,地表 CO2 通量变化与植被覆盖、人类活动及土壤 CO2 浓度密切相关。     

典型岩溶丘陵区生长季土壤CO2、CH4 通量研究

我国西南岩溶丘陵区生长季漫长,而土壤表面CO_2、CH_4通量受地表植被覆盖的影响较大。为探究岩溶丘陵区生长季有植被覆盖(有草)和无植被覆盖(无草)的土壤表面CO_2、CH_4通量及其日变化特征,采用静态箱-气相色谱法对重庆市南川岩溶丘陵区土壤表面CO_2、CH_4通量进行观测,结合土壤温、湿度进行研究。结果表明:岩溶丘陵区土壤表面在生长季表现为CO_2源、CH_4汇,有草的土壤表面CO_2通量明显高于无草土壤表面CO_2通量,CH_4通量则无明显差别,说明在生长季地表植被覆盖是影响土壤CO_2通量的重要因素,而植被覆盖对土壤CH_4通量无显著影响,土壤表面有草和无草的CO_2通量分别为552、352 mg/m2·h,CH_4通量分别为-80、-75μg/m2·h(生长季6个月平均值)。在生长季日变化尺度上,土壤也表现为CO_2源、CH_4汇,有草土壤表面的CO_2通量明显高于无草土壤表面CO_2通量,且二者的变化特征一致,CH_4通量受到植被覆盖的影响较小;生长季土壤CO_2、CH_4通量受土壤温、湿度的共同影响,其中土壤CO_2通量与土壤温度呈正相关关系,即土壤温度升高会促进土壤CO_2通量的提高,而土壤CH_4通量与土壤温度无相关关系,即土壤温度对土壤CH_4通量无显著影响;由于生长季土壤湿度变化较土壤温度小,因此土壤湿度对土壤CO_2、CH_4通量的影响较土壤温度小。     

城市园林绿地土壤CO2 排放通量的研究

采用静态箱—红外分析仪法测定了西南大学8块典型园林绿地的土壤CO2 排放通量,8块研究点的植被分 别为:结缕草(G1)、金叶女贞(G2)、结缕草(G3)、结缕草(G4)、麦冬(G5)、结缕草(G6)、三叶草(G7)、竹林(G8). 结果表明:G1-G8的土壤CO2 排放通量均呈明显的季节变化,夏季最大,春秋季次之,冬季最小;在累积监测 355d的时间内,G6的累积排放量最高,为11116kg/hm2,G2的累积排放量最低,为3853kg/hm2;G3,G7和G8 的CO2 排放通量与土壤含水率呈显著相关(p<0.05),而其他绿地中则无明显关系;CO2 排放通量与5cm 土温 (T5)的相关性均达到极显著水平(p<0.01),可解释CO2 排放通量变化的70.0%~86.2%,G1-G8的温度敏感性 (Q10)在1.94~2.53之间;生长年限对CO2 排放量的大小影响不显著.     

农田CO2通量观测的研究进展

多角度认识农田生态系统在CO_2源或汇的问题有助于中国制定正确的农业管理措施,通过减少农田生态系统碳的排放或增加碳的储存,可以使中国在国际排放权的争夺中处于主动地位;笔者总结了国内外最新文献中农田CO_2交换量的研究现状和通量观测方法;对近年来国内外农田生态系统CO_2交换量研究所取得的进展进行了详细阐述,并介绍了测量农田生态系统CO_2通量的微气象法和箱法等通量观测的代表性方法,列表说明了涡度相关法、静态透明箱法、静态暗箱法三者存在的优缺点。分析了提高农田生态系统碳交换测定通量的准确性的途径及扩大不同农作物CO_2测定量的适用范围;对农田生态系统CO_2交换量观测全面深入研究提出了一些建议和展望。     

北温带干旱地区土壤-大气界面CO2通量的变化特征

采用箱法对栗钙土、灰钙土、粗骨土和山地灰褐土4种有代表性的干旱土壤表面CO2通量进行观测和研究。结果表明:森林土壤（粗骨土和山地灰褐土）的通量显著大于草原土壤（栗钙土和灰钙土）。干旱区土壤表面CO2通量的平均值为230.05 μmol/(m2·h),变化范围为-147.27～2 319.55 μmol/(m2·h)。不同土壤类型之间存在差异,粗骨土(351.82 μmol/(m2·h))山地灰褐土(347.33 μmol/(m2·h))栗钙土(193.36 μmol/(m2·h))灰钙土(162.37 μmol/(m2·h))。土壤表面CO2通量存在季节变化,趋势呈“S”形。9月份最高(516.79 μmol/(m2·h)),以土壤向大气释放为主;1月份最低(－7.09 μmol/(m2·h)),以大气进入土壤为主;具有春夏秋冬交替规律,与气候变化趋势基本一致,土壤表面CO2通量稍有后滞。全天候土壤表面CO2通量呈“山峰”形变化,04:00最小(154.13 μmol/(m2·h)),12:00最大(349.65 μmol/(m2·h)),具有昼夜交替规律,比气候日变化稍有滞后。影响土壤表面CO2通量的环境因子有地表空气温度、土壤温度（0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm）、土壤含水量（0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm）;其中,地表空气温度、土壤温度（0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm）和土壤含水量（0～10 cm）分别与土壤表面CO2通量呈正相关关系,而10～20 cm和20～30 cm深度的土壤含水量与土壤表面CO2通量呈负相关关系,地表空气相对湿度与土壤表面CO2通量的关系不显著。大气与土壤之间的CO2存在双向转移机制,CO2不仅从土壤向大气转移,而且也从大气向土壤转移,热量在地球表面的差异性分布,导致温带和寒带地区的土壤具有平衡大气CO2浓度的功能,是温带、寒带地区的显著特征。      

稻田CO2浓度和通量变化特征以及水分利用效率的研究

通过对2006年晚稻从移栽到成熟期的CO2浓度和CO2通量的平均日变化、全生育期的变化特征、以及与WUE变化的关系分析,结果表明:白天有光合作用时,CO2浓度逐渐降低,CO2通量由向下为主,夜间没有光合作用时,CO2浓度逐渐升高,CO2通量由向上为主;拔节期向下的通量大于孕穗期,成熟期向下的通量最小.孕穗期的水分利用效率最大,乳熟期次之,分蘖普遍期的最小.     

贵州安顺市不同土地利用类型 土壤养分特征研究

研究了贵州安顺区不同土地利用类型(蔬菜地、水田和林果地)土壤养分分布特征,结果表明贵州安顺区土壤pH值偏小,整体上呈酸性;不同土地利用类型土壤养分差异较大,土壤有机碳、全氮、全磷和全钾均呈现出一致性规律,大致表现为水田蔬菜地林果地,而3种不同土地利用类型土壤全磷差异均不显著;土壤有效养分均呈现出一致性规律,均表现为水田蔬菜地林果地,并且土壤有效养分在3种不同土地利用类型均达到显著差异水平;3种不同土地利用类型土壤有效养分空间变异系数高于土壤全量养分;土壤养分均表现出明显的"表聚性"。相关性分析表明,3种不同土地利用类型土壤全量养分之间均具有良好的线性正相关性(P0.01),且土壤全量养分与有效养分均呈现出一定的相关性。     

不同土地利用类型土壤含水率与热导率相关性研究

[目的]研究自然条件下不同土地类型土壤含水率与热导率的相关性。[方法]选取露天状态下农耕地、裸地、草地、灌木地4种土地利用类型作为供试地块,在0~15 cm深度土层取样,通过烘干法测量土壤含水率,利用非稳态探针热脉冲技术测量土壤热导率。[结果]4种土地利用类型下,土壤含水率变化范围为12.79%~25.08%,土壤热导率的变化范围为0.481~1.291 W/(m·K);农耕地和裸地采样带相邻点间数据的波动性较大,灌木地和草地采样带相邻点间数据的连续性较好。[结论]农耕地、裸地、草地、灌木地4种土地利用类型中,自然状态下的土壤含水率与热导率表现为正相关性关系。     

非生长季森林土壤CO2通量及其对冻融过程的响应

森林非生长季土壤CO2通量是区域碳收支非常重要的组成部分.作为非生长季内土壤有效保温层的长期雪被以及季节性冻土区非生长季内经历的冻融交替过程对土壤CO2排放的影响不容忽视,但是关于非生长季环境因子对土壤CO2通量的响应机制研究还较少.该文综述了目前国内外一些关于非生长季期间森林土壤CO2通量研究的部分成果,结果显示非生长季期间森林土壤CO2通量的不确定性显著地增加了森林土壤年CO2通量的不确定性,同时非生长季期间积雪、枯落物和冻融等环境可以明显地影响非生长季期间森林土壤的CO2通量.因此,开展非生长季森林土壤CO2排放及对环境因子的响应规律研究,对于准确评估土壤碳固存对生态系统碳收支的贡献和预测生态系统碳循环对全球变化的响应具有极其重要的意义.     

不同土地利用方式下土壤温度与土壤水分对黑土N2O排放的影响

采用静态箱-气象色谱法,对黑土区3种不同土地利用方式（草地、裸地和农田）下土壤氧化亚氮（N2O）的排放特征及其与土壤温度和土壤水分的关系进行研究。结果显示：试验监测期间（2011年5月27日— 9月30日）,不同土地利用方式下,土壤N2O累积排放量分别为草地52.08 mg N·m-2、裸地64.43 mg N·m-2、农田70.16 mg N·m-2,农田土壤N2O累积排放量比草地和裸地分别高出35%和9%,草地、裸地和农田的N2O平均排放通量分别为16.56、20.36、21.44 μg N·m-2·h-1。草地和裸地中,土壤N2O排放通量与土壤温度和土壤水分（充水孔隙度,WFPS）相关性均不显著,但在农田中,土壤N2O排放通量与土壤温度（5 cm和10 cm）和土壤水分（5 cm）均呈显著正相关（P<0.05）。另外,土壤N2O累积排放量与土壤硝态氮和矿质氮含量均呈正相关关系。研究表明,黑土草地开垦可促进土壤N2O的排放,且不同土地利用方式下土壤N2O排放的主要影响因子不同。     

长沙市不同类型水耕人为土的理化性质研究

以长沙市采集的12个不同土壤类型的水耕人为土剖面为研究对象,分析了剖面间理化性质分布特点及其成因。结果表明:长沙市水耕人为土耕作层的有机质、全氮、全磷和全钾含量均很丰富,其中简育水耕人为土的有机质含量较高,潜育水耕人为土全氮和全磷的含量较高,铁聚水耕人为土全钾的含量较高,都依其成土母质和质地的不同而变化。     

不同利用方式对紫色丘陵地区土壤质量的影响

为探讨重庆紫色丘陵地区4种典型的农耕土地类型对土壤的质量影响,对土壤养分因子氮、磷、钾、有机质、代换量及有机碳,重金属铜、锌、铅的含量水平进行测定及分析。结果表明:对照于荒地,土壤肥力质量在不同农耕方式下养分代换量、有效磷、速效钾含量不同程度下降,而碱解氮、有机质、有机碳有增大的趋势,但土壤退化评价显示都呈现一定程度退化现象,退化指数-9.16%～-15.6%;对土壤重金属环境的影响,铜、锌全量均在背景值范围内,潜在威胁较小,而铅含量均已超出背景值,并且重金属有效态含量及活化率均受到不同农耕方式的极大影响而出现明显的分异现象。紫色丘陵地区,不同耕作方式利用下的土壤需要注意对土壤肥力质量和重金属含量的影响,以维持耕地的长期性。     

文昌市5种不同森林类型土壤物理性质分析研究

利用样地调查法对文昌市5种不同森林类型土壤物理性质进行分析,结果表明:土壤平均容重木麻黄林最大(1.574 g/m3),大叶相思林最小(1.454 g/m3);总孔隙度大叶相思林最大(46.187),木麻黄林最小(42.177);土壤含水率椰子林最高,平均达到7.957%,而木麻黄林含水率最小,平均为1.032%。pH在4.81~6.59,相思林、木麻黄林和桉树林均为极强酸性(pH 4.5~5.5)土壤,次生林和椰子林为弱酸性土壤。该研究准确评估文昌市5种森林类型土壤物理性质的差异性,可为营造热带混交人工林近自然化改造经营提供理论依据。     

不同施肥措施下菜地CO_2排放通量的变化特征

采用碱溶液吸收法对福州市郊菜地土壤CO2排放特征及其与土温之间的关系进行研究。结果表明,蔬菜生长期的土壤CO2排放通量在苗期和发育前期,它的日变化表现为黑夜白天;发育后期则为白天黑夜,且随时间的推移而呈现递减规律。此外,土壤CO2排放通量在苗期较大,不施肥(CK)、化肥(全部基施)、化肥(1/2基施+1/2追施)、化肥+长效肥力素(全部基施)、化肥+长效肥力素(1/2基施+1/2追施)、1/2有机肥+1/2化肥+长效肥力素(全部基施)、1/2有机肥(基施)+1/2化肥(氮钾肥追施+磷肥基施)+长效肥力素(追施)处理分别为2 379.08、2 482.93、2 129.94、1 299.02、1 890.04、2 293.61、3 029.99mg·m-2·d-1,而发育后期土壤CO2释放量相对较小。而且化肥+长效肥力素(全部基施)处理的菜地土壤CO2排放通量小,仅为209.96mg·m-2·d-1,而1/2有机肥(基施)+1/2化肥(氮钾肥追施+磷肥基施)+长效肥力素(追施)处理则较大,达到了3 029.99mg·d-1·m-2,表明化肥+长效肥力素(全部基施)培肥处理适宜在福州市郊菜地进行推广。指数回归分析可知,土壤15cm处的土层温度是影响菜地CO2释放的主要因素之一,且随温度的增加而升高。     

黔中喀斯特石漠化地区不同土地利用类型土壤养分含量研究

[目的]探讨不同土地利用方式对土壤养分含量与分布的影响。[方法]从贵州普定县典型喀斯特山区耕地、林地和荒地采集96份土壤样品,并对3种土地利用类型的土壤养分进行室内理化分析。[结果]3种土地利用类型的土壤pH值依次为:荒地>林地>耕地;土壤有机质含量依次为:林地>荒地>耕地。3种土地利用类型的土壤全氮含量均较丰富,碱解氮含量偏低,尤其是耕地;全磷含量水平很低,全磷含量低于1.0 g/kg的土壤分别占耕地、林地和荒地的95.23%、95.83%和100%;耕地有效磷含量较高,而林地和荒地有效磷含量较低;荒地全钾和速效钾含量较高,林地和耕地均存在不同程度地缺钾。[结论]该研究为喀斯特石漠化地区生态系统的恢复重建和农业生产提供参考。     

建三江地区不同土地利用类型的反硝化潜力

建三江地区农业用地的扩张和大量氮素化肥的使用,导致农田外环境中硝酸盐含量的增加,而减少硝酸盐含量的一种重要方式是在农田与接收水体间合适的地方恢复自然湿地,以通过反硝化作用去除径流中的硝酸盐含量.本文应用硝态氮剩余量法,测定建三江地区不同土地利用类型的反硝化潜力.结果表明,湿草甸反硝化潜力最高,其次是水田、旱地、林地及各级渠道,荒草地的反硝化潜力最小.在有机质、总氮、硝酸盐这几个影响因子中,有机质含量对与土壤的反硝化潜力影响较大,在P＜0.05下的相关系数为0.80,土壤中添加硝酸盐对土壤的反硝化潜力有一定的促进作用,总N的含量对其有一定影响.从结果中可以看出建三江地区湿草甸是恢复自然湿地较合适的位置.     

长沙市郊不同种植年限菜地土壤磷状况及淋失风险分析

目的提出长沙市郊蔬菜土壤磷淋失临界值,对不同种植年限对土壤淋失风险的影响进行评价。方法选择长沙市郊3种不同种植年限蔬菜土壤为研究对象,采用化学测试方法分析菜地土壤有效磷含量与磷素淋失风险之间的关系。结果Olsen-P与CaCl2-P和土壤溶液中磷浓度之间存在极显著的正相关,并且随着Olsen-P浓度的增加,CaCl2-P和土壤溶液中磷也随之增加并存在一个明显的突变点。通过分析Olsen-P含量与CaCl2-P含量和土壤溶液中磷含量之间的关系,确定80mg·kg-1为长沙市郊菜地土壤磷淋失的临界值。利用GIS和指示克立格法得到长沙市郊蔬菜土壤超过临界值的磷淋失概率并划分为4个淋失风险等级,结果表明,超过30年的老蔬菜基地(陈家渡)和15年左右种植年限的蔬菜基地(黄兴镇)均存在高强度磷淋失风险,磷淋失风险系数分别为3和2.93。1-2年新开辟蔬菜基地(宁乡)磷淋失风险最低,淋失风险系数为0.06,基本不存在磷淋失的风险。结论长沙市郊菜地土壤磷淋失风险严重,种植年限越长,淋失风险越大。