不同农田管理措施下土壤有机碳及其组分研究进展

概述了农田生态系统下土壤有机碳的分组方法,包括物理、化学和生物分组,并分别从施肥、耕作、覆盖、秸秆还田、降水和灌溉以及轮作等农田管理措施方面探讨了不同管理措施对土壤有机碳及其组分的影响。     

水稻秸秆还田下氮肥对土壤有机碳及碳库管理指数的影响

为完善黑龙江省水稻秸秆还田下施肥技术体系,采用随机区组设计,分析了不同处理下土壤不同层次有机碳及碳库管理指数。结果表明:同一施氮量下,与无秸秆还田比较,秸秆还田有利于提高表层土壤活性有机碳及碳库管理指数。秸秆还田条件下,0~10cm土层总有机碳、活性有机碳含量大于10~20cm土层含量,且各土层总有机碳、活性碳含量和碳库管理指数随着氮肥施入量的增加出现先增加后降低的趋势。处理Ⅴ(水稻秸秆还田配施氮肥用量为133kg·hm-2)的总有机碳、活性有机碳和碳库管理指数最高。     

不同农田管理措施下土壤有机碳及其组分研究进展

概述了农田生态系统下土壤有机碳的分组方法,包括物理、化学和生物分组,并分别从施肥、耕作、覆盖、秸秆还田、降水和灌溉以及轮作等农田管理措施方面探讨了不同管理措施对土壤有机碳及其组分的影响.     

弃耕和施加沼液对滨海盐土有机碳和粒度分级的影响

通过对西瓜Citrullus lanatus地滨海盐土施加养猪沼液试验,讨论弃耕和施加沼液年限对土壤总有机碳（TOC）和各粒级有机碳的影响,阐明弃耕和沼液施加影响下土壤有机碳的积累和演化规律,为滨海盐土改良提供基本依据。结果表明：①随着剖面深度和沼液施加年限的增加,土壤总有机碳质量分数分别减少和增加;②土壤中以粉粒有机碳为主且随着剖面深度和沼液施加年限的增加,土壤各粒级有机碳质量分数分别减少和增加;③弃耕和沼液施加均可提高滨海盐土总有机碳和各粒级有机碳质量分数,其中弃耕地总有机碳的变化范围是8.90 ~ 14.40 g·kg^-1,施肥地总有机碳为5.45 ~ 13.55 g·kg^-1,从而改良滨海盐土。图1表2参16     

海塘盐土种竹的初步研究

本文讨论了在中盐中碱盐土（含盐量０．３０－０．５０％，ｐＨ值８．０１－８．９９）引种角竹。雷竹的技术。采用及时中耕，地表覆盖，阻止返盐，增施有机肥料以及施用微量元素，改良盐碱土等措施，加快脱盐脱钙，提高盐土种竹的成活率。     

草地管理对土壤碳截获的影响

综述放牧、开垦、施肥、补播等管理措施对草地土壤碳截获的影响。通过研究建议:(1)优化放牧制度和牲畜饲养管理能够有效保护草地覆被、提高饲草资源利用效率、直接或间接地增加土壤碳截获。(2)合理布置农牧业格局,深化农副产品饲料化利用。对不适宜作物种植的土地果断退耕恢复草地植被,发展草田轮作、间作,在休耕期种植覆盖饲草作物,可期待有效保护土壤地力和增加土壤有机碳储量。(3)施加有机肥料对提高草地土壤碳截获有巨大潜力。(4)草地补播,尤其进行豆科植物补播可期待有效提高土壤碳截获。     

皮质远盲蚓体内酶对土壤有机碳形态及碳库管理指数的影响

【目的】研究皮质远盲蚓(Amynthas corticis)体内酶活性在蚯蚓发育期内的动态变化,从生物酶的角度解释蚯蚓对土壤有机碳形态及碳库管理指数的影响。【方法】通过蚯蚓-土壤培育试验,在0～100 d内共5次采样测定蚯蚓体内酶与培育土壤中的蚓粪以及未吞食土壤的碳指标。【结果】与试验初期相比,试验结束时,蚯蚓体内碱性磷酸酶(AKP)、过氧化物酶(POD)含量无显著变化,酸性磷酸酶(ACP)和脂肪酶(LPS)分别显著增加70.17%和15.14%,而胃蛋白酶(PG)和纤维素酶(CL)显著减少27.48%和53.73%,体内AKP、ACP、LPS、CL和PG对有机碳形态转化起显著性催化作用;接种蚯蚓土壤与对照组相比,轻组有机碳、腐殖质碳和可矿化碳在试验结束后显著减少,土壤微生物生物量碳和易氧化碳含量则得到显著提高;未吞食土壤和蚓粪碳库管理指数达到159.97和215.30,分别是对照组1.45和1.95倍。【结论】蚯蚓的存在在短期培育期内没有影响土壤有机碳库储量,但加速土壤有机碳库的转化效率并影响有机碳组分组成,从而提高土壤碳库活度及碳库质量。     

水氮管理对麦后复播大豆土壤固碳效应和产量的影响

为探求伊犁河谷地区复播大豆高产低碳的水氮管理组合,为建立高产固碳农业技术提供一定理论依据,2012—2014年于伊宁县开展了不同水氮管理对复播大豆土壤总有机碳、碳库管理指数及产量影响的田间试验。采用水、氮二因素裂区试验设计,设置4个灌水量处理:3000(W1)、3600(W2)、4200(W3)、4800(W4)m~3·hm~(-2);设置3个施氮量处理:0(N0)、150(N1)、300(N2)kg·hm~(-2)。结果表明,随着施氮量或灌水量的增加,土壤有机碳、活性有机碳和非活性有机碳含量均呈现"先增后降"的趋势,且均在W3N1组合处理下达到最大,且其碳库管理指数和产量均达到最大。大豆产量与土壤有机碳、活性有机碳、碳库管理指数均存在正相关关系,且与活性有机碳的相关系数最大,达0.898,说明W3N1组合处理不仅更有利于土壤有机碳的固定,而且有利于复播大豆产量的提高。     

不同管理措施土娄土无机碳储量及其与有机碳含量的关系

【目的】研究长期不同管理措施和作物轮作体系下,不同施肥处理土壤剖面中无机碳含量分布和无机碳储量及其与耕层土壤有机碳含量的关系。【方法】采用长期定位试验(1990-2014年),以土娄土为供试土壤,设置裸地休闲、自然撂荒及冬小麦-夏玉米轮作体系(以下简称作物轮作体系)3种土壤管理措施,其中作物轮作体系设9个施肥处理,分别为不施肥(对照,CK)、氮肥(N)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、氮磷(NP)、氮磷钾(NPK)、秸秆+氮磷钾(SNPK)、低量有机肥+氮磷钾(M1NPK)和高量有机肥+氮磷钾(M2NPK),共计11个处理,测定耕层(0~20cm)有机碳含量、不同土层(0~300cm)无机碳含量,并计算0~100cm、0~300cm土层无机碳储量,然后分析不同土层无机碳储量与耕层有机碳含量的关系。【结果】不同土壤管理措施显著影响了0~20cm土层有机碳含量,其中长期撂荒与作物轮作体系的土壤有机碳含量相近,且显著高于裸地休闲处理。在作物轮作体系下,不同施肥处理对0~20cm土层有机碳含量也有明显影响,其中有机物和N、P、K配施的SNPK、M1NPK、M2NPK处理的有机碳含量显著高于CK。不同土壤管理措施和作物轮作体系下各施肥处理0~300cm土层的无机碳含量分布均呈类似"S"形曲线,其中0~40cm土层较高,随着土层深度的增加无机碳含量下降较快,在80~140cm土层最低,然后逐步升高到160~180cm达到最高值,之后一直呈缓慢下降趋势。对于0~100cm土层无机碳储量,裸地休闲处理显著高于自然撂荒和作物轮作体系处理;作物轮作体系中M2NPK处理显著高于其他处理。对于0~300cm土层无机碳储量,裸地休闲处理显著高于自然撂荒处理;作物轮作体系中施用有机肥处理则显著低于其他施肥处理,其他施肥处理均提高了0~300cm土层无机碳储量,其中PK、NP、NPK、SNPK处理显著高于CK。0~100cm土层无机碳储量与耕层土壤有机碳含量之间呈显著正相关,但0~300cm土层无机碳储量与耕层土壤有机碳含量呈负相关。【结论】在干旱、半干旱地区,如果有灌溉条件,建议用0~300cm土层无机碳储量来研究无机碳与有机碳的关系较为准确。另外在研究区施用有机肥可显著提高土壤有机质含量,但不能同时提高土壤无机碳固存。     

不同管理方式对贵州典型暖性草地土壤有机碳的影响

以贵州省龙里典型性暖性草原为对象,研究典型草地、不围栏、割草管理、灌丛管理4种不同管理方式对土壤有机碳含量、有机碳密度的影响,结果表明,不同管理方式对典型暖性草地土壤有机碳含量、有机碳密度具有明显影响;不围栏管理导致土壤碳密度显著下降,同时在灌丛管理下地质地貌条件的差异同样对土壤有机碳含量产生影响;对典型草地进行围栏可以提高土壤碳密度,促进土壤有机碳积累、固定,同时也有利于退化草地的恢复。     

中亚热带主要农业土壤有机碳及其组分特征

为了解中亚热带主要粮油产区土壤肥力状况,本文通过野外采样和室内测定,对研究区主要农业土壤的有机碳及其组分含量特征展开研究。结果表明:研究区土壤有机碳(SOC)含量在紫色土上含量最高,红壤地区则偏低,肥力水平不高。易氧化有机碳(EOC)与SOC变化趋势一致。轻组有机碳(LFOC)、粗颗粒有机碳(CPOC)、细颗粒有机碳(FPOC)分别在红壤、河潮土、水稻土中比重最大,这与土壤母质及发育年龄有关。不同利用方式下,茶园土壤SOC含量最高,SOC含量变化序列表现为:茶园地>玉米地>水稻-油菜地>棉花地>菜园土。茶园土壤EOC/TOC值为36.85%,表明该土壤SOC的稳定性高。其他农业土壤EOC/SOC值变化不大,在22.48%~25.52%之间,平均值为23.44%。LFOC与CPOC比SOC对土地利用方式的变化更为敏感,受SOC、CEC、NO₃^--N、NH₄⁺-N的影响显著(P<0.01)。     

高粱对盐渍土壤的盐离子吸附初探

为了研究高粱对盐渍土地的改良效应和盐渍土地上高粱秸秆离子的变化规律,在山西省清徐县盐渍土上和榆次区壤土上种植耐盐高粱‘晋甜杂3 号’和‘晋杂1401’,比较种植高粱前后0~20 cm土壤中的钠、钾、钙、镁、氯离子变化和收获期高粱秸秆中钠、钾、钙、镁离子变化。试验结果表明：在盐渍土壤上种植两个耐盐高粱品种,虽然秸秆产量下降,但是秸秆中离子含量保持稳定,可以在清徐盐渍土上正常生长;高粱在盐渍土壤上种植,0~20 cm土壤的电导率及已测的五种离子含量均减少,而且盐渍土的离子减少量显著高于在壤土。因此,盐渍土上种植高粱可以有效改良盐碱地,而且甜高粱秸秆产量还可以给农民增加经济效益。     

武夷山常绿阔叶林土壤有机碳和微生物量碳的动态特征

为了探讨常绿阔叶林关键区域土壤碳循环规律,在2010-2011年间,以武夷山常绿阔叶林不同土层土壤为对象,研究土壤微生物量碳（MBC）和土壤有机碳（SOC）的季节变化特征及剖面分布;分析森林土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵（qMB）的关系及其影响因素。结果表明,常绿阔叶林土壤微生物量碳含量的变化表现为：夏季、秋季较高,春季、冬季较低;而土壤有机碳含量的季节变化不明显。土壤微生物量碳和土壤有机碳在G1（0~10 cm）表层土壤含量明显高于G2（10~20 cm）和G3（20~30 cm）,差异显著;而G2、G3土层之间差异不显著,但表现为自上向下显著递减的趋势;土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵含量均表现出显著相关性（P<0.01）。研究表明,表层土壤有机碳的累积量较高,土壤有机碳的积累对土壤微生物量碳具有重要的影响。     

基于模糊聚类分析的田间精确管理分区研究

【目的】以海涂围垦区盐碱土为研究对象，将从SPOT遥感影像提取出的NDVI数据和盐碱地土壤生产力的主要限制因子盐分数据及部分养分数据作为变量进行精确农业管理分区研究。【方法】模糊c均值聚类方法被用来进行分类分区，并引入了模糊聚类指数和归一化分类熵两种分区效果评价指标，对分区结果进行比较和评价。【结果】本研究区，最佳的分区数目为3个。对处于每一子区内土样的化学特性和实测棉花产量数据进行方差分析，发现其均值在所定义的每个管理分区内都存在着统计意义上的显著差异性，其中子区3具有最高的肥力水平和作物产量，而子区1最低。【结论】利用所选取的变量，模糊c均值聚类算法可以较好地进行管理分区划分。分区结果不但可以指导采样，而且可用于实施变量投入和精确施肥推荐，为样区土壤管理提供科学的决策依据。     

武夷山常绿阔叶林土壤有机碳和微生物量碳的动态特征

为了探讨常绿阔叶林关键区域土壤碳循环规律,在2010—2011年间,以武夷山常绿阔叶林不同土层土壤为对象,研究土壤微生物量碳(MBC)和土壤有机碳(SOC)的季节变化特征及剖面分布;分析森林土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵(qMB)的关系及其影响因素。结果表明,常绿阔叶林土壤微生物量碳含量的变化表现为:夏季、秋季较高,春季、冬季较低;而土壤有机碳含量的季节变化不明显。土壤微生物量碳和土壤有机碳在G1(0～10cm)表层土壤含量明显高于G2(10～20cm)和G3(20～30cm),差异显著;而G2、G3土层之间差异不显著,但表现为自上向下显著递减的趋势;土壤微生物量碳与土壤有机碳、土壤微生物熵含量均表现出显著相关性(P<0.01)。研究表明,表层土壤有机碳的累积量较高,土壤有机碳的积累对土壤微生物量碳具有重要的影响。     

不同植被土壤有机碳、微生物及土壤呼吸的变化特征

通过时不同植被土壤有机碳、微生物及土壤呼吸的变化规律分析得出：不同植被间土壤有机碳含量差异显著（p〈0．05）。且种植高丹草更有利于增加土壤的有机碳;不同植被闻土壤细茼数量差异显著（p〈0．05）,土壤细菌数量平均值比较为：玉米〉高丹草〉苜蓿〉裸地;不同植被土壤CO2排放通量的峰值均出现在7月份,峰值大小表现为：高丹草〉苜蓿〉玉米〉裸地,不同植被间土壤CO2排放通量差异显著（p〈0．05）。     

盐碱土水盐调控方法研究综述

在简述盐碱土水盐运动基本理论的基础上,综合列举了近年来比较流行的水盐调控方法,并对这几种方法进行比较,分析几种方法的弊端,提出了合理的解决方案。     

上海临港新城滨海盐渍土壤年内盐水动态及其分析

[目的]探讨上海市临港新城滨海盐渍土壤年内的盐水动态。[方法]对上海市临港新城新围垦滩涂3个定点进行逐月调查观察和两条射线的本底调查,分析上海市滨海盐渍土壤资源现状。[结果]结果表明,土壤EC值与全盐量仍遵循"盐随水而上,随水而下"的盐水运动规律,无论是3个定点和两条射线的分析结果都表明它们有明显的相关性。土壤有机质含量受土壤发育环境、人为活动、植被等影响;土壤质地受母质影响最大。[结论]随着不同围垦时间的长短,其全盐量、有机质、EC随着季节的变化和土层的深度而变化,呈现出一定的规律性。     

土壤有机质和有机碳含量计算方法比较研究

有机质水平常用作评价土壤肥力的首要指标,而土壤有机碳在全球气候变化研究中有重要作用。新垦耕地表土中有相当比例的>2 mm砾石。为了准确评价新垦耕地的土壤肥力及其碳贮量,以宁波市宁海县14个新垦耕地表土(0~30 cm)土样为例,对表土有机质和有机碳含量计算方法进行了比较研究。结果表明：当这些样品的计算包括大于2 mm的砾石时,有机质水平下降了22%（平均值从23.1 g/kg下降到18.0 g/kg）;按照美国农业部的计算方法,表土(0~30 cm)有机碳含量在1.97~8.97 kg/m2间,参照加拿大农业-农产品部评价标准,这些样品的有机碳含量属于低的水平。     

农田碳汇管理策略及其效果评价

目前增加农田生态系统的碳储量的措施主要有：减少碳损失,包括提高能源利用率,减少水土流失和提高水肥利用率;增加土壤有机碳,包括调整耕作制度,使用有机肥料,应用深根作物和增加土壤中微团聚体的含量。在分析各种策略与措施的基础上,笔者认为以下几种农田碳汇管理措施有效且较容易推广。①实施土地用途转换管理：把低产及土壤退化严重的农田变成草地或森林;集约管理农田,实行农林复合、林草复合经营方式;在区域或地区尺度变单一土地利用方式为承担不同人类需要的多种土地利用方式等。②调整耕作制度：免耕不仅使土壤团聚体的数量和稳定性增加,从而减少了团聚体内部有机质的分解作用;还能有效地抑制土壤的过度通气,减少有机碳的氧化降解,防止土壤侵蚀;此外,免耕土壤有机碳的平均滞留时间比常规耕作土壤增加了约1倍。轮作能提高土壤固碳效率,在轮作中加入豆科作物或豆科牧草更可增加土壤有机质汇集,是实现土壤蓄存碳潜力的重要途径。提高复种指数,降低休耕频率可以提高作物产量并增加土壤作物残茬和根的有机质输人,从而增加土壤中有机碳的含量。③改善经营与管理：有机肥或有机肥和化肥配合施用,能显著提高土壤有机碳含量．应当优先选择;人为改变土壤的水分条件可以调节土壤排放温室气体的总量、组成及其产生的潜在温室效应;残茬和土壤有机质库的增加,可以改善植物的水分利用效率和营养再循环能力,减少养分流失,加强碳汇集。④依托技术进步：如改良作物品种,有计划地抓紧培育具有对高温、干旱等极端气候及病虫害有抗性的品种,确保在新的生态环境中产量不断提高,扩大碳的吸收存储。此外,采用新型节能的农机部件对拖拉机等农业动力机械进行改装,也可减少农田碳排放,增加农田碳汇的潜力。