喀斯特洼地土壤有机碳分布特征及影响因素

为揭示沉积在洼地不同位置土壤有机碳含量的分布特征和相关影响因素,以西南喀斯特典型小流域内洼地底部、落水洞不同部位土壤为研究对象,采集0~150 cm土壤剖面的土样,测定相关理化性质指标,分析土壤有机碳含量随空间位置的变化特征,并探讨土壤有机碳含量与理化性质的相关性。结果表明:落水洞、洼地底部土壤有机碳含量与土壤有机碳储量均为表层最高,呈表聚化现象;落水洞、洼地底部土壤有机碳含量与全氮含量均呈显著正相关,而与土壤含水率相关性不显著(P>0.05);落水洞土壤有机碳含量平均值大于洼地底部土壤有机碳含量平均值,土壤有机碳含量与土壤容重、总孔隙度分别呈极显著负相关、极显著正相关(P<0.01),与土壤pH值相关性不显著,表明落水洞土壤有机碳含量变化主要受土壤容重、总孔隙度等物理性质影响显著;洼地底部土壤有机碳含量变异系数大于落水洞土壤有机碳含量变异系数,土壤有机碳含量与土壤pH值呈显著的负相关关系(P<0.05),与土壤容重、总孔隙度相关性不显著,表明洼地底部土壤有机碳含量的分布特征主要受土壤pH值的影响。     

湘中丘陵区毛竹纯林、毛竹-杉木混交林土壤有机碳垂直分布与季节动态

研究湘中丘陵区毛竹纯林、毛竹-杉木混交林土壤总有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、热水浸提有机碳(HWC)、水溶性有机碳(WSOC)和易氧化态碳(ROC)含量的垂直分布、季节动态及其土壤环境影响因子.结果表明:不同季节土壤SOC,MBC,HWC,WSOC和ROC含量均随土壤深度增加而下降,0～60 cm土层SOC和WSOC平均含量以1月最高,MBC平均含量以7月最高,ROC平均含量10月最高,毛竹纯林7月、毛竹-杉木混交林1月土壤平均HWC含量最高;与毛竹纯林相比,毛竹-杉木混交林不同形式活性有机碳含量及所占比例均较高,但稳定性较差;温度、湿度与WSOC含量极显著负相关(P＜0.01),而与MBC含量极显著正相关(P＜0.01);降低土壤密度,改善土壤通气持水性能,有利于增加土壤有机碳含量;有机质含量与SOC,MBC和HWC含量极显著正相关(P＜0.01),与ROC含量显著正相关(P＜0.05);土壤全氮、有效磷含量与SOC含量及全氮含量与MBC含量极显著正相关(P＜0.01);水解氮、全磷、全钾含量与SOC和MBC含量,速效钾含量与SOC含量,有效磷含量与MBC含量显著正相关(P＜0.05);细菌、放线菌数量增加有利于毛竹林土壤有机碳的积累,而真菌数量的增加不利于土壤有机碳的稳定;过氧化氢酶较其他酶与土壤有机碳含量关系更密切,与SOC和ROC含量极显著正相关(P＜0.01).     

第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系

根据定位观测数据,对湖南会同第2代杉木人工林地土壤微生物数量与土壤因子的关系进行研究.结果表明:杉木人工林地土壤微生物数量以山洼最多,山坡次之,山脊最少;同一立地类型中,0～20 cm土层中微生物数量最多,20～40 cm次之,40～60 cm最少;在同一立地类型中,微生物总数、细菌的数量秋季最高,冬季最低,而真菌和放线菌的数量夏季最高,秋冬两季最低;同一立地类型的板栗林地土壤微生物总数高于杉木人工林地;微生物总数与土壤含水率呈极显著线性正相关(P＜0.01),细菌、放线菌的数量与土壤含水率呈显著线性正相关(P＜0.05),真菌的数量与土壤含水率不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌、放线菌的数量和微生物总数与10 cm处土壤温度不具有相关性(P＞0.05);细菌、真菌的数量和微生物总数与土壤有机碳含量、全氮含量呈极显著线性正相关(P＜0.01),放线菌的数量与土壤有机碳含量、全氮含量呈显著线性正相关(P＜0.05).土壤温度、土壤含水率、土壤有机碳含量及全氮含量对杉木人工林地土壤微生物数量的贡献率为60%～70%.     

城市不同功能分区草坪绿地土壤有机碳与碱解氮垂直分布特征

为了解城市草坪绿地土壤有机碳与碱解氮垂直分布特征,以长春市为例,选取不同功能分区(公园、道路、居住区、校园)草坪土壤为研究对象,分析了土壤pH值、有机碳(SOC)、碱解氮(AN)的垂直分布特征及相关性。结果表明:草坪绿地类型与土壤剖面对土壤pH值、有机碳(SOC)、碱解氮(AN)含量影响显著(P<0.05)。其中,不同功能区0～30 cm土壤pH值为:校园绿地>道路绿地>居住区绿地>公园绿地;不同功能区0～30 cm土壤SOC含量为:公园绿地>居住区绿地>校园绿地>道路绿地;不同功能区0～30 cm土壤AN含量为:公园绿地>居住区绿地>校区绿地>道路绿地。相关性分析表明:土壤SOC与AN呈正相关,而绿地土壤的pH值与SOC含量呈负相关。由此结论我们可以通过增加土壤中碱解氮含量,调节土壤pH值,来使土壤得到优化,增加固碳能力,减弱温室效应,改善生态环境。     

栓皮栎人工林土壤有机碳空间分布特征及其影响因素

森林土壤碳库是全球生态系统碳库的重要组成部分，对人工林土壤有机碳空间分布及其影响因素进行研究，有助于了解人工林土壤碳汇动态变化规律。以河南省国有登封林场栓皮栎人工林为研究对象，采用系统抽样法在林地内设置186个样地(10 m×10 m),应用地统计学方法分析了土壤有机碳空间分布特征，构建并使用结构方程模型识别出土壤有机碳主要影响因素。结果表明，栓皮栎人工林土壤有机碳含量平均值为18.59 g/kg,其空间分布呈斑块状，高低值区分布较为分散；而平均土壤有机碳密度为2.47 kg/m²,其空间分布特征与土壤有机碳含量表现出高度一致性，但整体分布更均匀。相关分析结果表明，土壤有机碳含量和密度与胸径、树高等林分因子，与土壤全氮、土壤速效磷等土壤因子呈显著正相关关系(P<0.05);结构方程结果表明，土壤有机碳含量和土壤有机碳密度受土壤化学性质影响均最大，其中土壤全氮的贡献度最高。研究对于揭示人工林土壤碳汇形成机制，制定土壤碳汇调控技术措施有一定的参考价值。     

滇中元江栲林下土壤活性有机碳空间分布特征

为探究滇中元江栲林下土壤活性有机碳在垂直空间上的分布及其影响机制,以滇中地区不同海拔(2 090～2 490 m)、不同坡向(阴、阳坡)元江栲林为研究对象,探究林下0～60 cm土层土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒性有机碳(POC)含量的空间分布特征。结果表明:SOC、MBC、ROC、POC含量随海拔上升先升高再降低,DOC含量随海拔上升逐渐降低,4种活性有机碳组分含量表现为POC>ROC>MBC>DOC。4种土壤活性有机碳含量均阴坡高于阳坡,且随土层深度增加呈明显下降趋势,0～20 cm土层高于20～40、40～60 cm土层。各个土壤活性有机碳组分在土壤有机碳中的占比表现为POC/SOC>ROC/SOC>MBC/SOC>DOC/SOC,POC为4种活性有机碳库中的主要碳库,MBC/SOC比值随海拔上升无明显变化规律,ROC/SOC、POC/SOC比值随海拔上升先增大再减小。SOC、MBC、ROC、POC含量任意两者间均呈极显著正相关(P<0.01),土壤活性有机碳含量与土壤pH...     

托克托县不同土地利用类型土壤有机碳和碳密度分布

对内蒙古托克托县4种典型土地利用类型土壤50 cm剖面各层的土壤含水率、土壤容重和有机碳含量进行测定,研究了该地区土壤有机碳(SOC)和有机碳密度(SOCD)分布特征。结果表明,4种土地利用类型的SOC含量和SOCD均为表层较高,沿土壤剖面垂直变化总体呈下降的趋势。农田、枸杞林和草地3种土地利用类型土壤表层0~20 cm各层SOC含量和SOCD均高于底层,防护林地表层0~30 cm各层SOC含量高于底层。土地利用类型对SOC和SOCD有一定的影响,4种不同土地利用类型的SOC含量和SOCD从高到低依次为草地防护林枸杞林农田。草地、防护林和枸杞林对土壤有机碳的贮存优于农田地。     

豫东平原农林复合系统土壤有机碳时空特征

通过对3、9、13、17 a农林间作和5、10、13 a农田林网2种模式的农林复合系统不同层次土壤中有机碳的时空特征及其与土壤pH值、全氦的相关关系研究,结果表明:3、9、13和17 a农林间作复合系统土壤各层的有机碳含量随着土壤深度的增加而逐渐下降,随着农林间作年限的增加而逐渐增长;0～20 cm土层有机碳含量最高,为1.58～2.09 g·kg-1,而40～60 cm层的最低,为0.75～1.51 g·kg-1;5、10和13 a农田林网复合系统土壤有机碳含量与农林间作复合系统有相似的变化规律;3个林龄的农田林网复合系统不同层次有机碳含量的分异表现都为0～20 cm土层(10.67～12.30 g·kg-1)20～40 cm土层(7.89～9.11 g·kg-1)40～60cm土层(6.21～7.60 g·kg-1);2种农林复合系统土壤有机碳含量与土壤pH值存在一定的线性负相关,与土壤全氮之间存在显著的线性正相关.     

刺柏人工林土壤有机碳垂直分布特征研究

为阐释刺柏人工林土壤有机碳的空间变异以及环境因子对有机碳的影响,分层采集0～80cm土层土样,测定有机碳和其他理化指标,分析土壤有机碳的垂直分布特征及土壤有机碳和其他指标之间的关系。结果表明:0～20cm土层中土壤有机碳含量(36.01%)、有机碳密度(34.83%)和有效氮含量(47.06%)均占比较大。土壤有机碳含量与有机碳密度、有效氮含量呈极显著的正相关关系,与土壤容重、pH值呈负相关,与土壤总孔隙度、毛管持水量以及田间持水量之间呈正相关。整个林地土壤剖面有机碳含量垂直分布呈先陡降然后逐渐降低的模式,可通过改变林分结构,补种阔叶树种等措施提高土壤肥力。     

不同植被恢复方式对九寨沟震后土壤碳氮化学计量特征的影响

通过比较自然恢复、人为恢复及与自然植被的土壤碳氮化学计量特征,以期为九寨沟地震受损滑坡体快速恢复提供理论依据。结果表明:(1)与未受损植被的土壤相比,受损植被滑坡体的土壤有机碳、总氮、可利用氮含量均更低,但pH值和碳氮比均更高。(2)人为恢复下的植被总盖度、土壤有机碳、总氮、可利用氮含量均高于自然恢复。(3)土壤有机碳含量与总氮或可利用氮含量呈现正相关、而与pH值或碳氮比呈显著负相关。短期的结果表明人为恢复措施比自然恢复更有利于九寨沟震损坡体植被的快速恢复。此外,建议在未来植被恢复中注意栽植固氮植物。     

赤峰地区杨树人工林土壤碳储量分布特征研究

为科学掌握内蒙古赤峰地区杨树人工林不同土壤类型、不同龄组林分土壤碳储量的分配特征及变化规律,以赤峰市敖汉旗新惠林场的杨树人工林土壤为研究对象,对土壤有机碳含量及土壤容重进行测定,结果表明:(1)土壤有机碳含量随深度的变化,呈指数变化,拟合方程为y=1 050.4e0.2425x,R2=0.9463;(2)土壤有机碳含量随着土壤深度的逐渐增加而呈现逐渐减小的趋势,且表层土壤有机碳含量最高;(3)土壤碳密度随着土壤深度的逐渐增加呈现凹字型的趋势;(4)随造林年限的增加,1 m内土层碳密度、土壤碳储量总体呈现增加趋势,过熟林后呈下降趋势。     

中亚热带4种森林类型土壤碳密度和碳贮量研究

研究了地处中亚热带的都江堰灵岩山的4种森林类型土壤的有机碳(SOC)密度、碳贮量及其相关规律。结果表明:4种森林类型及不同土层SOC含量和SOC密度均差异显著。随土层深度增加,SOC含量和密度逐渐减小。柳杉林、银杏林、杉木 喜树混交林和楠木林土壤的SOC含量分别为12.26、12.40、11.88和9.33 g.kg-1,SOC密度分别为15.59、15.20、15.03和8.11 kg.m-2。4种林地碳贮存较高,平均碳贮量134.83 t.hm-2,说明灵岩山土壤有机碳累积丰富,而不同林分差异较大。SOC含量与全N含量呈极显著相关,线性回归拟合较好,说明土壤中碳素的贮存与氮素密切相关。     

辽东山区原始红松混交林土壤有机碳及其影响因素研究

以辽东山区原始红松混交林为研究对象,对比分析了不同树种组成下原始红松混交林土壤有机碳含量的差异,研究了土壤有机碳与土壤属性因子和植被覆盖因子的相关关系,并研究了土壤碳密度的分布规律。结果显示,3种原始红松混交林土壤有机碳含量均随着剖面深度的增加而降低;0~10 cm土层深度土壤有机碳含量为红松阔叶林阔叶红松林针阔混交林,表层土壤有机碳主要来源于枯落物层的分解,表层土壤有机碳的特征表明原始红松混交林树种构成不同,潜在地影响着生态系统内的碳循环。对土壤属性因子而言,碳氮比与有机碳含量呈极显著的正相关关系,而容重、pH值呈显著的负相关关系;对植被覆盖因子而言,枯落物有机碳、全氮、碳氮比与土壤有机碳含量则无相关关系;0~100 cm深度内红松阔叶林的土壤碳密度最大,为181.4 t/hm2,针阔混交林次之,为180.56 t/hm2,阔叶红松林最小,为150.78 t/hm2,且接近70%的土壤碳储存集中在40 cm以上的土层内。旨在为揭示原始红松混交林对土壤有机碳的影响因素和探索我国原始红松混交林土壤碳分布格局提供科学依据。     

黄土区人工与天然植被对凋落物量和土壤有机碳变化的影响

在黄土丘陵区选择从耕地、草地、灌木林到乔木林样地,不同样地内设立1 m × 1 m(乔木10 m×10 m)的样方,分析样方内凋落物积累量、碳氮含量、土壤有机碳(SOC)和可溶性碳(DOC)含量变化.结果表明:天然草地、灌木林、乔木林凋落物积累量依次为5.3,12.1和32.4 t·hm-2;但人工灌木林和乔木林的凋落物积累量分别为6.7和11.4 t·hm-2,分别是天然灌木林和乔木林的1/2和1/3.随着植被的恢复,天然植被凋落物的C/N高于人工植被(刺槐林除外).与耕地SOC(4.67 g·kg-1)相比,天然灌木林地SOC提高5.9倍,人工灌木林地提高1.8倍;天然乔木林地提高8.0倍,而人工乔木林地仅提高4.0倍.凋落物积累量与0～20 cm土层土壤有机碳存在显著线性相关关系(R2>0.83),但20 cm以下线性相关关系不显著.凋落物积累量与0～10 cm土壤可溶性碳含量存在显著线性相关关系(R2>0.893),与10～60 cm土层线性相关关系不显著,与80～100 cm土壤可溶性碳存在显著线性负相关关系.     

不同龄组兴安落叶松林土壤养分及其化学计量特征

以内蒙古大兴安岭不同龄组兴安落叶松林为研究对象,分析土壤养分含量及化学计量特征的动态变化。结果表明:1)土壤有机碳(SOC)与土壤总氮(TN)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)具有极显著正相关关系;土壤TN与C∶P,N∶P呈极显著正相关关系;土壤铵态氮(NH~+_4-N)与土壤硝态氮(NO~-_3-N),C∶P,N∶P呈极显著正相关;土壤C∶N与C∶P呈显著正相关;土壤C∶P与N∶P呈极显著相关。2)随林龄的不断增加,土壤SOC,TN含量及C∶N,C∶P,N∶P表现出先升高而后降低的趋势,近熟林达到最高;土壤总磷(TP)含量呈先降低后升高的趋势,中龄林最低;土壤铵态氮与土壤硝态氮的含量无显著变化规律;而土壤养分含量逐渐降低。3)土壤容重随林龄的增加表现出降低的变化趋势,各龄组土壤容重之间差异均不显著。土壤TP与土壤容重无显著相关关系,土壤SOC,TN与土壤容重具有显著相关性。     

西藏色季拉山西坡不同海拔梯度表层土壤碳氮变化特性的研究

为探讨海拔梯度变化对表层土壤(0～20 cm)全量养分的影响,以西藏色季拉山西坡的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF1-6)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、易氧化态碳(ROC)和颗粒有机碳(POC)的变化特征.结果表明:在色季拉山西坡,高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例.表层土壤SOC随着海拔的升高而增大.SOC最大的是AS,为77.167 g·kg-1,PLLF最低为22.351 g·kg-1.表层土壤TN随着海拔的升高而增大.TN最大的是AS,为2.430g·kg-1,PLLF最低为0.830 g·kg-1.表层土壤C/N最大者为AGSF4,达到了43.57,最小者是PLLF为26.93.海拔和林分对土壤MBC和MBN含量具有显著的影响.随着海拔高度的降低,POC占TOC含量的比率从44.81％降至19.32％,ROC占TOC含量的比率从41.72％降至7.07％.不同林地POC和ROC含量与SOC含量具有正相关关系.土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关性也比较显著(p＜0.05).     

滇中云南松林土壤碳氮化学计量特征对火干扰的响应

以火烧1年后滇中云南松林火烧迹地为研究区，分别在未火烧、轻度、中度和重度样地采集表层（0—10 cm和10—20 cm）土壤，分层测定土壤pH值和土壤总碳（TC）、有机碳（SOC）、土壤总氮（TN）和水解性氮（AN），并采用LSD检验分析比较各火烧烈度对土壤pH值和碳氮含量的影响。结果表明：（1）火烧1年后，各火烧烈度均对表层土壤pH值无显著影响（p>0.05）;(2)火烧降低了表层土壤碳含量，轻度、中度和重度火烧均显著降低了两个土层的TC和10—20 cm土层SOC(p<0.05)，仅轻度火烧样地0—10 cm土壤有机碳含量与未过火样地无显著差异（p>0.05）;(3)火烧对土壤氮含量的影响较复杂，与未过火样地相比，0—10cm土壤水解性氮含量在轻度和中度火烧有所增加（p>0.05）,10—20 cm土壤水解性氮随火烧烈度增加呈线性降低趋势（p<0.05），重度火烧显著降低了两个土层土壤水解性氮含量（p<0.05），火烧降低了表层土壤总氮含量，中度和重度火烧样地的总氮含量均显著低于未火烧和轻度火烧样地（p<0.05）;(4)随火烧烈度增加，土...     

沿海沙地3种竹林土壤易氧化有机碳研究

分析福建省东山赤山国有防护林场沿海沙地绿竹、麻竹、大头典竹3种竹林不同土层、不同季节土壤易氧化有机碳(ROC)含量变化特征,以及土壤ROC与总有机碳(SOC)、全氮、全磷、全硫、pH值、土壤温度等指标的相关性,为探寻沿海沙地竹林碳循环规律提供基础数据。研究表明:沿海沙地3种竹林土壤ROC含量季节变化特征明显,不同季节间含量差异达到极显著水平,3种竹林季节变化规律基本一致,夏、春、秋季较高,冬季最低;大头典竹林土壤ROC含量最高,绿竹林高于麻竹林,且差异性极显著;土壤ROC含量随着深度的增加而减小,不同土层之间差异极显著;土壤ROC与SOC、全氮呈显著正相关,与pH值呈极显著负相关,与全磷、全硫、土壤温度等指标相关性不显著。沿海沙地3种竹林土壤ROC的季节和空间分布特征有一定差异性,土壤SOC、pH值、全氮是ROC在不同竹林间产生差异的主要原因。     

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).     

茂兰喀斯特植被主要演替群落土壤有机碳研究

摘要森林土壤有机碳是土壤有机碳库的重要组成部分,研究森林土壤有机碳对于应对气候变化具有非常重要.以茂兰自然保护区喀斯特植被3种演替换群落喀斯特乔木林、次生林和灌木林为研究对象,分析了不同演替群落的土壤有机碳含量和密度及其在土壤剖面上分布的差异,以及有机碳含量和土壤理化性状的相关性.结果表明:①3种不同演替群落在整个剖面上(0～20 cn)土壤有机碳含量和碳密度的表现均为喀斯特乔木林(81.950 8 g/kg、11.631 1 kg/m2)＞次生林(52.171 2 g/kg、10.744 7 kg/m2)＞灌木林(38.380 4 g/kg、7.411 8 kg/m2);②3种不同演替群落有机碳含量和碳密度均随着土壤深度的增加而降低;0～10cm有机碳含量为喀斯特乔木林107.259 4g/kg、次生林63.203 1 g/kg和灌木林51.226 7 g/kg,分别是其整个土壤剖面有机碳含量均值的1.31、1.21和1.33倍;土壤有机碳密度均以0～10 cm为最大,分别占整个土壤音面有机碳密度的55.11％、54.44％和63.50％,介于6.41～4.71 kg/m2之间,具有一定程度的表聚性;③3种不同演替群落的土壤有机碳含量与土壤全N、速效K和最大持水量均表现为显著或极显著正相关,与土壤密度表现为极显著负相关;不同演替群落影响其土壤有机碳含量的主导因子不同;各演替群落的土壤有机碳含量与土壤理化性状的回归方程具有很高的相关性,可以正确反映两者之间的关系.