土壤有机碳库及其影响因素的研究进展

土壤有机碳库及其影响因素的研究,对于增强人类对土壤碳库的控制、改善全球碳循环具有重要的意义。笔者通过对国内外土壤有机碳库研究结果进行综述,从自然因素和人为因素2方面分析了外界条件对土壤有机碳库影响的作用及机理,针对土壤有机碳库及其影响因素的不确定性和复杂性,探讨了目前土壤有机碳库研究中存在的难点和瓶颈问题,展望了土壤有机碳库的研究前景。为增强人类对土壤碳库的控制,科学合理开发利用土地,减少环境负面效应,确保农业粮食安全,提供理论指导和现实依据。     

不同尺度土壤有机碳空间分布特征研究综述

土壤有机碳库是陆地生态系统中最大的碳库。本文从土壤团聚体、土壤剖面、区域及全球尺度上对土壤有机碳分布特征进行了综合论述。土壤新增加的有机碳主要是被固定在?0.01mm的团聚体中,农业管理实践影响到有机碳在土壤中的分布格局;中国大陆土壤有机碳储量大约介于80Gt~100Gt之间,土壤有机碳分布具有高度的空间变异性,受气候、植被和土壤类型影响,区域差异明显,其总趋势是东南区大于西北干旱区;而全球土壤有机碳分布特征存在很大争议,主要是碳源/汇的大小和位置存在不确定性。     

不同林地土壤有机碳储量及垂直分布特征

本文研究了黄土高原子午岭林区天然柴松林、辽东栎林及人工油松林3种林地土壤有机碳储量及其垂直分布特征。结果表明：1) 3种林地土壤有机碳含量分别为13.67g/kg、13.95g/kg、11.43g/kg,并随着土壤深度的增加呈现递减的趋势,不同林分变化幅度差异不同,且各土层间达到显著性水平;2) 3种林地土壤有机碳密度差异显著,土层间变化范围为0.53～3.53 kg/m2,并随土壤深度增加而减少。整个土壤垂直剖面,碳密度在9.38～11.43 kg/m2 之间,其中0-50cm深度碳密度的贡献率达80%以上;3) 3种林地土壤碳储量偏低,平均为105.2t/hm2;林分间差异较大。     

草地土壤有机碳储量影响因素研究进展

草地土壤有机碳是全球碳循环的重要组成部分,其储量的高低与大气CO2浓度密切相关。笔者综述了近几年有关草地土壤有机碳储量影响因素研究进展,主要介绍了气候条件,草地土壤理化性质以及人为干扰等3方面对草地土壤有机碳储量的影响,阐明了研究影响草地土壤有机碳储量因素的重要意义,为研究如何增加草地土壤有机碳储量提供参考,以有效应对全球气候变化。     

土壤有机碳稳定性的影响

土壤有机碳是土壤的核心组成,对碳的循环很重要。土壤有机碳的稳定性不仅影响植物的生长状况,还影响生态环境。通过对国内外对土壤组分、活性有机碳的认识以及对土壤稳定性、土壤团聚体的研究,综述了影响土壤有机碳稳定的因素,以期为以后有机碳稳定性研究提供参考。     

马鬃岭自然保护区土壤有机碳分布的研究

以安徽省金寨县马鬃岭自然保护区为研究对象,选取56个样点采集土样,分析该区域森林土壤有机碳的时空分布状况。结果表明,该研究区域的土壤有机碳含量随土壤深度、海拔高度、季节的变化而变化。0~20 cm土层有机碳碳平均含量为3.07%,变幅0.94%~15.67%;30~40 cm平均含量为1.98%,变幅0.17%~8.54%;50~60 cm平均含量为1.68%,变幅0.46%~7.81%。有机碳含量随海拔高度升高有增加的趋势,高海拔处有机碳含量稳定,低海拔处变化大,这是由于人类活动影响造成。有机碳含量季节变化显著,秋季含量高于春季,表层季节变化比深层显著。该林区0~20 cm土层碳蓄积量为（8.28~8.31）×105 t,30~40 cm土层碳蓄积量为（5.46~5.73）×105 t,50~60 cm土层碳蓄积量为（4.68~5.33）×105 t。     

当雄退化草甸土壤有机碳分布特征及其与土壤主要养分的关系

为揭示高寒草甸土壤退化过程中有机碳及相关养分和环境的变化特点,以西藏当雄高寒草甸为研究对象,采用野外调查和室内分析法研究不同退化高寒草甸土壤（0~10 cm和10~20 cm 2个土层）有机碳分布及与土壤主要养分因子的关系。结果表明,土壤有机碳、活性有机碳及速效养分含量均表现为：正常草甸>轻度退化草甸>严重退化草甸,且0~10 cm土层中有机碳含量均高于10~20 cm土层土壤。回归分析表明,土壤有机碳与土壤碱解氮、速效磷、速效钾之间存在极显著正相关关系（P<0.01）,回归系数分别为0.9131、0.9466和0.9701。草甸的退化引起土壤主要养分物质含量的降低,将加速草地退化,不利于退化草甸的自然恢复。     

华北地区冬小麦产量潜力分布特征及其影响因素

利用华北地区农业气象观测站作物资料,验证APSIM-Wheat作物模拟模型区域尺度有效性,结合1961-2007年47年逐日气候资料,分析冬小麦潜在产量、水分限制产量和水氮限制产量时空分布特征,明确了气候因素对冬小麦不同等级产量潜力分布特征的影响程度。对APSIM-Wheat模型在华北地区区域尺度上进行验证,结果显示区域化模型在华北地区有较好的适用性。华北地区冬小麦各层次产量在时间上总体呈下降趋势,空间上呈带状分布,不同层次产量空间分布特征有所差别：冬小麦潜在产量从东北向西南减少,水分限制产量从东南向西北递减,水氮限制产量从东向西先增加后降低在山东济宁地区达到最大;河北省为冬小麦潜在产量和水氮限制产量的高值区,同时为水分限制产量的低值区,增加灌溉是提高其产量的主要途径;山东省为冬小麦潜在产量和水分限制产量的高值区,水氮限制产量的低值区,增施氮肥是提高其产量的主要途径;河南省为冬小麦潜在产量的低值区,辐射是其主要限制因素。决定冬小麦潜在产量时空分布特征的最主要气候要素为生长季内总辐射,总辐射与潜在产量呈极显著正相关关系;决定冬小麦水分限制产量分布特征的最主要气候要素为冬小麦生长季内降水量,呈极显著正相关关系;气候要素对于冬小麦水氮限制产量空间分布特征的解释方差较小,仅为0.48,故土壤等其他因素对其空间分布影响较大。气候变化背景下,如不改变作物品种,冬小麦各级产量潜力呈下降趋势,造成其下降的主要原因为总辐射下降以及随积温增加冬小麦生长季缩短,决定冬小麦产量潜力空间分布的主要因素为总辐射和降水量。     

江西省土壤阳离子交换量区域分布特征及其影响因素

研究江西省土壤阳离子交换量区域分布特征及其影响因素,为今后江西省土壤地力提升采取合理的培肥措施提供理论依据.采用乙酸铵交换法测定江西省土壤耕层367个土样的阳离子交换量,分析其区域分布特征.结果 表明:(1)江西省旱地和稻田土壤阳离子交换量(CEC)含量变幅较大,土壤CEC含量小于10.5 cmol(+)/kg的占比高...     

不同基因型甜菜根际土壤有机氮分布特征研究

摘 要：土壤中除无机氮外,有机态氮也是植物生长发育的重要营养来源。为探明不同基因型甜菜对根际土壤有机氮吸收利用以及有机氮组分在根际的空间分布情况,分别选取对土壤有机氮吸收效率高、低的品种各1个,采用Kuchenbuch-周氏微型盆及田间网袋法,研究了甜菜苗期及大田全生育期根际土壤有机氮各组分的变化规律,建立了土壤氮矿化及各组分在根际空间分布的数学模型。结果表明：2周苗龄的甜菜根际土壤有机氮各组分含量高低顺序为：酸解总氮(ATN,acidolysis total nitrogen)>氨基酸态氮(AAN,amino acid nitrogen)>氨态氮(AN,ammonia nitrogen)>氨基糖态氮(ASN,amino sugar nitrogen)。其中AAN和AN在根际形成明显的耗竭面,即距离根表越远含量越高,在距根表15 mm时达到最高值,随后的变化渐趋平稳,其分布规律可用方程Y=Y0+Aln(X)拟合;ASN含量较低,随根际距离远近变化不显著;不同基因型甜菜对根际有机氮的耗竭能力各异,有机氮吸收效率高的品种均高于低的品种。田间自然条件下,甜菜根际土壤中的ATN、AAN及AN的含量在苗期增长最快,随后缓慢上升并逐渐趋于恒定。室内及田间试验结果表明,施氮处理后土壤有机氮的矿化量低于未施氮处理,其中有机氮吸收效率高的品种根际土壤有机氮的矿化量高于低的品种。     

邵阳烟区植烟土壤有效硼含量及空间分布研究

为了解邵阳烟区植烟土壤有效硼含量分布状况,测试邵阳烟区1790个土壤样本的有效硼含量,采用传统统计学和地统计学方法分析邵阳烟区植烟土壤有效硼含量适宜样本分布和在县域、乡镇、pH组、有机质组的差异及空间分布。结果表明：（1）邵阳烟区植烟土壤有效硼含量总体上丰富,平均值为0.80 mg/kg,变异系数为42.92%,处于适宜范围内的样本占27.26%。（2）隆回县和新宁县植烟土壤有效硼含量极显著高于邵阳县。（3）邵阳县九公桥镇、邵阳县黄塘乡植烟土壤有效硼含量均值在适宜范围。（4）不同pH组的植烟土壤有效硼含量差异达极显著水平。（5）不同有机质含量组的植烟土壤有效硼含量差异不显著。（6）植烟土壤有效硼含量呈斑块状分布,以有效硼含量0.6~0.9 mg/kg为主要分布面积。     

江西安福不同类型毛竹林土壤水溶性有机碳特征研究

为了解毛竹林土壤活性有机碳库的动态特征,探讨毛竹林土壤有机碳稳定机制,对江西安福林区毛竹纯林、竹阔混交林、竹杉混交林3种不同类型毛竹林地的土壤热水浸提态有机碳(HWcC)含量及其季节变化和剖面分布进行研究,同时以中亚热带阔叶林和杉木纯林为对照。结果表明：不同类型毛竹林土壤HWcC含量差异较大,0~60 cm土壤HWcC含量平均值大小排序为：竹阔混交林(1047.14 mg/kg)>阔叶林(952.49 mg/kg)>毛竹纯林(912.39 mg/kg)>竹杉混交林(879.22 mg/kg)>杉木林(851.63 mg/kg)。各林分类型土壤HWcC含量具有明显的季节差异,冬季均极显著高于其他季节。各林分类型土壤HWcC含量平均值随着土层加深而降低,各土层间均达到显著差异,表层积聚作用明显。毛竹林类型土壤HWcC占TOC比率在7.16%~7.38%,高于阔叶林的6.79%,低于杉木林的8.46%。竹阔和竹杉混交林的土壤HWcC与TOC相关系数分别为0.88、0.92,均达到极显著水平。     

云南台地茶园土壤化学成分研究

为提高云南省台地茶园土壤肥力提供理论依据。采用火焰光度法和原子吸收法等方法测定云南省茶叶主产区西双版纳、普洱、临沧和保山等地区台地茶园土壤大量营养元素、微量营养元素和重金属元素等化学成分的含量。结果表明,云南省台地茶园土壤有机质平均含量为3.88%,碱解氮、速效磷、速效钾、有效钙、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、全铬和全铅平均含量分别为133.55、6.78、83.56、177.55、64.39、24.04、11.35、0.70、0.68、1.22、70.64、83.6 mg/kg。云南省台地茶园土壤有机质含量较高,但大量营养元素和微量营养元素含量均较低,建议在加强大量营养元素肥料施用量的同时,加大微量营养元素肥料的施用量;土壤环境质量总体较好,符合无公害茶园土壤环境质量标准。     

松辽平原玉米带高产土壤有机无机复合体组成及有机碳分布的研究

为了探讨不同施肥和耕作方式对土壤有机无机复合体组成及有机碳分布的影响,采用超声波分散、颗粒大小分组法对松辽平原玉米高产土壤进行研究。结果表明,土壤中有机无机复合体以细砂复合体为主,约占40%~70%,粘粒、粉粒复合体次之;与对照相比,高产土壤粘粒复合体含量较小,平均差值为5.05%和7.60%;结合无机颗粒对比,粉粒、细砂复合体有所增多,增幅为0.1%~3.7%,粉粒增幅大于细砂,粘粒复合体减少,约为0.1%~5%,高产土壤减小量大于对照。有机碳主要存在于小粒级复合体中,随着复合体粒径的增大,有机碳各组分的相对含量减少(A1>A2>A3);与对照相比,高产土壤中各级复合体有机碳含量均高于对照（1号>6号,10号>14号）,而有机碳贮量在高产土壤粘粒复合体中低于对照（1号<6号,10号<14号）,在粉粒复合体中明显高于对照（1号>6号,10号>14号）。     

南平烟区植烟土壤适宜性的综合评价

为进一步了解南平烟区植烟土壤适宜性,测定了1101份植烟土壤样品的18项土壤理化性状指标,并运用模糊数学隶属函数模型进行了适宜性综合评价。结果表明：南平烟区土壤适宜性中等偏上,综合评价指标值(IFI)在0.575~0.665之间,平均为0.628,CV为14.04%,按5个等级划分则以Ⅲ级土壤面积最大,占62.49%,而Ⅰ~Ⅲ级土壤占80%;各县（市、区）差异较小,Ⅱ~Ⅳ级土壤均占90%以上,其中以延平和浦城最高,建瓯最低;全市有83.05%的乡（镇、街道）适宜性平均水平属于Ⅲ级。因此,南平烟区烤烟施肥应注意施用石灰或钙镁磷肥,同时应增施钾肥,补充硼和氯等微肥。     

枣尺蠖多酚氧化酶的提取及酶学特性

为了给治理枣尺蠖生物制剂的研发提供一定的理论基础。以枣尺蠖为试验材料,提取其发育过程中起重要作用的多酚氧化酶,进行了酶学特性的研究。结果表明：枣尺蠖多酚氧化酶用40%饱和度硫酸铵进行盐析效果最好,纯化倍数可达5.8倍。且在酶促反应过程中,底物为10 mmol/L的邻苯二酚时,不会发生底物限速行为。多酚氧化酶在pH 7.0,37℃时活性最高。多酚氧化酶热稳定性较差,随着保温时间的延长酶活力下降。70℃时将该酶保温9 min,酶就趋于完全失活。     

贵州‘鸟王茶’产地土壤微量元素特征及影响因素研究

以‘鸟王茶’产地土壤为研究对象,通过对比研究并进行相关分析,研究茶园土壤微量元素含量特征,探讨土壤性质对微量元素的影响规律。研究结果表明,‘鸟王茶’产地土壤微量元素含量总体低于全国平均值,但有效态含量尚不缺乏,微量元素在茶树不同种植模式土壤及不同层次土壤之间存在差异。土壤pH与土壤中锰、锌含量有显著正相关性,有机质与有效锌呈显著正相关,粘粒主要通过吸附作用影响土壤微量元素,土壤大量元素主要通过影响作物对微量元素的吸收强度而产生影响。     

施肥措施对矿区复垦土壤活性有机碳库的影响

为了研究不同施肥措施对矿区复垦土壤活性有机碳库和碳库顽固性指数的影响,以山西矿区复垦土壤的2年定位施肥试验为例,采用硫酸水解法分析。结果表明：施肥对矿区复垦土壤活性有机碳的形成有一定的促进作用,以单施有机肥和有机无机配施处理的效果最显著,其中有机肥处理土壤活性碳库Ⅰ较CK提高了100%,有机肥和无机肥配施土壤活性碳库Ⅰ较CK处理提高了267%,有机肥处理土壤活性碳库Ⅱ较CK提高了500.5%,有机肥无机肥配施处理土壤活性碳库Ⅱ较CK提高了335.4%;不同施肥处理下土壤活性碳库Ⅰ、Ⅱ随季节的动态变化趋势基本一致;各施肥措施都能有效降低土壤碳库顽固性指数(RIC),有机肥处理降低的最多。总之,施肥能有效促进矿区复垦土壤有机碳增加,且有机肥处理效果最佳。     

辽宁省旱灾的分布特征及其成因分析

为了研究辽宁省旱灾分布特征及其形成的主要原因,以便采取相应的对策建议。利用辽宁省1949—2009年的基本气象数据和干旱灾情资料,分析了旱灾发生的主要原因、旱灾的区域和季节分布特征。结果表明,从时间分布上看,旱灾发生的时间相对集中,多发生在春夏季,且连续发生。春旱发生的频率最高,夏旱次之,季节连旱发生的频率最低;从空间分布上看,旱灾成片发生,带状分布明显,区域性较强,辽西旱灾发生次数最多,辽南次之,中部平原区最少。降水量季节分布特征是发生干旱的主要原因。     

绿肥翻压还土的生态效应及其对土壤主要物理性状的影响

针对湘西旱地干旱贫瘠的特点,采用田间小区试验,以不同绿肥为试验作物,对湘西旱地植烟土壤种植绿肥翻压还土的生态效应及土壤主要物理性状的影响进行研究。结果表明,旱地土壤填闲种植绿肥翻压还土,可以促进大气—作物—土壤生态系统的物质和能量循环,固定大气中的碳和氮,活化和富集土壤养分,增加土壤有机碳和养分物质的投入,提高土壤养分有效性。增加土壤有机质,提高幅度为3.2%~9.5%。降低土壤容重;pH最高降低0.23个单位。而土壤的孔隙度、阳离子交换量和持水能力等都有较大幅度提高,最大提高幅度分别为6.4%、21.6%和3.4%。绿肥翻压还土具有良好的培肥改土和生态效应,改善土壤的物理性状。