集约经营对山核桃林地土壤腐殖质组分碳含量的影响

[目的]研究并探讨土壤腐殖质各组分碳含量的变化规律,为山核桃林地土壤管理提供理论依据。[方法]采集并分析山核桃林经营历史为5,10,15,20a的土壤样品的土壤腐殖质各组分碳含量,并与天然混交林(0a)进行比较。[结果]与天然山核桃—阔叶混交林(0a)相比,随着经营历史的延长,林地土壤腐殖质各组分碳含量的变化主要发生在表层(0—10cm),胡敏酸碳、富里酸碳和胡敏素碳含量均下降。与0a相比,集约经营5a后胡敏酸碳、富里酸碳和胡敏素碳含量分别下降了42.8%,23.9%和21.2%,而集约经营20a后,分别下降了45.3%,39.0%,32.3%。集约经营20a后,亚表层(10—30cm)土壤胡敏素碳含量上升了94.2%。[结论]集约经营降低了山核桃林地土壤表层和亚表层的胡敏酸碳和富里酸碳含量,同时也降低了表层土壤胡敏素碳含量,而提高了亚表层土壤胡敏素碳含量。     

红松人工林土壤阳离子交换量空间分布及其组成演变

以长白山红松人工林为研究对象,运用对比分析方法,对不同林龄红松人工林土壤阳离子交换量空间分布及其组成进行研究。结果表明：红松人工林土壤阳离子交换量和盐基饱和度均随着林龄增加而减小;土壤交换性,氢和交换性铝离子含量则相反,随林龄增大而增加;土壤阳离子交换量、交换性钙、镁离子含量表层大于底层,土壤阳离子交换量及其组成根际土壤大于非根际土壤;土壤阳离子交换量、交换性钙、交换性镁、交换性钠红松阔叶混交林大于红松人工林。     

外源胡敏酸对土壤有机质组分变化的影响及其与茶树铅有效性的关系

盆栽试验分析了胡敏酸输入土壤6个月后茶树根际和非根际土壤有机质SOM及其组分,包括水溶性物质WSS、富啡酸FA、胡敏酸HA以及土壤微生物生物量SMB的变化,并对不同土壤有机质组分碳含量和茶树不同组织铅含量作了相关性分析。外源胡敏酸设置3个浓度水平（0、300、600 mg kg-1）,铅设置2个浓度水平（0、300 mg kg-1）,试验共有6个处理。茶苗置于温室培养,6个月后分新叶、老叶、新茎、老茎、根收获。结果表明：根际并非总是富含有机质,未加铅处理根际SOM含量低于非根际;而加铅处理根际SOM含量高于非根际。HA加入土壤能够显著增加根际和非根际SOM和SMB的含量,但是加铅处理和不加铅处理增加幅度不同。高浓度HA显著增加了根际FA的含量,可能是HA部分裂解所致。非根际有机质各组分与茶树铅含量无显著相关关系;根际SOM、HA和茶树不同组织铅含量没有显著相关关系。根际WSS、FA与茶树嫩叶、老叶、嫩茎、老茎以及根部铅含量均存在显著或极显著正相关关系;而根际SMB与茶树各个组织铅含量存在显著负相关关系。总之,胡敏酸施入土壤改变了土壤有机质及其各个组分的含量,而根际某些土壤有机质组分的改变又显著影响了茶树不同组织铅的吸收和分布。     

大豆重茬对黑土团聚体及腐殖质结合形态的影响

选取正茬、重茬1年和重茬3年后的黑土,对其团聚体及腐殖质结合形态进行测定,探明大豆重茬对黑土团聚体及腐殖质结合形态的影响。结果表明,与正茬相比,重茬3年后土壤5mm机械稳定性团聚体数量降低33.4%;重茬3年的重组有机质和复合有机质、有机碳、pH值分别降低8.3%,9.1%,10.5%,0.19;重茬3年后土壤解氮含量增加26.0%;速效钾降低16.4%。与正茬相比,重茬3年土壤的松结态腐殖质、稳结态腐殖质含量分别增加35.3%,64.3%;重茬3年的联结态腐殖质、紧结态腐殖质分别降低16.7%,37.5%;重茬3年的松结态胡敏酸增加62.5%,联结态胡敏酸减少15.8%。正茬土壤松结态胡敏酸的E4/E6显著高于重茬3年;而重茬3年稳结态胡敏酸的E4/E6显著高于正茬。综上,大豆重茬对黑土中5mm的团聚体数量及腐殖质结合形态产生了影响。     

不同植被类型紫色土腐殖质的剖面分布特征

[目的]研究龙川江流域6种不同植被类型对紫色土腐殖质(胡敏酸、富里酸、胡敏素)和土壤养分(总磷、速效磷、总氮、碱解氮)剖面分布特征的影响,为该地区保持土壤肥力提供科学依据。[方法]采用锯齿形布点法,采集紫色土表层至30 cm深度的3个土层紫色土样品,用3次4分法分离多余样品,并测定相应指标。[结果]总磷、速效磷、总氮、碱解氮的含量和腐殖质、胡敏素、胡敏酸、富里酸碳量随土壤深度的增加而减小,枯枝落叶层显著高于其他层(地下0—10,10—20,20—30 cm),不同植被类型土壤无显著差异。果园土壤腐殖质及其组成显著高于桉树林覆盖土壤,表现为果园落叶阔叶林暖温性针叶林针阔混交林灌丛桉树林。土壤腐殖质各组分之间均存在极显著正相关关系,腐殖质组成与土壤有机质、总磷、速效磷、总氮、碱解氮均存在显著正相关关系。[结论]果园和落叶阔叶林下土壤腐殖质及其组分显著高于其他植被类型土壤,腐殖质组分含量与土壤理化性质之间呈极显著正相关。     

黄土高原沟壑区利用苜蓿复耕对土壤腐殖质特性的影响

对于工业废弃地采用苜蓿进行复耕,测定不同种植方式的有机质含量、腐殖质组成形态及胡敏酸的光学特性,比较分析认为:复耕利用苜蓿是恢复地力的有效途径,但苜蓿种植年限以10～15年内改种大田作物较佳。试验研究表明:随苜蓿种植年限延长黄绵土的有机质含量逐步提高,并促进了土壤的熟化;苜蓿地的腐殖质结合形态均为松结态>稳结态;苜蓿种植5～15年的3个阶段有机碳、腐殖质总量及各组分含量逐渐呈递增趋势,种植苜蓿的土壤HA/FA比值大于1;苜蓿种植年限在5～15年间,土壤胡敏酸向着分子量增大、芳化度提高、结构复杂的方向演化,而种植20年后,胡敏酸品质则向相反方向演化,并与撂荒地相似。     

稻作制度对红壤性水稻土有机质特征的影响

采用长期定位试验,比较3种稻作制度对红壤性水稻土有机质总量、有机无机复合状况、腐殖质结合形态、腐殖质组成、胡敏酸光学性质和总酸度等的影响。结果表明:冬泡制度比水旱轮作有助于增加土壤有机质总量、重组有机质含量、胡敏酸含量和胡敏酸/富啡酸,而水旱轮作比冬泡制度有利于提高土壤松结合态腐殖质、松结合态腐殖质/紧结合态腐殖质、胡敏酸E4值和总酸度。由此说明,冬泡制度有利于土壤有机质总量和胡敏酸的累积,但不利于胡敏酸分子的增长,腐殖质品质较差。而水旱轮作条件下土壤有机质活性增加,胡敏酸分子结构趋于复杂,其氧化度和芳香度增加。因此,通过周期性的水旱轮作换茬,可使土壤有机质的腐殖化和矿质化过程比例协调,从而提高土壤有机质的质量。     

长期施肥对小麦-玉米作物系统土壤腐殖质组分碳和氮的影响

通过对华北平原小麦–玉米轮作农田生态系统18年田间施肥试验,研究了长期不同施肥处理对耕层（0—20 cm）土壤腐殖质及活性腐殖质组分碳和氮的影响。试验设化肥NPK不同组合（NPK、NP、NK、PK）,全部施用有机肥（OM）,一半有机肥+化肥NPK（1/2OMN）及不施肥（CK）共7个处理。结果表明,各施肥处理均能在不同程度上增加土壤腐殖质（胡敏酸、富里酸和胡敏素）及活性腐殖质（活性胡敏酸和活性富里酸）组分碳和氮含量,提高可浸提腐殖质（胡敏酸和富里酸）及活性腐殖质组分碳和氮分配比例;但施肥对土壤活性腐殖质组分碳和氮含量的增加率均分别高于腐殖质组分碳和氮。各处理土壤腐殖质及活性腐殖质组分碳和氮含量均为OM处理最高,且有机肥与化肥NPK配施高于单施化肥各处理;而化肥处理中NPK均衡施用效果最好。说明施用有机肥、有机肥与化肥NPK配施及化肥NPK均衡施用是增加土壤腐殖质及活性腐殖质组分碳和氮的关键;活性腐殖质组分碳和氮较腐殖质组分碳和氮对施肥措施的响应更灵敏。     

不同恢复阶段人工沙棘林土壤腐殖质组成及性质

以陇东黄土高原沟壑区人工沙棘林根际土壤为研究对象,研究了不同恢复阶段近熟期沙棘林土壤的腐殖质组成、结合形态及胡敏酸的光学性质。结果表明,不同恢复年限人工沙棘林下土壤腐殖质各组分有机碳含量为:胡敏素(HM)胡敏酸(HA)富里酸(FA);PQ值(可提取腐殖质中HA的比例)表现为:CK7a10a15a,且不同恢复年限各层土壤的PQ均大于52%;E4/E6和ΔlgK(色调系数)的值:15a10aCK7a;RF值(相对色度)与E4/E6和ΔlgK的变化趋势相同,即15a10a7aCK。恢复15a后,各层土壤有机碳的腐殖化程度比10,7a和CK显著降低,说明随着恢复年限的增加,土壤的腐殖化程度趋向简单,土壤胡敏酸的氧化稳定性下降,且不利于土壤的肥力发展。因此,在利用人工沙棘林进行水土保持和恢复提高土壤综合肥力超过15a时,应及时更新。     

川南坡地不同退耕模式对土壤腐殖质及团聚体碳和氮的影响

通过对川南坡地进行退耕试验,研究坡地退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹林和弃耕地对土壤腐殖质及团聚体碳和氮的影响。结果表明,坡地退耕5年后土壤腐殖质(胡敏酸、富里酸和胡敏素)、活性腐殖质(活性胡敏酸和活性富里酸)及团聚体碳和氮含量、胡敏酸与富里酸比值和胡敏酸E4/E6值,以及可浸提腐殖质(胡敏酸和富里酸)、活性腐殖质及>0.25mm各粒径团聚体碳和氮分配比例均增加,并呈现出慈竹林>杂交竹林>桤木+慈竹林>弃耕地>农耕地的变化规律。土壤团聚体有机碳(氮)含量及其分配比例随土壤团聚体粒径的增加呈现出"V"形变化,其最小值分别出现在2～1mm和0.5～0.25mm粒径。说明川南坡地退耕对增加土壤腐殖质及团聚体碳和氮含量、改善土壤肥力状况和促进土壤碳固定具有重要的作用和意义。     

镜泊湖区主要森林类型的土壤水文特性

 通过实地调查与试验分析方法,研究镜泊湖区原始红松林、杨桦林、蒙古栎林和人工红松林地的土壤水文特性。结果表明:1)枯落物总储量变化范围在22.32～34.15t.hm-2之间,依次为原始红松林>人工红松林>蒙古栎林>杨桦林;全部枯落物最大持水率、最大持水量与有效拦蓄量均为原始红松林>人工红松林>杨桦林>蒙古栎林。2)原始红松林枯落物吸水速度最快,杨桦林和蒙古栎林次之,人工红松林最慢。3)在同一土层,土壤密度从小到大,土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和持水量和田间持水量由大到小的顺序基本为杨桦林、原始红松林、蒙古栎林和人工红松林。4)相同土层的初渗速度、稳渗速度和渗透系数依次为杨桦林>原始红松林>蒙古栎林>人工红松林;到达稳渗的时间是杨桦林最短,其次为原始红松林,再次为蒙古栎林,人工红松林最长。5)综合枯落物持水能力、吸水速度、土壤持水能力和渗透性能评价镜泊湖区4种森林类型的水文特性,原始红松林和杨桦林最佳,其次为蒙古栎林,人工红松林最差。     

Stages of the development of alluvial soils in the Bikin River valley (the Amur River basin) in the Middle and Late Holocene

The evolution of alluvial soils in the Bikin River basin in the Middle and the Late Holocene is discussed. On the basis of biostratigraphic data, four pollen zones have been identified in the soils: Pinus koraiensis-Picea, Pinus koraiensis-Quercus-Sphagnum, Betula-Alnus-Alnaster, and Quercus. A set of soil characteristics (texture, acid-base properties, and the organic matter content and group composition) have also been determined. These data allow us to distinguish between four stages of alluvial soil formation in the Bikin River basin. They characterize humus-forming conditions in the Middle and the Late Holocene. Reconstruction of ancient vegetation conditions makes it possible to conclude that climatic fluctuations were synchronous with changes in the soil characteristics. During the Holocene climatic optimum, humus was formed in a slightly acid medium, and humic acids predominated. In cold periods with increased precipitation, fulvic acids predominated in the composition of humus, and the portion of insoluble residue was high because of the more acid medium. The stages of alluvial pedogenesis in the Bikin River valley follow the sedimentation model of soil evolution. Alluvial gray humus soils evolved from typical gray humus soils under meadow communities during warm periods to gleyic and gleyed soils under birch shrubs and alder groves in colder and wetter periods.     

长白山不同林型土壤有机碳特征

采用野外采样与室内分析相结合的方法,研究了长白山北坡6种不同林型(阔叶林、针叶林、云冷杉、岳桦林、岳桦-苔原、高山苔原)土壤有机碳及其组分的含量,分析了土壤有机碳分布与铁铝氧化物和黏粒矿物组成之间的关系。结果表明:不同林型之间,阔叶林土壤的有机碳、胡敏素碳、颗粒有机碳、2~0.25 mm大团聚体碳和0.25~0.053 mm微团聚体碳含量最高,云冷杉土壤的易氧化碳含量最高而水溶性有机碳、胡敏酸碳、富里酸碳和颗粒有机碳含量最低;此外,岳桦林土壤的胡敏酸碳和富里酸碳含量显著高于其他林型土壤,岳桦-苔原土壤的水溶性有机碳含量显著高于其他林型土壤,而高山苔原土壤的有机碳和易氧化碳含量显著低于其他林型土壤。相关性分析表明,土壤有机碳含量与非晶质氧化铝含量呈显著的正相关关系(P<0.05),富里酸碳含量与游离氧化铝含量呈显著的正相关关系(P<0.05),而0.25~0.053 mm微团聚体有机碳含量与2种形态氧化铝含量都呈显著的正相关关系(P<0.05)。上述结果指出,不同林型条件下各有机碳及其组分差异显著。     

桂林市尧山桉树及马尾松林春、夏两季土壤碳通量特征

[目的]以广西壮族自治区桂林市尧山地区的4年生桉树林、20年生桉树林和22年生马尾松林为研究对象,旨在研究由森林类型、林龄及其它因子驱动的森林土壤呼吸动态变化特征,并为桉树、马尾松人工林生态系统碳动态模拟提供基础数据。[方法]采用Li-8100土壤碳通量测量系统于2013年3—8月(春、夏两季),分别对这3种林分的土壤呼吸及其组分、土壤温度、土壤湿度进行了6个月的观测。[结果](1)3种林分的土壤总呼吸速率无显著差异。(2)4年生桉树林的自养呼吸速率显著大于20年生桉树林及22年生马尾松林。20年生桉树林的异养呼吸速率显著大于4年生桉树林及22年生马尾松林。(3)土壤温度是影响土壤呼吸及其组分的主要环境因子,3种林分土壤呼吸及其组分与土壤温度均呈显著的指数关系;(4)4年生桉树林的土壤呼吸与土壤含水量的相关性不显著,20年生桉树林的土壤呼吸与土壤含水量呈显著正相关关系,22年生马尾松林的土壤呼吸与土壤含水量呈显著负相关关系。(5)对温度敏感性系数Q10值的分析表明,4年生桉树林的温度敏感性较大,20年生桉树林和22年生马尾松林较小。     

南方红壤严重侵蚀地不同恢复年限马尾松人工林生态系统碳储量特征

[目的]研究南方红壤侵蚀地不同恢复年限植被生态系统碳库储量,为该地区马尾松人工林制定合理的森林经营方式提供理论支持。[方法]以福建省长汀县河田镇裸地、不同恢复年限(10,20,30a生)马尾松人工林和天然次生林为研究对象,测定不同恢复阶段林地植被和土壤碳库储量。[结果]马尾松人工林植被恢复能够显著提高植被和土壤碳库储量。10a,20a,30a生马尾松人工林与裸地相比生态系统碳库储量分别增加2.80,3.54,8.56倍,但依然低于天然次生林;马尾松人工林植被恢复能够显著提高表层(0—10cm)土壤碳库储量,而对深层土壤碳库储量影响不显著;不同恢复阶段植被和土壤碳库增加速率不同,呈现非线性增加。[结论]南方红壤严重侵蚀地植被恢复能够增加生态系统碳库储量,但该地区土壤碳库的恢复是长期的缓慢过程。今后应加强南方红壤地区森林植被的保护,避免植被过度干扰和破坏而引起严重土壤侵蚀。     

施用生物质炭对黑土腐殖质组成及水稳性团聚体分布的影响

为探究生物炭对土壤腐殖质组成和团聚体特征的影响，以东北黑土区植烟土壤为研究对象，设置了3个处理，2019-2020年连续施用低量生物炭5t/hm2（C1）；高量生物炭25t/hm2（C2）和不施生物炭（CK），分析了不同用量生物炭对土壤腐殖质组分及水稳性团聚体分布的影响，并利用傅里叶红外光谱(FTIR)和13C核磁共振光谱(13C-NMR)对土壤胡敏酸化学结构进行表征。结果表明：C1和C2处理分别使富里酸减少了16.90%和40.85%，胡敏酸含量显著增加了14.86%和33.78%，胡敏酸在腐殖酸中所占比例（PQ值）也显著增加；FTIR和13C-NMR分析表明，C2处理的土壤胡敏酸的2920/1620值降低了11.82%，脂族C/芳香C比值降低了13.04%，表明高量生物炭使胡敏酸芳构化程度增强，脂肪结构比例降低；生物炭的添加促使土壤大团聚体（>0.25mm）比例增加，C2处理提升大团聚体的作用更显著。结合相关性分析发现，胡敏酸含量与2~0.25mm大团聚体含量显著正相关，胡敏酸分子的脂肪族官能团特征与>2mm粒级团聚体显著正相关。此外，C1和C2处理显著提高了烟叶产量。从而表明，生物炭能提升土壤腐殖质中胡敏酸含量和结构，有利于土壤大团聚体形成，提高土壤固碳潜力，对作物有一定的增产效果。     

Temporal changes in fertility and microbial properties of soil in forest-converted oil palm plantations in Okomu forest reserve,Nigeria

Evidence of the impacts of land-use change on soil biological activities, a determinant of nutrient cycling in soil, will provide a better understanding of soil health and productivity. The study investigates temporal changes in soil chemical and microbial properties in a forest converted to oil palm plantation. Soil samples from four locations: native forest and Elaeis guineensis plantations of 2-, 13- and 14-year were collected. Total carbon C and N were significantly higher (p < 0.05) in the native forest (NF) followed by 14- and 13-year E. guineensis plantations respectively. Microbial biomass carbon (MBC) and nitrogen (MBN) in NF were significantly higher (p < 0.05) than in the E. guineensis plantations. There were no significant differences in the microbial biomass phosphorus (MBP) among the E. guineensis plantation of all ages. The qCO₂ in the 13- and 14-year E. guineensis plantations was higher than in NF and 2-year E. guineensis plantation. There was a positive correlation between MBC, MBN, MBP and pH, P, TC, and TN. These results indicated that conversion of native forest to E. guineensis plantation affected soil nutrient and microbial properties. And there could be a return to healthy soil condition as age of E. guineensis plantation increased.