荒漠绿洲农田盐渍化过程中的水盐动态

以空间代替时间的方法,在干旱绿洲区选择大麦和苜蓿2种作物不同盐渍化阶段农田,并以非盐渍化农田作为对照,研究盐渍化过程中的水盐动态。结果表明:(1)不同盐渍化阶段的农田土壤含水量随土壤深度的变化有所不同,并且在大麦地10-40cm和80-100cm土层,苜蓿地20-120cm土层不同阶段农田间土壤含水量的差异显著性不同。在季节变化上,非盐渍化农田土壤含水量的变异显著高于盐渍化农田。(2)随着盐渍化程度的加剧,土壤电导率的峰值逐渐向上层移动;不同盐渍化阶段农田土壤电导率的垂直变化不同。在季节变化上,非盐渍化农田剖面电导率的变异要明显于其他盐渍化农田。(3)沿盐渍化梯度的增加,土壤中Na++K+含量表现为逐渐增加和表聚。(4)分析表明,盐渍化农田土壤水盐动态与作物生长状况、地下水电导率和土温有显著的相关性(P<0.05)。     

荒漠草原绿洲化过程中灌溉玉米地土壤夏季盐渍化特征

在地处宁夏中部荒漠草原区的红寺堡扬黄灌区,选取不同利用年限的灌溉玉米地,以临近的未利用地为对照,对其夏季含盐量及盐离子组分变化规律、剖面分布类型、时空相关性及其碱化特征进行了系统分析。结果表明,在退化草地转化成灌溉农田的过程中,土壤夏季含盐量剖面分布变化依次为表聚型、均匀型（震荡型）和底聚型。未利用地0-60 cm土层总含盐量6.0‰,耕种8年后只有2.25‰,表层（0-20cm）的总盐含量降幅高达80.2%。未利用地盐分表聚特征主要由氯离子、镁离子、钙离子和钾离子决定,其浓度随利用年限的变化表现较为平稳,剖面分布以均匀型为主,而硫酸根离子和钠离子底聚特征明显。相对未利用地,重碳酸根离子是唯一全剖面出现明显增加的离子类型。离子间显著相关关系多集中于0-40 cm土层发生,相关格局随利用年限发生明显变化,8年玉米地重碳酸根离子和钠离子正相关、钙离子与钠离子以及重碳酸根离子间负相关关系凸显。土壤碱化表现出明显的阶段性发生（2年玉米地）和下迁富集发生（40-80 cm）特征,8年玉米地含盐量和碱化度同步显著下降,土壤盐渍化整体逆转。灌溉玉米地土壤含盐量与碱化度显著正相关,未利用地含盐量与碱化度则呈现两极化分布趋势。灌溉玉米地土壤夏季盐渍化特征受土壤-植物的相互作用控制,蒸发积盐、蒸腾积盐与灌溉脱盐作用并存,盐离子分化明显,土壤盐化和碱化时空同步变化,但是总碱度居高不下依然是威胁土壤环境健康的潜在因素。     

高寒农田土壤有机碳和全氮密度垂直分布特征及其与海拔的关系

  目的  为探讨高寒地区农田生态系统有机碳和全氮积累状况及差异特征。  方法  在祁连山中段南坡选取样点分层采集土壤样品,进行室内测定其有机碳、全氮含量及其密度垂直分布特征沿海拔的空间分布规律。  结果  研究区0 ~ 50 cm土层土壤有机碳密度在海拔2800 m处达到最大值10.18 kg m?2;全氮密度在海拔3000 m处达到最大值1.86 kg m?2,土壤有机碳密度随海拔的升高呈“U”型曲线变化,全氮密度随海拔的升高呈单峰曲线变化。 0 ~ 50 cm土层剖面上,土壤有机碳密度及全氮密度在海拔 ≤ 3000 m处随土层深度的增加而降低,在海拔3100 m处随土层深度的增加而增加。海拔高度与全氮含量、全氮密度存在显著正相关关系（P < 0.01）;土层深度与有机碳含量存在显著负相关关系,与有机碳密度和全氮密度存在极显著正相关关系（P < 0.01）。  结论  海拔和土层是影响祁连山南坡农田土壤有机碳和全氮分布的关键因子。     

奇台县绿洲农田土壤盐渍化逆向演替过程

在奇台县绿洲中部平原区和绿洲沙漠交错带选择不同耕种时间的农田,分析其剖面土壤可溶性总盐、pH值、有机质含量随耕种时间的变化。研究表明:奇台县绿洲地下水位已低于影响地表盐渍化的水位临界值(5 m),地下水矿化度低于3 g/L,研究区整体处于有利于土壤盐渍化逆向演替的环境。随着地下水位的不断下降以及耕种时间的延长,农田土壤含盐量逐渐减少,土壤有机质逐渐增加,土壤盐渍化逆向演替过程已经发生。土壤盐渍化的逆向演替过程具有时空特征,可以划分为初级、中级、高级3个阶段。由绿洲下部向上部,土壤盐渍化逆向演替阶段逐渐向高级过渡。     

典型干旱荒漠绿洲区不同年限枣园土壤有机碳组成及特征

[目的]分析不同种植年限的新疆干旱区枣园土壤有机碳组成及特征,为该区域果业可持续发展提供理论依据。[方法]以新疆南疆麦盖提县4种不同种植年限的枣园为研究对象,分析测定不同园龄、不同层次土壤总有机碳、活性有机碳、有机碳密度及碳库活度。[结果]随着种植年限的增加,枣园土壤有机碳含量在时间尺度上表现为先增长后下降的趋势;在空间尺度上,有机碳含量表层最大,随着土层厚度的增加呈现出逐层降低的趋势;各个土层随种植年限的增加土壤有机碳密度变化趋势总体上为先减小后增大,在空间尺度上,土壤有机碳密度随土层深度的增加逐渐增大;不同年限枣园土壤有机碳储量多数集中在土壤表层,在10a时达到最大;在时间和空间尺度上,土壤碳库活度总体上表现为先增大后减小的趋势。[结论]该地区土壤有机碳含量随种植年限的增加逐渐增加,在一定程度上,土壤碳库含量随种植年限的增加积累程度不同;土壤碳库活度随种植年限的增加各个层次的土壤碳库活度总体上表现为先增大后减小的趋势。     

新疆绿洲农田不同开垦年限土壤有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳变化

研究不同开垦年限新疆绿洲农田土壤有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳的变化规律,评价长期垦殖对新疆绿洲农田土壤有机碳的影响。以相应未开垦地为对照,选取南北疆兰州湾、31团和普惠农场三个典型绿洲不同开垦年限土壤为研究对象,应用物理分组方法研究不同粒径土壤颗粒中有机碳含量及分布。结果表明:(1)开垦有利于新疆绿洲农田土壤总有机碳的积累,开垦初期(0～5a)增加迅速,年均增加0·5gkg-1,10a后增加趋于平缓。(2)垦殖增加了不同粒径土壤颗粒有机碳的含量,砂粒有机碳在垦殖10a间达到最大值后趋于相对稳定的水平;粉砂粒和黏粒有机碳随垦殖年限延长增加。(3)开垦提高了POC/MOC值,表现为开垦初期(0～5a)增加迅速,10a左右达到最大值后开始下降。研究说明,新疆绿洲区域未开垦地开垦增加了土壤总有机碳和不同粒径土壤颗粒有机碳含量,随垦殖年限延长,粉砂粒和黏粒有机碳成为绿洲农田土壤主要碳库,土壤自身生产力存在下降可能,土壤质量存在潜在退化风险。     

西北半干旱区农田土壤有机碳和全氮分布特征及其对地膜玉米产量的影响

探究西北半干旱区农田土壤碳氮含量以及不同碳氮含量对作物产量的影响,以期为保障国家粮食安全和耕地可持续发展提供决策依据.于2017—2018年连续两年在西北半干旱区彭阳县白阳镇、城阳乡和草庙乡,采用农田生态系统调查取样的研究方法,在地膜玉米的成熟期进行整株取样,围绕耕层土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)及碳氮比(C/N)...     

区域绿洲农田土壤有机碳分布及其影响因子研究

以干旱区典型绿洲农田区——玛纳斯县中部农田为研究区,以土壤有机碳为研究对象,结合野外土壤调查及实验室分析数据研究了土壤有机碳的垂直分布特征,并分析土壤质地、地形、土地利用、作物类型等不同因子对农田土壤有机碳的影响。结果表明:玛纳斯县中部农田土壤有机碳是自然环境综合因素的结果,土壤有机碳含量随着土壤深度的增加不断减小;不同土壤质地土壤有机碳含量的特征为:粘壤土粉壤土沙壤土;不同地形因子中坡向与农田0~30、30~60 cm层的土壤有机碳含量呈显著正相关,海拔与农田60~100 cm层的土壤有机碳含量呈显著正相关;不同土地利用方式下土壤有机碳含量有较大差异,果园的土壤有机碳含量最高,荒地的土壤有机碳含量最低;不同作物类型土壤有机碳含量特征为:玉米地酒葡萄地棉花地,且差异显著。     

红树林恢复过程中土壤有机碳的变化

Based on total carbon (C) and C isotopes in sediment cores, sedimentary organic carbon (SOC) was quantified in three types of mangrove sites (barren flat sites without mangroves, mangrove plantations, and natural mangrove forests), which were considered to represent a continuum from least restored to most restored sites in southern China. SOC densities in the barren sites, plantations, and natural forests were 90, 170 and 288 Mg ha-1, respectively. We inferred that mangrove restoration increased SOC accumulation in coastal areas. At 0--70 cm depth, SOC ?13C values in both mangrove sites ranged from -27.37‰ to -23.07‰, and exhibited gradual enrichment with depth. In contrast, the values in the barren flat sites remained around -22.19‰ and fluctuated slightly with depth. At 0--60 cm, the 14C ages of the SOC in the barren flat site, the natural mangrove site, and the artificial mangrove site ranged from 1 397 to 2 608, 255 to 2 453, and 391 to 2 512 years BP, respectively. In both types of mangrove sites but not in the barren flat sites, the enrichment of ?13C with depth was related to increases in SOC decay and SOC age with depth. According to analysis of 14C age, much of the mangrove-derived C was transported and stored at 0--60 cm depth under anaerobic conditions in both mangrove sites. The sediments of mangrove forests in southern China sequester large quantities of SOC during mangrove restoration.     

辽宁省农田土壤有机碳变化的模拟研究

农田土壤长期受到人类干预,与自然土壤相比,其与大气之间的碳交换强度更大。以辽宁省农田生态系统为研究对象,采用生态系统碳循环模型-CENTURY模型模拟辽宁省农田耕层土壤有机碳(0~20 cm)在1951~2005年的动态变化,并以2005年大量样点的分析结果为基础,估算有机碳储量。研究表明:全省2005年农田耕层土壤有机碳密度平均为2.66kg m-2,其中辽东山区辽中南平原区辽西低山丘陵区,全省农田耕层土壤碳储量为112.15 Tg;CENTURY模型模拟的农田土壤有机碳与实测值有较好的一致性。     

民勤绿洲区撂荒农耕地土壤有机碳变化特征及影响因素

对民勤绿洲区不同撂荒年限农耕地0~60 cm土层土壤总有机碳(TOC)、轻组有机碳(LFC)和重组有机碳(HFC)剖面分布以及与土壤主要属性的关系进行了比较研究。结果表明:①撂荒区0~60 cm土层土壤TOC、LFC和HFC含量分别介于3.21~5.23、0.34~1.51、2.55~4.30g/kg,相对于常规耕作土壤,撂荒土壤TOC、LFC和HFC的下降主要发生在耕层(0~20 cm),撂荒40年间,TOC、LFC和HFC年均减幅分别为1.94%、5.46%和2.13%;20~60 cm土层土壤TOC和HFC含量总体呈现缓慢增长的趋势,撂荒40年TOC和HFC年增幅分别为0.31%和0.88%,LFC持续减少,年均减幅为1.18%。②撂荒地HFC对TOC的贡献大于LFC,土壤TOC和HFC含量分别与黏粒百分比和粉粒百分比呈极显著正相关,与砂粒百分比呈极显著负相关,LFC含量与粉粒、砂粒和黏粒百分比均未达到统计学上的显著相关,但LFC含量分别与土壤pH、EC和SAR(钠吸附比)呈显著或极显著相关,说明LFC对土壤盐碱化较为敏感。③逐步回归分析表明,土壤全氮、总碳氮比对土壤TOC、LFC和HFC影响较大。④随撂荒时间延长,耕层土壤逐步趋于粗质化,黏、粉粒含量不足,体积质量降低,盐碱化提高,不利于土壤有机碳的积累,随土层加深,黏、粉粒含量提高,有助于土壤有机碳的固持。     

民勤绿洲区撂荒农耕地土壤有机碳变化特征及影响因素

对民勤绿洲区不同撂荒年限农耕地0-60cm土体4个土层中土壤总有机碳（TOC）、轻组有机碳（LFC）和重组有机碳(HFC)剖面分布以及与土壤主要属性的关系进行比较研究。结果表明:(1)撂荒区0-60cm土层土壤,TOC、LFC和HFC含量分别介于3.21-5.23g/kg、0.34-1.51 g/kg、2.55-4.30 g/kg之间,相对于常规耕作,撂荒过程中土壤TOC 、LFC和 HFC的下降主要发生在耕层（0-20cm）,撂荒50年间,TOC 、LFC和 HFC年均减幅分别为1.94%,5.46%和2.13%;20-60 cm土层土壤TOC和HFC含量总体呈现缓慢增长的趋势,撂荒50年TOC和HFC年增幅分别为0.31%和0.88%,LFC持续减少,年均减幅为1.18%。(2)撂荒地HFC对TOC的贡献大于LFC,土壤TOC和HFC分别与粘粒百分比（Clay）和粉粒百分比（Silt）呈极显著正相关,与沙粒百分比（Sand）呈极显著负相关,LFC与Silt、Sand和Clay均未达到统计学上的显著水平,但LFC分别与土壤pH、EC和SAR达到显著或极显著水平,说明LFC对土壤盐碱化较为敏感。(3)逐步回归分析表明,土壤全氮（TN）,总碳氮比（TOC/TN）对土壤TOC 、LFC和 HFC影响较大。（4）随撂荒时间延长,耕层土壤逐步趋于粗质化,粘粉粒含量不足,容重降低,盐碱化提高,不利于土壤有机碳的积累,随土层加深,粘粉粒含量提高,有助于土壤有机碳的固持。     

关中平原地区果园和农田土壤有机碳组分及碳库特征

由于果树经济效益高,关中平原地区广泛推广农田转为果园。为明确关中平原地区农田转变为果园后土壤有机碳(SOC)组分含量及土壤碳库指数的差异,采用了野外调查和室内分析的方法,探究了关中平原地区农田生态系统中果园和农田的土壤碳组分及碳库管理指数的变化。结果表明,在0～20、20～60、60～100 cm土层中,果园土壤活性有机碳(LOC)含量较农田分别增加了33.91%、49.95%和35.37%;与农田相比,果园显著增加了20～60和60～100 cm土层LOC/SOC值,提高了深层土壤碳库活性,促进了土壤有机碳的利用;在0～100 cm土层的垂直梯度上果园和农田LOC含量均随土层深度增加而减少,土壤总有机碳含量无显著差异;果园的碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CPMI)均大于农田,增幅分别达6.12%和72.72%。相关分析表明,土壤有机碳组分、碳库活度、碳库管理指数与土壤主要肥力因子如有效磷、速效钾相关性密切,可以作为该地区农田生态系统土壤肥力的主要监测因子。研究表明,关中平原土地利用方式从农田转变为果园,将有效活化深层土壤的固有碳库,促进有机碳的分解与利用,土壤性能向良性发展。     

樟子松林下土壤有机碳和全氮储量研究

本文通过调查分析我国最重要樟子松原产地—红花尔基的樟子松林下土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)及其机械组成，发现樟子松林下的土壤有机C和N含量与其机械组成呈显著相关，与粉粒含量相关系数高达0．7028和0．7209，与土壤容重呈现负相关，相关系数达0．5760和0．5937。樟子松林土壤平均C、N密度分别为19．5kg／m^2和1．8kg／m^2，比同地区的桦木林和农田土壤低。同时也发现，樟子松林土壤C、N含量与地形有关，一般阳坡高于阴坡，下坡高于上坡；天然樟子松林的土壤C、N密度随年龄先出现增长，到25年时达到最高值，30年以后有下降趋势，这与土壤质地的变化密切相关。在该地区，不同植物群落类型的土壤C、N含量的差异也主要受土壤质地变化的影响。     

中国农田土壤有机碳贮存的空间特征

The soil organic carbon (SOC) pool is the largest component of terrestrial carbon pools. With the construction of a geographically referenced database taken from the second national general soil survey materials and based on 1546 typical cropland soil profiles, the paddy field and dryland SOC storage among quantified to characterize the spatial pattern of cropland SOC storage in China regions of China were systematically to examine the relationship between mean annual temperature, precipitation, soil texture features arid SOC content. In all regions, paddy soils had higher SOC storage than dryland soils, and cropland SOC content was the highest in Southwest China. Climate controlled the spatial distribution of SOC in both paddy and dryland soils, with SOC storage increasing with increasing precipitation and decreasing with increasing temperature.     

浑河上游典型植被河岸带土壤有机碳、全氮和全磷分布特征

河岸带是陆地生态系统和水生生态系统的过渡区,也是一个敏感和脆弱的生态区域。河岸带生态系统由于人类活动的干扰而严重退化,因而严重影响了河岸带土壤碳氮磷的循环过程。本文分析了浑河上游典型河岸带土壤有机碳、全氮和全磷含量及其空间分布特征,结果表明:1河岸带的灌丛草地、次生林、人工松林与玉米地相比,均能有效地提高0～40 cm土层的有机碳、全氮和全磷含量。2土壤有机碳、全氮和全磷含量随着土层的加深呈现降低的趋势,灌丛草地和次生林的土壤有机碳、全氮、全磷含量随着土层加深而降低的速率明显高于玉米地土壤。3在0～40 cm土壤剖面上,土壤有机碳平均含量从高到低依次为次生林(47.50 g/kg)、灌丛草地(44.50 g/kg)、人工松林(34.72 g/kg)、玉米地(15.09 g/kg);土壤全氮平均含量从高到低依次为次生林(2.53 g/kg)、灌丛草地(2.50 g/kg)、人工松林(2.40 g/kg)、玉米地(0.84 g/kg);土壤全磷平均含量从高到低依次为次生林(1.07 g/kg)、灌丛草地(1.05 g/kg)、人工松林(0.92 g/kg)、玉米地(0.65 g/kg)。     

江汉平原不同土地利用和起源下农田土壤有机碳组分变化

调查采集了江汉平原不同土地利用和起源农田土壤表土样品,分析总有机碳(SOC)、热水溶性有机碳(HWEC)、易氧化有机碳(LOC)及其有机碳键合组分含量特征,并探讨有机碳量和与之影响的主要土壤因素的关系。结果表明:不同土地利用和起源均会影响土壤有机碳水平,表现为湿地起源水田有机碳含量(18.34±5.78)g/kg显著高于旱地(11.18±3.39)g/kg,而红壤水田有机碳含量(16.21±4.13)g/kg与旱地(14.54±3.41)g/kg之间差异不显著;不同起源水田下无显著差异,而红壤起源旱地显著高于湿地起源旱地。HWEC和LOC及其占SOC比例均表现为湿地起源水田显著高于红壤水田。不同土地利用和起源下土壤有机碳的稳定机制不同,粘粒保护在湿地起源土壤中具有显著作用,而水田条件下,土壤有机碳的化学结合稳定显得与游离氧化铁的保护有关,红壤起源水田土壤中由于游离氧化铁的大量存在,这种保护作用对于土壤有机碳的稳定具有显著的贡献。     

民勤绿洲区苜蓿地土壤有机碳组分分布特征

为了解西北民勤绿洲区紫花苜蓿种植后土壤有机碳组分的变化趋势及影响因素,以民勤绿洲区3a(A3)、14a(A14)和22a(A22)苜蓿种植地为研究对象,以棉花种植地(CK)为对照,通过野外调查取样以及室内测试分析,对土壤中的全部有机碳(TOC)、重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、颗粒有机碳(POC)和微生物量碳(MBC)的含量进行测定,分析变化趋势并对其规律进行研究。结果表明:相对于棉花种植地,22a苜蓿地土壤容重和电导率分别降低了13.9%和95.4%。3~22a苜蓿地较棉花种植地(CK)的TOC、LFOC、HFOC和MBC分别表现出175.0%,1 416.0%,47.8%和216.0%的增长幅度,变化差异较为显著。在垂直剖面上,棉花种植地(CK)显著低于苜蓿地LFOC、POC、MBC含量,并随土层加深而不断降低。逐步回归分析表明LFOC与TOC显著正相关(p0.05)。苜蓿种植年限、土层以及这两个变量的交互作用对POC/TOC产生显著影响(p0.01),对TOC、LFOC、HFOC、POC、MBC、LFOC/TOC、HFOC/TOC和MBC/TOC均产生极显著影响(p0.001)。苜蓿种植提高了土壤质量,降低了土壤容重和盐碱性,连续种植14a是苜蓿最为合理的种植年限,同时苜蓿种植有利于0—60cm垂直土层有机碳组分的累积,尤其对TOC、LFOC和MBC的增长效果极其显著。     

农田土壤有机碳动态研究进展

土壤有机碳动态是土壤碳循环研究中的关键,虽然取得了一定的成果,但仍存在许多问题急需解决。本文综述国内外影响农田土壤有机碳(SOC)动态的因素,列举近年来SOC动态研究中新方法的应用,综合评价各方法的优缺点和适宜使用范围;提出SOC动态研究中存在的问题,并指出今后SOC可能的研究方向。     

太湖流域典型地区农田土壤有机碳变化状况研究

以太湖流域某一典型区为例,研究了上世纪50年代至本世纪初农田土壤有机碳变化状况.研究结果表明,上世纪50年代至上世纪80年代初,由于大量施用化肥、有机肥用量急剧减少等原因,农田土壤有机碳含量显著降低;上世纪80年代初至2004年,由于大量粮食作物转变为蔬菜等经济作物的种植,而蔬菜等经济作物有机肥施用量较大,导致典型区农田土壤有机碳基本保持稳定甚至略有增加.肥料施用策略的变化以及种植制度的改变是导致太湖流域典型区农田土壤有机碳发生变化的主要原因.