土壤有机碳对土地利用方式变化的响应

以重庆市北碚区5种土地利用方式为研究对象,研究了土壤剖面有机碳和有机碳密度对土地利用方式变化的响应.结果表明:(1)土壤有机碳平均含量的多少顺序表现为水田变菜地,旱地变菜地,水田变果园,水田变旱地,旱地变果园;(2)水田变旱地、旱地变为果园后有机碳含量呈降低趋势,而旱地变为菜地后有机碳含量呈增加的趋势;(3)表层(020cm)土壤有机碳密度大小顺序表现为旱地变菜地,水田变菜地,水田变果园,旱地变果园,水田变旱地;而2060cm厚度土壤有机碳密度表现为变化前为水田的土壤有机碳密度大于变化前为旱地的土壤有机碳密度.     

藏东南色季拉山不同海拔森林土壤碳氮分布特征

【目的】明确藏东南色季拉山不同海拔森林土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、易氧化有机碳(Readily oxidized carbon,ROC)及全氮(Total nitrogen,TN)含量的垂直分布特征。【方法】以藏东南色季拉山不同海拔高度(3 000,3 200,3 500,3 700及3 900m)的森林土壤为研究对象,采集0~5,5~10,10~20,20~30,30~40,40~50cm土层土壤样品,通过测定SOC、ROC及TN含量,研究不同海拔高度及剖面土壤SOC、ROC及TN含量垂直分布特征,阐述SOC、ROC及TN含量的海拔及剖面效应。【结果】在土壤剖面垂直分布上,SOC、ROC和TN含量均随土层深度增加而降低,且主要集中在表层(0~5cm)土壤中。随着土层深度增加,土壤易氧化有机碳占有机碳的比例(ROC/SOC)总体呈增加趋势,而土壤C/N(SOC/TN)的变化趋势并不一致。SOC和ROC平均含量随海拔高度的增加均呈增大趋势;除3 500m海拔高度TN含量较低外,其余各海拔的TN含量均随海拔高度增加而增大;ROC/SOC随海拔增加总体呈减小趋势,而C/N无明显变化规律。【结论】色季拉山森林SOC、ROC和TN主要储存于表层土壤和高海拔区域土壤中,在未来气候变暖的背景下,高海拔区域表层土壤将成为大气二氧化碳浓度升高的潜在碳源。     

缙云山土地利用方式对土壤有机碳及全氮的影响

【目的】研究西南地区缙云山不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量及储量的变化,以揭示土地利用方式对SOC和TN积累的影响。【方法】选取缙云山阳坡同一海拔高度处的亚热带常绿阔叶林地、坡耕地、果园和撂荒地,采集0~60cm土层的土壤样品,对其进行SOC、TN以及土壤体积质量的测定分析。【结果】与林地相比,坡耕地和果园的SOC含量分别显著降低了43.83%,21.57%(P>0.05);与坡耕地相比,撂荒地SOC含量极显著增加了239.17%(P=0.001)。相同土壤质量下,不同土地利用方式SOC储量存在显著差异(P<0.05),表现为撂荒地(108.06Mg/hm2)>林地(62.21Mg/hm2)>果园(54.54Mg/hm2)>坡耕地(31.81Mg/hm2)。撂荒地的TN含量及储量均显著高于其他土地利用方式,分别为0.91g/kg和8.64Mg/hm2,而林地、果园、坡耕地三者之间的TN含量及储量不存在显著差异。不同土地利用方式的SOC含量与TN含量之间呈显著的正相关关系。4种土地利用方式的C/N在5.35~12.11,其中撂荒地的C/N最高,坡耕地最低。【结论】撂荒地比坡耕地更有利于SOC和TN的蓄积;虽然林地、果园和坡耕地3种土地利用方式对土壤TN的影响不显著,但林地比果园和坡耕地更有利于SOC的积累;撂荒地有机质的矿化分解程度最低,最有利于土壤中有机质的积累。     

不同土地利用方式土壤团聚体有机碳分布特征——以海南省定安县为例

为了解不同土地利用方式下土壤团聚体的分布特征,选取海南定安县菜地、林地、农田和不同年限撂荒地撂荒地A(撂荒年限3年)、撂荒地B(3年撂荒年限8年)、撂荒地C(8年撂荒年限10年)0～30 cm土层土壤团聚体及其有机碳的分布进行研究。结果表明:同一种土地利用方式农田团聚体含量随着粒径的减小而增加,0.25 mm粒径时,其含量最大;不同年限撂荒地团聚体粒径组成呈双峰趋势,菜地团聚体粒径在1～2 mm时含量最大;林地团聚体含量随着粒径的减小而减少。在不同土层,农田5 mm粒径团聚体含量在表层最少,撂荒地5 mm粒径团聚体含量在表层最多,菜地团聚体含量随着土层的增加而减少;林地土壤团聚体变化较为复杂,说明人为活动(如施肥、踩踏、除草等)对较大粒径团聚体影响明显。不同土地利用方式下各粒径团聚体有机碳的含量也各有差异,总体上表现出随着团聚体粒径的减少团聚体有机碳含量呈增加的趋势。另外,农田、撂荒地A、撂荒地B、撂荒地C、菜地和林地粒径为0.25 mm的团聚体有机碳含量分别是粒径为5 mm的团聚体有机碳含量的2.78、2.45、3.71、3.73、4.08、2.92倍,其含量差异最大,由此可以说明在土地利用方式的变化过程中,最先影响的是粒径为5 mm团聚体中的有机碳累积和分布,是土地利用方式变化过程中较为敏感的部分。不同土地利用方式下团聚体有机碳中菜地农田林地撂荒地A撂荒地B撂荒地C,说明撂荒地10年内不利于团聚体有机碳的累积。     

城市不同绿地类型土壤碳氮分布特征

为了解城市绿地土壤碳氮特征及影响因素,选取合肥市不同绿地类型(工厂、公园、居住区及校园绿地)土壤为研究对象,分析了其土壤有机碳、全氮、碳氮比(C/N)特征及影响因素。结果表明:绿地类型及土层深度均对土壤有机碳含量影响显著(P0.05),不同绿地类型0~30 cm土层土壤有机碳含量为:公园绿地(7.00 g·kg~(-1))校园绿地(6.87 g·kg~(-1))居住区绿地(5.70 g·kg~(-1))工厂绿地(5.01 g·kg~(-1)),且0~10 cm土层有机碳均值显著高于其下两层(P0.05)。绿地类型及土层深度对土壤全氮含量及C/N影响均不显著(P0.05)。不同绿地类型0~30cm土壤全氮含量依次为:校园(0.67 g·kg~(-1))工厂(0.55 g·kg~(-1))居住区(0.54 g·kg~(-1))公园(0.50 g·kg~(-1))。0~30cm绿地土壤C/N依次为:公园(14.36)校园(10.18)居住区(9.38)工厂(9.20)。相关分析表明:0~30 cm土壤C/N与土壤有机碳、NO_3~--N、NH_4~+-N及全磷呈显著正相关。可见,公园、校园绿地利于土壤有机碳积累并可维持相对较高的C/N,这对改善生态环境起到积极作用。     

不同利用方式下中国农田土壤有机碳密度特征及区域差异

【目的】研究农田土壤有机碳密度特征及区域差异，为区域性土壤生产力培育提供技术参考；为区域性农田土壤碳收集技术选择和配套政策制定提供决策依据。【方法】采用我国第二次土壤普查数据，研究不同用地方式下农田耕层土壤有机碳密度状况。【结果】农田耕层土壤有机碳密度介于0.81～12.68 kg•m-2，平均为3.15 kg•m-2，其中西南区最高，平均达3.63 kg•m-2；华北区最低，平均为3.00 kg•m-2。农田土壤有机碳密度的变异系数为57%，显著比非农业土壤的变异系数低35个百分点。不同用地方式下，水田耕层有机碳密度比旱地的平均高13个百分点，但水田有机碳密度的区域变异显著低于旱地。另外，农田土壤有机碳密度与降水和气温的相关性显著低于非农业土壤，农田中水田土壤有机碳密度与降水和气温的相关性又显著小于旱地。【结论】农田尤其是水田土壤有机碳密度可能更多的是受人为因素影响，人为调控潜力大。     

土地利用方式对土壤有机碳储量的影响

对福州大学城周边不同利用方式的土壤理化性质进行实验分析的结果表明:土地利用方式对土壤理化性质有一定的影响,其中对速效磷、速效钾、碱解氮影响较大,对pH、容重的影响较小;不同利用方式下的土壤有机碳储量呈现:菜地>茉莉地>甘薯地>甘蔗地的变化规律,但统计上未达显著水平,表明短时间的土地利用变化对土壤有机碳储量的影响并不大.     

辽河保护区不同土地利用方式下土壤的有机碳含量特征

基于野外调查采样和室内分析,研究辽河保护区3种土壤类型(草甸土、潮土和沼泽土)、4种土地利用方式(旱田、水田、林地和草地)下土壤总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳的含量特征。结果表明,辽河保护区不同土地利用方式下土壤的总有机碳、溶解性有机碳和微生物生物量碳含量差异显著(P0.05),旱田和水田土壤的总有机碳和微生物生物量碳含量均显著高于林地和草地的,草地土壤溶解性有机碳含量显著高于旱田、水田和林地的。草甸土不同土地利用方式下土壤的总有机碳含量、溶解性有机碳含量和微生物生物量碳含量均随剖面深度(0~60 cm)的增加呈逐渐降低的趋势。相关性分析结果表明,土壤总有机碳含量与微生物生物量碳含量呈极显著正相关(P0.01),二者与土壤溶解性有机碳含量的相关性无统计学意义。结果表明土地利用方式的改变将影响到辽河流域土壤有机碳的存在形态和含量。     

信阳市不同土地利用方式下土壤团聚体及其有机碳分布

为揭示不同土地利用方式对土壤团聚体及其有机碳含量的影响,以信阳市十三里桥乡小庙村相邻的农田、茶园、林地为研究对象,分析不同土地利用方式下0~<5 cm、5~<10 cm和10~20 cm土层团聚体及其有机碳含量的分布特征。结果表明,在供试3个土层中土壤大团聚体(≥0.25 mm)含量均表现为林地>茶园>农田,且均以≥3.00 mm粒径团聚体的含量最高,2.00~<3.00 mm粒径团聚体含量最低,不同土层中的大团聚体含量表现为10~20 cm最高,0~<5 cm最低。3种土地利用方式下各土层团聚体有机碳含量均表现为5~<10 cm最高,10~20 cm最低,土壤团聚体有机碳含量均表现为林地>茶园>农田,并以0.25~<0.50 mm团聚体有机碳含量最高。这表明自然生态系统下人为干扰较少的土壤团聚结构较好,有机碳含量更高。     

城市湿地转变为不同土地利用类型后土壤有机碳垂直分布特征

为阐明人为干扰对城市湿地土壤碳的影响,对由城市湿地转变来的林地、公园绿地、水产养殖地、耕地和防护林带5种土地利用类型不同层次土壤中有机碳(SOC)质量分数进行测定。结果显示:土壤0~10cm表层SOC质量分数为林地耕地防护林带公园绿地水产养殖地;除公园绿地、水产养殖地之外,表层土壤都表现出SOC富集的特征,并随土层深度增加,质量分数降低;其中生产措施的干扰导致水产养殖地50~100cm土壤SOC质量分数出现异常偏高的现象,公园绿地由于一致的高强度绿化管理措施,各土层SOC质量分数并没有表现出显著差异;通过分析5种土地利用类型在各土层SOC质量分数的变异系数,发现表层土壤SOC质量分数空间异质性最高,随土层深度增加,其空间异质性呈逐步降低的趋势。     

土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳及其组分的影响

[目的]探讨土壤碳库的变化规律。[方法]以原生高寒草甸、人工草地和农田(油菜地)作为研究对象,利用土壤有机碳密度分组法,研究3种土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳(SOC)及轻组有机碳(LFOC)含量变化的影响。[结果]3种土壤0～40 cm土体内,SOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为113.13、111.61和93.54 t/hm2;LFOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为10.36、8.93和5.83 t/hm2。人工草地与高寒草甸相比,0～40 cm土壤SOC含量间差异不明显,但LFOC高16.01%;耕作20年的农田中,SOC和LFOC分别较高寒草甸低16.19%、34.71%。[结论]人工草地土壤中总SOC和LFOC则略高于高寒草甸,明显高于农田,人工草地和高寒草甸的植物-土壤系统的总固碳量明显高于农田。     

崇明岛不同类型河岸带土壤碳氮分布特征简

研究了崇明岛4种不同类型河岸带土壤有机碳、氮素含量及其垂直分布特征,结果表明土壤有机碳和全氮含量的变化范围分别为3.13～ 21.34和0.40 ～ 1.97 g/kg.与参考断面相比,林地、灌木林地和草地河岸带土壤有机碳和全氮含量随土壤深度增加而降低,且垂直差异性明显大于菜地河岸带和参考断面.菜地河岸带土壤有机碳含量呈先上升后下降的趋势,最高值出现在10 ～ 20 cm土层,其有机碳和全氮含量的垂直差异性较小.有机碳与全氮呈显著正相关（P＜0.01）,与铵态氮和硝态氮呈显著正相关（P＜0.05）,表明有机质的分解是河岸带土壤氮素的重要来源.     

小兴安岭不同类型沼泽湿地土壤碳氮分布特征

[目的]研究小兴安岭不同类型沼泽湿地土壤碳、氮含量。[方法]以小兴安岭3种不同沼泽湿地为对象,研究柴桦苔草沼泽湿地、毛赤杨沼泽湿地和2003年排水造林沼泽湿地土壤碳、氮含量。[结果]3种湿地土壤有机碳(SOC)含量均随土层深度的增加而呈逐渐递减趋势,SOC含量的平均值分别为241.35、141.05、75.89 g/kg。在0~40 cm土层中,SOC含量在不同湿地类型之间存在显著差异,柴桦苔草沼泽湿地最高,显著高于毛赤杨沼泽湿地和03排水造林沼泽湿地(P0.05)。柴桦苔草沼泽湿地、毛赤杨沼泽湿地及03排水造林沼泽湿地的全氮(TN)平均含量分别为22.88、23.69、9.22 g/kg,柴桦苔草沼泽湿地和毛赤杨沼泽湿地的TN含量显著高于03排水造林沼泽湿地(P0.05),分别是03排水造林沼泽湿地的2.48倍、2.57倍。微生物生物量碳(MBC)含量由高到低依次为柴桦苔草沼泽湿地、毛赤杨沼泽湿地、03排水造林沼泽湿地,土壤剖面MBC含量均随土层深度的增加而呈递减趋势,在0~10和10~20 cm土层中,柴桦苔草沼泽湿地MBC含量显著高于毛赤杨沼泽湿地和03排水造林沼泽湿地土壤的含量(P0.05),20~40 cm土层中,柴桦苔草沼泽湿地和毛赤杨沼泽湿地MBC含量显著高于03排水造林沼泽湿地(P0.05)。3种不同类型的沼泽湿地微生物量熵在0.21%~0.58%,土壤微生物量熵的垂直分布规律不明显。[结论]该研究有助于深入了解小兴安岭森林沼泽湿地碳动态及对排水的响应,为森林湿地生态系统碳循环机制研究提供科学依据。     

辽宁省不同土地利用对土壤微生物量碳氮的影响

通过野外调查采样和室内氯仿熏蒸提取法分析,研究了辽宁省旱地、稻田、湿地、草地、森林、果园6种不同土地利用方式共计35个样地表层土壤(0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm)对土壤微生物量碳(SMBC)和土壤微生物量氮(SMBN)的影响.结果表明,土地利用方式对土壤微生物量有显著影响,其中土壤微生物量碳依次为森林>湿地>稻田>旱地>果园>草地;土壤微生物量氮则为森林>旱地>稻田>果园>湿地>草地.土壤微生物量碳氮均表现为森林显著高于其他土地利用方式,湿地、稻田、旱地、果园高于草地.除旱地和稻田,土壤微生物量碳随土层加深含量递减;而土壤微生物量氮在6种土地利用类型中,均表现为随土层加深含量递减.相关分析表明,土壤微生物量碳、氮之间显著相关,土壤微生物量碳、氮是可以表征土壤肥力的敏感因子.     

不同土地利用方式下土壤线虫群落的垂直分布分析

对佳木斯地区水稻地、湿地草甸与玉米地等6种土地利用方式下土壤线虫群落的垂直分布进行了研究,分析了土壤线虫群落组成及多样性在土壤深度的分布特征.结果表明,水稻地和湿地草甸的土壤线虫总数、玉米地的植物寄生线虫数量、林地的捕食杂食线虫数量随土壤深度变化显著;玉米地土壤线虫群落的多样性指数随深度变化显著;不同土地利用方式下土壤线虫群落在不同土壤深度的垂直分布存在一定差异.     

湘中丘陵区不同土地利用方式土壤碳氮含量的特征

对湘中丘瞳区杉木人工林，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％）〉城耕地（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量极显著差异（F=4．63．p〈0．01）：不同土地利用方式下，土壤铵态氮、硝态氮空闻垂直分布没有明显的规律性，永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（R^2≥0．84，p〈0．01）．     

不同土地利用方式下黑土氮素含量变化特征

利用中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验,比较不同土地利用方式下黑土全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮的变化特征;同时研究不同土样种植作物（玉米）所表现的土壤生产力。结果表明：（1）不同土地利用方式下全氮含量存在显著差异（P〈0．05）,自然土壤植被被破坏或转为农田,土壤全氮含量持续下降,但农田化肥和有机肥配施后,土壤全氮含量显著增加;草地经过20年的植被恢复,土壤全氮含量显著高于农田化肥和无肥处理,土壤氮库储量显著提高。（2）土地利用变化对土壤碱解氮和铵态氮含量影响显著,草地、化肥＋有机肥耕地土壤碱解氮和铵态氮含量显著高于裸地、无肥耕地和化肥耕地,而草地土壤硝态氮含量则显著低于裸地、无肥耕地、化肥耕地和化肥＋有机肥耕地。（3）不同土地利用方式下的土壤,在种植玉米后,玉米相对生物量最大的为化肥＋有机肥耕地,其次为草地和化肥耕地,最低为无肥耕地。     

纳帕海不同土地利用方式下土壤有机碳分布特征

[目的]探讨纳帕海区域土壤有机碳(SOC)在不同土地利用方式下的剖面分布特征及其与土壤含水量、容重的相关关系,为该区域合理高效利用土地资源提供科学依据。[方法]对猪拱地、农田、灌丛和森林4种土地利用类型的SOC分布特征进行研究。[结果]0~50 cm土层深度内,SOC含量由高到低依次为农田(26.43 g/kg)、猪拱地(20.95 g/kg)、灌丛(20.16 g/kg)、森林(17.25 g/kg);猪拱地、农田、灌丛和森林均为0~10 cm土层SOC含量最高,是主要的碳储层,分别占0~50 cm土层的37.42%、28.07%、49.81%和30.10%,随土壤深度的加深,SOC含量呈减少趋势;SOC密度与SOC储量呈基本一致的变化趋势;各样地表层SOC与土壤含水量呈显著正相关(R~2=0.50,P0.05),与土壤容重呈极显著负相关(R~2=0.60,P0.01)。[结论]不同土地利用类型其SOC含量在垂直方向上的分布不同,湿地的退化会不同程度地导致SOC流失,表层SOC含量很大程度上受土壤含水量和土壤容重的制约。