玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳和全氮含量及碳储量变化分析

[目的]为了对绿洲棉田土壤有机碳、全氮的分布状况进行研究。[方法]以天山北坡玛纳斯河流域绿洲棉田为研究区,以弃耕地为对照,采用地统计学方法,研究连续23年种植棉花地的土壤0～30、30—60和60～100em土层土壤有机碳和全氮的分布特征。[结果]玛纳斯河流域绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而降低,并且0-30cm土层明显高于30cm以下土层,土壤有机碳储量呈现增加的趋势;弃耕地土壤有机碳、全氮亦呈垂直分布,且随着土壤深度的增加而含量降低,有机碳含量差异明显,并且弃耕地土壤有机碳含量呈逐月下降趋势,而棉田土壤有机碳储量变化呈先减少后增加,即棉花生长初期,0—30和30～100cm土层有机碳储量降低,到花期最低;而随着棉花进入生殖生长后期,有机碳储量呈现增加趋势;弃耕地有机碳储量因没有植株凋落物的输入而呈现逐月降低的趋势,二者有机碳含量差异明显。[结论]绿洲棉田土壤有机碳、全氮含量明显高于弃耕地,土壤有机碳储量呈现增加的趋势,且主要发生在0—30cm土层,在30—100cm土层中有机碳、全氮含量变化差异不大。     

柳州市三种人工林土壤有机碳储量的空间分布

采用野外调查、取样和实验室分析等方法,对柳州市杉木(Cunninghamia lanceolata)、马尾松(Pinus massoniana)和桉树(Eucalyptus sp.)人工林生态系统的土壤有机碳含量和有机碳储量及其分配进行了研究.结果表明,马尾松、杉木和桉树人工林土壤有机碳含量为3.2～12.6 g/kg,杉木人工林土壤有机碳含量最高,桉树人工林最小.马尾松、杉木和桉树人工林0～20 cm土层的土壤有机碳储量分别为26.25、30.09和17.05 t/hm2,分别占其土壤总有机碳储量的48.56％、44.70％和41.36％,成为土壤有机碳储量的主体,土壤的有机碳含量和有机碳储量均随着土层深度的增加而减少.土壤有机碳储量表现为杉木人工林(67.33 t/hm2)＞马尾松人工林(54.06 t/hm2)＞桉树人工林(41.22 t/hm2);马尾松人工林土壤有机碳储量表现为中龄林＞幼龄林＞过熟林＞成熟林;杉木中龄林的土壤有机碳储量大于成熟林,彼此间差异不显著;三年生的桉树人工林的土壤有机碳储量高于二年生和四年生的;杉木中龄林和成熟林的土壤有机碳储量分别高于马尾松中龄林和成熟林.     

西双版纳橡胶林土壤有机碳分布特征研究

针对西双版纳勐腊县境内不同林龄橡胶林的土壤有机碳含量,分析其在时间和空间尺度上的分布情况。结果表明：10、20、30 a橡胶林土壤有机碳含量分别为9.51～10.88、7.36～7.88、8.78～9.31 g.kg-1,各林龄有机碳储量10 a＞30 a＞20 a。橡胶林土壤有机碳含量均随土壤深度的增加而降低,10 a龄橡胶林在0-45 cm土层中的土壤有机碳含量随深度变化差异显著,其他2个林龄橡胶林土壤有机碳含量在各土层间差异不显著。不同林龄橡胶林土壤有机碳含量在同一土层中差异显著,但均主要分布于0-30 cm土层中,特别是0-15 cm土层。不同林龄土壤有机碳总储量为47.50～66.41 t·hm-2,其在不同土层间以及不同林龄间的变化趋势与土壤有机碳含量变化趋势相近。将西双版纳与海南儋州橡胶林土壤有机碳分布特征进行对比,前者各个林龄橡胶林土壤有机碳总量均大于后者,但后者橡胶林土壤有机碳随深度增加的变异趋势比前者更明显。     

不同植被恢复模式下光伏电站土壤有机碳储量分布特征

  目的  探究光伏电站环境内不同植被恢复措施下0~40 cm土壤有机碳质量分数和储量的变化特征,为干旱区光伏电站生态治理模式优化配置提供理论依据。  方法  在光伏电站内选取3种人工建植植被样地:樟子松 Pinus sylvestris var. mongolica、黄芪Astragalus membranaceus var. mongholicus、苜蓿Medicago sativa,以未受电站建设干扰的天然植被样地作为对照。  结果  重新建植植被后,樟子松、黄芪和苜蓿样地的土壤有机碳质量分数和储量仍然显著低于对照(P＜0.05),但在这3种植被中,樟子松样地的土壤有机碳质量分数相对于另外2种样地显著增加了4.99和6.80 g·kg?1,而有机碳储量则显著提高了14.52和19.37 t·hm?2 (P＜0.05)。研究区土壤有机碳质量分数和储量整体上随土壤深度增加而显著降低(P＜0.05)。植被类型和土壤深度及其交互作用显著影响研究区的土壤有机碳质量分数。此外,土壤pH和电导率也是影响土壤有机碳质量分数和储量的重要指标。  结论  随着电站内环境治理工作的推进,相比于草本植被,光伏电站内可以通过人工种植樟子松来提高土壤固碳作用,并尽量减少后期的人为干扰。图2表3参39     

六盘山林区土壤有机碳分布特征

以六盘山林区针叶林和阔叶林为研究对象,测定其土壤和团聚体有机碳含量并计算有机碳密度,分析了有机碳含量和有机碳密度与林型、海拔关系以及总有机碳与团聚体有机碳之间的关系。结果表明:六盘山林区土壤有机碳含量和有机碳密度均随土层深度的增加而减少,且土壤有机碳主要储存于大团聚体中。研究区土壤有机碳分布不受林型影响,但与海拔有关。这些结果表明研究区林地土壤有机碳估算需要考虑大团聚体有机碳和海拔因子。     

安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化及固碳意义

采用布点采样、室内分析测试方法,研究了安徽省贵池区农田土壤有机碳分布变化.结果表明,水稻土土壤有机碳含量及碳密度高于旱作土.贵池区(县域尺度)1984年水田耕层有机碳含量比旱地高出1/3,有机碳密度高出约5%.根据2005年贵池区土壤调查监测数据统计分析得出:水田耕层有机碳含量比旱地高出45.18%,有机碳密度高出23.73%.对比贵池区1984年和2005年两个时段的农田土壤有机碳的含量和碳密度:水稻土有机碳含量年均提高了2.01%,有机碳密度年均提高了3%;旱作土有机碳含量年均提高了1.11%,有机碳密度年均增加了1.3%.农田土壤有机碳含量与土壤性质相关.贵池区农田土壤有机碳与速效磷、碱解氮旱正相关,水稻土粘粒含量与有机碳含量呈正相关,而旱作土则无线性相关.     

基于GIS的安徽省土壤有机碳密度的空间分布特征

目的深层土壤有机碳库是陆地碳库的重要组成,研究云南省深层土壤有机碳的含量及其影响因素,对云南土壤中污染物的迁移和农作物的生长具有重要意义。方法收集云南省第二次土壤普查资料中570个土壤统计剖面数据,运用土壤类型法对云南省深层土壤有机碳密度(SOCD)进行估算;根据云南省土壤类型图,统计云南省不同类型土壤的深层土壤有机碳储量(SOCR);使用ArcGIS绘制深层SOCD的空间分布图,与云南省表层土壤空间分布进行比较;结合单因素分析对影响土壤有机碳含量的因素进行研究。结果根据Van Bemmelen系数估算所得：云南省30~200 cm深层平均SOCD为44.21 t/hm²,SOCR为1.67×10⁹ t。深层SOCD由滇东南向滇西北方向逐渐增大,与云南省表层土SOCD变化规律相似;并且深层SOCD的分布受海拔、降水量和温度的影响,深层SOCD值与海拔和年均降水量呈正相关,温度与深层SOCD则呈负相关。结论云南省深层土壤SOCD大于全国SOCD的平均值,但均小于云南省0~20 cm表层SOCD。本研究对未来其他地区深层土壤有机碳的研究具有重要参考价值。     

三峡库区典型消落带土壤有机碳分布特征

选取三峡库区典型消落带—涪陵区珍溪镇王家沟消落带为研究对象,于2013年6月中旬三峡水库低水位(145m)运行时,采集了研究区内150~155m,160~165m,170~175m和180~185m(对照)高程0~40cm剖面土样192个,于室内对消落带土壤有机碳分布特征进行研究.结果表明:三峡水库反季节性水位涨落显著影响消落区各高程土壤有机碳剖面分布特征,同时该水位变化也有利于土壤有机碳在低海拔区域(150~155m,160~165m)累积,并可有效(p0.05)降低高海拔区域(170~175m)的表层有机碳质量分数.消落带研究区土壤碳氮比相对较低,集中在4~15范围内,低海拔区域经过特有的干湿交替后土壤碳的累积速度比氮更快一些.研究结果还表明,150~155m高程10~20cm土层中有机碳及碳氮关系在空间上的分布较为均匀,160~165m高程0~40cm土体中有机碳及碳氮关系空间变异性最小.     

杉木人工林土壤有机碳的垂直分布特征

以杉木Cunninghamia lanceolata人工林为研究对象,并以不同经营方式的杉木人工林采伐迹地为对照,研究了杉木人工林不同层次土壤中有机碳的垂直分布特征及其与土壤pH值、全氮、C/N比的相关关系.结果表明:杉木人工林土壤有机碳质量分数随着土壤深度的增加而下降,不同层次土壤有机碳质量分数的分异表现为:0～15 cm土层(20.6 g·kg-1)＞15～30 cm土层(17.1 g·kg-1)＞30～45 cm土层(12.4 g·kg-1)＞45～60 cm土层(9.8 g·kg-1)＞60～75 cm土层(8.2 g·kg-1),3种不同经营方式杉木人工林采伐迹地土壤中平均有机碳质量分数依大小顺序排列为:杉木林地(13.6 g·kg-1)＞经济林地(12.3 g·kg-1)＞农用后撂荒地(11.0 g·kg-1).杉木人工林不同层次土壤有机碳质量分数与土壤pH值呈线性正相关,相关系数r≥0.40,与土壤全氮、C/N比呈显著的线性正相关,相关系数分别为r≥0.81和r≥0.87.图2表2参14     

淤地坝对坡地土壤有机碳分布的影响

以六道沟流域的淤地坝为例,测定了坝内外坡地土壤有机碳含量,旨在探讨淤地坝对坡地土壤有机碳分布的影响。研究结果表明:淤积达20年的淤地坝可以显著增加10 m长坡面0¹30 cm土层的土壤有机碳含量,尤其表层有机碳含量增加了2.92 g/kg,较坡外增加358.34%,差异极显著(P<0.01);从坝外到坝内坡地土壤有机碳基本表现出线性增大的趋势,但极大值点出现在坝内靠近分界线处;淤地坝的存在使坝内坡地比坝外坡地相同坡位的有机碳含量均增大,上坡增加的最大,达117.36%;坝内坡地土壤有机碳含量的变异系数较坝外的大。     

滦河流域土壤有机质的空间分布特征分析

对滦河流域72个样点的采样数据统计分析表明,土壤有机质含量的空间分布表现出明显的地域性特征。海拔50m以下的冲积平原和滨海平原地区土壤有机质含量平均为17.64 g/kg;滦河山区向下游平原的过渡地区有机质含量较低,仅为11.06 g/kg;滦河山区有机质含量较高,为21.21 g/kg,而滦河上游蒙古高原地区最低,平均含量只有10.76 g/kg;在滦河上游有森林分布地区出现一个高值区,土壤有机质的平均含量达到36.57 g/kg。全流域土壤有机质含量平均值为19.62 g/kg,低于全国平均水平。土壤有机质的空间分布与气候、植被、生物、土壤性状、地形条件以及人类活动等因素有关。     

岩溶生态系统土壤非保护性有机碳含量研究

通过现场采样及室内测定方法,对岩溶天然林、灌丛和人工林土壤的非保护性有机碳进行了研究。结果发现,在0～10cm表层土壤,灌草丛土壤颗粒有机碳含量是天然林土壤的1.40倍,土壤轻组有机碳含量是天然林土壤的4.02倍;但随土层深度增加,天然林土壤颗粒有机碳分配比例和轻组有机碳分配比例大于灌丛土壤,且灌丛土壤有机质逐渐向大团聚体富集,而天然林不同深度土壤大团聚体都富集有机质。天然林土壤和人工林土壤<0.05mm的颗粒有机碳富集系数差异很小,但>0.1mm颗粒和0.1～0.05mm颗粒的有机碳富集系数差异相对较大,尤其在土壤表层有明显的差异。颗粒有机碳、轻组有机碳、不同深度土层土壤有机碳与水稳性团聚体之间存在显著的相关性。     

城市不同绿地类型土壤有机碳的垂直分布特征及储量

基于重铬酸钾氧化—外加热法,分析福州市区3种土地覆被类型（黄花槐片林、番石榴片林和草坪）SOC的垂直分布特征。结果表明,3种土地覆被类型中,草坪SOC含量最大,番石榴片林和黄花槐片林SOC含量相当;草坪SOC储量最大,其次是黄花槐片林,番石榴片林最小;同一覆被类型SOC含量随土层深度增加而减小;草坪、黄花槐片林与番石榴片林0～10cm土层的SOC含量分别占0～40cmSOC含量的60.9%、51.5%和49.3%,其中草坪0～10cm土层的SOC含量最高,达（27.17±0.48）g/kg,分别比黄花槐片林与番石榴片林高出43.1%和44.9%。一方面,这是由于草坪根系多而浅,地表凋落物输入也集中在表层;另一方面,受人为管理的影响,片林地表凋落物的输入大大减少。     

生态公益林土壤有机碳含量分布特征与环境因子的研究

基于生态公益林效益监测体系的建立,采用野外调查、取样和室内实验分析相结合的方法,研究浙西南庆元县公益林土壤有机碳含量分布特征及其影响因子,结果表明：①研究区公益林土壤有机碳平均含量为44.28 g/kg,不同森林类型土壤有机碳含量差异显著,土壤有机碳平均含量的变化趋势从大到小为：阔叶林、针阔混交林、松木林、杉木林、竹林,同一森林类型土壤有机碳含量变化很大.②不同林龄土壤有机碳含量呈极显著性差异,与林龄呈极显著相关,土壤有机碳含量随林龄增大而增加.③环境因子与土壤有机碳含量表现的相关性不同,生物量、枯枝落叶层厚度、海拔及土壤内在因子与土壤有机碳含量呈极显著或显著相关,各种环境因子交互作用,共同影响土壤有机碳含量.     

森林土壤有机碳模型评述与应用

土壤有机碳(SOC)库是陆地生物圈中最大的碳库,约占陆地总碳储量2/3,而森林土壤碳占全球土壤碳贮量73%,森林SOC储量及其变化直接影响到了全球的碳平衡。森林土壤碳储量及收支计量多采用模型方法,基于研究文献,对现有主要土壤有机质模型的类型、应用对象及其模拟精度等进行简介,重点分析和比较现在常用模型的应用范围、特征及适用对象,并对模型的模拟面积、模型性能、时空尺度及模拟结果等特征进行评估,以CENTURY模型阐述模型模拟机理、计算法则、影响因素、土壤、气候植被等输入参数的不确定性。     

松嫩平原黑土土壤有机碳库的估算及其影响因素

松嫩平原黑土总面积约5.90×106hm2,对上述黑土区9个市县34个土壤剖面102份土壤样品的有机碳进行了分析,并对其有机碳密度、储量进行了数理统计。结果表明,松嫩平原黑土有机碳平均含量较高为14.14g·kg-1,变幅在11.29～17.31g·kg-1之间。有机碳密度平均值为23.49kg·m-2,变幅在17.24～30.43kg·m-2之间,与全国其他各种土壤类型比较,黑土有机及其碳密度均较高,反应出黑土具有深厚有机质累积的特征。松嫩平原黑土机碳储量约为14.12×108t,是比较大的土壤有机碳库,约占全国陆地土壤总有机碳储量的1.53%。如按统计的877.63×106hm2国土面积计算,松嫩平原黑土面积仅占统计面积的0.67%。黑土分布区内不同地域黑土有机碳密度分布与温度关系最为密切,表现为与纬度正相关,与≥10℃的积温负相关,尚未发现黑土分布区内有机碳密度分布与降水存在相关关系。     

农艺措施对干旱区棉田土壤有机碳及微生物量碳含量的影响

【目的】探讨干旱区绿洲棉田农艺措施对土壤有机碳（SOC）及微生物量碳含量（MBC）的影响,揭示农艺措施对农田生态系统土壤碳稳定性的影响机制,为干旱区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据。【方法】试验采用裂裂区设计,以膜下滴灌和常规漫灌2种灌溉方式为主区,秸秆还田与秸秆不还田2种处理为裂区,4种施肥处理：单施有机肥（为腐熟鸡粪,OM）、单施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）和不施肥（CK）为裂裂区。于棉花出苗后开始测定土壤异氧呼吸强度,并于每年棉花收获期采集土壤样品,测定和分析不同农艺措施下绿洲棉田土壤有机碳及微生物量碳含量。【结果】干旱区绿洲棉田不同农艺措施两两交互及3种措施交互作用下土壤有机碳、微生物量碳含量差异均不显著（P＞0.05）。土壤有机碳、微生物量碳含量表层0-20 cm含量均最高,其下层随着土壤深度的增加呈逐渐降低的趋势,至40-60 cm土层降至最低。不同农艺措施下,土壤有机碳含量变化表现为,与常规漫灌方式相比,膜下滴灌方式增加了2.5%-3.0%,秸秆还田比秸秆不还田增加了2.3%-6.3%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤有机碳含量增加了14.3%-16.8%,且（NPK+OM）/OM处理土壤有机碳含量显著大于CK/NPK处理（P＜0.05）。土壤微生物量碳含量为膜下滴灌方式比常规漫灌方式增加了21.9%-34.3%,秸秆还田比秸秆不还田增加了12.1%-29.4%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤微生物量碳含量增加了83.9%-151.0%。棉田土壤微生物熵（qMB）的大小变化在灌溉处理间表现为膜下滴灌>常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田>秸秆不还田处理,施肥处理间土壤微生物熵在0-40 cm土层显著大于40-60 cm土层,且不同土层间（NPK+OM）处理土壤微生物熵为最大,其次分别为OM、NPK、CK处理。棉田土壤微生物代谢熵（qCO₂）大小变化在不同灌溉处理间表现为膜下滴灌低于常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田低于秸秆不还田处理,施肥处理间为（NPK+OM）P＜0.05）。不同农艺措施间互作,膜下滴灌方式及秸秆还田措施下,（NPK+OM）处理棉田土壤微生物代谢熵最低。【结论】干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥和有机肥配施,并实施秸秆还田等农田管理措施,可使土壤质量得到进一步改善,有利于农田土壤的可持续利用。     

山东省土壤交换性钙含量及分布

通过对全省不同土壤类型１１０５个耕层土壤样本的调查分析,明确了全省土壤交换性钙含量平均为７．７２ｇ／ｋｇ土,最低０．２４ｇ／ｋｇ土,最高２８．８４ｇ／ｋｇ土,不同土类交换性钙含量依次为潮土＞砂姜黑土＞褐土＞盐土＞粗骨土＞棕壤。分析了不同地貌类型区土壤交换性钙含量及分布规律。     

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。     

草地生态系统土壤有机碳储量及其分布特征

【目的】从草地生态系统土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）储量分布特征来确定合理的放牧管理方式并为区域SOC储量估算提供依据。【方法】采用野外调查法分层测定典型草原0—100 cm SOC储量。【结果】①3个研究样地SOC储量为9.72—14.84 kg•m-2;②具有空间距离的3个研究样地土壤碳储量差异无统计学意义,样地内4种处理之间SOC储量差异显著,且均表现为中度放牧处理（moderate grazing,MG）＞轻度放牧处理（light grazing,LG）＞重度放牧处理（heavy grazing,HG）＞对照（control area,CK）;③随土层深度的增加SOC储量呈递减趋势,且不同土层之间SOC均有显著性差异。SOC储量与土层深度呈极显著相关关系（P＜0.01）,这种关系可以用对数和线性方程描述。【结论】典型草原亚带草地生态系统SOC储量具有相对稳定性,且呈现明显的垂直递减特征;同一植被亚带不同处理对SOC储量的影响显著高于空间差异;适度放牧利用有利于草地生态系统SOC固持。