保护性耕作对南方稻麦两熟高产农田土壤碳库特性的影响

在江苏省苏州市稻麦两熟高产农田进行了5年的田间定位试验,分析了保护性耕作对土壤不同层次总有机碳、活性有机碳含量的短期影响,计算了各处理的土壤碳库管理指数。结果表明:与常规耕作相比,少免耕、常规耕作+秸秆还田、少免耕+秸秆还田处理显著提高0~5、5~10 cm土层土壤总有机碳、活性有机碳含量及土壤碳库管理指数,常规耕作+秸秆还田处理还有利于提高10~20 cm土层土壤总有机碳、活性有机碳含量及土壤碳库管理指数,但保护性耕作对20~30 cm土层土壤碳库特性无显著影响。相关分析显示,短期内少免耕主要是通过增加土壤总有机碳含量提高土壤碳库管理指数,而常规耕作+秸秆还田、少免耕+秸秆还田主要是通过增加土壤总有机碳含量以及改善土壤有机碳活度来增加土壤碳库管理指数。     

保护性耕作对潮土碳、氮含量的影响

为了探明保护性耕作条件下有机碳循环与农田地力提升机制,为保护性耕作技术的推广应用提供科学理论支撑,笔者以保护性耕作长期试验地为平台,研究不同耕作处理对总有机碳、全氮及其不同组分在潮土中含量的影响.笔者通过研究不同耕作处理下土壤总有机碳、全氮、溶解性有机碳、溶解性有机氮、微生生物量碳、易氧化有机碳在不同土层深度中的分布情况,揭示保护性耕作措施对潮土碳、氮含量的影响.结果表明:相比于常规翻耕,2年或4年翻耕1次的间歇性翻耕和全免耕处理0～5 cm土层土壤总有机碳含量分别提高了1.81％、6.43％、14.04％,全氮含量分别提高了0.80％、10.04％ 、7.93％,免耕处理下10～20cm土层中总有机碳、全氮含量显著低于其它处理;秸秆还田条件下,实施间歇性翻耕和免耕能显著提升0～5、5～10 cm土层中土壤溶解性有机碳、氮含量;相比于常规翻耕,间歇性翻耕、免耕处理下0～5 cm土层土壤微生物量碳与易氧化有机碳含量均有不同程度地升高,免耕处理下10～20 cm土层中微生物量碳含量显著低于其它处理;秸秆还田对0～10 cm土层土壤总有机碳、全氮、溶解性有机氮及其它活性有机碳组分含量均有不同程度的提升作用.总体来看,保护性耕作措施有利于表层0～5 cm土层中碳、氮储量的增加,免耕条件下“养分表聚”的负面效应可通过间歇性翻耕得到改善.     

春玉米秸秆还田对土壤碳组分及碳库管理指数的影响

为研究冀西北寒旱区不同秸秆还田方式对土壤碳素组分及碳库管理指数(CPMI)的影响,采用秸秆还田翻耕、秸秆还田旋耕、大垄轮播秸秆还田3种春玉米秸秆还田方式,利用连续烧失法测定0～100 cm土层土壤各种碳组分,计算碳库管理指数.结果表明,土壤总碳(TC)含量为60.89～111.27 g/kg,土壤有机碳(SOC)含量为33.04～56.16 g/kg,秸秆还田能显著提高0～40 cm土层土壤碳素含量,其中秸秆还田旋耕下SOC含量增幅最大;土壤活性有机碳(ASOC)含量为1.60～10.09 g/kg,秸秆还田可以显著提高0～40 cm土层ASOC含量,其中大垄轮播秸秆还田方式下ASOC含量的增幅最大.土壤CPMI为44.35～610.92,土壤碳库活性指数(LI)为0.55～4.71,秸秆还田可显著提高0～40 cm土层的CPMI和LI,秸秆还田翻耕处理的20～40 cm土层增幅最大,秸秆还田旋耕对0～20 cm土层土壤的CPMI和LI提高幅度最大.可见,秸秆还田主要影响0～40 cm土层土壤碳素含量及CPMI,对深层的影响相对较小,秸秆还田后旋耕、翻耕和大垄轮播秸秆还田可以提高土壤有机碳活性,对于冀西北寒旱区采用大垄轮播秸秆还田方式更能够发挥春玉米秸秆还田的固碳能力,促进春玉米农田可持续利用.     

保护性耕作对潮土碳、氮含量的影响（英文）

为了探明保护性耕作条件下有机碳循环与农田地力提升机制,为保护性耕作技术的推广应用提供科学理论支撑,笔者以保护性耕作长期试验地为平台,研究不同耕作处理对总有机碳、全氮及其不同组分在潮土中含量的影响。笔者通过研究不同耕作处理下土壤总有机碳、全氮、溶解性有机碳、溶解性有机氮、微生生物量碳、易氧化有机碳在不同土层深度中的分布情况,揭示保护性耕作措施对潮土碳、氮含量的影响。结果表明:相比于常规翻耕,2年或4年翻耕1次的间歇性翻耕和全免耕处理0~5 cm土层土壤总有机碳含量分别提高了1.81%、6.43%、14.04%,全氮含量分别提高了0.80%、10.04%、7.93%,免耕处理下10~20cm土层中总有机碳、全氮含量显著低于其它处理;秸秆还田条件下,实施间歇性翻耕和免耕能显著提升0~5、5~10 cm土层中土壤溶解性有机碳、氮含量;相比于常规翻耕,间歇性翻耕、免耕处理下0~5 cm土层土壤微生物量碳与易氧化有机碳含量均有不同程度地升高,免耕处理下10~20 cm土层中微生物量碳含量显著低于其它处理;秸秆还田对0~10 cm土层土壤总有机碳、全氮、溶解性有机氮及其它活性有机碳组分含量均有不同程度的提升作用。总体来看,保护性耕作措施有利于表层0~5 cm土层中碳、氮储量的增加,免耕条件下"养分表聚"的负面效应可通过间歇性翻耕得到改善。     

耕作方式与秸秆还田对麦田土壤有机碳积累的影响

通过大田定位试验,研究了稻麦两熟制下耕作方式与秸秆还田对麦田土壤总有机碳积累的影响。结果表明:秸秆还田可以显著提高土壤总有机碳和土壤微生物生物量碳的含量,其中旋耕+连续3季稻麦秸秆还田处理使土壤总有机碳含量提高了37.19%,翻耕+连续3季稻麦秸秆还田处理使土壤微生物生物量碳含量提高了62.88%;翻耕处理的15～25 cm土层土壤总有机碳和微生物生物量碳含量显著高于旋耕处理;在相同秸秆还田方式下,旋耕处理的0～7 cm和7～15 cm土层的微生物熵显著大于翻耕处理,而15～25 cm土层的则相反。     

耕作措施对双季稻田土壤碳及有机碳储量的影响

针对不同耕作措施对双季稻田的固碳效应和固碳潜力问题,选择湖南省宁乡县的双季稻区试验点进行了有机碳、活性有机碳以及耕层有机碳储量的研究,以期为制定适合于稻田条件下的合理耕作方式提供理论依据。结果表明,耕作措施和秸秆还田对有机碳(SOC)和活性有机碳(AOC)含量均产生不同程度的影响。免耕处理下,有机碳和活性有机碳含量皆随土壤深度的增加而减少,土壤0～5cm的SOC和AOC的含量最高,且与其他层次达到显著性差异水平(P<0.05),具有明显的表层富集现象。与免耕相比,旋耕和翻耕则更利于5～10cm和10～20cm土层的有机碳和活性有机碳的积累。比较秸秆还田对SOC和AOC的影响表明,秸秆还田有效地提高了0～10cm有机碳含量,但对10～20cm并未产生显著影响,秸秆的输入并未增加土壤活性有机碳的含量。采用等质量方法计算了耕层土壤有机碳储量,结果显示旋耕秸秆还田使有机碳储量明显增加,而免耕只增加了土壤0～5cm和5～10cm土层有机碳储量,10～20cm有机碳储量有所降低,但耕作措施对有机碳储量的长效作用还有待于进一步研究。     

保护性耕作对太行山前平原土壤热水解和酸解有机碳的影响

【目的】研究传统耕作转为保护性耕作后土壤热水解碳（HWC）和酸解碳（AHC）的分布和积累特征。【方法】2001年在河北栾城设置翻耕+玉米秸秆不还田（CK）、翻耕+玉米秸秆粉碎还田（CT）、旋耕+玉米秸秆粉碎还田（RT）和免耕玉米秸秆直立还田（NT）4个处理。2007年小麦收获后,采集0—5 cm、5—10 cm、10—20 cm和20—30 cm土层样品,测定热水解有机碳（HWC,80℃水浴下提取24 h）和酸解有机碳（AHC,6 mol•L-1 HCl,105℃下提取4 h）的浓度,分析两种活性碳的层化比率值（SR）,并基于等效质量碳库储量计算方法,比较了不同耕作处理对土壤活性碳分布和储量的影响。【结果】连续6年保护性耕作后,HWC和AHC在土壤表层积累,具有较高的层化比率值。在0—10 cm土层,保护性耕作（RT和NT）系统HWC的SR值（1.68—1.98）显著高于传统翻耕（CK和CT）处理（1.30—1.50）,保护性耕作下AHC的SR值（1.62—1.83）亦高于传统翻耕（1.12—1.63）。与传统翻耕CT相比,保护性耕作系统0—30 cm剖面的HWC储量无显著变化,但免耕显著增加了AHC的储量。【结论】在太行山前平原地区,保护性耕作导致土壤剖面中HWC和AHC在表层积累,呈现高度层化特征,可能会潜在影响土壤质量和农田固碳速率。     

土地利用方式和栽培措施对农田土壤不同组分有机碳的影响

以河北曲周县原状草地土壤和农田土壤为研究对象,分析了土地利用方式、秸秆还田、耕作方式和施肥水平对土壤有机碳特性的影响.研究表明,华北原状草地改变为农田后(34年),土壤砂粒、颗粒有机碳的含量和总有机碳的比例、轻组土壤和轻组土壤有机碳都显著降低,且以秸秆还旧影响最大.经过8年的耕作,施加底肥、免耕和秸秆整株还田等农艺措施,明显提高了土壤颗粒有机碳含量.秸秆还田使得0～20 cm土壤颗粒有机碳含量明显增加,且整株还田比粉碎还田更能增加10～20 cm土壤颗粒的有机碳含量,而免耕对土壤颗粒有机碳的增加主要表现在0～10 cm.土壤非保护性有机碳的比例也会显著降低,且非保护性有机碳主要分布在0～5 cm土层.     

水稻秸秆还田下氮肥对土壤有机碳及碳库管理指数的影响

为完善黑龙江省水稻秸秆还田下施肥技术体系,采用随机区组设计,分析了不同处理下土壤不同层次有机碳及碳库管理指数。结果表明:同一施氮量下,与无秸秆还田比较,秸秆还田有利于提高表层土壤活性有机碳及碳库管理指数。秸秆还田条件下,0~10cm土层总有机碳、活性有机碳含量大于10~20cm土层含量,且各土层总有机碳、活性碳含量和碳库管理指数随着氮肥施入量的增加出现先增加后降低的趋势。处理Ⅴ(水稻秸秆还田配施氮肥用量为133kg·hm-2)的总有机碳、活性有机碳和碳库管理指数最高。     

耕作措施对长期免耕双季稻田土壤碳库的影响

针对南方稻田长期免耕存在的主要问题,本研究选择湖南省双季稻区连续7年免耕稻田,进行了不同耕作措施对土壤的总有机碳、活性有机碳的变化情况及其对土壤碳库影响的研究,以期为建立合理的轮耕周期提供理论依据。结果表明:0~20 cm平均总有机碳和活性有机碳含量均为旋耕>连续免耕>翻耕。与连续免耕相比,旋耕有利于提高土壤活性有机碳含量(比连续免耕提高了5.08%),翻耕则会促进土壤活性有机碳分解(比连续免耕降低了2.73%)。晚稻收获时0~20 cm平均碳库管理指数也表现为旋耕>连续免耕>翻耕,其中翻耕使碳库管理指数整体上显著降低(比连续免耕降低了21.7%);旋耕略有提高(比连续免耕提高了3.9%),但未达到显著水平(P<0.05)。总之,与连续免耕相比,翻耕可促进土壤活性有机碳分解,进而显著降低碳库管理指数;但旋耕差异不显著(P<0.05)。     

碳同位素技术在陆地土壤碳循环中的应用

碳同位素技术,着重论述了陆生系统中碳循环过程的~(13)C、~(14)C测定的基本原理及相关方法。聚焦同位素法在土壤有机碳、作物光合碳、土壤呼吸等方面的研究进展及应用实例,在此基础上,提出了全球碳循环研究的未来重点:全球背景下光合碳的循环特征;土壤有机碳的来源、分布和周转;土壤呼吸的区分及环境响应问题;大气二氧化碳增多背景下,土壤碳转化与土壤微生物群落结构的关系;~(13)C-PLFA技术的交叉取食风险评估。     

Carbon functionalities in amber

High-resolution nuclear magnetic resonance spectra of the carbon nuclei in powdered amber, obtained by using the techniques of magic angle spinning and cross polarization, provide detailed information about the types of carbon functionalities. The entire spectrum of Baltic amber (succinite) is identical for several samples. Baltic amber shows minor differences from Sicilian amber and drastic differences from Burmese, Romanian, and Bohemian ambers.     

Carbon monoxide in rainwater

Concentrations of carbon monoxide in rainwater collected at widely diverse locations show up to a 200-fold supersaturation relative to the partial pressure of the gas in the atmosphere. These results indicate the existence of an additional natural source of carbon monoxide not heretofore considered. Production of carbon monoxide in clouds is tentatively attributed to the photochemical oxidation of organic matter or the slight dissociation of carbon dioxide induced by electrical discharges, or both. Methane concentrations measured in the same rainwater show that the partitioning of this gas, unlike that of carbon monoxide, is very close to a state of equilibrium.     

农田生态系统碳源/碳汇综述

当前全球温室效应不断增强,为探索解决这一问题的有效措施,全球气候变化逐渐成为重要的研究领域。陆地土壤是地球表面最大的碳库,具有极强的碳储存能力,农田生态系统是陆地三大系统之一,不同的农田管理措施、研究区域、农田种植结构等都会对农田系统碳储量产生重要的影响,农田碳的研究对全球气候变化具有重要意义。文章通过总结众多学者的研究,指出目前研究中存在的问题和不足,同时综述了农田生态系统碳源/汇定量研究的主要方法及影响因素,虽然气候、土壤等自然因素的差异会对不同区域的碳收支平衡产生影响,但灌溉量、农业机械化程度等人为管理措施才是导致农田生态系统碳源/汇变化的主导因素。为实现社会的可持续发展,需合理调整农田管理措施,走绿色农业发展之路。     

低碳经济时代下的森林碳汇问题研究

森林碳汇在减缓全球气候变化中起着重要的作用。在应对经济与环境的双重危机过程中,发展低碳经济成为推进人类可持续发展的重要共识。森林碳汇是发展低碳经济的重要力量。在论述了低碳经济、森林碳汇等相关概念的基础上,阐述了国内外关于森林碳汇问题的研究现状,并对森林碳汇的经济属性和森林、二氧化碳、经济三者之间的相互关系进行深入分析,最后基于森林碳汇角度,对低碳经济下林业未来发展提出可行建议。     

中国主要人工林碳储量与固碳能力

根据全国第7次（2004-2008 年）和第8次（2009-2013 年）森林资源清查数据,采用IPCC法估算了我国9种主要人工林碳储量及碳密度变化规律和龄组特征,探讨了近年来主要造林树种的固碳能力。两次清查间隔期间,9种人工林平均碳密度增加了1.6 Mg·hm^-2,总碳储量增加了126.89 Tg,年平均增加25.38 Tg。杨树和桉树年固碳量较高,分别为10.21、9.96 Tg·a^-1,碳密度增加量分别为4.32、7.72 Mg·hm^-2。2009-2013年间9种人工林各龄组的碳密度为:幼龄林（8.82 Mg·hm^-2）<中龄林（24.01 Mg·hm^-2）<近熟林（29.37 Mg·hm^-2）<过熟林（30.89 Mg·hm^-2）<成熟林（35.67 Mg·hm^-2）。幼龄林和中龄林占主要人工林总面积的70.52%,具有较高的生长潜力和固碳潜力。研究结果可为我国人工林森林经营管理及碳汇功能评价提供参考。     

广东省桉树碳储量和碳汇价值估算

利用雷州林业局2002年二次森林清查资料和广东省林业调查的研究资料,分析了不同龄组的桉树各器官的碳含量在乔木碳含量中的比例,并初步探讨碳密度随蓄积量的变化趋势,在此基础上估算了2002年广东省桉树林的碳储量和碳汇价值。结果表明,不同龄组各组分碳含量比例有明显差异,桉树的碳含量主要表现为树干的碳含量。对于幼龄林,各器官所含碳含量的分配格局是干>皮>叶>根>枝,对于中龄林、近成熟林、成熟林和过熟林,各器官的碳含量分配格局基本一致,为干>根>皮>枝>叶。不同龄组的碳密度,均随林分蓄积量的增加而增加。2002年广东省桉树总碳储量约为1 153.32万t,其中中龄林碳储量最多为443.13万t,而过熟林由于立地面积较少,仅为21.65万t。成熟林的碳密度最大,为50.50 t/hm2,碳密度最小的是幼龄林,为12.72 t/hm2。采用造林成本法和瑞典碳税法计算不同龄组桉树的碳汇价值,结果表明,成熟林最高,为12 695.06～51 280.18元/hm2。两种估价方法取平均,估算2002年广东省桉树的碳汇总价值为51.92亿元。     

平顶山市森林植被碳储量及碳密度的变化特征

为平顶山市森林碳汇功能评估和可持续经营提供科学依据,利用平顶山市第七次(2004-2008年)森林资源清查数据,采用材积源生物量法,研究该市森林植被碳储量和碳密度的变化特征。结果表明:平顶山市乔木林总碳储量为417.85万t,平均碳密度为22.89t/hm2,人工林碳储量占87%,天然林碳储量占13%。幼龄林碳储量占67%,成熟林与过成熟林碳储量比例仅占5%;各县(市、区)森林碳储量地理分布格局与森林面积和蓄积的分布一致,鲁山县森林碳储量最大,占平顶山市总碳储量的67.61%,而平顶山市辖区森林碳储量较小。     

活性炭再生技术研究进展

主要研究了活性炭再生技术的现状及发展趋势，系统介绍了目前世界范围内的主要活性炭再生方法；热再生、萃取再生，生物再生、氧化再生及一些其他再生方法，并预测了活性炭再生技术未来的发展方向。     

Carbon monoxide balance in nature

Consideration of the steady-state equations for stable carbon monoxide and for radioactive carbon monoxide in the troposphere leads to the conclusion that carbon monoxide is produced at a rate of 5x10(15) grams per year, a value some 25 times greater than the rate of carbon monoxide production from combustion. The concomitant residence time for carbon monoxide is 0.1 year, in agreement with a previous estimate of Weinstock. Hydroxyl radicals are shown to account for both the production of this large amount of carbon monoxide by methane oxidation and for its removal by carbon monoxide oxidation. The average concentration of hydroxyl radicals in the troposphere required to achieve this effect is 2.3x10(6) molecules per cubic centimeter, with a daytime concentration of twice that. Levy and McConnell, McElroy, and Wofsy have deduced concentrations of hydroxyl radicals in the troposphere of the same magnitude from purely photochemical considerations, in support of this model.