南方红壤崩岗侵蚀问题及其治理

指出了我国热带和亚热带地区,包括广西、云南、贵州、福建、江西、湖南、浙江、台湾、广东等九省区,以及湖北、江苏、四川、西藏、安徽等五省区的部分地域,总面积约20万km2,约占全国土地面积的21%。在上述地区内,由于植被类型、成土母质、地形以及利用情况、生物气候条件的不同,形成了多种土类和亚类,也称为"红壤地区"。分析了发生在南方红壤区的崩岚侵蚀的现状,提出了崩岗侵蚀的治理措施,以期提供参考。     

大兴安岭土壤有机碳库分析

通过对大兴安岭5种土壤有机碳含量进行分析,结果表明：沼泽土有机碳含量最高,为166 t ＆#183;hm-2;其次为河滩森林土、草甸土、暗棕壤,分别为145.3、101.9、100.3 t ＆#183;hm-2;棕针土最低,为43.6 t ＆#183;hm-2.土壤有机碳含量近似于土壤有机质含量的分布趋势,也和土层厚度有一定关系.     

土地利用方式对土壤有机碳和碳库管理指数的影响

土壤碳库管理指数反映土壤管理的科学性.对比研究了干热河谷新银合欢林、苏门答腊金合欢林、大叶相思林、印楝林、荒地和旱耕地土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)含量和土壤碳库管理指数.结果表明:6种土地利用方式下SOC和ROC含量范围分别为4.22～5.92 g·kg-1和1.34～2.33 g·kg-1.各利用方式...     

模拟氮沉降对长白山兴安落叶松林土壤有机碳库的短期影响

以净月潭国家森林公园兴安落叶松林为研究对象,以NH4NO3为原料模拟4个强度的氮沉降,分析土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、溶解性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)的动态变化。研究结果表明:低氮沉降量(L,50 kg N yr^-1 ha^-1)提高了TOC、ROC、DOC和MBC浓度,但除MBC外均未达到显著性水平;中氮沉降量(M,100 kg N yr^-1 ha^-1)提高了TOC和DOC浓度,降低了ROC和MBC浓度;高氮沉降量(H,150 kg N yr^-1 ha^-1)提高了ROC和MBC浓度,降低了TOC和DOC浓度。     

不同经营措施对毛竹林土壤有机碳的影响

【目的】毛竹在森林应对气候变化中发挥重要的作用,研究竹林不同经营措施的影响,进而了解植被生物量碳库及影响土壤碳库的状况。【方法】利用两因素随机区组设计,排除地形因子等影响,选取施肥和采伐留养方式2个因素,研究不同经营措施对毛竹林各土层2010—2013年土壤有机碳含量和贮量变化影响。【结果】1)不同经营措施0~10 cm层土壤有机碳含量变化最大,介于-0.52%(±0.62%)~0.75%±(0.44%)之间,其中A2B3(中等施肥弱度采伐)与A1B1(大量施肥强度采伐)土壤有机碳含量变化量差异极显著(P<0.01);2)中等施肥0~50 cm土壤有机碳贮量增量分别是大量施肥和不施肥的3.61倍和5.05倍,大量施肥和中等施肥0~10 cm层土壤有机碳贮量变化差异显著(P<0.05);3)弱度采伐0~50 cm土壤有机碳贮量增量分别是强度采伐和中度采伐的5.51倍和1.63倍,强度采伐和弱度采伐0~10 cm层土壤有机碳贮量变化差异显著(P<0.05);4)不同经营措施0~50 cm土壤有机碳贮量变化介于-15.56(±10.21)~53.15(±37.81)t C·hm-2之间,其中A2B3(中等施肥弱度采伐)与A1B1(大量施肥强度采伐)土壤有机碳贮量变化差异极显著(P<0.01);5)结合效应图得出结论,A2B3(中等施肥弱度采伐)的经营方案对0~50 cm土壤有机碳含量和贮量的积累效果最佳,而A1B1(大量施肥强度采伐)的经营方案最不利于0~50 cm土壤有机碳含量和贮量的积累。【结论】大量施肥强度采伐方式虽然可以保证竹材的大量输出,却会破坏原有的竹林生态结构,同时对土壤碳含量和贮量的影响尤为不利,从毛竹林生态系统碳汇积累角度考虑,并不是最可取的竹林经营方式。同时经营过程中,不同经营措施不仅会对土壤碳库产生影响,更会显著改变植被碳库状况,并伴随着碳排放和碳泄漏问题,这都将成为我们今后研究经营对竹林生态系统碳综合影响的各个因素和环节。     

林火对北方森林深层土壤有机碳的影响

林火干扰是驱动北方森林生态系统更新、演替以及物质循环的重要生态过程。林火的发生,显著地改变了北方森林地表以及土壤表层生物量和碳密度。然而,我们对林火是否对北方森林深层土壤(40cm以下)这个储量巨大的碳库的影响却缺乏关注。以大兴安岭呼中林区2010年火烧迹地为研究对象,并以相邻同等立地条件的未过火区为对照,通过样地调查、实验室分析,对林火对北方森林深层土壤碳密度的影响以及其与驱动因子的关系做了分析。结果显示:火烧迹地土壤有机碳随深度的分布规律与未火烧对照样地有显著差异,其深层土壤有机碳含量与碳密度显著低于未火烧区(n=56,P0.001);火烧迹地深层土壤有机碳中微生物量碳含量、易氧化有机碳含量显著高于未火烧迹地(n=56,P0.01),而土壤碳氮比、可溶性有机碳含量显著低于未火烧样地(n=56,P0.01);火烧迹地深层土壤含水量显著低于未火烧样地(n=56,P0.001),而土壤温度和p H值则显著高于未火烧迹地(n=56,P0.001)。由此可见,林火显著地降低了北方森林深层土壤有机碳的化学稳定性,并使土壤温度增加,促进了土壤微生物的生长,最终导致了深层土壤有机碳分解加速,储量下降。     

北亚热带土地利用变化对土壤有机碳垂直分布特征及储量的影响

利用野外调查的方法,研究了北亚热带地区土地利用变化对土壤有机碳的垂直分布特征及储量的影响.研究结果表明:(1)除茶园土壤外,不同林分土壤有机碳含量均以0～10cm土层最大,随着土层深度的增加,含量总体表现为下降的趋势;茶园土壤有机碳含量在0～30cm土层范围内增加,30cm以后表现下降的趋势;(2)次生林转变成农耕地以后土壤有机碳含量平均下降21.1%,而转变成集约经营早竹林后,土壤有机碳含量平均下降近48.5%;1m深度以内,土壤有机碳平均含量由高到低的顺序为:茶园、灌木林、次生林、粗放经营毛竹林、集约经营毛竹林、马尾松林、农耕地、杉木林和早竹林;(3)土壤有机碳储量随土层深度变化的趋势和土壤有机碳含量变化趋势基本一致;次生林转变成长期经营的农耕地后,土壤有机碳储量下降22.5%,而转变成长期集约经营早竹林后土壤有机碳储量则下降51.4%9种土地利用类型中,土壤有机碳储量由高到低的顺序为:茶园、灌木林、次生林、粗放经营毛竹林、马尾松林、农耕地、集约经营毛竹林、杉木林和早竹林.     

农田营造早竹林后土壤有机碳的变化

对农田营造早竹林后不同年限土壤有机碳变化规律的研究结果表明:(1)竹林3年生时,各层次土壤有机碳含量都呈现下降的趋势,其中表土层(0～30 cm)下降幅度最大;竹林满园后,由于采取了集约经营措施,竹林土壤有机碳含量迅速回升,至9年生时,各层次土壤有机碳含量都超过了农田相应层次水平,但是12年生时竹林各层次土壤有机碳含量又呈现下降趋势.(2)土壤有机碳密度变化和土壤有机碳含量相似,竹林3年生时各层土壤有机碳密度均呈现下降趋势;6年生时,除了0～30 cm土层继续下降外,其余各层次有机碳密度都增加;至9年生时,有机碳密度都超过相应农田各层土壤有机碳的密度;12年生时,各层土壤有机碳密度都呈现下降趋势.(3)3年生竹林土壤有机碳储量下降了近22%;以后土壤有机碳储量均逐渐增加,9年生竹林,土壤有机碳储量要超过农田土壤有机碳的储量;12年生时竹林有机碳储量下降,但是依然高于农田土壤有机碳的储量.     

火烧对北亚热带杉木林土壤有机碳的影响

[Objective]To study the effect of burning on soil organic carbon and to provide references for post-fire vegetation regeneration. [Method]The changes of organic carbon and nutrient contents in post-fire Cunninghamia lanceolata stand with the soil depth of 0~50 cm in north subtropical areas were analyzed. [Result]The contents of soil total organic carbon (TOC), easily-oxidized carbon (EOC) and light fraction organic carbon (LFOM) were higher than those of contrast sample area, which increased by 1.7%~38.0%、6.6%~33.2% and 3.1%~45.7%, respectively. Significant differences were found in the soil layer with depth of 0~10 cm and 10~20 cm (P<0.01). Compared with the contrast sample area, the soil carbon storage in the layer with depth of 0~50 cm increased by 19.1% one year after burning. The TOC, EOC and LFOM were all significantly related to the soil nutrients (total N, hydrolyzable N and available K). After burning, the increase of TOC, EOC and LFOM were mainly concentrated on the surface of soil and the organic carbon contents increased by 9.22 g·kg^-1 in 010 cm layer. [Conclusion]Moderate intensity burning has a significant impact on organic carbon in the soil of C. lanceolata stand in the north subtropical area. Moderate burning can increase the soil organic carbon because the soil can mix the organic residues caused by incomplete combustion of vegetation layer. Replanting in the burned area could be adopted to promote the vegetation restoration.     

地形因子对思茅松人工林土壤有机碳储量的影响

[目的]以思茅松人工中龄林为研究对象,探讨不同坡向、坡度和坡位对思茅松人工林SOC储量的影响,为精确评估思茅松人工林碳储量提供科学依据。[方法]对不同坡向、坡度和坡位不同土壤层次的SOC含量、全氮、土壤密度、C:N和SOC储量进行T检验和单因素方差分析,对不同土层的SOC储量和全氮、土壤密度、C:N之间进行Pearson相关分析。[结果]思茅松人工中龄林,SOC含量、全氮和C:N随着土层加深而减少,土壤密度随着土层加深而增加。不同的坡向和坡度显著影响SOC储量大小,阳坡的SOC储量要显著高于阴坡,坡度为20 30°的SOC储量要显著低于10 20°和0 10°,坡位对SOC储量大小无显著影响。在0 100 cm土层中,随着土层深度的增加,不同立地条件的思茅松人工中龄林的SOC储量呈减小趋势,不同坡向、坡位和坡度0 20 cm土层SOC储量均显著高于其它土层。坡向和坡度显著影响0 20 cm土层的SOC储量(P0.05);坡位对各层SOC储量均无显著影响(P0.05)。0 20 cm土层中SOC储量和土壤密度呈极显著负相关,和坡向、坡度呈显著负相关关系;除2040 cm土层外,其它土层的SOC储量与全氮之间呈极显著正相关;SOC储量和坡位与C:N在任一土层均无显著相关关系。[结论]立地条件差异影响SOC储量的大小与分布,尤其是坡向和坡度的不同会造成思茅松人工中龄林SOC储量的差异。     

害虫侵染对有机农业土壤有机碳分解的研究进展

本文通过对气候变化对病虫害的影响、病虫害对经济及土壤有机碳的影响研究可知:气候变暖是病虫害发生的重要驱动力,而病虫害能造成巨大的经济损失,且受侵染土壤有机碳呈显著降低趋势,但关于土壤有机碳的研究仍是科学界的一项难题,故提出用波谱法研究土壤中指示物、研究土壤有机碳的新方法     

基于信息量模型的西溪流域崩岗风险评估

崩岗是发生在我国南方红壤区的严重的土壤侵蚀现象,不仅破坏了当地的生态环境并且直接影响了生产生活,因此崩岗发生的风险评估是崩岗预警需要解决的关键问题之一。以福建省泉州市安溪县的西溪流域为研究区,筛选崩岗的主要影响因子,借助信息量模型构建崩岗风险评估体系,并评估研究区的崩岗风险。结果表明:河网缓冲距离、海拔高度、相对高差、坡度、坡向、土壤类型、植被覆盖度以及土地利用类型可作为评估崩岗发生的主要风险因子;风险因子的梯度分析结果表明,河网缓冲距离近,坡度15°~35°的阳坡,海拔100~500 m,相对高差>50 m,土壤类型为红壤、赤红壤,植被覆盖度0~20%或40%~80%和土地利用类型为园地、未利用地的区域易发生崩岗;以河网缓冲距离、海拔高度、相对高差等8个筛选因子构建信息量模型,采用接受者操作特征(ROC)曲线对评价结果进行检验,对应的曲线下面积为0.827,精度结果良好。信息量模型对崩岗发生风险评估结果良好,可应用于小流域尺度范围的风险评估。     

喀斯特槽谷区植被演替对土壤有机碳储量及固碳潜力的影响研究

土壤有机碳的空间分布与储量估算是全球碳循环与气候变化的关键研究领域之一。以西南典型低山喀斯特槽谷小流域内四种典型植被演替阶段下的土壤为研究对象,分析了植被类型演替对土壤有机碳含量、储量及固碳潜力的影响。结果表明：研究区内不同植被演替阶段下的土壤有机碳含量为9.12～12.37 g/kg,有机碳储量为41.55～60.42 Mg C/hm²。不同植被演替阶段下土壤有机碳含量与储量具有相似的变化规律,其中在植被类型上表现为林地>耕地>灌丛>草地,在垂直方向上随土壤剖面深度的增加而降低。在0-30 cm土层深度内,林地下的土壤有机碳储量最大,为60.42 Mg C/hm²;与林地相比,研究区内草地类型的固碳潜力最大,可达18.87 Mg C/hm²;灌丛地次之,为12.37 Mg C/hm²;耕地最小,仅为2.73 Mg C/hm²。以上研究结果说明,研究区内植被演替对土壤有机碳含量和有机碳储量具有显著影响,植被演替将促进土壤有机碳的截获,提高土壤有机碳的含量和储量...     

土壤有机碳损失及影响因子研究进展

综述了国内外关于土壤有机碳储量及分布、土壤有机碳组成及分组、土壤有机碳的迁移和流失产生的机理及其后果、土壤有机碳矿化及其影响因素、外源物质对土壤有机碳矿化的激发效应及其机理等方面的研究进展。     

生草对桃园土壤有机碳及微生物多样性的影响

为探讨生草栽培对桃园土壤有机碳及微生物功能多样性的影响,在浙江省嘉兴市水蜜桃园设置栽培黑麦草、白三叶、紫花苜蓿及清耕试验。结果表明,与清耕相比,种植黑麦草、白三叶、紫花苜蓿后土壤有机碳含量分别提高21.1%、31.6%、25.0%(P<0.05),增加的部分以羰基碳为主;园地土壤微生物量碳、水溶性有机碳含量提高53.7%~130.4%、59.27%~80.3%(P<0.05);3种生草的土壤微生物活性(SMA)显著高于清耕,微生物Shannon指数(H)和均匀度指数(E)也表现为白三叶和紫花苜蓿处理显著高于清耕。综上,生草栽培可增加桃园土壤有机碳含量,提升土壤微生物功能多样性,其中以栽植白三叶效果为佳。     

北亚热带天然次生林群落演替对土壤有机碳的影响

以北亚热带受损天然次生林为研究对象,探讨了植被演替对土壤有机碳的影响。结果表明:(1)不同演替年限常绿阔叶林,土壤有机碳含量均随土壤深度的增加而减少并最终趋于稳定;土壤有机碳含量均随着演替年限的增加而不断增大,增加幅度在土壤剖面上呈现波动性;演替20 a到演替40 a群落土壤中的有机碳平均含量增加了56.30%(P<0.05)。(2)土壤有机碳储量随土层深度变化的趋势和土壤有机碳含量变化趋势基本一致:总体上随深度增加而减少,在60 70 cm土层出现波动;不同土壤层次土壤有机碳储量也随着演替年限增加,呈上升趋势,增加幅度在土壤剖面上也呈现出波动性,0 80 cm土层有机碳储量平均增加了56.01%。(3)该地区森林土壤碳储量总体上较低,平均为79.13 t·hm^-2,且0 40 cm土层贮存的碳量比例相对其它地区要大,达到70%以上。(4)两种演替阶段,土壤有机碳含量与全氮、水解氮、速效磷、速效钾、速效钙、速效镁离子的含量均极显著相关。因此,应该加强亚热带森林的保护,促进天然次生林的正向演替,增加森林生态系统有机碳等的截留。     

采伐对森林土壤碳库影响的不确定性

森林土壤有机碳(SOC)是全球碳循环的重要组成部分,然而,多样的森林类型和不同森林经营措施的干扰,使得森林土壤碳库维持机制以及碳固存过程的研究和森林土壤碳库的估算存在较大的变异。作为主要的森林经营措施之一,采伐对森林土壤碳储量以及碳过程均产生直接或间接地影响。为深刻理解森林土壤碳库对于采伐干扰的响应,本文综述了近十几年来不同采伐方式下森林土壤碳储量及其主要碳排放过程——土壤呼吸的研究现状,综合分析了采伐方式、森林类型、采伐剩余物管理以及微生物因子等对土壤碳库的影响及其不确定性,并在此基础上阐述了研究中尚未解决的主要问题:1)生物因子作为CO₂产生的主体,在应对干扰时结构、功能的变化直接影响着土壤碳排放以及碳固定,但它们具体作用机制以及过程并不清楚,需展开进一步的调查;2)不同森林采伐方式对不同地区和不同类型森林土壤的影响的复杂性,亟须在进一步加强实验研究的基础上,发展森林土壤碳循环的过程或机理模型,为森林生态系统完整的碳循环过程表达及碳计量提供技术支撑,以期为我国森林经营以及碳汇等方面研究提供参考。     

林火干扰对森林生态系统碳库的影响研究进展

森林生态系统是重要的碳库,在减缓全球气候变暖中具有独特的功能。林火干扰作为非连续的生态因子,是全球生物地球化学循环的驱动因子,可显著改变生态系统的结构和功能以及养分循环和能量传递,引起森林碳库和碳分配格局的变化,进而影响森林演替进程及固碳能力。本文阐述林火干扰对森林生态系统碳库影响的国内外研究方法进展,重点论述林火干扰导致的直接碳损失以及通过森林净初级生产力和土壤呼吸的改变间接影响森林碳循环和碳平衡;并分别阐明林火干扰对植被碳库、凋落物碳库和土壤有机碳库的影响,林火干扰通过直接改变植被覆盖度进而影响植被碳库和营养元素周转,最终影响植被的碳固定及碳从植被向土壤的转移,导致不同碳库之间的重新分配。通过探讨净初级生产力变化对林火干扰的响应,揭示林火干扰对植被碳库循环的间接且长期影响的机制;在林火干扰对生态系统凋落物碳库的影响方面,主要探讨林火干扰后凋落物生产量在不同林火强度和环境梯度下的变化;在林火干扰对土壤有机碳库的影响方面,通常在小尺度范围内影响土壤有机碳库垂直分布变化的主要原因可能是地形条件的变化,而在相对大的区域尺度下,气候、土壤质地、地形、植被及人类活动和管理水平及其交互作用均可影...     

武夷山土壤有机碳和黑碳的分配规律研究

The objective of this study is to investigate the distribution pattern of organic carbon and black carbon in soils of Wuyi Mountains. The results indicated that the contents of organic carbon in 2000-250 μm fraction, 250-50 μm fraction and <50 μm fraction ranged from 7.16 to 78.78 g·kg^-1, 1.48 to 10.30 g·kg^-1 and 0.58 to 3.86 g·kg^-1 respectively. The contents of black carbon in corresponding fraction varied from 0.58 to 22.19 g·kg^-1, 0.11 to 3.57 g·kg^-1 and 0.07 to 0.87 g·kg^-1, which indicated that the organic carbon and black carbon were mainly presented in 2000-250 μm fraction. The regression analysis showed that there was a significant linear or logarithmic relationship between soil organic carbon and black carbon in corresponding fractions and whole soil, and the proportion of black carbon to organic carbon was 6%-35% in different soils. The data also suggested that the black carbon had a high relative content in <50 μm fraction of red soil, yellowish red and yellow soil, but in 250-50 μm fraction of meadow soil.     

帽儿山次生林区土壤有机碳储量及地形因子的影响

在帽儿山次生林区,按坡位、坡向差异对等设置20块样地,采集1 m剖面深度范围内不同发生层土样,研究了地形因子(坡位、坡向、坡度)对土壤有机碳含量、有机碳密度的影响,并通过逐步回归分析量化各因子对土壤有机碳密度变异影响的相对重要性。结果表明,本区土壤剖面有机碳密度为8.89~31.31 kg/m2,具有较大的空间变异性。土壤有机碳的表聚特征十分明显,平均而言,A层集中了全剖面总有机碳的53.2%。坡位和坡向显著影响土壤有机碳的分布:平均而言,下坡A层有机碳密度是上坡的1.95倍,其1 m剖面有机碳密度是上坡的1.67倍;阴坡A层有机碳密度是阳坡的1.38倍,其1 m剖面有机碳密度是阳坡的1.23倍。不过,在所调查的范围内坡度对上、下坡土壤有机碳含量和密度均无显著影响。逐步回归显示,坡位是土壤有机碳数量分异的主控因子,可独立解释A层有机碳密度空间变异的61.25%和1 m剖面有机碳空间变异的64.0%。研究结果可为区域森林土壤碳储量准确估算和碳汇林立地选择提供参考。