人工干预对宁夏荒漠草原土壤有机碳固存的影响

以宁夏荒漠草原为研究对象,研究人工干预措施(深翻补播、浅翻补播、免耕补播、封育、放牧)对土壤有机碳固存的影响。结果表明:5种干预措施下,土壤有机碳含量在0-10cm、10-20cm、20-40和0-40cm土层的变化范围为1.63g·kg^-1-4.15g·kg^-1、2.08g·kg^-1-4.25g·kg^-1、1.72g·kg^-1-4.41g·kg^-1和2.00g·kg^-1-3.94g·kg^-1。5种干预措施0-40cm土层总有机碳的固存表现为:深翻补播>放牧>封育>浅翻补播>免耕补播,深翻补播措施固存的有机碳分别较其他4种干预措施高42.07%、6.10%、54.48%和82.61%。从短期效果看,人工深翻耕补播措施,不仅可以提高植被盖度,而且对土壤有机碳固存也有促进作用。     

退化草场围栏封育对栗钙土中硫形态的影响

栗钙土中硫以有机态为主，约占全硫的９３．５％，有机态碳 硫约占有机硫的７７．３％。围栏封育提高了土壤中的有机Ｃ、Ｎ含量，使各种形态硫的绝对含量增，但占全比例变化不大。有机Ｓ增加量可解释全Ｓ增加的９６．７％，其中Ｃ－Ｓ可解释全Ｓ增加５６．７％。围栏封育提高了土壤的我行我素Ｓ量，加速硫的转，土壤的供Ｓ能力，而且使有机物性质发生变化，表现在围栏内外有机Ｓ形态与有机Ｃ、Ｎ变化规律的不一致上。     

乌鲁木齐城市土壤有机碳空间变异研究

为揭示城市化、工业化等人为活动对乌鲁木齐市土壤有机碳的影响,采集乌鲁木齐市区及郊区表层土壤(0-10cm)样品147个,采用地统计学方法分析土壤有机碳的空间变异特征和分布格局。结果表明:乌鲁木齐市不同功能区土壤有机碳含量差异明显,具体表现为工业区>文教区>商业区>公园>居民区>郊区裸地>农田区,农田区土壤有机碳属于弱变异,其他各功能区属于中等程度变异;乌鲁木齐市不同行政区土壤有机碳含量差异不明显,具体表现为沙依巴克区>米东区>新市区>天山区>水磨沟区;米东区土壤有机碳属于强空间变异,其他各行政区为中等程度变异;土壤有机碳拟合模型为Gaussian模型和Spherical模型,C0/(C0+C)在0.1%-11.1%之间,属于强空间自相关,表明土壤有机碳的空间变异受结构性因素影响。城市土壤有机碳沿城郊剖面线呈下降式梯度变化,市区土壤有机碳含量是郊区土壤的2.22倍,表明城区土壤有机碳含量有富集的趋势。     

围栏封育对新疆山地退化草原植物群落特征的影响

围栏封育作为一种有效的退化草原管理措施,近年来在我国退化草原恢复中得到极为广泛的应用。以新疆巴里坤县退化温性荒漠草原为研究对象,通过连续4 a围栏封育样地和自由放牧样地的植被调查资料,对比分析围栏封育样地和自由放牧样地的植被群落组成和地上生物量的动态特征。结果表明:(1)通过围栏封育措施,退化草原的物种多样性和群落生态优势度与自由放牧样地相比略有提高,群落均匀度略有降低,但通过t检验,差异均未达到显著水平(P0.05)。(2)随着封育措施的实施,总体上草原群落优势种为沙生针茅和伊犁绢蒿,反映出西部内陆半干旱地区温性荒漠草原特有的特征;自由放牧样地,沙生针茅和伊犁绢蒿在群落中的优势地位发生变化。(3)围栏封育措施提高了植物群落的平均高度、地上生物量。随着围封时间的延长,群落地上生物量增加,且显著高于自由放牧区,然而4 a围栏封育并不能使温性荒漠草原产草量达到最高水平,也不能使植物群落的多样性指标与自由放牧样地形成显著差异。     

小飞蓬入侵对伊犁河谷草原土壤有机碳的影响

为探讨小飞蓬入侵对伊犁河谷草原生态系统的影响,揭示小飞蓬的入侵机制,对不同入侵程度(轻度、中度、重度)小飞蓬及本地植物猪毛蒿根际土壤有机碳(SOC)、土壤容重和土壤含水量的变化规律进行研究。结果表明:随着小飞蓬入侵程度的加深,土壤SOC含量上升:小飞蓬重度、中度、轻度入侵和猪毛蒿群落土壤有机碳含量平均值分别为16.70、11.31、9.56 g·kg^-1和8.23 g·kg^-1,表明小飞蓬入侵增加了伊犁河谷草原土壤SOC的含量,随着入侵程度的加深,土壤SOC含量提高更加明显,同时增加了伊犁河谷草原土壤的碳汇功能。从垂直分布剖面上看,4个群落土壤SOC含量变化一致:随着土壤深度的增加而SOC含量减少,且最大土壤SOC含量均出现在0～20 cm土层,小飞蓬重度、中度、轻度入侵和猪毛蒿群落最大土壤SOC含量分别为:20.3、15.0、13.2 g·kg^-1和11.5 g·kg^-1。小飞蓬重度、中度、轻度入侵和猪毛蒿群落土壤容重平均值分别为5.02、4.94、4.85 g·kg^-1和5...     

巴音布鲁克主要草地类型表层土壤有机碳特征及其影响因素的研究

以新疆天山中段巴音布鲁克主要草地类型为研究对象,分析了不同草地类型土壤有机碳(SOC)的分布特征及其与气候因子、植被特征和土壤特性的关系。结果表明:分布在盆地海拔最低处的高山沼泽化草甸的土壤有机碳含量最高,而分布在盆地中间海拔的高山草原最低,分布在较高海拔的高寒草甸和高山草原化草甸处于高山沼泽化草甸和高山草原之间。0-30cm土壤有机碳含量与空气相对湿度、草地生产力、植被盖度、土壤含水量呈显著正相关(P<0.05),与土壤容重、土壤紧实度、土壤pH呈显著负相关(P<0.05),土壤有机碳与温度存在一定负相关,但未达到显著水平。偏相关分析显示,影响表层土壤有机碳含量最主要的因素是土壤含水量、土壤紧实度、草地生产力、空气相对湿度。     

不同放牧压力下荒漠草原土壤有机碳特征及其与植被之间关系的研究

研究了荒漠草原土壤有机碳的特征及其与植被之间的关系。结果表明:0-10cm和10-20cm土层土壤有机碳含量随着放牧强度的增加而降低,未放牧区(CK)>轻度放牧区(LG)>中度放牧区(MG)>重度放牧区(HG),中度放牧区和重度放牧区分别显著低于未放牧区(P<0.05);0-10cm土层土壤有机碳含量与草地地上生物量和植被盖度具有极强的相关性,与草群高度具有较强的相关性;10-20cm土层土壤有机碳与草地地上生物量和植被盖度具有极强的相关性,而与草群高度的相关性较弱;根据相关性的强弱,建立了土壤有机碳与草地地上生物量和植被盖度的线性回归模型。     

松嫩平原西部土壤有机碳空间变异研究——以吉林省通榆县为例

结合统计方法、地统计学方法和GIS技术,以吉林省通榆县为例,分析其土壤有机碳的空间变异特征.结果表明:通榆县土壤有机碳含量普遍较低,平均值仅为0.76%,变幅0.13%～3.72%.利用局部Moran's I指数检验法得到土壤样点中存在的14个异常值及其位置,剔除异常值后的变异函数理论模型块金效应小、决定系数高,土壤有机碳含量具有较强的空间自相关性,结构性因素(气候、母质、地形、土壤类型等)对其空间变异的贡献较大.通榆县土壤有机碳含量自西向东逐渐增加,且呈近似南北向的条带状梯度变化,这与该区域地势西高东低的空间格局存在较强的相关性(r=-0.64).统计检验表明,通榆县内西部土壤有机碳含量明显低于东部.西部干旱少雨、土壤质地偏沙,且地势较高等环境因子是形成上述空间分布格局的主要原因.     

甘肃省土壤有机碳储量及空间分布

根据甘肃省第二次土壤普查所得的37个土壤类型、281个典型土壤剖面的理化性质和土壤各类型分布面积,以及1:300万甘肃省纸质土壤图,利用土壤类型法估算了甘肃省土壤有机碳的储量,并借助M ap-G IS软件分析了土壤碳密度的空间分布规律。结果表明:甘肃省土壤有机碳含量约为39.87×108t,占全国储量的4.47%;其中有机碳储量占前5位的土壤类型为亚高山草甸土、高山草甸土、褐土、灰褐土、亚高山草原土,五者之和占全省总储量的39.67%;另外,甘肃省土壤有机碳密度较高,土壤平均碳密度为17.62kg.m-2,高于全国平均水平9.60kg.m-2;泥炭土的有机碳密度最大,高达208.53kg.m-2;粗骨土的碳密度含量最低,为0.73kg.m-2,全省的土壤有机碳密度主要在0~15kg.m-2范围内变动。     

氮添加对天山高寒草原土壤酶活性和酶化学计量特征的影响

为探究氮添加对高寒草原生态系统土壤酶活性的影响,于2018年在中国科学院巴音布鲁克草原生态系统研究站,选择4个氮添加水平(对照,N0,0 kg·hm^-2·a^-1;低氮,N1,10 kg·hm^-2·a^-1;中氮,N3,30 kg·hm^-2·a^-1;高氮,N9,90 kg·hm^-2·a^-1),开展土壤酶活性对氮添加响应的研究,分析土壤酶活性对氮添加的响应特点,土壤酶化学计量比以及土壤酶活性与土壤环境因子的关系。结果表明:与对照相比,氮添加在N3水平显著增加β-1,4葡萄糖苷酶(βG)、β-D-纤维二糖水解酶(CBH)和β-1,4木糖苷酶(βX)酶活性(P<0.05),N1和N3水平显著增加碱性磷酸酶(AKP)活性(P<0.05),N3水平显著降低多酚氧化酶(PPO)活性(P<0.05),氮添加对亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性影响不显著,N3水平下显著增加N-乙酰-β-D氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性(P<0.05)。相关分析表明,8种土壤酶活性均与土壤有机碳(SOC、NAG除外)和总磷(TP)显著相关,与土壤总氮(TN)不相关。研究区土壤酶活性C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.2,与全球生态系统的土壤酶活性C∶N∶P的比值1∶1∶1相偏离,表明该研究区土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示出土壤有机碳和土壤全磷含量是影响土壤酶活性的主要因子。     

长期施肥对绿洲农田土壤有机碳和无机碳的影响

以中国科学院阜康荒漠生态站的绿洲农田养分循环长期定位试验（始于1990年）为研究平台,研究了无施肥处理（CK）、单施化肥处理（NPK）、有机/无机配施处理（NPKM）和秸秆还田处理（NPKS）下,土壤无机碳(SIC)和有机碳(SOC)在剖面和各施肥年限的含量变化特征及其影响。结果表明：施肥、剖面层次和施肥年限对SOC与SIC含量变化影响显著(P<0.01)。在各施肥处理中,与CK相比,NPK、NPKM和NPKS的SOC与SIC含量明显增加(P<0.05）,并且有机/无机肥配施模式下的SIC含量显著高于单施化肥模式;在剖面层次间,SIC含量从0～20 cm 的9.12 g/kg 增加到40～60 cm 的9.94 g/kg,而SOC变化趋势与之相反。表明合理施肥能够增加土壤表层有机碳含量,有机/无机配施会使耕层以下土壤无机碳增加。     

新疆玛纳斯河流域棉田土壤有机碳含量时空分异规律

玛河流域棉田土壤有机碳的空间分异与连作棉田土壤有机碳变化的研究结果表明:由南至北在纬度梯度上有机碳总量随土壤粘粒含量的降低,砂粒含量的增大而呈下降趋势。HU-C和FA-C的变化趋势与总有机碳变化相近,HA-C在冲积扇缘有最大值,冲积平原下降,干三角洲呈增加趋势。H/F和Kos随纬度呈增长趋势。棉田土壤有机碳总量在秸秆还田技术下随连作年限的增加而提高,但主要增加了HU-C。H/F随连作年限呈下降趋势,在连作8年之后变为1。Kos在连作1~9年呈下降趋势,随后开始增长,8~9年是连作棉田土壤有机碳质量衰退的警戒值。     

新疆不同植被类型土壤有机碳特征

准确评估不同植被类型的土壤有机碳库,对揭示土壤有机碳在陆地生态系统碳循环中的作用具有重要意义。通过分析新疆地区10种植被类型的土壤有机碳密度(SOCD)的分布特征,估算了该地区的土壤有机碳储量。结果表明:在10个植被类型的0~100 cm土壤剖面中,SOCD垂直分布特征明显,呈逐渐降低趋势。新疆SOCD以针叶林最大,其值为63.86 kg·m~(-2),其他植被类型依次为:草甸、阔叶林、沼泽、草原、灌丛、高山植被、栽培植被、荒漠和无植被类型。土壤有机碳储量最大值分布在草甸中,为4.89 Pg,其他植被类型依次为:荒漠、草原、高山植被、无植被(裸地)、针叶林、栽培植被、阔叶林、灌丛、沼泽。在0~100 cm的土壤层,新疆地区土壤有机碳储量为16.4Pg。     

灌溉方式、生物碳和有机肥对温室土壤碳及酶活性的影响

在日光温室中通过施用鸡粪、蚯蚓粪2种有机肥及添加生物碳,采用滴灌和漫灌2种灌溉模式研究不同的施肥和灌溉模式对土壤碳和土壤酶活性的影响。结果表明:1有机肥的施用提高了土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶的活性,但只有Q+C+D处理提高了34.6%土壤纤维素酶的活性,其他处理则降低了土壤纤维素酶的活性。生物碳的加入提高了土壤脲酶的活性,对其他酶的影响不一。滴灌提高了J+C+D处理40.6%脲酶活性和J+D处理20.3%的磷酸酶活性,对其他处理没有显著影响。2有机肥的施用提高了土壤硝态氮的含量,其中J+C+D处理的硝态氮含量最高,达50.5 mg·kg-1,相同施肥处理中滴灌也显著提高了土壤硝态氮的含量。3施用有机肥后显著提高了土壤的TC、TOC、WSTC、WSOC含量,较对照分别提高了5.0%~36.3%、11.8%~63.9%、5.2%~48.8%、5.6%~46.5%。生物碳的加入也提高了土壤TC、TOC、WSTC、WSOC含量。漫灌显著降低了J+C+M处理土壤TC、TOC、WSTC、WSOC含量。4土壤WSTC与土壤脲酶、过氧化氢酶、纤维素酶活性都达到了显著的正相关,而WSOC只与土壤脲酶活性有显著的相关关系。土壤IC与纤维素酶、磷酸酶活性达到了显著的负相关。     

土壤盐分对干旱区盐渍土壤碳垂直分布的影响

以新疆玛纳斯县盐渍土壤盐分和碳为研究对象,通过野外实地采样调查,分析干旱区盐渍土条件下的土壤盐分、有机碳、无机碳的垂直分布(0~300 cm)特征,探究土壤盐分对土壤碳垂直分布的影响。结果表明:土壤盐分含量随剖面深度增加呈"先增后降"的趋势,有机碳(SOC)含量随剖面深度增加呈下降趋势,无机碳(SIC)含量随剖面深度增加无明显变化规律。土壤剖面中,盐分与有机碳(SOC)含量及密度呈显著正相关(P0.05),在0~100cm土体中相关性最高(r=0.53);盐分与无机碳(SIC)含量及密度在整个土体中呈负相关关系,相关性不显著。     

新疆博斯腾湖湖周水体碳和盐离子的空间分布

以博斯腾湖为研究对象,在大湖区周边及开都河取水样和表层土样,分析湖周水体中颗粒有机碳（POC）和溶解有机碳（DOC）在秋季的空间分布特征及其与周围土壤碳及水体盐离子的关系。结果表明：湖周水体中POC浓度的空间变化较大（0.1~1.2 mg•L^-1）,而DOC浓度的变化较小（8.5~12.3 mg•L^-1）。两者在出湖口和入湖口处的浓度均较低,与开都河的浓度相近。与早期相比,博斯腾湖水中无机碳存在由CO₃ ^2-向HCO₃^-转化的现象。回归分析显示,水体中各形态碳与土壤碳之间没有显著的线性关系,表明水体中碳的含量受周围土壤的影响不大。     

基于GIS的绿洲土壤含水量空间变异性研究

干旱区降水稀少 ,气候干燥 ,土壤水分成为维持地表植被的重要因素之一。由于不同区域受地形、土壤特性、地下水位等的影响不同 ,其土壤含水量的分布也有很大的差异性。因此 ,为深入分析干旱区绿洲土壤含水量的空间变异性及其分布趋势 ,通过实测土壤含水量数据 ,利用地理信息系统的空间分析方法 ,研究了三工河流域土壤含水量的空间变异特征 ,并对其分布规律进行了探讨和评估 ,其目的是为了深入了解干旱区土壤水分变化规律及其对植被的影响。