土地利用方式对土壤团聚体轻组有机碳的影响

[目的]为确定合理的森林经营措施提供必要的科学依据。[方法]选择东北温带地区典型土地利用方式,采用土壤轻组有机碳分离方法,研究天然次生林、人工林和农田对土壤团聚体轻组有机碳(LFOC)的影响。[结果]不同土地利用方式土壤团聚体LFOC含量天然次生林高于农田,并随土层深度增加而递减。在不同土地利用方式下,表层(0～20 cm)各粒级土壤团聚体轻组有机碳(LFOC)含量差异显著。天然次生林转变为农田下降幅度为2.48～4.17 g/kg。土壤团聚体LFOC含量、土壤团聚体LFOC分配比例均表现为:不同土地利用方式粒径2.00～1.00 mm最高,0.25～0.50 mm为最低。天然次生林转变为农田土壤团聚体LFOC主要损失在大团聚体0.25mm中。2.00 mm的水稳性大团聚体对土壤LFOC具有强富集和物理保护作用。天然次生林和人工林转变为农田时,大团聚体土壤LFOC的下降最明显。天然次生林和人工林平均重量直径(MWD)均高于农田,农田土壤团聚体稳定性最低。[结论]土壤轻组有机碳可作为土壤有机碳库变化的早期敏感指标。     

土壤团聚体有机碳研究现状

团聚体是土壤结构的基本单位,土壤的固碳功能主要是以团聚体为载体,有机碳不同形式的转化贯穿于团聚体形成、稳定及周转过程的始终。了解土壤团聚体的生态过程及机理对土壤固碳具有重大的理论和实践意义。目前多采用干筛法和湿晒法对团聚体进行大小分组,采用密度法将其分为游离轻组有机碳、团聚体内轻组有机碳、团聚体内颗粒有机碳。筛分后的各粒径团聚体的质量分数,有机碳含量随土地利用类型、耕作方式而异。     

微生物对土壤团聚体形成的影响

试验表明，大豆根瘤菌，园褐固氮菌，胶质芽孢杆菌，根霉和５４０６放线菌等均有助于土壤团聚体的形成，使粒径＞５ｍｍ，２－５ｍｍ的粒级量明显增多，供试菌株也表现有腐殖质化的作用和产生多糖的能力，使土壤水稳性团聚体含量相应提高。     

污泥蚓粪改良沿海滩涂土壤对玉米生长及重金属吸收的影响

通过盆栽试验,研究不同施用量(0、30、60、90 g·kg~(-1))污泥蚓粪的沿海滩涂土壤对玉米生长及重金属积累的影响。结果表明:随污泥蚓粪施用量的增加,玉米株高及生物量呈上升趋势;施用污泥蚓粪处理(30、60、90 g·kg~(-1))玉米生物量分别比对照增加67.4%、68.5%、82.6%;施用污泥蚓粪处理显著增加滩涂土壤全量铜和锌;随污泥蚓粪用量的增加,酸溶态和可还原态等活性态镉、铜、铅、锌的比例均呈上升趋势,玉米植株各部位锌含量、茎叶部铜含量也呈上升趋势;施用污泥蚓粪对土壤及玉米植株各部位镉、铅含量无显著影响。     

水肥调控对土壤团聚体及有机碳的影响

采用三因素三水平正交试验,在大棚番茄田研究了不同水肥调控对土壤团聚体及有机碳的影响。结果表明,2-0.25mm的团聚体所占比例最大,达43％以上,大于2mm和小于0.25mm的团聚体含量所占比例较小;正常供水＋N1P1.5K0.8＋OM63和水胁迫＋N0.6P1.5K0.8＋OM94能显著提高土壤有机碳的含量,且有机碳主要分配在2-0.25mm的团聚体上;就产量来说,正常供水＋N1P1.5K0.8＋OM63是所有处理中产量最高的,而水胁迫＋N0.6P1.5K0.8＋OM94处理,产量很低。因此,从提高经济效益和土壤质量来讲,正常供水＋N1P1.5K0.8＋OM63是最好的方案。     

不同生态类型蚯蚓对土壤团聚体有机碳质量分数的影响

为探讨不同生态类型蚯蚓及其交互作用对土壤团聚体有机碳质量分数的影响,以森林土和农田土为研究对象,接种2种不同生态类型的蚯蚓赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)和威廉环毛蚓(Pheretima guillemi),设置5种不同处理,在室温黑暗环境下培养180 d后,分析不同生态类型蚯蚓对土壤水稳性团聚体结构及各粒级有机碳质量分数的影响。结果表明：接种赤子爱胜蚓增加了森林土粗大团聚体(d>2.000 mm)质量分数,接种威廉环毛蚓和两种蚯蚓共同作用降低了森林土粗大团聚体质量分数,3种不同的蚯蚓处理均降低了农田土的粗大团聚体质量分数;2种不同生态型蚯蚓均降低了森林土和农田土细大团聚体(0.250 mm相似文献   

江苏沿海滩涂绿肥种植模式对土壤水稳性团聚体及有机碳含量的影响

为了研究江苏沿海滩涂绿肥种植对土壤水稳性团聚体及有机碳含量的影响,采用田间试验种植黑麦草、苕子,分析滩涂土壤理化性质、水稳性团聚体、有机碳养分结构及酶活性的变化。结果表明,在沿海滩涂上种植黑麦草、苕子,可降低土壤容重及土壤水溶性总盐的含量,提高土壤有机质、碱解氮的含量,且随着生长期的延长效果更加明显。种植绿肥提高了沿海滩涂土壤各土层(0～10、10～20 cm)>2.00 mm粒级土壤团聚体质量百分数;绿肥生长期越长,团聚体质量百分数提高的幅度越大。种植绿肥提高了滩涂地区>0.25～2.00 mm粒级的土壤团聚体质量百分数,而降低了>0.05～0.25 mm、≤0.05 mm粒级土壤团聚体的质量百分数,且在≤0.05 mm粒级上效果尤为明显。种植绿肥后,各土层(0～10、10～20 cm)土壤微生物生物量碳含量、可溶性有机碳含量随着生长期的延长而明显提高;土壤中性蛋白酶活性、土壤蔗糖酶活性随着生长期的延长而明显提高,且以10～20 cm土层的酶活性提高幅度较大,种植黑麦草后土壤酶活性的提高幅度大于苕子;土壤中性蛋白酶活性与土壤蔗糖酶活性间存在显著相关性,这2种酶的活性...     

微生物对土壤团聚体形成的影响

试验表明，大豆根瘤菌、园褐固氮菌、胶质芽孢杆菌、根霉和５４０６放线菌等均有助于土壤团聚体的形成，使粒径＞５ｍｍ，２～５ｍｍ的粒级量明显增多；供试菌株也表现有腐殖质化的作用和产生多糖的能力，使土壤水稳性团聚体含量相应提高。     

土壤团聚体有机碳稳定性同位素组成

由于不同植物 (植被 )有机体具有不同的碳稳定性同位素特征 ,因而土壤和沉积物有机碳的碳稳定性同位素表现出植被的标示作用 (ｐｌａｎｔｓｉｇｎａｔｕｒｅ) [1 ] 。近 1 0多年来 ,运用碳稳定性同位素研究土壤有机碳的分布及其变化以及评价植物 (作物 )对土壤有机碳变化的研究日益活跃[2 ,3] 。本文简要报道了采自不同土壤的团聚体有机碳的稳定性同位素分析结果 ,借以讨论土壤团聚体粒组中碳稳定性同位素分异和评价选择我国区域发展计划中低产土壤改良与植被恢复下土壤团聚体有机碳的变异。1　样品与分析方法1 1　土壤样品　　白浆土 (漂…     

复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响

为研究不同复垦模式对矿区土壤团聚体组成及其有机碳、氮分布的影响,以平朔矿区安太堡露天煤矿3 a荞麦复垦、3 a苜蓿复垦为研究对象,以3 a自然恢复地为对照,分别采集3种模式下表层0～20 cm土样,测定机械稳定性团聚体、水稳性团聚体含量及其有机碳、氮含量,并进行相关指标分析。结果表明,随着团聚体粒径的减小,荞麦复垦与自然恢复地下的土壤机械稳定性团聚体含量均呈现出先增加后减少的趋势,且主要集中在1～2、0.25～1.00、≤0.25 mm粒径内,其中,2 mm粒径中机械稳定性团聚体含量表现为苜蓿复垦显著高于荞麦复垦和自然恢复地,0.25～1.00 mm粒径中苜蓿复垦显著低于荞麦复垦和自然恢复地,≤0.25 mm粒径中各复垦模式间无显著性差异;土壤水稳性团聚体主要集中于≤0.25 mm微团聚体内,而苜蓿复垦显著提高了0.25 mm粒径的水稳性团聚体含量,其中,苜蓿复垦下2 mm粒径的水稳性团聚体含量达23.77%,比荞麦复垦与自然恢复地分别高出13.37%和14.12%;土壤团聚体稳定性从大到小表现为苜蓿复垦荞麦复垦自然恢复地。团聚体有机碳、氮含量主要集中于0.25 mm粒径内,其中,苜蓿复垦下0.25～1.00 mm粒径的团聚体有机碳、氮含量分别达到最大值7.66、1.35 g/kg,各处理团聚体碳氮储量均以0.25 mm大团聚体为主;植物复垦提高了0.25 mm土壤团聚体C/N值,降低了≤0.25 mm粒径团聚体C/N值。植物复垦能够提高0.25 mm粒径机械稳定性团聚体和水稳性团聚体含量,增强团聚体的稳定性,并且可提高土壤团聚体有机碳、氮含量;苜蓿效果优于荞麦,其可作为矿区复垦优选植被。     

土壤微生物与有机物料对盐碱土团聚体形成的影响

为了研究不同来源的微生物群落和不同类型的有机物料对盐碱土团聚体形成的影响,采用土培实验,接种不同来源的微生物群落(青海盐碱土或黄棕壤制备土壤悬液)到盐碱土中,并添加腐熟的有机肥或半腐熟的有机物料(玉米秸秆和牛粪)。土样在常温下培养45、90 d后,测定土壤相关指标。结果表明,各处理之间,在pH值下降、土壤团聚体形成及微生物数量等方面,接种土著微生物及添加半腐熟有机物料处理(SS+MS-CD)的效果最好。该处理土壤pH值下降幅度最明显,与对照相比降低了0.6个单位,且土壤团聚体形成效果优于其他处理,形成了0.62%的大团聚体(2 mm),而其他处理均未形成2 mm的大团聚体,并增加了小团聚体(2~0.25 mm)的形成比例。该处理亦显著提高了土壤酶活性及土壤呼吸强度。实验结果为制备盐碱土改良措施提供了理论参考。     

喀斯特山区土地利用对土壤团聚体有机碳和活性有机碳特征的影响

通过选取喀斯特山区火龙果园、草丛、花椒林、乔木林和灌草丛为研究对象,对其土壤团聚有机碳和团聚体活性有机碳分布与积累特征进行研究,结果表明:各土地利用方式下的团聚体组成均以＞0.5 mm团聚体为主,其含量可占团聚体总量的82.57％-94.79％;各粒级团聚体中有机碳和活性有机碳的含量均以乔木林最高,花椒林和火龙果园相对居中,而以草丛和灌草丛较低,随土壤团聚体粒径降低,有机碳和活性有机碳的峰值基本出现在＜0.25 mm粒级团聚体,但该粒径对土壤有机碳和活性有机碳的贡献率却不足6％和4％;土壤有机碳和活性有机碳的累积均受5-1 mm团聚体中有机碳和活性有机碳含量增加的影响,该粒级团聚体对有机碳和活性有机碳的贡献率也分别达28.70％-49.47％和34.13％-47.47％,可将5-1 mm粒径团聚体作为喀斯特山区的土壤有机碳固定的特征团聚体;土壤团聚体活性有机碳含量与土壤团聚体总有机碳含量呈极显著正相关关系(r=O.8768),表明团聚体活性有机碳可以作为衡量喀斯特山区土壤团聚体有机碳动态的一个敏感性指标.     

外源氯化钙对土壤有机碳积累的影响

[目的]本文旨在研究外源钙素对土壤中有机碳积累的影响。[方法]采用室内恒温模拟培养的方法,以连作10年的设施栽培土壤为研究对象,设置了不添加外源物质(CK)、添加氯化钙(T1)、添加水稻秸秆(T2)和同时添加氯化钙和水稻秸秆(T3)4个处理,对培养过程中土壤CO_2释放量及不同形态有机碳的含量进行了检测分析。[结果]添加外源氯化钙抑制了土壤中有机碳的矿化作用,CO_2累积释放量随培养时间呈下降趋势,与CK相比降幅由47.9%降到13.9%;随水稻秸秆的添加,氯化钙对有机碳矿化的抑制作用增强,但变化趋势相似,与单施水稻秸秆相比降幅由74.8%降到58.1%。添加外源氯化钙增加了土壤中总有机碳、可溶性有机碳和腐殖酸(胡敏酸、富里酸)的含量,在培养第24周,与CK相比增幅分别为9.2%、19.5%、44.3%和101.2%。但降低了微生物量碳,在培养24周降幅为13.3%。外源钙对总有机碳和可溶性有机碳的影响随新源有机碳的加入而增强,与单施水稻秸秆相比,在培养第24周增幅分别为29.2%和41.0%。[结论]添加外源氯化钙有利于土壤中有机碳的积累。     

不同林分类型对土壤团聚体稳定性及有机碳特征的影响

基于野外调查和室内分析,对人工杉木林、马尾松林、桉树林、毛竹林、天然林5种不同林分下0~20cm、20~40cm土层土壤水稳性团聚体稳定性及各粒级土壤团聚体有机碳分布特征进行研究。结果表明:1)0~20cm土层,土壤水稳性团聚体质量百分含量随粒级的减小先下降后上升,主要以0.5~0.25mm粒级最低;5种林分条件下各土层均以>0.25mm的大团聚体为主,随土层加深,大团聚体含量减少。2)各林分土壤平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值变化趋势相似,均呈现为0~20cm土层大于20~40cm土层;林分间土壤MWD、GMD值则表现为天然林最大,桉树林最小;分形维数(D)在2个土层均以桉树最大,杉木林最小;3)5种林分各粒级团聚体中有机碳的含量均随土层的加深而减少;0~20cm土层,各林分有机碳含量随着团聚体粒级减小呈现先增大后减小再增大的趋势,最大值主要出现在5~2mm粒级,而有机碳贡献率则表现为先减小后增大的趋势。不同林分MWD、GMD差异分析结果表明,天然林土壤结构优于其他4种人工林,团聚体稳定性更高,而桉树林最低。随着土层深度变大,土壤水稳性团聚体稳定性下降;土壤团聚体有机碳含量表现为天然林最大、桉树林最小。      

施用有机肥提升不同土壤团聚体有机碳含量的差异性

基于收集已发表文献数据,建立具备相同有机碳分组方法(湿筛法)、相对独立的43篇文献的319组成对数据,利用Meta整合分析法研究不同耕地类型、种植制度及土壤质地条件下施肥对各粒径团聚体(2、2~0.25、0.25~0.053、0.053 mm)有机碳含量的影响程度。结果表明:与不施肥相比,施用有机肥和化肥均显著提升了土壤总有机碳(TSOC)及2、2~0.25、0.25~0.053 mm粒径团聚体有机碳含量,有机肥对总有机碳的提升幅度(38.0%)是化肥(8.8%)的4.3倍,而对各级团聚体有机碳的提升幅度(39.7%~72.3%)是化肥(4.3%~15.8%)的4.6~9.2倍(P0.05)。对于0.053 mm团聚体有机碳而言,施用化肥无影响,但有机肥能显著提升其有机碳含量。在同一条件不同粒径下,与不施肥相比,一年两熟、旱地、砂土及黏土下施用有机肥对2~0.25 mm粒径团聚体有机碳含量的提升幅度显著高于其他粒径。在同一粒径不同条件下,与不施肥相比,施用有机肥对不同粒径团聚体有机碳含量的提升幅度(P0.05)存在显著差异,分别为2~0.25 mm:砂土壤土、黏土;旱地水田、水旱轮作;0.25~0.053 mm和0.053 mm:一年一熟一年两熟;旱地水田、水旱轮作。施用化肥与施用有机肥结果类似,但差异不显著。施用化肥显著降低了水田中0.053 mm粒径团聚体有机碳含量,降低幅度为16.4%。0.25和0.25 mm粒径团聚体有机碳含量均与TSOC呈极显著正相关关系,TSOC每增加1.00g·kg~(-1)时,0.25 mm粒径团聚体有机碳含量的增加幅度(0.61 g·kg~(-1))要高于0.25 mm粒径(0.23 g·kg~(-1))。可见,施用有机肥有利于农田土壤团聚体有机碳的累积,尤其是大团聚体(0.25 mm),而不同条件下,尤其在旱地及质地较轻的砂土中,对土壤团聚体有机碳含量的累积更应该考虑有机肥的投入。     

土地利用变化对土壤水稳性团聚体轻组有机碳的影响

对福建省建瓯市农业利用(坡耕地、茶园、橘园)和林业利用(杉木、木荷、封育)土地不同土层(0-10 cm、10-20 cm)土壤团聚体轻组有机碳进行研究.结果表明:土壤表层团聚体轻组物质含量一般高于次表层,它们占土壤质量比例分别为0.01%-0.42%与0.01%-0.28%,林地土壤团聚体轻组有机碳浓度显著高于农地.林地开垦农用后,土壤各粒级团聚体轻组碳都发生大幅度损失(橘园除外),轻组有机碳贮量损失最高达90%,土壤总轻组有机碳与>2 mm、0.5-2 mm、<0.25mm粒径团聚体轻组有机碳呈显著正相关.轻组碳比全碳更能反映由于土地利用变化导致有机质损失的敏感程度.     

长期不同施氮量下黑土团聚体稳定性及有机碳含量的变化

为测定不同氮肥施用量对黑土团聚体组成及稳定性、有机碳含量及团聚体有机碳分布的影响,阐明黑土有机碳稳定性对不同施氮水平的响应机制,本研究在吉林省梨树县不同施氮水平长期定位试验田进行取样,以施氮水平不同设置5个处理,分别为T1(0)、T2(160 kg·hm^-2)、T3(240 kg·hm^-2)、T4(280 kg·hm^-2)、T5(320 kg·hm^-2),分析长期不同施氮量下水稳性团聚体组成、团聚体结构特征、土壤总有机碳含量及团聚体有机碳分布的变化,探究酸化黑土有机碳含量影响特征。结果表明：随氮肥施用水平的升高,土壤碱解氮(AN)和全氮(TN)含量先增后减,T3处理含量最高,AN和TN分别比T1处理高24.90%、10.28%;土壤速效磷(AP)的含量呈下降趋势。随氮肥用量的提高,土壤团聚体呈现大粒径团聚体向小粒径团聚体转变的趋势,>2 mm粒径团聚体下降14.55%。土壤有机碳总量随施氮水平的提高呈先增后减的趋势,施氮量为280 kg·hm^-2有机碳含量最高;>2...     

黑土区坡耕地与坡林地表土团聚体有机碳库差异

以东北黑土区典型坡耕地(玉米)和坡林地(退耕还落叶松林和樟子松林)表层土壤为研究对象,分别在坡上、坡中上、坡中、坡中下、坡下5个坡位设置取样点采集非原状土,风干后将土壤筛分为2~5 mm、1~2 mm、0.5~1 cm、0.25~0.5 mm、0.25 mm 5个粒级团聚体,分别计算每个粒级土壤风干团聚体所占比例,测定各粒级土壤风干团聚体有机碳含量,并以此为基础计算土壤团聚体有机碳贮量。通过对比不同坡位、各粒级风干团聚体组成及其有机碳含量与贮量变化规律,探明黑土区不同土地利用方式下坡地土壤团聚体有机碳库对不同侵蚀类型的响应特征。结果表明:坡耕地土壤团聚体迁移、沉积过程不同于坡林地,耕地土壤2 mm团聚体的组成比例显著高于2种林地,并在坡下达到最高值(70.30%);有机碳含量均随团聚体粒级减小逐渐增加,樟子松林地内各粒级有机碳含量(25.57~142.60 g/kg)显著高于耕地(22.58~30.06 g/kg)和退耕还落叶松林地(21.58~66.53 g/kg);坡林地土壤团聚体有机碳贮量由坡上至坡下逐渐增加,相同坡位处土壤团聚体有机碳贮量均为樟子松林地退耕还落叶松林地耕地。研究结果证实了黑土区耕作侵蚀的存在及其对土壤团聚体、团聚体有机碳库分布的影响,同时印证了退耕还林是减缓坡地黑土耕作侵蚀、提升有机碳库的长效途径。      

生物质炭施用对不同深度稻田土壤有机碳矿化的影响

本文旨在揭示生物质炭施用下不同深度稻田土壤有机碳矿化特征的变化,为提高稻田土壤生物质炭施用下的固碳效应提供参考。以太湖地区施用生物质炭2 a后的水稻土为研究对象,采集了7个不同土壤深度的土壤样品,通过室内培养试验,分析了生物质炭施用下不同深度土壤有机碳分布及矿化特征。结果表明,生物质炭仅显著增加了表层(0～10 cm)土壤总有机碳含量,而对深层土壤无显著影响。然而,与对照相比,施用生物质炭显著降低了土壤0～40 cm有机碳矿化强度,0～10、10～20、20～30、30～40 cm土层的降幅分别为23.74%、37.57%、37.62%和15.95%,并降低了10～40 cm土层的微生物生物量碳和0～40 cm土层微生物代谢熵,同时表层(0～10 cm)土壤微生物生物量碳显著增加11.3%,而以上各指标在40 cm以下土层未因生物质炭添加而产生显著变化。因此,生物质炭在2 a尺度上提高了稻田土壤0～40 cm有机碳的稳定性,有助于增加深层土壤固碳潜力。