不同土地利用方式对河滩砂质湿地土壤有机碳在团聚体内分布和稳定性的影响

以江汉平原河滩砂质湿地起源土壤为例,研究稻田、棉田、桔园和未开垦湿地利用方式下表土有机碳含量变化及其在团聚体颗粒组内的分布和稳定性.结果表明:不同土地利用方式下表土有机碳含量差异显著,稻田显著高于其他土地利用方式,湿地、棉田和桔园间差异不显著.旱地减少了土壤有机碳的团聚体物理保护作用,而水田稻作条件下有助于形成土壤有机碳的团聚体物理保护作用.稻田、棉田、湿地均为2 000～200 μm颗粒组比例最高,桔园200～20 μm颗粒组比例最高,不同土地利用方式均为＜2μm颗粒组比例最少.全土SOC的分配主要集中在2 000～200 μm大团聚体颗粒组中,在＜2 μm颗粒组中最少.2 000～200 μm大团聚体颗粒组LOC/SOC的比例最高,碳库不稳定,易于丢失;＜2 μm小颗粒组团聚体LOC/SOC的比例最低,碳库稳定.表明长江中游地区砂质湿地土壤开垦成稻田是相对较好的保持土壤有机碳库的土地利用途径.     

生物质炭保水剂的吸水保水性能研究

以生物质炭为原料,选择保水性和黏结性较强的MW型、阴型和阳型等聚丙烯酰胺(PAM)对生物质炭进行了亲水性改性,分析了改性后的生物质炭保水剂吸水特性的变化以及对土壤水分蒸发和苗期玉米生长的影响。研究结果表明,施用3%生物质炭两周后可降低土壤水分蒸发量4.1%施用2.5%和5%的生物质炭后盆栽土壤含水量分别比对照显著提高了39.7%和50.4%。通过PAM改性后的生物质炭可显著提高保水能力,施用改性的生物质炭后盆栽土壤含水量较生物质炭本身提高了10.5%~63.0%。3种生物质炭保水剂的吸水倍率均表现为2:10型>1.5:10型>1:10型,说明生物质炭保水剂的吸水倍率随PAM的质量比的升高而升高,且MW型的吸水效果最好。施用2.5%和5%保水剂的土壤含水量分别比对照提高了54.3%~84.0%和119.5%~145.1%,但从土壤保水作用和对作物生长两方面出发,2.5%的生物质炭保水剂对其持水性和玉米植株的生长较为适宜。     

粘性土重塑方法分析与破碎性能比较

对揉搓法与非标准普氏击制样方法进行对比,结果表明后者为土壤破碎机理研究提供了更多可控的土壤状态,同时土样的力学行为更为稳定,因此便于定量研究粘性土的密度、含水率、击实功、比冲击破碎能之间的关系.试验结果表明密度不能准确反映粘性土的粒间结合强度,而比冲击破碎能可以反映土粒间的结合紧密程度,这表明传统的以密度或者相对紧实度为参照的土壤耕作比阻预测方法需要改进.将非标准普氏击与冲击破碎测试相结合的试验结果表明,土样的比冲击破碎能随击实时土壤含水率的增大呈指数增长趋势,土壤破碎体的分形维数随含水率呈对数下降的规律.     

淮北白浆土石英砂颗粒形态学研究

对土壤和沉积物中常见矿物颗粒的形态学研究,近十几年来通过扫描电子显微镜和微束分析技术而取得了较大进展。特别重要的是石英,一方面由于它在土壤中占优势,另一方面由于它的物理和化学性质较为稳定,因此,关于土壤和沉积物中石英粒颗粒形态学的研究报道很多。谢又予(1984)发表了对中国主要沉积物中石英砂的表面结构图谱,应用于佐证风成黄土、风成沙、冰碛物、海积物的成因及其环境。Eswaran(1979)仔细观察了砖红壤中石英颗粒的溶蚀和次生淀积形貌,说明其物理风化和化学风化并非并行进行。     

生物质炭浸提液对大蒜生长品质及土壤的影响

[目的]证实生物质炭中的水溶性有机碳对作物生长和品质的作用,为生物质炭的应用开辟新的途径。[方法]在实验室制取400,450,500℃小麦秸秆生物质炭,以KOH溶液浸提水溶性有机碳获得生物质炭浸提液W_(400),W_(450),W_(500),并应用于盆栽大蒜试验,研究其对大蒜生长、品质及土壤的影响。[结果](1)W_(400),W_(450),W_(500)对大蒜的生长都没有显著影响;(2)W_(400)处理使大蒜可溶性糖的含量显著提高了27.53%,土壤有机质和速效磷含量分别提高37%,26%;(3)W_(450)处理下大蒜维生素C、大蒜素含量分别显著提高34.9%和8.2%。[结论]生物质炭浸提液对大蒜生长没有影响,但可以提高大蒜品质。     

江苏省农地土壤有机碳及碳截存动态研究

根据《江苏土壤》及近几年调查和分析资料,计算提出江苏省农地土壤耕层总有机碳储库为０．２Ｐｇ。５０￣７０年代土壤有机碳有所下降,自８０年代实行土壤改良以来,江苏土壤有机碳储截存总体上有增加的趋势,其土壤的碳（Ｃ）截存速率可达２７￣３５０ｇ／（ｍ＾２·ａ）,因此,经营管理良好的农业实践对于提高陆地系统碳截存有重要意义。     

中国农田表土有机碳含量变化特征——基于国家耕地土壤监测数据

通过对299个国家级耕地土壤监测点20余年数据的统计分析,评价了我国农田表土有机碳含量变化情况和固碳潜力.结果表明,全国约80%试验点有机碳年平均相对增长率(Average relative annual increment,ARAI)在-1.5%～7.5%.中国农田表土有机碳含量整体呈上升趋势.东北、华北等6个地理区域分析得出,华北、华东、西南农田表土有机碳含量显著增加;华东地区有机碳增加的农田面积占全国农田比例最大.东北最小.旱地和水田有机碳含量增加显著;水田有机碳增加的试验点所占比例大于旱地;对ARM与初始有机碳含量进行相关分析得出,我国旱地和水田有机碳潜在储存能力估计值分别为17.2和27.7 g·kg~(-1).农田土壤类型中水稻土和褐土有机碳含量增加显著;黑土有机碳含量下降样本所占比例最高.对我国各典型种植制度分析得出,双季稻、麦-稻、麦-玉、单季小麦种植制度下农田有机碳有了显著增加;麦玉轮作较其他种植制度的农田有机碳年平均相对增长率高.     

保护性耕作下农田表土有机碳含量变化特征分析——基于中国农业生态系统长期试验资料

本文收集整理1979-2008年有关中国保护性耕作的长期试验文献,整合分析了长期保护性耕作下中国农田表土有机碳的变化特征.采用的48篇有效文献涉及18个省(区、市)的59个长期试验点,涵盖12种土类.总样本88个(其中旱地51个,水田37个).结果表明.保护性耕作处理下旱地和水田表土有机碳年变化分别介于-0.30～0.75 g·kg~(-1)·a~(-1)和-0.20～2.71 g·kg~(-1)·a~(-1),平均增幅分别达0.21 g·kg~(-1)·a~(-1)和0.51 g·kg~(-1)·a~(-1).可见长期保护性耕作下,农刚表土有机碳含量总体呈上升趋势,水田下增长高于旱地.和少免耕相比,秸秆还田更有利于促进表土有机碳的积累.统计分析还表明,结合秸秆还田的综合保护性耕作措施可以使水田和旱地的有效固碳期限分别持续27 a和23 a,水田在保持较高固碳速率的同时,延长了有效固碳年限.耕地表土有机碳含量在保护性耕作下特别是秸秆还田可以较大幅度地提高.实行保护性耕作可以具有农业稳产与土壤固碳的双重意义.     

氧化铁辅助农业固碳减排的技术探索

通过选取水稻秸秆、猪粪、污泥和颗粒有机肥,添加氧化铁后分别进行室内好气培养(25℃)和田间填埋矿化(夏季),以探索农业固碳减排的技术途径.结果表明,室内好气培养条件下,氧化铁明显降低了水稻秸秆、猪粪、污泥和颗粒有机肥的CO_2释放速率,整个培养期间的CO_2累积释放量分别由未添加氧化铁的10 934.45、5 426.12、5 288.43和794.90 mg CO_2-C·kg~(-1)降低为添加氧化铁的125.47、1 535.15、1 473.36和498.72mgCO_2～C·kg~(-1),以水稻秸秆的效果最为显著.田间填埋条件下,除了颗粒有机肥的有机碳降解速率基本未受氧化铁影响外,其余3种有机物料在每一取样阶段的有机碳降解速率均受到了氧化铁的有效抑制.填埋90 d后,水稻秸秆、猪粪和污泥的有机碳降解速率分别由未添加氧化铁的34.06%、14.91%和19.90%降低为添加氧化铁的24.25%、9.45%和14.24%,也以水稻秸秆的效果最为显著.可见,无论是室内好气培养还是田间填埋矿化,氧化铁均表现出对有机物料矿化降解的有效抑制作用,具有明显的有机碳固持能力.     

中国农田表土有机碳含量变化探讨——基于中文期刊网论文资料的统计分析

检索获取了中国期刊网收录的1980—2009年间土壤研究文献,提取了其中研究样品的有机质含量信息并形成数据库,统计评价了我国农田表土有机碳含量变化情况。结果表明:1985年以前文献土壤样品有机碳含量平均为(12.88±7.86)g·kg-1,1985—1992年则为(11.26±6.30)g·kg-1,1993—2002年为(11.67±5.11)g·kg-1,而2003—2009年为(11.72±7.15)g·kg-1;显示,1985年以来农田表土有机碳含量呈现总体上升趋势,支持了我们对土壤监测资料的分析结果。土地利用方式显著影响土壤样品的有机碳含量水平,水田总是高于旱地(P<0.05),不随时间变化而改变;旱地土壤样品的有机碳含量以1985年前为最高,而水田样品2003—2009年期间含量高于1985年前水平。同时分析表明,旱地农田表土有机碳含量区域差异明显,近30年来,旱地农田表土有机碳含量在华北、华东、西北增加显著(P<0.05);而在东北显著降低(P<0.05);华南、西南有机碳含量变化不明显(P>0.05)。这些结果支持了已有的土壤监测资料和调查资料研究中中国土壤固碳趋势及其地理区域分异的认识。