藏东南色季拉山不同海拔森林土壤碳氮分布特征

【目的】明确藏东南色季拉山不同海拔森林土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、易氧化有机碳(Readily oxidized carbon,ROC)及全氮(Total nitrogen,TN)含量的垂直分布特征。【方法】以藏东南色季拉山不同海拔高度(3 000,3 200,3 500,3 700及3 900m)的森林土壤为研究对象,采集0~5,5~10,10~20,20~30,30~40,40~50cm土层土壤样品,通过测定SOC、ROC及TN含量,研究不同海拔高度及剖面土壤SOC、ROC及TN含量垂直分布特征,阐述SOC、ROC及TN含量的海拔及剖面效应。【结果】在土壤剖面垂直分布上,SOC、ROC和TN含量均随土层深度增加而降低,且主要集中在表层(0~5cm)土壤中。随着土层深度增加,土壤易氧化有机碳占有机碳的比例(ROC/SOC)总体呈增加趋势,而土壤C/N(SOC/TN)的变化趋势并不一致。SOC和ROC平均含量随海拔高度的增加均呈增大趋势;除3 500m海拔高度TN含量较低外,其余各海拔的TN含量均随海拔高度增加而增大;ROC/SOC随海拔增加总体呈减小趋势,而C/N无明显变化规律。【结论】色季拉山森林SOC、ROC和TN主要储存于表层土壤和高海拔区域土壤中,在未来气候变暖的背景下,高海拔区域表层土壤将成为大气二氧化碳浓度升高的潜在碳源。     

土壤呼吸日动态特征及其与大气温度、湿度的响应

为阐明西藏高原区土壤呼吸作用日变化特征对大气温度、湿度特征因子的响应,以西藏林芝八一镇农田为研究对象,研究土壤呼吸速率与地表大气温度、湿度及土壤水分蒸发之间的响应关系。结果表明:土壤呼吸作用具有单峰型日变化特征,呼吸速率在0.5～1.3μmol/(m2.s)范围内,最大值出现在15:00-16:00之间,最小值出现在10:00-12:00。气温是影响土壤呼吸速率变化的关键气象因子,与土壤水分蒸发速率和大气湿度呈极显著正相关。但土壤呼吸速率的日变化与气温、大气湿度、蒸发速率之间并不完全同步,1d内,在19:00-7:00之间气温变化幅度较小,呼吸速率与气温、大气湿度和蒸发速率之间呈极显著正相关关系(P<0.001)。在7:00-19:00之间气温变化幅度大,表现为土壤呼吸作用滞后于气温、大气湿度和蒸发变化,约滞后3h。由此可知,短暂的大气温度、湿度条件变化并不能引起土壤呼吸作用的快速显著变化。     

色季拉山急尖长苞冷杉林不同层次土壤CO2浓度及温湿度响应

【目的】揭示西藏高原森林生态系统不同层次土壤CO₂浓度变化特征及主要影响因素,为土壤呼吸CO₂排放变异性机制提供科学依据。【方法】以西藏东南部典型森林生态区色季拉山(鲁朗段)为研究区,以急尖长苞冷杉林土壤为研究对象,原位监测不同层次(5、10、20、40和60 cm)土壤CO₂浓度,分析不同层次土壤CO₂浓度分布特征及对温度和含水量的响应。【结果】(1)各层次土壤CO₂浓度日均值表现为40 cm> 60 cm> 20 cm> 10 cm> 5 cm,平均值分别为5 094、4 965、4 613、4 119和3 925μmol/mol,且各层次之间均极显著正相关(P <0.01)。(2)在日变化尺度上,5和10 cm层次土壤CO₂浓度具有相反的变化特征,分别呈现“V”字型和“单峰型”特征,5 cm土壤CO₂浓度最高值和最低值分别出现在22:00-23:00和12:00-13:00之间,10 cm层次分别出...     

藏东南色季拉山西坡土壤有机碳库研究

土壤碳是森林生态系统最大的碳库,是其碳循环的极其重要组分.土壤微生物生物量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分.为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山(西坡)的高山灌丛(Alpine shrub,AS)、杜鹃林(Rhododendron forest,RF)、急尖长苞冷杉林(Abies georgei var.smithii forest,AGSF)和林芝云杉林(Picea likiangensis var.linzhiensis forest,PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳、总氮含量及微生物生物量.结果表明:高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例.土壤总有机碳表现在0-10cm均差异显著;在10-20cm和20-40cm无规律性(P＜0.05).土壤全氮表现在0-10cm AS均差异显著,而RF、AGSF和PLLF差异不显著;在10-20cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差显著;在20-40cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差不显著(P＜0.05).土壤微生物量碳含量与土壤总有机碳含量关系密切,呈显著的正相关.土壤微生物生物量氮含量和比例随微生物生物量碳含量和比例增加而增加.色季拉山土壤微生物量碳含量均随海拔升高而增加.在不同植被类型的生态系统中,土壤总有机碳含量、土壤颗粒有机碳和土壤易氧化碳含量均呈现出随土层深度增加而递减的变化趋势.土壤颗粒有机碳含量占土壤总有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量占土壤总有机碳含量的比率范围不同,且随土层深度增加比率减小.土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关系也比较显著(P＜0.05).     

不同改良剂对黄绵土水稳性团聚体的改良效果及其机制

通过室内土柱培养,采用聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)、沃特保水剂、β-环糊精、腐殖酸等4种土壤结构改良剂对黄绵土水稳性团聚体进行改良。结果表明:4种改良剂均可促进>0.25 mm水稳性团聚体的形成,在浓度0.05%～0.40%范围内,其改良效果表现为PAM>β-环糊精>沃特保水剂>腐殖酸,且黄绵土团聚体分形维数显著降低,尤以PAM改良效果最明显;在低浓度条件下,4种改良剂均可有效地降低土壤密度;土壤粒径分布表明,PAM改良黄绵土水稳性团聚体的机制是使<1 mm粒径的团聚体团聚为更大的团聚体,尤其是团聚为>5 mm的团聚体,PAM在4种改良剂中对黄绵土改良效果最好。阐明不同改良剂对黄绵土水稳性团聚体的改良效果及机制,可为合理利用改良剂改良土壤结构提供理论依据。     

当雄草原不同退化草甸土壤含水量及容重分布特征

土壤含水量和容重是土壤物理属性的2个重要指标,对土壤养分有效性及生产能力有重要影响。采用野外调查和室内分析法研究西藏当雄不同退化程度高寒草甸土壤水分和容重分布特征,为草地的科学管理和可持续利用提供理论依据。结果表明:不同区域环境及土壤条件对土壤水分含量分布及变异影响显著;随着草地退化程度加重,土壤含水量极显著降低(P<0.01),土壤容重显著增加(P<0.05);土壤含水量在土壤剖面上的变化表现为正常草地和轻度退化草地土壤0～10cm>10～20cm,而严重退化草地为0～10cm<10～20cm;土壤容重在土壤剖面上的变化表现为正常草地和轻度退化草地土壤容重0～10cm<10～20cm,而严重退化区容重变化表现为0～10cm>10～20cm。草地退化首先表现在表层土壤上,且草地退化导致土壤水分含量的显著降低也不利于草地的自然恢复,将加速草地的进一步退化。     

黄土丘陵区不同生长年限刺槐林土壤无机磷的变化规律

利用时空互代法,在野外调查和室内分析的基础上,探讨了生长2、16、24、27、30和43 a(恢复年限)刺槐林土壤无机磷的变化规律。结果表明:随年限延长,刺槐林地土壤全磷和无机磷含量呈减少之趋势,除Ca10-P表现为明显的下降趋势外,其他无机磷组分均随恢复年限的延长呈总体增加趋势;不同恢复年限内,刺槐林地土壤无机磷组分含量和比例有如下顺序:Ca10-P>Ca8-P>Fe-P>Al-P>Ca2-P。     

退化高寒草甸土壤有机碳分布特征及与土壤理化性质的关系

本研究对西藏当雄不同退化程度高寒草甸土壤有机碳分布特征及其与土壤理化性质演变进行分析,结果表明,土壤有机碳及有机碳密度均为正常草甸土壤>轻度退化草甸土壤>严重退化草甸土壤,且0~10 cm土层中有机碳含量及其密度均高于10~20 cm土层土壤。回归分析表明,土壤有机碳与土壤活性有机碳、土壤碱解氮、速效磷、速效钾及土壤含水量之间存在显著或极显著的正相关关系,其决定系数R2分别为0.913 9、0.977 1、0.931 4、0.665 3和0.715 6,直线回归方程分别为y=0.074 3x-0.026 1,y=2.676 8x+14.425 0,y=0.245 9x+3.347 9,y=4.296 5x+71.667 0,y=0.790 8x+5.424 5;而与土壤容重呈显著负相关关系（y=-0.016 7x+1.553 1）。土壤有机碳的损失,造成土壤养分和水分减少,土壤容重增大。通径分析表明,土壤有机碳的变化对碱解氮的影响最显著。     

生物炭还田方式对冬小麦籽粒灌浆特性及产量的影响

为探明生物炭不同还田方式对冬小麦产量形成的影响,选用扬麦13为材料,研究了旋耕生物炭不还田(CK)、生物炭旋耕还田(XG)、常规翻耕还田(FG)和深翻还田(SFG)对冬小麦产量、干物质转运和籽粒灌浆特征的影响。结果表明,与CK相比,XG、FG和SFG处理显著增加冬小麦开花期、成熟期地上干物质积累量,促进花后干物质向籽粒转运,其中XG处理花后干物质对籽粒产量的贡献率比CK提高4.97%,二者间差异显著,而FG、SFG处理与CK间无显著差异;XG、FG和SFG处理对冬小麦强、弱势粒灌浆起始势和灌浆活跃期无显著影响,但可提高冬小麦强、弱势粒快增期灌浆速率和最大灌浆速率(V_max),缩短到达最大灌浆速率的时间(T_max),以XG处理效果最明显,其强、弱势粒V_max分别比CK提高16.41%、6.49%,T_max减少6.69%、12.97%,差异均显著;XG、FG和SFG处理能优化产量构成,其中XG处理有效穗数、千粒重、穗粒数、产量最高,分别比CK提高3.63%、8.19%、17.01%、14.27%,差异均...     

高寒草原坡面土壤活性有机碳分布特征分析

活性有机碳是土壤有机碳中最活跃的部分,在土壤碳循环中起着非常重要的作用。以西藏当雄高寒草原坡面为研究对象,对不同高度坡位上表层土壤(0~10 cm)活性有机碳(Labile organic carbon)含量分布特征进行分析。结果表明:相同高度坡面不同位置上土壤活性有机碳和总有机碳含量差异较小,标准差分别为0.0273~0.1642和0.0301~2.2835之间;土壤活性有机碳占总有机碳比例在6%左右;随着坡位高度的升高土壤活性有机碳和总有机碳含量均呈增加趋势;回归分析表明,土壤活性有机碳与总有机碳之间呈极显著正相关关系(r=0.9383),回归方程为y=0.0763x-0.4634;与<0.002 mm粘粒含量呈正相关关系(y=0.0548x+1.4847),但相关性未达显著水平(r=0.6488);土壤总有机碳和<0.002 mm粘粒含量可以分别88.04%和42.1%地解释土壤活性有机碳含量的差异。