中亚热带主要农业土壤有机碳及其组分特征

为了解中亚热带主要粮油产区土壤肥力状况,本文通过野外采样和室内测定,对研究区主要农业土壤的有机碳及其组分含量特征展开研究.结果 表明:研究区土壤有机碳(SOC)含量在紫色土上含量最高,红壤地区则偏低,肥力水平不高.易氧化有机碳(EOC)与SOC变化趋势一致.轻组有机碳(LFOC)、粗颗粒有机碳(CPOC)、细颗粒有机碳...     

长期秸秆掩埋配施氮肥对土壤细菌群落特征的影响

为揭示典型潮土微生物群落及其生态网络对秸秆还田的响应机制,选择长期小麦-玉米轮作下不同秸秆还田处理的试验地为对象,应用高通量测序和生态网络等方法,阐明秸秆掩埋配施不同氮肥后土壤细菌群落组成、细菌网络共存关系以及与土壤养分的关联。结果表明：（1）与秸秆移除且不施氮肥处理相比,秸秆还田配合常规施肥处理显著降低土壤pH,提高了土壤全氮、有机碳、有效磷、速效钾和硝态氮含量（P < 0.05）。秸秆掩埋配施氮肥有利于增加土壤养分含量。（2）不同秸秆还田方式和氮肥施用量处理的细菌Alpha多样性无显著差异,而细菌群落结构差异显著。pH、SOC和TN等因子驱动了细菌群落结构变异。酸杆菌门、变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门是潮土细菌群落的主要优势菌门。（3）共现网络分析得到4个主要的生态集群,均与土壤养分有显著相关性。模块1中物种丰度与SOC、TN、TP、NO3- -N、AP和AK呈极显著负相关（P < 0.001）,与pH呈极显著正相关（P < 0.001）;模块2和模块3中物种丰度与大部分养分含量呈正相关,与pH呈负相关。因此秸秆还田配施氮肥可以通过调节细菌互作关系,从而调控土壤肥力。研究结果可为秸秆的资源化利用和土壤施肥管理提供科学依据。     

基于InVEST与MaxEnt模型的海南岛红树林生态系统碳储量增量预估

为了解决在海南岛哪儿种红树、如何种红树能增汇的问题,基于生物气候、水文、地质及土地利用等数据,在最大熵(MaxEnt)模型评估所得的海南岛红树林生长适宜区基础上,预测红树林潜在扩种区域范围;结合潜在扩种范围和不同区域红树林生态系统碳密度调查数据,利用InVEST模型对海南岛红树林生态系统碳储量增量进行预估。结果表明：1)MaxEnt模型与InVEST模型结合能够良好地预估红树林碳储量,其中红树林潜在分布区的预测达到高信度(AUC>0.96);2)海南岛红树林生态系统现状碳储量约为1.24 Tg,其中土壤碳约0.84 Tg,总碳密度为217.01 t·hm^-2,土壤碳密度为147.43 t·hm^-2。以历史上海南岛最大的红树林分布面积12 506 hm²作为潜在扩种范围控制线,理论上海南岛红树林生态系统在扩种上限情景下能够为碳中和目标的实现贡献碳储量增量约1.25 Tg,而在扩种下限情景即仅保证完成《红树林保护修复专项行动计划(2020—2025)》扩种2 000 hm²红树林的基本任务情景下,...     

大连市主要行道绿化树种固碳释氧功能研究

为今后行道树绿化结构及功能研究奠定基础,从城市生态角度出发,采用LI-6400红外气体分析仪,实测大连市内几种常见绿化树木的净光合速率,计算其在不同月份吸收二氧化碳和释放氧气的能力。结果表明:各树种日固碳释氧能力表现为夏季>秋季>春季,在乔木树种中,日固碳释氧能力的排列顺序为榆树>白桦>元宝枫>雪松>杜仲>国槐;灌木树种中,日固碳释氧能力的排列顺序为碧桃>连翘>榆叶梅>大叶黄杨。     

零价纳米铁-壳聚糖改性生物炭对土壤结构体分布和Cd形态的影响

为明确土壤结构体分布和Cd赋存形态对零价纳米铁-壳聚糖改性生物炭的响应,以黄绵土为试验对象,枸杞枝条制备改性生物炭,以不添加改性生物炭土壤为对照,研究不同浓度CdCl2溶液污染条件下,1%～3%改性生物炭输入处理对土壤pH值、有机碳(SOC)、阳离子交换量(CEC)、水稳性团聚体及不同Cd形态含量的影响。结果表明:经过300 d沉化,相对于对照处理,添加改性生物炭后,土壤pH、CEC、SOC分别平均显著增加8.30%、17.23%、68.48%;土壤大颗粒团聚体(> 0.25 mm)含量增加7.69%,有效态Cd含量中弱酸提取态、可还原态和可氧化态各占比都有所减少,分别减少12.61%、5.52%和1.21%,无效态Cd含量(残渣态)增加19.34%。路径分析表明,土壤pH和SOC含量直接影响有效态Cd的含量且存在因果关系,SOC含量直接影响土壤小颗粒团聚体(< 0.25 mm)的形成,且土壤小颗粒团聚体形成和CEC与有效态Cd存在因果关系。从路径分析的结果来看,土壤CEC和土壤团聚体是土壤Cd有效性的关键作用因子。在本试验条件下,对于高浓度Cd污染土壤,零价纳米铁-壳聚糖改性生物炭对Cd固定有较好的效果。     

紫色土柑橘园长期种植白三叶后的土壤团聚体有机碳及氮素分布特征

研究柑橘园长期种植白三叶对四川丘陵区紫色土有机碳及氮素在团聚体中分布的影响,为紫色土地力提升和柑橘园肥料合理运筹提供理论依据。2014—2020年在川东北丘陵区开展5年田间定位试验,设置柑橘园清耕及柑橘园间作白三叶2个处理,2020年3月,采集0～10、10～20和20～40 cm土层土壤样品,测定水稳性团聚体及有机碳、全氮含量。结果表明,川东北丘陵区柑橘园土壤水稳定团聚体以<0.25 mm小粒级为主,2～1 mm粒级含量最低。与清耕相比,柑橘园长期种植白三叶增加了2～0.25 mm粒级团聚体含量,减少了>2、<0.25 mm粒级团聚体含量,且不同土层之间均表现出这一趋势。种植白三叶显著提高土壤0～20 cm土层及不同粒级团聚体中有机碳和全氮含量,表现为随着粒级的减小含量逐渐增加、且随土层加深呈下降趋势。除0～10 cm土层>2、2～1 mm粒级外,柑橘园种植白三叶均能提高不同土层中各粒径土壤碳氮比。综上,柑橘园长期种植白三叶增加土壤>0.25 mm水稳性大团聚体含量,补充紫色土有机碳库和氮养分含量,能够改善土壤团粒结构,提升紫色土持续生产能力。     

关中平原地区果园和农田土壤有机碳组分及碳库特征

由于果树经济效益高,关中平原地区广泛推广农田转为果园。为明确关中平原地区农田转变为果园后土壤有机碳(SOC)组分含量及土壤碳库指数的差异,采用了野外调查和室内分析的方法,探究了关中平原地区农田生态系统中果园和农田的土壤碳组分及碳库管理指数的变化。结果表明,在0～20、20～60、60～100 cm土层中,果园土壤活性有机碳(LOC)含量较农田分别增加了33.91%、49.95%和35.37%;与农田相比,果园显著增加了20～60和60～100 cm土层LOC/SOC值,提高了深层土壤碳库活性,促进了土壤有机碳的利用;在0～100 cm土层的垂直梯度上果园和农田LOC含量均随土层深度增加而减少,土壤总有机碳含量无显著差异;果园的碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CPMI)均大于农田,增幅分别达6.12%和72.72%。相关分析表明,土壤有机碳组分、碳库活度、碳库管理指数与土壤主要肥力因子如有效磷、速效钾相关性密切,可以作为该地区农田生态系统土壤肥力的主要监测因子。研究表明,关中平原土地利用方式从农田转变为果园,将有效活化深层土壤的固有碳库,促进有机碳的分解与利用,土壤性能向良性发展。     

微塑料对农田土壤碳转化影响研究进展

近年来,微塑料的生态环境风险受到国内外广泛关注。地膜覆盖、有机肥施用、灌溉和包膜控释肥料使 用等农田管理措施导致微塑料在农田土壤中持续累积。微塑料在土壤中经过物理破碎、化学分解和生物降解等作 用发生迁移和转化,可能影响土壤碳周转,进而影响土壤碳储存和含碳气体排放。因此,通过对国内外有关文献 进行总结和整理,系统地梳理了农田土壤中微塑料的种类和来源,分析了微塑料通过提供碳源影响土壤植物呼吸, 改变酶活性和微生物群落结构,进而直接或间接影响土壤碳排放和碳转化过程,包括以下几个方面:(1)微塑料 是长碳链分子结构,进入农田对土壤有机碳含量和转化及土壤团聚体、孔隙度和含水量等理化属性造成影响; (2)土壤中真菌和细菌对不同类型微塑料的分解和碳周转作用不同;(3)微塑料通过影响植物生长、改变相关功 能基因丰度、酶活性和微生物群落组成进而影响土壤碳转换过程。基于分析微塑料在土壤中的碳转化过程,为评 估微塑料对土壤碳库的影响提供参考。     

不同施氮水平下秸秆还田对农田黑土养分及活性有机碳的影响

为揭示不同施氮水平下秸秆深埋还田配施菌剂对农田黑土养分与活性有机碳的影响及调控机制,以农田黑土为研究对象,采用裂区试验设计,设置无秸秆还田、秸秆深埋还田配施菌剂为主因素,4个施氮水平(N):0、135、180、225 kg/hm²为副因素,测定农田黑土有机碳、全氮、全磷及可溶性有机碳、易氧化有机碳、轻组有机碳、颗粒有机碳含量的变化。研究表明,在不同施氮水平下,秸秆深埋还田配施菌剂增加了土壤有机碳、全磷、轻组有机碳、易氧化有机碳和可溶性有机碳含量,增幅分别为0.61%～1.55%、2.39%～4.55%、2.85%～45.31%、2.23%～4.08%和46.42%～88.63%,降低了全氮含量,降幅为3.74%～9.55%。在无秸秆还田中,施氮处理与不施氮处理相比,土壤有机碳、全氮、全磷、可溶性有机碳含量增幅分别为2.26%～8.77%、1.65%～3.30%、14.09%～25.00%、4.84%～21.88%;土壤易氧化有机碳含量降低幅度为5.26%～8.83%。在秸秆深埋还田配施菌剂条件下,施氮处理与不施氮处理相比土壤总碳和全磷含量幅度分别为1.32%～3....     

不同间伐强度对杉木人工林土壤呼吸速率的短期影响

【目的】比较不同间伐强度下杉木Cunninghamia lanceolata人工林土壤呼吸速率,解释影响土壤呼吸速率的主要因子,为森林经营及碳汇管理提供科学依据。【方法】采用随机区组设计,设置对照(间伐0%)、中度间伐(间伐45%)、重度间伐(间伐70%) 3种间伐处理,采用静态箱-气象色谱法对杉木人工林土壤呼吸速率进行短期原位监测。【结果】间伐显著增加了杉木林土壤呼吸速率(P<0.05),与对照相比,中度和重度间伐的土壤呼吸速率分别增加了23.30%和44.94%。土壤呼吸速率与5 cm土壤温度呈显著指数相关,而与土壤含水量无关。不同间伐处理下,土壤呼吸温度敏感性系数(Q₁₀)为1.77～2.16,对照处理下Q₁₀最高,间伐降低了杉木林土壤呼吸的温度敏感性。杉木人工林土壤呼吸速率与土壤水溶性有机碳、微生物生物量碳和易氧化有机碳呈显著正相关(P<0.01)。【结论】间伐初期,间伐对杉木林土壤呼吸速率有促进作用,且随着间伐强度的增加而增加。土壤温度是土壤呼吸速率变化的主要影响因子,土壤活性有机碳是重要因子。图3表5参44