红壤丘陵区不同地类活性有机碳分布特征及与草本生物量关系

以南方红壤丘陵区荒地、松林、草地坡地小区为研究对象,在研究了土地利用方式对土壤活性有机碳和草本生物量分布特征影响规律的基础上,深入探讨了不同土地利用方式下土壤活性有机碳与草本生物量的定量关系.结果表明不同土地利用方式对土壤易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)以及草本生物量的分布特征均有重要影响,其中草地坡面小区的活性有机碳各组分和草本生物量均高于荒地和松林小区;定量关系研究表明,影响荒地、松林和草地草本生物量的活性有机碳组分分别为DOC,ROC,DOC和MBC,其中荒地坡面DOC主要通过土壤有机碳(SOC)对草本生物量产生影响.     

地点因素对中国地带性土壤表层有机碳含量的影响

利用中国第二次土壤普查确定的886个典型地带性土种剖面资料,通过统计分析方法研究了地点因素(土纲、质地、海拔、酸碱度和土地利用方式)对地带性土壤表层有机碳含量的影响.结果表明,地点因素显著影响地带性土壤表层有机碳含量;地点因素对耕作土壤表层有机碳的影响明显强于非耕作土壤;地点因素分别解释耕作土壤和非耕作土壤表层有机碳含量变异的24.7%和48.5%.耕作土壤和非耕作土壤有机碳含量的主要控制因素有所不同.     

淮北淤土不同利用方式下土壤有机碳组分的变异

分析了安徽省淮北地区不同利用方式(农地、林地、荒地)下土壤总有机碳、可 溶性有机碳和微生物量碳的含量及其剖面分布.结果表明:土壤剖面上,总有机碳、可溶性 有机碳和微生物碳含量在表层土壤中最高,均呈随着土层深度加深而递减的趋势;可溶性有 机碳、微生物量碳占总有机碳的比率分别在5.23%-13.45%和3.09%-8.82%之间波动.不同 利用方式对土壤有机碳及其活性组分的含量影响很大,林地土壤总有机碳、可溶性有机碳, 微生物碳含量最高,其次为农地,荒地含量最低;可溶性有机碳占总有机碳比率为林地＜农 地＜荒地,微生物量碳占总有机碳的比率为农地＜林地＜荒地.腐殖酸含量变化与总有机碳具有一致性.     

中国典型侵蚀区小流域水力侵蚀引发的CO_2通量特征

土壤水力侵蚀通过影响有机碳的合成分解过程,引发可观的CO_2吸收-排放效应.各典型水蚀区的侵蚀速率、土壤性质各不相同,其CO_2通量特征有待研究.本文收集了黑土区、紫色土区、黄土区、红壤区等中国四大典型侵蚀区中7个代表性小流域36个土壤剖面的~(137)Cs及有机碳含量数据,利用"基于参照点的CO_2通量分离方法",计算了各小流域的有机碳横向迁移通量,以及由于水蚀引发的CO_2通量.结果表明,(1)有机碳的横向迁移速率由侵蚀/淤积速率以及土壤表层含碳量共同决定,位于黄土区和红壤区的小流域有机碳流失最为严重;(2)7个小流域侵蚀区CO_2的通量范围为:-22.8~21.5g C/(m~2·a),淤积区CO_2通量范围为-31.6~54.5g C/(m~2·a);碳汇强度与欧美小流域相当,碳源强度略强;(3)位于黑土区的多数小流域以及紫色土区的小流域整体表现为碳汇;位于黄土区的小流域整体表现为强烈的碳源;位于红壤区的流域在侵蚀区表现为碳源,在淤积区表现为碳汇.其中,紫色土区小流域的固碳能力最强,79%~87%的有机碳流失可最终得到恢复;(4)针对小流域不同的CO_2通量特征,可通过合理配置水土保持措施,实现土壤侵蚀和CO_2通量的协同调控.     

开封市城市土壤有机碳含量和密度的变化分析

城市土壤有机碳是全球碳循环的重要环节,对全球环境变化具有一定的影响. 在野外调查和样品分析的基础上,讨论了开封市1994年和2006年土壤有机碳含量和密度的变化. 结果表明:(1)2006年土壤表层有机碳含量、密度和剖面有机碳密度基本都比1994年有所增加,增幅分别为0.99～28.19 g/kg、0.12～23.39 kg/m2和0.39～7.59 kg/m2. (2)各剖面的有机碳含量都随深度的增加而降低. 1994年有机碳含量的垂直变化和缓,2006年垂直变化较剧烈. (3)土壤有机碳含量和密度的垂直分布在剖面点之间存在差异. (4)土地利用方式的变化可以改变有机碳在土壤中的贮存与分布. 农业土壤向城市土壤的转变,会增加表层有机碳含量并干扰有机碳沿剖面垂直递减的分布规律.     

滇池流域土壤养分分布及其对水体富营养化的影响

在滇池松华坝小流域(SHB)和上游小流域(SY)选取荒地、林地和草地3种土地利用方式,分别采集0~40 cm土壤样品.测定样品中总有机碳(TOC)、总氮(TN)和总磷(TP)含量,对比不同土地利用方式下土壤营养盐分布差异,并对流域内土壤营养盐负荷及其对水体富营养化的潜在影响进行评价.结果表明,(1)SHB小流域:TOC、TN和TP的含量均为草地最高,分别为16.88、1.77和0.42 mg/g;TOC含量:林地荒地,TN和TP在林地和荒地中的含量差异不明显;(2)SY小流域不同土地利用方式下营养盐含量与SHB小流域呈现类似的特征:TOC、TN和TP的含量均为草地最高,荒地最低,其中TN和TP的含量3种土地利用方式下差异不显著;(3)对比土壤剖面,2个小流域表层土(0~20 cm)中营养盐含量明显高于20~40 cm层,SY小流域草地表层营养盐含量明显高于荒地;(4)2个小流域3种类型土壤均为TN重度污染,水体富营养化潜势高,表明控制小流域氮素输入是关键.荒地的OI和TP污染程度低于林地和草地,0~20 cm土壤3项污染指数都相对较高,具有较大的生态风险.     

红壤丘陵区土壤有机质空间异质性分析——以长沙市为例

以红壤丘陵区典型区域长沙市为例,在地理信息系统和遥感技术的支持下,研究了长沙市土壤有机质的空间分异规律及其与土地利用之间的关系.分析结果表明,长沙市土壤中有机质含量总体较高,有机质含量大于1%的区域占研究区域总面积的85%以上.空间异质性研究表明,长沙市土壤有机质的破碎程度不明显,其最大的破碎度指数仅为0.078 09,而分离度指数则较明显,最大达到0.8372.土壤有机质和土地利用方式关系研究表明,土地利用和土壤有机质之间有着非常密切的关系,是导致土壤有机质空间分异的关键因素.     

围湖造田不同土地利用方式土壤水溶性有机碳的变化

以太湖流域肖甸湖区为代表,测定分析了肖甸湖围湖造田区香樟林、水杉林、毛竹林、农田4种典型的不同土地利用方式0~40 cm土层水溶性有机碳含量的差异及其季节动态。结果表明：不同土地利用方式对土壤水溶性有机碳含量影响显著,并且在不同土层表现不同。0~10 cm土层农田中的水溶性有机碳含量比3种林地的小,针叶林中的比阔叶林的大;而10~20 cm与20~40 cm土层水溶性有机碳含量变化与之相反。土壤水溶性有机碳含量在垂直方向上具有明显的分层现象,林地土壤自上而下呈下降趋势;除12月冬闲期外,农田各土层土壤水溶性有机碳含量的垂直变化由大到小依次为10~20、20~40、0~10 cm。不同土地利用方式土壤水溶性有机碳含量均表现出明显的季节动态,总体表现为秋冬季节大于春夏季节。与旱地发育的植被土壤相比,围湖后的土壤水溶性有机碳含量较高,土壤有机碳稳定性较差;与干湿交替的平原湿地相比,围湖后的土壤水溶性有机碳含量较低,土壤有机碳稳定性较强。围湖造田作为人类对自然生态系统的一种干扰方式,显著改变了原有生态系统的碳循环,因此应该充分考虑围湖造田对生态系统碳循环的影响。     

林火干扰对广东马尾松林土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响

【目的】森林在全球碳循环中发挥着重要作用。林火干扰是全球生物地球化学循环的关键驱动因子,影响植被结构变化及森林演替方向,从而对森林生态系统土壤有机碳密度及碳周转产生重要作用,进而影响森林碳循环与碳平衡。笔者定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响,科学阐明林火干扰对森林生态系统土壤有机碳的影响机制,为火烧迹地恢复与森林碳减排增汇提供参考。【方法】以广东省佛冈马尾松林为研究对象,采用相邻样地比较法、化学分析法,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤活性有机碳含量和细根生物量的影响,对林火干扰后土壤有机碳密度的变化进行定量研究,探讨林火干扰对土壤有机碳密度以及活性有机碳的影响机制,深入分析森林生态系统土壤有机碳的循环与分配过程。【结果】林火干扰对马尾松林的土壤有机碳密度、活性有机碳含量和细根生物量均有影响,不同林火干扰强度下土壤有机碳密度与土壤活性有机碳含量变化趋势均表现为对照>轻度林火干扰>中度林火干扰>重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著(P>0.05),而中度和重度林火干扰则显著降低土壤有机碳密度(P<0.05)。林火干扰的马尾松林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰>中度林火干扰>轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低土壤表层细根生物量(P<0.05),而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层细根生物量(P<0.05)。【结论】林火干扰减小了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。轻度林火干扰仅显著降低了表层土壤有机碳密度,而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层土壤有机碳密度,进而导致土壤有机碳密度显著变化。林火干扰对土壤活性有机碳含量产生了影响。林火干扰后马尾松林4种土壤活性有机碳含量均呈下降趋势,但仅中度和重度林火干扰差异显著。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定差异,重度林火干扰后的递减趋势最强。此外,林火干扰还降低了马尾松林土壤细根生物量。     

黄土丘陵区土地利用类型对土壤微生物特征和碳密度的影响

利用氯仿熏蒸法测定陕北黄土丘陵区不同土地利用类型下土壤微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)和微生物生物量磷(MBP),并用常规方法测定土壤有机碳(SOC)和容重(BD),计算土壤有机碳密度(SOCD).研究结果表明:各样地表层土壤MBC、MBN、MBP分别在84.14～512.78、4.29～41.83、3.40～12.39 mg/kg之间,微生物商(MBC/SOC)在2.84%～7.83%之间;土壤呼吸量(SR)在55.43～140.37 mL/kg之间;MBC与SOC和SR呈极显著正相关,说明MBC不仅是SOC变化的敏感指标,并可用于指示土壤微生物活性;农地转变为人工林地和草地后会明显提高土壤微生物生物量和有机碳密度,表层土壤增幅最明显.     

Soil Organic Carbon Loss under Different Slope Gradients in Loess Hilly Region

Based on field runoff plots observation and sample analysis, the effect of slope gradient on soil organic carbon loss was studied under natural rainfall conditions in loess hilly region. The results showed that with slope gradient increasing （from10° to 30°）, the changing trend of soil erosion intensity （A） was A20°〉A30°〉A15°〉A10°〉A25°, suggesting that slope gradient between 20° and 25° was a critical degree ranger to exist. Soil organic carbon loss was mainly influenced by soil erosion intensity, appearing the same trend as did soil erosion intensity with increasing slope gradient. Soil erosion results in organic carbon enrichment in sediment. Average enrichment ratios of five runoff plots varied from 2.27 to 3.74, and decreased with increasing erosion intensity and slope gradient. The decrease of surface runoff and soil erosion is the key to reduce soil organic carbon loss.     

河北坝上地区不同土地利用类型的土壤风蚀研究

通过Cs示踪和土壤粒度分析, 着重探讨了河北坝上地区土地利用与土壤风蚀的关系, 揭示了不同土地利用类型的侵蚀强度为沙质丘陵草原 > 耕地 > 退耕还草地 > 人工林 > 石质丘陵草原, 提出了对研究区保持石质丘陵草原现状、保护原有人工林等植被恢复的建议。     

衡阳盆地土地适宜性评价

以衡阳盆地为研究区域,选择了土壤、气候、地形、水文和交通等5类指标,建立了适用于南方丘陵区的土地适宜性评价指标体系,采用变异系数法确定指标权重,并基于GIS技术,应用模糊综合评价方法,建立了衡阳盆地的土地适宜性评价模型,对衡阳盆地的土地利用适宜性进行了评价。结果表明：耕地适宜性以临界适宜性和一般适宜性为主,不适宜区域分布和数量与建设用地不适宜区域的分布和数量大致相当;林地适宜性整体较高。根据评价结果,在土地管理中应该大力开展山区植树造林,并加强耕地和建设用地不适宜区域还林,以实现土地资源可持续利用。     

洞庭湖区近二十年来土壤碳储量变化规律及影响因素研究

对比第二次全国土壤普查土壤有机质含量和2004年湖南省生态地球化学调查获得的土壤碳分布数据,对研究区分区域统计20余年碳量变化,对规律和原因进行分析,结果表明:(1)研究区土壤碳量在近二十年增长了5.74*106 t,每平方公里增长了147t;长株潭城市群区碳量增长了1200t/km2;洞庭湖平原区减少了300t/km2,研究区土壤碳量变化与区域地理位置相关.(2)土壤碳量的变化主要与地质地貌背景有关,其次与土地利用方式、土壤类型有关.(3)与全国相比,研究区土壤每平方千米碳储量高出4045t.     

The effect of land use structure on the distribution of soil nutrients in the hilly area of the Loess Plateau, China

The irrational land use is one of the main reasons for the soil erosion and nutrienloss in the loess hilly area of China. In this project, 4 types of typical land use structure of sustain ment for about 15 years in the loess hill slope are selected to study the effect of land use structure on the distribution of soil nutrients. From hill bottom to hill top, the patterns of land use types are: grassland-slope farmland-forest, slope farmland-grassland-forest, terrace-grasslandforest and slope farmland-forest-grassland. By measuring the contents of the total N, total P, available N, available P and organic matter of soils, the results show that the land use structure types of slope farmland-grassland-forest and terrace-grassland-forest have a better capacity to maintain the soil nutrients.     

安徽省1980—2020年土壤侵蚀时空变化特征

土壤侵蚀不仅会造成土壤破坏、肥力下降,甚至会造成自然灾害,研究土壤侵蚀分布特征及其驱动因素,对于治理水土流失和保障土壤生产力具有重要意义。基于修正的通用土壤流失方程(revised universal soil loss equation, RUSLE)模型,利用降雨、土壤、数字高程模型(digital elevation model, DEM)、土地利用等数据,分析安徽省1980、2000、2005、2010、2015和2020年土壤侵蚀强度时空演变特征,基于地理信息系统(geographic information system, GIS)技术进一步探讨了土壤侵蚀变化与土地利用类型之间的关系。结果表明：安徽省40年来土壤侵蚀整体呈现先降低后略微回升的趋势,1980年侵蚀总量为6 510.92万t/a, 2005年降低到3 169.26万t/a, 2020年回升为4 205.01万t/a。安徽省整体侵蚀以微度侵蚀为主,由北至南侵蚀强度逐渐加剧,强度及以上等级的侵蚀主要集中在皖西大别山区、皖南丘陵山地区。安徽省土壤侵蚀强度发生改变的区域主要集中在皖西大别山区和皖南丘陵山地区。草地的土壤...     

江西东江源区土壤侵蚀与土地利用变化的影响研究

采用RS/GIS技术,研究东江源区1995-2000年的土地利用变化和土壤侵蚀强度变化的关系。结果表明:1)东江源区土壤侵蚀面积有所增加,强度降低;2)土壤侵蚀强度变化主要发生在林地、草地、耕地这3种土地利用方式中,其中林地土壤侵蚀强度有较为明显的增加;3)加重土壤侵蚀强度主要是林地转变为草地和耕地,而耕地向林地、林地内部之间的转化减弱了侵蚀强度。研究表明,土地利用变化是土壤侵蚀的主导因素,尤其是林地、草地和耕地之间的转化对土壤侵蚀强度的变化影响很大。其中,耕地向林地、林地内部之间的转化将对土壤侵蚀强度起到减弱效果,而林地向草地、耕地之间的转化则会加速土壤侵蚀的恶化。     

晋西黄土区土地利用方式对土层有机质变异的影响

为揭示晋西黄土区不同土地利用方式下有机质的土层变异特征及其影响因素,选取刺槐林地、油松林地、荒草地和农田(玉米)坡地4种样地,分析土地利用方式、坡位、土层深度和土壤水分含量对土壤有机质含量的影响。结果表明,不同土地利用方式下土壤有机质含量大小顺序为:油松林地>刺槐林地>荒草地>农地; 坡位对土壤有机质含量及变异系数的影响复杂,难以出现一致性规律; 随土层深度增加,不同土地利用方式下土壤有机质含量差异显著,但均随着土层深度的增加而不断减小且变异性减弱; 两种林地和草地32～160 cm土层土壤水分与有机质含量呈显著正相关关系,而对于表层土壤和农地二者关系不密切。逐步回归分析表明,土层深度对土壤有机质空间变异影响最大。研究结果对晋西黄土区水土保持中林草措施的配置和生态环境建设有一定的参考价值。