亚热带森林逆向演替对土壤碳贮量的影响

选择了亚热带森林逆向演替过程中的原生林、次生林和人工林作为研究对象,开展亚热带森林逆向演替过程中土壤有机碳贮量的研究.研究结果表明:自原生林到人工林,0~100 cm土壤容重增加,土壤有机碳含量显著减少;土壤碳贮量次序却为原生林(445.7 Mg·hm-2),茶园(427.7 Mg·hm-2)和次生林(314.5 Mg·hm-2)依次减少,表明在逆向演替过程中,因人为干扰和管理使得人工林土壤碳储蓄能力高于次生林.0~40 cm的土壤占100 cm土壤剖面碳的比例随着逆向演替过程逐渐减少:亚热带常绿阔叶林(63.0%)滇南山杨次生林(57.2%)茶园(52.4%);土壤容重,土壤有机碳含量,土壤碳贮量剖面动态有林间差异.但在60 cm以下层间差异不显著,表明逆向演替过程对深层的土壤碳贮量影响小,在未来的研究中需关注本区域60 cm以上土壤碳库对土地利用变化和气候变化的反馈.     

天童植被演替过程中环境因子对土壤动物群落的影响

天童常绿阔叶林演替过程中，凋落物质量的变化是影响土壤动物群落的主要因子.凋落物层土壤动物群落总密度与凋落物C/N之间存在显著负相关（r=-0.681, P<0.001），与总磷含量存在显著正相关(r=0.762, P<0.001), 但类群总数与各养分含量之间均无明显相关性；0~15cm土层中土壤动物群落总密度与土壤有机质（r=0.457, P<0.05）、总氮（r=0.463, P<0.05）和总磷（r=0.564, P<0.01）间均存在显著正相关，类群总数与总氮（r=0.528, P<0.01）和总磷(r=0.632, P<0.001)显著正相关.主要土壤动物类群密度与各养分含量之间的相关性不同：凋落物中螨和跳虫与凋落物总氮、总磷含量呈极显著正相关， 而土层中的跳虫却与土壤各养分含量间表现出不明显的负相关，螨与土壤总氮、总磷含量呈显著正相关；膜翅类与凋落物和土壤总磷含量均呈显著正相关；凋落物层综合类、土层线虫、线蚓和鞘翅类分别与凋落物和土壤各养分含量间呈显著正相关.     

东北春玉米种植区土壤不同剖面碳库变化特征

为提高东北农田农民习惯施肥田条件下化肥的利用效率,并为东北农田土壤合理施肥提供参考依据,本文通过采集东北三省农民习惯施肥条件下春玉米种植区0—30 cm、30—60 cm、60—90 cm剖面土壤,分别测定了土壤全碳（TC）、有机碳（SOC）、无机碳（IC）、微生物生物量碳（SMBC）、溶解性有机碳（DOC）、颗粒有机碳（POC）。结果表明0—30 cm、30—60 cm土壤剖面各活性碳库变化较为明显,且黑龙江、吉林、辽宁TC、SOC、SMBC随着纬度的升高而降低。在0—30 cm土壤剖面各省TC、SOC、SMBC含量均值达显著性差异（P<0.05）,吉林、辽宁SIC含量平均值显著低于黑龙江。而POC、DOC以及60—90 cm土壤剖面各活性碳库之间的增减规律并不完全一致。可见,东北三省农民习惯施肥条件下浅层土壤剖面碳库的变化较为明显,而深层土壤剖面规律不明显。     

西双版纳热带森林碳循环中土壤呼吸对次生演替的响应

【目的】探明热带森林次生演替过程中土壤呼吸速率的季节变化及其主要调控因素,分析土壤微生物生物量碳及理化性质对土壤呼吸速率时间动态的影响,为精确评估热带森林恢复对土壤碳库变化的影响提供参考。【方法】采用LI-6400-09便携式土壤呼吸测定仪对西双版纳热带森林演替前期的白背桐(Mallotus paniculatus)群落与演替后期的高檐蒲桃(Syzygium oblatum)群落土壤呼吸速率进行连续定位观测,结合相关分析和主成分分析,探讨热带森林演替过程中土壤微生物生物量碳、容重、pH及碳氮库各组分含量变化对土壤呼吸速率的影响。【结果】研究区白背桐与高檐蒲桃群落土壤呼吸具有明显的单峰型季节变化特征,最大值出现在湿季(6月),其中高檐蒲桃群落土壤呼吸速率[3.80~6.19 μmol/(m²·s)]显著高于白背桐群落[2.40~4.35 μmol/(m²·s)],但恢复前期土壤呼吸变幅(1.81倍)显著高于恢复后期(1.63倍);土壤呼吸速率随土壤温度和水分季节变化呈非线性显著或极显著增加的趋势(P<0.01或P<0.05),其中,高檐蒲桃群落温度、水分对土壤呼吸的解释率分别为49.00%~65.30%、2.96%~53.00%,显著高于白背桐群落的6.40%~49.10%、2.48%~43.70%;两群落土壤呼吸速率均与碳库(总碳、土壤微生物生物量碳)及氮库(硝态氮、全氮、铵态氮)含量显著或极显著正相关(P<0.01或0.05),并与pH呈极显著负相关 (P<0.01);土壤易氧化碳、硝态氮、含水量对土壤呼吸变化的贡献最大,而土壤温度、土壤微生物生物量碳、全氮、铵态氮及水解氮的影响次之。【结论】西双版纳热带森林次生演替显著促进了土壤呼吸,土壤呼吸时间动态主要受土壤微气候(如含水量)及土壤碳库(如易氧化碳)、氮库(如硝态氮)组分含量所调控。     

青藏高原高寒草甸土壤物理性质及碳组分 对增温和降水改变的响应

自2011年起,在青藏高原高寒草甸实施人工模拟增温和降水改变实验,2013年7月采集实验区土壤样品,监测土壤物理特性(土壤粒径和pH值)以及碳组分(全碳、有机碳、可提取有机碳、微生物生物量碳)的变化,得到如下结果。1)增温显著改变0~20 cm土壤温度和含水量,增水和减水显著提高和降低0~20 cm土壤含水量,但不影响土壤温度。2)在0~10 cm土层深度,增温显著降低土壤微生物生物量碳;增水降低土壤可提取有机碳含量,增加土壤微生物生物量碳;减水显著增加土壤黏粒比例和可提取有机碳含量,降低土壤砂粒比例和微生物生物量碳。在10~20 cm土层深度,增水显著降低土壤可提取有机碳含量。3)增温和降水改变对土壤测定指标的影响不存在交互作用。4)主成分分析结果表明,土壤总体格局发生趋同主要是因为降水改变,而不是增温。结果表明,在未来青藏高原高寒草甸降水持续增加的情景下,土壤黏粒比例和可提取有机碳含量的降低可能会进一步对高寒地区的植物生产力以及微生物群落产生重要影响。     

浙江乌岩岭7种林分土壤碳密度及碳氮比分布特征

【目的】探究浙江乌岩岭自然保护区7种林分(松林、杉木林、柳杉林、阔叶林、混交林、竹林、茶园)土壤的总碳(TC)密度、有机碳(SOC)密度及土壤碳氮比(C/N)的分布特征,为提高土壤碳库管理水平提供参考。【方法】用TOC-L_CPH总有机碳分析仪测定了该区7种林分土壤TC与SOC含量,核算相应的土壤碳密度及C/N,并分析土壤TC密度、SOC密度及C/N与部分土壤理化参数的关系。【结果】乌岩岭自然保护区各林分0～40 cm土层SOC密度为84.53～183.26 t/hm²,平均值为118.06 t/hm²,以杉木林最高。除杉木林0～10 cm土层C/N高于25外,其余土层及其他林分土壤C/N为8.32～21.88。乌岩岭自然保护区各土层TC密度、SOC密度及C/N在7种林分间均无显著性差异(P>0.05)。土壤TC密度及C/N都呈现出随土层深度增加而减少的规律,具有明显的表聚特征,不同土层间差异显著(P<0.05)。土壤TC密度、SOC密度与土壤速效钾(AK)含量之间存在显著正相关(P<0.05),土壤C/N与土壤有效钾(AK)含量间存在极显著正相关(P<0.01)。【结论】乌岩岭自然保护区土壤AK含量可作为土壤TC密度、SOC密度及C/N共同的重要指示因子。     

缙云山森林土壤速效N的分布规律

研究了缙云山森林生态系统4个演替阶段的土壤速效N分布变化规律．结果表明,①土壤速效N在不同群落中均具有明显的层次性,即A（腐殖质层）＞B（沉积层）＞C（母质层）相关分析结果表明,土壤速效N含量与土壤厚度呈极显著负相关（P＜0．01）．②A,B层土壤速效N含量随演替的方向逐渐增加,即灌草丛＜马尾松纯林＜马尾松－川灰木混交林＜常绿阔叶林．这是因为土壤速效N含量与土壤含水量、有机质含量、枯枝落叶厚度呈正相关．③物种多样性指数随演替方向逐渐升高,但在灌木层、草本层略有波动相关分析结果表明,其与A,B两层土壤速效N含量存在不同程度的相关关系．     

吉林西部草地生态系统不同退化演替阶段表层土壤有机碳变化

 草地退化是吉林西部主要的生态环境问题之一,改变了草地生态系统碳收支平衡。以吉林西部不同退化演替阶段的草地为研究对象,以大安市姜家甸草场为典型区,经过野外样地调查,选取40个样地,采集160份土壤样品,进行室内实验分析。土壤理化性质测定及群落植被调查结果表明,随着各群落逆行演替的进行,土壤含水率逐渐降低、土壤的透水性变差、土壤逐步贫瘠化、盖度变小,植被生物量及生物多样性先升高再降低;不同退化演替阶段期间,从羊草群落（Leymus chinense）到碱蓬群落（Suaeda glauca）直至退化为盐碱地,40cm土壤有机碳密度从羊草群落的47.72t/hm²升高到羊草-虎尾草群落的48.46t/hm²,再减少至盐碱地的27.44t/hm²,与羊草群落相比减少约42%;草地退化所形成的逆行演替对0-40cm土层土壤有机碳密度分别降低了8.45,5.72,3.68和1.74t/hm²。草地适度退化能增加草地碳储量,而过度退化则会加速草地碳库的损失。     

广州典型森林土壤有机碳库分配特征

 对广州2种典型森林土壤碳库分配特征进行了研究,结果表明：① 两种森林土壤有机碳（SOC）表层含量及其差异程度最高,随土壤深度增加,差异逐渐减小。马尾松林SOC密度范围为55.54～66.69 t/hm²,常绿阔叶林SOC范围为84.91～151.16 t/hm²。② 两种森林土壤活性有机碳（AOCs）含量为马尾松林<常绿阔叶林;各种AOC分配比例均随龄级增长而升高。③ 两种森林土壤的水溶性有机碳（WSC）、易氧化态碳（EOC）和微生物量碳（MBC）含量分别与SOC相关性达到极显著水平,轻组碳（LFC） 与颗粒性碳（POC）含量分别与SOC相关性达到显著水平。④ 幼龄林与中龄林的土壤碳库大于相应的地上部植被碳库,而成龄林的土壤碳库小于植被碳库;土壤碳库占森林生态系统总碳库的比例随着生物量的增长呈下降趋势。     

基于GIS的普定县土壤有机碳密度及碳储量研究

基于普定县第二次土壤普查的土壤剖面数据,结合普定县土壤图、土地利用现状图、土壤容重数据和土壤有机质含量数据,在GIS技术的支持下,对普定县土壤有机碳密度和储量进行了估算和分析。结果表明普定县碳储量为1 326.75×104t,平均碳密度为12.29kg/m2。研究区碳密度分布规律是南低北高,土壤碳密度主要在0～40 kg/m2之间,在10～20 kg/m2之间时达到面积比值最大值。随高程和坡度的增加,研究区碳储量的分布情况呈现出一种类似正态分布的曲线,总体而言,普定县土壤有机碳储量相对贫乏。     

中国亚热带森林土壤呼吸的基本特点

中国亚热带森林在全球森林生态系统中具有独特的植被类型及结构,长期受人类活动干扰(毁林、造林等),森林土壤碳呼吸特征不明确,较难准确估算土壤碳的分配情况.分析了我国亚热带森林土壤呼吸在不同森林类型、不同退化和恢复演替阶段,以及造林再造林等的影响条件下的变化规律.结果表明:我国亚热带区域中的天然林的土壤呼吸通常表现为针叶林(如马尾松林)<松阔或针阔混交林<季风常绿阔林;马尾松与杉木人工林广布中国亚热带地区,两种林分的CO2年通量相当,中龄林较之幼龄林,土壤有机碳库呈现减少趋势;不同研究区域相同林分的土壤呼吸效率初步表现为南强北弱;我国亚热带森林的土壤呼吸通量与世界其他地区的热带森林土壤呼吸通量相差无己,其释放的碳量对全球碳通量的影响应加以重视.     

北京东灵山两种温带森林根际和非根际土壤酶活性、温度敏感性及矢量特征的季节动态

以北京东灵山两种主要植被类型——白桦(Betula platyphylla)林和辽东栎(Quercus wutaishanica)林土壤为研究对象, 于2017年春季(5 月)、夏季(7 月)、秋季(9 月)和冬季(12 月)分别采集根际与非根际土壤, 测定土壤理化性质、微生物生物量、植物根叶功能性状、3种水解酶(BG, NAG 和 AP)及两种氧化酶(POX和PER)的活性及其温度敏感性和矢量特征。结果表明, 白桦林和辽东栎林土壤胞外酶活性、温度敏感性和矢量角度均存在显著的季节变化趋势, 且水解酶活性及温度敏感性的变化趋势与氧化酶相反; 根际土壤与非根际土壤中胞外酶活性、温度敏感性及矢量特征存在差异, 但季节变化趋势相同。温度是土壤胞外酶活性温度敏感性及矢量特征季节动态的重要驱动因素, 土壤 pH、土壤养分含量、植物叶片养分含量及细根生物量、细根密度对土壤胞外酶活性、温度敏感性及矢量特征有显著影响。     

武夷山不同海拔植被带土壤微生物量磷的时空变异

为了阐明我国中亚热带森林区土壤微生物量磷的时空变异特征及其主要影响因子,在福建省武夷山国家自然保护区选择了常绿阔叶林(EBF,海拔500 m)、针叶林(CF,海拔1 200 m)、亚高山矮林(SDF,海拔1 800 m)和高山草甸(AM,海拔2 100 m)共4种不同海拔植被类型作为实验样地进行了相关实验研究。结果表明:土壤微生物量磷含量随着海拔高度的增加显著增加,其中在0～10 cm的表层土壤中,EBF、CF、SDF和AM 4种植被类型土壤微生物量磷年均值分别为12.35、14.63、23.98和31.99 mg/kg,除EBF与CF两种植被类型之间土壤微生物量磷差异不显著外,其他不同海拔植被类型之间土壤微生物量磷含量均差异显著(p<0.05)。土壤微生物量磷含量在0～10 cm土壤表层最高,随着土壤深度的增加而逐渐减小。不同植被类型及不同土壤层次中土壤微生物量磷均具有明显的季节动态变化且变化规律一致,均表现为冬季最高,秋季次之,夏季最低。相关分析表明,在0～10 cm土层影响土壤微生物量磷沿海拔梯度空间变异的主要因子是土壤湿度和土壤有机质含量,而影响土壤微生物量磷季节性变异的主要因子是土壤湿度和土壤温度。     

红壤区橘园与花生地土壤温湿度变化及物理环境因素影响

在实测数据基础上,利用数理统计及冗余分析方法(RDA)分析了橘园与花生地土壤温湿度时空变异特征,结果表明:1橘园、花生地土壤湿度均呈现明显的季节变化,且变化趋势基本一致,但是不同深度的变化幅度各有不同;2土壤湿度除了受降水因子影响外,在未降水时段内还受气温、相对湿度、太阳辐射等因子的控制;3土壤温度随着土层深度加深,其季节变化趋势越来越平缓。在一天内,不同土层变化幅度以及出现极值的时间均不同,橘园出现极值的时间比花生地晚半到1 h;4影响土壤温度的环境因子有气温、太阳辐射和相对湿度,其中太阳辐射对花生地土壤温度的影响更大,且土壤表层最易受到气温、太阳辐射和相对湿度的影响。     

Reconstruction and analysis of temporal and spatial variations in surface soil moisture in China using remote sensing

An ensemble method was used to combine three surface soil moisture products,retrieved from passive microwave remote sensing data,to reconstruct a monthly soil moisture data set for China between 2003 and 2010.Using the ensemble data set,the temporal and spatial variations of surface soil moisture were analyzed.The major findings were:(1) The ensemble data set was able to provide more realistic soil moisture information than individual remote sensing products;(2) during the study period,the soil moisture increased in semiarid regions and decreased in arid regions with anoverall drying trend for the whole country;(3) the soil moisture variation trends derived from the three retrieval products and the ensemble data differ from each other but all data sets show the dominant drying trend for the summer,and that most of the drying regions were in major agricultural areas;(4) compared with the precipitation trends derived from Global Precipitation Climatology Project data,it is speculated that climate change is a possible cause for the drying trend in semiarid regions and the wetting trend in arid regions;and (5) combining soil moisture trends with land surface temperature trends derived from Moderate Resolution Imaging Spectroradiomete,the study domain was divided into four categories.Regions with drying and warming trends cover 33.2%,the regions with drying and cooling trends cover 27.4%,the regions with wetting and warming trends cover 21.1% and the regions with wetting and cooling trends cover 18.1%.The first two categories primarily cover the major grain producing areas,while the third category primarily covers nonarable areas such as Northwest China and Tibet.This implies that the moisture and heat variation trends in China are unfavorable to sustainable development and ecology conservation.     

Soil respiration dynamics in <Emphasis Type="Italic">Cinnamomum camphora</Emphasis> forest and a nearby <Emphasis Type="Italic">Liquidambar formosana</Emphasis> forest in Subtropical China

Climate change can significantly affect carbon cycling of forest ecosystems.The diurnal and seasonal dynamics of soil respiration (Rs) in Cinnamomum camphora and Liquidambar formosana forests were investigated by using infrared gas exchange analyzer of Li-Cor 6400-09 each month in 2006.Soil temperature and moisture were also measured.Diurnal variations in Rs varied with daily soil temperature in the two forests.Across the growing season,soil respiration peaked on July 28 due to higher soil temperature and m...     

我国土壤侵蚀时空演变研究方法及其进展

土壤侵蚀已成为全球性的环境问题,威胁到人类的可持续发展。对土壤侵蚀时空演变研究的现状特征进行系统总结,有利于进行土壤侵蚀研究方法的整合和推广,土壤侵蚀现状的评估和预测,并提出合理的治理措施,这是当前的一项重要技术举措。系统回顾了我国土壤侵蚀时空演变研究的一般方法,技术手段及其发展的动态,并从土壤侵蚀研究的时间尺度特征、区域分布特征和新的研究方法和技术手段特征等方面综述了我国土壤侵蚀时空演变研究进展,指出了土壤侵蚀时空演变研究中存在的问题及未来的发展趋势和方向。     

甘肃省太子山林区植被恢复措施与土壤酶活性和肥力的相关性研究

论述了甘肃省临夏回族自治州太子山林区云杉幼林-油松林和云杉成熟林-杨桦林下土壤化学性质与其土壤酶活性的相关性，分析了该地区不同林下土壤供肥能力、营养元素之间的动态平衡状况，为维护地力、提高森林生产力，提供有关土壤生物化学活性的研究提供科学依据。     

中国表层土壤汞和硒分布空间异质性的因素分析

在大尺度(中国)范围内,季风和降水等因素可能对土壤中挥发性元素汞和硒的含量具有显著影响,但影响表层土壤中汞和硒差异的关键因子及其贡献率仍未知.分析了干、湿沉降,微生物挥发作用对土壤中汞和硒积累的贡献,结果显示表层土壤汞和硒的积累是一个动态的过程.在全国尺度上,湿沉降对表层土壤中硒的贡献率达到91.5％,对汞的贡献率为4...     

木荷与杉木人工林枯枝落叶层溶解有机碳浓度及季节动态

对中亚热带木荷和杉木人工林(monocu1ture plantations of Schima superba and Cunninghamia lanceolata,15年生)枯枝落叶层(包括Oi、Oe和Oa层)DOC浓度及季节动态的研究表明:木荷人工林枯枝落叶层DOC浓度高于杉木人工林;两种群落枯枝落叶层中,Oi层的DOC浓度均高于Oe和Oa层;木荷和杉木人工林枯枝落叶层不同分解层次DOC浓度的季节变化模式相似,均在秋季出现最大值;枯枝落叶层DOC浓度及季节变化与温度、湿度、生物活性及枯枝落叶层中有机质数量等有关.