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.     

苏南丘陵区4种典型人工林土壤活性有机碳分布特征

人工林土壤碳循环是全球碳循环研究的重要内容之一。笔者对江苏苏南丘陵地区4种典型人工林土壤总有机碳、水溶性有机碳、易氧化碳的差异及其与土壤基本理化性质的关系进行了比较研究,结果表明:各林分土壤总有机碳含量从大到小顺序为麻栎林、杉木林、毛竹林、湿地松林;土壤水溶性有机碳含量从大到小顺序为毛竹林、杉木林、湿地松林、麻栎林;土壤易氧化碳含量从大到小顺序为麻栎林、毛竹林、杉木林、湿地松林。两种活性有机碳占总有机碳比例在4种林分类型中没有表现出一致的规律性。土壤活性有机碳与土壤总有机碳、全氮有显著的相关关系,与其他土壤基本理化性质相关关系不显著。4种人工林土壤碳库贮量为阔叶林高于针叶林,毛竹林也占有重要地位,但土壤碳库的稳定程度没有表现出明显差异。     

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。     

坡长对红壤侵蚀影响人工降雨模拟研究

为解决南方红壤丘陵区裸坡面水土流失问题,该文采用人工模拟降雨(雨强30—150mm/h)结合试验土槽等方法(坡长分别为1、2、3、4、5m,坡度20°),研究了不同雨强下坡长对红壤侵蚀的影响,并初步探讨了侵蚀增强的临界雨强和设置水土保持措施的合理坡长,结果表明,产沙量随坡长的延长呈增大趋势,二者的关系可用幂函数(R20.80)表示,雨强越大,产沙量增速越快,增量越大.坡长延长相同长度时,产沙量不呈比例增加,初步建议在南方红壤丘陵区裸坡面可每隔4—6m设置水土保持措施,有效缓解坡面水土流失.坡面侵蚀产沙量随着雨强的增大而增加,坡长越长,产沙量随雨强增加速度越快,二者呈幂函数关系(R2=0.99),60mm/h左右是红壤丘陵区侵蚀增强的临界雨强;雨强、坡长与产沙量均呈正相关关系,雨强对裸坡面侵蚀产沙量的影响较坡长大.该研究为南方红壤丘陵区裸坡面水土流失治理提供一定的理论依据.     

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.     

滨海滩涂不同土地利用类型土壤活性有机碳含量与垂直分布

近年来,滨海滩涂已成为人类围垦开发的主要区域。围垦,一方面改变了土壤基本的理化性质,另一方面也加速了土壤有机碳库的变化,特别是对围垦活动比较敏感的活性有机碳,因此研究围垦区不同土地利用类型下土壤有机碳及其活性组分的含量与差异,能够为合理开发利用滨海湿地,了解围垦区的土壤碳循环特征提供参考。     

盐碱芦苇湿地土壤活性有机碳组分垂直分布及相关性分析

湿地是地球生态环境的重要组成部分,也是碳循环和转化的重要场所,湿地土壤活性碳库与气候变化有着密切联系。盐碱湿地具有独特的土壤性质,以吉林西部松嫩平原盐碱湿地为例,以土壤类型图和土地利用类型图为基础,选取吉林松原查干湖天然盐碱芦苇湿地为研究对象。明晰盐碱湿地土壤活性有机碳组分垂直分布及影响因素分析,为盐碱区脆弱湿地生态环境管理与保护、区域碳库源汇研究及客观评价其在区域气候变化中的作用,以及退化湿地生态恢复提供科学依据。在研究区丰水期进行采样,在地上植被为芦苇的湿地土壤地块设置9个采样区,每个区域设置4个采样点,按照0～10、10～20、20～30、30～40、40～50 cm分层采集土壤样品。分析测定土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、易氧化有机碳(readily oxidized organic carbon,ROOC)、水溶性有机碳(water soluble organic carbon,WSOC)、微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)含量及土壤pH、含水率、容重、孔隙度等,以阐明盐碱芦苇湿地土壤有机碳及其活性组分分布特征及影响因素。结果表明:查干湖盐碱湿地土壤有机碳及活性组分垂直分布规律明显,呈现伴随土层加深而逐渐减少的趋势,且在土壤的各个剖面层土壤有机碳含量与易氧化有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳含量间呈显著相关;研究中各土壤活性有机碳占土壤有机碳比例不一,呈现ROOC明显高于WSOC和MBC,[w(ROOC)/w(SOC)]%为87.01±10.63 g/kg、[w(WSOC)/w(SOC)]%为0.58±0.06 g/kg、[w(MBC)/w(SOC)]%为8.19±0.72 g/kg;查干湖盐碱湿地土壤有机碳及活性组分垂直分布受土壤pH、容重、孔隙度影响明显,呈显著相关,土壤含水量相对影响较小。     

不同土地利用类型对土壤可溶性有机碳的影响

为了解土地利用类型对土壤有机质中易变组分的影响,选取湖泊围垦后形成的4种典型的土地利用类型(香樟林、水杉林、毛竹林和农田)作为试验地,研究了不同土地利用类型对土壤中可溶性有机碳,包括:冷水可溶性有机碳含量(c_DOC,CW)、热水可溶性有机碳含量(c_DOC,HW)和盐溶液可溶性有机碳含量(c_DOC,CaCl2)的影响。结果表明:4种土地利用类型中土壤c_DOC,HW、c_DOC,CW和c_DOC,CaCl2的含量随土层深度加深而降低。除香樟林外,不同土地利用类型c_DOC,CW大小在0～10 cm和≥10～25 cm两个土层均表现为农田＞毛竹林＞水杉林,c_DOC,HW和c_DOC,CaCl2在毛竹林土壤中显著高于其他3种土地利用类型。在4种土地利用方式中,c_DOC,HW与c_DOC,CaCl2都与土壤有机碳、总氮含量以及土壤pH呈显著的相关性。而水杉林土壤的c_DOC,HW与c_DOC,CaCl2与土壤微生物生物量碳之间表现出了极显著的正相关性。总之,湖泊围垦后的不同土地利用类型伴随着不同的管理措施,导致了土壤理化因子和微生物性质的改变,从而在一定程度上影响了不同土地利用类型中积累的土壤可溶性有机碳的含量。     

基于坡面径流输沙模型的湘中红壤丘陵区土壤有机碳流失模拟研究

坡面径流是泥沙和土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)流失的主要动力.本研究以典型湘中红壤丘陵区坡耕地(翻耕和免耕)为研究对象,通过野外径流小区模拟降雨试验,对已建立的以径流率为变量的对数线性回归坡面径流输沙模型进行修正,并结合泥沙中SOC的富集特性,建立湘中红壤丘陵区的坡面SOC流失模型.研究结果表明:坡面SOC流失模型能够有效地应用于湘中红壤丘陵区次降雨过程中坡面SOC流失的模拟中,且具有较好地模拟效果,SOC流失率模拟平均误差在30%左右,决定系数在0.85以上;同时模拟结果表明,泥沙和SOC流失过程在坡面径流侵蚀影响下呈现波动状态,表现为产流开始后10min泥沙和SOC流失呈增加趋势,其后在波动中逐渐趋于平稳;通过比较翻耕和免耕条件坡面径流输沙和SOC流失模型,结果显示侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失率大于免耕方式.非侵蚀性降雨条件下,翻耕方式泥沙和SOC流失状况与免耕方式一致.     

土地利用和侵蚀过程对土壤重金属分布的影响

在土壤侵蚀严重的黄土高原地区,选择3种土地利用类型(坡耕地、灌木林地、草地),利用放射性同位素137 Cs示踪技术分析了坡面尺度土壤侵蚀程度的变化,明确了土壤重金属(Mn、Cr、Zn、V、Ni、Cu、As、Co)在流域内的空间分布特征,分析坡面侵蚀速率变化与土壤重金属再分布的响应关系.结果表明,坡耕地总体上为"强烈侵蚀",最大侵蚀速率高达10 853.56t·km-2·a-1.灌木林地和草地为"轻度侵蚀".坡耕地Cr和As含量较高,而V、Mn、Zn、Co、Ni、Cu在灌木林地和草地含量较高.坡耕地土壤重金属的分布与侵蚀速率相反,侵蚀严重的地区,土壤重金属含量少,侵蚀微弱的地区,土壤重金属含量高.侵蚀作用下坡耕地中Cr、V、As、Co和Zn容易发生顺坡迁移流失.土地利用变化和侵蚀过程对坡面土壤重金属分布影响较大,本研究结果可为控制水土流失,减少重金属面源污染提供重要的科学依据.     

红壤丘陵区不同成土母质发育稻田土壤的肥力特性

以红壤丘陵区的典型区域宝洞裕流域作为研究区域,采用对比研究法探讨了不同成土母质发育的稻田土壤肥力状况,并采用模型综合评判法(INDEX模型)评价了稻田土壤的肥力水平.肥力指标研究结果表明,第四纪红土发育稻田土壤的养分质量分数相对其他两种母质较高,其表层土壤有机质质量分数均达到32 g·kg-1以上,全量养分指标和有效养分指标也有同样的规律;肥力综合评价结果表明,第四纪红土发育的清夹泥水稻土综合肥力指数达到0.109 969,而紫色沙页岩冲积物仅为0.028 521.     

老龄杉木林土壤活性有机碳的动态变化

通过在福建南平西芹教学林场对老龄杉木林不同坡位土壤微生物生物量碳（MBC）和土壤可溶性有机碳（DOC）动态变化研究,结果表明：土壤MBC和土壤DOC具有明显的季节性波动,均在植物生长旺季维持在较低水平,在植物休眠季节维持在较高水平;在0—20cm的土层内,老龄杉木林不同坡位土壤MBC和土壤DOC的变幅分别在210.44—1418.90mg·kg^-1和8.24—38.54mg·kg^-1,两种易变有机碳的含量基本表现为中坡位〉下坡位〉上坡位;相关分析表明,土壤MBC与DOC之间的相关性达到显著水平,土壤MBC和DOC与土壤温度显著负相关,与土壤含水量、凋落物生物量和降雨量的相关性未达到显著水平,说明土壤MBC和土壤DOC的变化与土壤中的微生物活性、林木的生长以及根系分泌物等因素有关。     

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。     

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。     

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.     

基于GIS的土壤侵蚀与土地利用关系研究

以福建省延平区为例,在地理信息系统软件ＡＲＣ／ＩＮＦＯ的支持下探讨土壤侵蚀与土地利用的关系。研究结果表明,不同土地利用类型的土壤侵蚀程度差异显著,各种土地利用类型土壤侵蚀率的顺序为：园地〉耕地〉林地〉草地,尤其是林地中的疏林地、园地中的茶园和耕地中的旱地土壤侵蚀程度尤为严重。文中还提出土地利用与水土保持相结合的具体对策,以实现土地资源可持续利用的目标。     

铝胺钻井液在青东古1井的应用

通过优选抑制剂和封堵剂,确定了铝胺钻井液体系配方,配合相应的现场维护处理工艺,解决了沙河街组地质构造复杂,断层、地应力及层理性泥岩易导致井壁失稳等问题,保证了沙河街组的井壁稳定,使该井提前完钻,提高了钻井时效．该井的钻探成功为深化研究青东区块成藏条件提供了基础资料,有助于该区块进一步的勘探开发．     

黄土高原小流域不同地貌下土壤有机碳的分布特征

为了研究不同地貌部位(峁坡、沟坡、峁顶)和不同坡向(阴坡、阳坡、半阴坡、半阳坡)对土壤有机碳分布的影响,以陕北黄土高原为研究对象,在考虑不同地貌部位和坡向的基础上,选取样点49个,按0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm,30～40 cm分层采集样品.结果表明,土壤有机碳的均值为13.2 g/kg;不同地貌部位土壤有机碳分布主要受降雨径流以及植物根系的影响;不同坡向土壤有机碳含量均值的大小顺序为:阴坡＞半阴坡＞半阳坡＞阳坡;相同地貌部位,阳坡,阴坡、半阴坡、半阳坡均发生向下的淋溶迁移;相同坡向,峁坡和沟坡土壤有机碳剖面分布基本一致.