天津北大港沼泽湿地土壤团聚体碳组分对长期开垦的响应

为研究滨海湿地消亡与退化过程中土壤团聚体碳组分的变化情况,选取天津北大港盐渍化芦苇沼泽湿地和对应长期开垦的农田为研究对象,分别采集表层(0～15 cm)和亚表层(15～30 cm)的土壤,利用湿筛法得到大团聚体(2.000 mm)、中团聚体(0.250～2.000 mm)、微团聚体(0.053～0.250 mm)和矿质颗粒组分(0.053 mm)共4个土壤团聚体粒级组分,并利用元素分析仪对其有机碳和无机碳含量进行测定和分析.结果表明:①湿地开垦后,表层土壤大团聚体比例显著下降了82%,微团聚体和矿质颗粒组分比例分别显著增加了181%和57%,亚表层土壤中团聚体和微团聚体比例分别显著增加了40%和113%,矿质颗粒组分比例显著下降了61%.②开垦后,除了亚表层土壤的矿质颗粒组分外,土壤各粒级团聚体有机碳(soil organic carbon,SOC)含量均显著降低(-35%～206%),其中,中团聚体SOC含量对开垦响应最敏感.③开垦显著增加了土壤无机碳(soilinorganiccarbon,SIC)的含量,表层和亚表层土壤增幅分别为25%和137%,可见无机碳多富集在下层土壤中;但大团聚体组分的无机碳含量下降,占比下降了41%.④湿地开垦后,表层全土及各组分总碳(total carbon,TC)含量均显著降低了26%～50%,亚表层全土TC含量增加了16%,其中矿质颗粒组分TC含量的增加(65%)弥补了大团聚体和中团聚体TC的减少.综上,长期开垦改变了湿地土壤团聚体的分布和土壤结构,显著降低了有机碳和表层土壤的总碳含量,从而削弱了滨海湿地的碳汇和肥力等重要功能;但开垦增加了无机碳含量(68%),这在一定程度上减缓了碳库的流失,因此今后在滨海盐渍化湿地地区应进一步关注无机碳的动态变化.     

高寒沼泽湿地土壤碳氮沿水分梯度的分布特征

研究了青海省乱海子沼泽湿地土壤碳、氮沿水分梯度的分布特征及其土壤因子之间的相互关系.结果表明青海省乱海子沼泽湿地土壤w(全氮)、w(有机碳)、w(铵态氮)、w(硝态氮)、w(微生物量碳)平均值分别为(14.74±2.72)×10~(-3)、(190.10±28.84)×10~(-3)、(35.95±6.10)×10~(-6)、(58.43±25.09)×10~(-6)、(1.81±0.63)×10~(-3).土壤含水量显著地影响着土壤有机碳、铵态氮和微生物量碳的水平分布,而对土壤全氮和硝态氮的水平分布影响不显著.冻胀丘与冻胀丘底相比较,冻胀丘w(全氮)和w(硝态氮)高于冻胀丘底的.通过相关分析表明,有机碳与仝氮、铵态氮、微生物量碳有着密切的联系,土壤容重是影响土壤有机碳、铵态氮和微生物量碳水平分布的一个很重要的因素.     

寒温带4种森林类型土壤团聚体有机碳氮特征

[目的]大兴安岭是我国唯一的寒温带地区,森林资源丰富,但大兴安岭地区土层较薄,且存在永冻层,对于该地区土壤结构、养分循环存在巨大影响.探讨该地区土壤团聚体的结构组成和有机碳、氮的含量与分布规律,了解不同粒径团聚体对土壤有机碳、氮的固存与保护作用,为深入研究我国寒温带地区土壤结构与碳氮循环提供依据.[方法]在黑龙江大兴安...     

不同林型兴安落叶松林土壤团聚体及其有机碳特征

[目的]团聚体是土壤结构的基本单元,其对有机碳的保护作用是稳定土壤碳库的重要机制.采用野外调查与室内分析相结合的方法,探讨林型对兴安落叶松林土壤团聚体的分布、稳定性及有机碳含量的影响,为兴安落叶松林的可持续经营、碳汇功能提升提供参考.[方法]在内蒙古大兴安岭兴安落叶松原始林内,依据不同林型(草类-兴安落叶松林、杜香-兴...     

天津大黄堡沼泽湿地土壤盐渍化特征及其对长期开垦的响应

为了研究开垦对沼泽湿地中土壤盐渍化特征的影响,以天津大黄堡沼泽湿地为研究对象,分析土壤剖面盐渍化特征及其对长期农业开垦的响应.土壤剖面分7层采样:0～5、5～10、10～20、20～30、30～50、50～70、70～100 cm,测定土壤的酸碱度、电导率、阴离子(Cl~-、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)、HCO_3~-)含量、阳离子(Na~+、K+、Ca2+、Mg~(2+))含量、土壤水溶性盐分总量等指标.结果表明:沼泽湿地各层土壤均为微碱性土壤,且pH值随着土层深度的增加而增加;电导率和含盐量均为在0～5 cm土层最高,在下层土壤没有显著波动;在盐渍化分类上,0～10 cm土层为硫酸盐型,10～100 cm土层为氯化物-硫酸盐型和硫酸盐-氯化物型;土壤盐分离子以Na~+、Cl~-和SO_4~(2-)为主.长期农业开垦后,土壤pH值显著增加,尤其是在表层;浅层土壤(0～50 cm)的电导率和含盐量没有显著变化,而深层土壤(50～100 cm)的电导率和含盐量显著降低;土壤盐渍化类型主要为氯化物-硫酸盐型和硫酸盐-氯化物型;土壤阴阳离子组成发生改变,0～30 cm土层的Cl~-比例增加,而SO_4~(2-)比例降低,10～100 cm土层CO_3~(2-)比例增加;70～100 cm土层的K+比例显著增加.长期开垦显著影响了盐分离子间的相关性,特别是增加了Cl~-与Na~+和HCO_3~-的相关性,降低了Cl~-与Mg~(2+)、K+、Ca2+、SO_4~(2-)、CO_3~(2-)的相关性,表明Cl~-与Na~+迁移性相似,Mg~(2+)、K+、Ca2+和SO_4~(2-)迁移性相似.长期开垦降低了20～100 cm土层的钠吸附比和碱化度,但增加了50～100 cm土层残余碳酸钠的含量.总的来看,开垦降低了沼泽湿地土壤的盐渍化程度,特别是钠的危害.     

河南周口市杨树和女贞林地土壤团聚体稳定性及其有机碳分布

采用干筛法和湿筛法研究河南周口市两种典型人工林(杨树和女贞)土壤团聚体稳定性及其有机碳分布特征的影响.结果表明:干筛法与湿筛法所得结果差别较大,表明土壤水稳定性团聚体含量较少.湿筛条件下,土壤团聚体以0.25mm粒径为主(84.53%～95.23%); MWD和GMD值分别介于0.22～0.80mm和0.42～1.24mm之间.干筛条件下,土壤团聚体以≥0.25 mm粒径为主(56.90%～83.97%),MWD和GMD值分别介于1.55～3.08 mm和0.55～1.43mm.女贞林土壤大团聚体含量及MWD和GMD值均显著高于杨树林.团聚体有机碳含量基本表现为女贞林高于杨树林,且土壤有机碳含量与大团聚体含量有较好的相关性.研究表明,女贞林更有利于该地区提高土壤结构的稳定性和有机碳含量的提高.     

不同水文条件下黄河三角洲湿地土壤溶解性有机碳的分布特征

为了探究不同水文条件下滨海湿地土壤溶解性有机碳（DOC）的分布特征,本研究选取黄河三角洲自然保护区内的淡水芦苇湿地（FPW）、受潮汐影响的咸水芦苇湿地（TPW）、非淹水芦苇湿地（NPW）和受潮汐影响的盐地碱蓬湿地（TSW）为研究样地,在2018年10月（秋季）、2018年12月（冬季）和2019年4月（春季）采集0~25 cm深度的土壤剖面样品,测定土壤DOC和其他土壤理化性质．研究结果表明,NPW土壤DOC质量分数总体高于其他3种湿地,3个采样季节中的DOC最大平均质量分数为18.54 mg·kg?1（冬季）．TSW、NPW、FPW和TPW土壤DOC平均质量分数分别为7.75、16.03、9.07和9.40 mg·kg?1．沿0~25 cm土壤剖面,DOC质量分数总体呈现下降趋势,表层土壤DOC质量分数最高．主成分分析和相关性分析结果表明,土壤盐离子和土壤质地是影响湿地土壤DOC质量分数的主要因素．同时,通过三维荧光光谱对各类湿地土壤DOC来源分析表明,湿地土壤DOC来源较复杂,内生源和外部输入对不同水文条件下土壤DOC具有不同的贡献．      

小流域生态建设对土壤团聚体及其有机碳影响研究

以黄土高原王茂沟典型流域5种不同生态建设方式土壤为研究对象,探讨不同的生态建设条件下,坡耕地转变为林地、草地、灌木地及梯田对0～60cm土层土壤团聚体稳定性及其有机碳含量的影响.结果表明:对坡耕地实施水土保持林草、工程措施后,大团聚体破碎化降低,土壤结构稳定性增加,微团聚体向中间团聚体和大团聚体转化,土壤结构趋于改善.坡耕地和灌木土壤有机碳主要分布在微团聚体内,草地有机碳主要分布在大团聚体内,梯田大团聚体有机碳储量最低,林地团聚体有机碳储量差异不显著.对坡耕地进行生态建设恢复,可以有效促进0～20cm土层土壤团聚体有机碳的积累和保护,有助于土壤有机碳的恢复和截存.该研究可为合理规划区域生态建设和促进土壤碳库的管理提供科学依据.     

长汀红壤侵蚀退化地植被恢复对土壤团聚体有机碳含量及分布的影响

植被恢复对土壤有机碳库的稳定和全球碳平衡产生重要影响.以马尾松(Pinus massoniana)人工林土壤为研究对象,采用湿筛法分离团聚体并测其有机碳含量,探讨植被恢复对土壤团聚体的影响.结果表明裸地的植被恢复显著促进了土壤表层有机碳的积累,尤其是在土壤0~10 cm土层,分别为未治理地(CK)的2.6~7.9倍和2.8~9.6倍.植被恢复影响团聚体有机碳分配并显著(P0.05)影响其有机碳含量.大团聚体具有有机碳富集作用,其有机碳恢复速度明显比微团聚体、粉粒与粘粒快,而增加的有机碳含量79.6%~90.4%储存在大团聚体,7.2%~14.0%储存在微团聚体,2.4%~6.4%储存在粉粒与粘粒.     

向海湿地不同植被土壤碳代谢相关酶活性分布特征

在向海湿地内选择芦苇(Phragmites australis)、碱草(Leymus chinensis)、碱蓬(Suaeda glauca)、黄花蒿(Artemisia annua Linn)4种植被,以其土壤为研究对象,通过采取4个不同深度(0～10,10～20,20～40,40～60 cm)的土壤样品,测定了土壤碳代谢相关酶的活性,运用单因素多重分析及相关分析探讨了其分布特征及与土壤环境要素的相关性.结果表明：4种植被下的土壤蔗糖酶、淀粉酶、纤维素酶活性大体呈现为黄花蒿植被土壤最高、芦苇植被土壤最低的现象,3种酶活性差异显著(P<0.05);芦苇和碱蓬土壤蔗糖酶和纤维素酶活性从土壤表层至深层(0～40 cm)逐渐升高,芦苇、碱草和黄花蒿土壤淀粉酶活性从土壤表层至深层逐渐递减;土壤含水量：芦苇土壤>碱草土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,土壤电导率：碱草土壤>芦苇土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,土壤pH值：芦苇土壤>碱草土壤>碱蓬土壤>黄花蒿土壤,随着土层深度的增加土壤电导率和pH值逐渐升高但土壤含水量逐渐降低;3种土壤酶活性与土壤含...     

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。     

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。     

互花米草入侵对黄河口盐沼湿地土壤溶解性有机碳空间分布的影响

互花米草是我国滨海盐沼湿地中广泛分布的入侵植物,可对盐沼土壤的元素循环产生深远影响. 本研究以黄河三角洲典型互花米草分布区为研究对象,沿垂直于潮沟方向选择连续带状互花米草区(CR)、斑块状互花米草区(P)、斑块间裸滩(BL)以及互花米草与盐地碱蓬交错区(MZ)样地,分别分层采集土壤剖面样品,探讨互花米草入侵对土壤溶解性有机碳(DOC)质量分数 w 的空间分布特征的影响. 研究结果表明:研究区表层(0~20cm)及深层(>20~100cm) 土壤 w(DOC)的变化范围分别为5.68~112.17与4.27~94.28mg·kg-1;互花米草入侵显著增加了表层土壤w(DOC) (P<0.05),土壤 w(DOC)沿互花米草扩散方向逐渐降低. 除斑块状互花米草区外,土壤 w(DOC)随着土壤深度增加逐渐降低.Spearman相关性分 析 结 果 表 明, 表 层 土 壤 w(DOC) 与 土 壤 有 机 碳 即 w(SOC) (P<0.05) 以 及 w(黏 粒) (P<0.01)呈显著正相关关系,而与pH 呈负相关关系(P<0.01). 多元分析表明表层土壤与深层土壤的 DOC与土壤理化因子之间呈现不同的作用关系,说明互花米草入侵改变了滨海盐沼土壤 DOC的空间分布特征,本文研究结果为深入开展滨海盐沼湿地碳循环研究提供基础      

海南新盈港红树林湿地沉积物有机碳分布特征及其影响因素

以海南岛新盈港红树林湿地为研究对象,研究边缘区林内、林缘和光滩沉积物有机碳含量及其分布特征,并分析其影响因素.结果表明:新盈港红树林湿地0~40 cm深度的沉积物有机碳含量介于1.11~74.39 g/kg之间,平均值13.36 g/kg.其沉积物有机碳含量在空间分布上不均衡.在水平方向上,光滩(8.26±1.03 g/kg)林缘(8.62±1.86 g/kg)林内(27.75±6.65 g/kg),说明由光滩到林内沉积物有机碳的累积能力不断增强.在垂直方向上,光滩中B层(10~20 cm)沉积物有机碳含量最大,为11.33 g/kg;林缘中A层(0~10 cm)沉积物有机碳含量最大,为11.61 g/kg;林内中A层(0~10 cm)沉积物有机碳含量最大,为31.19 g/kg.光滩、林缘和林内沉积物有机碳含量和粘粒、粉粒含量呈正相关关系,而与砂粒含量呈显著负相关关系,沉积物有机碳含量与pH呈显著负相关关系,但影响机制还需进一步深入研究.本研究为进一步了解海南岛红树林湿地沉积物有机碳循环提供了一定的理论依据.     

凋落物与蚯蚓对杨树人工林土壤团聚体分布及其碳氮含量的影响

[目的]研究凋落物与蚯蚓对杨树人工林土壤团聚体的分布及不同粒径团聚体中C和N含量的影响,为改善杨树人工林土壤质量提供参考.[方法]以东台滨海杨树人工林为研究对象,采用随机区组法设置野外固定试验样地,共设置6个不同处理,即对照(CK)、杨树凋落叶表施(T1)、杨树凋落叶混施(T2)、接种蚯蚓(T3)、杨树凋落叶表施+接种...     

黄淮地区不同土地利用方式下土壤团聚体特征

选取三种土地利用方式(耕地、林地和草地)0-100 cm土层土壤为研究对象,采用湿筛法和干筛法通过计算0.25 mm大团聚体的比例、平均重量直径和几何平均直径分析土壤团聚体粒级分布和稳定性.不同土地利用方式下,土壤机械稳定性团聚体以0.25-0.5 mm粒级团聚体比例最低,在0-40 cm土层以5 mm粒级团聚体比例最高;土壤水稳性团聚体以0.25 mm粒级团聚体比例最高,各土层0.25-0.5 mm粒级团聚体比例最低.三种土地利用方式下,土壤团聚体机械稳定性水稳定性总体表现为林地和草地高于耕地.综合分析表明,林地土壤团聚体稳定性较高,耕地土壤团聚体稳定性表现最差.     

黄河三角洲湿地表层土壤磷形态分布特征

2016年10月采集了黄河三角洲典型湿地的表层土壤,并采用SMT(standard measurements testing program)法分别提取了土壤中的TP (total phosphorus)、IP (inorganic phosphorus)、OP(organic phosphorus)、Fe/Al-P (Fe/Al-bound phosphorus)以及Ca-P (Ca-bound phosphorus)．结果表明,土壤中TP的平均质量分数为581.02 mg·kg?1,高于第2次全国土壤普查中土壤TP的平均质量分数．各形态磷质量分数分布从大到小依次为IP、Ca-P、OP、Fe/Al-P,IP约占TP总量的86.98%,是黄河三角洲含量最高的磷形态,而Ca-P则是IP的主要组分,约占IP的85.30%．各形态磷含量在黄河三角洲的分布具有较高的空间异质性,特别是OP和Fe/Al-P,变异系数分别达到了40.20%、39.41%．总的来说,距离黄河比较近的样点土壤中TP和IP含量都较低,有植被分布样点的土壤中OP含量较高．相关性研究表明,TP、IP均与土壤含水量呈现显著的负相关关系,OP与土壤碳质量分数(w(C)/w(P)、w(TOC)、w(TIC))呈现显著的正相关关系,Fe/Al-P和地形因子SOS呈现显著的正相关关系．主成分分析(PCA)也表明IP更容易受到湿地理化性质的影响,而OP和湿地土壤营养水平有很大关系．      

植被恢复过程中土壤团聚体分形特征研究

通过野外调查和室内分析,运用分形理论,研究了典型黄土丘陵沟壑区安塞纸坊沟流域植被恢复过程中土壤团聚体含量及分形特征,以期为黄土高原植被恢复和生态建设提供科学指导.研究结果表明:(1)恢复早期(7年)有利于大团聚的形成,但0.16 mm粒级的团聚体含量在各恢复年限中都占有最大比例.(2)分形维数随年限在2.68~2.89间变化,其中恢复7年分形维数最小,但仅有15年和24年恢复年限差异显著.土层间分形维数值为2.75~2.83,以表层0~10 cm分形维数最小.(3)分形维数与平均质量直径和0.25 mm团聚体均呈极显著负相关,与0.16 mm团聚体含量呈极显著正相关关系.     

三峡水库蓄水初期沉积物有机碳的分布特征

三峡水库建成后,库区水体流速减慢,导致大量泥沙淤积,为揭示其沉积物总有机碳(TOC)分布特征,分别在干、支流设置8个和9个监测断面获取沉积物柱状样,以2cm为间隔,在室内进行了粒度分析和总有机碳(TOC)含量测定.结果表明,干流总有机碳(TOC)含量最大值出现在磨刀溪断面,最小值出现在云阳断面,分别为1.05%、0.72%,总体上,干流总有机碳(TOC)含量沿程波动较大,无明显变化规律,说明沿程水动力条件复杂;支流从上游到河口处,总有机碳(TOC)含量基本呈现递减的趋势.在垂向上,不同区域总有机碳(TOC)含量随深度的变化无明显的规律.此外,干流沉积物中总有机碳(TOC)含量与黏土含量呈正相关关系,另外,支流沉积物中总有机碳(TOC)含量与细粉砂含量表现为极显著正相关关系,由于激光粒度仪测试沉积物的结果通常是细粒组分偏粗,所以三峡水库沉积物中TOC含量受粒径较小的物质影响显著.