海南岛东部地区土地利用方式对土壤有机碳含量的影响

研究海南岛东部4种典型土地利用方式,分析不同土地利用方式下土壤有机碳含量的分布特征以及碳密度变化,以期为合理优化海南岛土地利用方式以及促进农业生产的持续发展提供科学依据。以海南岛东部典型的4种土地利用方式(果园地、橡胶林地、水稻田、抛荒地)为研究对象,通过野外调查取样和室内分析测试,对不同土地利用方式土壤有机碳的含量及密度分布特征进行研究。结果表明：在0～30 cm土壤剖面中,4种不同土地利用方式土壤有机碳含量均值为3.73～14.01 g·kg^-1,平均含量由大到小依次为水稻田、抛荒地、果园地、橡胶林地。0～30 cm土壤有机碳平均密度为1.74～5.86 kg·m^-2;同种土地利用方式下,土壤有机碳密度在各土层内的变化基本相同,其随土层深度的增加而减少,与土壤有机碳含量变化趋势类似。研究区4种不同土地利用方式中,土壤有机碳密度在0～20 cm土层比重占研究剖面(0～30 cm)的65%以上(69.21%～72.99%)。土地利用方式改变将会导致土壤容重发生变化。研究区4种不同土地利用方式中,水稻田土壤有机碳含量和密度最高,橡胶林地最低;不...     

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。     

光板地与板栗地土壤有机碳对比研究

在长汀河田八十里河流域,以严重侵蚀地种植板栗后的生态系统为研究对象,并以未采取治理措施的严重侵蚀退化形成的"光板地"为对照,分析和讨论了严重侵蚀退化生态系统进行生态治理后土壤的固碳功能和土壤质量的变化.     

光板地与板栗地土壤有机碳对比研究

在长汀河田八十里河流域,以严重侵蚀地种植板栗后的生态系统为研究对象,并以未采取治理措施的严重侵蚀退化形成的“光板地”为对照,分析和讨论了严重侵蚀退化生态系统进行生态治理后土壤的固碳功能和土壤质量的变化。     

人工林土壤有机碳组分的化学结构特征分析

为揭示人工林土壤有机碳组分的稳定性维持机制,以云南松人工林为研究对象,利用土壤有机碳化学分组方法,结合元素分析和傅里叶变换红外光谱分析等多种研究手段,研究土壤三种稳定有机碳组分化学结构特征的差异.结果表明,云南松人工林地土壤三种有机碳组分(胡敏酸HA、富里酸FA和胡敏素HM)具有相似的化学结构和官能团组成,主要含有酚羟基、少量脂族烃基、羧基、酮型羟基、酰胺基团和少量碳水化合物.但随土壤剖面深度增加,土壤有机碳组分的官能团特征存在差异.剖面深层土壤HA中富含脂肪族基团,至亚表层土壤中HA脂肪族基团含量减少,表层土HA中未显示含有脂肪族基团.研究表明,脂肪族基团与土壤有机碳组分稳定性的维持有密切关系.该结果从官能团结构特征角度为揭示人工林土壤有机碳化学稳定机制提供了科学依据.     

莫莫格湿地土壤有机碳与络合态铁的动态变化

以莫莫格芦苇沼泽、芦苇-羊草草甸和羊草草甸3种类型湿地土壤为对象,研究了土壤总有机碳(TOC)、溶解有机碳(DOC)和络合态铁的动态变化情况.结果表明:3种类型湿地土壤TOC含量芦苇沼泽最高,羊草草旬次之,芦苇-羊草草甸最低;土壤络合态铁含量变化规律与TOC变化相同;土壤DOC含量则表现为羊草草甸最高,芦苇-羊草草甸次之,芦苇沼泽最低.随着土层深度的增加,湿地土壤TOC、DOC以及络合态铁含量都表现为自表层向深层递减的规律.相关性分析表明:从垂直动态变化看,土壤络合态铁与土壤TOC、DOC含量均有正相关关系;从季节变化看,络合态铁与TOC的季节变化呈负相关关系;芦苇沼泽和羊草草甸的土壤DOC含量与络合态铁含量季节变化趋势完全相反,二者呈显著负相关关系;芦苇-羊草草甸的DOC含量与络合态铁含量的季节变化呈显著正相关.     

外源碳对人工杉木林土壤有机碳组分分解速率的影响

利用稳定同位素13C技术,通过设置两种温度的恒温培养实验,研究了外源碳(13C-Glucose)在土壤中的分配规律、以及土壤有机碳(SOC)、轻组有机碳(LFOC)和重组有机碳(HFOC)的分解速率.培养温度分别为15℃和25℃,培养时间为112 d.结果表明:两个温度培养条件下,葡萄糖标记的13C进入SOC、LFOC和HFOC的比例随着培养时间而呈递减趋势,培养结束时标记的13C依然有18.9%~22.0%残留于土壤中.培养时段内,SOC的分解速率常数为4.4×10-4~9.7×10-4d-1,HFOC的分解速率常数为3.4×10-4~7.0×10-4d-1,而LFOC的分解速率常数介于1.1×10-3~4.6×10-3d-1之间.总之,外源碳显著影响了人工杉木林土壤有机碳组分的分解速率.在有外源碳输入的条件下,升温加快了LFOC的分解,但抑制了HFOC的分解.因此,在供试土壤中,LFOC可能会比HFOC对全球变暖的响应更敏感.     

小流域尺度下土壤有机碳和全氮空间变异特征

以小流域为尺度,通过Kriging插值用Surfer 8.0软件绘制南京邓下小流域土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)等值线图,研究了土壤有机碳和全氮空间变异特征.结果表明:(1)研究区土壤有机碳和全氮平均值分别为1.60%和0.15%,变异系数分别为44.43%和30.73%,属于中等强度变异,有机碳的变异性较强.经Kolmogorov.Smirnov检验,土壤有机碳和全氮都符合正态分布.(2)选择球状模型、指数模型分别为土壤有机碳和全氮的半方差函数理论模型,土壤有机碳和全氮的C0/(C0 c)值均小于25%,表明在变程内具有强烈的空间相关性;以小流域尺度进行土壤有机碳和全氮空间分布研究能得到较准确的结果.(3)研究区土壤有机碳和全氮分布规律是有机碳在北部较高,东南部较低,呈自北部向东南递减趋势,最低处以岛状分布在中南部,全氮空间分布和有机碳的空间分布趋势大致相同.     

城乡空间差异对麻栎林土壤活性有机碳的影响

了解城乡空间差异下森林土壤活性有机碳的动态变化和影响因素,为城市森林生态系统的碳循环研究提供数据支撑。     

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。     

北方农牧交错带不同土地利用对土壤养分的影响——以张家口市塞北管理区为例

以张家口市塞北管理区为例,选取该区典型的土地利用和覆被类型,其中包括自然草地、林地、退耕还灌草地、旱耕地等地块,分别采集土壤样品化验,并对土壤中氮、磷、钾和有机质等养分进行对比分析.结果显示,不同土地利用类型地块的氮、磷和有机质含量存在明显差别.结合目前广泛开展的退耕还林还草和京津风沙源治理等工程,为北方农牧交错带生态保护和土地合理利用提出相应建议.     

侵蚀背景下湘中红壤丘陵区土地利用方式对土壤活性有机碳分布特征的影响研究

以红壤丘陵区典型区域为对象,采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了侵蚀背景下红壤丘陵区不同土地利用方式对土壤活性有机碳的影响规律.结果表明,1)土地利用方式影响土壤活性有机碳主要体现在表层土壤.不同土地利用方式下表层土壤活性有机碳含量差异显著,而在表层以下的土壤中没有显著性差异;2)土地利用方式对不同侵蚀部位活性有机碳影响较大.不同土地利用方式下侵蚀部位土壤活性有机碳含量差异性明显高于沉积部位;3)不同土地利用方式之间活性有机碳的垂向分布规律基本一致,表现为表层活性有机碳含量最高,随着土层深度的增加,含量逐渐减小.     

中国农田耕层土壤有机碳现状及控制因素

农田土壤有机碳库是陆地生态系统中最活跃和最重要的土壤碳库之一.研究中国农田耕层土壤有机碳的空间格局及控制因素,是评价农业土壤对国家尺度碳平衡贡献的必要部分.本文通过野外实地土壤采样,整合2004—2013年间发表的有关中国农田耕层土壤有机碳的158篇研究文献的基础上,分析了中国东北、华北、华东、华南、西南和西北6个农业区耕层土壤有机碳平均含量的变化及影响因素.结果显示:以区域平均值表示的农田耕层土壤有机碳变化范围为(7.80~17.43)g·kg~(-1),有机碳含量由高到低的区域顺序为华南西南东北华东华北西北,全国总平均含量为(14.59±6.29)g·kg~(-1).水田耕层土壤有机碳含量(18.26±7.06 g·kg~(-1))显著高于旱地土壤(11.63±5.65 g·kg~(-1))(P0.001).旱作区作物种类对土壤有机碳含量无显著影响(P=0.37).在pH7的土壤中,有机碳含量与pH之无显著相关性;而在pH7的条件下,土壤有机碳含量与pH呈显著负相关关系(P0.01).年平均气温和降雨对中国农田耕层土壤有机碳含量均有显著影响,在年平均气温MAT≤10℃的区域,土壤有机碳与年平均气温表现为显著负相关关系(P0.01),而在MAT10℃时表现为显著正相关关系(P0.01);土壤有机碳含量与年平均降雨量呈显著正相关(P0.01),年平均气温和年平均降雨量无交互作用(P=0.63).     

土壤有机碳研究进展

土壤有机碳在全球变化研究中具有重要地位,其固存与排放对全球气候变化有重要影响.本文回顾了国内外土壤有机碳的研究进展及趋势,阐述了土壤有机碳的含量与分布、测度指标以及测定方法,指出了我国在土壤有机碳研究方面存在的问题及今后的发展方向.     

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.     

南方酸性红壤区5种典型土地利用土壤Pb、Cu的吸附解吸特征

研究了南方酸性红壤5种典型土地(马尾松、杉木、竹林、茶园、稻田)利用的土壤对Cu、Pb的吸附-解吸特性。结果表明,(1)在Pb~(2+)、Cu~(2+)最大初始浓度(100 mg·L~(-1))条件下,Pb、Cu的吸附量表现为稻田(2 254.35、1 254.63 mg·kg~(-1))﹥杉木林(2 237.33、732.81 mg·kg~(-1))﹥马尾松林(2 010.66、581.94 mg·kg~(-1))﹥竹林(1 730.47、470.56 mg·kg~(-1))﹥茶园(1 574.01、322.69 mg·kg~(-1)),这与土壤中有机质和阳离子交换量(Cation exchange copaeifg,CEC)大小顺序一致。(2)Cu和Pb的吸附等温线用Langmuir和Freundlich方程拟合的相关性达到显著水平(P0.05)。土壤对Pb的吸附强度(1/n)表现为稻田(0.711 7)杉木林(0.695 3)马尾松林(0.647 9)竹林(0.533 4)茶园(0.462 5),对Cu的吸附强度(1/n)表现为稻田(1.061 7)马尾松林(0.839 6)杉木林(0.537)竹林(0.517 7)茶园(0.421 7)。(3)在实验最大吸附量条件下,马尾松、杉木、竹林、茶园、稻田土壤Pb的解吸率分别为4.85%、2.72%、6.07%、5.47%、1.45%,Cu的解吸率分别为27.31%、25.95%、35.09%、52.82%、14.89%,Cu的解吸率远大于Pb的。(4)当Pb~(2+)、Cu~2共存时,Pb的竞争能力大于Cu的,不同土壤Pb和Cu的竞争作用表现为稻田﹥杉木林﹥马尾松林﹥竹林﹥茶园。茶园土壤Cu的解吸率较大,外源Cu易被茶树吸收,影响岩茶品质;且研究区内降雨量大且集中,Cu~(2+)随径流向区域内水体流失的风险较大。     

稻田垄作免耕对根际土壤有机碳及颗粒态有机碳的影响

以稻田免耕长期定位试验站为平台,分析不同耕作制度对稻田根际土壤有机碳(SOC)和颗粒态有机碳(POC)的影响,并与非根际土壤进行对比分析.结果表明,长期实行垄作免耕(水稻—油菜)的方式下,根际SOC和POC含量显著高于其他耕作方式,而实行水旱轮作(水稻—油菜)方式下二者含量均最低.垄作免耕(水稻—油菜)根际SOC含量高于非根际土壤,而其他耕作处理均为根际低于非根际土壤.另外,垄作免耕(水稻—油菜)根际土壤POC含量高于非根际土壤,差异达极显著水平(p＜0.01);常规平作(水稻—冬水田)也为根际大于非根际土壤,但差异不显著;其余耕作处理根际土壤POC含量均表现为非根际大于根际土壤,且差异均不显著(p＞0.05).垄作免耕(水稻—冬水田)和垄作免耕(水稻—油菜)SOC和POC含量间存在显著相关性,表明免耕方式有利于土壤有机碳和颗粒有机碳的保护和稳定.     

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。