覆盖发热物质对雷竹林土壤化学性质和竹笋营养成分的影响

【目的】为科学选择笋用林覆盖发热物质提供参考。【方法】采用林地浇水后增施发热物质,然后覆盖谷壳的方式覆盖雷竹林,设置9块试验样地,使用新鲜鸡粪、枯饼、麦灰3种发热物质,用量分别为7.50、3.75、45.00 t/hm2,每种发热物质设置3个重复,按照单因素试验设计随机安排发热物质,覆盖期内定期采样并分析各试验样地的土壤化学性质和竹笋营养成分。【结果】雷竹林覆盖期内,土壤pH值及全氮、有机质、有效磷、速效钾、锌和钙的含量增加,土壤全磷、全钾、水解性氮和镁的含量减少。不同发热物质对土壤化学性质指标的改变量不同,仅土壤铜、铁和钙含量的改变量有显著差异(P<0.05)。鸡粪覆盖处理中,土壤有效磷和速效钾的增加量及镁的减少量较多;枯饼覆盖能显著增加土壤铁含量(P<0.05),全磷、水解性氮和铜的减少量较大;麦灰覆盖处理中,土壤pH值、全氮、有机质、锌和钙的增加量较大,全钾和铁的减少量较大。发热物质对竹笋营养成分含量的影响较小,仅对竹笋中铜含量的影响显著(P<0.05),但对竹笋营养成分含量动态变化的影响较大。土壤化学性质指标与竹笋营养成分含量之间存在显著的复相关性,其中土壤有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、钙和锌的含量对竹笋营养成分含量的影响显著(P<0.05)。但单一土壤化学性质指标对单一竹笋营养成分含量的影响相对较小。【结论】雷竹林冬季覆盖期,不同的发热物质主要影响土壤养分和竹笋营养成分的动态变化规律。雷竹林冬季覆盖时采用新鲜枯饼作为发热物质较好,覆盖结束后及时清除覆盖物并翻垦土壤,可减少覆盖对土壤化学性质的影响,防止竹鞭上浮和竹林退化。

厚竹林覆盖期内土壤温度与CO_(2)排放速率的相关性

【目的】分析厚竹林覆盖期内土壤温度与CO_(2)排放速率动态变化规律及相关关系,探索CO_(2)排放速率对土壤水热状况的响应机制,为研究绿色低碳覆盖模式提供参考。【方法】设计3种枯饼(发热物质)用量(3.0、4.5、6.0 t/hm^(2))、3种谷壳(保温材料)覆盖厚度(15、25、35 cm)和3种覆盖前林地补水量(湿润土壤10、15、20 cm),采用3因素3水平正交试验设计安排样地覆盖措施,通过地温计和土壤碳通量测定仪(Li-8100A)定期测量土壤温度和CO_(2)排放速率。【结果】1)厚竹林覆盖期内土壤温度与CO_(2)排放速率均呈单峰型动态变化,且显著高于未覆盖林地(P <0.01)。2)整个覆盖期内土壤温度和CO_(2)排放速率呈极显著正相关,相关系数最高达0.927。3)在土壤温度峰谷值日及相关系数最大值和最小值日,CO_(2)排放速率对土壤温度的响应呈极显著指数或线性方程关系(P <0.01),其温度敏感系数Q10值随着土壤温度的升高而降低。4)土壤水热状况显著影响土壤温度与CO_(2)排放速率的相关性。相关系数随着土壤温度的升高而下降;覆盖前补水量较少,覆盖前期相关性不显著,但过多的补水量也会显著降低覆盖后期的相关性。【结论】厚竹笋用林覆盖可显著提高土壤温度和CO_(2)排放速率,覆盖期内土壤温度和CO_(2)排放速率均呈单峰型曲线动态变化,二者之间极显著正相关,相关性因土壤温度及覆盖前林地补水情况而变化,CO_(2)排放速率对土壤温度的响应为显著指数和线性方程关系。选用发热周期长的发热物质,并适当减少发热物质施用量和谷壳保温层厚度,可降低土壤CO_(2)排放量,实现高效低碳覆盖目标。

林地覆盖对雷竹林土壤CO_(2)排放速率的影响

【目的】探索林地覆盖措施对土壤CO_(2)排放的影响,为减少竹林覆盖对环境的影响及探寻高效低碳覆盖措施提供参考。【方法】设计3种发热物质(新鲜鸡粪7.50 t·hm^(-2)、枯饼3.75 t·hm^(-2)、麦灰45.00 t·hm^(-2))、3种谷壳层厚度(15、25、35 cm)和3种覆盖前林地补水量水平(浇水至湿润土层10 cm、15 cm、20 cm),采用考虑交互作用的L_(27)(9^(13))正交试验设计进行雷竹林冬季覆盖试验,采用Li-8100A土壤碳通量自动测定系统定期测定土壤CO_(2)排放速率。【结果】雷竹林覆盖期(11月25日至3月16日)内土壤CO_(2)排放速率呈单峰型曲线动态变化,林地覆盖显著提高了土壤CO_(2)的排放速率和排放量。谷壳层厚度和覆盖前林地补水量对土壤CO_(2)的排放速率和排放量影响显著;谷壳层越厚,土壤CO_(2)排放速率越高,15、25和35 cm 3种谷壳层厚度之间土壤CO_(2)排放速率差异极显著;覆盖前林地补水至湿润土层10 cm时,土壤CO_(2)排放速率显著高于湿润土层15 cm和20 cm;发热物质主要影响土壤CO_(2)的排放动态,鸡粪作为发热物质时土壤CO_(2)排放峰值出现在第3周,且峰值较高,并在第10周又出现小幅上升,枯饼和麦灰作为发热物质的排放峰值出现在第5周。发热物质、谷壳层厚度和覆盖前林地补水量3个覆盖因子两两之间的交互作用对土壤CO_(2)的排放速率影响显著。【结论】雷竹林林地覆盖增加了土壤CO_(2)的排放量并改变了排放速率的动态变化规律,采用麦灰或枯饼作为发热物质,谷壳层厚度25 cm,覆盖前对林地补水至湿润土壤15 cm左右的林地覆盖模式,可以降低土壤CO_(2)的排放峰值和排放量。

厚竹笋用林冬季二次覆盖措施对土壤温度及CO_(2)排放的影响

为探索笋用林在冬季采用二次覆盖措施的土壤温度和CO_(2)排放速率及动态变化情况,分析枯饼施用量和谷壳覆盖层厚度对土壤温度和CO_(2)排放速率的影响,为凝练高效低碳覆盖模式提供参考,设计枯饼(发热物质)施用量15和18 t·hm^(-2)、谷壳层(保温材料)厚度30和40 cm,分2次覆盖于林地,共4种覆盖模式,预埋地温计每天观测土壤温度,采用Li-8100A土壤碳通量自动测定系统每天测定土壤CO_(2)排放速率。结果表明,厚竹笋用林冬季林地二次覆盖措施对土壤温度和CO_(2)排放速率均有显著影响(P<0.05)。覆盖期内土壤温度呈现双峰型动态曲线变化,第1次和第2次覆盖后均出现一个明显的高温峰值区;土壤CO_(2)排放速率呈现单峰型动态曲线变化,峰值出现在第2次覆盖后。不同覆盖模式间土壤温度和CO_(2)排放速率的动态变化规律相似,但峰谷值存在显著差异(P<0.05)。随着枯饼施用量的增加和谷壳覆盖层厚度的增厚,土壤温度升高,CO_(2)排放速率加快;谷壳覆盖层厚度是影响土壤温度和CO_(2)排放的主要因子,30和40 cm谷壳层厚度之间的土壤温度和CO_(2)排放速率均存在显著差异(P<0.05),15与18t·hm^(-2)枯饼施用量间的土壤温度和CO_(2)排放速率差异性不显著(P>0.05)。土壤温度与土壤CO_(2)排放速率之间存在显著正相关性。厚竹笋用林林地冬季二次覆盖措施可显著提高土壤温度和CO_(2)排放速率,综合考虑增温及低碳排放效果,二次覆盖时,以第1次覆盖施用枯饼7.5 t·hm^(-2)、覆盖谷壳10 cm,第2次覆盖施用枯饼10.5 t·hm^(-2)、覆盖谷壳20 cm的模式较好。