衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复过程中土壤可矿化碳库特征

本研究采用空间序列代替时间序列方法,研究衡阳紫色土丘陵坡地植被恢复过程0～10、10～20与20～40cm土层土壤可矿化碳库特征。结果表明:恢复过程中土壤有机碳含量、可矿化碳含量和矿化速率随土层加深而减少,随恢复进程而增加;矿化率随恢复进程增加,随土层加深先减后增再分布均匀;累积矿化排放量及其速率随恢复进程增加,其速率随培养时间延长而减小;qCO_2值随恢复进程和土层加深而递减;土壤可矿化碳含量与凋落物现存量、质量损失率的相关系数r分别为—0.698*和0.915**(*P<0.05,**P<0.01)。研究表明,随着植被恢复进行,土壤生境由早期干扰强烈转向中后期日趋稳定,土壤固碳能力由早期差、潜力大转向中后期强、潜力小。

持续棉秆还田对新疆棉田土壤可矿化碳库的影响

依据新疆绿洲棉花长期连作的微区定位试验,研究了在秸秆还田和不还田处理下,棉田土壤有机碳矿化特征,以及土壤有机碳释放随棉花秸秆还田年限的变化规律。结果表明:秸秆还田与不还田处理相比增加了0~60 cm土层土壤的总有机碳(TOC)、可矿化碳(MC)的含量和矿化速率(MR),并且随着秸秆还田年限的加长呈上升趋势,但随土层的加深而下降。持续秸秆还田后棉田随着秸秆还田时间增加土壤有机碳矿化速率、累积矿化排放量(CO_2-C排放量)增加,但矿化强度呈降低趋势,而棉花连作但秸秆不还田的棉田变化趋势与之相反。说明棉花秸秆还田措施增加了新疆绿洲棉田土壤有机碳含量,土壤中有机碳虽然不断得到补充,但尚未达到饱和状态,随着秸秆还田时间延长棉田固碳能力下降。

不同强度火烧对兴安落叶松林土壤可矿化碳的影响

[目的]探讨不同强度火烧对土壤碳矿化率及矿化量的影响.[方法]通过野外采样和室内分析研究了大兴安岭地区不同强度火烧迹地0～15 cm土壤有机碳矿化速率及矿化量的差异及其相互关系.[结果]在60d的培养期内,不同月份不同强度土壤有机碳的矿化率均表现出随着时间延长呈现先降低后逐渐趋于稳定;土壤有机碳矿化速率整体表现为对照样地和重度火烧样地＞中度火烧样地＞轻度火烧样地,但差异不显著;土壤碳矿化累计释放CO2-C总量表现为对照样地和重度火烧样地＞中度火烧样地＞轻度火烧样地,且差异显著,不同月份间土壤碳矿化累计释放CO2-C总量9月份高于5月份,且差异显著.[结论]为揭示兴安落叶松林下不同强度火烧对土壤有机碳组分的影响提供了理论依据.

喀斯特森林植被自然恢复过程中土壤可矿化碳库特征

2011年9月,采用空间代替时间方法,研究了茂兰自然保护区喀斯特森林自然恢复过程中土壤可矿化碳库的特征.结果表明:研究期间,喀斯特森林自然恢复过程中不同深度土壤的总有机碳含量、可矿化碳含量和矿化速率随土层加深而减少,随恢复的进程而增加;累积矿化排放量及其速率随恢复的进程增加,其速率随培养时间延长而减小;矿化率随恢复的进程增加,而随土层加深的变化不明显;qCO2值随恢复的进程和土层加深而递减;土壤可矿化碳与凋落物现存量及其分解质量损失率分别呈负相关(r=-0.796)和正相关(r=0.924);土壤生境由早期干扰强烈转向中后期日趋稳定,土壤的固碳能力由早期差、潜力大转向中后期强、潜力小.

长期施肥对黑土水溶性碳含量和碳矿化的影响

以农业部哈尔滨黑土生态环境重点野外科学观测试验站长期定位试验为平台,研究了长期施肥对黑土水溶性碳(WSOC)和矿化碳的影响。结果表明,施肥对土壤WSOC的含量有很大影响,比较而言,单施化肥对WSOC含量无明显影响,而施加有机肥可使黑土WSOC含量增加。土壤对水溶性有机碳的吸附量与平衡前水溶性有机碳的浓度显著相关。有机肥与无机肥料配施可以提高土壤矿化碳含量。

长期施肥对红壤性水稻土团聚体活性有机碳的影响

在23年的长期田间定位试验区，研究了长期施肥对红壤性水稻土团聚体活性有机碳含量的影响。结果表明，在不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英绿肥）（OM）和无机肥与有机肥配施（NPKM）处理中，土壤团聚体活性有机碳含量均随深度的增加而降低。长期施用肥料，特别是有机肥与无机肥配施会提高土壤团聚体活性有机碳含量，从而保持和提高土壤有机碳库质量。不同粒级土壤团聚体中活性有机碳含量和团聚体活性有机碳占团聚体有机碳比率有差异，潜在可矿化碳含量和潜在可矿化碳占团聚体有机碳比率从高到低的顺序为：0、25～1mm、1～3mm、〉3mm、0．05～0．25mm和〈0．05mm；而可溶性有机碳含量和可溶性有机碳占团聚体有机碳比率从高到低的顺序为：0．05～0．25mm、0．25～1mm、1～3mm、〉3mm和〈0．05mm。不同施肥处理A层土壤团聚体潜在可矿化碳、可溶性有机碳含量都与土壤团聚体有机碳含量都呈极显著相关；P层除1～3mm团聚体外都呈显著相关。土壤微团聚体（〈0．25mm）中有机碳的稳定性高于大团聚体（〉0.25mm）。

土壤活性有机质(碳)的内涵和现代分析方法概述

土壤有机物质的活性成分是对土壤养分、植物生长乃至环境、大气和人类有影响的有效物质。在现代土壤研究中 ,出现了与之相关的繁多术语和应用指标 ,但是它们的内涵尚为混乱 ,其分析方法也缺乏系统的归纳。本文对土壤溶性有机碳 (DOC)和水溶性有机碳 (WSOC)、土壤有效碳 (AC)、土壤潜在可矿化碳 (PMC)、土壤易氧化碳 (ROC)、土壤微生物量碳 (SMBC)、土壤轻组有机碳 (LF C)几种较为普遍应用的土壤活性有机质 (碳 )从概念指标、分析意义到分析方法做了较系统的描述与理顺 ,以期对土壤有机质应用上的研究起到积极作用。

长期施肥对红壤性水稻土活性碳的影响

在23年的长期田间定位试验区,研究了不同施肥对红壤性水稻土活性碳的影响。结果表明,在不施肥(CK)、无机肥(NPK)、有机肥(猪粪+紫云英绿肥)(OM)和无机肥与有机肥配施(NPKM)处理中,土壤微生物量碳含量、潜在可矿化碳含量和可溶性有机碳含量均随土层深度的增加而降低;不同施肥处理土壤微生物量碳含量、潜在可矿化碳含量和可溶性有机碳含量从高到低顺序都为:NPKM>OM>NPK>CK,长期施用肥料,特别是施有机肥与无机肥配施能提高土壤微生物量碳、潜在可矿化碳和可溶性有机碳含量,从而保持和提高土壤碳库质量。同施肥处理A层的土壤活性碳占土壤有机碳的比率显著大于P层;同施肥处理同发生层各土壤活性碳占土壤有机碳比率从高到低的顺序为:潜在可矿化碳的比率(R2)>微生物量碳的比率(R1)>可溶性有机碳的比率(R3);同施肥处理同发生层土壤活性碳占土壤有机碳比率R1、R2、R3大小顺序都为:NPKM>OM>NPK>CK。除P层微生物量碳和可溶性有机碳之间外,土壤有机碳总量与各活性碳之间以及各类活性碳之间相关性均达到极显著水平。

黄土台塬不同土地利用方式下土壤有机碳分解特性

为了探讨土地利用方式对土壤有机碳分解的影响,以黄土台塬的乔木林地、灌木林地、天然草地和耕地等不同植被类型土壤为研究对象,对土壤有机碳矿化分解特征进行分析.结果表明,不同土地利用方式下土壤有机碳含量、有机碳密度、土壤可矿化碳含量和有机碳矿化速率均表现为天然草地和灌木林地较高,耕地最低;而土壤有机碳矿化率和呼吸速率表现为耕地和乔灌混交林地较高,灌木林地和天然草地较低.在土壤孵化的1 575 h内,不同土地利用方式下土壤矿化过程均可划分为4 个阶段：0.5～5 h（第1 阶段）、5～111 h（第2 阶段）、111～399h（第3 阶段）和399～1 575 h（第4 阶段）;前399 h 是可矿化碳排放的主要时段,前111 h 是土壤可矿化碳排放速率最大且排放速率下降速度最快的主要时段;总体上,土壤可矿化碳累积排放量随培养时间的延长呈增加趋势,可矿化碳累积排放速率则逐渐降低.土壤有机碳矿化速率随土层深度的增加而递减.土壤有机碳矿化分解速率与有机碳总量有关,土壤呼吸与有机碳总量、矿化碳总量相关性不显著（P〉0.05）.

土壤溶解性有机碳测定方法与应用

溶解性有机碳是土壤圈中一种非常活跃的化学物质,它对土壤中化学物质的溶解、吸附、解吸、迁移和毒性等行为均有显著的影响。在现代土壤研究中,出现了与溶解性有机碳相关的众多术语,分析方法也各有不同。从溶解性有机碳、水溶性有机碳、活性有机碳、易氧化碳、微生物量碳、可矿化碳不同术语的角度,概述了这类碳分析意义和测定方法,以期对土壤有机质应用研究起到积极作用。

地膜覆盖对黄土高原旱作春玉米田土壤碳氮组分的影响

基于2年田间试验,研究了地膜覆盖对旱作春玉米田土壤有机碳、全氮及其组分的影响,试验包括地膜覆盖玉米田、无覆盖玉米田和裸地休闲3个处理,分层测定了0—40cm土层有机碳、全氮、颗粒有机碳氮、潜在矿化碳氮和微生物量碳氮含量。结果表明:在0—40cm土层,各处理间土壤有机碳和全氮含量均无显著差异。与不覆盖相比,地膜覆盖处理0—40cm土层颗粒有机碳氮及其所占比例分别降低了29.0%,33.3%,29.9%,35.7%;0—10cm土层潜在可矿化碳及其所占比例分别降低了17.8%和16.1%,潜在可矿化氮和微生物量碳及其所占比例无显著差异,但在0—10cm土层地膜覆盖微生物量氮含量及其所占比例分别较不覆盖处理提高了10.6%和10.5%(p<0.05)。与裸地休闲相比,无覆盖处理0—40cm土层潜在可矿化碳氮分别提高了12.8%和14.7%,地膜覆盖处理则分别提高了7.8%和6.5%(p<0.05),但种植玉米降低了微生物量碳氮含量及其所占比例。在0—40cm土层覆盖与否对潜在可矿化碳氮和微生物量碳氮影响不显著。总体来看,地膜覆盖能够在一定程度上提高表土微生物量氮组分及其所占比例,但显著降低了中活性碳氮组分含量及其比例,不利于长期的土壤碳氮固定。

土地利用方式对土壤活性有机碳影响的研究进展

在土壤有机碳库中,土壤活性有机碳对物理、化学等干扰因素响应最为敏感,在养分循环中起着重要的作用,土地利用方式的变化是引起土壤活性有机碳的变化最主要原因之一。研究不同土地利用方式下土壤活性有机碳不同组分的动态变化,对调控土壤养分流、维持土壤肥力和完善碳循环的动态平衡机制具有十分重要的意义。综述了土壤活性有机碳的定义、组分及不同土地利用方式对土壤活性有机碳多种组分影响的研究进展,并提出今后应加强的研究方向,以期为土壤养分管理和土地合理开发利用提供科学依据,为进一步开展土壤有机质退化机理研究奠定基础。

小兴安岭两种森林类型土壤有机碳矿化的季节动态

采用室内培养法测定小兴安岭原始阔叶红松林、杨桦次生林不同季节的土壤有机碳(SOC)矿化速率和累计矿化量(C_m),利用一级动力学方程对土壤易矿化有机碳(C_1)、潜在可矿化碳(C_0)等参数进行拟合,并分析C_m、C_0与土壤环境因子的关系.结果表明:2种森林类型土壤有机碳培养矿化速率和C_m的季节变化趋势一致,在0~5 cm土层随季节推进而减小,在5~10 cm土层未表现出明显的季节差异;C_1在0~5和5~10 cm土层分别为42.92~92.18和19.23~32.95 mg·kg^(-1),C_0在0~5和5~10 cm土层分别为863.92~3957.15和434.15~865.79mg·kg^(-1),C_1和C_0均随季节推进而减小.2种森林类型土壤C_0/SOC在0~5和5~10 cm土层分别为0.74%~2.78%和1.11%~1.84%.C_0/SOC随季节推进而减小,表明从春季至秋季土壤有机碳含量总体上趋于稳定.土壤C_m和C_0与原位土壤湿度、热水浸提碳水化合物含量呈显著正相关,而与原位土壤温度、冷水浸提碳水化合物含量的相关性不显著.土壤有机碳矿化的季节动态受土壤环境因素和活性碳组分等综合作用的影响.

土壤有机碳分组方法及其在农田生态系统研究中的应用

农田土壤有机碳成分复杂,活性有机碳对管理措施具有敏感性,而惰性有机碳具有固碳作用.碳分组技术主要包括物理技术、化学技术和生物学技术.物理分组的依据是密度、粒径大小和空间分布,可分离出有机碳的活性组分和惰性组分.化学分组基于土壤有机碳在各种提取剂中的溶解性、水解性和化学反应性从而分离出各种组分:溶解性有机碳是生物可代谢有机碳,包括有机酸、酚类和糖类等;酸水解方法可将有机碳分成活性和惰性成分;利用KMnO4模拟酶氧化可分离出活性碳和非活性碳.利用生物技术可测定出微生物生物量碳和潜在可矿化碳.在不同农田管理措施下,有机碳组分的化学组成和库容会发生不同变化,对土壤有机碳沉积速率产生不同影响.为了探明土壤有机碳组分与碳沉积之间的定性或定量关系,今后应该加强对各种分组方法的标准化研究,探索不同分组方法的整合应用,针对不同农田管理措施,总结出适合的有机碳分组方法或联合分组方法.