典型黑土区坡耕地表层土壤活性有机碳变化特征

以典型黑土区3种地貌类型区(漫川漫岗区、丘陵漫岗区、平原低地区)坡耕地不同坡位表层土壤为研究对象,通过测定土壤总有机碳、高活性有机碳、中活性有机碳和低活性有机碳等指标,分析黑土区坡耕地不同坡位表层土壤活性有机碳的变化特征,探究不同地貌类型区坡耕地土壤活性有机碳变化特征的差异。结果表明,坡耕地各坡位表层土壤总有机碳含量变化范围为26.57~38.61 g/kg,土壤活性有机碳含量变化范围为1.85~5.67 g/kg。3种地貌类型区坡耕地不同坡位土壤总有机碳和活性有机碳含量变化特征不同。漫川漫岗区总有机碳、中活性有机碳和低活性有机碳含量变化特征均表现为坡上和坡中显著大于坡下、坡上和坡中无显著差异;高活性有机碳含量变化特征则以坡中最高坡下最低,且不同坡位之间高活性有机碳含量差异显著。丘陵漫岗区不同坡位土壤总有机碳和低活性有机碳含量差异显著,并表现为坡下显著大于坡上、坡上显著大于坡中;高活性有机碳和中活性有机碳含量的变化则呈现坡上和坡下显著大于坡中、坡上和坡下无显著差异。平原低地区总有机碳及3种活性有机碳组分的含量在各坡位间的差异均为未达显著水平。不同地貌间典型黑土区坡耕地表层土壤活性有机碳分布规律有所差异,漫川漫岗区和丘陵漫岗区坡耕地土壤有机碳活性最差的坡位分别是坡下和坡中,而平原低地区不同坡位间无显著变化。研究结果为黑土坡耕地生态建设与保护技术的针对性设计奠定了理论基础。

山黧豆还田与氮肥减施对稻田土壤活性有机碳组分及酶活性的影响

为探明绿肥山黧豆(Lathyrus sativus)还田配施氮肥在改良土壤方面的效应,明确合适的绿肥配施氮肥比例,设置2×4双因素试验,研究绿肥的不同翻压量[15000(M_(1))、22500(M_(2))、30000(M_(3))、37500(M_(4))kg·hm^(−2)]和氮肥的不同施氮量[常规施氮量的60%(N_(1))和80%(N_(2))配比]对土壤活性有机碳库各组分、碳库管理指数和酶活性等指标的影响。结果表明:与常规施肥(CF)处理相比,翻压一定量的绿肥并配施减量氮肥能有效提升稻田总有机碳、活性有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量及碳库管理指数,提升效果随配施比例的不同存在差异,其中M_(4)N_(1)、M_(4)N_(2)处理提升效果最佳。在相同施氮水平下,有机碳各组分含量、碳库管理指数及总体酶活性均呈现出随翻压量增加而增加的趋势。与CF处理相比,翻压绿肥并配施氮肥对稻田土壤过氧化氢酶无显著影响(P>0.05),对纤维素酶、蔗糖酶和β-葡萄糖甘酶活性均具有显著影响(P<0.05)。总体酶活性均表现为M_(4)N_(2)>M_(4)N_(1)>M_(3)N_(1)>M_(3)N_(2)>M_(2)N_(1)>M_(2)N_(2)>M_(1)N_(1)>M_(1)N_(2)>CF>CK处理。各有机碳组分之间具有显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)的相关性,β-葡萄糖甘酶、纤维素酶与土壤活性有机碳各组分均呈正相关关系(P<0.05)。对土壤活性有机碳组分含量及土壤酶活性影响因素的灰色关联度综合分析结果表明,60%氮肥+37500 kg·hm^(−2)绿肥模式的综合评价效果最好。

湿地土壤活性有机碳研究进展

本研究对湿地土壤活性有机碳的生物地球化学循环过程、测量方法、影响因素进行系统梳理,并从研究的不足之处提出了未来的研究方向,主要结论包括:(1)湿地土壤活性有机碳的研究还相对较少,对于活性炭的测量还不是那么全面,应该按照活性炭分组逐级进行,对于同一湿地进行深入分析。(2)国内外关于湿地土壤活性有机碳的研究主要集中在滨海湿地,对于高寒和干旱区湿地的研究还相对较少,应加强干旱、高寒区湿地土壤活性有机碳的研究,填补湿地研究的不足。(3)对于湿地土壤活性有机碳的研究多采用室内模拟配演实验,应该在实验地建立湿地土壤活性有机碳长期观测点,以便能够观测到最真实状态下湿地土壤活性有机碳的变化。

毛叶苕子对滨海盐碱地土壤活性有机碳和后茬玉米产量的影响

黄河三角洲地区土壤盐渍化严重,加之冬春季节降雨量少,淡水资源匮乏,耕地冬春休耕现象普遍。于2020年9月—2021年10月,以冬春休耕为对照,研究种植翻压毛叶苕子对土壤理化性质、活性有机碳组分动态变化和后茬作物玉米产量的影响,以期为覆盖植物在黄河三角洲地区盐碱地产能提升方面的应用提供参考。结果表明,在1年试验期内,与冬春休耕相比,种植毛叶苕子可以降低土壤EC,提高易氧化有机碳(ROC)含量,翻压后则显著降低pH,并提高土壤养分和活性有机碳含量。与休耕相比,试验期内毛叶苕子处理平均pH降低0.12,平均土壤总氮(TN)、总磷(TP)、有机碳(SOC)、ROC、可溶性有机碳(DOC)含量和ROC/SOC分别提高15.1%、5.5%、6.3%、99.1%、8.2%和89.9%,平均EC则基本持平。毛叶苕子处理的后茬玉米籽粒产量提高15.9%,增产效果显著。主成分分析结果表明,玉米产量与土壤TN、SOC、DOC、ROC呈正相关,与pH、EC呈负相关。毛叶苕子翻压后,土壤有机碳各组分含量与TN和pH的相关关系增强,与TN呈显著正相关,与pH呈显著负相关。种植翻压毛叶苕子后土壤TN升高和土壤pH降低,提升了土壤有机碳和活性有机碳含量,综合作用使后茬玉米产量提高。在黄河三角洲地区,相对于冬春休耕,冬春季种植毛叶苕子对土壤改良和后茬作物产量提升优势明显,可考虑作为盐碱地综合利用的优选模式。

毛乌素沙地杨柴灌木林恢复演替过程中土壤活性有机碳组分变化特征

土壤活性有机碳是土壤有机碳(SOC)的活性部分,是衡量土壤质量和健康状况的重要指标,能够反映植被恢复演替过程中土壤环境的早期变化。但在SOC贫瘠的沙地,长期恢复演替如何影响土壤活性有机碳组分尚不清楚。本研究以毛乌素沙地杨柴人工灌木林为研究对象,分别选取未造林(CK)与造林年限9 a、18 a和30 a的杨柴人工灌木林,探究毛乌素沙地杨柴人工灌木林恢复演替过程中土壤可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(ROC)和SOC变化规律。结果表明:(1)毛乌素沙地杨柴灌木林随恢复演替年限增加土壤固碳能力增强,但在恢复演替18 a时出现转折点,恢复演替18—30 a时土壤固碳速率相对减缓;(2)表层0—10 cm土壤DOC、MBC和ROC对恢复演替响应较为敏感,恢复演替过程中表层土壤活性有机碳各组分含量逐渐升高;(3)恢复演替年限并未对土壤活性有机碳占SOC比例产生显著影响,同时也未显著改变碳库活度。综上所述,毛乌素沙地杨柴灌木林恢复演替有助于土壤活性有机碳和SOC积累,但长期恢复演替是否持续对土壤活性有机碳固持产生积极作用仍需进一步研究。

冻融季帽儿山森林改变有机碳输入方式对土壤活性氮含量的影响

根系与凋落物有机碳输入变化对土壤碳氮循环的影响已成为当前学界关注的热点,但冻融季不同有机碳输入方式将对土壤活性氮含量产生何种影响尚不明确。为此在春季具有明显冻融作用的温带森林设立凋落物去除、根系去除处理以代表仅根系有机碳输入方式、仅凋落物有机碳输入方式,并设置自然条件有机碳输入方式即保留根系及凋落物作为对照,多角度探究土壤微生物量氮、矿质氮动态变化。结果表明:(1)有机碳输入方式对土壤活性氮含量有重要影响:与自然条件下有机碳输入方式相比,仅根系输入处理使土壤微生物氮、总矿质氮含量升高10.5%、12.3%。(2)输入时长改变了有机碳输入方式对土壤活性氮含量的作用效果:长期单一有机碳输入使土壤微生物量氮含量下降,反应率值为0.451、0.422。(3)季节差异是影响有机碳输入方式对土壤活性氮含量作用效果的关键因素:仅根系有机碳输入在冻融季使总矿质氮含量上升,反应率值为0.404,生长季相反,呈下降趋势,其值为0.121。以上结果表明,有机碳输入方式对土壤活性氮含量有重要调控作用,且作用效果会受季节、输入时长等因素影响。

紫云英与稻草还田替代部分化肥对双季稻产量和土壤活性有机碳的影响

【目的】基于连续4年田间定位试验,探究紫云英与稻草翻压还田替代部分化肥对双季稻产量以及稻田土壤有机碳组分、碳库管理指数的影响。【方法】开展双季稻田间定位试验,测定早、晚稻产量及连续试验4年后的土壤有机碳和土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳含量,计算土壤碳库管理指数。试验设6个处理:(1)冬闲+氮、磷、钾化肥(CF);(2)翻压紫云英+氮、磷、钾化肥(MV);(3)冬闲+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥(RSl);(4)冬闲+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥(RSh);(5)翻压紫云英+稻草低量还田+氮、磷、钾化肥(MV+RSl);(6)翻压紫云英+稻草高量还田+氮、磷、钾化肥MV+RSh)。晚稻收获后,采集0—15 cm耕层土壤,采用重铬酸钾法测定土壤有机碳含量,高锰酸钾氧化法测定土壤高活性(33 mmol·L^(-1))、中活性(167 mmol·L^(-1))、活性(333 mmol·L^(-1))有机碳含量。【结果】等氮磷钾养分投入量下,MV+RSh处理的双季稻产量与CF、RSl处理差异显著,其他处理间水稻产量无显著差异,双季稻总产量RSl处理最高,为13347 kg·hm-2,MV+RSh处理最低,为11687 kg·hm^(-2)。连续试验4年后,MV+RSh、RSh、MV+RSl、RSl、MV处理的土壤有机碳含量分别显著增加42.0%、32.9%、29.9%、28.3%、26.3%(P<0.05);各处理的土壤活性有机碳含量提高了23.9%—56.4%,MV+RSh、RSh、MV+RSl、RSl、MV处理土壤非活性有机碳含量分别显著增加了37.3%、28.6%、25.8%、24.1%、23.4%(P<0.05)。相比CF处理,MV+RSh、MV+RSl、MV、RSh、RSl处理下土壤高活性有机碳含量增加了12.3%—27.7%,中活性有机碳含量增加了5.6%—20.0%,活性有机碳含量增加了9.9%—26.3%。翻压紫云英和稻草还田显著提高了土壤碳库管理指数,CF、MV、RSl、MV+RSl、RSh、MV+RSh处理使得土壤碳库管理指数增加了25.5%—61.7%。【结论】连续4年等氮磷钾养分投入下,翻压紫云英、稻草还田替代部分化肥用量可以保证双季稻产量,提高土壤有机碳含量,且有利于增加土壤高活性、中活性、活性及非活性有机碳的含量,皆以MV+RSh处理增加最显著,与仅紫云英还田相比,仅稻草还田对增加土壤有机碳含量贡献更大。综上,在南方双季稻区,在一定替代范围内,紫云英和稻草还田可以减少化肥用量,保证水稻产量。

秸秆不同还田方式下线虫添加对土壤活性碳氮的影响

土壤活性碳氮(C、N)是农田生态系统养分循环中最活跃的部分,其含量受到秸秆还田方式的影响,同时受到土壤微型生物对土壤养分循环影响的调控。然而,秸秆还田和微型生物双重作用下土壤活性C、N会呈现怎样的变化,尚需要深入探究。本研究以5 kGy低剂量γ辐射后微生物群落基本完整的土壤为供试土壤,接种从新鲜土壤中提取的整个线虫群落,在培养期154天内的不同阶段测定土壤活性C、N的含量。试验设置4个处理:(1)秸秆表施(无线虫添加),(2)秸秆表施+线虫,(3)秸秆混施(无线虫添加),(4)秸秆混施+线虫。结果表明:在较短时间内获得了接种率达到定殖标准(70%)、营养类群趋于稳定的土壤线虫群落。土壤活性C、N含量随培养时间的增加呈阶梯式增加或减少的变化趋势,但与无线虫添加的处理相比,线虫添加处理的土壤CO_(2)释放速率、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)含量较高,土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性有机氮(DON)、矿质氮(MN)和铵态氮(NH_(4)^(+))含量较低,而硝态氮(NO_(3)^(−))含量在培养7~54 d低于无线虫添加的处理,在培养91~154 d高于无线虫添加的处理。从整个培养期间来看,秸秆混施方式下线虫添加对MBC含量的促进效应显著低于秸秆表施,对NO_(3)^(−)的促进效应显著高于秸秆表施。本研究结果有利于厘清土壤线虫在秸秆还田方式下对土壤活性C、N周转的调控作用,为土壤农田生态系统C、N循环研究提供科学依据。

云雾山不同草地群落土壤活性有机碳分布特征

为探讨黄土高原草地植被演替过程活性有机碳的变化规律，揭示草地退耕后的分布特征，在云雾山草原区采集不同草地群落土壤，采用高锰酸钾氧化法对0～100 cm土层活性有机碳进行分析。结果表明：不同草地群落土壤活性有机碳含量均高于坡耕地，活性有机碳含量大小顺序为：长芒草（Stipa bungeana Trin．）群落〉大针茅（Stipa grandis P．Smirn．）群落〉铁杆蒿（Arternisia gmelinii Web．ex Stechm．）群落〉百里香（Thymus mongolicus Ronn．）群落〉退耕草地〉坡耕地，且群落间差异达极显著水平（P〈0．01）；在恢复初期（坡耕地-退耕草地-百里香）活性有机碳含量增加较多，恢复到长芒草群落活性有机碳含量达到最大值，趋于稳定；活性有机碳的密度与含量表现出相同的变化规律，并随着土层的加深而呈现减小趋势。相关性分析表明，活性有机碳含量与土壤总有机碳含量呈极显著线性正相关关系（r=0．9742），土壤活性有机碳比总有机碳更能反映草地植被恢复初期土壤有机碳库的变化。

有机肥和化肥长期施用对土壤活性有机氮组分及酶活性的影响

本文以中国农业科学院山东禹城长期定位施肥试验为平台,研究了长期施用有机肥和化肥26年后对土壤活性氮库不同组分[颗粒有机氮(POM-N)、可溶性有机氮(DON)、微生物量氮(SMBN)及轻组有机氮(LFOM-N)]及土壤酶活性的影响。结果表明,与不施肥相比,长期施肥显著提高了土壤全氮、颗粒有机氮、可溶性有机氮、微生物量氮以及轻组有机氮的含量,长期施有机肥效果好于化肥,施用高量有机肥效果好于施用常量有机肥。常量施用量下,50%有机肥和50%化肥配施处理其土壤全氮和活性有机氮库各组分含量与高量化肥处理的相当。长期施化肥处理土壤全氮及活性有机氮库各组分含量随施肥量的增加而显著增高。POM-N对土壤全氮的贡献率最高,且明显受施肥方式的影响,LFOM-N对土壤全氮的贡献率不随施肥方式的改变而变化。长期施肥处理土壤脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性显著增加,它们之间及与土壤全氮、速效磷及有机碳含量间呈现显著或极显著相关性,脲酶活性与土壤各活性氮组分间也存在显著或极显著相关性;但长期施肥后土壤过氧化氢酶的活性低于不施肥处理。

土壤活性有机质及其与土壤质量的关系

活性有机质是土壤的重要组成部分 ,主要包括溶解性有机碳、微生物生物量、轻组有机质。它在土壤中具有重要作用 :(1)可以表征土壤物质循环特征、评价土壤质量 ,可以作为土壤潜在生产力以及由土壤管理措施引起土壤有机质变化的早期指标 ;(2 )在养分周转中起重要作用 ,是植物的养分库 ,可以提供植物所需要的养分如氮、磷、硫等 ;(3)能稳定土壤结构 ,对维持团粒结构稳定性有重要作用。从土壤养分、土壤物理、化学性质方面讨论了活性有机质与土壤质量的关系。土壤中的溶解性有机碳、微生物生物量碳氮含量与土壤有机碳、全氮和碱解氮等物质的含量呈正相关。活性有机质受土壤质地、含水量、温度等因素影响 ,与土壤酸碱度、阳离子交换量等也有关。土壤微生物生物量碳和微生物量 C/有机碳比与土壤粘粒、粉粒含量呈正相关。

三江平原不同湿地类型土壤活性有机碳组分及含量差异

土壤活性有机碳对土壤干扰的反应较快,是土壤有机碳早期变化的敏感性指标。近50年来,三江平原湿地土壤有机碳库受农事活动影响较大。为了探讨不同湿地类型土壤活性有机碳主要组分土壤可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、微生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)和易氧化有机碳(Easily oxidized organic carbon,EOC)的分布差异及主要影响因子,选择了三江平原洪河自然保护区4种典型的湿地类型(小叶章+沼柳湿地、小叶章湿地、毛苔草湿地和芦苇湿地)为研究对象。分析了不同湿地类型土壤可溶性有机碳,微生物量碳和易氧化有机碳在0—30 cm土层内的分布特征和分配比例及其与有机碳、土壤养分和酶活性指标(蔗糖酶、纤维素酶和过氧化氢酶)之间的相关关系。结果表明:(1)4种湿地类型土壤DOC、MBC和EOC含量均随土层深度的增加而减少。不同湿地类型之间土壤活性有机碳含量在0—30 cm土层内存在显著性差异(P<0.05),相对于长期淹水的毛苔草湿地和芦苇湿地而言,未淹水的小叶章+沼柳湿地和小叶章湿地具有较高的DOC,MBC和EOC含量。(2)土壤DOC、MBC和EOC占有机碳比例分别为0.27%—0.63%,1.27%—5.94%和19.63%—41.25%。土壤DOC所占比例呈先增后减的变化趋势,最大的比例均出现在10—20 cm。MBC所占比例在土壤剖面上则未表现出一致的变化规律,而EOC所占比例则随土层深度的增加而逐渐减少。(3)土壤DOC占SOC比例以小叶章湿地最高,MBC和EOC占SOC的比例则以小叶章+沼柳湿地最高。而长期淹水的毛苔草湿地和芦苇湿地则具有更低的DOC,MBC和EOC比例。(4)综合分析表明,4种湿地类型土壤DOC,MBC和EOC两两之间存在极显著相关性关系,它们除了与碳氮比相关性不显著外,与土壤有机碳,全氮,全磷养分和酶活性指标间相关性均达到极显著水平,尤其是与有机碳和全氮的相关性系数更高,此外DOC与纤维素酶,MBC与过氧化氢酶相关性更大。由此可见,土壤碳氮磷养分和酶活性是影响土壤活性有机碳组分分布的重要因素。

不同土地利用类型下土壤活性有机碳库的变化

分析了中国科学院沈阳生态试验站不同土地利用类型长期定位试验土壤0～40cm活性有机碳含量,结果表明:0～20cm土层内荒地土壤有机碳、易氧化碳、微生物生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳含量高于割草地和裸地,而割草地颗粒有机碳含量略高于荒地;在20～40cm土层,割草地土壤有机碳、易氧化碳和颗粒有机碳含量较高,而荒地微生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳含量较高。不同土地利用类型土壤活性有机碳含量均随着土层加深而递减。土壤微生物量碳、溶解性有机碳和轻组有机碳的分配比例为荒地>割草地>裸地,易氧化碳和颗粒有机碳的分配比例为割草地>荒地>裸地。土壤活性有机碳的分配比例随土层加深而下降,但溶解性有机碳的分配比例变化趋势相反。

土壤活性有机碳与养分有效性及作物产量的关系

以吉林省德惠市的典型黑土为主要研究对象,分析了2000—2002年不同耕作施肥措施下土壤活性有机碳、速效养分和作物产量的变化规律及其相互关系;探讨了土壤活性有机碳在土壤肥力中的地位及与其他养分间的关系。结果表明:从2000年起土壤活性有机碳、土壤有效养分和作物产量均呈增加的趋势。土壤活性有机碳的不同类型对土壤养分的有效性贡献不同。易氧化有机碳与碱解氮之间呈极显著的正相关(r_(0.01)=0.403,n=48),而微生物量碳与速效磷间也呈正相关(r_(0.05)=0.312,n=16)。易氧化有机碳与土壤速效钾间呈显著的负相关(r_(0.05)=-0.537,n=48)。而微生物量碳与土壤速效钾间呈正相关(r_(0.05)=0.428,n=16)。作物产量与土壤易氧化有机碳呈显著的正相关,与土壤碱解氮、速效磷、速效钾的相关性不显著。

水土保持措施对红壤缓坡地土壤活性有机碳及酶活性的影响

基于植物篱和稻草覆盖控制红壤坡耕地水土流失的长期定位试验,以花生常规等高种植为对照(CK),研究红壤缓坡地香根草篱(H)、稻草覆盖(M)、稻草覆盖+香根草篱(HM)3种水保措施下旱、雨季土壤活性有机碳含量及土壤酶活性变化特征,探讨不同水保措施对土壤活性有机碳含量及土壤酶活性的影响。结果表明∶(1)稻草覆盖、香根草篱处理均能显著提高土壤微生物生物量碳含量(p<0.05),其中稻草覆盖和香根草篱相结合效果最佳,且在旱季提升效果优于雨季;而稻草覆盖是提高土壤可溶性有机碳含量的主要影响因素;(2)稻草覆盖和稻草覆盖+香根草篱2种水土保持措施均能显著提高雨季土壤酶活性(p<0.05),其中稻草覆盖起决定作用;各水土保持措施对旱季土壤酶活性的影响较小。(3)相关性分析表明,土壤β-葡(萄)糖苷酶和纤维素酶活性与土壤活性有机碳含量呈现良好的相关性(p<0.05),对于评价红壤缓坡地水土保持措施土壤环境质量功能、指导实际生产等方面具有重要意义。

覆草旱作对稻田土壤活性有机碳的影响

【目的】研究覆草旱作和免耕覆草旱作稻田土壤总有机碳、活性有机碳含量和碳库管理指数的特征。【方法】在江西省余江县水稻原种场的双季稻田,设置常规水作、裸地旱作、覆草旱作、免耕裸地旱作和免耕覆草旱作5个处理。于第5年晚稻收获期,采集以上处理的耕层土壤样品,测定了土壤总有机碳和活性有机碳含量。【结果】与常规水作相比,覆草旱作和免耕覆草旱作显著提高稻田土壤总有机碳、颗粒有机碳、热水提取有机碳和易氧化态有机碳含量,以及各组分活性有机碳的分配比例,且土壤碳库管理指数显著提高。而裸地旱作较常规水作上述指标显著降低。【结论】在中国南方季节性干旱区双季稻轮作系统上,覆草旱作和免耕覆草旱作较常规水作明显提高稻田土壤肥力。

翻压绿肥对植烟土壤活性有机质和土壤酶的影响

在化肥减量情况下研究了绿肥翻压量对土壤活性有机质和土壤酶活性的影响。结果表明,当化肥用量降到当地常规施肥量的85%时,翻压绿肥可以明显提高土壤活性有机质含量,但土壤活性有机质的提高量和绿肥翻压量之间没有明显的线性关系。当化肥用量降到常规用量的70%时,翻压绿肥对土壤活性有机质基本没有影响。化肥用量为常规用量85%时,翻压绿肥可以较大幅度提高烟叶旺长期土壤脲酶活性;适当的化肥用量(85%～100%化肥之间)和绿肥翻压量低于22 500kg/hm2时,翻压绿肥可以提高土壤磷酸酶活性。

不同退耕模式细根(草根)分解过程中C动态及土壤活性有机碳的变化

由于土壤活性有机碳可以在土壤全碳变化之前反映土壤因管理措施和环境引起的微小的变化,又直接参与土壤微生物化学转化过程,对土壤碳平衡和土壤化学、土壤肥力保持具有重要意义。因此,采用原状土芯(intact core)法,探讨了4种退耕还林模式———光皮桦(Betula luminifera)与扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)复合模式、扁穗牛鞭草草地、柳杉(Cryptameriafortunei)人工林、光皮桦人工林细根(草根)分解过程中的C动态以及土壤活性有机碳变化。研究结果表明,各模式细根(草根)中的C表现为净释放,其质量残留率符合单指数模型(P<0.01)。光皮桦与扁穗牛鞭草复合模式下的土壤微生物量碳(SMBC)、水溶性有机碳(WSOC)、易氧化碳(ROC)、总有机碳(TOC)都大于其他3种模式。4种模式下的SMBC对土壤TOC的贡献分别是1.2%—3.3%、0.7%—1.5%、0.8%—2.2%、0.5%—0.8%;光皮桦与扁穗牛鞭草复合模式的ROC/TOC大于其他3种模式模式;各模式土壤ROC含量与土壤TOC呈极显著正相关关系(P<0.05)。以上结果显示,与其他人工林相比,光皮桦与扁穗牛鞭草复合模式土壤有机碳活性大、易转化,土壤总有机碳的高低决定了易氧化碳的丰缺。

中国东北样带土壤活性有机碳的分布及其对气候变化的响应

基于中国东北样带 2 0 0 1年考察采集土样的实测数据及CO2 浓度升高和干旱胁迫的模拟试验资料 ,分析了土壤活性有机碳的分布特征及其对气候变化的响应。结果表明 ,样带土壤活性有机碳与土壤有机碳之间呈极显著正相关关系 (相关系数R =0 .993,p <0 .0 0 1)。表层土壤活性有机碳平均为 (3.5 2± 0 .881)g·kg-1,占表层土壤有机碳的 13.1%± 0 .78% ;下层土壤活性有机碳平均为 (1.14± 0 .2 5 0 )g·kg-1,占下层土壤有机碳的 10 .9%± 0 .79%。样带土壤活性有机碳沿经度分布趋势基本与土壤有机碳一致 ,但土壤活性有机碳含量随深度的增加而下降的幅度大于土壤有机碳。土壤活性有机碳和土壤全量氮、磷、硫、锌及有效氮、磷、钾、锰、锌等均呈显著或极显著相关关系 ,与土壤pH值、土壤容重、持水量及孔隙度也呈显著或极显著相关关系。土壤活性有机碳与降水量之间具有正的相关关系 ,其相关系数为R =0 .712 (p <0 .0 0 1)高于土壤有机碳与降水量之间的相关系数R =0 .6 77(p <0 .0 0 1)。短期培养条件下 ,CO2 浓度升高及干旱胁迫下 ,土壤有机碳的变化不大 ,其变异系数为 1.2 8% ;相比之下 ,土壤活性有机碳对气候变化比较敏感 ,其变异系数为 2 9.6 7%。不同土壤湿度 ,土壤活性有机碳含量发生变异的幅度因CO2浓度升?

不同生物有机肥用量对土壤活性有机质和酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机质含量的土壤中,不同用量生物有机肥对棉花苗期土壤活性有机质和5种酶活性的影响。结果表明,不同土壤随着生物有机肥施用量的增加,其活性有机质及碳库管理指数(CMI)均显著增加。其中高有机质含量土壤施用生物有机肥20 g/kg效果显著,中等有机质含量土壤和低有机质含量土壤施用生物有机肥30、40 g/kg效果显著。5种土壤酶活性施肥处理均高于对照(CK),并且土壤酶活性与施用量成正比。脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶在施用生物有机肥10、20 g/kg与其它处理相比变化显著,过氧化氢酶、蛋白酶变化不显著。相关分析表明,有机质与活性有机质和CMI在棉花出苗0 d相关系数分别为0.831**、0.542*;在出苗后60 d相关系数分别为0.928**、0.635**,其中有机质与活性有机质相关性最高。而CMI与有机质和活性有机质在棉花出苗0 d相关系数分别为0.542*、0.896**,在出苗后60 d分别为0.635**、0.842**,说明活性有机质相对于有机质与CMI关系更为密切。蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶与土壤有机质和活性有机质在棉花出苗0 d和出苗后60 d存在显著相关,表明活性有机质与土壤酶活性能够较好的反映肥力水平。