不同植被下土壤碳转移对岩溶动力系统中碳循环的影响

土壤是陆地生物生长、发育、繁殖的最佳场所,也是岩溶发育最为活跃的部位。土壤～岩石(土箱)、草本植物(麦冬)-土壤-岩石(草箱)、木本植物(黄杨)-土壤-岩石(树箱)体系中碳循环的模拟试验显示,黄杨具有较大的树冠可截获更多的降雨,根系的呼吸作用、分泌作用和土壤微生物活力的提高,使土壤环境中CO2浓度提高,树箱比土箱、草箱分别提高148.08%、75.01%,而土壤呼吸排放CO2的量则分别提高175.75%、171.14%;随水排泄的无机碳浓度分别提高77.78%、72.49%,排泄的总量分别提高166.49%、153.81%。碳循环强度的增加,使土下碳酸盐岩的侵蚀能力加强,树箱比土箱提高2.84倍、比草箱提高1.36倍。

土壤碳转移动力学及其环境意义

综观土壤碳转移动力学及其环境效应的相关研究,土壤碳转移动力学对环境具有极其显著的作用,表现在土壤特性、土壤中碳转移动力学过程等控制并调节了土壤碳转移与环境污染物间的相互关系,土壤碳转移动力学对于大气CO2的升降影响巨大,而土壤碳转移动力学过程本身就具有大气CO2源、汇的效应。同时土壤碳转移动力学与环境有机污染物、重金属污染物等的运移有关,并且其特性控制了土壤碳的转移。但由于目前对土壤碳的环境交换过程研究未曾考虑土壤的特性,加上全球古环境变化研究的需要,了解土壤碳转移过程对于更好地解译古环境记录具有决定性的作用。现今土壤碳转移动力学资料的缺乏,需要加强对土壤碳转移动力学与环境间相互关系的研究。

添加有机物料对岩溶系统中碳转移及灰岩溶蚀的影响研究

以贵州茂兰一种灌丛土壤和一种农业用地土壤为研究对象 ,设置了添加和不添加有机物料处理 ,进行了岩溶作用与土壤碳转移的模拟试验。结果表明 ,土壤 CO2 呼吸排放、土壤淋滤液 HCO- 3排泄及灰岩溶蚀均响应于有机物料的添加。对于无机离子 Ca2 +、Mg2 +来说 ,在不添加有机物料情况下 ,其淋出过程表现为一个较高的活跃可迁移库的释放过程及随后较低风化淋滤的稳定释放过程。在添加有机物料条件下 ,分解释放的 Ca及 CO2 产生的 HCO- 3的排释滞后于土壤呼吸 15天以上。添加有机物料下 ,灰岩溶蚀量均有一定幅度的提高 ,但 Ca(Mg)及 HCO- 3的排释大大增强 ,这一方面表明生物可利用性的碳源的加入促进了系统中岩溶作用 ,并强烈驱动土壤中可交换 Ca、Mg的排释 ;另一方面 ,由于土壤中因呼吸增强而形成的高 CO2 在湿润条件下溶解成为 HCO- 3- C排泄 ,而大大促进土壤碳转移的汇效应。本文的研究结果说明 ,自然土壤因植被的破坏或林地转变为农地 ,可能使岩溶系统的汇效应减弱。