武夷山不同海拔植被土壤易氧化碳

土壤有机质的短暂波动主要发生在易氧化部分，而易氧化碳作为土壤有机碳的敏感因子，可以指示土壤有机质的早期变化。采用高锰酸钾氧化法，分析了福建武夷山自然保护区不同海拔高度具有代表性的中亚热带常绿阔叶林（200～1000m）、针叶林（1350～1750m）、亚高山矮林（1750～1900m）以及高山草甸（1700～2158m）土壤中易氧化碳的变化特征，分析其与微生物量碳、土壤总有机碳、土壤含水量、全氮之间的关系。结果表明：不同群落土壤中的易氧化碳含量随海拔上升而增加，随土层深度的增加而减少；易氧化碳和土壤总有机碳、微生物量碳、土壤湿度、全氮间呈极显著的相关；土壤易氧化碳占总有机碳比例为8．69％～14．73％，是微生物量碳占总有机碳比例的3．32～11．41倍；沿海拔梯度，易氧化碳含量受到土壤总有机碳、土壤湿度和温度的显著影响。

间伐强度对川西亚高山人工云杉林土壤易氧化碳及碳库管理指数的影响

研究了川西亚高山人工云杉林不同间伐强度后土壤有机质、易氧化碳、微生物量碳、有机质氧化稳定系数及其碳库管理指数,结果表明:对照林(0%间伐强度)土壤有机碳、碳氮比、微生物量碳、有机质氧化稳定系数均为最高,不同间伐强度下均有不同程度的降低;30%间伐强度林地易氧化碳含量显著高于其他林地;与对照林相比,10%,20%,30%间伐强度林地0-10 cm和10-20 cm土层土壤碳库管理指数(CPMI)分别提高了58.22%和182.90%,108.16%和176.28%,128.44%和221.61%。林地间伐抚育措施具有加快土壤有机质的分解、CO2的释放以及增加有机碳库更新速度、促进土壤腐殖质形成,同时导致土壤有机质稳定性降低的双重性,因此可以以中度间伐强度30%作为川西人工云杉林的间伐强度参考指标。

围湖造田不同土地利用方式土壤有机碳和易氧化碳

围湖造田是我国20世纪50年代后期开始大量出现的与水争地的人类干扰活动。以太湖流域肖甸湖区为试验地,测定分析了该围湖造田区香樟(Cinnamomum camphora)林、水杉(Metasequoia glyptostroboides)林、毛竹(Phyllostachys heterocycla)林和农田4种不同典型土地利用方式35年后0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm土壤有机碳和易氧化碳含量的差异,以及土壤易氧化碳的季节动态。结果表明:表层(0～10 cm)土壤有机碳含量林地显著高于农田,阔叶林高于针叶林。土壤易氧化碳含量随季节与土层深度的变化而变化,香樟林与毛竹林春夏季节大于冬季,水杉林与农田季节波动较平缓。4种土地利用方式下土壤有机碳和易氧化碳均随土层增加含量递减。与围湖地区内的溪流底泥相比,林地与农田表层土壤有机碳含量均有明显增加;与旱地发育的植被土壤相比,围湖后的土壤有机碳含量较低,易氧化碳含量较高,土壤有机碳稳定性较差。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特征,因此在研究全球碳循环中,围湖造田对生态系统碳循环的影响应该给予充分考虑。

养殖废水灌溉对土壤易氧化碳与碳库管理指数的影响

为了研究养殖废水灌溉对土壤剖面易氧化碳的分布和碳库管理指数的影响,以玉米为试验作物,设置了清水和养殖废水两种灌溉水质以及64、76、88 mm 3个灌水量等级,对6种灌溉处理下0-60 cm土层中土壤总有机碳和易氧化碳含量进行了测定与分析。结果表明:两种灌溉水质下总有机碳和易氧化碳在土壤表层(0-20 cm)含量较高,且随土层深度增加而减少;随灌水量增加,养殖废水相较于清水灌溉更能增加土壤表层(0-20 cm)总有机碳含量,增加幅度可达10.79%,在相同灌水量等级下,相较于清水灌溉,养殖废水灌溉处理后土壤表层(0-20 cm)中易氧化碳的含量显著提升了2.94%-43.75%;随着时间推移,养殖废水灌溉处理后土壤表层(0-20 cm)的碳库管理指数明显高于清水灌溉处理。与清水灌溉相比,养殖废水灌溉通过提高各土层的易氧化碳占比,增强了土壤中有机碳的有效性,促进了土壤养分的转化和供应,为植物和微生物的生长发育提供了更好的土壤环境。研究结果可为制定合理的养殖废水灌溉方案提供参考。

北京市北部城区公路绿化带土壤易氧化碳的研究

土壤易氧化碳对外界环境变化反应敏感,是评价土壤质量的重要依据。文章以北京市公路绿化带土壤为研究对象,测定了土壤有机碳及易氧化碳的含量。研究表明,公路绿化带草地土壤有机碳和易氧化碳平均含量分别为11.99 g/kg和0.51 g/kg,而空地上相应的指标分别为11.00 g/kg和0.41 g/kg;各个环路之间草地和空地土壤易氧化碳含量不存在显著性差异;土壤易氧化碳在有机碳中所占的比例为3.23%～5.34%,其中二环路上土壤易氧化碳所占比例显著低于四环路和五环路。总的来看,草地可以增加土壤的活性有机碳含量。

土地利用方式对土壤有机碳与易氧化碳的影响

以农牧交错带代表区域内蒙古民族大学科技园区开展试验,研究不同土地利用方式(农田N、撂荒L、天然草地H、人工苜蓿草地M)对土壤有机碳与易氧化碳的影响.结果表明,土壤有机碳及易氧化碳含量随土层的加深呈下降趋势,土壤有机碳含量天然草地最高,10~40 cm土壤有机碳含量农田>苜蓿>撂荒,60~80cm不显著.4种土地类型土壤0~10 cm易氧化碳含量表现为天然草地>农田>撂荒>苜蓿草地;10~40 cm易氧化碳含量表现为农田>天然草地>撂荒>苜蓿草地;60~80 cm不显著.通过相关性分析,土壤有机碳及易氧化碳在0~40 cm显著性相关,综合表明草地有机碳含量高于农田,易氧化碳含量低于农田土地类型,说明草地土壤稳定性优于农田土地.

苏北沿海土地利用变化对土壤易氧化碳含量的影响

土壤易氧化碳(readily oxidizable carbon,ROC)作为指示土壤有机碳(SOC)早期变化的敏感指标,对研究人类干扰及全球变化背景下的土壤有机碳库稳定性及其动态具有重要的指示意义.为深入了解土地利用变化对土壤易氧化碳含量的影响,本文对苏北沿海地区草地、农田、杨-农复合经营及杨树纯林4种不同土地利用方式的土壤ROC含量及其相关因子进行了测定.结果表明:苏北沿海地区不同土地利用类型的ROC含量表现为草地<农田<杨-农复合系统<杨树林,不同土地利用方式间ROC含量在0～10cm土层差异最为显著;ROC及ROC/SOC随着土层深度的增加而递减,且不同土层之间差异显著;4种土地利用方式ROC的季节变化趋势一致,其值均为夏季最大,冬季次之,春季最小;ROC与土壤pH值、土壤容重呈极显著负相关,与SOC、土壤水溶性有机碳(WSOC)、全N、土壤C/N、Mg呈显著或极显著正相关,而与土壤湿度、全P的相关性不显著.土地利用方式的变化显著影响了土壤易氧化碳的空间分布特征,土壤容重、pH值、全N和SOC是ROC在不同土地利用方式间产生差异的主要原因.

云南寻甸石漠化土壤易氧化碳对丛枝菌根真菌共生的响应

【目的】运用菌根技术改良石漠化土壤性状,已成为石漠化地区植被与土壤恢复的重要生物学途径。揭示丛枝菌根(AM)真菌与植物共生驱动下石漠化土壤碳库及养分状况的变化,探明石漠化土壤易氧化碳(ROC)对土壤碳库及养分变化的响应过程及机制,为石漠化土壤的微生物修复及提高石漠化治理效率提供参考。【方法】采集云南昆明寻甸石漠化土壤,以尼泊尔桤木(Alnus nepalensis)为寄主植物,分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae,FM)、幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum,CE)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,RI),并设置对照处理(无寄主植物及无AM接种),采用高锰酸钾氧化法测定不同试验处理下土壤ROC含量,探究土壤ROC与碳库组成、养分状况及植物生长之间的相互关系。【结果】不同AM真菌均具有显著的侵染与促生效应,其中RI的侵染率与菌丝侵染密度最大,相较于对照分别提高155%和100%,并显著促进桤木树高(60%)与基径(46%)生长;不同AM真菌均显著提高ROC含量,3菌种对ROC含量的提升率大小顺序为:RI(122%)>CE(78%)>FM(61%)。ROC在土壤总有机碳库中所占比例(52%)远高于微生物生物量碳(3%~6%);3种菌种对土壤养分含量的提升效应表现为:RI>CE>FM。相较于对照,RI菌种对植物可利用性氮、微生物生物量碳、总有机碳及植物可利用性磷的提升率分别为161%、127%、110%及97%;对ROC变化具有较大贡献的土壤环境因子分别为AM真菌侵染率(96%)、植物可利用性氮(94%)、微生物生物量碳(85%)、总有机碳(78%)及植物可利用性磷(72%)。【结论】AM真菌与尼泊尔桤木共生,显著驱动石漠化土壤碳库与养分含量变化并促进植物生长,进而增加石漠化土壤易氧化碳的积累。研究结果有助于理解石漠化地区植物生长、土壤恢复及活性有机碳沉积的微生物学调控机制。

治沟造地不同土地利用方式土壤有机碳和易氧化碳分析

治沟造地是我国黄土丘陵地区补充耕地,保障粮食安全,恢复生态环境的重要手段。以延安市南泥湾镇为试验地,测定分析了治沟造地区域水田、旱地、柳树林地、松树林地4种典型土地利用方式不同土层深度土壤中有机碳和易氧化碳的含量、分布规律以及易氧化态碳与有机碳的相关关系。结果表明:4种土地利用方式下土壤有机碳和易氧化碳含量均随土层深度的增加而呈现减小的趋势,且不同深度土层土壤有机碳和易氧化碳含量差异均达到显著水平(P<0.05);0~60cm土层深度内,旱地在不同深度土层中的有机碳含量和易氧化碳均低于其它3种土地利用方式;土壤有机碳含量与易氧化碳含量之间的相关性达到显著水平,充分说明土壤易氧化碳含量在一定程度上取决于土壤有机碳的含量;治沟造地改变了区域生态系统,生态系统碳循环受到极大的影响,因此在研究全球碳循环中,治沟造地对生态系统碳循环的影响可作为下一步研究的方向。

西藏色季拉山土壤微生物量碳和易氧化态碳沿海拔梯度的变化

为探讨不同海拔梯度对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山(西坡)的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF1～6)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究林地土壤有机碳、微生物量碳和易氧化态碳的变化特征。结果表明:高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。土壤有机碳含量与土壤pH值和容重呈显著负相关(p<0.05)。在土壤剖面垂直分布上,随着土壤深度增加,土壤总有机碳、微生物量碳和易氧化态碳含量均呈现随土层深度增加而逐渐减小的变化规律。土壤总有机碳、微生物量碳和易氧化态碳含量沿海拔梯度具有明显的变化规律,即随海拔的升高,土壤总有机碳、微生物量碳和易氧化态碳含量逐渐变大。土壤微生物量碳和总有机碳量有较好的正相关性,有机碳含量越高,土壤微生物量碳越大。

鸡粪对芸豆土壤有机碳氧化稳定性与碳库管理指数的影响

为探讨鸡粪与化肥不同比例配施对芸豆/玉米轮作土壤有机碳氧化稳定性及碳库管理指数的影响,通过2009—2014年大田试验,研究了N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(鸡粪和尿素分别提供10%和90%的氮)、M30N70(鸡粪和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(鸡粪和尿素各提供50%的氮)等不同施肥处理对芸豆/玉米轮作土壤有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)含量及有机碳氧化稳定性与碳库管理指数(CPMI)的影响。结果表明,M_(10)N_(90)、M30N70和M50N50处理的TOC含量分别比N100处理提高5.21%、12.74%和19.87%;M_(30)N_(70)处理的MBC、ROC含量和CPMI均最高,并显著高于其他处理,其中ROC含量分别较N100、M10N90和M50N50处理提高54.03%、16.50%和10.43%,CPMI分别提高75.10、30.75和27.94;但M30N70处理的有机碳氧化稳定系数显著低于其他处理,并较N100处理下降35.95%。此外,该处理能显著提高芸豆产量,明显改善品质,且影响效果明显优于其他处理。相关性分析表明,芸豆产量、维生素C含量与MBC、ROC、有机碳氧化稳定系数和CPMI之间有极显著或显著的相关性,各指标间具有紧密的内在联系。综合分析认为,在芸豆/玉米轮作种植中配施鸡粪措施有利于提高土壤质量,增强土壤供肥性能,并促进芸豆的高产优质生长,其中鸡粪氮与尿素氮以3∶7比例搭配的作用效果最佳。

黑垆土长期轮作培肥土壤有机质氧化稳定性的研究

以黄土旱塬长期定位试验为研究材料,分析了不同轮作与施肥对土壤有机质的含量及氧化稳定性的影响。在轮作系统引入豆科作物后,有机碳和易氧化有机碳含量增加,且豆科作物茬口的氧化稳定性低于小麦茬口,利于养分的释放和肥力的持续供给。培肥对氧化稳定性的影响表现在:长期不施肥或单施化肥氧化稳定性升高,促进了土壤有机质的老化。有机肥或有机无机配施能明显提高易氧化有机碳的含量,降低有机质的氧化稳定性,提高土壤肥力水平。苜蓿连作土壤剖面Kos的变化显示:随土层深度的增加,氧化稳定性也逐渐增加。

樱桃栽培中施用蚯蚓粪对土壤有机碳氧化稳定性及碳库管理指数的影响

[目的]探讨樱桃栽培中蚯蚓粪与化肥以不同比例配施对土壤有机碳、易氧化碳、氧化稳定性及碳库管理指数的影响,为提高土壤质量管理和增强农业固碳减排潜力提供依据。[方法]通过5a的大田试验,研究N100(尿素提供100%的氮),M10N90(蚯蚓粪和尿素分别提供10%和90%的氮),M30N70(蚯蚓粪和尿素分别提供30%和70%的氮)和M50N50(蚯蚓粪和尿素各提供50%的氮)等不同施肥处理对土壤有机碳(SOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)含量、有机碳氧化稳定性及碳库管理指数(CPMI)的影响。[结果]M30N70和M50N50处理的SOC含量分别比N100处理高出12.07%和18.75%;M30N70处理的MBC,ROC含量和CPMI均最高,并显著高于其它处理,其中ROC含量分别比N100,M10N90和M50N50处理提高51.34%,15.16%和6.47%,CPMI分别高出73.07,30.06和20.71;但M30N70处理的有机碳氧化稳定系数明显低于其他处理,比N100处理降低36.22%。[结论]在樱桃栽培中配施蚯蚓粪措施有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,其中蚯蚓粪与化肥以3∶7比例搭配的影响作用最显著。

北京山地针叶林与阔叶林土壤活性有机碳库的研究

为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以北京山地典型针叶林和阔叶林为对象,对土壤有机碳含量与密度进行研究。结果表明:随土层深度增加,土壤总有机碳含量、土壤易氧化碳含量和土壤颗粒有机碳含量逐渐递减。在0～10cm和10～20cm土层内,阔叶林土壤有机碳含量均显著地高于针叶林土壤。土壤有机碳密度随土层深度变化的趋势与土壤有机碳含量的变化趋势相似,但针叶林与阔叶林之间不同深度土壤有机碳密度的差异没有规律性。土壤易氧化碳占土壤总有机碳的比率范围为0.36～0.45,土壤颗粒有机碳占土壤总有机碳的比率范围为0.28～0.73,且随土层深度增加比率减小。土壤活性有机碳与土壤总有机碳极显著相关,土壤易氧化碳与颗粒有机碳的相关性也极显著(P<0.01)。因此,阔叶林比针叶林能积累更多的土壤有机碳。

生物碳对灰漠土有机碳及其组分的影响

土壤有机碳是影响土壤肥力和作物产量高低的决定性因子。以棉花秸秆为原料,在高温厌氧条件下热解制备生物碳,通过盆栽试验探讨了生物碳对新疆灰漠土有机碳及其组分的影响。试验设置3种生物碳:棉花秸秆分别在450℃、600℃和750℃下热解制备(以BC450、BC600和BC750表示);每种生物碳的施用量分别为5 g·kg-1、10 g·kg-1和20 g·kg-1(占土壤重量的比例);同时,以空白土壤为对照(CK)。结果表明:施用生物碳可促进小麦生长,两茬小麦的地上部干物质重均显著高于对照。施用生物碳可显著提高土壤总有机碳,且生物碳热解温度越高,施用量越大,提高作用越明显。各生物碳处理土壤易氧化碳含量均显著高于对照;生物碳低、中施用量处理(5 g·kg-1、10 g·kg-1)土壤水溶性有机碳含量显著高于对照,但高施用量处理(20 g·kg-1)与对照无显著差异;除BC750低施用量处理(5 g·kg1)外,其余各生物碳处理土壤微生物量碳含量也均显著高于对照。生物碳不同热解温度对土壤易氧化碳和微生物量碳含量的影响表现为BC450>BC600>BC750;但对土壤水溶性有机碳含量无显著影响。生物碳不同施用量对土壤易氧化碳的影响表现为10 g·kg-1≈20 g·kg-1>5 g·kg-1,水溶性有机碳含量为5 g·kg1≈10 g·kg-1>20 g·kg-1。生物碳对土壤微生物商的影响总体表现为:生物碳的热解温度越高,施用量越大,土壤微生物商越低。因此,合理的施用棉花秸秆生物碳可显著增加灰漠土有机碳储量,改变土壤有机碳组分,提高土壤生产力。

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。

藏东南色季拉山西坡土壤有机碳库研究

土壤碳是森林生态系统最大的碳库,是其碳循环的极其重要组分。土壤微生物生物量是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山(西坡)的高山灌丛(Alpine shrub,AS)、杜鹃林(Rhododendron forest,RF)、急尖长苞冷杉林(Abies georgei var.smithii forest,AGSF)和林芝云杉林(Picea likiangensis var.linzhiensis forest,PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳、总氮含量及微生物生物量。结果表明:高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。土壤总有机碳表现在0—10cm均差异显著;在10—20cm和20—40cm无规律性(P<0.05)。土壤全氮表现在0—10cm AS均差异显著,而RF、AGSF和PLLF差异不显著;在10—20cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差显著;在20—40cm AS、RF、AGSF与PLLF均相差不显著(P<0.05)。土壤微生物量碳含量与土壤总有机碳含量关系密切,呈显著的正相关。土壤微生物生物量氮含量和比例随微生物生物量碳含量和比例增加而增加。色季拉山土壤微生物量碳含量均随海拔升高而增加。在不同植被类型的生态系统中,土壤总有机碳含量、土壤颗粒有机碳和土壤易氧化碳含量均呈现出随土层深度增加而递减的变化趋势。土壤颗粒有机碳含量占土壤总有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量占土壤总有机碳含量的比率范围不同,且随土层深度增加比率减小。土壤活性有机碳与土壤总有机碳显著相关,土壤易氧化有机碳与颗粒有机碳的相关系也比较显著(P<0.05)。

苏南丘陵区4种典型人工林土壤活性有机碳分布特征

人工林土壤碳循环是全球碳循环研究的重要内容之一。笔者对江苏苏南丘陵地区4种典型人工林土壤总有机碳、水溶性有机碳、易氧化碳的差异及其与土壤基本理化性质的关系进行了比较研究,结果表明:各林分土壤总有机碳含量从大到小顺序为麻栎林、杉木林、毛竹林、湿地松林;土壤水溶性有机碳含量从大到小顺序为毛竹林、杉木林、湿地松林、麻栎林;土壤易氧化碳含量从大到小顺序为麻栎林、毛竹林、杉木林、湿地松林。两种活性有机碳占总有机碳比例在4种林分类型中没有表现出一致的规律性。土壤活性有机碳与土壤总有机碳、全氮有显著的相关关系,与其他土壤基本理化性质相关关系不显著。4种人工林土壤碳库贮量为阔叶林高于针叶林,毛竹林也占有重要地位,但土壤碳库的稳定程度没有表现出明显差异。

侵蚀程度对不同粒径团聚体中养分含量和红壤有机质稳定性的影响

以三种侵蚀程度的红壤(轻度、中度、严重)为供试材料,研究其>0.25 mm水稳性团聚体中的养分(全氮、全磷、全钾、有机质)和不同形态有机碳(易氧化态和难氧化态)的含量状况和分布特点。结果表明:随着红壤由轻度、中度到严重侵蚀的变化,>0.25 mm水稳性团聚体中有机质、全氮和全磷含量逐渐降低;>0.25 mm水稳性团聚体中的养分对土壤养分的贡献率为[>4 mm]>[0.5～1 mm]>[1～2 mm]>[2～4 mm]>[0.25～0.5 mm];侵蚀红壤的全氮、全磷和有机质均与>0.25 mm水稳性团聚体含量显著正相关。土壤有机碳、易氧化碳和难氧化碳的含量随着红壤侵蚀程度的增强逐渐降低,并且均与>0.25 mm水稳性团聚体、有机质、全氮、全磷呈极显著正相关。有机质氧化稳定性系数与不同粒径水稳性团聚体、土壤有机质、全氮和全磷均呈负相关。

免耕秸秆覆盖对土壤活性有机碳库的影响

为探索免耕秸秆覆盖对土壤有机碳库的影响,通过定位试验研究内蒙古武川县旱作免耕覆盖耕作模式下农田不同形态碳素含量、碳素有效率及碳库管理指数变化。结果表明,免耕秸秆覆盖处理比传统耕作显著提高土壤总有机碳、可溶性碳、微生物量碳及易氧化碳的含量及土壤碳库各项指数,且免耕同一留茬高度不同覆盖量处理间各项指标值差异显著,随秸秆覆盖量的增加各项指标值也增加。土壤易氧化碳与碳素有效率A、B、C及土壤碳库管理指数均呈极显著正相关关系,与土壤碳库管理指数的相关系数达0.991,易氧化碳作为土壤活性碳的指标可以更灵敏更直接地反映土壤有机碳短期的变化状况,免耕秸秆覆盖对于提高土壤有机碳库中各项指标值的贡献大于传统耕作。