喀斯特森林植被自然恢复中凋落物现存量及其碳库特征演化

采用空间代替时间的方法,研究了茂兰退化喀斯特森林自然恢复中凋落物现存量及其碳库特征。结果表明:随群落恢复凋落物现存量呈减少趋势,早期减幅大,中后期减幅小;随群落恢复凋落物现存量演化受地貌因子、群落生活史、土壤微生物的影响较大,受水热条件的影响较小;凋落物现存量生物量与其分解失重率、表层土壤微生物量碳有较强的负相关关系;凋落物分解失重率与表层土壤微生物量碳呈极强的正相关关系;随群落恢复凋落物现存量含碳率变化不显著,凋落物现存量碳密度变化规律与凋落物现存量变化规律一致,单位面积凋落物碳储量表现为碳源效应,且早期碳源效应较强、固碳能力不稳定,中后期碳源效应较弱、固碳能力稳定;凋落物碳密度(Y)与其现存生物量(x)的关系:Y=bo+b1x(bo、b1为常数)。

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。

灌溉方式对宁夏枸杞园土壤碳库特征及枸杞生长的影响

通过3年田间定位的枸杞灌溉试验,分析了滴灌和漫灌2种灌溉方式对旱区枸杞园土壤活性有机碳库及枸杞生长的影响。结果表明,滴灌对土壤总有机碳含量影响整体呈现出提升的作用,碳库管理指数高于漫灌处理,尤其是0~10和10~20cm表层土壤中易氧化态有机碳含量显著增加,分别提高12.99%和18.67%,且在120~140cm土层易氧化态有机碳有明显累积,提高幅度达到38.17%。采用滴灌和漫灌两种灌溉模式,枸杞总产量无明显差异,但滴灌模式下水生产率较漫灌提高112.12%,且果实等级率也有所提高。因此,针对研究区域枸杞生产管理现状,通过滴灌模式,有利于土壤有机碳质量提升,培肥枸杞果园土壤,能够满足生长需求,对实现长期可持续生产提供科学依据。

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.

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。

杉木纯林及其混交林土壤团聚体活性有机碳组分特征

为研究杉木纯林及其混交林土壤团聚体活性有机碳组分特征,以广西亚热带地区杉木-米老排、杉木-火力楠混交林及杉木人工纯林土壤为研究对象,分析0~40 cm土层不同粒径(>2、1~2、0.25~1、<0.25 mm)团聚体总有机碳及活性有机碳组分含量、储量、贡献率以及碳库特征指数变化。结果表明,杉木纯林及其混交林土壤团聚体主要以>2mm粒径为主,团聚体占比随粒径减小呈减小趋势;杉木-米老排、杉木-火力楠混交林土壤团聚体总有机碳含量在8.57~38.37 g·kg^(-1),高于杉木纯林的6.46~24.33 g·kg^(-1),均随粒径减小而增加,随土层加深而减少;3种林分活性有机碳组分储量表现为低活性有机碳>中活性有机碳>高活性有机碳,均随土层深度增加而减小,大团聚体(>0.25 mm)占比较大,其对土壤活性有机碳贡献率高,是土壤有机碳的主要载体;杉木-米老排混交林、杉木-火力楠混交林碳库管理指数整体>100%,其效应大小为杉木-火力楠混交林>杉木-米老排混交林>杉木纯林。相关性分析表明,TOC(total organic carbon)、LLOC(low labile organic carbon)及MWD(Mean weight diameter)、GMD(geometric mean diameter)与CPMI(carbon pool management index)、CPI(carbon pool index)显著正相关,MLOC、HLOC与各指标相关性不显著。环境因子及粒径分级对TOC、LLOC影响效应一致,MLOC、HLOC因其高敏性及不稳定性对各影响因子响应程度不高。杉木-米老排、杉木-火力楠混交林在土壤稳定性及活性有机碳保持方面优于杉木人工纯林。

氮磷养分配施对土壤碳氮特征及叶用枸杞生长的影响

通过田间定位试验,探讨水肥一体化技术下不同养分配施措施对土壤碳氮特征及叶用枸杞生长的影响,筛选出适合该区域叶用枸杞高效可持续生产管理模式。结果表明,随着养分浓度的增大,各层次土壤中有机碳含量整体呈现增加趋势,土壤中易氧化态有机碳及土壤碳库管理指数(CPMI)变化趋势与土壤有机碳类似。与对照相比,水肥一体化施肥增加了0~20cm和20~40cm土层硝态氮含量;但随着土层深入,土壤剖面硝态氮含量整体呈现出逐渐降低的趋势,而对照处理硝态氮呈现增加趋势,40~60cm土层硝态氮含量达最大。在水肥一体化N2P3处理下,叶用枸杞叶芽产量最高。研究确定,N2P3处理的“少量多次”水肥一体化灌溉模式,是叶用枸杞生产区最佳的农业高效高产的水肥生产管理模式。