甜菜糖厂滤泥与生物炭配施对东北黑土农田土壤性质和有机碳组分影响的研究

本研究以东北地区黑土为研究对象,探讨了甜菜糖厂废弃物滤泥与生物炭配施还田对农田土壤基本性质和有机碳组分的影响。实验共设置了8个处理组,包括无物料还田(CK1)、不施加滤泥施加20000 kg/hm^(2)生物炭(CK2)、施加16.67 kg/hm^(2)滤泥不施加生物炭(T_(1))、施加16.67 kg/hm^(2)滤泥施加20000 kg/hm^(2)生物炭(T_(2))、施加33.33 kg/hm^(2)滤泥不施加生物炭(T_(3))、施加33.33 kg/hm^(2)滤泥施加20000 kg/hm^(2)生物炭(T_(4))、施加50 kg/hm^(2)滤泥不施加生物炭(T_(5))、施加50 kg/hm^(2)滤泥施加20000 kg/hm^(2)生物炭(T_(6))。测定土壤总碳(TC)、总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、水溶性有机碳(DOC)和颗粒有机碳(POC),探讨各处理对有机碳组分和碳库管理指数的影响,同时探讨环境因素(碱解氮、有效磷和速效钾)和土壤生物活性(脲酶、磷酸酶和蔗糖酶)对碳固定的影响。结果表明:滤泥生物炭配施还田能够显著提高土壤总有机碳、易氧化有机碳含量和碳库管理指数。滤泥生物炭的施用可以通过增加速效养分和酶活性影响活性碳组分,进而增加土壤碳库管理指数。综上所述,T_(4)处理,即33.33 kg/hm^(2)滤泥和20000 kg/hm^(2)生物炭配施还田效果最好,能实现土壤固碳,CPMI含量增加,提高了土壤有机碳的稳定性。

不同施肥措施对黄土丘陵区农田土壤有机碳组分和碳库管理指数的影响

基于中科院安塞水土保持试验站长期定位试验,研究了5种不同施肥措施,包括不施肥(CK)、氮磷肥配施(NP)、氮磷钾肥配施(NPK)、单施有机肥(M)和有机肥配施氮磷肥(MNP)对土壤有机碳组分及碳库管理指数(CPMI)的影响。结果表明:不同施肥处理均能增加不同土层土壤有机碳及其组分含量,且土壤有机碳及其组分含量随土层深度增加而逐渐降低;施用有机肥处理(M和MNP)0~20 cm土壤有机碳及其组分含量显著高于化肥处理(NP和NPK)和CK处理;与CK处理相比,M和MNP处理有机碳含量分别增加133.59%、118.52%(P<0.05),易氧化有机碳含量分别增加51.73%、48.20%(P<0.05),可溶性有机碳含量分别增加61.54%、53.21%(P<0.05),土壤微生物生物量碳含量分别增加68.34%、113.04%(P<0.05);除土壤微生物生物量碳以外,不同施肥处理20~40 cm土壤有机碳及其组分含量均无显著差异;不同施肥处理显著提高0~20 cm土壤CPMI,M处理下CPMI在所有施肥处理中最高。因此,施用有机肥是有效提高旱区土壤质量,增强土壤碳“汇”功能的农田施肥措施。

施用生物炭后塿土土壤有机碳、氮及碳库管理指数的变化

通过2年4季的田间小区试验,研究了添加0~80 t·hm^(-2)果树枝条生物炭后,土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、p H、土壤活性有机碳(AOC)、土壤中活性有机碳(MAOC)、土壤高活性有机碳(HAOC)、土壤水溶性有机碳(WSOC)、碳库管理指数(CPMI)的变化及各指标之间的相关性。结果表明:在第四季作物收获后,随生物炭施用量的增加,TOC增加59.80%~180.52%、TN增加13.22%~20.92%、p H增加0.76%~1.28%;HAOC和CPMI均在生物炭用量为60 t·hm^(-2)时达到最大,分别较对照增加70.36%和52.43%;AOC前两季在生物炭用量为40 t·hm^(-2)时达到最大,后两季在生物炭用量为60 t·hm^(-2)时达到最大,而整个试验期内各施炭处理分别比对照增加18.46%~73.42%;WSOC在前三季随生物炭用量的增加而降低,且各施炭处理分别比对照低8.00%~42.77%。相关性分析表明,除MAOC外,上述各指标均与生物炭用量呈显著相关关系(P<0.05)。研究认为,施用生物炭能提高土壤总有机碳、全氮含量和土壤碳库管理指数,有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,为农田土壤可持续利用和生物炭作为土壤改良剂的应用提供科学依据和参考价值。

不同农田生态系统土壤碳库管理指数的研究

用高锰酸钾氧化法讨论了土壤活性碳库和碳库管理指数（ＣＰＭＩ）。结果表明：不同农田土壤活性碳含量为０４９～４９９ｍｇ／ｇ、ＣＰＭＩ为５１６～１６５。不同施肥处理对红壤ＣＰＭＩ的影响为绿肥（ＧＭ）＞厩肥（ＦＹＭ）＞ＦＹＭ＋ＮＰＫ＞参考（ＲＥＦ）＞ＮＰＫ＞对照（ＣＫ）；对水稻土为：稻草（ＲＳＣ）＞ＦＹＭ＞ＦＹＭ＋ＮＰＫ＞ＲＥＦ＞ＮＰＫ＞ＣＫ。黄棕壤ＧＭ、ＦＹＭ和ＦＹＭ＋ＮＰＫ处理的ＣＰＭＩ分别比ＲＥＦ提高了５０％、４５９％和２１９％，ＮＰＫ和ＣＫ下降了６％和３８１％。潮土施肥１０年的ＣＰＭＩ与施肥５年相比，ＦＹＭ和ＦＹＭ＋ＮＰＫ提高了２８４％和１９７％，而ＮＰＫ和ＣＫ下降８７％和１７９％。相关分析表明，ＣＰＭＩ与土壤全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、ｐＨ相关或极相关。

不同农田生态系统土壤碳库管理指数的研究

讨论不同农田生态系统的土壤活性碳库和碳库管理指数 ( CPMI) ,结果表明 :不同农田生态系统的土壤 CPMI明显受施肥、气候、土壤利用方式、耕种年限等因素的影响。供试土壤的活性碳含量范围为 0 .4 9～ 4 .99mg/ g,土壤 CPMI为51 .6～ 1 65。不同施肥处理对红壤 CPMI的影响顺序为绿肥 ( GM) >厩肥 ( FYM) >FYM+NPK>参考 ( REF) >NPK>对照 ( CK) ;在水稻土中 ,其相应的影响顺序为 :稻草 ( RSC) >FYM>FYM+NPK>PEF>NPK>CK。黄棕壤中 ,与 PEF的 CPMI值相比 ,GM、FYM和 FYM+NPK3个处理分别提高了 50 %、4 5.9%和 2 1 .9% ,NPK和 CK处理分别下降了6%和 38.1 %。潮土中 ,施肥 1 0 a的 CPMI值与施肥 5a的值相比较 ,FYM和 FYM+NPK处理提高了 2 8.4 %和 1 9.7% ,而 NPK和 CK处理分别下降 8.7%和 1 7.9%。相关分析表明 :CPMI与土壤全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、p H的相关性高于 CPI、A、AI。 CPMI可灵敏地反映农业生产措施对土壤肥力。

宁南黄土丘陵区不同人工植被对土壤碳库的影响

运用碳库管理指数分析了被恢复后宁南黄土丘陵区不同人工植被对土壤碳库的影响,结果表明植被恢复增加各个土层土壤有机碳含量,但是活性有机碳含量表现不同,草地减少,其他植被与农田土壤活性有机碳含量差异不大。随着栽植年限的延长,土壤有机碳含量在各个土层都增加,且在0～30cm土层内增加的幅度都比较大。但是年限并不能增加土壤活性有机碳含量,说明植被恢复年限增加的是土壤非活性有机碳。植被恢复提高了土壤碳库管理指数,其中天然草地增加更为明显。

关中平原农田作物秸秆还田对土壤有机碳和作物产量的影响

结合关中平原农业生产现状,通过对不同秸秆还田模式组合下土壤有机碳、活性有机碳含量和作物产量变化趋势的研究,揭示秸秆还田效应,为研究区筛选合理的还田模式以及农田土壤培肥和农业可持续发展提供理论依据。结果表明,小麦秸秆还田后经过一季夏玉米生长,能使耕层土壤(0～40 cm)有机碳有所提升;高留茬还田使0～20 cm土层土壤活性有机碳和碳库管理指数呈现降低趋势,而粉碎直接还田使其有所提高,但差异均未达到显著水平。随后对玉米秸秆进行还田,再经过一季小麦生长后,使得耕层土壤有机碳含量有所提高,其中连续两季进行秸秆粉碎直接还田使有机碳含量提高幅度最大,0～20,20～40 cm土层有机碳分别提高1.86,1.69 g/kg;同时显著增加了耕层土壤活性有机碳含量,其中小麦秸秆进行粉碎直接还田增加趋势更为明显,0～20,20～40 cm土层中分别平均提高0.90,0.85 g/kg;且秸秆还田显著增加了碳库管理指数,秸秆粉碎还田条件下增加趋势更明显。在关中平原的雨热条件下,通过田块尺度上秸秆还田能有效改善土壤有机质状况,尤其使有机碳质量明显提升,就短期效果而言秸秆粉碎直接还田对土壤有机碳的调节作用更为明显;针对研究区域容易出现的季节性干旱现象,在小麦秸秆还田时采用高留茬还田能有效提高夏玉米生长期内水分利用率,保证其稳产高产;轮作期内实施小麦高留茬-玉米粉碎直接还田模式组合,是实现该区域水热资源高效利用,农业高效高产的最优耕作模式组合。

施肥对土壤不同碳形态及碳库管理指数的影响

分析了施肥对土壤活性碳（CA）、微生物生物量碳（CMB）、矿化碳（CM）及碳库管理指数（CPMI）的影响。结果表明，不同土壤CA、CMB、CM及CPMI的大小为：水稻土＞黄棕壤＞红壤＞潮土。施肥对CA和CPMI，CMB和CM的影响分别为：处理3＞处理5＞处理1＞处理4＞CK，处理3＞处理5＞处理4＞处理1＞CK。在提高CA、CMB、CM及CPMI方面，稻草肥、绿肥优于厩肥，厩肥高量施用优于常量施用。施肥10年与5年相比，潮土中CPMI处理7和9上升，处理8和CK下降。相关分析表明：CPMI与土壤养分因子相关或极相关，反映了农业生产措施对土壤碳库的影响，可以运用CPMI来评估土壤碳库的变化。

不同经营措施对杉木人工林土壤碳库的影响

森林土壤有机碳在陆地生态系统碳循环中发挥着关键作用。以我国亚热带杉木人工林为研究对象,以常绿阔叶林为对照,分析比较了不同经营措施对土壤碳矿化、微生物特征、碳库管理指数的影响。结果表明,与连栽杉木纯林相比,杉木火力楠混交模式和轮栽模式均显著增加了土壤微生物量碳含量、土壤微生物熵、易氧化有机碳和碳库管理指数,提高了土壤微生物对底物的利用效率,土壤易氧化有机碳可作为反映土壤碳库质量的有效指标。

施用小麦秸秆或其生物炭对烟田土壤理化特性及有机碳组分的影响

【目的】以2年田间定位试验为依托,研究小麦秸秆及其生物炭连续施用对植烟土壤理化性状和有机碳组分的影响,为烟区土壤质量提升提供依据。【方法】田间试验在山东省诸城市潮褐土烟田上进行。试验设4个处理,分别为:常规施肥且秸秆不还田(CK),常规施肥+小麦秸秆还田(FS),常规施肥+小麦秸秆生物炭2.25 t/hm^2(FB1)和4.50 t/hm^2(FB2)。在烟叶收获后,采集0-20 cm耕层土样,测定了土壤基础理化指标和总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、热水溶性有机碳(HWC)、活性有机碳(LOC)及轻组有机碳(LFOC)含量,并计算土壤碳库管理指数(CPMI)。【结果】连续施用小麦秸秆或其生物炭2年后,FB1和FB2处理TOC含量显著高于CK,增幅分别为74.9%和116.0%,而FS与CK处理间差异不显著。LFOC含量的变化趋势与TOC类似,FB1和FB2处理LFOC含量分别较CK处理显著增加154%和326%。FS处理HWC含量显著高于CK和FB1处理,而与FB2处理差异不显著。与CK相比,FS处理HWC含量增加了107%。FS和FB2处理MBC含量较CK分别增加了252%和144%,而FB1处理与CK相比差异不显著。FS处理LOC含量较CK显著增加了68.9%,而FB1、FB2处理LOC含量与CK相比差异不显著。FS处理还能显著降低土壤容重、增加土壤含水量及有效磷含量,其对部分土壤理化特性的改良效果优于生物炭处理(FB1和FB2)。此外,CPMI也以FS处理最高,较CK显著增加了73.5%,而FB1、FB2处理与CK处理差异不显著。【结论】连续秸秆还田有利于提升烟田土壤活性有机碳(MBC、HWC和LOC)含量,降低土壤容重,提高有效磷含量,提高土壤CPMI。而同量秸秆转化为生物炭后连续还田能够提高土壤总有机碳和轻组有机碳含量,更有利于土壤有机碳的长期固存。

味精废浆与化肥配施对杨树幼苗土壤活性有机碳与微生物活性的影响

为探讨味精废浆有机肥对林木土壤的生物学效应及确定味精废浆与化肥适宜的搭配比例,通过盆栽试验,研究了CK(对照,不施肥)、N100(尿素提供100%的氮)、M10N90(味精废浆和尿素分别提供10%与90%的氮)、M30N70(味精废浆和尿素分别提供30%与70%的氮)与M50N50(味精废浆和尿素各提供50%的氮)等处理对杨树幼苗土壤活性有机碳、碳库管理指数(CPMI)与微生物呼吸、代谢熵及生长的影响。结果表明:与N100处理相比,配施味精废浆处理的土壤活性、中活性和高活性有机碳含量均明显升高。M30N70处理的活性有机碳含量与CPMI显著高于其他处理,分别较N100处理高出34.78%和42.96;其微生物量碳、氮含量也明显高于其他处理。同时,M30N70处理还能显著增强土壤微生物呼吸作用,但降低了代谢熵,其中土壤微生物呼吸分别较CK、N100、M10N90和M50N50处理提高81.13%,35.21%,17.07%和5.49%,而代谢熵分别下降9.16%,10.37%,6.98%和5.80%。此外,M30N70处理的地径、苗高亦达最高值,并与其他处理差异达显著水平。同M30N70处理相比,M10N90与M50N50处理对杨树幼苗土壤及生长的影响效果较小。相关性分析表明,地径、苗高生长与土壤不同程度的活性有机碳、碳库管理指数及微生物活性有显著或极显著的相关性,各指标之间具有紧密的内在关联。综合分析认为,味精废浆与化肥以3∶7比例配施能显著提高杨树幼苗土壤的活性有机碳含量,明显增强土壤微生物活性,并促进其生长。

土壤活性有机碳及碳库管理指数对石漠化治理措施的响应

[目的]探讨石漠化地区土壤活性有机碳库及土壤碳库管理指数对不同治理措施的响应,为喀斯特地区土地合理利用和石漠化生态治理提供科学依据。[方法]以喀斯特地区3种石漠化治理措施——梯田嵌套鱼鳞坑(NL)、鱼鳞坑(FSP)和梯田(TR)为研究对象,自然坡地为对照(CK),分析不同石漠化治理措施下土壤活性有机碳库及碳库管理指数分布特征。[结果]土壤活性有机碳含量和活性有机碳储量均在不同石漠化治理措施下总体呈鱼鳞坑最高,梯田嵌套鱼鳞坑次之,梯田最低的变化趋势,其中,鱼鳞坑土壤易氧化碳和可溶性碳含量及碳储量显著高于对照和其它石漠化治理措施。土壤碳库管理指数(CPMI)表现为鱼鳞坑措施大于其它2种石漠化治理措施,其中,石漠化治理措施在0~10 cm土层的土壤碳库管理指数均大于100.00%,表明石漠化治理措施提高了喀斯特地区表层土壤质量。[结论]石漠化治理措施显著影响了喀斯特坡地土壤活性有机碳储量。鱼鳞坑措施较梯田和梯田嵌套鱼鳞坑措施土壤活性有机碳储量和碳库质量明显提高。鱼鳞坑措施可作为喀斯特地区石漠化生态恢复优先考虑的治理措施。

黔中地区三种林分土壤有机碳库比较

对黔中地区三种林分土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳及碳库管理指数进行研究。结果表明,3种林分0-60 cm土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳都表现为阔叶林>杉木林>马尾松林,马尾松林土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳比阔叶林分别减少了13.9%、37.0%、7.9%,杉木林比阔叶林分别减少了8.9%、24.7%、4.8%;各林分土壤有机碳、易氧化有机碳、稳定态有机碳都随着土层深度的增加而降低,阔叶林随土层加深变化幅度较大;土壤碳库管理指数也表现为阔叶林>杉木林>马尾松林。

安徽皇藏峪自然保护区森林土壤碳库的变化特征

土壤碳库管理指数(CPMI)是监测土壤有机碳(SOC)变化的敏感指标,可以直接地反映外界因素对土壤质量的影响程度,为科学评价森林土壤碳库质量提供量化依据。选取安徽皇藏峪自然保护区典型森林土壤为研究对象,对其SOC、活性有机碳(ASOC)和碳库管理指数(CPMI)的变化特征进行研究。结果表明:1)除坡裸地外,不同森林类型下SOC含量为9.93~19.15 g/kg,ASOC含量为0.73~1.36 g/kg,栓皮栎、侧柏林下SOC,ASOC含量均大于其他森林类型;2)不同森林类型下SOC表聚现象明显,随着土层深度的增加,SOC,ASOC含量均表现为下降趋势,SOC含量下降的幅度明显大于ASOC;3)表征森林土壤碳库特征的SOC,ASOC含量以及CPMI均受森林类型和土层深度的影响,不同森林类型有较高的固碳潜力,对该土壤CPMI的提高均有不同程度的促进作用。

4种改良剂对酸性紫色土肥力及活性有机碳组分的影响

探究4种改良剂施用对酸性紫色土土壤肥力及活性碳组分特征影响,为紫色土养分管理及稳固碳库提供科学依据.采用田间试验,设置不施肥(CK)、单施化肥(F)、石灰+化肥(SF)、有机肥+化肥(OM)、生物炭+化肥(BF)及酒糟灰渣+化肥(JZ)这6个处理,研究不同处理土壤有机质、 pH、速效养分、土壤综合肥力指数(IFI)、溶解性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)含量及各组分有效率和土壤碳库管理指数(CPMI),阐明其相互关系.结果表明:(1)施用改良剂显著提高了土壤pH及有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量(P<0.05),有机肥+化肥(OM)和酒糟灰渣+化肥(JZ)处理土壤综合肥力指数提高最为显著(P<0.05),较对照分别提高了1.96和0.77,增幅分别为170.43%和66.96%.(2)酒糟灰渣+化肥(JZ)和有机肥+化肥(OM)处理土壤POC、 MBC和DOC含量较对照处理分别提高了110.30%和84.81%、 61.08%和46.56%、 195.87%和141.67%;改良剂的施用均显著提高了土壤碳库指数(CPI)和碳库管理指数(CMPI)(P<0.05),其中以有机肥+化肥(OM)处理提高最为显著,土壤CPI值和CMPI值较对照分别增加了107.34%和90.75%.(3)土壤有机碳及其活性组分与土壤综合肥力指数呈显著正相关(P<0.05),冗余分析表明施用改良剂各处理间分异性显著,土壤IFI、 pH和速效钾对有机碳及其组分的解释率均达到显著水平,解释率顺序分别为:IFI(74.6%)>pH(11.7%)>AK(6.5%).酸性紫色土施用酒糟灰渣和有机肥提高土壤肥力和改良土壤质量效果最显著,同时有利于促进土壤碳组分的积累和活化.

秸秆与生物炭施加对茉莉园土壤真菌群落及有机碳库特征的影响

为阐明秸秆与生物炭施加后茉莉园土壤真菌群落及有机碳库组分分配的变化特征,测定分析了茉莉园对照、秸秆和生物炭处理0~15 cm土壤真菌群落特征与有机碳库组分,并计算其碳库管理指数(CPMI).结果表明,秸秆与生物炭施加后土壤真菌群落多样性均降低,各处理中优势菌属结构发生变化,生物炭处理下土壤真菌群落结构与秸秆处理和对照组差异显著.冗余分析(RDA)表明,土壤真菌群落结构主要受土壤容重、C∶N、盐度和TN影响.另外,秸秆处理下土壤活性有机碳(LOC)与对照组相比显著增加87.44%(P<0.05),生物炭处理中土壤可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)较对照组分别显著增加22.27%和23.17%(P<0.05).相比于对照组,秸秆处理下碳库活度(L)显著提高(P<0.05),生物炭处理中碳库指数(CPI)显著增加(P<0.05).Spearman相关性分析表明土壤活性有机碳组分受到真菌优势菌属的调控. FUNGuild功能预测结果表明,秸秆与生物炭施加后腐生营养型及其兼性营养型真菌对土壤活性有机碳组分和碳库管理指数有着重要影响.

有机肥替代化学氮肥对黄壤活性有机碳组分、酶活性及作物产量的影响

以贵州典型黄壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施化肥(NP)、50%有机肥替代化学氮肥[1/2(NPM)]和100%有机肥替代化学氮肥(M)这4个处理进行田间试验,研究有机肥替代化学氮肥对黄壤有机碳及其活性组分、土壤碳库管理指数、土壤酶活性及玉米大豆产量的影响,可为该地区科学施肥和土壤质量提升提供理论依据.结果表明,有机肥替代化学氮肥显著提高土壤p H、有机碳(SOC)、全氮(TN)含量和C/N.与CK和NP处理比,有机肥替代化学氮肥对土壤活性有机碳组分含量及其分配比例和土壤碳库管理指数(CPMI)均有提升效果,且均以50%有机肥替代化学氮肥提升效果最佳.与NP处理相比,1/2(NPM)处理显著增加了土壤易氧化有机碳(ROC_(333)和ROC_(167))、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)含量,其增幅依次为22.90%、8.10%、29.32%和23.22%.相对于CK和NP处理,有机肥替代化学氮肥均提高了土壤酶活性,1/2(NPM)处理的土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性较NP处理分别显著提高了21.89%、8.24%、34.91%和18.78%;各施肥处理均显著提高了玉米大豆产量,与NP处理相比,1/2(NPM)和M处理的玉米产量分别显著提高了44.15%和17.39%,大豆产量在各施肥处理之间无显著性差异.相关性分析表明,土壤SOC与ROC_(333)、ROC_(167)、ROC33、DOC和MBC以及各土壤活性有机碳组分之间呈显著正相关,CPMI与土壤SOC及其活性组分之间呈极显著正相关关系(P<0.01).玉米产量与土壤酶活性、CPMI、土壤SOC及其活性组分均呈显著正相关关系(P<0.05).因此,从增产和土壤培肥角度看,50%有机肥替代化学氮肥有利于改善土壤质量,提高土壤肥力,是贵州安顺黄壤地区实现作物高产的关键施肥技术.

长期秸秆还田褐土有机碳矿化特征及其驱动力

基于连续30 a(1992~2021年)秸秆还田长期定位试验,按照等碳量秸秆还田,设置秸秆覆盖还田(SM)、秸秆粉碎直接还田(SC)、秸秆过腹还田(CM)和秸秆不还田(CK)这4个处理,探讨长期不同秸秆还田方式对土壤有机碳、土壤活性有机碳组分、土壤碳库管理指数、酶活性和土壤有机碳矿化的影响,揭示春玉米连作体系褐土有机碳矿化特征及其主要驱动因子,为褐土区秸秆还田措施优化和固碳减排等提供科学依据.结果表明:(1)秸秆还田处理均提高了褐土土壤有机碳含量,CM处理提高幅度最大,且碳库管理指数提升效果最显著.(2)SC和CM处理的活性碳组分含量均上升,而SM处理的易氧化有机碳含量显著降低.(3)温度每升高10℃,矿化速率约提升7.99 mg·(kg·d)^(-1).不同秸秆还田处理土壤有机碳矿化速率顺序为:CM> SC>SM> CK.(4)低温(15~25℃)条件下,CM处理的温度敏感性最低,最有利于碳库的积累,能有效提高土壤有机碳库周转速率,缩短周转时间,可作为褐土管理的最佳秸秆还田模式.(5)温度、土壤中β-1,4-葡萄糖苷酶活性和DOC是褐土土壤有机碳矿化的主要驱动力.有机碳组分和温度可以通过影响土壤酶活性,进而影响土壤有机碳的矿化.

有机无机肥长期配施对果园土壤碳库及温室气体排放的影响

有机肥的施用可以提高土壤总有机碳和活性有机碳含量,在改善土壤质量,提升土壤肥力方面有重要意义.设4个处理:不施肥(CK)、单施有机肥(M)、单施化肥(NPK)和有机无机肥配施(MNPK),研究长期有机无机配施下土壤有机碳和其活性组分含量变化,分析不同施肥措施对温室气体排放的影响,并评估了土壤碳库管理指数的变化.结果表明,与CK处理相比,MNPK处理的土壤总有机碳(TOC)、微生物量碳(MBC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和颗粒有机碳(POC)含量分别增加了82.84%、66.30%、21.12%、93.28%和145.80%.NPK处理对土壤总有机碳和有机碳组分含量无显著差异.有机无机配施有利于提高土壤碳库活度指数(LI)、土壤碳库指数(CPI)和土壤碳库管理指数(CPMI),LI和CPI的增加是CPMI增加的主要原因.相关分析表明土壤有机碳组分和CPMI与温室气体排放呈显著正相关关系;有机无机配施增加了CO_(2)累积排放量和增温潜势(GWP),但却能够降低温室气体排放强度(GHGI);MNPK处理产量最高,为56365 kg·hm^(-2),较CK处理(29073 kg·hm^(-2))提高了93.87%.因此,旱地苹果园有机无机肥配施,可促进有机碳的累积,稳定土壤碳库,更有利于果园的可持续发展.

喀斯特地区植被恢复下土壤活性有机碳与碳库管理指数的演变特征

植被恢复通过改变碳输入和转化速率,影响陆地生态系统的碳循环.为探明喀斯特地区植被恢复过程中土壤活性有机碳组分与碳库管理指数的演变特征,以喀斯特地区草地序列(5、10、15和20 a)、灌木序列(5、10、15和20 a)和园地序列(5、10和15 a)土壤为研究对象,以相邻农田为对照(CK),分析了不同植被恢复年限对土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC_(333)、ROC_(167)和ROC_(33),即能被333、167和33 mmol·L^(-1)KMnO_(4)氧化的土壤活性有机碳)、微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)及碳库管理指数(CPMI)演变的影响.结果表明,与CK相比,0~40 cm土层草地、灌木和园地序列平均SOC含量分别增加了70.77%、114.40%和50.17%.在0~20 cm土层,随恢复年限增加,草地序列和园地序列的SOC含量呈先升后降势态,灌木序列呈先升后降再升势态,ROC_(333)、ROC_(167)和ROC_(33)与对应序列的SOC变化势态一致;在20~40 cm土层,各序列的ROC_(333)、ROC_(167)和ROC_(33)与对应序列的SOC的变化势态不一致.在0~40 cm土层,草地序列MBC含量呈先降后升再降势态,各土层MBC最大值均在G15;灌木序列在0~10 cm土层为先升后降再升势态,在10~40 cm土层为先升后降势态;园地序列在0~30 cm土层为先升后降势态,在30~40 cm土层为逐渐升高势态.3个序列K_(os)大致呈先降后升再降势态,L和LI与K_(os)相反;CPI呈先升后降势态;草地和园地序列的碳库管理指数(CPMI)呈先升后降势态,而灌木序列CPMI的则呈先升后降再升势态.SOC、ROC_(333)、ROC_(167)、ROC_(33)和MBC含量及K_(os)的年增长量大小为:灌木>草地>园地,DOC和CPMI的年增长量大小为:园地>草地>灌木.3个序列SOC及其组分含量均总体随土层增加而降低,具有明显的表聚性.冗余分析结果显示碱解氮(AN)是影响喀斯特地区植被恢复下土壤活性有机碳组分和土壤有机碳库的主要环境因子.综上,土壤活性有机碳组分和CPMI随植被恢复时间发生演变,不同植被恢复均能一定程度地提高喀斯特地区SOC及其组分含量,灌木恢复促进SOC的积累.