苏州太湖湖滨带不同水分梯度土壤氮的时空变异特征

选择苏州渔阳山保存较为良好典型的太湖湖滨带作为试验地,并根据距离水体的远近,将湖滨带从近水体到高岗地分别设置三个实验区,探讨了湖滨带土壤全氮、有效氮、微生物生物量氮的时间和空间变异特征。结果表明:太湖湖滨带土壤有效氮含量近水区>中水区>远水区,土壤湿度和水淹作用对土壤氮素含量具有影响作用;土壤有效氮呈明显季节波动秋季>春季>夏季,在植物生长旺盛季节维持较低水平;土壤有效氮随土层深度的增加逐渐减少;土壤有效氮与土壤全氮、土壤微生物生物量氮呈显著正相关关系。沿水分梯度土壤有效氮受土壤全氮、土壤微生物生物量氮、土壤湿度、植被类型以及人类活动影响。

围湖造田不同土地利用方式土壤水溶性有机碳的变化

以太湖流域肖甸湖区为代表,测定分析了肖甸湖围湖造田区香樟林、水杉林、毛竹林、农田4种典型的不同土地利用方式0～40cm土层水溶性有机碳含量的差异及其季节动态。结果表明:不同土地利用方式对土壤水溶性有机碳含量影响显著,并且在不同土层表现不同。0～10cm土层农田中的水溶性有机碳含量比3种林地的小,针叶林中的比阔叶林的大;而10～20cm与20～40cm土层水溶性有机碳含量变化与之相反。土壤水溶性有机碳含量在垂直方向上具有明显的分层现象,林地土壤自上而下呈下降趋势;除12月冬闲期外,农田各土层土壤水溶性有机碳含量的垂直变化由大到小依次为10～20、20～40、0～10cm。不同土地利用方式土壤水溶性有机碳含量均表现出明显的季节动态,总体表现为秋冬季节大于春夏季节。与旱地发育的植被土壤相比,围湖后的土壤水溶性有机碳含量较高,土壤有机碳稳定性较差;与干湿交替的平原湿地相比,围湖后的土壤水溶性有机碳含量较低,土壤有机碳稳定性较强。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,因此应该充分考虑围湖造田对生态系统碳循环的影响。

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。

太湖东岸湖滨带土壤微生物生物量碳及主要化学特性

湖滨带是湖泊流域水生生态系统与陆生生态系统之间重要的生态过渡带。笔者以太湖东岸受人为活动干扰较小的吴中与吴江段湖滨带为代表,测定分析了湖滨带沿水位变幅区至陆向辐射区(近水区、中水区、远水区)土壤微生物生物量碳、有机碳、全氮、全磷、铁、锰的含量。结果表明:湖滨带土壤微生物生物量碳的分布沿水体至陆地方向呈逐渐减小趋势,近水区最大,平均值为93.10mg/kg,中水区与远水区平均值分别为62.70、52.00mg/kg;土壤有机碳、全氮、全磷、铁、锰含量的分布沿水体至陆地方向呈先增大后减小趋势,陆向辐射区高于水位变幅区,这说明自然状态下的湖滨带在拦截、过滤营养元素与重金属元素方面具有一定作用。

围湖造田不同利用类型下土壤微生物量碳的特征

对围湖造田形成的肖甸湖森林公园内的香樟林、毛竹林、水杉林和农田的土壤微生物生物量碳及微生物熵进行了比较,并分析了围湖造田后土壤物理、化学和生物因子对土壤微生物生物量碳及微生物熵的影响。结果表明:4种不同土地利用类型中,农田的MBC和qMB显著大于香樟林、毛竹林和水杉林的,水杉林的MBC显著小于毛竹林和香樟林的(p<0.05);MBC与pH、全钾及土壤呼吸速率显著相关;qMB与土壤湿度、总有机碳、全氮、全钾、碳氮比、pH、体积质量、土壤呼吸速率有显著相关关系。围湖造田后不同的土地利用类型将影响土壤微生物量碳的变化。

围湖造田不同土地利用方式土壤活性有机碳的变化

围湖造田是中国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代表,测定分析了肖甸湖围湖造田区,香樟林、水杉林、毛竹林、农田4种不同典型土地利用方式35年后,0～40cm土层土壤微生物生物量碳、水溶性有机碳、易氧化碳、颗粒有机碳的含量及分配比例的差异。结果表明:农田土壤微生物生物量碳明显高于林地,其0～10、10～20、20～40cm土层的微生物生物量碳的含量分别为573.38±18.28、335.52±53.35、109.33±4.86mg.kg-1,为香樟林对应土层的2.07、2.02、1.39倍,水杉林对应土层的2.26、2.79、2.01倍,毛竹林对应土层的1.89、2.10、1.21倍,说明农田的耕作与施肥措施对土壤微生物活性产生了较大影响。水溶性有机碳、易氧化碳与颗粒有机碳农田与林地相比无显著差异。围湖地区土壤水溶性有机碳和易氧化碳分配比例(1.22%～3.03%、10.56%～30.64%)高于相同气候区的山地森林土壤,颗粒有机碳分配比例(3.43%～17.28%)较低,说明土壤易分解组分占总有机碳比例较高,而保护性组分所占比例较低,围湖地区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,因此应该对围湖造田对生态系统碳循环的影响给予充分考虑。

太湖湖滨带土壤活性有机碳沿水分梯度的变化特征

湖滨带等水陆交错区土壤碳循环是全球碳循环的一个重要的组成部分,但相关方面的研究还相当缺乏。本研究选择位于苏州渔阳山保存较为良好的典型的太湖湖滨带作为实验地,并根据距离水体的远近,将湖滨带从近水体到高岗地分别设置3个实验区,对湖滨带湿地土壤水溶性有机碳(WSOC)、轻组有机碳(LFOC)2种活性有机碳进行研究,分析土壤活性有机碳与土壤因子的关系。结果表明:土壤水分明显影响土壤表层活性有机碳的含量,湖滨带土壤WSOC、LFOC在表层(0～10cm)沿土壤水分梯度的降低而减小,表现为近水区>中水区>远水区,且下层土壤沿水分梯度的差异变小;表层土壤活性有机碳各组分显著高于下层土壤,这与土壤有机碳和氮素变化趋势一致;WSOC、LFOC均与土壤总有机碳、土壤全氮、土壤含水率呈显著或极显著正相关;沿水分梯度土壤有机碳、全氮和土壤湿度是调控土壤活性有机碳沿水分梯度变化的主要因子。

不同土地利用类型对土壤可溶性有机碳的影响

为了解土地利用类型对土壤有机质中易变组分的影响,选取湖泊围垦后形成的4种典型的土地利用类型（香樟林、水杉林、毛竹林和农田）作为试验地,研究了不同土地利用类型对土壤中可溶性有机碳,包括：冷水可溶性有机碳含量（cDOC,CW）、热水可溶性有机碳含量（cDOC,HW）和盐溶液可溶性有机碳含量（cDOC,Ca Cl2）的影响。结果表明：4种土地利用类型中土壤cDOC,HW、cDOC,CW和cDOC,Ca Cl2的含量随土层深度加深而降低。除香樟林外,不同土地利用类型cDOC,CW大小在0-10 cm和≥10-25 cm两个土层均表现为农田〉毛竹林〉水杉林,cDOC,HW和cDOC,Ca Cl2在毛竹林土壤中显著高于其他3种土地利用类型。在4种土地利用方式中,cDOC,HW与cDOC,Ca Cl2都与土壤有机碳、总氮含量以及土壤p H呈显著的相关性。而水杉林土壤的cDOC,HW与cDOC,Ca Cl2与土壤微生物生物量碳之间表现出了极显著的正相关性。总之,湖泊围垦后的不同土地利用类型伴随着不同的管理措施,导致了土壤理化因子和微生物性质的改变,从而在一定程度上影响了不同土地利用类型中积累的土壤可溶性有机碳的含量。