为探明渭北旱塬不同秸秆覆盖量对春玉米田土壤活性有机碳(LOC)、碳库管理指数(CMI)和作物产量的影响,于2007—2010年在陕西合阳县旱农试验站进行定位试验,以不覆盖为对照(CK),设置了3个水平秸秆覆盖量处理:4 500 kg/hm2(S1)、9 000 kg/hm2(S2)和13 500 kg/hm2(S3)。结果表明,0～20 cm土层,与CK相比,S1、S2和S3总有机碳(TOC)质量分数分别提高5.08%、14.12%和28.03%(P<0.05);活性有机碳(LOC)分别显著提高19.20%、44.02%和23.50%(P<0.05);碳库管理指数(CMI)分别显著提高20.9...

【目的】探讨不同植被覆盖方式对土壤有机碳和腐殖质组分的影响,为湖南衡阳不同植被恢复措施的生态效益评价提供依据。【方法】以研究区不同植被覆盖模式(自然恢复草地、人工恢复草地、灌丛草本混交地、灌丛地和乔木灌丛混交地)土壤作为研究对象,分析表层(0～10 cm)与亚表层(10～20 cm)土壤理化性质、土壤活性有机碳组分和土壤腐殖质组分的特征。【结果】(1)自然恢复草地土壤p H显著高于其他植被覆盖方式,自然恢复草地和灌丛地土壤体积质量显著高于其他植被覆盖方式,土壤有机碳、碱解氮和速效磷含量则以人工恢复草地和灌丛草本混交地显著高于其他植被覆盖方式,速效钾含量在不同植被覆盖方式间差异不显著。(2)人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤微生物生物量碳、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量及胡敏酸/土壤有机碳、胡敏酸/富里酸显著高于其他植被覆盖方式(P<0.05)。(3)人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵与土壤有机碳活度显著低于其他植被覆盖方式(P<0.05)。(4)除速效钾外,土壤微生物生物量碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵和土壤有机碳活度均与土壤腐殖质组分以及土壤理化性质存在密切的相关性。【结论】人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤有机碳稳定性较强,土壤腐殖化度和腐殖质聚合度更高,更有利于土壤碳的积累与土壤肥力的提高。

为探究不同地表覆盖措施对毛竹林样地土壤总有机碳、土壤活性有机碳、土壤酶活性以及土壤营养成分的影响,以浙江省台州市黄岩区覆盖1年翻耕、覆盖2年翻耕、覆盖2年未翻耕山地毛竹林地为研究对象,并选取毗邻自然生长的毛竹林为对照,采用野外样地调查以及室内实验分析的方法,对不同处理样地的050 cm内各土层土壤有机碳含量、土壤活性有机碳含量、土壤酶及土壤养分进行了比较分析,研究不同覆盖年限和耕作措施对土壤有机碳、活性有机碳、土壤酶及土壤养分的影响。研究结果阐明了覆盖经营改善毛竹林土壤质量的机理,同时为维持竹林可持续经营

【目的】探究雷竹林下养鸡对表层土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响，明确不同养殖密度下竹林养鸡对土壤质量和竹林生态系统碳素稳定的扰动程度，为制定可持续性、生态友好性的林下养殖策略提供科学依据。【方法】以距鸡舍的距离表征养殖密度，分析距鸡舍5 m(2.25～2.70只·m~(-2))、15 m(1.05～1.26只·m~(-2))、25 m(0.60～0.72只·m~(-2))、35 m(0.34～0.41只·m~(-2))和>60 m（雷竹纯林对照，0只·m~(-2)）条件下表层土壤活性有机碳分布及碳库管理指数的差异。【结果】与雷竹纯林对照相比，竹林养鸡能够有效促进土壤有机碳（SOC）积累，但不同养殖密度下SOC无显著差异。易氧化有机碳（EOC）、轻组有机碳（LFOC）、颗粒态有机碳（POC）等活性有机碳组分在竹林养鸡系统中分别提高43.72%～76.95%、 5.55%～47.85%、 19.59%～43.54%，可溶性有机碳（DOC）显著降低6.35%～19.09%。EOC、 LFOC、POC均与SOC呈显著正相关，DOC与SOC不存在显著相关性。与雷竹纯林对照相比，碳库活度、碳库活度指数、碳库指数、碳库管理指数等在竹林养鸡系统中显著提高，氧化稳定系数显著下降。【结论】雷竹林下养鸡能够提高土壤碳库管理指数和土壤质量，显著改善表层土壤活性有机碳分布；较高的养殖密度可能影响凋落物输入，并通过频繁扰动破坏表层土壤结构，降低土壤水稳性，影响土壤有机碳积累；较高养殖密度下的适度休养或轮养可能是目前竹林养鸡过程中平衡经济效益和环境影响的有效途径。

【目的】研究不同秸秆覆盖量免耕条件下不同剖面深度土壤的红外光谱特征,探讨免耕对土壤有机碳组成的影响及秸秆来源土壤有机碳在不同土层的分布特征。【方法】以吉林省梨树县黑土秸秆覆盖免耕长期定位试验区不同层次土壤为研究对象,对比分析无秸秆覆盖(CK)、33%秸秆覆盖、67%秸秆覆盖、100%秸秆覆盖4种处理土壤红外光谱特征。【结果】连续5年秸秆覆盖免耕种植后的土壤,红外光谱吸光值随着剖面层次的加深而降低;差减土壤矿物光谱后的谱图表明:0—5 cm土层土壤红外基团吸收明显增加,芳香碳、脂肪碳、烷基碳较之下层土壤具有明显的吸收峰。【结论】秸秆覆盖有利于有机碳在表层的累积,显著增加秸秆来源的芳香碳、脂肪碳及...

【目的】基于连续4年耕作定位试验，2020和2021年测定土壤相关指标，明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。【方法】耕作定位试验设置7个处理，分别为深翻秸秆还田（DTS）、深松浅翻秸秆还田（DSS）、深松秸秆还田（STS）、重耙秸秆还田（SHS）、旋耕秸秆还田（RTS）、免耕秸秆还田（NTS）、浅翻秸秆不还田（CK）。玉米成熟期采集0—60 cm土层样品，用不同浓度(0.333、0.167和0.033 mol·L^-1)的高锰酸钾溶液测定活性有机碳(R₃₃₃)、中活性有机碳(R₁₆₇)、高活性有机碳(R₃₃)的含量，研究不同耕作方式对土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数的影响。【结果】（1）与CK相比，DSS、DTS、NTS、RTS、STS处理0—10 cm土层R₃₃₃含量显著提高9.0%—63.7%,DSS处理最高，DTS、NTS次之；10—60 cm土层，DTS、DSS、NTS处理R₃₃₃分别显著提高30.8%—134.5%、14.1%—97.8%、18.9%—63.0%（P<0.05）。（2）与CK相比，秸秆还田下各耕作方式0—10 cm土层R₁₆₇含量显著提高（P<0.05）,DSS处理的R₁₆₇最高，提高了37.3%—101.0%;10—60 cm土层DTS处理的R₁₆₇含量最高，显著提高了44.8%—72.9%，整体呈现DTS>DSS>NTS处理。（3）与CK相比，0—10 cm土层，DSS处理R₃₃含量显著提高13.8%—55.6%（P<0.05）；在10—20 cm土层，DTS、DSS、STS、RTS、NTS处理R₃₃显著提高3.6%—29.3%（P<0.05）,DTS最高，DSS次之；在20—60 cm土层，DTS、DSS、STS处理R₃₃显著提高68.1%—20.0%（P<0.05）。（4）与CK相比，秸秆还田下各处理0—10 cm土层惰性有机碳（IOC）显著提高4.7%—21.8%（P<0.05），在0—20 cm土层DSS处理的IOC含量最高，相比CK显著提高了14.0%—29.0%;20—60 cm土层，DTS、DSS处理的IOC含量相比其他处理显著提高了5.3%—156.6%、4.2%—138.8%（P<0.05）。（5）与CK相比，DTS处理0—20 cm土层碳库活度、碳库活度指数显著提高7.7%—44.8%和7.7%—45.0%（P<0.05）;DTS、DSS、STS、RTS处理各土层碳库指数均显著提高（P<0.05）,DTS、DSS、NTS处理0—60 cm土层碳库管理指数分别显著提高了21.9%—140.9%、4.9%—103.7%、13.3%—62.0%（P<0.05）。（6）在0—60 cm土层，R₃₃₃、R₁₆₇、R₃₃、IOC含量均与土壤有机碳含量、碳库活度指数、容重、团聚体几何平均直径呈极显著正相关，而与土壤总孔隙度呈极显著负相关（P<0.01），其含量提高可改善土壤物理结构，增强团聚体稳定性；IOC与作物产量、干物质量也呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】黑土区采用深翻秸秆还田（DTS）和深松浅翻秸秆还田（DDS）在一定程度上均可提升土壤活性有机碳和惰性有机碳含量，有效改善农田有机碳库。

【目的】阐明长期不同植被覆盖与施肥管理后,同一地块的黑土的总有机碳(TOC)、活性有机碳的变化。探讨黑土可持续利用的土地管理模式。【方法】第一个田间试验开始于1985年,研究不同植被覆盖(裸地、草地、耕地)下的黑土活性有机碳的含量和分布变化。第二个田间试验开始于1993年,研究了不同施肥处理(无肥对照(CK)、氮磷(NP)、氮磷配施有机肥(NPOM))对活性有机碳变化的影响。【结果】不同植被凋落物和根系分泌物及长期不同施肥管理均对黑土活性有机碳的形成产生明显的影响。与1985年相比,裸地TOC和全氮(TN)分别下降11.2%和15.3%,草地TOC和TN分别增长13.2%和5.8%,耕地TOC...

【目的】研究覆草旱作和免耕覆草旱作稻田土壤总有机碳、活性有机碳含量和碳库管理指数的特征。【方法】在江西省余江县水稻原种场的双季稻田,设置常规水作、裸地旱作、覆草旱作、免耕裸地旱作和免耕覆草旱作5个处理。于第5年晚稻收获期,采集以上处理的耕层土壤样品,测定了土壤总有机碳和活性有机碳含量。【结果】与常规水作相比,覆草旱作和免耕覆草旱作显著提高稻田土壤总有机碳、颗粒有机碳、热水提取有机碳和易氧化态有机碳含量,以及各组分活性有机碳的分配比例,且土壤碳库管理指数显著提高。而裸地旱作较常规水作上述指标显著降低。【结论】在中国南方季节性干旱区双季稻轮作系统上,覆草旱作和免耕覆草旱作较常规水作明显提高稻田土壤...

在关中平原塿土(土垫旱耕人为土)上施用化肥的条件下,进行不同用量玉米秸秆直接还田(低秸9 375 kg.hm-2,中秸18 750 kg.hm-2,高秸37 500 kg.hm-2)、间接还田(厩肥,37 500 kg.hm-2)的长期定位试验21 a,观测和分析了耕层土壤有机碳的储量及氧化稳定性等的变化。结果显示,与单施化肥相比,秸秆直接或间接还田均可显著提高土壤有机碳含量,耕层土壤有机碳储量分别增加了12%(低秸)、24%(中秸)、41%(高秸)和39%(厩肥)。施用秸秆和厩肥21 a,土壤有机碳累积系数平均分别为5.6%和7.2%。秸秆直接还田和厩肥均使土壤有机碳的氧化稳定性降低,胡敏酸...

【目的】研究不同覆盖方式对黄土高原地区苹果园土壤有机碳各组分及微生物群落活性的影响。【方法】通过野外果园定位试验,分层采集0—100 cm土层的土样,对麦草覆盖、起垄黑地膜覆盖及清耕3个不同处理方式下,土壤有机碳各组分及微生物群落功能多样性进行研究。【结果】麦草覆盖可显著增加0—60 cm土壤总有机碳(TOC)、颗粒有机碳(POC)、轻质有机碳(LFOC)、易氧化有机碳(ROC)和可溶性有机碳(DOC)含量,在1—3年内随着覆盖年限的增加而增加,其中在0—20 cm土层中TOC含量每年约增加1.9 g.kg-1,而微生物量碳(MBC)的含量表现出逐年降低的趋势。起垄黑地膜覆盖的土壤TOC含量低...

【目的】分析秸秆覆盖还田对桑园土壤真菌群落结构组成的影响,为优化桑园施肥管理措施、保障桑园土壤健康提供参考依据。【方法】随机设置秸秆覆盖还田桑园(SR)和非秸秆覆盖还田桑园(对照,CK)2个处理,45 d后分别采集2个处理的土壤样品,基于高通量测序技术,对比分析各处理土壤真菌的Alpha多样性、不同分类水平相对丰度占比、LEfSe分析结果和FUNGuild功能预测。【结果】SR土壤中指示真菌丰富度的Ace和Chao1指数及表征多样性的Shannon指数与CK相比均无显著差异(P>0.05)。在门分类水平,子囊菌门(Ascomycota)真菌是SR土壤的优势真菌门,其相对丰度占比为83%;unclassified_k__Fungi和球囊菌门(Glomeromycota)真菌是CK土壤的优势真菌门类。在属分类水平,unclassified_f__Microascaceae、Apiotrichum,unclassified_o__Hypocreales、腐质霉属(Humicola)、曲霉属(Aspergillus)、杯盘菌属(Ciboria)、支顶孢属(Acremonium)、假埃希氏菌属(Pseudallescheria)和毛孢子菌属(Trichosporon)等是SR土壤中富集的特有优势真菌属,其相对丰度占比分别为10.62%、8.37%、5.25%、4.83%、4.12%、1.67%、1.35%、1.09%和1.23%,但缺失CK土壤中存在的Saitozyma,unclassified_c__Eurotiomycetes、Sistotrema、青霉属(Penicillium)、unclassified_o__Xylariales、马利亚霉属(Mariannaea)和粉褶菌属(Entoloma)优势真菌属。LEfSe分析结果显示,子囊菌门真菌是SR土壤中相对丰度占比最大的优势真菌门,unclassified_k__Fungi和球囊菌门是CK土壤中相对丰度占比排在前2位的优势真菌门;unclassified_f__Microascaceae、Apiotrichum、unclassified_o__Hypocreales和腐质霉属是SR土壤中相对丰度占比排在前4位的优势真菌属,Saitozyma、unclassified_k__Fungi和unclassified_c__Eurotiomycetes是CK土壤中相对丰度占比排在前3位的优势真菌属。FUNGuild功能预测结果显示,与CK相比,秸秆覆盖还田桑园土壤中富集了更丰富的腐生营养型真菌。【结论】与非秸秆还田桑园相比,秸秆覆盖还田桑园土壤中富集了腐质霉属、曲霉属和支顶孢属等特有优势有益真菌属,有助于维护桑园土壤健康和有效保障桑树健康生长。

为了探索华北平原生物可降解地膜对土壤酶活性和土壤肥力的影响,以及为寻求更加环保的替代方式,解决地膜覆盖带来的"白色污染"问题。设置普通PE地膜覆盖(PM)、生物可降解地膜覆盖(BM)、秸秆覆盖(SM)3种不同覆盖处理,以裸地不覆盖(CK)作为对照,研究不同覆盖处理对春玉米农田土壤酶活性和土壤养分含量的影响。试验结果表明:3种不同覆盖处理对于土壤过氧化氢酶和脲酶活性的影响在春玉米生育期内变化趋势大致相同,呈现先减小后增大再减小趋势,而土壤纤维素酶活性在生育期内先减小后增大。在春玉米收获期,2种不同覆膜处理均能提高上述3种酶活性,秸秆覆盖只对土壤过氧化氢酶、脲酶活性有提高作用。其中,对于土壤脲酶活性各个覆盖处理的提升效果明显,在0～10 cm和10～20 cm土层分别较CK处理提高了58.73%,33.65%,83.84%和26.19%,50.98%,61.21%。与CK相比,各个覆盖处理都提高了表层0～10 cm土层内的土壤有机碳、碱解氮、速效钾含量,且以秸秆覆盖效果最优,分别显著提高了24.68%,11.10%,23.34%,而2个覆膜处理之间无显著性差异;对于土壤有效磷含量,各个覆盖处理没有显著的提高作用。综上所述,在华北平原地区覆盖生物可降解地膜对于上述3种土壤酶活性和土壤养分含量的影响与覆盖普通PE地膜的效果相似。因此,生物可降解地膜代替普通PE地膜覆盖到农田当中解决"白色污染"问题具有良好的应用前景。

采样分析常绿阔叶林、马尾松林和人工杉木林不同层次土壤的活性有机碳含量。结果表明 :常绿阔叶林土壤微生物量碳和易氧化态碳含量高于马尾松与杉木林土壤 ,杉木林土壤水溶性碳含量相对较低。从不同层次看 ,土壤微生物量碳、易氧化态碳含量均随着土层深度加深而递减。水溶性碳、微生物量碳和易氧化态碳占总有机碳的比率分别波动在 0 31%～ 1 18%、0 90 %～ 2 5 1%和 7 0 3%～ 2 9 5 2 %之间 ,其中 ,土壤水溶性碳占总有机碳比率为马尾松林 >常绿阔叶林 >人工杉木林 ,易氧化态碳占总有机碳比率常绿阔叶林明显高于马尾松林和杉木林。不同土壤水溶性有机碳占总有机碳比率随剖面从上到...

为了阐明秸秆还田对土壤质量的影响机理,以冲积土和紫色土稻田为研究对象,通过4年定位试验研究了秸秆还田对稻田土壤活性碳(CA)、微生物碳(CMB)、矿化碳(CM)和碳库管理指数(CPMI)及土壤NPK养分的影响。结果表明:秸秆还田提高了土壤不同形态碳素含量和碳库管理指数及养分含量;旋耕比免耕更能改善土壤有效碳库质量,CA、CMB、CM和CPMI分别提高5.81%~31.76%、33.87%~39.33%、15.42%~21.56%和4.03%~21.13%。

近10余年来随着应用面积的迅速增加,地膜覆盖对中国北方旱作农田生产力可持续性的影响受到越来越多的关注。文章对地膜覆盖栽培技术增产效果作了简要评述,重点综述了近年来关于地膜覆盖对农田土壤有机碳平衡和氮循环过程影响的研究进展。地膜覆盖沟垄栽培技术有效减轻了旱作农业区水热条件不足对粮食生产造成的限制,从而对提高耕地生产力发挥了重要作用。对大量文献分析发现,地膜覆盖沟垄栽培技术的增产效果具有明显的地域性,在中国北方半干旱区范围内,水热限制越强烈的地区增产效应越明显。地膜覆盖对农田土壤有机碳平衡和氮循环影响的研究还比较薄弱。目前的研究结果表明,地膜覆盖促进土壤有机碳矿化但同时增加作物根系有机碳输入,初步...