【目的】分析东北黑土区旱田改稻田后土壤有机碳、全氮含量及其密度和(13)C、(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的固定能力及其稳定性,揭示旱田改稻田后土壤有机碳(氮)的演变规律,为东北黑土的合理利用和培肥提供理论依据。【方法】结合野外实地调查,选择典型黑土区旱田土壤(种植大豆年限大于60年)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,旱田改稻田前种植历史基本相同,均为大豆),利用稳定同位素分析技术,研究旱田改稻田后土壤有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】旱田改稻

【目的】分析东北黑土旱地改稻田后土壤团聚体组成及其稳定性、各粒级团聚体有机碳、全氮含量及其~(13)C、~(15)N自然丰度值的动态变化,探讨旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的赋存能力及稳定性,揭示旱地改稻田后土壤团聚体及其有机碳、全氮的演变规律。【方法】选择东北典型黑土旱地土壤(种植大豆年限大于60年,作为对照)和改种不同年限的稻田土壤(3、5、10、17、20和25年,改稻田前种植作物均为大豆),利用土壤团聚体湿筛分离技术和稳定同位素分析技术,研究旱地改稻田后土壤团聚体有机碳、全氮的动态变化特征。【结果】在0—60 cm土层,与对照土壤相比,改种水稻各年限土壤中2—0.25 mm团聚体组成有所减少,0.25—0.053 mm和2 mm团聚体组成的变化无明显规律,但旱地改稻田不同年限均以2—0.053 mm团聚体为主;团聚体平均重量直径(MWD)与>2 mm团聚体组成之间呈显著线性正相关关系(P<0.01或P2 mm团聚体有机碳、全氮含量与其团聚体组成之间呈显著正相关关系(P<0.01或P<0.01或P<0.05);0.25 mm团聚体有机碳和全氮含量的变化则受土层深度影响显著。与对照土壤相比,各粒级团聚体中δ~(13)C在改种水稻3年时均明显增加,在改种水稻5年时均明显下降,在改种水稻5—25年间变化不明显,各粒级团聚体中δ~(15)N在改种水稻25年间均略有下降。总体上,在改稻田3—25年间,团聚体中δ~(13)C、δ~(15)N的变化受水稻种植年限和土层深度的显著影响,其数值均随粒级的减少而增加,相同年限各粒级团聚体δ~(13)C随着土层的加深而增大,δ~(15)N无明显变化规律。【结论】东北典型黑土旱地改稻田25年间,土壤中非水稳性大团聚体遭受破坏形成了粒径较小的团聚体,2—0.053 mm水稳性团聚体是有机碳、全氮固存的主要载体,较小粒级团聚体赋存的有机碳较为稳定,其稳定性随水稻种植年限延长、土层加深而增强。

对农田营造早竹林后不同年限土壤有机碳变化规律的研究结果表明:(1)竹林3年生时,各层次土壤有机碳含量都呈现下降的趋势,其中表土层(0~30 cm)下降幅度最大;竹林满园后,由于采取了集约经营措施,竹林土壤有机碳含量迅速回升,至9年生时,各层次土壤有机碳含量都超过了农田相应层次水平,但是12年生时竹林各层次土壤有机碳含量又呈现下降趋势。(2)土壤有机碳密度变化和土壤有机碳含量相似,竹林3年生时各层土壤有机碳密度均呈现下降趋势;6年生时,除了0~30 cm土层继续下降外,其余各层次有机碳密度都增加;至9年生时,有机碳密度都超过相应农田各层土壤有机碳的密度;12年生时,各层土壤有机碳密度都呈现下降趋...

粮田改为菜田后,土壤碳氮状况和水热条件发生了变化,菜田土壤的碳氮比(C/N)和碳氮含量可能发生显著变化。为此,本文通过收集中国主要蔬菜产区的土壤碳、氮数据和与之对应的粮田土壤碳、氮数据,进行了对比分析,得出以下结论:菜田土壤的C/N比出现了极显著的下降,比粮田下降了1.7个单位,粮田土壤的C/N比平均稳定在10.3左右,而菜田土壤的C/N比却下降到8.6,下降幅度达到17%。菜田土壤全氮含量显著高于粮田土壤,二者平均相差0.330 g/kg,有机质含量与粮田没有显著差异。菜田土壤C/N比下降主要发生在2种情景下:土壤全氮和有机质都在增加;有机质下降全氮增加。91%的菜田土壤全氮在增加,9%的在...

【目的】探讨农田转变为果园后土壤有机碳含量和组成的变化,为了解不同利用方式下土壤有机碳变化和长武地区土壤碳库的演变提供参考。【方法】以位于黄土高原南部沟壑区陕西长武地区塬面上的农田和不同树龄(≤5年、>5年~≤15年、>15年)的果园为研究对象,对其0~200cm土层土壤有机碳的组成、剖面分布、储量等进行分析。【结果】农田转变为果园后,土壤总有机碳和易氧化有机碳的含量在树龄>15年果园中分别下降了22.55%和25.79%,差异均达到显著水平(P15年果园土壤紧结合态有机碳含量与农田相比下降了25.08%(P<0.05)。土壤总有机碳、稳结合态有机碳及紧结合态有机碳含量在0...

为研究区域景观尺度土地利用方式变化对稻田土壤有机碳储量的影响,利用野外实地采样中1264个土壤样点有机碳含量的调查,采用遥感和GIS手段,分析红壤丘陵景观1933-2005年的土地利用变化引起的稻田表层土壤有机碳储量的动态变化。结果表明:研究区稻田与林地、茶园呈双向演替机制,以林地转变为稻田为最主要的土地利用变化方式,集中在高程50m-150 m内。稻田表层土壤有机碳含量为14.3 g/kg,显著大于林地(13.0 g/kg)和茶园(9.5 g/kg)(p<0.01);且稻田土壤有机碳的变异系数仅为26.0%,明显低于林地(55.5%)和茶园(50.9%)。1933-2005年间,由稻田转变为...

【目的】阐明垄作免耕对稻田土壤有机碳活性组分和δ13C的影响,为揭示垄作免耕下稻田土壤累积、转化的特殊性提供科学参考。【方法】依托稻田免耕长期定位试验,对比分析常规平作(中稻)、垄作免耕(中稻)、水旱轮作(中稻-油菜,稻油)和垄作免耕轮作(中稻-油菜,稻油)等4种耕作处理对不同深度(0—10 cm、10—20 cm、20—40 cm和40—60 cm)土层中总有机碳、颗粒有机碳、易氧化有机碳和δ13C等指标的影响。【结果】垄作免耕轮作(稻油)中,20—40 cm土层的总有机碳含量显著高于其它处理,各深度土层中颗粒有机碳含量和分配比例均高于其它耕作处理,10—20 cm和20—40 cm土层的易...

【目的】针对南方稻田连续免耕存在的有机碳表层富集现象,进行土壤轮耕效应的初步研究。【方法】试验选择双季稻区连续免耕7年稻田,研究了轮耕对耕层土壤有机碳含量及其对等质量法计算的耕层土壤有机碳储量影响。【结果】长期免耕后,翻耕、旋耕降低了表层0—5cm土壤有机碳含量,提高了下层5—20cm土壤有机碳含量,进而降低了耕层土壤有机碳层化率;而翻耕、旋耕后免耕土壤有机碳含量相对于翻耕、旋耕分别呈相反的趋势。2006—2009年表层600Mg·hm-2土壤有机碳储量均以长期免耕最高。长期免耕后,翻耕、旋耕秸秆还田会提高下层土壤有机碳储量,进而在一定程度上影响耕层2550Mg·hm-2土壤有机碳的累积;而翻...

分别用作者建立的土壤有机碳计算机模拟模型 (简称SCNC模型 )和英国洛桑模型 (ROTHC 2 6 .3)对长江中游 (湖南桃江和南县 )稻田土壤有机碳变化进行了模拟比较研究。结果表明 ,用SCNC模型模拟平衡时土壤有机碳含量与实际监测值较接近 ,相差分别为 0 .1和 0 .4 5t/hm2 ,误差分别为 0 .2 4 %和 0 .98% ;对稻田土壤有机碳变化的模拟 ,SCNC模型的拟合结果较好 ,利用相对标准误差法计算的误差为 4 .84 %～ 11.0 9% ,其中 6个处理有 5个处理的误差小于 10 %。对模拟结果进行误差概率统计 ,

土壤碳氮磷等养分含量及其生态化学计量比对作物养分供应有重要影响，长期秸秆还田如何影响稻田土壤水稳性团聚体碳氮磷含量及生态化学计量比尚不清楚。本研究以双季稻田为研究对象，设置仅施化肥（CK）、低量秸秆还田+化肥（LS）和高量秸秆还田+化肥（HS）三个处理，于秸秆还田后的第9～10年测定土壤水稳性团聚体组成及其碳氮磷含量，分析土壤水稳性团聚体分布、平均重量直径及元素生态化学计量比，旨在明确长期秸秆还田下双季稻田土壤各粒径水稳性团聚体对碳氮磷养分的贡献及其生态化学计量比特征。结果表明，秸秆还田后的9～10年，与CK相比，HS和LS处理显著增加了>0.25 mm粒径水稳性团聚体（R_(0.25)）的占比和平均重量直径（MWD）;HS处理显著提高了>2 mm、0.25～1 mm、0.053～0.25 mm和2 mm粒径水稳性团聚体对于土壤TC、TN和TP的贡献率，有助于改善水稻的氮磷吸收。与CK相比，HS处理提高了各主要粒径水稳性团聚体（>2 mm、1～2 mm、0.053～0.25 mm和

【目的】土壤微生物量碳氮和水溶性有机碳氮是土壤中最活跃的碳氮组分,是衡量土壤碳氮周转与养分有效性的重要指标。探讨秸秆配施氮肥、氮肥用量及基追比例对稻田土壤微生物量碳氮、水溶性有机碳氮、易氧化有机碳和速效氮的影响,明确秸秆还田条件下水稻生长季不同氮肥用量与基追比的土壤活性碳氮变化特征,为稻麦轮作区秸秆还田的氮肥管理提供理论依据。【方法】2012—2015年在湖北省荆门市田间试验中设置施氮量、秸秆配施氮肥和施氮时期3个大田试验。施氮量:不施氮(N0),推荐施氮(165 kg·hm-2,N165),习惯施氮(195 kg·hm-2,N195);秸秆配施氮肥:秸秆移除(CK),秸秆还田(移栽前将上季小麦秸秆全部还田,S),秸秆还田+习惯施氮量(SN),秸秆还田+推荐施氮量(SF),秸秆还田+推荐施氮量+腐解菌剂(SM);施氮时期:基施﹕拔节期﹕抽穗期氮肥施用比例为7﹕3﹕0(R1),5﹕3﹕2(R2),10﹕0﹕0(R3)。【结果】秸秆还田+习惯施氮量(SN)显著提高了水稻拔节期土壤微生物量碳(SMBC)含量,但是其成熟期水溶性有机碳含量(DOC)显著降低。秸秆还田+推荐施氮量(SF)显著提高了水稻拔节期土壤水溶性有机氮含量(DON)。腐解菌剂的施用显著降低了水稻成熟期DON含量,拔节期易氧化有机碳含量(ROC)也显著降低。秸秆还田下增加氮肥用量显著提高了水稻抽穗期和灌浆期土壤速效氮含量(AN);推荐施氮处理(165 kg N·hm-2)的DON和AN含量显著升高;农民习惯施氮处理(195 kg N·hm-2)降低了DON和AN含量;增加追施氮肥比例对土壤SMBC和DOC含量无明显影响,但提高了水稻拔节期SMBN和ROC含量。【结论】施氮量及其基追比是影响秸秆还田下稻田土壤活性碳氮含量的主要因素,合理配施氮肥能提高土壤微生物量碳、速效氮及水溶性有机氮等活性碳氮组分含量,增加追肥比例也能提高水稻生育期内土壤活性碳氮含量。

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...

通过对贵州省喀斯特地区不同石漠化阶段的土壤分析,研究了喀斯特地区土壤全氮和有机碳的变异特征。研究结果表明:随石漠化程度增加,土壤全氮、总有机碳、轻组有机碳和重组有机碳含量均呈降低的趋势,且轻组有机碳占总有机碳的比例有减少趋势。在土体分布上,研究区土壤全氮和总有机碳含量从大到小均依次表现为表土层、心土层、底土层,且随石漠化程度加深,表现出表土侵蚀现象。研究区土壤有机碳和全氮含量季节性变化特征明显,以高温高湿的夏秋季较低,冬季较高;在变异幅度上,以未石漠化和潜在石漠化土壤全氮和总有机碳的变异幅度较大,土壤总有机碳库的更新比例分别为19%和20%,而轻度和中度石漠化阶段土壤总有机碳库更新比例较低,仅...

根据泸州烟区１９９个土壤采样点数据，采用地统计学和回归分析方法对其植烟土壤有机质和全氮空间变异特征及其影响因素进行分析，为区域土壤有机质和全氮的调控提供科学依据。结果表明，研究区土壤有机质和全氮含量范围分别为５．００～８１．５０和０．４５～３．６１ ｇ·ｋｇ～（－１），变异系数分别为４３．３１％和３１．９８％，均属于中等强度的空间变异性。半方差分析表明，土壤有机质和全氮的块金系数分别为０．４０２和０．３８５，说明两个指标具有中等强度的空间自相关性，其空间变异受结构因素和随机因素共同影响。空间插值结果得出，研究区南部土壤有机质和全氮含量总体高于北部。成土母质、土壤类型、海拔和熟制对土壤有机质含量．．．

【目的】通过研究生态综合种养模式下0～40 cm土层活性有机碳组分含量，明确该模式下稻田土壤有机碳组分的敏感性和碳库管理的特征，旨在为研究生态综合种养模式下稻田固碳和养分管理提供理论基础。【方法】以广州市增城区农业生态环境野外工作站3种水稻种植模式[生态综合种养模式(EIM)、水旱轮作模式(RVM)和常规水稻种植模式(CRM)]下的土壤为研究对象，测定土壤总有机碳(TOC)、溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)、颗粒态有机碳(POC)和微生物量碳(MBC),并探索稻田土壤活性有机碳库变化的影响因素。【结果】EIM模式土壤TOC为10.55 g/kg, DOC、EOC、POC和MBC 4种活性有机碳的含量分别为0.29、1.38、2.09和0.11 g/kg,明显高于RVM和CRM模式土壤；土壤微生物熵也以EIM模式最高，与RVP和CRP模式相比，分别提高51.11%～85.72%和46.04～223.99%;3种种植模式0～10 cm土壤有机碳组分以MBC最敏感，而10～20 cm土壤则以EOC最敏感；EIM模式显著提升了土壤各碳库管理指标，其中MBC是土壤碳库管理指数变化的重要有机碳组分因子；冗余分析结果表明，土壤有机碳组分的变化主要受土壤容重和pH的影响。【结论】MBC既是土壤有机碳组分变化的敏感性指标，也是土壤碳库管理指数变化的重要影响因子。生态综合种养模式主要通过影响土壤容重和改变土壤微生物活性，从而提高土壤有机碳库。生态综合种养模式可显著提高土壤有机碳库水平，是水稻土壤固碳的有效种植模式。