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[期刊] 中国农业科学
[作者]
周萍 潘根兴 李恋卿 张旭辉
【目的】土壤固碳与生产力的协同是农业土壤碳循环研究的热点,而提高土壤固碳容量又是农业固碳减排的重要途径。本文研究中国南方4种典型水稻土长期定位试验条件下的固碳趋势及其外源碳输入对土壤固碳的贡献。【方法】选取西南紫色丘陵水稻土、东南红壤丘陵水稻土、太湖平原水稻土和沿海平原水稻土的长期试验,分析其不同施肥处理下耕层土壤(0～20cm)有机碳变化与外源碳输入(作物输入碳+肥料输入碳)以及肥料氮输入的关系,并进一步探讨不同施肥处理下的土壤饱和固碳量。【结果】不同施肥处理下的土壤固碳速率线性依存于年均碳输入增量,单位碳输入增加下以紫色水稻土和红壤性水稻土的固碳速率相对较高。良好施肥下的饱和固碳量以富氧化...
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
潘根兴 李恋卿 张旭辉
缓解碳汇饱和的碳固定及其机制是寻找陆地生态系统碳管理可持续战略的主要科学问题。土壤有机碳是地球表层系统中最大且最具有活动性的生态系统碳库之一。近年来 ,国际学术界在探讨温带森林、湿地和极地生态系统与土壤碳汇效应的同时 ,越来越重视农业土壤有机碳库的变化及其对陆地生态系统和大气CO2 的源汇效应 ,以及其在人类利用和管理与生态环境演变中的动态变化。西方国家已将固碳农业作为环境管理的导向。对土壤中有机碳固定作用的研究已应用颗粒分组13 CNMR或CPMAS NMR技术 ,揭示土壤有机碳的微团聚体分布、腐殖质的转化和分子结构变化及其与土壤矿物质结合机制的微观水平。土壤有机碳在生态环境变化和全球变化下...
关键词：
土壤有机碳 碳固定 全球变化
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
陈香碧 何寻阳 胡亚军 苏以荣
土壤有机碳是衡量生态系统稳定性、土壤健康与肥力水平的重要指标。喀斯特峰丛洼地土壤具有土被不连续、土层浅薄、高钙、微碱性等特点,造成其有机碳分布、积累与稳定机制有别于其它岩性发育的土壤。基于此,我们在过去10年研究中,建立了基于探地雷达技术的喀斯特非连续性土壤及其有机碳分布的研究方法,研究了土壤微生物总量及其群落、碳氮循环相关功能微生物群落对喀斯特生态系统退化的响应,探讨了喀斯特土壤丛枝菌根真菌群落分布特征及其对岩性、坡位等立地条件的响应,明确了外源有机碳和无机碳(碳酸钙)输入对喀斯特土壤有机碳矿化和积累的影响,从团聚体稳定性、有机碳矿化、激发效应、微生物生物量碳周转角度明确了土壤有机碳的稳定性以黑色石灰土>棕色石灰土>红壤,初步阐明了喀斯特土壤有机碳的稳定性机制,并研发了土壤垂直漏失阻控技术、桑枝原位快速腐熟技术等喀斯特区土壤改良的关键技术。其结果对于揭示喀斯特生态系统土壤有机碳积累与稳定机制、评估喀斯特区土壤固碳的效应与潜力、提升喀斯特生态系统的可持续性有重要科学意义。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
孙竺鹤 徐香茹 裴久渤 汪景宽
秸秆还田数量对不同肥力土壤有机碳库的影响存在一定差异,但由于测定技术的限制目前尚未有可靠的结果支撑。以沈阳农业大学棕壤长期(27年)施肥定位试验形成的高、低两种肥力土壤为研究对象,利用13C标记的玉米秸秆为试验添加材料,采用砂滤管法将不同量秸秆分别添加到高、低肥力土壤中培养1年,通过定量分析两个肥力水平棕壤碳库中新、老碳含量随时间的动态变化,探讨玉米秸秆还田量对不同肥力土壤新、老有机碳固定与周转的影响。结果表明:秸秆添加量的提高使棕壤碳库的周转加快,显著增加棕壤有机碳含量及秸秆碳的贡献,降低老有机碳含量和碳库的稳定性,低肥棕壤固碳效率更高,受秸秆添加量影响明显,高肥棕壤固碳能力更强,有利于碳库的稳定。低肥有利于秸秆碳的固定,集中在添加秸秆后的180d内。高肥老有机碳的抗分解能力更强,且添加秸秆量越多,老有机碳的分解持续时间越长。高肥各处理中,<5%处理固碳效果较高;低肥各处理中,5%处理的新碳固定能力较强,10%处理的老碳固定能力较强。建议高肥土壤秸秆投入水平不超过5%固碳效果更佳,低肥土壤可在10%添加水平上加大有机碳的投入。研究结果为秸秆还田量对土壤碳库稳定的影响研究提供理论依据。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
唐夫凯 周金星 崔明 刘玉国 雷荣刚
为揭示岩溶区不同退耕还林地对土壤有机碳和氮素积累的影响,在花江峡谷地区采集典型坡耕地(Ⅰ)、撂荒地(Ⅱ)、坡耕地退耕后种植车桑子(Ⅲ)、油桐(Ⅳ)和椿树(Ⅴ)5类样地的土壤剖面样品,对有机碳、全氮的含量与密度进行了研究。结果表明:1)研究区表层土壤有机碳和全氮含量均表现为:椿树林地和油桐林地含量差异不显著(P>0.05),椿树和油桐林地显著高于车桑子林地、撂荒地及坡耕地(P
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李文军 彭保发 杨奇勇
【目的】土壤有机质及其活性是评价土壤肥力的重要指标,研究洞庭湖区典型双季稻轮作水稻土总有机碳、全氮积累及其活性对长期不同施肥的响应特征,为稻田施肥管理和土壤培肥提供科学依据。【方法】依托国家稻田土壤肥力与施肥效应长期试验平台,以不施肥处理(CK)为对照,研究农户习惯施氮磷钾化肥(CF)、施氮钾化肥(NK)、均衡施氮磷钾化肥(NPK)、低量有机肥与氮磷钾化肥配施(LOM,有机肥氮比例为30%)、高量有机肥与氮磷钾化肥配施(HOM,有机肥氮比例为60%)影响下0—20和20—40 cm土层土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)含量及储量积累效应、有机碳氮活性组分含量及其比例的变化特征。【结果】26年...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
黄顺红 张杨珠 邹应斌
为探明土壤固定态铵在作物生育期间的动态变化及在水稻氮素营养中的贡献,为作物的合理施肥提供依据,采用盆栽试验和Silva-Bremner法,研究了3种土壤条件下水稻生育期间固定态铵的动态变化及其释放情况.结果表明,水稻生育期间,稻田土壤固定态铵含量处于不断变化之中,施氮肥能促进土壤对铵的矿物固定,水稻生长和对养分的吸收则促进土壤固定态铵的释放.早稻生育期间土壤固定态铵含量变幅较小,且释放不多,除黄泥田的CK处理外,仅有“新固定的”固定态铵释放,其释放量占“新固定的”固定态铵量的18.8%～100%;而晚稻生育期间土壤固定态铵含量变幅较大,且释放较多,不仅有“新固定的”固定态铵的释放,而且“原有的...
关键词：
稻田土壤 固定态铵 动态变化 释放
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
朱荣玮 葛之葳 阮宏华 徐瑾 彭思利
研究江苏北部沿海地区杨树Populus deltoides ‘Ⅰ-35’人工林不同量氮输入下土壤总有机碳(TOC)质量分数、土壤微生物生物量碳(SMBC)质量分数的时间动态特征以及土壤TOC质量分数随SMBC质量分数变化的分形特征。试验设置5种施氮水平,分别为N_0(施氮0 g·m~(-2)·a~(-1),对照), N_1(施氮5 g·m~(-2)·a~(-1)), N_2(施氮10 g·m~(-2)·a~(-1)), N_3(施氮15 g·m~(-2)·a~(-1)), N_4(施氮30 g·m~(-2)·a~(-1)),于2015年4, 6, 8, 10, 12月各采集1次样品进行土壤性状理化分析,并引入分形理论对数据进行分析。结果表明:不同施氮水平处理下各个月份对土壤TOC质量分数影响极显著(P0.05),在4月、 8月、 12月,施氮水平对SMBC质量分数影响极显著(P
[期刊] 草业科学
[作者]
石碧婉 高文静 杨志颖 马田
土壤有机碳(SOC)的矿化和积累是土壤碳循环中的关键环节，两者的相对变化会对土壤碳平衡造成直接影响。明确SOC矿化和积累的主要影响因素，可为土壤碳循环研究提供理论基础。本研究以土壤质地不同的森林和草地表层土壤为研究对象进行室内培养试验，借助对土壤理化性质、微生物生物量碳、微生物胞外酶活性、木质素酚类、氨基糖及氨基糖的δ~(13)C值等分析，探讨影响SOC矿化潜力和微生物碳积累效率(CAE)的主要因素。研究表明：微生物来源碳的相对比例越高，SOC矿化潜力越低；土壤粘粒含量较高会通过直接抑制微生物活性和形成稳定的有机-矿物态结合物降低SOC的矿化潜力；此外，较高的粘粒含量还会降低微生物周转，抑制微生物残体的连续累积，进而降低CAE。本研究结果证明了土壤质地和SOC组成对SOC矿化和CAE的重要影响，为厘清土壤碳动态的影响机制提供了新的思路，对理解土壤碳库收支具有重要价值。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
彭英湘 陈安磊 黄威 王卫 谢小立
利用红壤稻田施肥定位试验,研究了水稻关键生育期及经休闲期后土壤固定态铵(FA)的动态变化规律。结果表明,稻田土壤FA含量范围为128.6 mg/kg-235.1 mg/kg,占土壤全氮的比值为5.8%-10.5%。水稻生育期是土壤FA的积累阶段,各施肥处理土壤FA提高幅度为12.7%-49.0%,其中长期不施钾肥的处理(N、NP)土壤FA含量升高幅度显著高于施钾肥或者钾肥配施有机肥的处理(pNP>NPK>NPKC>JS。休闲期土壤FA含量出现明显降低现象,平均降低幅度为18.8%,其中长期不施钾肥土壤FA降低幅度显著高于长期施用钾肥及有机肥的土壤(...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
吕真真 刘秀梅 仲金凤 蓝贤瑾 侯红乾 冀建华 冯兆滨 刘益仁
【目的】土壤有机碳矿化是土壤中重要的生物化学过程,与土壤养分释放、土壤质量保持以及温室效应密切相关。揭示稻田生态系统在长期施肥下土壤有机碳固存与矿化特征,旨在正确评价施肥对全球气候变化的影响。【方法】本研究以33年长期定位试验为依托,对红壤性水稻土土壤有机碳累积及矿化动力学特征等进行系统研究。长期定位试验始于1984年,选取其中5个处理:不施肥处理(CK),施氮磷钾化肥处理(NPK),施70%化肥+30%有机肥处理(70F+30M),施50%化肥+50%有机肥处理(50F+50M),施30%化肥+70%有机肥处理(30F+70M),于2017年早稻种植前采集耕层(0—20 cm)土壤样品,采用室内培养方法,测定土壤碳矿化释放CO2-C量和速率等,并采用一级动力学方程拟合土壤潜在可矿化有机碳量(C0)、易矿化有机碳量(C1)和周转速率常数等。【结果】各施肥处理均不同程度地提高了土壤总有机碳含量,NPK处理有机碳含量显著高于CK,较CK提高了27.32%。化肥配施有机肥处理(70F+30M、50F+50M和30F+70M)土壤有机碳显著高于NPK处理(P30F+70M>70F+30M>NPK>CK,随后下降,11 d之后趋于稳定,稳定后各处理的土壤有机碳矿化速率大小排序为:30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK≈CK。在整个培养期,土壤有机碳矿化速率与培养时间呈对数曲线关系。培养35 d结束后,NPK处理较CK未能显著改变土壤有机碳累积矿化量(P>0.05),70F+30M、50F+50M和30F+70M处理土壤有机碳累积矿化量显著高于NPK处理(P<0.05),分别较NPK提高了50.99%、70.85%和86.39%。各处理土壤有机碳累积矿化率(累积矿化量占有机碳总量的比率)变化范围为3%—4%,30F+70M处理显著高于NPK处理(P<0.05);土壤有机碳的周转速率常数(k)与土壤有机碳及投入碳量均未呈现显著性相关性。【结论】长期化肥配施有机肥可有效提高红壤性水稻土有机碳的矿化速率及促进有机碳的积累,并未显著改变土壤有机碳的矿化率,有利于红壤性水稻土的养分供应及固碳。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
张会民 徐明岗 吕家珑 刘骅 石孝均 黄绍敏
【目的】探索不同轮作方式和不同气候下,长期施钾对土壤钾素固定的影响。【方法】采用室内模拟法和X射线衍射分析技术研究了中国3种典型农田土壤,即灰漠土、潮土和紫色土在长期施钾条件下对外源钾固定能力的变化,并分析了影响土壤钾素固定的主要因素。【结果】在外源钾加入浓度0.4～4.0g·L-1的范围内,长期施钾与不施钾相比,水云母含量较低的紫色土对外源钾的固定量和固定率显著降低,分别降低了91～559mg·kg-1和14%～23%;水云母含量较丰富的潮土固钾量和固钾率略有降低,分别降低了35～274mg·kg-1和6%～8%;而水云母含量丰富的灰漠土固钾能力没有发生明显变化。长期施钾对3种土壤SOC、C...
关键词：
长期施钾 钾素固定 灰漠土 潮土 紫色土
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
李茂金 闫文德 李树战 赵大勇 多祎帆
为了解不同碳输入对混交林土壤中有效氮含量及氮矿化速率的影响,采用树脂芯原位测定法对马尾松+樟树混交林不同处理(添加凋落物、去除凋落物、去根、去根添加凋落物、去根去除凋落物)下的土壤氮矿化进行研究。结果表明:5种处理下土壤累计净氮矿化量为添加凋落物(12.10 mg/kg)>去根添加凋落物(6.03 mg/kg)>去根(0.96 mg/kg)>去除凋落物(-0.46 mg/kg)>去根去除凋落(-0.63 mg/kg);NH4+-N、NO3--N含量在培养前后均发生了显著变化;培养后,NH4+-N含量在添加凋落物、去除凋落物、去根、去根去除凋落物4种处理之间差异显著(P<0.05);各处理之间N...
关键词：
针阔叶混交林 凋落物 氮矿化 树脂芯法
[期刊] 西南农业学报
[作者]
袁楚齐 梁媛 韩爽 董泽兴 魏景元
【目的】为探究秸秆和秸秆生物炭在不同土壤含水量条件下还田对土壤碳稳定性和碳转化的影响。【方法】通过土壤培养实验，在土壤中分别添加等碳量的秸秆和秸秆生物炭，在土壤田间持水量的60%、100%和干湿交替条件培养，研究土壤有机碳（SOC）、溶解性有机碳（DOC）、微生物生物量碳（MBC）、易氧化有机碳（ROC）、CO2和CH4的变化。【结果】①培养60 天，等碳量添加秸秆和生物炭使土壤有机碳分别提高48.02%～53.91%和31.55%～42.39%，土壤微生物量碳分别提高243.20%～258.16%和85.67%～101.09%，有机碳损失率表现为秸秆处理（29.27%～34.95%）>生物炭处理（12.25%～21.79%），且秸秆处理的CO2、CH4累积排放量较生物炭处理分别提高75.40%～398.43%和1394.61%～3201.17%，表明秸秆虽能显著提高土壤总有机碳，但同时会激发土壤有机碳损失，提高CO2、CH4排放，固碳减排效果小于生物炭处理。②土壤含水量显著影响土壤有机碳损失率和碳排放。不同外源碳添加处理的土壤有机碳损失率均表现为田间持水量60%（12.25%～29.29%） ≤ 干湿交替（16.61%～29.27%） < 田间持水量100%（21.79%～34.95%）。秸秆处理在田间持水量100%和干湿交替时的CH4累积排放量比田间持水量60%时分别提高200.96%和139.35%，增幅大于CK。而含水量对生物炭处理的CH4累积排放量的影响相对较小，分别提高36.26%和20.31%，增幅小于CK，这是由于秸秆具有较高的易氧化有机碳含量，且田间持水量100%促进了CH4排放。【结论】与秸秆还田相比，秸秆生物炭还田可提高土壤有机碳并降低土壤碳损失率，同时，秸秆生物炭可以减缓土壤含水量导致的氧环境差异对土壤碳形态的影响，有效减少单位质量土壤CO2、CH4排放。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
闫文德
森林土壤碳库在全球气候调控和碳平衡维持方面具有至关重要的作用。作为碎屑食物网的起点，土壤微食物网是森林生态系统地上-地下碳转化的关键驱动者，决定着森林土壤有机碳的分解、转化和储存等过程，影响着森林生态系统的固碳潜力。首先，从土壤微食物网的结构组成的视角出发，分析了微食物网不同组分对森林土壤碳库的影响途径。其次，以土壤微食物网各组分之间的相互作用为支点，进一步从能量流动角度分析其对土壤有机碳的传递过程，从营养级联层面探讨其对土壤碳储存的调控作用，从微食物网复杂性和稳定性的变化探索其对森林土壤固碳能力的反馈机制。最后，针对目前土壤微食物网研究存在的不足和局限性，在厘清多组分的微食物网结构特征，解构多元化的微食物网关系网络，以及探索切实有效的微食物网调控策略等方面提出相关建议。在“双碳”战略目标建设背景下，本研究为提升森林生态系统的固碳潜力提供新的研究思路和理论支撑。
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