论文为阐明喀斯特小流域土壤有机碳密度分布格局及其主要影响因素,运用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,采用2 755个详细调查的剖面样地,共计23536个土壤样品,定量研究了土壤有机碳密度的空间异质性及分布特征,并利用典范分析法分析了影响土壤有机碳密度的主要环境因子。结果表明:后寨河流域各层土壤有机碳密度随土壤深度的增加而逐渐降低,最大值为12.47 kg/m2,最小值为0.11 kg/m2,100 cm土壤深度有机碳密度平均值为12.11 kg/m2,高于全国100 cm土壤深度有机碳平

为研究喀斯特峰丛洼地小流域土壤化学性质的空间变异性,基于规则网格取样(80m×80m),测定了典型喀斯特峰丛洼地木连喀斯特小流域163个表层(0cm~20cm)土壤样点基本养分全氮TN(total nitrogen)、全磷TP(total phosphorus)、全钾TK(totalpotassium)、有效氮AN(available nitrogen)、速效磷AP(available phosphorus)、速效钾AK(available potassium)、有机质SOM(soilorganic matter)含量和pH值,并利用经典统计学和地统计方法进行了空间变异特征分析。结果表明:研究...

为研究喀斯特小流域土壤有机碳空间分布与土地利用之间的关系,基于网格法在后寨河流域挖掘了2 755个土壤剖面,并采集了22 057个土壤样品。分析了后寨河流域不同土地利用方式下土壤有机碳密度特征。结果表明:后寨河流域土壤有机碳密度主要受人为干扰、土壤厚度与岩石裸露率的制约。不同利用方式土壤有机碳密度(0~100 cm)总体上呈现以下规律:水田>旱地>经果林地>园地>草地>弃耕地>坡耕地>乔灌木林地>乔木林地>荒地>灌木林地>灌草地。后寨河流域100 cm土壤有机碳平均碳密度为8.70 kg/m2,低于中国土壤有机碳平均密度10.83 kg/m2,总有机碳储量为5.39×108kg。科学合理地进行土地利用方式调整与管理,可以增大喀斯特小流域土壤有机碳储量。

西南喀斯特生态系统原生土壤有机碳(SOC)含量较高,但在开垦后急剧损失,然而目前对SOC损失过程、途径和机制仍缺乏充分认知。本研究基于不同频率翻耕处理(分别隔6、4、2、1个月翻耕一次,以免耕为对照)的原位控制试验,以土壤团聚体为切入点,通过对土壤CO_2排放和可溶性有机碳(DOC)淋失通量进行为期一年的连续监测,探讨了SOC损失的主要途径及其影响因素。结果发现:翻耕导致表层(0～10 cm)土壤SOC和5～8 mm粒级团聚体显著降低;一年后,各翻耕处理平均损失15.4%～27.6%的SOC,土壤DOC淋失量仅占SOC损失量的0.05%～0.10%,而土壤以CO_2形式释放的碳占SOC损失总量的22.7%～35.5%,是土壤碳损失的重要途径之一;SOC损失量与Ca~(2+)、Mg~(2+)淋失总量均呈显著正相关,说明在岩溶作用下以HCO_3-形式淋失是SOC损失的另一重要途径;土壤CO_2排放速率与5～8 mm粒级团聚体含量呈显著负相关,说明翻耕干扰导致5～8 mm团聚体崩解、受团聚体保护的闭蓄态SOC释放后迅速矿化是喀斯特SOC损失的主要机制。

植树造林是促进退化喀斯特生态系统植被恢复同时提升生态碳汇的重要措施。目前，关于喀斯特峰丛洼地区造林对土壤碳氮组分及其生物化学稳定性的影响认识还很不足。本研究在广西喀斯特峰丛洼地区配对采集了玉米地及其邻近人工林表层(0～15 cm)和亚表层(30～45 cm)土壤样品各14组，采用酸水解法对土壤碳、氮组分(活性碳、氮组分I，活性碳、氮组分II和惰性碳、氮组分)进行了测定。研究表明，农田退耕造林20年后，表层和亚表层土壤总有机碳、全氮、活性碳组分、惰性碳组分、活性氮组分与惰性氮组分含量均有不同程度的增加。与农田相比，人工林土壤碳库活度(活性碳库/惰性碳库)整体降低，碳库稳定性(惰性碳占土壤总有机碳的比例)显著提高。逐步回归分析表明，根系生物量、碳酸钙和交换性钙离子是造林后土壤有机碳、氮及其组分含量增加的主控因子。

植树造林是促进退化喀斯特生态系统植被恢复同时提升生态碳汇的重要措施。目前，关于喀斯特峰丛洼地区造林对土壤碳氮组分及其生物化学稳定性的影响认识还很不足。本研究在广西喀斯特峰丛洼地区配对采集了玉米地及其邻近人工林表层(0～15 cm)和亚表层(30～45 cm)土壤样品各14组，采用酸水解法对土壤碳、氮组分(活性碳、氮组分I，活性碳、氮组分II和惰性碳、氮组分)进行了测定。研究表明，农田退耕造林20年后，表层和亚表层土壤总有机碳、全氮、活性碳组分、惰性碳组分、活性氮组分与惰性氮组分含量均有不同程度的增加。与农田相比，人工林土壤碳库活度(活性碳库/惰性碳库)整体降低，碳库稳定性(惰性碳占土壤总有机碳的比例)显著提高。逐步回归分析表明，根系生物量、碳酸钙和交换性钙离子是造林后土壤有机碳、氮及其组分含量增加的主控因子。

研究贵州中部喀斯特石漠化地区不同植被群落土壤和小生境土壤中有机碳的数量和质量变化。结果表明:喀斯特石漠化区阔叶林土壤有机总碳含量和腐殖酸碳含量明显高于灌木林、灌草丛和稀疏草丛,而土壤水溶性有机碳含量的变化则相反;喀斯特森林退化后,土壤有机碳的累积量减少、流失量增加;喀斯特小生境土壤有机总碳和腐殖酸碳含量存在明显的水平空间变异:石坑>石沟>石缝>石洞。主成分分析结果表明:喀斯特土壤有机碳变化的第1主要因子由植被类型决定,第2主要因子由小生境类型所决定。

本文通过对花江喀斯特地区花椒人工林演替过程中部分土壤碳转化酶的活性以及不同活力活性有机碳研究,得出在喀斯特地区花椒人工林中随着种植年限的增加,土壤中活性有机碳的含量不断上升,生态环境处于恶化的变化过程中。并且通过对花江地区常绿阔叶林、灌丛以及荒草地与碳有关的土壤酶的活性研究,证明在群落从高级向低级演替过程中,酶的活性降低,活性有机碳的含量增加,生态环境恶化。

森林土壤有机碳是土壤有机碳库的重要组成部分,研究森林土壤有机碳对于应对气候变化具有非常重要。以茂兰自然保护区喀斯特植被3种演替换群落喀斯特乔木林、次生林和灌木林为研究对象,分析了不同演替群落的土壤有机碳含量和密度及其在土壤剖面上分布的差异,以及有机碳含量和土壤理化性状的相关性。结果表明:①3种不同演替群落在整个剖面上(0～20cm)土壤有机碳含量和碳密度的表现均为喀斯特乔木林(81.9508 g/kg、11.631 1 kg/m2)>次生林(52.171 2 g/kg、10.744 7 kg/m2)>灌木林(38.380 4 g/kg、7.411 8 kg/m2);②3种不同演替群落有机碳含量...

随着茶园面积的不断扩大，了解区域土壤有机碳的空间分布规律及其影响因素，对建设碳汇茶园具有重要的指导意义。本研究通过对贵州省区域茶园及周边林地和灌草地进行土壤样品采集，采用GIS聚类分析和地理探测器分析方法，探讨了影响茶园不同土层土壤有机碳含量空间分异性的主导因素。结果表明：贵州省区域茶园土壤有机碳含量范围为5.61～80.92 g·kg~(-1)，其空间分布属于中等程度变异（变异系数为0.47）；林地、茶园、灌草地三个区域的土壤有机碳的平均含量分别为49.34、29.80、19.65 g·kg~(-1)；茶园土壤有机碳含量随土层深度增加而降低。利用地理探测器模型定量评估，发现海拔是影响贵州区域茶园土壤有机碳空间异质性的主导因素，海拔高度的变化明显地影响区域温度及降雨，表层土壤有机碳的空间分布主要受温度的影响，而中下层土壤有机碳的空间分布主要受到降雨的影响。可见，通过调控茶园土壤水热条件，能有效地增加茶园土壤的固碳能力及提升区域茶园的碳汇效率。

【目的】研究钙对喀斯特地区典型土壤有机碳积累与转化的影响。【方法】采取野外取样分析与室内培养相结合的方法,采集两种喀斯特典型土壤(棕色石灰土、黑色石灰土)和一种对照土壤(红壤)共54个样品,检测了土壤中钙的形态与含量及有机碳含量等理化指标。在此基础上,选取3种土壤类型具有代表性的样品,设置不添加外源物质(CK)、添加碳酸钙粉末(T2)和同时添加14C标记的稻草与碳酸钙粉末(T3)3个处理,通过室内培养试验,对培养过程中土壤CO2释放量和4种形态钙的含量进行了检测及分析。【结果】土壤中4种形态的钙以交换态和有机结合态与有机碳关系更为密切。添加碳酸钙显著影响土壤有机碳矿化,有机结合态钙含量的增量均...

【目的】研究外源秸秆碳添加对喀斯特地区石灰性农田土壤有机碳组分及水稻生长的影响，为探究喀斯特地区石灰性农田碳组分变化提供参考依据。【方法】于2023年3月在桂林理工大学雁山校区温室开展水稻盆栽试验，试验周期120 d。盆栽试验共设置19个处理，在仅添加秸秆碳的处理中，分别添加0.5%、1.0%和3.0%（干土质量比）的破碎秸秆、秸秆沤肥和秸秆生物炭；在添加秸秆碳和碳酸钙的处理中，3种秸秆碳添加量均为1.0%，在此基础上分别添加0、10.0%和20.0%（干土质量比）碳酸钙；同时设置未添加任何外源物质的对照（CK）处理。分析各处理中水稻生长特征，以及土壤有机碳组分微生物生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒态有机碳（POC）含量的变化及其影响因子。【结果】秸秆碳种类、添加量均会对土壤中有机碳组分含量产生影响。添加0.5%秸秆沤肥土壤中MBC含量最高（235.73 mg/kg），添加1.0%秸秆沤肥土壤中DOC含量最大（221.50 mg/kg），而添加3.0%秸秆生物炭土壤中POC含量最高（36.20 mg/kg）。土壤中碳酸钙添加量也会影响土壤有机碳组分，碳酸钙添加量为20.0%时，添加3种秸秆碳的土壤MBC含量均为最高。10.0%碳酸钙+1.0%秸秆沤肥处理中土壤DOC含量最大（195.60 mg/kg）。添加3种秸秆碳对水稻生长的促进作用为秸秆生物炭>秸秆沤肥>破碎秸秆，其中添加0.5%秸秆生物炭的水稻长势最佳，平均株高为102 cm，根长为50 cm；添加3.0%破碎秸秆处理对水稻生长的抑制作用最强。随着碳酸钙添加量的增加，添加秸秆沤肥处理的水稻株高呈先上升后下降的趋势，其中添加10.0%碳酸钙对水稻株高的促进作用较强。相关分析结果表明，秸秆生物炭用量与土壤DOC含量呈显著负相关（P < 0.05，下同）、与土壤POC含量呈极显著正相关（P < 0.01）。碳酸钙添加量与土壤DOC含量呈显著正相关。【结论】外源秸秆碳对石灰性水稻土中活性有机碳组分具有正激发效应，能明显提高土壤中MBC、DOC和POC含量，同时添加秸秆碳和碳酸钙对土壤活性碳组分的增加具有协同作用。添加低量秸秆碳能促进水稻生长，其中秸秆生物炭的促进作用最明显；在10.0%和20.0%碳酸钙添加量的土壤中添加秸秆沤肥及秸秆生物炭均能促进水稻生长。

林鸡复合经营作为创新农作模式之一,具有生态经济效益好的优点,但养殖户生态环境保护意识不强,缺乏科学理念指导,片面追求最大经济效益,使得林下养殖对脆弱的喀斯特山地生态环境造成较大不利影响。因此,本研究通过设置密度梯度试验,分析600只/hm~2(T1)、1 200只/hm~2(T2)、2 400只/hm~2(T3)3类养鸡密度对林下表层土壤质量及植被的影响,综合考虑生态经济价值,以确定喀斯特山地林下生态养鸡合理养殖密度。经4个月的养殖试验表明:1)T1、T2处理土壤饱和导水率变大,最大持水量上升,但土壤容重与孔隙度变化不明显;T3处理土壤饱和导水率下降、孔隙度降低,土壤出现较为明显的板结现象。2)各处理全氮(TN)、土壤有机碳(SOC)养分含量较养殖前均出现不同程度的增加,呈先升后降趋势,在T2处理时养分含量最高,分别提升了69.0%和89.3%;全磷(TP)、全钾(TK)养分含量总体呈上升趋势,随养殖密度增大而增加,在T3处理时,养分含量分别提升了29.3%和36.8%。3)各处理草本植被生物量平均减少程度均超过95%。养殖结束自然恢复4个月后,T1、T2和T3处理草本植被生物量较养殖前恢复比分别为41.2%、3.5%、1.5%。4)T1、T2和T3各处理养鸡收益分别为7.2、14.4和28.8万元/(hm~2·a)。综合以上结果认为,喀斯特山地林鸡复合系统的合理密度应控制在600只/hm~2,同时划分禁牧区与轮牧区,能够提升土壤质量和保护植被多样性,兼顾生态效益和经济效益,实现山地农业的可持续绿色发展。

林鸡复合经营作为创新农作模式之一，具有生态经济效益好的优点，但养殖户生态环境保护意识不强，缺乏科学理念指导，片面追求最大经济效益，使得林下养殖对脆弱的喀斯特山地生态环境造成较大不利影响。因此，本研究通过设置密度梯度试验，分析600只/hm~2(T1）、1 200只/hm~2(T2）、2 400只/hm~2(T3)3类养鸡密度对林下表层土壤质量及植被的影响，综合考虑生态经济价值，以确定喀斯特山地林下生态养鸡合理养殖密度。经4个月的养殖试验表明：1)T1、T2处理土壤饱和导水率变大，最大持水量上升，但土壤容重与孔隙度变化不明显；T3处理土壤饱和导水率下降、孔隙度降低，土壤出现较为明显的板结现象。2）各处理全氮（TN）、土壤有机碳（SOC）养分含量较养殖前均出现不同程度的增加，呈先升后降趋势，在T2处理时养分含量最高，分别提升了69.0%和89.3%；全磷（TP）、全钾（TK）养分含量总体呈上升趋势，随养殖密度增大而增加，在T3处理时，养分含量分别提升了29.3%和36.8%。3）各处理草本植被生物量平均减少程度均超过95%。养殖结束自然恢复4个月后，T1、T2和T3处理草本植被生物量较养殖前恢复比分别为41.2%、3.5%、1.5%。4)T1、T2和T3各处理养鸡收益分别为7.2、14.4和28.8万元/（hm~2·a）。综合以上结果认为，喀斯特山地林鸡复合系统的合理密度应控制在600只/hm~2，同时划分禁牧区与轮牧区，能够提升土壤质量和保护植被多样性，兼顾生态效益和经济效益，实现山地农业的可持续绿色发展。

应用经典统计学和地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地次生林地200 m×40 m尺度下表层(0 cm-20 cm)土壤矿质成分(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO)的空间异质性。结果表明:研究区6种矿质成分含量的差异较大,SiO2>CaO>Al2O3>MgO>Fe2O3>MnO,变异系数为37.8%-54.6%。SiO2、Fe2O3、CaO、Al2O3、MnO的半方差函数最佳拟合模型为球状模型,MgO的最佳拟合模型为高斯模型,除MgO呈中等空间自相关外,其他矿质成分空间自相关强烈。CaO和MgO及Fe2O3、Al2O3和MnO的Kriging等值线图相似,SiO2的高值区出现...