为了解喀斯特土壤活性有机碳在土壤有机碳周转中的特征,设置在干土中添加14C–稻草(每1 g干土添加500μg C)、14C–CaCO3粉末(每1 kg干土添加50 g C)和不添加任何外源物(CK)3种处理,对广西环江县2种典型类型土壤棕色石灰土、黑色石灰土和地带性红壤进行为期100 d的室内培养试验。结果表明,添加14C–稻草和14C–CaCO3后5 d,红壤、棕色和黑色石灰土中土壤总微生物生物量碳(MBC)含量均达峰值,红壤中总MBC含量分别为231.7、273.0 mg/kg,分别高于对照70.2%和100.5%;棕色石灰土中总MBC含量分别为288.1、307.7 mg/kg,分别高于...

【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。

游离碳酸钙是我国北方石灰性土壤的重要组成物质,密切影响着土壤的物理、化学、生物学性质以及土壤的环境学效应,但是将游离碳酸钙作为土壤重要组成物质而探讨其对土壤生物学特性尤其是对土壤酶活性的影响研究较少。通过研究探讨碳酸钙与土壤pH值之间的定量关系以及碳酸钙含量对土壤酶活性的影响,为进一步研究游离碳酸钙对土壤生物学性质及土壤环境效应的影响提供理论参考。采用实验室模拟培养及分析测试的方法进行试验。结果表明:土壤pH随游离碳酸钙含量的增加而增加,趋近于达到该试验条件下的最大值(pH=8.19),但并非呈直线相关,而是呈非线性相关关系。中性磷酸酶活性和转化酶随碳酸钙浓度的增加而降低,其最大降低幅度分别为...

为探讨土壤中碳酸钙对土壤吸持固定酚类污染物能力的影响,采用人工陈化培养的方法获得碳酸钙含量不同的供试土壤,利用供试土壤对苯酚进行吸附试验。结果表明:在试验条件下,各处理土壤对苯酚的吸附量随苯酚初始浓度的增加而增加。土壤对苯酚的吸附均可用Langmuir吸附等温式和Fruendlich吸附等温式加以描述。从方程拟合结果看,当碳酸钙含量为227.1g.kg-1时,土壤对苯酚的最大吸附量显著降低,达3333.33mg.kg-1,降低率达33.33%。碳酸钙含量低于227.1g.kg-1时,最大吸附量虽无明显差异,但土壤对苯酚的吸附强度却随碳酸钙含量的增加而逐渐减小,这有可能影响到苯酚的解吸行为。土壤...

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...

土壤团聚体的数量及稳定性是衡量土壤抗蚀性和土壤质量的重要标志,本文应用Yoder湿筛法和Le Bissonnais法研究喀斯特地区3种主要母质发育的土壤团聚体稳定性和物理机制。结果表明:湿筛法测定的团聚体稳定性表现为:石灰岩>白云岩>灰质白云岩;Le Bissonnais法测定的团聚体稳定性表现为慢速(SW)>机械(WS)>快速(FW),通过相对糊化指数(RSI)和相对机械破坏指数(RMI)两个指标进一步说明喀斯特地区碳酸盐岩发育土壤团聚体崩解的主要机制是团聚体中封闭空气引起的消散作用;对不同粒径的团聚体研究得出:5-2mm及2-1mm团聚体稳定性表现为:石灰岩>灰质白云岩>白云岩,而1-0....

通过对喀斯特山区5种土地利用方式(林地、花椒林、火龙果林、退耕草丛和旱地)土壤养分和活性组分含量的比较研究,探讨了土壤质量对土地利用变化的响应。结果表明,林地土壤养分和活性组分含量最高,其中土壤有机碳、微生物生物量碳、氮、磷、易氧化有机碳和可溶性有机碳含量分别为44.80 g.kg-1、477.86 mg.kg-1、102.87 mg.kg-1、17.54 mg.kg-1、7.72 g.kg-1和166.43 mg.kg-1,土壤养分和活性组分含量总体按花椒林、火龙果林、退耕草丛和旱地依次下降。除旱地与经自然恢复15 a的退耕草丛土壤养分和活性组分含量较为接近,大多未达显著差异水平外,其他土地...

分析喀斯特峰丛洼地次生林(CL)、灌草丛(GC)、牧草地(MC)、玉米地(YM)共4种典型土地利用方式下土壤的有机质含量及养分特征,探讨不同土地利用方式对土壤养分含量的影响。结果表明:0~30 cm土层土壤有机碳、全氮含量随土地利用强度的增加而降低,与YM土壤相比,CL土壤的有机质含量高38.5%~100%,全氮含量高63%~130%(P<0.05);4种土壤的全磷含量间差异和全钾含量间差异均达极显著水平(P<0.01);速效磷含量受土地利用方式影响明显,CL土壤的速效磷含量最低,GC土壤的次之,YM土壤的最高;速效钾含量受植被覆盖和水土流失状况的影响较明显,CL土壤和GC土壤的速效钾含量均高...

按退化程度在茂兰喀斯特地区选取的4种不同植被类型依次为原生性乔木森林、次生性乔灌混合林、灌木林、灌丛草坡,并对各植被退化系统中1a内的土壤水中溶解有机碳(DOC)浓度变化特征进行测试分析,并探讨其对不同退化程度的植被的响应特征。结果显示:(1)各种植被类型下土壤水DOC含量按月份均呈现出由低到高、再由高到低的变化趋势,在6月底出现峰值;(2)土壤水DOC含量对降雨量具有很好的响应关系;(3)土壤水DOC含量随植被退化程度的加剧而呈现出递增的趋势,即退化的植被系统中土壤水的DOC含量大于未退化的植被系统,说明未退化的土壤-植被系统比较稳定,不易受到外界因素的干扰,贮存能力大,流失少。研究结果表明...

【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...

为喀斯特地区无籽刺梨合理种植提供科学依据，采用野外调查与室内分析相结合的方法，对贵州喀斯特地区不同区域无籽刺梨产地土壤主要肥力特征和植株中碳、氮、磷含量特征进行研究。结果表明：该区域土壤均处于酸性，符合无籽刺梨土壤生长的适宜ｐ Ｈ（５．５～６．５），无籽刺梨种植基地有机质含量最高为３５．３７ ｇ／ｋｇ，全钾含量丰富（６．５～１０．７８ ｇ／ｋｇ），全氮中等（０．５６～１．７８ ｇ／ｋｇ），全磷含量相对匮乏（０．３０～０．７１ ｇ／ｋｇ），有效态养分含量较低；西秀无籽刺梨基地土壤Ｃ／Ｎ比为１４．０４～２７．０８，与全球土壤（平均值为１３．３３∶１）及中国土壤（平均值１０∶１～１２∶１）的Ｃ／Ｎ相．．．

【目的】研究喀斯特地区土壤中交换性钙离子对干旱胁迫条件下青冈栎种子萌发特性以及有机渗透调节物质、抗氧化酶活性的影响,探明青冈栎种子在干旱胁迫条件下萌发所需的最佳外源钙浓度,为在喀斯特地区进行青冈栎的推广造林、植被恢复与重建提供理论参考。【方法】以大小相近、饱满的青冈栎种子为供试对象,采用双因素设计试验,即干旱胁迫和添加CaCl_2 2个因素,其中干旱胁迫共设6个水平,环境水势分别为0,-0.1,-0.3,-0.6,-0.9,-1.2 MPa,对应PEG-6000质量浓度分别为0,50,125,200,250和300 g/L;添加CaCl_2共设4个水平,对应CaCl_2浓度分别为0,10,20,30 mmol/L,进行完全组合设计,共设24个处理,测定不同处理青冈栎种子萌发参数(萌发率、萌发势、萌发指数和活性指数),丙二醛(MDA)和有机渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸)含量以及抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性,用隶属函数法对不同处理青冈栎种子的耐旱性进行综合评价。【结果】(1)外源CaCl_2、干旱胁迫及其交互作用对青冈栎种子各萌发参数均有极显著影响。在环境水势为-0.3 MPa、CaCl_2浓度为10 mmol/L组合处理下,各萌发参数值均达到最大;在环境水势为-1.2 MPa、CaCl_2浓度为30 mmol/L组合处理下,种子停止萌发。(2)外源CaCl_2、干旱胁迫及其交互作用对青冈栎种子萌发生理生化参数及抗氧化酶活性均有显著影响。同一外源CaCl_2下,MDA含量随干旱胁迫的加剧而显著增加;在同一环境水势下,随着CaCl_2浓度的增加,MDA含量呈先下降后上升的趋势。当环境水势为0 MPa时,随着CaCl_2浓度的增大,有机渗透调节物质含量总体呈增加趋势;当环境水势为-0.1～-1.2 MPa时,在同一环境水势下,随CaCl_2浓度的增大,有机渗透调节物质含量均呈先增加后减少的趋势。当环境水势为0 MPa时,与无钙组相比,CaCl_2处理组的SOD活性无明显变化,而POD、CAT、APX活性则明显升高;当环境水势为-0.1～-1.2 MPa时,在同一环境水势下,随CaCl_2浓度的增大,抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性均呈现先升高后降低的趋势。(3)利用隶属函数法计算可知,当环境水势为-0.3 MPa、CaCl_2浓度为10 mmol/L时,对应隶属函数加权平均值最高,青冈栎种子的耐旱性得以有效提高。【结论】在喀斯特地区利用青冈栎种子播种育苗时,播种前用10 mmol/L CaCl_2浸种可以提高种子的耐旱性。

【目的】探讨稻草还田和易地还土对红壤丘陵水田和旱地土壤有机碳及活性有机碳的影响。【方法】以红壤丘陵区长期定位点坡旱地和水旱轮作地为研究对象,选取3个处理:不施肥(CK)、单施化肥(NPK)和稻草配施氮磷肥(S+NP),对试验6年来的数据进行分析。【结果】与初始值相比,坡旱地NPK和S+NP处理在前4年内土壤有机碳(SOC)明显增加,平均增幅分别为14.6%和36.2%,此后波动较小;微生物量碳(MBC)总体保持增加趋势,NPK和S+NP处理显著高于CK,平均增幅分别为16.1%和33.5%;溶解有机碳(DOC)保持逐年增加,处理间差异不显著。水旱轮作地各处理土壤有机碳6年内基本保持稳定,但NP...

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。

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。