【目的】植被的自然恢复和人工重建是加速岩溶生态系统修复、提高土壤质量的主要措施。研究岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性可揭示不同恢复方式对土壤质量的影响,旨在为岩溶区植被恢复模式的筛选和恢复的效果评价提供科学依据。【方法】以云南省建水县岩溶区自然恢复的天然次生林、人工恢复的云南松针叶林、桉树阔叶林为研究对象,分析不同土层的土壤有机碳组分、碳库管理指数和酶活性分布特征及其相关关系。【结果】各植被恢复方式下土壤有机碳(SOC)含量为9. 076～56. 855 g/kg,可溶性有机碳(DOC)含量为822. 311～1 175. 778 mg/kg,微生物量碳(MBC)含量为332. 933～2 035. 244 mg/kg,易氧化有机碳(EOC)含量为2. 381～6. 094g/kg。同一植被恢复方式下,除云南松林下的EOC含量外,各有机碳组分含量均随土层的加深而降低,局部土层深度出现波动。云南松林土壤亚表层(10～20 cm)的EOC含量显著高于表层(0～10 cm)和深层(20～30 cm)。不同植被恢复方式对DOC、EOC与SOC含量的影响大致均表现为:天然次生林>桉树林>云南松林,云南松林各土层的MBC含量始终显著高于桉树林。各有机碳组分与SOC均表现为极显著(P 桉树林>云南松林。SOC与CPI、CPMI呈极显著(P 云南松林>桉树林。各植被恢复方式下SOC、MBC、DOC、EOC含量与4种土壤酶活性均呈正相关关系,且多为显著或极显著水平。【结论】3种植被恢复措施在不同程度上提高了土壤各有机碳组分含量、碳库管理指数和土壤酶活性。其中,天然次生林对土壤整体质量的提升能力最高,桉树林在提升总有机碳及活性碳组分含量方面较为显著,而云南松林对过氧化氢酶和淀粉酶活性的提升能力更为显著。因此,应该加快岩溶区宜林土地管理方式的转变,优先考虑自然恢复,选择人工造林时要注重对阔叶树的利用和优化管理。

研究植被恢复对矿区土壤和生态环境修复具有重要意义,但目前青藏高原基于采矿背景的生态恢复研究较少。本研究以甘南高寒草甸采金矿区为研究对象,探究采矿及植被恢复(草本植物恢复和木本植物恢复)5年后土壤有机质和酶活性的变化。结果表明:采矿活动会使土壤有机质和酶活性显著下降(P<0.05),草本植物恢复5年后有机质和脲酶活性显著提高(P<0.05),但木本植物恢复对土壤有机质和酶活性影响均不显著(P0.05)。该地区植被恢复前期以垂穗披碱草(Elymus nutans)为建群种的草地群落凋落物和根系分泌物输入要高于以青海云杉(Picea crassifolia)为建群种的林地群落,更能快速提高土壤质量,以木本植物恢复时应搭配凋落物输入量大且易分解的树种。

【目的】探究绿肥还田对旱作麦田土壤有机碳组分和碳转化酶活性的影响，为土壤质量提升及“碳中和”目标的实现提供数据支撑。【方法】在甘肃陇东旱塬典型黑垆土上开展毛苕子（Vicia villosa Roth）-冬小麦（Triticum aestivum L.）和饲用油菜（Brassica napus L.）-冬小麦5年轮作系统绿肥还田试验，分析毛苕子、饲用油菜覆盖和翻压还田后冬小麦不同生育时期4个土层（0—5、5—10、10—20、20—25 cm）土壤有机碳（SOC）、易氧化有机碳（EOC）、微生物量碳（MBC）含量和β-1,4-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（βX）、几何平均酶（GMEA）活性的变化特征。【结果】绿肥还田方式对土壤有机碳组分含量及CBH和βX活性有显著影响。与覆盖还田相比，毛苕子和饲用油菜翻压还田能够使0—25 cm土层土壤SOC、EOC和MBC含量提高12.9%、12.1%、53.8%,βG和CBH活性提高了3.2%、10.2%，且对20—25 cm土层的影响最显著。冬小麦不同生育时期的土壤活性有机碳含量及土壤酶活性有显著差异，其中土壤EOC和MBC含量分别在冬小麦成熟期和返青期达到最高，βG、CBH、βX和GMEA活性在冬小麦孕穗期达到最高。βG在不同覆盖方式下变化最显著，活性最高，是绿肥还田后参与土壤碳转化过程的主要酶。不同土层土壤碳组分含量和碳转化酶活性存在显著差异，均随着土层深度的增加而降低。绿肥类型也显著影响土壤碳组分及酶活性，其中饲用油菜还田土壤SOC、MBC含量和βG、CBH、βX、GMEA活性是毛苕子还田的1.08、1.21、1.15、1.23、1.19、1.18倍。结构方程模型表明，绿肥还田方式通过调控其累积分解速率影响SOC的积累，通过影响土壤pH、SOC的累积及绿肥累积分解速率影响GMEA活性。土壤有机碳累积受绿肥还田量影响的效应大于还田方式，而碳转化酶活性反之。【结论】黄土高原夏闲期种植饲用油菜并翻压还田能提高0—25 cm土层中有机碳组分含量和碳转化酶活性，是黄土高原夏闲期资源高效利用的有效措施。

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...

【目的】研究小麦和玉米秸秆以不同方式还田对土壤有机碳及其组分和酶活性的影响,为寻求最佳秸秆还田方式提供依据。【方法】采用室内恒温培养法,以连续7季秸秆均还田土及不还田土为供试土壤,研究培养60d后,小麦、玉米秸秆与土壤混匀还田和覆盖于表层还田对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)含量,LOC/TOC、MBC/TOC和土壤蛋白酶(PROT)、脱氢酶(DHA)活性的影响。【结果】与不添加作物秸秆相比,无论以何种方式还田,添加小麦或玉米秸秆均明显增加了还田土与不还田土的TOC、LOC、MBC含量,LOC/TOC、MBC/TOC和PROT、DHA活性。还田土的TOC、LO...

【目的】为明确不同地质条件下、不同林分对根际土壤微生物及土壤酶活性的影响,该研究为今后深入探究岩溶自然生态系统的恢复提供理论依据。【方法】本文以云南建水岩溶与非岩溶区人工桉树林、人工云南松林和天然次生林根际土壤为研究对象,通过对根际土壤微生物数量和土壤酶活性的测定,探究不同地质、不同林分对根际土壤微生物及土壤酶活性的影响,及其微生物与土壤酶间的相关性。【结果】本研究表明,在相同地质背景条件下,两种不同人工林土壤中桉树(阔叶林)与云南松(针叶林)放线菌的数量存在显著性差异,天然次生林微生物数量为18.2×10~5cfu/g。受地质条件、植被恢复模式等影响,各样地土壤酶活性各异。相关分析表明,脲酶、过氧化氢酶活性与放线菌数量呈显著正相关,脲酶、酸性磷酸酶、碳酸酐酶、过氧化氢酶4种酶活之间存在相互联系。【结论】土壤微生物群落及土壤物质的转化受地质条件、林分差异和恢复模式的影响。

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

【目的】自然植被转变为农业用地显著影响土壤有机碳储量。青藏高原东南部地区森林或草地转换为农田的面积逐年增加,但其对土壤有机碳组分及周转特征的影响尚不明确。因此,阐明藏东南地区不同土地利用方式对土壤有机碳储量的影响程度和作用机制,可为该地区农业土地资源合理利用提供科学依据。【方法】采集藏东南地区长期耕作的农田(50年以上)及毗邻的自然森林和草地土壤,采用物理-化学联合分组技术以及稳定性碳同位素测定,分析3种土地利用方式下土壤有机碳组分的数量、碳含量的差异,探究不同有机碳组分周转差异及其对农田耕作的响应规律。【结果】农田0—20 cm表层土壤有机碳储量为(39.4±2.0) Mg C·hm~(-2),比自然森林的(81.5±8.5)Mg C·hm~(-2)和草地的(71.4±7.3)Mg C·hm~(-2)分别降低了约52%和45%。农田耕作导致粗颗粒有机质(cPOM)数量相对于自然植被降低了63.4%—70.8%,微团聚体(μagg)和黏粉粒(dSilt+Clay)的数量分别增加了10.0%—25.9%和65.7%—86.2%。农田土壤的有机碳含量与森林和草地土壤相比降低了51.7%—58.1%,其中不稳定性、物理稳定性和生物化学稳定性有机碳库分别降低79.8%—86.3%、72.4%—73.1%、32.4%—39.8%,且与总有机碳的变化显著正相关,但化学稳定性有机碳库没有显著变化。土地利用方式不同导致不同有机碳组分的C/N值和δ~(13)C值差异明显。农田土壤cPOM组分的C/N值(10.0±0.5)显著低于森林(13.5±0.4),而δ~(13)C值(-21.6±0.5)‰则显著高于森林土壤(-23.6±0.4)‰。微团聚体保护的颗粒有机质(iPOM)和难酸解组分(NH-dSilt+Caly和NH-μSilt+Clay)具有较低的δ~(13)C值(-25.3‰—-27.2‰),并且其C/N在农田土壤为8.4—9.4,显著低于森林土壤(13.5—15.9)。【结论】藏东南地区长期耕作的农田土壤有机碳储量相比于自然植被降低了约50%。农业耕作显著加速了不稳定颗粒有机质的周转,减少了稳定性有机碳组分如微团聚体保护的有机碳组分的形成,是导致土壤有机碳库明显下降的关键原因。因此,为有效降低农业耕作对土壤有机碳储量的负面影响,免耕和保护性耕作或可成为藏东南农耕区固碳增汇、维持该地区土地资源可持续利用的技术选择之一。

【目的】研究不同土地利用方式下土壤有机碳与其他土壤理化指标的关系,旨在为低山丘陵区土壤改良提供参考。【方法】2012-07-09,在内蒙古赤峰市低山丘陵区,通过野外调查和室内分析,运用灰色关联分析和逐步回归分析,对敖汉旗黄花甸子小流域山杏(Prunus sibirica)林、柠条(Caragana microphylla)林、小叶杨(Populussimonii)林、白榆(Ulmus pumila)林、天然草地、油松×山杏(Pinus tableulaeformis×P.sibirica)混交林、天然次生灌木林及农业用地8种土地利用方式下,土壤有机碳、全氮、有效磷、速效钾、微生物生物量碳含量及...

以位于亚热带丘陵区红壤的桃源县为例,通过对1979年第二次土壤普查资料和2011年实地采样分析的表层(0-20 cm)土壤有机碳数据进行对比,分析近32年来林地、稻田、旱地等几种不同利用方式土壤有机碳(SOC)的变化。结果表明,1979年研究区林地、稻田和旱地SOC含量平均值分别为13.10 g/kg、14.15 g/kg和11.17 g/kg,2011年分别为18.28 g/kg、18.89 g/kg和12.19 g/kg,近32年来稻田、林地和旱地土壤SOC含量分别增加了40%、33%和9%,以林地和

以位于亚热带丘陵区红壤的桃源县为例,通过对1979年第二次土壤普查资料和2011年实地采样分析的表层(0-20 cm)土壤有机碳数据进行对比,分析近32年来林地、稻田、旱地等几种不同利用方式土壤有机碳(SOC)的变化。结果表明,1979年研究区林地、稻田和旱地SOC含量平均值分别为13.10 g/kg、14.15 g/kg和11.17 g/kg,2011年分别为18.28 g/kg、18.89 g/kg和12.19 g/kg,近32年来稻田、林地和旱地土壤SOC含量分别增加了40%、33%和9%,以林地和稻田土壤的SOC增幅较大,而旱地土壤的增幅明显较小。林地、稻田和旱地土壤的平均SOC密度分别从1979年的32.82 t/hm~2、33.62 t/hm~2和28.99 t/hm~2增加到2011年的44.39 t/hm~2、43.50 t/hm~2和33.53t/hm~2,增长幅度分别为35%、29%和16%,增长速率分别为0.36 t/(hm~2.a)、0.31 t/(hm~2.a)和0.14 t/(hm~2.a),也是以林地和稻田土壤的增长幅度相对较高,分别是旱地土壤的2.6倍和2.2倍。可见,过去32年来亚热带丘陵区红壤不同利用方式土壤均表现为"碳汇"模式,在不同程度上贡献于该地区较强的有机碳积累,其中以林地和稻田土壤的贡献能力最强。

【目的】研究遭受松材线虫Bursaphelenchus xylophilus病危害的马尾松Pinus massoniana林土壤有机碳及其活性组分分布特征，揭示采伐后自然恢复对马尾松次生林土壤碳汇的影响机制，为有机碳库管理提供科学支撑。【方法】2023年3—6月在浙江省杭州市余杭区与临安区，采用空间替代时间调查法，以未遭受危害的马尾松林为对照（ck），设置4种植被恢复类型：中度采伐恢复5 a （ML₅）、中度采伐恢复15 a (ML₁₅)、重度采伐恢复5 a （HL₅）和重度采伐恢复15 a(HL₁₅)，比较不同采伐强度采伐后自然恢复下马尾松次生林各土层（0～10、10～20、20～40 cm）土壤有机碳、易氧化碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳的变化特征，分析其与土壤理化性质的关系，探究其机制。【结果】（1）各处理不同土层土壤有机碳及其活性组分质量分数从大到小依次均为土壤有机碳、易氧化碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳、水溶性有机碳，且随着土层加深其质量分数相应降低，ML15的0～10 cm土层中土壤有机碳质量分数最高，为33.53g·kg^-1, ck的20～40 cm土层中水溶性有机碳质量分数最低，为136.55 mg·kg^-1。（2）相同采伐强度下的马尾松次生林土壤各活性有机碳质量分数均表现为随着其自然恢复年限增加而提高，其中各土层间颗粒有机碳质量分数变化最大，15 a的各土层高于5 a各土层的2.6倍以上；（3）ML15的0～10 cm土层中各活性有机碳组分质量分数均表现为最高，且均显著高于ck （P<0.05）；（4）相关性分析表明：土壤中各活性有机碳组分之间及其与硝态氮、铵态氮均呈显著正相关关系（P<0.05）。【结论】中度采伐对马尾松次生林土壤有机碳及其活性组分具有更显著的促进作用，随自然恢复时间越长越有利于土壤活性有机碳组分质量分数增加，适度采伐马尾松纯林并让其自然恢复可促进土壤碳库积累。图3表3参46

应用甘肃农业大学定西旱农综合试验站的2001—2008年长期定位实验数据对DNDC模型进行验证,4个处理的相对误差均小于±10%,均方根误差在6.41%~12.96%之间,模型模拟值与实测值表现出较强的一致性,证明DNDC在模拟预测该地区土壤有机碳储量上是可行的。对定位试验的4个处理的长期(100 a)模拟表明,免耕覆盖秸秆(NTS)和传统耕作+秸秆还田(TS)能够较大幅度地提高土壤有机碳含量,其土壤有机碳含量分别较初始值增加了74.76%和71.13%,免耕(NT)处理下土壤有机碳含量增加了39.18%,趋势较为平缓。而传统耕作不覆盖(T)处理下土壤有机碳呈下降趋势,较初始值减少了35.54...

增加土壤有机碳累积对于缓解全球气候变化背景下大气温室效应具有重要意义。为研究不同土地利用方式对土壤有机碳组分的影响，本研究采用整合分析方法 (Meta-analysis)研究了林地、果园、天然草地、栽培草地、农田5种不同土地利用方式下0–100 cm土壤剖面总有机碳(TOC)及其活性组分的变化特征，并探讨了土壤总有机碳与活性有机碳之间的相关关系。结果表明：与农田(对照)相比，林地和栽培草地均能显著增加0–100 cm土层TOC含量(P 0.05)；天然草地和栽培草地近乎在0–100 cm整个剖面对EOC含量均有显著增加作用(P <0.01)，而与DOC无明显相关关系。综上，与农田相比，林地和栽培草地具有较强的土壤固碳功能。该研究可为土壤有机碳管理提供理论参考。

以江西大岗山天然丝栗栲Castanopsis fargesii林下土壤为研究对象,分析土壤有机碳、活性碳和缓效碳质量分数的时空变化特征,为该区域丝栗栲林土壤生态系统固碳现状评价与林业持续管理策略的制定提供理论依据。通过重铬酸钾容量法及室内28℃恒温条件下矿化培养和双指数方程拟合方法分别获取不同时期土壤有机碳总量以及土壤活性碳和缓效碳质量分数。土壤有机碳、活性碳和缓效碳质量分数的时空变化采用单因素方差分析方法,数据间的多重比较采用最小显著差(LDS)法。结果表明:土壤有机碳总量以及土壤缓效碳和活性碳质量分数具有相同的剖面特点,0~20 cm表层富集现象明显;和其他时期相比,8月层间质量分数变化最强烈(P