【目的】研究土壤含水量对水田和旱地土壤中可溶性有机碳和微生物量碳含量以及有机碳矿化的影响,以探明水田和旱地有机碳周转差异的来源。【方法】在标准培养条件下(25℃,100%空气湿度)培养100 d,研究了5个水分梯度下(45%、60%、75%、90%、105%WHC,WHC为土壤饱和持水量)水田和旱地土壤有机碳的矿化特征,并测定了培养期内3个水分梯度下(45%、75%、105%WHC)土壤的可溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(MBC)含量。【结果】土壤含水量、土地利用方式(水田和旱地)及两者的交互作用对土壤有机碳的矿化、DOC和MBC均有显著影响。水田(45%—90%WHC)和旱地(45%—75...

【目的】揭示旱地土壤有机碳氮、氮素矿化对长期不同氮肥用量的响应及有机碳氮与氮素矿化的关系，进而评价土壤供氮能力，为旱地土壤氮素管理提供参考。【方法】在陕西杨凌２００４年开始的旱地小麦氮肥长期定位试验基础上，采集不同氮肥用量（０（Ｎ０）、１６０（Ｎ１６０）、３２０（Ｎ３２０）ｋｇ Ｎ·ｈｍ～（－２））试验的土壤样品，测定土壤有机碳、有机氮，微生物量碳、氮含量，并采用间歇淋洗好气培养法测定土壤的氮素矿化。【结果】与对照Ｎ０相比，施用氮肥（Ｎ１６０、Ｎ３２０）增加了０—１０、１０—２０、２０—４０、０—４０ ｃｍ土层有机碳含量，且在小麦播前期和收获期表现不一致；施氮（Ｎ１６０和Ｎ３２０）处理均显著提．．．

在2010年整个生长季内,采用土钻法和内生长法,对新疆干旱区柽柳细根生物量、季节动态、分解与周转进行了研究。结果表明:柽柳群落土壤含水量随着土层深度的增加而增加。10~20cm土层土壤有机碳储量最大,随后随着土壤深度的增加,有机碳含量逐渐降低。方差分析表明:不同土层有机碳含量差异显著。细根生物量的月平均值为54.51g·m–2,群落细根生产量为58.64g·m–2。细根生物量呈明显的季节变化趋势,即5—9月逐渐增加,9月达到最大值,9—10月逐渐下降;在土壤剖面垂直变化上,细根生物量随土层深度的增加呈先增加后降低的趋势,0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60cm各...

地形和土地利用决定的土壤水分和土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)的空间分布格局为研究水碳关系提供了重要的线索,但土壤水分的强变异性和SOC的相对稳定性对土壤水碳关系的研究提出了挑战。研究基于陆地水量平衡角度,选择雨季后土壤水分恢复期在晋西黄土丘陵小流域尺度进行了重复采样,按照3种地貌类型(沟底、沟坡、峁坡)和3种土地利用方式(农地、林地、草地)共布置37个样点,采集0～100 cm土壤样品测定土壤水分和SOC,探讨土壤水分与SOC分布特征及其相互关系。结果表明:同一土地利用方式下,土壤水分和SOC总体上沟底>沟坡>峁坡;同一地貌类型下,土壤水分农地>草地>林地,SOC...

为揭示pH对农田土壤DOC吸附-解吸的影响,以亚热带红壤区旱地和水田土壤为研究对象,采用室内模拟实验,对两种土壤添加不同DOC量后分别在pH 4、pH 6和pH 8条件处理下的吸附和解吸试验进行研究,分析不同pH反应条件下土壤对DOC的吸附和解吸过程,并计算土壤对DOC吸附和解吸的参数,探讨DOC吸附和解吸对pH的响应,初步探析吸附对DOC组成的影响。结果表明,同一土壤在pH 4、pH 6和pH 8条件下对DOC的吸附量差异显著(P

为揭示pH对农田土壤DOC吸附-解吸的影响,以亚热带红壤区旱地和水田土壤为研究对象,采用室内模拟实验,对两种土壤添加不同DOC量后分别在pH 4、pH 6和pH 8条件处理下的吸附和解吸试验进行研究,分析不同pH反应条件下土壤对DOC的吸附和解吸过程,并计算土壤对DOC吸附和解吸的参数,探讨DOC吸附和解吸对pH的响应,初步探析吸附对DOC组成的影响。结果表明,同一土壤在pH 4、pH 6和pH 8条件下对DOC的吸附量差异显著(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。

利用基于江苏北部旱地1980年第2次土壤普查的983个旱地剖面和2008年农业部测土配方施肥项目1 506个样点数据建立的1∶5万高精度土壤数据库,对该地区表层土壤(0～20 cm)有机碳含量变化特征进行了研究.结果表明:1980—2008年苏北旱地土壤有机碳含量由6.00 g·kg~(-1)增长到10.30 g·kg~(-1),增幅为71.67%.从土壤类型来看,有机碳增幅最大的是分布面积最广的潮土,上升了5.12 g·kg~(-1);棕壤和紫色土次之,分别上升了4.91和4.80 g·kg~(-1);而增幅最小的是石灰土,仅上升了0.01 g·kg~(-1).从行政单元来看,各地级市的土壤有机碳含量上升范围在3.0～5.0 g·kg~(-1)之间,其中大多数县的土壤有机碳含量上升范围在2.4～6.0 g·kg~(-1)之间.总体来看,苏北旱地土壤有机碳的累积程度与气候、有机碳初始值及肥料施用量密切相关.

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。

【目的】研究不同栽培模式下,施氮量对西北旱地土壤有机碳氮累积及供氮能力的影响。【方法】通过5年(2002-2007年)定位大田试验,以不施氮为对照,比较不同施氮量(120,240kg/hm2)对常规、覆草和覆膜3种栽培模式土壤有机碳氮累积和供氮能力的影响。【结果】施氮0,120,240kg/hm2时,覆草栽培土壤有机碳含量分别为9.74,9.57,9.19g/kg,全氮含量为0.99,1.02,1.03g/kg,土壤氮素矿化势为25.0,26.7,29.7mg/kg,矿化速率常数为0.053,0.062,0.056/d;覆膜栽培土壤有机碳含量分别为9.82,8.78,9.80g/kg,全氮含量...

近年来，众多研究报道了华北平原土壤有机碳具有明确地显著增加的趋势，表现出＂碳汇＂的效应，但是，华北平原土壤有机碳对气候变化的响应尚未明确。基于已有研究结果的基础上，利用河北平原区多目标区域地球化学调查的２０ ０２９个土壤分析数据和河北省各气象站多年年均温度和年降水量资料，采用多元线性回归模型的方法，分析探讨了土壤有机碳密度及其变化量在不同年均温度和年降水量带下对气候变化的响应。结果表明，研究区年均温度变化为０．２９℃／１０ａ，年降水变化为－２５．９９ ｍｍ／１０ａ。河北平原区表层土壤有机碳密度为０．１８－１８．７２ｋｇ／ｍ２，平均为（２．１９±０．７８）ｋｇ／ｍ２，其空间分布呈由西向东递减的趋．．．

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3.93×10~4 km~2江苏北部旱地为试验区，基于1980年和2008年两期土壤样点数据，采用8种确定性和4种地统计学插值方法预测不同时期土壤有机碳含量，并筛选出时空演变下适宜的插值方法。结果表明：1980—2008年试验区土壤有机碳含量呈上升趋势，而空间变异性和自相关性有所减弱；1980年试验区土壤有机碳含量的最优预测插值方法为反高次曲面函数法，其相关系数和均方根误差分别为0.57和2.08 g·kg~(-1);2008年试验区土壤有机碳含量的最优预测插值方法为普通克里金法，其相关系数和均方根误差分别为0.60和2.17 g·kg~(-1)。总体来看，试验区土壤有机碳含量的时空变异性对不同插值方法的预测精度有很大影响。

土壤碳库管理指数反映土壤管理的科学性。对比研究了干热河谷新银合欢林、苏门答腊金合欢林、大叶相思林、印楝林、荒地和旱耕地土壤有机碳(SOC)、易氧化有机碳(ROC)含量和土壤碳库管理指数。结果表明:6种土地利用方式下SOC和ROC含量范围分别为4.22 5.92 g.kg-1和1.34 2.33 g.kg-1。各利用方式之间SOC含量差异不显著,但4类人工林ROC含量均显著(P<0.05)高于旱耕地和荒地。SOC与ROC含量存在极显著(P<0.001)线性相关关系(R2为66.3%)。以荒地作为参照,4类人工林土壤碳库管理指数变化范围为1.77至2.36,旱耕地为0.99。研究揭示:植被凋落量和...

土壤是陆地生态系统最大的碳库,其贮存的有机碳占整个陆地生态系统碳库的2/3,约为植物碳库的3倍或大气碳库的2倍,是全球碳循环非常重要的组成部分。因此土壤有机碳库及其变化,对大气二氧化碳浓度影响巨大,从而以温室效应影响全球气候变化。土壤有机碳不仅对全球气候变化有着重要的影响,也为植被的生长和繁殖提供了必不可少的碳源,在维持土壤良好的物理结构方面起