土壤作为陆地生态系统最大的有机碳库,其碳贮量现状及贮碳能力是气候、植被及人类活动等长期作用的结果(Craine et al.,2011),其微小变化都将明显影响大气CO2浓度,因而在全球碳循环过程中起重要作用(Tarnocai et al.,2009)。弄清陆地土壤有机碳的分布、转化及其对环境变化的响应是正确理解陆地生态系统碳循环过程和准确评估碳排放的关键(王建林等,2009)。土壤活性有机碳是陆地生态系统的重要组成成分,在陆地碳循环研究中具

生物多样性的海拔梯度分布格局及其形成机制一直是生物学和生态学理论研究的重要内容之一,也是全面理解生物多样性和生态系统对环境变化响应的重要内容(Wang et al.,2010)。长期以来,对动物和植物进行了大量的相关研究,并提出许多解释其分布格局和形成机制的假说和理论(Renaud et al.,2009)。目前,关于土壤微生物的海拔梯度分

【目的】定量认识土壤有机碳（SOC）含量在坡面上的空间异质性及尺度效应，探索“由点及面”估算坡面平均SOC含量的精确便捷途径，为细致刻画坡面土壤资源状况、全面理解生态系统碳循环、制定土壤高质量管理方案提供科学基础。【方法】在宁夏半干旱黄土丘陵区，选择3个相邻的由退耕还林工程形成的典型坡面，从坡顶向坡脚设置连续样点，调查各样点的土地利用、植被特征、立地条件及表层（0～20 cm）SOC含量，分析其坡向差异、坡位变化；以“离坡顶的水平距离或相对距离”为自变量，以表层SOC含量的顺坡滑动平均值为因变量，定量描述坡面尺度效应；再以坡面上任一样点表层SOC含量与坡面平均值的比值为因变量，实现由“点”到“面”的尺度上推。【结果】研究区表层SOC含量存在明显的坡向差异、坡位变化、尺度效应。表层SOC含量的坡面平均值在南坡（7.60 g·kg~(-1)）最高，东坡（6.42 g·kg~(-1)）次之，西坡（5.65 g·kg~(-1)）最低，其坡位间变幅在东坡（15.95 g·kg~(-1)）最大，其次为西坡（11.34 g·kg~(-1)），最小为南坡（9.72 g·kg~(-1)），说明东坡的坡面效应最强，其次为西坡，南坡最弱。东坡、西坡、南坡表层SOC含量的坡位变化大致相同，均由坡顶向下逐渐减小，至离坡顶水平距离200、150、280 m（相对距离0.73、0.45、0.76）后趋于稳定，主要与坡面“上部为自然状态的坡地+林草植被+恢复年限长、下部为人工梯田+林农植被+扰动频繁”的空间格局有关。在东坡、西坡、南坡上，距坡顶水平距离每增加100 m,SOC含量的滑动平均值分别变化-3.40、-2.50、-1.51 g·kg~(-1)；距坡顶相对距离每增加0.1,SOC含量的滑动平均值分别变化-0.96、-0.75、-0.55 g·kg~(-1)。构建3个坡向不同坡位样点表层SOC含量与坡面平均值的比值随离坡顶水平距离或相对距离增加而变化的数量关系（R~2>0.7,P<0.001），籍此可由坡面上任一样点表层SOC含量精确便捷地估算坡面平均值。将所有位点数据融合得出，离坡顶相对距离0.4的位点表层SOC含量最接近坡面平均值。【结论】半干旱黄土丘陵区坡面表层SOC含量沿坡从上至下基本呈先减小后稳定的变化，与土地利用类型、植被类型、恢复年限的坡面分布格局有关。以顺坡（相对）水平坡长增加为尺度变量可较好地定量刻画表层SOC含量的坡面变化特征及尺度效应，藉此可实现坡面表层SOC含量平均值的精确便捷推算。

掌握土壤有机碳空间变异特征及影响因素是增加耕地土壤碳汇和提升耕地土壤质量的重要前提。基于2017～2019年实地采集的4 362个表层(0～20 cm)土壤样点，采用地统计学方法分析了四川盆地耕地表层土壤有机碳含量的空间分布格局，运用相关分析、方差分析和回归分析等方法探究了气候、地形、土壤类型、农地利用方式和氮肥施用强度对表层土壤有机碳含量空间异质性的影响。结果表明：研究区表层土壤有机碳含量在1.58～42.40 g·kg~(-1)之间，均值为13.85 g·kg~(-1),略低于全国平均水平；变异系数为45.82%,具有中等强度的空间变异性。半方差分析结果表明，研究区表层土壤有机碳的最佳理论模型为指数模型，块金效应为59.73%,变程为145 km,表明其空间分布由结构性因素和随机性因素共同决定且自相关范围较大。空间插值结果表明，四川盆地耕地表层土壤有机碳含量总体呈中间低四周高的斑状分布格局。回归分析结果表明，土壤类型是影响研究区耕地表层土壤有机碳空间分布的主要因素，其余依次为农地利用方式、气候和地形；各因素对土壤有机碳空间变异的独立解释能力分别为19.7%、14.0%、12.0%和9.2%。调控农地利用方式是实现该区域耕地土壤碳增汇的关键，但制定调控措施时也要充分考虑土壤类型、气候和地形等因素的影响。

用测定有机碳矿化速率及土壤活性有机质含量变化的方法,探讨有机质含量与活性有机质含量的相关性,研究不同灌溉方法对保护地土壤有机质积累-矿化的影响。结果表明:在有机肥施入保护地土壤的90d内,有机碳矿化率沟灌为42.94%～47.19%,滴灌为48.51%～53.54%,渗灌为42.04%～45.77%,其大小顺序为滴灌>沟灌>渗灌;而同一灌溉处理有机肥有机碳矿化率为:2g·kg-1土>4g·kg-1土>6g·kg-1土>8g·kg-1土。活性有机质含量变化也因灌溉方式及有机肥用量而异,滴灌与渗灌处理的活性有机质含量变化趋势相似,沟灌则与滴灌、渗灌有较大差异;就有机肥用量而言,某一时间的活性有机质...

为进一步验证浸提条件对黑土表层土壤溶解性有机碳(DOC)浸提量的影响,并筛选出适于比较黑土区不同土地利用类型土壤DOC差异的浸提条件,以典型黑土区落叶松人工林、天然草地、耕地和天然次生林0~10 cm土层土壤为实验材料,测定了不同水土质量比、浸提剂种类及温度条件下4种土地利用类型表层土壤溶解性有机碳浸提量。结果表明:1)4种土地利用类型表层土壤溶解性有机碳浸提量均随水土质量比的增加而增大,呈显著的线性关系(R2为0.82~0.98);当水土质量比为40∶1时4种样地土壤DOC浸提量差异显著(P<0.05),且以天然次生林土壤DOC最高,分别为落叶松人工林、草地和耕地的1.16、1.88和1.6...

国内外学者对土壤有机碳储量及其影响因素进行了大量研究,取得了一定成果(Eswaran et al.,1993;Scottetal.,2002;王绍强等,2000;解宪丽等,2004),但由于土壤有机碳库组成的复杂性和影响因素的多样性,目前国内外对土壤有机碳库的储量、分布等研究仍显不足

为探讨鄱阳湖季节性淹水湿地土壤有机碳空间分布特征及遥感方法在土壤有机碳估算中的适用性，依托江西鄱阳湖国家级自然保护区，选择蚌湖、常湖池和泗洲头湿地为研究区域，基于野外实测土壤有机碳含量数据和同期的Landsat8 OLT遥感影像，采用遥感图像处理和GIS技术提取影像中遥感特征因子，构建遥感参数与土壤有机碳的一元线性、一元曲线和多元逐步线性回归模型，通过对比分析选择最优遥感估算模型，预测鄱阳湖季节性淹水湿地表层(0～20 cm)土壤有机碳含量。结果表明，提取了影像中33个遥感特征因子，包括7个波段的反射率值(b1～b7)、4个植被指数(NDVI、SR、SAVI、EVI)、第一主成分特征(PCA1)、单波段纹理特征的均值(MEAN)、熵(ENT)和相关性(COR)，其中纹理特征是研究区土壤有机碳含量预测的重要遥感因子，其与土壤有机碳含量构建的多元逐步线性回归模型拟合效果最优，模型决定系数R~(2)=0.772，平均相对误差45.53%，均方根误差2.417。遥感反演发现，研究区预测表层土壤有机碳含量主要集中在0～20 g/kg，土壤有机碳含量平均值约为10.75 g/kg。

对西南山地阔叶林区的天然阔叶混交林、天然次生林和人工柳杉林的土壤表层有机碳(SSOC)进行了测定,并用地统计学理论构建了3种亚热带森林生态系统在小尺度上的SSOC半方差理论模型。结果表明,不同森林生态系统间SSOC含量差异性显著,表现为天然阔叶混交林>天然次生林>人工柳杉林,SSOC含量与土壤含水率、容重、孔隙度和有机质相关性显著;天然阔叶混交林的SSOC空间相关性最强,次生林次之,人工林较弱;天然阔叶混交林SSOC在45°方向上空间变异最明显,天然次生林和人工林在各个方向上的变异均较弱;天然阔叶混交林SSOC的等值线较密,梯度变化急剧,天然次生林次之,人工林等值线稀疏,梯度变化不明显。这表明...

【目的】探讨香樟人工林土壤表层(0~20cm)细根形态特征、生物量及碳氮含量变化动态,为深入研究人工林细根的养分、水分吸收规律及碳在地下的分配特点提供基础资料。【方法】选取四川雅安市雨城区老板山31年生香樟人工林,随机设置20m×20m样地3块,于2011年的1,4,7和10月份,在各样地按"S"形选取5个采样点,采用根钻法,分0~10和10~20cm土层采集根系样品,用WinRHIZO 2005根系分析系统对细根形态进行分析,并测定细根生物量及碳氮含量。【结果】1)1~5级细根随着根序的增加,平均直径、生物量和细根C含量逐渐增大,比根长(SRL)、根长密度(RLD)和细根N含量逐渐降低。2)...

以山西太岳山40年生油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,基于不同的森林经营措施,运用方差分析法分别探讨了油松人工林表层不同土壤厚度下的细根生物量和土壤养分含量之间的差异.结果表明:择伐林生长季表层细根生物量大于未择伐林,两者没有显著差异(P>0.05);择伐林平均单株表层细根生物量大于未择伐林,两者差异显著(P<0.05);择伐林表层土壤中的全氮含量、有机质含量、铵态氮含量高于未择伐林,差异显著(P0.05);而择伐林表层土壤中的全磷含量低于未择伐林,差异显著(P<0.05).

为探讨海拔梯度变化对表层土壤(0 20 cm)全量养分的影响,以西藏色季拉山西坡的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF1-6)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、易氧化态碳(ROC)和颗粒有机碳(POC)的变化特征。结果表明:在色季拉山西坡,高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。表层土壤SOC随着海拔的升高而增大。SOC最大的是AS,为77.167 g.kg-1,PLLF最低为22.351 g.kg-1。表层土壤TN随着海拔的升高而增大。TN最大的是AS,为2...

【目的】探究1984—2019年广西表层土壤有效磷含量的演变特征，为合理制定广西农作物施肥管理措施及提高土壤肥力提供科学依据。【方法】基于广西第二次土壤普查项目（1984年）、广西测土配方施肥项目（2009年）及长期定位试验数据（2010—2019年），采用地统计学、动态度和分布指数等方法分析广西表层土壤有效磷含量的时空演变特征及其在不同海拔上的分布状况。【结果】1984—2019年广西表层土壤有效磷含量总体上大幅提升。其中，1984年表层土壤有效磷含量偏低（小于10.0 mg/kg）的土壤面积约占全区土壤总面积的80.00%，2019年表层土壤有效磷含量集中在10.0～40.0 mg/kg的土壤面积约占全区土壤总面积的97.00%。表层土壤有效磷含量为等级2（20.0 mg/kg<有效磷含量≤40.0 mg/kg）和等级3（10.0 mg/kg<有效磷含量≤20.0 mg/kg）的土壤面积所占比例分别由1984年的2.47%和4.12%提升至2019年的43.38%和48.57%。在变化速度方面，表层土壤有效磷含量为等级6（有效磷含量≤3.0 mg/kg）的土壤面积减少最迅速，动态度为-2.82%，等级2的土壤面积增加最迅速，动态度为47.28%，总体变化速度表现为等级2＞等级3＞等级1（有效磷含量＞40.0 mg/kg）＞等级6＞等级5（3.0 mg/kg<有效磷含量≤5.0 mg/kg）＞等级4（5.0 mg/kg<有效磷含量≤10.0 mg/kg）。在不同海拔上，土壤有效磷含量等级1和等级6的分布指数曲线均发生较大变动。1984年等级1的土壤面积在5个高程区的分布指数分别为0.07、2.00、2.22、1.69和0.16，2019年的分布指数分别为2.66、0.25、0、0和0；1984年等级6的土壤面积在5个高程区的分布指数分别为1.33、1.15、0.96、0.80和0.90，2019年的分布指数分别为0.12、0.08、1.94、7.95和1.76。【结论】1984—2019年广西表层土壤有效磷含量等级及空间分布格局均存在较大变动，大部分区域的表层土壤有效磷含量明显上升，主要介于10.0～40.0 mg/kg，其中，土壤类型和海拔是重要影响因素，人为干扰是导致表层土壤有效磷含量明显上升的直接原因。因此，广西农作物生产过程中应继续深入推进科学施肥，增加有机肥的施用比例，提高磷肥施用效率。

【目的】探究马尾松林改为茶园的土地利用/覆盖变化对土壤碳含量的影响，明确林缘形成对森林土壤碳含量的作用，为准确估算森林土壤碳储量和固碳功能提供科学依据。【方法】在武夷山国家公园选择马尾松纯林转为茶园的典型地点，研究马尾松林内不同林距（距“林—茶”接壤边缘1、20和50 m）及接壤茶园内4处位置的表层土壤（0～20 cm）总有机碳（TOC）、可溶性有机碳（DOC）和微生物生物量碳（MBC）含量变化及影响因素。【结果】马尾松林改为茶园16～28年后，土壤TOC、DOC和MBC含量分别比原马尾松林下降了57.1%、48.8%和16.9%。在马尾松林内至林缘方向上，TOC和DOC含量呈下降趋势，而MBC含量无显著差异（P>0.1），为TOC含量均值在林距50 m、20 m、1 m和毗邻茶园处依次为31.08、30.67、22.26和13.25 g·kg~(-1),DOC含量均值依次为269.7、259.8、226.5和135.5 mg·kg~(-1)。TOC和DOC含量与解释变量（土壤理化性质、土地利用/覆被类型和林缘年龄）的逐步回归方程拟合优度好，自变量分别解释了各自变异的87.7%和76.6%；但MBC的拟合效果很差。其中，土地利用/覆被类型和土壤氮组分含量对TOC和DOC产生不同程度的作用；而林缘年龄仅对DOC含量产生影响。【结论】马尾松林改为茶园的土地利用/覆盖变化使土壤碳含量下降（TOC和DOC最为明显），且随离开林缘的距离增加而降低。因此，需要考虑土壤碳含量的林缘效应，以降低景观尺度的森林土壤碳库和碳汇估算中的不确定性。

【目的】探求土壤有机碳含量对作物产量的影响,以期为保障国家粮食安全和耕地持续利用与管理提供决策依据。【方法】利用农田生态系统生物地球化学模型DNDC,针对中国东北、华北、西北、中南、华东和西南6个典型农业区域,每个区域选择各自典型的种植模式和现行的农田管理措施,在各自特定的土壤和气候条件下,输入并运行模型,模拟考察在其它投入条件不变的情况下,改变土壤有机碳本底值对作物产量的影响。【结果】当土壤有机碳含量(SOC)增加1g C.kg-1,东北地区玉米产量可增加176kg·hm-2;华北地区夏玉米与冬小麦轮作,产量可增加约454kg·hm-2;西北地区春玉米产量约可增加328kg·hm-2;中南地...