[目的]测定色季拉山林线附近3种典型植被下土壤有机碳(SOC)及其组分含量,并分析其相关性以及与土壤理化性质的关系,探讨色季拉山典型植被类型下土壤有机碳及其组分特征,为该区域森林经营和管理提供参考。[方法]以西藏色季拉山林线3种典型植被类型(草甸、灌丛和乔木林)下0～20 cm土层土壤为研究对象,选择9个取样点采集0～10和10～20 cm土层土壤样品,测定土壤样品有机碳(SOC)及其组分(轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)和易氧化有机碳(EOC))的含量,并对土壤有机碳及其组分与土壤理化性质的相关性进行分析。[结果]草甸、灌丛和乔木林3种植被下,土壤SOC、MBC和HFOC含量表现为灌丛>乔木林>草甸,在灌木、乔木林和草甸土壤的0～10 cm土层,其SOC含量分别是96.34,95.85和66.15 g/kg,MBC含量分别为1 540.96,611.02和511.40 mg/kg,HFOC含量分别为61.75,58.65和41.02g/kg;而在10～20 cm土层,其SOC含量分别为65.76,57.43和30.97 g/kg,MBC含量分别为289.90,184.02和84.15 mg/kg,HFOC含量分别为40.77,31.26和19.57 g/kg,且均以0～10 cm土层高于10～20 cm土层。土壤EOC、POC和LFOC含量表现为乔木林>灌丛>草甸,且均随着土层的加深而降低,在乔木林、灌丛和草甸土壤的0～10 cm土层,EOC含量分别为23.97,21.84和14.26 mg/kg,POC含量分别为30.11,24.94和12.96 g/kg,LFOC含量分别为12.55,1.93和1.21 g/kg;而在10～20 cm土层,EOC含量分别为11.83,10.62和4.68 mg/kg,POC含量分别为9.79,6.29和5.32 g/kg,LFOC含量分别为5.50,0.77和0.43 g/kg。草甸、灌丛和乔木林土壤的有机碳组分中,SOC与EOC、HFOC,EOC与POC和HFOC,以及POC与LFOC之间均呈显著正相关关系(P<0.05),且在乔木林土壤中,SOC与MBC、土壤含水率呈正相关关系,但其在灌丛林和草甸中相关性不明显。[结论]草甸、灌丛和乔木林土壤的有机碳及其组分之间存在差异性,说明色季拉山林线附近典型植被下土壤的有机碳及其组分受到植被类型的影响,且其分布具有表聚性。

选择上海市5种典型植物群落采样并布置室内恒温培养试验,观测了土壤有机碳矿化量大小及动态变化过程,并比较了不同植物群落土壤有机碳矿化特征差异。结果表明,不同群落间土壤有机碳、微生物量碳质量分数差异显著,但均高于草坪;而同一群落内土壤有机碳、微生物量碳则随土层深度的增加而逐渐下降;培养期间,土壤有机碳矿化量高低顺序为桂花Osmanthus fragrans>草坪(黑麦草Lolium perenne)>樟树Cinnamomum camphora>池杉Taxodium ascendens>竹林(孝顺竹Bambusa multiplex),不同植物群落间差异达显著水平(P<0.05);同一群落土壤有机碳...

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

为揭示藏东南高山林线的植被空间分布及林线植被的生态适应性,应用TWINSPAN和DCA多元分析方法,以调查样地中草本、灌木和乔木层的重要值总和为指标,对色季拉山林线植被的特征进行分析,并分别以样地和物种为单位进行数量分类和排序。调查样地为色季拉山林线研究区域(林线及附近垂直高度1000m)的森林及灌木植被类型,共26个。TWINSPAN分析结果表明:1)色季拉山林线研究区域共分布着7个群落(群丛)类型,林线区域植被类型多样,垂直带谱分明,过渡带狭窄。2)DCA排序结果与TWINSPAN分类结果较为一致,各群落类型都有自己的范围和分界线。3)样地DCA第一排序轴反映了研究区海拔梯度的影响,即植被...

【目的】研究黄土高原主要典型区域不同土层土壤有机氮组分分布特征。【方法】根据土壤类型和土地利用方式,分别从黄土高原南北不同典型区域分层(0—10、10—20、20—40、40—60、60—80、80—100、100—120和120—140 cm)采集96个土壤样品,用Bremner法测定土壤有机氮组分含量。【结果】从北到南,土壤中有机氮及各组分含量呈增加趋势,各组分占酸解全氮的比例相对稳定,而酸解全氮占全氮比例在0—40 cm土呈下降趋势,40 cm以下土层趋于稳定;从南到北同层次、相同土地利用方式下有机氮各组分均表现为0—40 cm土层迅速下降,40—80 cm土层缓慢下降,80 cm以下土...

【目的】植被群落随山地海拔升高呈现有规律的垂直分布,能够引起样地微气候及土壤性质的改变,进而影响碳氮在土壤中的沉积。因此,不同典型植被类型土壤碳氮储量的空间分布特征是山地生态系统碳氮循环研究的重要内容。本文旨在探明南滚河自然保护区不同典型植被类型土壤有机碳及全氮储量沿海拔梯度的变化及其与环境因子的耦合关系。【方法】选取南滚河自然保护区沿海拔形成的3种典型植被类型(沟谷雨林、半常绿季雨林和中山湿性常绿阔叶林)为研究对象,研究不同植被类型之间土壤有机碳及全氮储量的变化规律,并运用线性回归和RDA冗余分析等方法研究环境因子沿海拔变化对土壤有机碳及全氮储量的影响。【结果】不同典型植被类型土壤有机碳与全氮储量随海拔升高呈现显著增加的变化趋势(P <0.01),冗余分析表明凋落物厚度与土壤含水量是影响有机碳和全氮储量的主导因子。【结论】热带地区植被类型沿海拔梯度有规律的分布,能够通过改变样地微气候(如温度、水分)、凋落物输入(凋落物厚度)及土壤理化环境(如土壤密度、C与N含量等),进而显著影响土壤有机碳及全氮储量的空间分布。

【目的】研究不同海拔典型森林土壤中土壤微生物碳代谢特征与差异。【方法】在山西省历山选取了7种典型植物群落,即亚高山草甸(C1),华山松纯林(C2),红桦、榆树、五角枫、辽东栎阔叶混交林(C3),榆树、核桃楸、青皮椴、辽东栎阔叶混交林(C4),白桦、青皮椴、核桃楸、华北落叶松、油松针阔混交林(C5),白皮松、油松针叶混交林(C6)、油松纯林(C7)作为实验样地。采用BIOLOG技术,研究其碳代谢指纹的特征与差异。【结果】结果表明:反映微生物活性的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)的大小顺序为C5> C1> C4> C3> C6> C7> C2,且相互之间差异显著(P <0.05),即白桦、青皮椴、核桃楸、华北落叶松、油松针阔混交林土壤中微生物群落利用碳源的能力最强,华山松纯林最低;土壤微生物代谢多样性指数同样反映这一规律。【结论】1)各植被类型下土壤微生物群落对各碳源的利用的主成分分析研究结果表明,不同植被类型下土壤微生物代谢碳源程度各异。2)综合31种碳源的利用,碳水化合利用率最高,其次依次为氨基酸、羧酸类、多聚类、酚酸类,胺类碳源的利用率最小。3)土壤微生物代谢多样性与海拔梯度并无规律性关系,而与地上植物的种类和数量密切相关。

以三江源地区高寒草地退化坡面为研究对象,从草地类型、鼠害和自然因素如水蚀、风蚀、冻融作用这一角度上探讨发生在不同退化程度上土壤有机碳的变化特征,对明晰高寒地区退化草地的碳变化机理和全球气候响应具有重要意义。结果表明:同一侵蚀环境条件和退化程度下,以小嵩草、矮嵩草为优势种高寒草甸比以紫花针茅为优势种的高寒草原土壤有机碳蓄存能力高。轻度退化程度受水蚀影响的高寒草甸曲麻河乡QMH1坡面土壤有机碳平均含量是相距3.5 km高寒草原曲麻河乡QMH2坡面的2.2倍(P<0.01);轻度退化程度受风蚀影响的高寒草甸五道梁WDL坡面土壤有机碳平均含量是高寒草原不冻泉BDQ坡面土壤有机碳含量的3.8倍(P<0....

【目的】为探讨不同林分类型对土壤生态化学计量特征的影响，揭示藏东南色季拉山林区森林生态系统养分限制及循环规律。【方法】在藏东南色季拉山林区分布的6种典型林型(方枝柏、急尖长苞冷杉、林芝云杉、川滇高山栎、高山松、华山松)内设置样地，采集0～10、10～20和20～40 cm土层土壤样品，对土壤pH值、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量进行测定，并计算土壤养分化学计量比。【结果】：1)6种林型土壤pH值均呈酸性，随土层加深而增大，SOC、TN含量表现为林芝云杉林>方枝柏林>急尖长苞冷杉林>高山栎林>华山松林>高山松林，分别为10.48～54.02 g/kg、0.49～2.57 g/kg，且随土层加深而降低。2)6种林型0～10 cm土层C︰P、C︰K显著高于20～40 cm土层，而C︰N、P︰K没有随土层加深而变化；川滇高山栎林、高山松林和急尖长苞冷杉林土壤N︰P、N︰K在不同土层间存在显著差异。3个土层6种林型的土壤C︰N、C︰K、N︰K差异不显著，而N︰P存在显著差异，主要表现为川滇高山栎林显著高于高山松林。3)不同林型土壤养分含量与生态化学计量比的相关关系无一致规律，土壤SOC、TN、TP之间呈极显著正相关(P <0.001),C︰P、C︰K、N︰K、N︰P与SOC、TN呈显著正相关(P <0.05、P <0.01、P <0.001)，与TK呈显著负相关(P <0.05、P <0.01)，而土壤C︰N与P︰K、N︰K之间不存在显著相关关系。【结论】在色季拉山林区，高山松林土壤SOC、TN含量较缺乏，其他5种林型土壤SOC、TN含量整体较高；6种林型土壤TP含量较低，均受到P限制。

【目的】为揭示高寒地区不同植被类型土壤有机碳稳定性的分子机制。【方法】以西藏东南部色季拉山森林和草地为研究对象，采用傅里叶变换红外光谱法分析不同层次（0～10、10～20、20～30、30～40和40～50 cm）土壤主要有机碳分子构成特征。【结果】1）色季拉山高寒森林和草地土壤有机碳以糖类碳为主，平均峰强度分别为1.13和0.80，其次为脂肪族甲基（CH3）和亚甲基（CH2），芳香族碳含量相对较低，森林和草地土壤峰强度平均值分别为0.26和0.22;2）土壤有机碳分子构成呈现出明显的层次特征，主要集中在表层0～20 cm，下层则相对含量下降；3）植被类型显著影响了土壤主要有机碳分子的构成，各层次土壤有机碳分子均表现为森林>草地，且糖类碳差异最大，5个土壤层次峰吸收强度差值分别为0.34、0.36、0.31、0.09和0.56;4）土壤脂肪碳/芳香碳比在0～30 cm层次表现为森林>草地，而30～40和40～50 cm层次土壤为草地>森林，即森林表层土壤有机碳化学稳定性较草地低，而下层则具有更强的化学稳定性；5）土壤脂肪族碳、芳香族碳含量与总有机碳之间显著正相关，与易氧化有机碳之间呈显著幂函数正相关关系（P <0.05），而糖类碳与总有机碳和易氧化有机碳之间相关性均不显著。【结论】高寒生态系统森林、草地土壤有机碳分子化学构成及稳定性不同，可能直接影响土壤有机碳的周转速率。

以阐明黄土高原典型区域土壤有机碳(SOC)含量和储量及微生物碳(Mc)含量随土壤类型、土层和土地利用方式变异规律为目的,研究了从北向南依次分布的干润砂质新成土(神木)、黄土正常新成土(延安)和土垫旱耕人为土(杨凌)等典型土壤的SOC含量和储量及Mc含量的变化特征。结果表明,不同土壤类型、不同土层SOC和Mc含量存在显著差异。同一土壤类型SOC和Mc含量在0～60cm随土层深度增加下降很明显,60～120cm土层有轻微下降,120cm土层以下低而稳定,同层次土壤从南到北,SOC、Mc和SOC储量含量显著下降,均以土垫旱耕人为土最高,黄土正常新成土次之,干润砂质新成土最低,且差异显著(P<0.05...

【目的】人工林作为重要的碳汇资源库，影响着陆地生态系统的碳循环过程。通过分析黄土丘陵区典型人工林土壤有机碳储量的空间分布特征，为准确评估黄土高原的土壤碳汇能力提供基础数据支撑。【方法】以黄土丘陵退耕区吴起县为研究区域，典型人工油松林、山杏林、沙棘林为研究对象，天然草地为对照，应用主成分分析和冗余分析法，探究黄土丘陵退耕区典型人工林0～200 cm土壤有机碳储量的空间分布特征及其影响因素。【结果】（1）不同人工林土壤表层有机碳储量高于深层土壤，0～200 cm土壤有机碳储量表现为山杏（97.145 g/m2）>草地（92.418 g/m2）>沙棘（68.695 g/m2）>油松（61.130 g/m2）。沙棘土壤有机碳储量的空间变异程度最大（0.219），草地土壤有机碳储量的空间变异程度最小（0.115）;(2)研究区典型人工林土壤有机碳储量与黏粒、粉粒含量呈正相关关系，与砂粒呈负相关关系，全氮、碱解氮对土壤有机碳储量正向效应显著；（3）地形（30.71%）对0～200 cm土壤剖面上土壤有机碳储量垂直变化的相对贡献最大，其中海拔（19.66%）是影响0～200 cm土壤有机碳储量垂直分布的主要因子。【结论】综上，黄土丘陵区典型人工林土壤有机碳储量具有表聚性，土壤机械组成与土壤养分对土壤有机碳储量的影响较为显著。人工山杏林具有较强的土壤碳汇功能，可作为黄土丘陵退耕区生态修复的水土保持树种。

【目的】探究不同灌丛土壤有机碳含量分布特征，为改善该地生态系统碳汇管理提供理论参考依据。【方法】以祁连山大野口流域的5种典型灌丛土壤有机碳为研究对象，通过测定不同深度土壤有机碳含量和土壤pH值、土壤密度、含水量和总孔隙度，并采用灰色关联法，分析5种典型灌丛0～60 cm土壤有机碳含量分布特征及其影响因素。【结果】1)5种典型灌丛土壤有机碳含量均值由大到小表现为吉拉柳（74.93 g·kg~(-1)）>金露梅（62.05 g·kg~(-1)）>鬼箭锦鸡儿（41.02 g·kg~(-1)）>鲜黄小檗（34.71 g·kg~(-1)）>甘青锦鸡儿（13.74 g·kg~(-1)）;2)5种典型灌丛土壤有机碳含量最高值均出现在0～10 cm，表现出表层富集现象，其中金露梅灌丛和吉拉柳灌丛表层富集现象更加明显，并随土层深度加深逐渐减小；3)pH值与鲜黄小檗灌丛、鬼箭锦鸡儿灌丛、吉拉柳灌丛为较高关联度，土壤密度与甘青锦鸡儿灌丛为较高关联度，含水量与鲜黄小檗灌丛为较高关联度，总孔隙度与金露梅灌丛为较高关联度。【结论】5种典型灌丛不同土壤理化因子与土壤有机碳含量具有中等或以上的关联度。因此，在研究祁连山排露沟流域灌丛土壤有机碳环境变化时，也应将不同植被类型和土壤理化因子作为影响土壤有机碳含量的主要因素进行测定和分析。

土壤有机碳在陆地生态系统碳循环中起着举足轻重的作用。针对农田区域内典型县域尺度有机碳储量及其空间格局特征的研究,可以为区域农田土壤固碳提供参考,为研究我国土壤有机碳储量提供基础数据支持。基于2012年农田土壤有机碳分析调查数据,结合GIS和GPS技术对川中丘陵区盐亭县土壤有机碳密度和储量及空间格局进行了估算和分析。结果表明:其主要土壤类型的0~20cm耕层土壤有机碳密度为1.11~4.26kg/m2,平均值为2.66kg/m2,水田和旱地耕层土壤有机碳密度分别为3.45和2.34kg/m2,均低于全国平均值;全县20cm深度土壤有机碳总储量2.50×109 kg C,紫色土类土壤有机碳储量最大...

土壤有机碳是衡量生态系统稳定性、土壤健康与肥力水平的重要指标。喀斯特峰丛洼地土壤具有土被不连续、土层浅薄、高钙、微碱性等特点,造成其有机碳分布、积累与稳定机制有别于其它岩性发育的土壤。基于此,我们在过去10年研究中,建立了基于探地雷达技术的喀斯特非连续性土壤及其有机碳分布的研究方法,研究了土壤微生物总量及其群落、碳氮循环相关功能微生物群落对喀斯特生态系统退化的响应,探讨了喀斯特土壤丛枝菌根真菌群落分布特征及其对岩性、坡位等立地条件的响应,明确了外源有机碳和无机碳(碳酸钙)输入对喀斯特土壤有机碳矿化和积累的影响,从团聚体稳定性、有机碳矿化、激发效应、微生物生物量碳周转角度明确了土壤有机碳的稳定性以黑色石灰土>棕色石灰土>红壤,初步阐明了喀斯特土壤有机碳的稳定性机制,并研发了土壤垂直漏失阻控技术、桑枝原位快速腐熟技术等喀斯特区土壤改良的关键技术。其结果对于揭示喀斯特生态系统土壤有机碳积累与稳定机制、评估喀斯特区土壤固碳的效应与潜力、提升喀斯特生态系统的可持续性有重要科学意义。