本文通过对花江喀斯特地区花椒人工林演替过程中部分土壤碳转化酶的活性以及不同活力活性有机碳研究,得出在喀斯特地区花椒人工林中随着种植年限的增加,土壤中活性有机碳的含量不断上升,生态环境处于恶化的变化过程中。并且通过对花江地区常绿阔叶林、灌丛以及荒草地与碳有关的土壤酶的活性研究,证明在群落从高级向低级演替过程中,酶的活性降低,活性有机碳的含量增加,生态环境恶化。

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。

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...

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。

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。

森林土壤有机碳是土壤有机碳库的重要组成部分,研究森林土壤有机碳对于应对气候变化具有非常重要。以茂兰自然保护区喀斯特植被3种演替换群落喀斯特乔木林、次生林和灌木林为研究对象,分析了不同演替群落的土壤有机碳含量和密度及其在土壤剖面上分布的差异,以及有机碳含量和土壤理化性状的相关性。结果表明:①3种不同演替群落在整个剖面上(0～20cm)土壤有机碳含量和碳密度的表现均为喀斯特乔木林(81.9508 g/kg、11.631 1 kg/m2)>次生林(52.171 2 g/kg、10.744 7 kg/m2)>灌木林(38.380 4 g/kg、7.411 8 kg/m2);②3种不同演替群落有机碳含量...

【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...

西南喀斯特生态系统原生土壤有机碳(SOC)含量较高,但在开垦后急剧损失,然而目前对SOC损失过程、途径和机制仍缺乏充分认知。本研究基于不同频率翻耕处理(分别隔6、4、2、1个月翻耕一次,以免耕为对照)的原位控制试验,以土壤团聚体为切入点,通过对土壤CO_2排放和可溶性有机碳(DOC)淋失通量进行为期一年的连续监测,探讨了SOC损失的主要途径及其影响因素。结果发现:翻耕导致表层(0～10 cm)土壤SOC和5～8 mm粒级团聚体显著降低;一年后,各翻耕处理平均损失15.4%～27.6%的SOC,土壤DOC淋失量仅占SOC损失量的0.05%～0.10%,而土壤以CO_2形式释放的碳占SOC损失总量的22.7%～35.5%,是土壤碳损失的重要途径之一;SOC损失量与Ca~(2+)、Mg~(2+)淋失总量均呈显著正相关,说明在岩溶作用下以HCO_3-形式淋失是SOC损失的另一重要途径;土壤CO_2排放速率与5～8 mm粒级团聚体含量呈显著负相关,说明翻耕干扰导致5～8 mm团聚体崩解、受团聚体保护的闭蓄态SOC释放后迅速矿化是喀斯特SOC损失的主要机制。

【目的】探明石漠化治理不同恢复模式土壤养分的分布特征,为进一步优化石漠化治理植被配置提供科学依据。【方法】以贵州花江石漠化治理示范区花椒、金银花、混交林、砂仁和撂荒地5种样地的土壤为研究对象,在雨季前、中、后对不同样地土壤0～10、10～20和20～30 cm土层进行为期3年的采样监测,分析不同恢复模式下的土壤养分分布特征。【结果】随着植被的恢复,花椒、金银花、混交林和砂仁样地的土壤容重、田间持水量和毛管孔隙度均值较撂荒地分别降低0.61%、7.97%和1.12%;有机碳、全氮、全磷和全钾均值较撂荒地分别增加53.45%、45.72%、80.81%和1.44%,碱解氮、速效钾均值较撂荒地分别增加53.36%和25.80%。同一样地土壤有机碳及土壤养分含量均表现为雨季中(7月)>雨季后(11月)>雨季前(4月)的变化趋势。不同恢复模式土壤养分含量主要集聚于表层,随着土层深度的加深,养分含量逐渐降低。【结论】不同恢复模式间养分含量存在差异,喀斯特石漠化地区的植被恢复对生态环境均具有改善作用。

【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。

论文为阐明喀斯特小流域土壤有机碳密度分布格局及其主要影响因素,运用野外布点采样、实验室测定和地统计学分析相结合的方法,采用2 755个详细调查的剖面样地,共计23536个土壤样品,定量研究了土壤有机碳密度的空间异质性及分布特征,并利用典范分析法分析了影响土壤有机碳密度的主要环境因子。结果表明:后寨河流域各层土壤有机碳密度随土壤深度的增加而逐渐降低,最大值为12.47 kg/m2,最小值为0.11 kg/m2,100 cm土壤深度有机碳密度平均值为12.11 kg/m2,高于全国100 cm土壤深度有机碳平

为了解干旱对贵州典型喀斯特石漠化生态治理环境土壤动物群落组成和数量分布的影响,在2010年贵州干旱的背景下,于4月分别对贵州毕节喀斯特高原山地、贞丰喀斯特高原峡谷和清镇喀斯特高原盆地地貌类型的土壤动物进行了调查,并与2009年同期在相同生境下的3个研究区土壤动物群落组成和数量分布进行对比。结果显示:清镇、毕节和贞丰3个研究区土壤动物类群在2009年4月为4门12纲24目,个体总数3139只,而在受到干旱影响的2010年4月则为2门8纲17目,个体总数1 031只。干旱导致喀斯特石漠化脆弱生态环境下土壤动物类群数和个体总数量减少,其中个体数减少幅度最大的是弹尾目和蜱螨目等占优势的中小型类群,其他...

【目的】探讨土壤呼吸速率对不同土地利用方式及生长季节的响应。【方法】使用LCpro+便携式土壤呼吸仪对花椒地(ZB)、火龙果地(HU)、枇杷地(EJ),柚木地(TG),封山育林区(FR)这5种土地利用方式的土壤呼吸速率进行测定,分析影响土壤呼吸速率的水热因子和主要土壤养分因子。【结果】(1)空间尺度上,不同土地利用方式的土壤呼吸速率依次为火龙果地(4.04)>枇杷地(2.73)>柚木地(2.25)>封山育林区(1.83)>花椒地(1.14)。(2)时间尺度上,土壤呼吸速率与温度的季节变化基本一致,最大值出现在6-7月,最小值出现在3月。(3)指数模型表明,除柚木地外各样地土壤呼吸速率季节变化与0～5 cm土壤温度呈正相关关系(P枇杷地(4.01)=花椒地(4.01)>封山育林区(3.00)>柚木地(2.46);土壤温度和土壤含水量共同解释了土壤呼吸变异度的53%～73%,因此土壤温度与土壤含水量是影响土壤呼吸的主要因素。(4)土壤全氮与有效磷对土壤呼吸会产生一定影响,5种土地利用方式下,土壤呼吸速率与土壤全氮呈显著正相关,与有效磷呈显著负相关。【结论】石漠化地区土地利用方式的不同对土壤CO_2排放量产生显著的影响,人类干扰小的石漠化治理方式,有利于减少土壤释放CO_2,花椒地土壤呼吸速率最低,说明其固碳能力比火龙果地、枇杷地高。

林草间作具有水源涵养、提高土壤肥力和增加生物多样性等多重优势，是喀斯特石漠化区生态恢复较为理想的模式之一。为了探讨林草间作对喀斯特石漠化区土壤养分和微生物数量的影响，依托长期实验基地，在贵州省关岭县板贵乡选择花椒（Zanthoxylum bungeanum）+拉巴豆（Dolichos lablab）间作、花椒+雀稗（Paspalum thunbergii Kunth ex Steud.）间作及单作花椒3种模式开展研究。结果表明：与花椒单作相比，花椒+拉巴豆及花椒+雀稗间作模式土壤中有机质、全氮、速效钾、碱解氮含量均有所增加，土壤pH值降低，土壤微生物数量增加，其中真菌数量显著增加（P<0.05）。0-10cm土壤中有效磷含量显著降低（P<0.05），而10-20cm土壤中有效磷增加。相关性分析表明，0-10 cm土壤中细菌数量与有效磷显著负相关（P<0.05），真菌数量与有机质极显著正相关（P<0.05），与全氮、有效磷呈显著正相关（P<0.05），与pH值呈显著负相关（P<0.05）；10-20 cm土壤中细菌数量与速效钾呈显著正相关（P<0.05），真菌数量与pH值呈显著负相关（P<0.05）。说明在喀斯特石漠化地区花椒和牧草构成的林草间作生态恢复模式在提高土壤养分、增加微生物数量方面有积极作用。

喀斯特石漠化是广泛分布于我国西南喀斯特地区的一种生态灾害,近30年来其扩展速度明显加快,严重制约了我国西南地区的经济发展和生态质量的提高。首先从概念、成因及防治等方面探讨了目前喀斯特石漠化的研究现状,并指出石漠化研究中的不足,主要表现为研究内容较片面,缺乏定量研究,标准不统一和缺乏景观水平上的研究。景观生态学有其特有的理论优势和方法体系,若利用景观生态学的理论和研究方法来研究石漠化,可以解决目前石漠化研究中的某些相关问题。最后,在此基础上,从景观生态学的角度出发,展望了喀斯特石漠化未来研究的4个方向,即景观格局变化、景观异质性及其分区、石漠化过程空间动态模拟和生物多样性。