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[期刊] 中国农业科学
[作者]
薛萐 刘国彬 潘彦平 戴全厚 张超 余娜
【目的】土壤碳库管理指数是表征土壤碳变化的重要量化指标,研究黄土丘陵区人工刺槐林土壤活性有机碳与碳库管理指数的变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】采用时空互代法,以典型侵蚀环境纸坊沟流域生态恢复过程中不同年限的人工刺槐林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为参照,分析了植被恢复过程中土壤有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、非活性有机碳(NLOC)及碳库管理指数(CPMI)的演变特征,并运用相关和回归分析方法对生态恢复过程中碳库各组分和恢复年限进行拟合。【结果】营造刺槐林可以显著增加土壤碳库各组分含量,并随恢复年限呈显著线性关系,50a时TOC、L...
[期刊] 林业科学
[作者]
张超 刘国彬 薛萐 宋籽霖 樊良新
采用时空互代法,以黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林为研究对象,以坡耕地和天然侧柏林为对照,分析植被恢复过程中土壤酶的演变特征。结果表明:坡耕地种植刺槐林后,土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶随林龄逐渐增加,纤维素酶呈波动式变化,50年后较坡耕地分别增加160.2%,281.8%,541.6%,92.6%,73.8%,但仍低于天然侧柏林,多酚氧化酶较坡耕地降低39.1%,淀粉酶则先降低后升高。相关性表明,脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶与土壤养分因子相关性较强,可以作为评价土壤质量的生物学指标。土壤酶指数在刺槐生长前期较坡耕地显著增大,随后趋于稳定,25年后随林龄不断升高,50年时...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
董莉茹 许明祥 孙会
【目的】研究黄土丘陵区刺槐林不同土层土壤碳通量,以准确评估该区域土壤碳排放量。【方法】以坡耕地(对照)以及10,20,30和40年生的刺槐(Robinia pseudoacacia)林为研究对象,用气体井法测定CO2浓度,使用Fick扩散法(5种扩散系数模型)计算0~200cm土层土壤剖面碳通量,并用Li-8100腔室法对表层土壤碳通量进行实地监测,最后将黄土丘陵区刺槐林地不同深度土层土壤碳通量的估算结果与实测值进行对比分析。【结果】1)5种扩散系数模型对土壤剖面碳通量的模拟结果有较大差异,其中Penman模型计算结果与实测值差异最大,Moldrup模型计算值与实测值差异最小。2)5种扩散系数...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
马玉红 郭胜利 杨雨林 王小利 杨光
恢复植被是遏止水土流失和提高土壤有机碳氮(SOC,TSN)积累的重要措施。以黄土丘陵沟壑区燕沟流域为基础,分析了主要植被类型的SOC,TSN变化及其分布特征。结果表明,自然恢复的辽东栎群落SOC含量为29.5g/kg,其次为黄刺玫,狼牙刺群落11.6～21.3g/kg,铁杆蒿(+长芒草)群落为8.4～10.6g/kg。人工建造的刺槐林5.53～11.9g/kg,小叶杨12.8～18.4g/kg,沙棘群落为8.7g/kg,仁用杏为4.7g/kg,苹果园SOC含量3.4～3.9g/kg,退耕苜蓿为4.2g/kg,耕地3.3～4.8g/kg。自然恢复的灌丛群落和人工乔木群落可有效地改变坡面SOC含量...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
于欢 魏天兴 陈宇轩 沙国良 任康 辛鹏程 郭鑫
【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。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
薛萐 刘国彬 张超 余娜
【目的】土壤抗蚀性是评定土壤抵抗土壤侵蚀能力的重要参数之一,研究黄土丘陵区坡耕地退耕营造灌木林后土壤抗蚀性变化过程对认识该地区生态恢复过程中土壤质量的演变及其效果评价具有重要意义。【方法】采用时空互代法,以黄土丘陵区不同年限的人工灌木林为研究对象,选取坡耕地和天然侧柏林为对照,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究土壤抗蚀性的变化过程。【结果】侵蚀环境下的坡耕地由于受到人为活动的干扰,土壤抗蚀性能低下,种植灌木林后,土壤抗蚀性显著提高。其中土壤水稳性团聚体含量逐渐增加,并从小粒径为主改变为大粒径占绝对优势,平均重量直径(EMWD)随种植年限逐渐上升,结构体破坏率逐渐降低;微团粒结构...
关键词：
人工灌木林 抗蚀性 抗蚀指数 黄土丘陵区
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王小利 段建军 郭胜利
通过野外调查和室内分析,采用多元线性逐步回归和地理信息系统(GIS)相结合的方法,研究了黄土丘陵区燕沟流域表层(0~20 cm)土壤的有机碳密度、空间分布及其与土地利用类型和地形因子等的关系。结果表明,流域表层土壤有机碳密度平均为1.72 kg/m2,变幅为0.97~2.93 kg/m2;土地利用类型是影响土壤有机碳密度变化的首要因子;流域土壤有机碳密度呈镶嵌的树枝状和条带状空间分布格局,其高值斑块区与乔木林地和灌木林地的分布一致,中值斑块区与草地和川坝地的分布一致,低值斑块区与梯田、果园、坡耕地、疏林地和未成林地的分布一致。流域表层土壤有机碳总储量为76.81×103t。
关键词：
黄土丘陵区 土壤有机碳密度 燕沟流域
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张志霞 许明祥 师晨迪 邱宇洁
运用地统计学和GIS相结合的方法,研究了黄土丘陵区县域不同地貌单元土壤有机碳空间变异的尺度效应,尺度划分为县域、县域上三种不同的地貌单元以及与地貌单元相对应的乡镇尺度,结果表明:①各个尺度下有机碳含量均偏低,完整地貌单元尺度与乡镇尺度有机碳均值与变异系数大小顺序不同;②高山区随着尺度的变化,自然因素对变异的影响程度没有显著变化,但低山丘陵区与丘陵沟壑区自然因素的影响程度减小,插值图表现出较小的研究面积有机碳含量信息更丰富;③县域尺度上海拔与土壤类型是导致变异的主控因素,在丘陵沟壑区,所研究的自然因素(海拔、土壤类型、土壤侵蚀程度、田面坡度、坡向)对其影响都不显著;在低山丘陵区,地貌单元上主控因...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
张彦军 郭胜利 南雅芳 李泽
研究土壤C∶N的变化有助于深入理解土壤有机碳氮的积累过程及其土壤质量的变化趋势。以黄土高原丘陵沟壑区砖窑沟小流域为单元,基于地貌类型和土地利用方式两大因素,采集737个土壤样品,研究流域内土壤C∶N的变化差异及其影响因素。梁峁坡上,林地和草地0～20 cm土层的土壤C∶N分别是农田土壤C∶N的1.13和1.03倍;沟坡上,林地、草地和农田土壤的C∶N分别为13.88、12.58、9.02。农田条件下,梁峁坡、沟坡和沟谷的土壤C∶N分别为10.34、9.02和10.77;林地条件下,沟坡和梁峁坡的土壤C∶N分别为13.88、11.67;草地条件下,沟坡土壤C∶N是梁峁坡土壤C∶N的1.19倍。同...
[期刊] 林业科学
[作者]
张良德 徐学选 胡伟 李星
对黄土丘陵区燕沟流域10年生人工刺槐林的细根生物量、比根长、根长密度和根面积指数的空间分布特征,以及这些根系参数与土壤物理因子(土壤含水量、土壤温度和土壤密度)的关系进行研究。结果表明:1)人工刺槐林细根在0～180cm土层中随深度呈层次性衰减(a,b,c,d,e);其中,细根生物量、根长密度和根面积指数等随深度变化均可用负指数函数描述,根系集中分布在0～60cm土层,峰值都在0～20cm土层,该土层3项指标分别占各自0～60cm土层总量的42.72%,44.44%和47.14%;比根长随深度增加衰减趋势较弱,在80～140cm土层中出现反复,其随土层深度的变化可用三次多项式描述。2)细根生物...
关键词：
刺槐 空间分布 根系参数 土壤物理因子
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
吴建平 韩新辉 任成杰 杨改河 任广鑫
【目的】研究黄土丘陵区不同退耕年限林地有机碳及全氮的差异性,分析全氮及有机碳与环境和土壤因子的关系,为该区域生态恢复与土壤质量评价提供科学参考。【方法】结合野外调查和室内分析,运用统计分析及冗余分析方法(RDA),以耕地(CL)为对照,对黄土丘陵区退耕种植25,35,40年的柠条(Caragana korshinskii Lam.,CK)、刺槐(Robinia pseudoacacia L.,RP)林地(以下分别用CK25a、CK35a、CK40a、RP25a、RP35a、RP40a表示)为研究对象,分别
[期刊] 自然资源学报
[作者]
陈晨 梁银丽 吴瑞俊 彭强 贾文燕 黄茂林
在利用长期定位试验的实测土壤有机碳(SOC)数据,验证DNDC(脱氮-分解作用)模型在黄土丘陵沟壑区应用的可行性基础上,应用DNDC模型来研究黄土丘陵沟壑区坡耕地农田土壤碳库储量动态变化及碳循环特征。结果表明:施肥可提高作物残体与根系分泌物的外源C携入量,也能提高土壤异氧呼吸对内源C的消耗,且施用有机肥后提高效果显著。总体上,单施有机肥、有机肥配施氮肥均能显著提高0~30 cm土层SOC含量,40年后各处理SOC分别比初始值提高了90.29%、86.46%。不施肥和单施氮肥,SOC含量总体都呈现下降趋势,40年后各处理SOC分别比初始值降低了3.52%、0.38%。依据DNDC模型模拟结果,在...
关键词：
土壤 土壤有机碳 DNDC模型 碳循环
[期刊] 草业科学
[作者]
马露露 徐婷 李泽森 焦峰
草地生态系统作为黄土高原半干旱区重要的陆地生态系统，降水格局改变对该区域的碳循环过程产生影响。通过在自然恢复草地(NR)和白羊草(Bothriochloa ischaemum)栽培恢复草地(BI)进行原位降水梯度试验，设置了减少自然降水量的80%、60%、40%、20%，自然降水和增加自然降水量的20%、40%、60%、80%(即P–80、P–60、P–40、P–20、CK、P+20、P+40、P+60、P+80)的9种降水梯度，并运用DNDC (denitrification-decomposition)模型进行模拟验证，分析降水改变对土壤有机碳(SOC)、地上和地下生物量的影响。结果表明：1)与自然降水相比，增减降水80%时自然恢复草地的SOC含量增幅最大(21.4%和21.5%)，但不同处理间无显著差异(P> 0.05)；白羊草地SOC含量在减少降水20%时达到“峰”值(13.41 g·kg~(-1))，整体上白羊草地SOC含量高于自然恢复草地。2)两种草地恢复类型的生物量都随降水量变化而波动起伏，自然恢复草地减少降水20%地下生物量和增加降水40%地上生物量增幅分别为53.6%和52.4%，白羊草地在增加降水20%和减少降水40%时地下、地上生物量各达到最大值；且自然恢复草地地上生物量明显高于白羊草地，地下生物量则相反。3) DNDC模型模拟结果显示自然恢复草地和白羊草地的SOC含量、地上和地下生物量模拟值的变化趋势与实测结果基本一致：均方根误差RMSE%分别为10.0、7.5、6.7和11.7、1.3、1.0，决定系数R2分别为0.578、0.989、0.989和0.776、0.998、0.999，点位模拟效果整体良好；但模型对生物量的模拟吻合程度更高，且在白羊草地的模拟更具优势；因此运用模型模拟黄土丘陵区草地生态系统的土壤有机碳和草地生物量是可行的。
[期刊] 自然资源学报
[作者]
高丽倩 赵允格 秦宁强 张国秀 杨凯
生物结皮在干旱、半干旱地区广泛发育。迄今,有关生物结皮发育过程中土壤物理属性的响应仍不明确。论文采用野外调查与室内分析相结合的方法,定量研究不同生物量生物结皮对土壤物理属性的影响。结果表明:①生物结皮的发育能够细化土壤,当生物结皮由初期藻结皮演替至60%～80%苔藓结皮时(5等级),生物结皮层粗砂粒含量降低了86%;②随着生物结皮生物量的增加,生物结皮层土壤容重和硬度较初期分别降低了15%和68%,田间持水量和孔隙度分别增加了36%和14%;生物结皮层粘结力是下层土壤的6～7倍;③生物结皮的发育对土壤物理属性的影响与生物量有关,当苔藓生物量达2.91±0.12 g/dm2时,其土壤物理属性基本...
[期刊] 林业科学
[作者]
安韶山 黄懿梅
在野外调查与室内分析的基础上,研究18年生与8年生柠条林对土壤养分、土壤结构性能、土壤酶活性的影响。结果表明:灌木林(柠条)可明显提高土壤中有机质、速效氮和速效钾的含量,降低土壤pH和密度;快速显著地增加土体中>5mm水稳性团聚体和>0·01mm微团粒的数量,使土壤的营养状况及结构得到很大改善,协调供应养分和水分的能力提高;能促进粘粒形成聚积,防止土地退化和保护生态环境。
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