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不同比例化肥减量配施有机肥对植烟土壤有机碳固存的影响
1
作者 熊于斌 余顺平 +3 位作者 杨娅 黄琳 俞海冰 汤利 《中国生态农业学报（中英文）》 CAS CSCD 2024年第2期262-272,共11页
为探究不同比例化肥减量配施有机肥影响植烟土壤有机碳固存的长期效应,基于连续9年的田间定位试验,设置不施肥(CK)、100%化肥(CF-1,当地常规推荐施肥)、80%化肥(CF-2)、80%化肥配施有机肥(OF-1)、60%化肥配施有机肥(OF-2)、70%化肥配施... 为探究不同比例化肥减量配施有机肥影响植烟土壤有机碳固存的长期效应,基于连续9年的田间定位试验,设置不施肥(CK)、100%化肥(CF-1,当地常规推荐施肥)、80%化肥(CF-2)、80%化肥配施有机肥(OF-1)、60%化肥配施有机肥(OF-2)、70%化肥配施有机肥+生物有机肥(BOF)处理,对植烟土壤有机碳储量盈亏、固碳速率、有机碳组分含量、有机碳敏感指数、土壤碳库活度和土壤碳库管理指数进行对比,探讨不同比例化肥减量配施有机肥对植烟土壤有机碳固存的长期效应。与CF-1处理相比,连续不施肥(CK)处理植烟土壤有机碳组分、储量和土壤碳固存速率显著下降。不同比例化肥减量配施有机肥的OF-1、OF-2和BOF处理,植烟土壤有机碳含量分别增加9.6%、20.9%和13.9%,土壤活性有机碳含量分别增加43.4%、68.0%和41.7%,土壤可溶性有机碳含量分别增加14.8%、19.1%和25.4%,土壤微生物量碳含量分别增加22.8%、37.2%和36.4%,土壤有机碳储量分别增加15.3%、30.2%和31.2%,年平均固碳速率分别提高191.3%、382.6%和391.3%,碳库管理指数分别提高100.8%、159.8%和79.6%。不同比例化肥减量配施有机肥显著提升土壤活性有机碳敏感指数。与CF-1相比,OF-1、OF-2和BOF处理的烟叶产量分别提高10.3%、33.5%和35.3%,中上等烟叶比例分别提高14.6%、22.0%和18.0%。连续9年化肥减量配施有机肥显著提高植烟土壤有机碳组分含量和土壤有机碳固存速率,促进烟叶产质量提升,是烟叶绿色优质生产、农田土壤固碳增效的有效途径,以OF-2和BOF效应更好。 展开更多
关键词 土壤有机碳组分 有机碳固存速率 土壤有机碳储量 碳库管理指数 碳组分敏感指数 化肥减量配施有机肥 烤烟
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玉米秸秆还田下深松年限对土壤有机碳含量及胡敏酸结构特征的影响
2
作者 高盼 王宇先 +4 位作者 蔡姗姗 徐莹莹 杨慧莹 王晨 张巩亮 《干旱地区农业研究》 CSCD 2024年第1期205-213,共9页
为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和... 为明确不同秸秆还田结合耕作措施下土壤有机碳组分的变化特征,基于6 a秸秆还田长期定位试验,利用三维荧光光谱技术,对CK(不深松+不秸秆还田)、NFG(不深松+每年秸秆还田)、EFG(隔一年深松+每年秸秆还田)、TFG(隔两年深松+每年秸秆还田)和SFG(连年深松+每年秸秆还田)处理下土壤有机碳(SOC)含量及胡敏酸(HA)结构特征进行分析。结果表明:与CK相比,EFG处理0~10 cm土层的SOC、HA含量和PQ值分别显著增加25.23%、16.19%和4.27%,FA含量降低4.55%。10~20 cm土层,EFG处理的SOC含量最高,较CK增加13.18%;SFG处理的HA和FA含量较CK提高最多,增幅分别为13.27%和32.74%。通过HA三维荧光图谱发现,与CK(Ex/Em=270/455,270/460)相比,EFG(Ex/Em=280/455,270/465)处理下0~10 cm和10~20 cm土层中的HA荧光峰波长均有红移现象。土壤胡敏酸中包含两个组分,C1(Ex/Em=270/280)和C2(Ex/Em=440/515)同为类腐殖酸物质,胡敏酸整体腐殖化程度较高,结构较为复杂;其中EFG和TFG处理的C2组分所占比例最高,分别为28.59%和31.38%。各处理的C1和C2组分F_(max)值均较CK有所增加,即腐殖化程度增加。综上所述,EFG处理(隔一年深松+每年秸秆还田)通过提升土壤有机碳及腐殖酸类物质含量,增加腐殖化程度,加强了土壤的供肥能力,为黑龙江黑土区较佳的耕作技术措施。 展开更多
关键词 玉米秸秆还田 深松 土壤有机碳 胡敏酸 三维荧光光谱
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夏闲期耕作下旱地土壤有机碳库与温度和含水量季节变化及关系研究
3
作者 薛建福 濮超 +1 位作者 祁泽伟 高志强 《核农学报》 CAS CSCD 2024年第1期190-199,共10页
为明确夏闲期耕作下土壤有机碳(SOC)库与温度和含水量的季节变化及其相互关系,设置夏闲期免耕、翻耕和深松3种耕作处理,分析了黄土高原旱地麦田SOC和易氧化有机碳(POxC)含量的季节变化、土壤含水量和温度的季节变化、以及碳库与温度和... 为明确夏闲期耕作下土壤有机碳(SOC)库与温度和含水量的季节变化及其相互关系,设置夏闲期免耕、翻耕和深松3种耕作处理,分析了黄土高原旱地麦田SOC和易氧化有机碳(POxC)含量的季节变化、土壤含水量和温度的季节变化、以及碳库与温度和含水量变化的关系。结果表明,在冬小麦生育期内,随着生育进程的推进,翻耕和深松处理0~5和5~10 cm土层SOC含量呈先升高后降低的变化趋势,而POxC含量呈“降低—升高—再降低”的变化趋势;土壤质量含水量变化均呈“增加—降低—再增加”的变化趋势,而土壤温度呈先降低后升高的变化趋势。回归分析发现,5~10 cm土层土壤质量含水量与SOC含量呈线性关系(P<0.05),与POxC含量呈二次多项式关系(P<0.05),尤其与免耕和深松处理相比,翻耕处理拟合效果更佳。此外,0~5和5~10 cm土层土壤温度变化与SOC含量无显著相关性,而日最高温度、日平均温度和日最低温度与POxC含量呈显著负相关。综上所述,不同夏闲期耕作下旱地麦田0~10 cm土层POxC含量季节变化与土壤质量含水量和温度变化密切相关,而SOC含量变化对土壤温度变化的敏感性较弱。本研究结果为旱地麦田碳库管理提供了理论依据。 展开更多
关键词 夏闲期耕作 旱地小麦 土壤有机碳库 土壤温度 土壤含水量
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覆膜和施化肥对土壤有机碳含量及玉米、大豆产量的影响
4
作者 刘洋 龙大勇 +4 位作者 赵娜 杨胜美 王小利 何进 魏晓 《山地农业生物学报》 2024年第2期78-84,共7页
以贵州安顺大田试验为依托,设置4个处理:不覆膜不施肥(non-F+CK)、不覆膜施肥(non-F+NP)、覆膜不施肥(F+CK)和覆膜施肥(F+NP),探究覆膜和施肥对土壤有机碳和玉米、大豆产量的影响,为贵州农田土壤固碳培肥和作物产量提升提供理论依据。... 以贵州安顺大田试验为依托,设置4个处理:不覆膜不施肥(non-F+CK)、不覆膜施肥(non-F+NP)、覆膜不施肥(F+CK)和覆膜施肥(F+NP),探究覆膜和施肥对土壤有机碳和玉米、大豆产量的影响,为贵州农田土壤固碳培肥和作物产量提升提供理论依据。结果表明:覆膜或施肥对土壤有机碳(SOC)影响不显著;施肥和不施肥条件下覆膜后土壤微生物生物量碳(MBC)含量分别降低了9.1%和10.2%,施肥使土壤MBC显著增加了8.2%~32.5%;施肥对土壤全氮(TN)的增加幅度在2.9%~76.5%之间,施肥和不施肥条件下覆膜处理的TN分别降低了11.4%(P<0.05)和4.4%;与non-F+NP相比,F+NP处理玉米大豆分别增产10.4%和28.6%;SOC与土壤MBC和TN呈正相关,MBC与TN呈显著正相关关系,与C/N呈负相关,玉米和大豆产量均与MBC呈显著正相关。综上,覆膜不利于SOC和MBC含量的增加,施肥则相反,将覆膜与施肥相结合可增加玉米和大豆产量。 展开更多
关键词 覆膜 施肥 土壤有机碳 土壤微生物生物量碳 产量
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宁夏黄土区典型坡面表层土壤有机碳含量的空间变化特征及尺度效应
5
作者 韩新生 刘广全 +5 位作者 许浩 董立国 郭永忠 安钰 万海霞 王月玲 《林业科学》 EI CAS CSCD 2024年第1期19-31,共13页
【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... 【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。 展开更多
关键词 黄土丘陵区 立地条件 土地利用 土壤有机碳含量 坡面变化 尺度效应
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炭基肥对老茶园土壤有机碳矿化温度敏感性的影响
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作者 陈峻锐 韦翔华 +3 位作者 胡钧铭 石元值 张俊辉 郑富海 《中国农业气象》 CSCD 2024年第3期245-256,共12页
采取室内恒温培养法,以施用炭基肥(BF)、不施炭基肥(CK)的40a茶园土壤为研究对象,设定15℃、25℃和35℃共3种不同温度场景,连续监测土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)矿化特征并分析有机碳矿化温度敏感性,为评估老茶园固碳减排及障... 采取室内恒温培养法,以施用炭基肥(BF)、不施炭基肥(CK)的40a茶园土壤为研究对象,设定15℃、25℃和35℃共3种不同温度场景,连续监测土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)矿化特征并分析有机碳矿化温度敏感性,为评估老茶园固碳减排及障碍消减提供参考。结果表明:(1)炭基肥提升了温变场景下茶园土壤pH值和SOC含量。15℃、25℃和35℃培养温度下,BF处理的土壤pH值较CK处理分别增加0.45、0.07和0.28个单位;BF处理的SOC含量较CK处理分别提高22.19%、16.65%和25.50%。(2)炭基肥增加了温变场景下茶园SOC累计矿化量、潜在矿化势(C_(S))及土壤呼吸强度,对SOC矿化呈现正激发效应。15℃、25℃和35℃培养温度下,BF处理的SOC累计矿化量较CK处理分别提高15.61%、46.51%和36.89%。BF处理的C_(S)值随温度升高呈现先增加后减少的变化趋势,25℃培养温度下BF处理的C_(S)值较15℃和35℃培养温度下分别提高147.11%和29.21%。(3)炭基肥降低温度升高处理下茶园SOC矿化温度敏感性。25~35℃温度范围内,BF处理的Q_(10)(土壤有机碳矿化温度敏感性)值较CK处理降低6.25%;BF处理在25~35℃温度范围内Q_(10)值较15~25℃温度范围内的Q_(10)值降低25%。说明施用炭基肥可有效改良40a茶园土壤理化性质,增加土壤固碳,并提升茶园土壤碳库应对温度变化的稳定性,炭基肥利于优化低产老龄茶园可持续生产管理。 展开更多
关键词 土壤有机碳 温室效应 温度敏感性 老茶园 生物炭
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生物炭对毛竹林土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响
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作者 丁苏雅 马姜明 +5 位作者 覃云斌 黄芳玲 宋丽丽 刘文清 李梦霞 何昕诺 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期180-190,共11页
为探究不同生物炭施用量对毛竹林土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响,本研究以广西桂林漓江上游毛竹林土壤为研究对象,以毛竹废弃物高温热解制备的生物炭为供试材料,通过一年野外施用试验,探究不同生物炭施用量下(0(CK)、10 t·hm^... 为探究不同生物炭施用量对毛竹林土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响,本研究以广西桂林漓江上游毛竹林土壤为研究对象,以毛竹废弃物高温热解制备的生物炭为供试材料,通过一年野外施用试验,探究不同生物炭施用量下(0(CK)、10 t·hm^(-2)(BC1)、20 t·hm^(-2)(BC2)、40 t·hm^(-2)(BC4))毛竹林土壤有机碳活性组分和土壤碳库管理指数变化特征,分析环境因素对其影响。结果表明:与对照(CK)相比,高添加量生物炭(BC4)后土壤pH值、速效磷、速效钾、铵态氮、可溶性有机氮、微生物量氮等含量显著提高,但土壤全磷含量显著降低(P<0.05)。生物炭对总有机碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳及碳库管理指数等有显著的促进作用,均在生物炭施用量为40 t·hm^(-2)时达到最大值。相关分析表明,土壤碳库管理指数与pH、NH_(4)^(+)-N、EOC、POC均呈极显著正相关关系(P<0.01)。路径分析模型表明在生物炭添加下,土壤性质和可利用性养分直接影响活性碳组分,进而影响土壤碳库管理指数。综上所述,毛竹林中施用生物炭是提高土壤质量、促进土壤碳固存及合理利用竹林废弃物的有效手段,其中生物炭添加量为40 t·hm^(-2)的处理效果最优。 展开更多
关键词 毛竹林 生物炭 土壤有机碳 碳库管理指数 活性有机碳
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松阔混交对侵蚀退化地土壤有机碳和微生物群落结构的影响
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作者 王慧钦 吕茂奎 +5 位作者 姜永孟 吴君梅 朱洪如 张世良 邓翠 谢锦升 《中国水土保持科学》 CSCD 2024年第1期12-20,共9页
树种是调控森林土壤有机碳(SOC)积累的重要因子。为明确树种变化对红壤侵蚀退化地表层SOC积累的影响,采用配对实验设计,选择不同恢复年限的马尾松纯林和马尾松+木荷混交林(19和39 a)为研究对象,对比分析表层(0~10 cm)SOC质量分数的差异... 树种是调控森林土壤有机碳(SOC)积累的重要因子。为明确树种变化对红壤侵蚀退化地表层SOC积累的影响,采用配对实验设计,选择不同恢复年限的马尾松纯林和马尾松+木荷混交林(19和39 a)为研究对象,对比分析表层(0~10 cm)SOC质量分数的差异,并利用相关性分析与结构方程模型探讨其与凋落物特征、土壤氮素水平和微生物群落组成的关系。结果表明:1)恢复19 a的纯林和混交林SOC质量分数无显著差异,而恢复39 a混交林SOC质量分数较恢复19 a纯林、恢复19 a混交林以及恢复39 a纯林分别高39.8%、48.0%和93.6%(P<0.05);2)SOC质量分数与土壤微生物生物量碳、土壤微生物生物量氮、磷脂脂肪酸总量、矿质氮和细菌呈显著或极显著正相关,与凋落物C/N和真菌细菌之比(F/B)呈显著或极显著负相关;3)结构方程模型分析表明,凋落物C/N是松阔混交后表层SOC质量分数变化的触发因子,矿质氮是微生物群落结构变化的关键因子。凋落物C/N可直接驱动SOC质量分数的变化(-0.35*),或通过矿质氮(-0.70***)诱导F/B、丛枝菌根真菌和细菌的变化起间接调控作用,以上因子共解释SOC质量分数变异的86.8%。综上,松阔混交促进侵蚀退化地SOC的积累,且其有效性随恢复年限增强。这个过程主要通过提升凋落物质量、增加微生物养分来源和土壤氮有效性、改变微生物群落结构完成。在我国实施“双碳”战略的背景下,多树种混交对红壤区退化马尾松林SOC提升具有重要意义。 展开更多
关键词 土壤有机碳 针阔混交 林龄 微生物群落组成 凋落物质量 马尾松人工林 侵蚀退化地
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基于GBDT的望奎县农田土壤有机碳主控因子研究
9
作者 祝元丽 冯向阳 +1 位作者 闫庆武 吴子豪 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 2024年第3期1407-1417,共11页
利用多源公开数据,针对于2012年搜集到的农田土壤有机碳(SOC)数据,通过梯度增强决策树(GBDT)探究SOC的主控因子,揭示SOC空间分异机理.选择国家商品粮食生产基地县和全国产量大县-望奎县作为研究区域,结果表明,GBDT模型相较于一元线性回... 利用多源公开数据,针对于2012年搜集到的农田土壤有机碳(SOC)数据,通过梯度增强决策树(GBDT)探究SOC的主控因子,揭示SOC空间分异机理.选择国家商品粮食生产基地县和全国产量大县-望奎县作为研究区域,结果表明,GBDT模型相较于一元线性回归模型在所有的自变量上均具有更好的预测效果,总体的R^(2)为0.958,表明该模型能够很好地解释目标变量的变异;碱解氮、有效磷、气温、土壤微生物多样性、速效钾、土壤pH和降水量依次是影响有机碳含量最为显著的几个因素,其中碱解氮以33.85%的影响权重位居最高;7个环境协变量均观察到对SOC的阈值效应,且均具有两个阈值.研究发现任意两个变量都不是独立的,均存在相互作用的负值效应.表明环境变量对SOC含量的影响是一个复杂的交互作用,而不是简单的叠加.侧面证明了过度施肥并不会达到增加土壤肥力的作用,而会造成资源浪费和农田生态污染问题. 展开更多
关键词 土壤有机碳 农田 梯度提升决策树 主控因子 黑土区 非线性关系
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山西太岳山不同针叶纯林及混交林土壤有机碳库的变异性
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作者 贾匡迪 王勇强 +1 位作者 高雨 周志勇 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 2024年第3期112-118,共7页
为研究不同针叶林型土壤有机碳及其碳库管理指数变化特征,以山西太岳山林区油松(Pinus tabuliformis)林、华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)林、油松和华北落叶松混交林3种人工林为研究对象,测定了各森林群落的根... 为研究不同针叶林型土壤有机碳及其碳库管理指数变化特征,以山西太岳山林区油松(Pinus tabuliformis)林、华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)林、油松和华北落叶松混交林3种人工林为研究对象,测定了各森林群落的根系生物量、土壤理化性质,分析不同林型土壤理化性质及碳库管理指数的变化特征。结果表明:土壤有机碳质量分数、全氮质量分数、土壤含水率、β-葡萄糖苷酶活性、酸性磷酸酶活性等均在油松落叶松混交林中出现最大值。3种林型的土壤有机碳库中,稳定有机碳的质量分数最高,约占总有机碳的80%以上。在0<h≤10 cm土层中,油松林土壤碳库管理指数显著低于落叶松林和油松落叶松混交林(P<0.05),前者分别比后两者低22.32%、21.69%。相关性分析及结构方程模型(SEM)表明,林分类型的转变对土壤含水率、土壤酶活性有显著正向影响(P<0.05),根系生物量显著促进了土壤养分及土壤酶活性的增加,土壤养分及根系生物量对土壤碳库管理指数产生显著正向影响(P<0.05)。油松和华北落叶松混交可以提高土壤养分质量分数,增强土壤微生物活性,有利于土壤碳库管理指数和碳库质量的提高。 展开更多
关键词 针叶林 林分类型 土壤有机碳 碳库管理指数 结构方程模型
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不同连作年限设施农用地土壤有机碳与细菌群落功能特征
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作者 孔晨晨 张世文 +3 位作者 王维瑞 颜芳 宋孝心 郭丹丹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 2024年第2期326-337,共12页
为探明不同连作年限设施农用地土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)与细菌群落功能变化及其动态响应关系,以北京市南郊设施农业集中地为研究区,采用时空替代法系统分析了未种植(CK)、连作年限0~5年(0~5 a)、5~10年(5~10 a)、10~20年(10... 为探明不同连作年限设施农用地土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)与细菌群落功能变化及其动态响应关系,以北京市南郊设施农业集中地为研究区,采用时空替代法系统分析了未种植(CK)、连作年限0~5年(0~5 a)、5~10年(5~10 a)、10~20年(10~20 a)和20年以上(20 a+)SOC、细菌群落结构及其代谢功能的变化。结合冗余分析(RDA)、典型相关分析(CCA)、PICRUSt2功能预测及Mantel test探究了SOC及其活性组分与细菌优势菌群的动态响应,以及与细菌代谢功能的相互关系。结果表明:连作使研究区微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、易氧化有机碳(Easily oxidizes organic carbon,EOC)、SOC含量及土壤有机碳密度(Soil organic carbon density,SOCD)均随种植年限先增后减,可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)含量在20 a+时最高,微生物熵(Q)随连作年限增加而减小。连作降低了土壤细菌的多样性,但提高了细菌种群间差异,PICRUSt2预测不同连作年限土壤细菌功能均以新陈代谢为主,5~20 a土壤细菌二级代谢功能丰度明显高于0~5 a、20 a+、CK。相对丰度前10的细菌群中Acidobacteriota与SOC及其活性组分含量均呈负相关,主导和参与SOC累积循环的关键菌群在连作20 a+后出现由富营养型菌群向寡营养和致病类菌群转变的趋势;Mantel分析显示,第3层级有53类与土壤有机碳含量呈显著相关的代谢功能(p<0.05),其中23类隶属于第1层级的新陈代谢,与EOC呈显著相关的代谢功能高达51类。本研究结果可为优化碳循环相关细菌功能群,提升小尺度设施农用地土壤碳汇功能提供参考。 展开更多
关键词 连作年限 设施农用地 土壤有机碳 细菌群落特征 代谢功能
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参数优化方法对微生物模型预测土壤有机碳时空演变的影响
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作者 张秀 谢恩泽 +3 位作者 陈剑 彭雨璇 严国菁 赵永存 《土壤学报》 CAS CSCD 2024年第1期39-51,共13页
准确把握土壤有机碳(SOC)的时空演变规律对于土壤资源的高效持续利用、发挥土壤生态系统服务功能,以及应对气候变化等均具有重要意义。以江苏省南部为研究区,以明确表达微生物分解作用的微生物模型MIMICS为对象,以模型参数敏感性分析为... 准确把握土壤有机碳(SOC)的时空演变规律对于土壤资源的高效持续利用、发挥土壤生态系统服务功能,以及应对气候变化等均具有重要意义。以江苏省南部为研究区,以明确表达微生物分解作用的微生物模型MIMICS为对象,以模型参数敏感性分析为切入点,分析了不同参数优化方法对MIMICS模型预测苏南农田表层(0~20 cm)SOC时空演变动态的影响。结果表明,批处理和点对点两种参数优化方法下,MIMICS模型均能较好地模拟1980-2015年苏南农田表层SOC密度先增加后减少的总体趋势;采用考虑模型参数空间异质性的点对点参数优化方法时,MIMICS模型预测精度最高,其预测误差(RMSE)较采用默认参数值时分别降低22.2%(2000年独立验证)和14.7%(2015年独立验证),但2015年SOC密度预测精度依然偏低(R^(2)=0.13,RMSE=1.22kg·m^(-2))。上述结果表明进一步改进微生物模型的结构、提高模型输入数据的精度及分辨率,将是微生物模型建模区域尺度SOC时空动态所面临的重要挑战。 展开更多
关键词 土壤有机碳 微生物模型 敏感性分析 参数优化
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土壤有机碳汇内涵与核算方法辨析
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作者 蔡亚楠 鞠正山 +2 位作者 黄勤 冯金超 沈颖 《生态学报》 CAS CSCD 2024年第2期602-611,共10页
在“碳达峰、碳中和”战略需求下,土壤有机碳汇作为生态系统碳汇的重要组成部分,土壤碳库容量以及如何开展土壤有机碳汇核算日益成为生态碳汇的研究热点。梳理了国内外土壤有机碳汇及核算相关研究成果,解析了土壤有机碳汇的概念内涵,提... 在“碳达峰、碳中和”战略需求下,土壤有机碳汇作为生态系统碳汇的重要组成部分,土壤碳库容量以及如何开展土壤有机碳汇核算日益成为生态碳汇的研究热点。梳理了国内外土壤有机碳汇及核算相关研究成果,解析了土壤有机碳汇的概念内涵,提出了以稳定性有机碳作为土壤有机碳汇的表征指标及获取方法。从土壤发生学角度提出了土壤碳汇阈值的概念,土壤中有机碳的含量随着分解转化最终会达到动态平衡,此时稳定有机碳含量值约是常数,这个常数就是稳定碳库的库容,在特定的成土因素下,碳库的核算值不会超过平衡时的常态值。在客观上,体现在非人类干扰状态下不同土壤类型自然状态下的稳定性有机碳含量。参照土壤有机质平衡理论,提出了土壤碳汇核算的定量化方法,为土壤碳汇的度量和核算提供了一套技术思路。下一步土壤有机碳汇的核算应在科学研究基础上多角度凝聚共识,制定碳汇核算标准,确定不同尺度下可操作、可重复以及可复制的土壤有机碳汇核算技术与方法。 展开更多
关键词 土壤有机碳汇 碳汇内涵 核算方法
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火烧迹地恢复后不同稳定机制土壤有机碳库特征研究
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作者 路蕙铷 林一萍 +1 位作者 韩莉 辛颖 《森林工程》 2024年第2期60-67,共8页
以大兴安岭重度火烧迹地经过不同方式恢复的林分土壤为研究对象,采用物理-化学联合分组方法,研究未保护、物理保护、化学保护、生物化学保护、物理-化学保护和物理-生物化学保护有机碳组分含量特征及其与土壤总有机碳含量间的关系。结... 以大兴安岭重度火烧迹地经过不同方式恢复的林分土壤为研究对象,采用物理-化学联合分组方法,研究未保护、物理保护、化学保护、生物化学保护、物理-化学保护和物理-生物化学保护有机碳组分含量特征及其与土壤总有机碳含量间的关系。结果表明,1)人工恢复的林分土壤总有机碳、未保护有机碳、物理保护有机碳、物理-化学保护有机碳、物理-生物化学保护有机碳和生物化学保护有机碳含量均显著高于自然恢复。化学保护有机碳含量在不同恢复方式下变化不显著。除化学保护有机碳和物理-化学保护有机碳外,其余各保护态有机碳均表现为上层土壤含量显著高于下层(P<0.05)。2)2种恢复方式下的土壤有机碳组分均以未保护有机碳占比最高,物理-化学保护有机碳占比最低。与天然恢复相比,人工恢复下的土壤物理保护有机碳含量占比显著提高2.80%~3.19%(P<0.05)。3)回归分析表明,除物理-化学保护有机碳和化学保护有机碳组分外,其余各保护态有机碳组分与总有机碳含量之间均呈极显著的正相关关系(P<0.001)。大兴安岭重度火烧迹地经过32 a的人工恢复,更利于土壤总有机碳积累,土壤未保护有机碳的积累更多。研究结果为该区域重度火烧迹地植被恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤有机碳 物理-化学联合分组 重度火烧迹地 植被恢复 大兴安岭
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气候智慧型农业措施对中国农田土壤有机碳含量影响的Meta分析
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作者 宫园 徐玉婷 +1 位作者 潘友菊 郭树洁 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 2024年第1期92-104,共13页
气候智慧型农业(Climate-smart agriculture,CSA)作为一种致力于实现提高农业效率、增强农业适应性和减少温室气体排放三大目标的新型农业,已经在全球农业区得到了广泛实施。本研究旨在探究4种CSA措施——生物炭、免耕、绿肥和秸秆还田... 气候智慧型农业(Climate-smart agriculture,CSA)作为一种致力于实现提高农业效率、增强农业适应性和减少温室气体排放三大目标的新型农业,已经在全球农业区得到了广泛实施。本研究旨在探究4种CSA措施——生物炭、免耕、绿肥和秸秆还田对我国农田土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量的影响,以期为我国农田SOC管理和CSA的推广提供科学依据。数据来源于CNKI和Web of Science两大文献数据库,共收集了2002—2022年78篇相关的大田试验文献,并摘录470条试验结果和试验背景信息,利用整合分析(Meta-analysis)的方法量化4种CSA措施对我国农田SOC含量的作用效果及作用过程中的外部影响因素。结果表明:相较于传统农业,CSA措施对农田SOC含量具有显著的提升作用,总体可提高18.19%。4种措施的实施效果表现为生物炭>秸秆还田>绿肥>免耕,SOC含量增长率分别为46.67%、17.08%、9.32%、7.34%。区域环境因素(气温、降水、土壤深度、土壤pH、初始SOC含量等)和管理方式(试验持续时长、试验地种植模式)在不同程度上影响4种CSA措施的实施效果,且在我国不同区域实施CSA措施,SOC含量变化差异显著。综上所述,CSA措施对我国农田SOC含量有显著影响,其影响效果与气候、土壤、管理方式、地域等密切相关。在CSA实践中,应综合考虑各因素对实施效果的影响,采取适宜的措施和管理方式,以最大程度促进农田SOC含量的提升。 展开更多
关键词 气候变化 农田管理措施 土壤有机碳变化 影响因素 META分析 中国
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塔里木河中游不同生境胡杨林土壤有机碳及活性组分特征
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作者 马继龙 王新英 +2 位作者 刘茂秀 史军辉 艾吉尔·阿不拉 《西北林学院学报》 CSCD 2024年第2期182-188,共7页
以塔里木河中游不同生境典型胡杨河岸林为研究对象,分析旱生、中生和周期性水淹3种不同生境下0~100 cm土体中土壤有机碳及活性组分含量变化特征。结果表明,1)3种生境胡杨林SOC含量均值依次为中生(3.65 g/kg)>旱生(3.56 g/kg)>周... 以塔里木河中游不同生境典型胡杨河岸林为研究对象,分析旱生、中生和周期性水淹3种不同生境下0~100 cm土体中土壤有机碳及活性组分含量变化特征。结果表明,1)3种生境胡杨林SOC含量均值依次为中生(3.65 g/kg)>旱生(3.56 g/kg)>周期性水淹(3.35 g/kg);随土壤深度的增加,SOC含量均呈波动性下降趋势。2)3种生境土壤MBC含量均值依次为中生(408.93 mg/kg)>周期性水淹(289.80 mg/kg)>旱生(182.75 mg/kg),而EOC和DOC含量为周期性水淹(2.28 g/kg、104.39 mg/kg)>中生(1.92 g/kg、67.40 mg/kg)>旱生(1.89 g/kg、57.79 mg/kg);随土壤深度的增加,EOC含量总体增加后降低,DOC含量呈降低趋势;MBC在不同生境和土层间均差异显著(P<0.05);EOC仅表层(0~10 cm)与下层(60~100 cm)差异显著(P<0.05);中生生境DOC土层间差异显著(P<0.05)。3)40~100 cm土层MBC/SOC、20~60 cm土层EOC/SOC、10~100 cm土层DOC/SOC在3种生境间差异显著(P<0.05)。4)3种生境SOC与DOC均呈显著正相关(r>0.58,n=15),活性组分之间相关性在中生生境下最显著。综合以上分析,不同生境和土层对SOC及活性组分含量产生显著影响,旱生和周期性水淹生境SOC及活性组分含量在0~20 cm土层维持着较高水平,中生生境则在20~40 cm土层保持着较高的SOC活性组分分配比例,其土壤微生物活性最高,SOC转化速率较高。 展开更多
关键词 胡杨河岸林 生境 土壤有机碳 活性组分
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南大港滩涂湿地土壤有机碳分布特征研究
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作者 石田 饶鑫鹏 +3 位作者 魏伯阳 岳荣生 王凤 林琳 《林业调查规划》 2024年第1期167-171,共5页
滨海滩涂湿地是提高“蓝碳”碳汇、补偿碳排放的重要空间资源。为研究滨海滩涂土壤有机碳分布特征,在河北南大港滩涂湿地内设置采样地,对不同湿地类型、不同植被覆盖下土壤有机碳含量进行测定。结果表明,南大港滩涂湿地土壤有机碳含量... 滨海滩涂湿地是提高“蓝碳”碳汇、补偿碳排放的重要空间资源。为研究滨海滩涂土壤有机碳分布特征,在河北南大港滩涂湿地内设置采样地,对不同湿地类型、不同植被覆盖下土壤有机碳含量进行测定。结果表明,南大港滩涂湿地土壤有机碳含量平均值为8.03±3.39 g/kg,略低于全国平均水平。土壤有机碳空间分布有一定差异,内陆滩涂湿地土壤有机碳含量高于沿海滩涂湿地。土壤有机碳含量随土层深度增加呈下降趋势,不同深度下土壤有机碳含量差异显著。不同植物群落下土壤有机碳含量不同,表现为芦苇群落>莎草群落>碱蓬群落>金鱼藻群落>光滩地。南大港滩涂湿地土壤有机碳密度分布与土壤碳含量分布相似,土壤结构、地表植被类型对土壤有机碳含量、碳密度分布产生影响。 展开更多
关键词 土壤有机碳 碳密度 湿地类型 植被类型 南大港滩涂湿地
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燕山南部典型农业区土壤有机碳储量及影响因素研究
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作者 刘亚静 刘红健 《华北理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期79-88,共10页
土壤有机碳是土壤肥力乃至土壤质量的重要基础物质,了解其分布及驱动因子对农业发展具有重要意义。以唐山遵化市西部典型农业区为例,根据实验数据,探究其土壤有机碳分布及影响因子。结果显示,(1)研究区有机质含量较差,指标均表现为中等... 土壤有机碳是土壤肥力乃至土壤质量的重要基础物质,了解其分布及驱动因子对农业发展具有重要意义。以唐山遵化市西部典型农业区为例,根据实验数据,探究其土壤有机碳分布及影响因子。结果显示,(1)研究区有机质含量较差,指标均表现为中等变异,存在明显的空间正相关性,且存在不同程度的空间变异性。(2)遵化市西部土壤有机碳分布表现为北低南高的分布,其0~30 cm表层土壤的碳储量约为4.377 Tg。(3)土壤有机碳密度的影响因素中,有效磷和有机质是土壤特性主要影响因素,年均气温、海拔、年均降水和NDVI是地形因子主要影响因子。综合来看,研究区土壤有机碳表现出明显的空间差异性,且受到多种因素影响,应注重对土壤性质的动态监测。 展开更多
关键词 土壤有机碳 地理探测器 空间分布特征
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若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳研究进展
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作者 马婵华 徐争强 《黑龙江环境通报》 2024年第3期1-3,共3页
若尔盖高寒泥炭湿地位于青藏高原东北部,初步估算其泥炭资源总量高达20亿t,占全国泥炭资源量的比例超过40%,是我国重要的湿地生态系统,是我国实现“双碳”目标的重要支撑。本文通过对近年来若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳研究进行综述,... 若尔盖高寒泥炭湿地位于青藏高原东北部,初步估算其泥炭资源总量高达20亿t,占全国泥炭资源量的比例超过40%,是我国重要的湿地生态系统,是我国实现“双碳”目标的重要支撑。本文通过对近年来若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳研究进行综述,探讨了土壤有机碳的来源、分布特征和转化等方面的研究进展,并分析了当前研究中存在的问题和展望未来研究趋势。目前对于若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳的研究仍存在数据不足和研究不深入等问题,未来需要加强多学科交叉合作,推动若尔盖高寒泥炭湿地土壤有机碳研究的创新发展。 展开更多
关键词 若尔盖 高寒泥炭湿地 土壤有机碳 碳储量 生物利用
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容县耕地土壤有机碳分布特征及其影响因素
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作者 李海燕 周慧杰 莫莉萍 《农业与技术》 2024年第5期92-97,共6页
探讨容县耕地土壤有机碳分布及其影响因素,为推进区域的碳循环研究与农业可持续发展提供科学依据。本文基于土壤采样与样品检测数据,运用经典统计学方法与ArcGIS空间分析方法分析容县耕地土壤有机碳密度及其碳储量的空间分布特征与影响... 探讨容县耕地土壤有机碳分布及其影响因素,为推进区域的碳循环研究与农业可持续发展提供科学依据。本文基于土壤采样与样品检测数据,运用经典统计学方法与ArcGIS空间分析方法分析容县耕地土壤有机碳密度及其碳储量的空间分布特征与影响因素。结果表明:容县耕地表层土壤有机碳密度范围为14.2~124.7t·hm^(-2),平均值为64.2t·hm^(-2),在空间分布上表现为负向聚集,整体呈现西南低、东北高的分布格局;在垂直分布上水田先下降后上升,旱地则不断下降,两者均是0~30cm的有机碳密度达到最高。耕地表层土壤有机碳储量为156.22×10^(4)t,水田贡献比达到92.27%,南部的黎村镇碳储量最高,总体上有机碳储量在0~30cm处达到最大值,随着土层位的加深先下降后上升。土壤理化性质、地形地貌与耕地利用类型对容县耕地土壤有机碳有显著的影响。其中,含水量、有机质含量、全氮与有机碳密度呈显著正相关,土壤pH、容重呈负相关;地形影响耕地利用类型的分布,而水田的有机碳密度及碳储量明显高于旱地与水浇地。 展开更多
关键词 土壤有机碳 碳密度 碳储量 空间分布 影响因素
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