带状采伐初期对华西雨屏区杉木人工林土壤碳组分及稳定性的影响

1

作者 吴章明 唐思莹 +7 位作者 宋思宇 李聪 刘丽鸽 朱鹏 徐红伟 张学强 张健 刘洋 《四川农业大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期847-860,878,共15页

【目的】旨在相同采伐强度下确定不同带宽采伐带和保留带对土壤碳组分及其稳定性的影响。【方法】在华西雨屏区洪雅林场人工林生态系统研究长期科研基地内,以集水区为功能单元,对23 a生的杉木人工林进行40%相同强度不同带宽的3种带状采... 【目的】旨在相同采伐强度下确定不同带宽采伐带和保留带对土壤碳组分及其稳定性的影响。【方法】在华西雨屏区洪雅林场人工林生态系统研究长期科研基地内,以集水区为功能单元,对23 a生的杉木人工林进行40%相同强度不同带宽的3种带状采伐处理,分别是S1(10 m采伐+15 m保留)、S2(20 m采伐+30 m保留)和S3(30 m采伐+45 m保留),在采伐1 a后进行土壤样品采集。【结果】(1)与未采伐杉木纯林相比,采伐带0~20 cm土层土壤有机碳含量均显著降低;(2)夏季0~40 cm土层的S2采伐带有机碳稳定性显著高于其他两个带宽,而S2保留带显著低于其他两个带宽;冬季表现为S1显著高于其他2个带宽;(3)冗余分析表明,微生物生物量碳与土壤有机碳各组分具有明显的协同作用;(4)土壤碳稳定性与可溶性有机碳含量呈显著正相关,与活性有机碳组分呈显著负相关。【结论】在40%采伐强度下,适宜选择S1带状采伐组合更有利于保持土壤有机碳含量和稳定性。研究结果为杉木人工林的近自然改造和指导林业碳汇经营提供了理论依据。 展开更多

关键词 杉木人工林 带状采伐 土壤有机碳 土壤碳稳定性

下载PDF 职称材料

天山中段北坡森林土壤有机碳库稳定性组分沿海拔的分异规律 被引量：3

2

作者 王珍 常顺利 +4 位作者 王冠正 周小东 张毓涛 孙雪娇 李翔 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第18期7390-7402,共13页

在高纬度高海拔区域气温增幅更大的背景下,高山亚高山森林土壤有机碳稳定性组分分配比关系以及由于此差异导致对增温的反馈效应均有待深入阐释。天山森林是以雪岭云杉(Picea Schrenkiana)为单优树种的温带针叶林,在天山北坡中山带(海拔... 在高纬度高海拔区域气温增幅更大的背景下,高山亚高山森林土壤有机碳稳定性组分分配比关系以及由于此差异导致对增温的反馈效应均有待深入阐释。天山森林是以雪岭云杉(Picea Schrenkiana)为单优树种的温带针叶林,在天山北坡中山带(海拔约1760-2800 m)呈垂直落差超过1000 m的带状斑块分布,便于排除混交树种的影响,而量化土壤有机碳库稳定性组分分配比关系沿海拔的分异规律,及其对气候变化的响应情况。沿海拔梯度设置森林样地并分层采集土样,研究各土层土壤总有机碳库(CSOC)、活性碳库(Ca)、缓效性碳库(Cs)、惰性碳库(Cp)、微生物量碳(MBC)在海拔梯度上的变化特征,通过碳库活度(A)、碳库活度指数(AI)、碳库指数(CPI)、土壤碳密度(SOCD),探讨天山森林土壤有机碳稳定性组分沿海拔的分异特征。结果表明:(1)随着海拔的升高,天山中段北坡云杉森林土壤Ca占比逐步升高,Cs和Cp占比逐步降低,这意味着天山中段北坡云杉森林土壤碳的分解释放与区域气候变暖间将呈现出加速偏离平衡态的正反馈效应;(2)该区域森林土壤的MBC和微生物熵(qMB)虽均随海拔升高呈双峰曲线,但峰值有所差异,qMB在高海拔处(2600-2800 m)显著升高,这意味着在森林高海拔区域土壤微生物的活性更强;(3)CSOC、Ca、Cs、Cp表聚效应明显,且随海拔升高呈现出单峰曲线;(4)海拔2400-2600 m的AI、CPI最大,海拔2200-2400 m的A、CPI和SOCD处于较低水平。为深入了解天山森林土壤碳库对气候变暖的响应过程提供了科学参考,为天山森林土壤碳库管理提供了有益借鉴。 展开更多

关键词 活性碳 缓效性碳 惰性碳 土壤碳稳定性组分 碳库活度指数

下载PDF 职称材料

不同品质凋落物分解对黄土高原草地土壤有机碳及其稳定性的影响 被引量：6

3

作者 郭鑫 罗欢 +6 位作者 许雪梅 马爱霞 尚振艳 韩天虎 牛得草 文海燕 李旭东 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期83-93,共11页

植物凋落物是土壤有机碳(SOC)最重要的来源,凋落物的品质决定新碳(C)进入到土壤中形成SOC的数量和稳定性。本研究选取陇中黄土高原典型草原不同品质的凋落物(AS:铁杆蒿茎秆、SR:长芒草根、SL:长芒草叶片和SAL:苦豆子叶片),将凋落物与土... 植物凋落物是土壤有机碳(SOC)最重要的来源,凋落物的品质决定新碳(C)进入到土壤中形成SOC的数量和稳定性。本研究选取陇中黄土高原典型草原不同品质的凋落物(AS:铁杆蒿茎秆、SR:长芒草根、SL:长芒草叶片和SAL:苦豆子叶片),将凋落物与土壤共同培养,研究不同品质凋落物分解过程及其对SOC含量和稳定性的影响。结果表明:与低品质凋落物(AS和SR)相比,高品质凋落物(SL和SAL)因其较高的易分解可溶物含量和较低的碳氮比而具有相对较高的分解速率。分解2年后,各处理SOC含量均显著增加,高品质凋落物处理下SOC的增幅和新C形成效率均显著高于低品质凋落物,说明高品质凋落物分解后对SOC固存有较高的贡献。各处理对不同粒径土壤团聚体质量无显著影响。分解2年后,<0.053 mm土壤团聚体SOC含量在各处理下均显著升高,高品质凋落物处理较低品质凋落物处理下<0.053 mm土壤团聚体具有更高的SOC含量和新C形成效率;说明与低品质凋落物相比,高品质凋落物分解后更容易形成稳定的矿质结合态SOC。 展开更多

关键词 凋落物 化学组成 土壤团聚体 土壤有机碳 土壤有机碳稳定性

下载PDF 职称材料

等碳量添加秸秆、秸秆生物炭对土壤碳稳定及碳转化的影响

4

作者 袁楚齐 梁媛 +2 位作者 韩爽 董泽兴 魏晋元 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第9期2096-2105,共10页

【目的】探究秸秆和秸秆生物炭在不同土壤含水量条件下还田对土壤碳稳定性和碳转化的影响。【方法】通过土壤培养实验,在土壤中分别添加等碳量的秸秆和秸秆生物炭,在土壤田间持水量的60%、100%和干湿交替条件培养,研究土壤有机碳(SOC)... 【目的】探究秸秆和秸秆生物炭在不同土壤含水量条件下还田对土壤碳稳定性和碳转化的影响。【方法】通过土壤培养实验,在土壤中分别添加等碳量的秸秆和秸秆生物炭,在土壤田间持水量的60%、100%和干湿交替条件培养,研究土壤有机碳(SOC)、溶解性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(ROC)、CO_(2)和CH_4的变化。【结果】(1)培养60d,等碳量添加秸秆和生物炭使土壤有机碳分别提高48.02%~53.91%和31.55%~42.39%,土壤微生物量碳分别提高243.20%~258.16%和85.67%~101.09%,有机碳损失率表现为秸秆处理(29.27%~34.95%)>生物炭处理(12.25%~21.79%),且秸秆处理的CO_(2)、CH_4累积排放量较生物炭处理分别提高75.40%~398.43%和1394.61%~3201.17%,表明秸秆虽能显著提高土壤总有机碳,但同时会激发土壤有机碳损失,提高CO_(2)、CH_4排放,固碳减排效果小于生物炭处理。(2)土壤含水量显著影响土壤有机碳损失率和碳排放。不同外源碳添加处理的土壤有机碳损失率均表现为田间持水量60%(12.25%~29.29%)≤干湿交替(16.61%~29.27%)<田间持水量100%(21.79%~34.95%)。秸秆处理在田间持水量100%和干湿交替时的CH_4累积排放量比田间持水量60%时分别提高200.96%和139.35%,增幅大于对照组CK。而含水量对生物炭处理的CH_4累积排放量的影响相对较小,分别提高36.26%和20.31%,增幅小于对照组CK,这是由于秸秆具有较高的易氧化有机碳含量,且田间持水量100%促进CH_4排放。【结论】与秸秆还田相比,秸秆生物炭还田可提高土壤有机碳并降低土壤碳损失率,同时,秸秆生物炭可减缓土壤含水量导致的氧环境差异对土壤碳形态的影响,有效减少单位质量土壤CO_(2)、CH_4排放。 展开更多

关键词 生物炭 含水量 土壤碳稳定性 土壤碳转化 碳排放

下载PDF 职称材料

基于知识图谱分析的土壤有机碳稳定性研究

5

作者 王昌敏 舒英格 蔡华 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期187-195,共9页

土壤有机碳稳定性发生变化可能会打破土壤中碳的收支平衡,进而导致大气温室气体排放增加。本文以Web of Science核心合集数据库为数据源,利用文献计量学方法定量分析了1991—2022年土壤有机碳稳定性相关的2144篇文献,并分别以发文数量... 土壤有机碳稳定性发生变化可能会打破土壤中碳的收支平衡,进而导致大气温室气体排放增加。本文以Web of Science核心合集数据库为数据源,利用文献计量学方法定量分析了1991—2022年土壤有机碳稳定性相关的2144篇文献,并分别以发文数量、总被引频次和联系强度等指标,对国家、机构和主题等进行了分类与可视化展示。土壤有机碳稳定性相关研究发文数量总体呈上升趋势。中国的发文量最高,为793篇,但影响力低,科研创新能力有待加强;美国的中介中心性最高(0.38),其国际影响最大。目前,土壤有机碳稳定性的研究主要集中在土地利用转变、环境效应和耕作制度等对有机碳组分、矿化速率、周转、分布特征及其稳定性的影响。下一步的研究注重对土壤有机碳稳定性进行多角度的综合研究,明确有机碳稳定性机制之间的关系及模型构建;研究不同生态系统有机碳的稳定性及固碳的贡献量,提高矿物碳稳定、土壤侵蚀、组学、微生物碳泵和湿地等主题的关注度。 展开更多

关键词 土壤有机碳稳定性 文献计量 研究热点 概念主题图

下载PDF 职称材料

大气CO_2浓度上升和氮添加对南亚热带模拟森林生态系统土壤碳稳定性的影响 被引量：18

6

作者 龙凤玲 李义勇 +3 位作者 方熊 黄文娟 刘双娥 刘菊秀 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1053-1063,共11页

大气CO2浓度升高和氮(N)添加对土壤碳库的影响是当前国际生态学界关注的一个热点。为阐述土壤不同形态有机碳的抗干扰能力,运用大型开顶箱,研究了4种处理((1)高CO2浓度(700μmol·mol–1)和高氮添加(100 kg N·hm–2·a–1)... 大气CO2浓度升高和氮(N)添加对土壤碳库的影响是当前国际生态学界关注的一个热点。为阐述土壤不同形态有机碳的抗干扰能力,运用大型开顶箱,研究了4种处理((1)高CO2浓度(700μmol·mol–1)和高氮添加(100 kg N·hm–2·a–1)(CN);(2)高CO2浓度和背景氮添加(CC);(3)高氮添加和背景CO2浓度(NN);(4)背景CO2和背景氮添加(CK))对南亚热带模拟森林生态系统土壤有机碳库稳定性的影响。近5年的试验研究表明:(1)CN处理能明显地促进各土层中土壤总有机碳含量的增加,其中,下层土壤(5–60 cm土层)中的响应达到统计学水平。(2)活性有机碳库各组分对处理的响应有所差异:不同土层中微生物生物量碳(MBC)的含量对各处理的响应趋势基本一致,各土层中的MBC含量均为CN>CC>NN>CK,其中0–5 cm、5–10 cm、10–20cm 3个土层的处理间差异都达到了显著水平;10–20 cm与20–40 cm两个土层中的易氧化有机碳处理间有显著差异;而对于各土层中水溶性有机碳,处理间差异均不明显。(3)各团聚体组分中的有机碳含量的响应也有所差异:20–40 cm与40–60 cm土层中250–2 000μm组分的有机碳含量存在处理间差异;40–60 cm土层中53–250μm组分的有机碳对各处理响应敏感,CC处理和NN处理都有利于该组分碳的深层积累,尤其CN处理下的效果最为明显;在各处理10–20 cm、20–40 cm及40–60 cm土壤中,<53μm组分中的碳含量间差异显著。大气CO2浓度上升和N添加促进了森林生态系统中土壤有机碳的增加,尤其有利于深层土壤中微团聚体与粉粒、黏粒团聚体等较稳定组分中有机碳的积累,增加了土壤有机碳库的稳定性。 展开更多

关键词 CO2浓度升高 氮添加 土壤碳稳定性 土壤粒径

原文传递

山西太岳山油松林土壤质量与有机碳稳定性随林龄的演变特征 被引量：4

7

作者 周志勇 徐梦瑶 +2 位作者 王勇强 高雨 贾匡迪 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期112-119,共8页

【目的】通过分析土壤质量和有机碳稳定性随林龄的变化特征,为合理评估森林生态系统功能的恢复进程提供理论支撑。【方法】选取山西太岳山区域4种林龄(20年、40年、80年和110年生)的油松林,分析其表层土壤的有机碳及其组分、黏粒含量、... 【目的】通过分析土壤质量和有机碳稳定性随林龄的变化特征,为合理评估森林生态系统功能的恢复进程提供理论支撑。【方法】选取山西太岳山区域4种林龄(20年、40年、80年和110年生)的油松林,分析其表层土壤的有机碳及其组分、黏粒含量、根系生物量和土壤酶活性等理化指标,以有机碳与黏粒含量的比例表征土壤的物理质量,以惰性有机碳与活性有机碳含量的比值表征土壤有机碳的稳定性。【结果】土壤的水分含量、土壤酶活性、铁铝氧化物含量都随着林龄的增长呈现增大趋势;土壤质量和有机碳稳定性都随着林龄的增长而增大,在0~10 cm土层,以40年生林地的土壤质量最低,为0.12,110年生林地的最高,为0.40,有机碳稳定也是在40年生林地最低,为2.69,110年生林地最高,为6.72,土壤质量与有机碳稳定性间存在极显著正相关关系。【结论】络合态铁、铝氧化物含量对土壤有机碳稳定性的提高发挥了积极的促进作用,而土壤水分、根系生物量和土壤酶活性则对土壤质量的改善发挥的作用更强一些。 展开更多

关键词 林龄 油松林 土壤质量 土壤有机碳稳定性 铁铝氧化物

下载PDF 职称材料

林型转化对土壤碳氮稳定性的影响 被引量：1

8

作者 马锐豪 王斐 +2 位作者 樊伟 夏开 徐小牛 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期89-97,共9页

于2020年8月份,选取安徽省旌德县国营蔡家桥林场中的马尾松(Pinus massoniana)次生林、湿地松(Pinus elliottii)人工林、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,选择立地条件相似的林分,每个林型内随机设置3个20 m×20 m... 于2020年8月份,选取安徽省旌德县国营蔡家桥林场中的马尾松(Pinus massoniana)次生林、湿地松(Pinus elliottii)人工林、杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,选择立地条件相似的林分,每个林型内随机设置3个20 m×20 m独立的重复样地(共9个样地);在每个样地的土壤剖面内采用多点混合取样法,在土层(h)0<h≤10 cm、10 cm<h≤30 cm、30 cm<h≤50 cm处采集混合土样9个(共计81个样品)。利用同位素质谱仪联用的元素分析仪(EA-IRMS)系统测定土壤样品的稳定碳同位素原子分数(δ(^(13)C))、稳定氮同位素原子分数(δ(^(15)N));应用专业仪器及规范方法测定土壤含水率、pH、电导率、有机碳、全氮、全磷、有效氮、可溶性有机碳、微生物生物量碳、微生物生物量氮。采用双因素方差分析法、杜凯氏真实显著性差异检验法(Tukey’s HSD)、普通最小二乘回归分析法、皮尔逊(Pearson)相关分析法、逐步多元回归法,分析次生林转化为人工林后(林型转化)对土壤碳氮稳定性的综合影响。结果表明:次生林转化为人工林后,土壤稳定碳同位素原子分数(δ(^(13)C))和土壤有机碳质量分数无显著变化,土壤稳定碳同位素原子分数随土层下降而升高;土壤稳定碳同位素原子分数与土壤微生物生物量碳、土壤可溶性有机碳、土壤有机碳呈显著负相关,且土壤有机碳、土壤微生物生物量碳、土壤含水率、土壤pH对土壤稳定碳同位素原子分数变异性的累计贡献率达45.06%。马尾松次生林的土壤有机碳周转,高于湿地松人工林、杉木人工林;林型转化后,土壤稳定氮同位素原子分数(δ(^(15)N))显著升高,土壤稳定氮同位素原子分数,与碳氮质量分数比(w(C)∶w(N))、土壤微生物生物量氮、土壤有效铵态氮、土壤全氮、土壤有效硝态氮呈显著负相关,土壤全氮、土壤含水率、土壤全磷、土壤微生物生物量氮、土壤有效硝态氮、碳氮质量分数比(w(C)∶w(N))对土壤稳定氮同位素原子分数变异性的累计贡献率达57.80%。综合研究结果表明,林型转化后,不同的植被类型、林分结构、管理措施等,会导致土壤碳、氮的流失,从而降低森林生态系统土壤有机质的稳定性。 展开更多

关键词 林型转化 土壤理化性质 土壤碳氮稳定性 稳定碳氮同位素

下载PDF 职称材料

侵蚀区植被恢复过程中土壤有机碳稳定性的研究进展 被引量：4

9

作者 肖胜生 房焕英 +5 位作者 徐佳文 常梦琦 秦晓蕾 彭文杰 刘洪光 沈发兴 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期1-8,共8页

探究土壤有机碳(SOC)的组成、来源和稳定性机制是深入认识陆地碳汇功能和应对气候变化的关键。“增加土壤碳汇”与“稳定现存土壤碳汇”都是提升陆地生态系统碳固持能力的重要方面,地位同等重要。与“增汇”研究成果丰硕相比,“稳汇”... 探究土壤有机碳(SOC)的组成、来源和稳定性机制是深入认识陆地碳汇功能和应对气候变化的关键。“增加土壤碳汇”与“稳定现存土壤碳汇”都是提升陆地生态系统碳固持能力的重要方面,地位同等重要。与“增汇”研究成果丰硕相比,“稳汇”研究相对薄弱。侵蚀区进行植被恢复可以显著促进SOC积累,但由于侵蚀区存在碳素坡面侵蚀损失,其碳素积累效率低于其他生态系统类型区这一重要环节,导致目前有关侵蚀区及其水土保持植被恢复过程中SOC动态变化、稳定性及固持长期有效性等问题尚不清楚,微生物介导的SOC稳定机制尚未充分揭示。通过简要概括侵蚀区植被恢复过程中土壤碳素的积累效益和影响因素,综述植被恢复对土壤SOC及其活性组分稳定性的影响;在简要介绍土壤微生物在调控土壤碳素稳定性重要作用的基础上,梳理了基于微生物“碳泵”理论的土壤有机碳稳定性研究进展,特别是指出了随着植被恢复进程,侵蚀区土壤微生物介导的SOC动态变化,总结现有研究的不足。指出今后需要从研究对象(重点是西南石漠化区和南方红壤丘陵区)、研究内容(土壤微生物介导的SOC稳定状态和机制)、研究手段(借用微生物碳泵的理念,野外典型样地调查与室内培养手段相结合)和研究土层(20 cm以下深层次土壤)4个方面加强研究,以期对相关领域起到一定程度的推动作用。 展开更多

关键词 土壤有机碳稳定性 植被恢复 侵蚀区 微生物碳泵

下载PDF 职称材料

三江源地带性土壤铁(铝)键合碳分布特征

10

作者 周少龙 李月梅 +3 位作者 张志春 甄国赟 孙丰豪 欧建芳 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1031-1041,共11页

为了解青藏高原腹地天然草地土壤稳定性碳储量,掌握其固碳能力和增汇潜力,将三江源地区土壤按地域空间和3种典型草地类型进行划分,以活动层土壤为对象,进行土壤总有机碳(TOC)及铁(铝)键合碳[Fe(Al)-C]分析,并与地理、气候资料建立关系模... 为了解青藏高原腹地天然草地土壤稳定性碳储量,掌握其固碳能力和增汇潜力,将三江源地区土壤按地域空间和3种典型草地类型进行划分,以活动层土壤为对象,进行土壤总有机碳(TOC)及铁(铝)键合碳[Fe(Al)-C]分析,并与地理、气候资料建立关系模型,反演近60年(1961-2020年)时空变化规律。结果表明:(1)三江源地区Fe(Al)-C平均含量6.07 g·kg^(-1),[Fe(Al)-C]/TOC平均16.87%,其含量分布地带性特征明显,中、东部地区显著高于西部地区(P<0.05);(2)3种草地类型Fe(Al)-C含量在2.35~8.81 g·kg^(-1)之间,[Fe(Al)-C]/TOC为11.99%~20.52%,高山灌丛草甸和高寒草甸均显著高于高寒草原(P<0.05);3种高寒草地Fe(Al)-C与TOC呈极显著正相关(P<0.01);(3)模拟数字化制图结果显示,近20年(2001-2020年)三江源地区Fe(Al)-C分布面积变化相比过去两个时段(1961-1980年和1981-2000年,其含量≥5.75 g·kg^(-1)的分布面积平均增加了1.64%),整体处于碳汇状态,三江源地区土壤铁(铝)键合碳在土壤稳定中的固碳潜力不容忽视。 展开更多

关键词 三江源 青藏高原 铁(铝)键合碳 土壤碳库稳定性 时空演变 气候变化

下载PDF 职称材料

不同土地利用方式对岩溶区土壤有机碳组分稳定性的影响 被引量：1

11

作者 陈坚淇 贾亚男 +3 位作者 贺秋芳 江可 陈畅 叶凯 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期335-342,共8页

土壤有机碳的组分及其稳定机制是深入了解陆地碳汇能力的关键,岩溶生态系统中土壤有机碳稳定性在很大程度上影响土壤固碳能力.为了解人类活动对岩溶区土壤有机碳稳定性的影响,选取重庆市中梁山岩溶槽谷区为例,分层采集了4种典型土地利... 土壤有机碳的组分及其稳定机制是深入了解陆地碳汇能力的关键,岩溶生态系统中土壤有机碳稳定性在很大程度上影响土壤固碳能力.为了解人类活动对岩溶区土壤有机碳稳定性的影响,选取重庆市中梁山岩溶槽谷区为例,分层采集了4种典型土地利用方式(混交林、竹林地、荒草地和耕地)的土壤样本,分析不同土地利用方式下总有机碳(TOC)、重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、活性有机碳(LOC)、惰性有机碳(ROC)的分布特征,运用结构方程模型定量分析土地利用方式对土壤有机碳组成的影响及其稳定性的影响,为岩溶区土壤碳汇评估和土壤质量保护提供基础数据.结果表明:岩溶区不同土地利用方式下的各有机碳组分均出现明显的表聚现象,表层有机碳组分含量是底层的1.2倍;应用土壤惰性有机碳指数(ROCI)指示土壤有机碳稳定性,其变化区间为33.9%~64.5%,其中混交林最高为64.5%~66.3%,耕地最低为33.8%~39.6%.岩溶区惰性有机碳含量和ROCI表明,人类农业耕作活动引起土壤有机碳含量减少和土壤物理结构被破坏,导致土壤有机质分解和周转速率加快;影响岩溶区土壤稳定性的最重要因素是土壤pH,耕作活动引起土壤pH降低,减少了土壤微生物活性,不利于土壤中惰性有机碳和土壤有机碳库的积累. 展开更多

关键词 岩溶区 土地利用 惰性有机碳 土壤有机碳稳定性 结构方程模型

原文传递

尾叶桉与木荷林对土壤理化性质及易氧化有机碳的影响 被引量：4

12

作者 吴梦佳 于耀泓 +3 位作者 顾晓娟 刘林云慧 刘悦 莫其锋 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期356-362,共7页

为了解林分类型对土壤理化性质及易氧化有机碳(ROC)的影响,采集广州市长岗山30年生尾叶桉和木荷人工林表层土壤,测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及阳离子交换量(CEC)、ROC含量等指标并进行对比分析。结果表明:尾叶桉林表层土壤总有机碳... 为了解林分类型对土壤理化性质及易氧化有机碳(ROC)的影响,采集广州市长岗山30年生尾叶桉和木荷人工林表层土壤,测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及阳离子交换量(CEC)、ROC含量等指标并进行对比分析。结果表明:尾叶桉林表层土壤总有机碳(TOC)和全氮(TN)含量显著高于木荷林;C/N表现为木荷林显著大于尾叶桉林,而C/P和N/P则表现为尾叶桉林大于木荷林,两种林分表层土壤N含量丰富,而P元素较缺乏。两种林分土壤CEC差异不显著,尾叶桉林土壤的交换性盐基离子总量和盐基饱和度显著高于木荷林;两种林分土壤交换性盐基离子含量表现为Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^(+)>Na^(+)。尾叶桉林土壤的ROC含量显著高于木荷林,ROC/TOC表现为木荷林小于尾叶桉林但没有显著差异。尾叶桉林土壤的ROC含量与AP呈显著正相关(P<0.05),且ROC/TOC与TP呈显著正相关(P<0.05);木荷林土壤的ROC含量与CEC呈显著正相关(P<0.05),与ROC/TOC呈极显著正相关(P<0.01)。两种林分表层土壤的ROC含量存在显著差异,说明林分类型是影响土壤ROC含量的重要因素。木荷林的ROC/TOC小于尾叶桉林,说明其土壤碳稳定性高于尾叶桉林,对土壤碳固存效果更好。 展开更多

关键词 人工林 土壤有机碳 土壤碳稳定性 土壤阳离子交换量 土壤化学计量

下载PDF 职称材料

大气CO_2浓度升高对农田土壤颗粒组成及其碳周转的影响 被引量：3

13

作者 潘红丽 谢祖彬 +3 位作者 朱建国 刘钢 张雅丽 蔡祖聪 《生态环境》 CSCD 北大核心 2007年第2期269-274,共6页

采集FACE（Free Air CO2 Enrichment）平台下运行3年的水稻（Oryza sativa L.）/小麦（Triticum aestivum L.）轮作土壤（0～15 cm耕作层土壤）,利用超声波分散-湿筛分法对烘干土样进行颗粒分级,分析土壤各粒级及其碳、氮的分布特征,研... 采集FACE（Free Air CO2 Enrichment）平台下运行3年的水稻（Oryza sativa L.）/小麦（Triticum aestivum L.）轮作土壤（0～15 cm耕作层土壤）,利用超声波分散-湿筛分法对烘干土样进行颗粒分级,分析土壤各粒级及其碳、氮的分布特征,研究大气CO2浓度升高对土壤碳周转的影响.结果表明：高浓度大气CO2条件下稻/麦轮作3年后,土壤颗粒组成较对照发生了改变,＞53 μm粒级的质量分数减小27%（p＜0.05）,约占土壤总质量20%;53～25 μm粒级的质量分数增大35%（p＜0.05）,约占土壤总质量25%;＜25 μm无明显变化,约占土壤总质量55%,三种粒级之间质量分数呈显著差异（p＜0.05）.FACE条件下,不同粒级土壤颗粒碳质量分数在两个氮水平下平均为：＞53 μm（30.60 g·kg^-1）,＜25 μm（13.08 g·kg^-1）,25～53 μm（12.85 g·kg^-1,氮质量分数分别为2.42 g·kg^-1,1.33 g·kg^-1,1.12 g·kg^-1.＞53 μm粒级的土壤颗粒碳、氮质量分数均极显著高于其它两个粒级（p＜0.001）.FACE条件下土壤总碳、氮质量分数高于对照,增幅分别为6.2%和6.7%.从各粒级土壤颗粒碳、氮质量分数变化分析,新增碳、氮主要进入＞53 μm粒级中,表明该粒级土壤颗粒对土壤碳氮循环（转化和保存）起着重要作用.该研究结果表明高浓度大气CO2条件下,稻/麦轮作农田土壤将成为大气CO2的汇,这将为预测我国未来农田土壤碳的变化趋势提供科学依据. 展开更多

关键词 CO2浓度升高 土壤粒级 土壤碳稳定性 土壤有机碳周转

下载PDF 职称材料

不同开垦条件下土壤腐殖质光谱和热重特征分析

14

作者 宋鸽 胥智强 +1 位作者 孙静思 赵雪宁 《中国农学通报》 2024年第27期60-68,共9页

本研究综合分析了腐殖质的生理活性、化学组成及其与土壤管理实践之间的关系。探讨了腐殖质在促进植物生长、改善土壤质量以及作为生物刺激剂的潜力。研究分别从不同类型土壤样品中提取土壤腐殖质(HS)并研究其光谱学和热重特征,比较开... 本研究综合分析了腐殖质的生理活性、化学组成及其与土壤管理实践之间的关系。探讨了腐殖质在促进植物生长、改善土壤质量以及作为生物刺激剂的潜力。研究分别从不同类型土壤样品中提取土壤腐殖质(HS)并研究其光谱学和热重特征,比较开垦因素对土壤HS化学组成和分子结构特征的影响。利用扫描电镜观察土壤HS微观形貌、紫外—可见漫反射光谱分析紫外特征参数SUVA_(254)和E_(4)/E_(6)的变化、红外光谱分析特征吸收峰的强度以及利用热重分析研究芳香族和脂肪族结构含量的变化。结果表明:HS微观形貌不均匀,表面凹凸不平,存在一些细小颗粒,比表面积较大,开垦因素对黑土HS微观形貌特征的影响相对较小,而对灰土HS微观形貌特征的影响相对较大。由于HS化学组成较复杂,各官能团相互影响,紫外—可见漫反射光谱分析表明,HS不存在明显的特征吸收峰。紫外特征参数SUVA_(254)和E_(4)/E_(6)分析结果并不相符,因此需要多种手段联用研究土壤HS化学组成和结构特征。红外光谱的分析结果表明,未开垦灰土(AY+AEL)、开垦灰土(PY1)和开垦黑土(PU1)HS包含的酚类、羧酸、含氧官能团、脂肪族和芳香族结构的含量较多。开垦对黑土和灰土的影响不同,开垦后黑土HS的酚类化合物、羧酸、羟基、醌基、脂肪族和芳香族化合物等含量增加,而开垦后灰土HS的脂肪族化合物和烷烃等含量下降。热重分析的计算结果表明,开垦因素增加黑土HS脂肪族结构含量,而降低了灰土HS脂肪族和芳香族结构含量,这与红外光谱的分析结果基本相符。开垦因素对黑土的影响相对较小,而对灰土的影响相对较大,开垦条件下黑土有机碳不易流失,且在一定程度上促进土壤有机质累积,而灰土土壤有机碳氧化分解转变为结构相对简单的化合物,该研究为HS生物化学研究以及合理开发利用土壤资源提供了理论依据。 展开更多

关键词 腐殖质 开垦 微观形貌 化学组成 分子结构 热重分析 生理活性 土壤管理 有机碳库 生物刺激剂 耕作方式 土壤有机碳稳定性

原文传递

中国森林土壤碳储量与土壤碳过程研究进展 被引量：184

15

作者 刘世荣 王晖 栾军伟 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第19期5437-5448,共12页

森林是陆地生态系统的主体,是陆地上最大的碳储库和碳吸收汇。国内外研究表明,土壤亚系统在调节森林生态系统碳循环和减缓全球气候变化中起着重要作用。但是,由于森林类型的多样性、结构的复杂性以及森林对干扰和变化环境响应的时空动... 森林是陆地生态系统的主体,是陆地上最大的碳储库和碳吸收汇。国内外研究表明,土壤亚系统在调节森林生态系统碳循环和减缓全球气候变化中起着重要作用。但是,由于森林类型的多样性、结构的复杂性以及森林对干扰和变化环境响应的时空动态变化,至今对森林土壤碳储量和变率的科学估算,以及土壤关键碳过程及其稳定性维持机制的认识还十分有限。综述了近十几年来我国森林土壤碳储量和土壤碳过程的研究工作,主要包括不同森林类型土壤碳储量、土壤碳化学稳定性、土壤呼吸及其组分、土壤呼吸影响机制、气候变化与土地利用对土壤碳过程的影响等;评述了土壤碳过程相关科学问题的研究进展,讨论了尚未解决的主要问题,并分析了未来土壤碳研究的发展趋势,以期为促进我国森林土壤碳循环研究,科学评价森林土壤碳固持潜力及其稳定性维持机制和有效实施森林生态系统管理提供科学参考。 展开更多

关键词 森林 土壤 碳储量 土壤呼吸 土壤碳化学稳定性

下载PDF 职称材料

黄土高原植被恢复中土壤有机碳稳定机制研究进展

16

作者 安韶山 胡洋 王宝荣 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2413-2422,共10页

黄土高原土层深厚,蕴藏着大量的有机碳,近年来黄土高原开展的一系列生态恢复工程改变了土壤有机碳的稳定性。土壤有机碳稳定性决定了土壤固定和储存有机碳的能力,然而,目前尚未系统综述黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性变化特征... 黄土高原土层深厚,蕴藏着大量的有机碳,近年来黄土高原开展的一系列生态恢复工程改变了土壤有机碳的稳定性。土壤有机碳稳定性决定了土壤固定和储存有机碳的能力,然而,目前尚未系统综述黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性变化特征及其相关机制。鉴于此,本文概括了黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性的变化规律,梳理了土壤有机碳的稳定机制,主要包括矿物保护作用、物理保护作用和生物机制,并对黄土高原植被恢复过程中土壤有机碳稳定性研究未来的发展方向和研究重点进行了展望,以期为黄土高原植被恢复过程中土壤固碳、稳碳理论与技术提供科学支撑,为“双碳”目标的实现提供科学参考。 展开更多

关键词 黄土高原 植被恢复 土壤有机碳稳定性 矿物 团聚体 土壤生物

原文传递

土壤有机碳稳定性及其影响因素 被引量：48

17

作者 吴庆标 王效科 郭然 《土壤通报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期743-747,共5页

土壤有机碳库在全球碳循环中起着重要作用。利用文献资料,阐明土壤有机碳稳定性理论及其影响因素。土壤有机碳稳定性指土壤有机碳在当前条件下抵抗干扰和恢复原有水平的能力。它是由土壤的理化性质所决定的,是自然因素和人为因素共同作... 土壤有机碳库在全球碳循环中起着重要作用。利用文献资料,阐明土壤有机碳稳定性理论及其影响因素。土壤有机碳稳定性指土壤有机碳在当前条件下抵抗干扰和恢复原有水平的能力。它是由土壤的理化性质所决定的,是自然因素和人为因素共同作用的结果。土壤有机碳的降解包括生物降解作用和物理化学降解作用等,生物降解作用是主要的过程。把土壤有机碳库分成活性碳库、慢性碳库、惰性碳库,能较好地与土壤微生物的生物降解过程相对应。构建土壤有机碳稳定性概念模型,能更系统地理解有机碳在土壤中的稳定机制。 展开更多

关键词 土壤 碳饱和水平 土壤碳稳定性 土壤碳模型

原文传递

湘东丘陵区4种林地深层土壤溶解性有机碳的数量和光谱特征 被引量：13

18

作者 蒋友如 盛浩 +3 位作者 王翠红 廖超林 周清 张杨珠 《亚热带资源与环境学报》 2014年第3期61-67,共7页

选取湘东丘陵4种典型母质发育的林地土壤,挖掘土壤剖面并分层采集土壤样品至母质层/母岩,研究深层土壤有机碳（SOC）和溶解性有机碳（DOC）的数量和分布规律,采用紫外-可见光谱技术分析深层土壤DOC的宏观化学结构特征。结果表明,土壤DO... 选取湘东丘陵4种典型母质发育的林地土壤,挖掘土壤剖面并分层采集土壤样品至母质层/母岩,研究深层土壤有机碳（SOC）和溶解性有机碳（DOC）的数量和分布规律,采用紫外-可见光谱技术分析深层土壤DOC的宏观化学结构特征。结果表明,土壤DOC含量（2.33~185.26 mg·kg^-1）在板岩红壤和酸性紫色土剖面上某些深层土层出现升高现象。DOC/SOC除第四纪红土红壤在浅层表土最高（1.5%）外,其他3种土壤均在60~80 cm深层土层达到最高峰值（1.0%~2.5%）。SOC数量是控制不同母质土壤DOC数量的重要因素。但光谱分析显示,随着土壤剖面的加深,DOC的宏观化学组成、结构趋于复杂,化学稳定性升高。尽管一些深层土层中DOC/SOC升高,但其DOC化学结构更为复杂,评价深层土壤SOC和DOC稳定性还应考虑其化学结构特性。 展开更多

关键词 深层土壤层次 土壤碳化学稳定性 紫外-可见光谱 土壤发生层 土壤剖面

下载PDF 职称材料

降水量变化及氮添加下荒漠草原土壤有机碳及其易分解组分研究

19

作者 马煦晗 黄菊莹 +2 位作者 余海龙 韩翠 李冰 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1065-1077,共13页

土壤有机碳(C)库在稳定陆地C循环和调节全球气候等方面扮演着重要角色。该研究基于2017年设立于宁夏荒漠草原的降水量变化(-50%、-30%、自然、+30%、+50%)及氮(N)添加(0和5 g·m^(-2)·a^(-1))的两因素野外实验,探讨了处理4年后... 土壤有机碳(C)库在稳定陆地C循环和调节全球气候等方面扮演着重要角色。该研究基于2017年设立于宁夏荒漠草原的降水量变化(-50%、-30%、自然、+30%、+50%)及氮(N)添加(0和5 g·m^(-2)·a^(-1))的两因素野外实验,探讨了处理4年后,0-60 cm土壤有机C特征(含量、储量、组分)的变化规律和影响因素,以期为科学预测全球变化下半干旱区草原C汇功能提供数据支撑。N添加对土壤有机C特征影响较小。相比之下,降水量改变了有机C特征,且其影响程度依赖于N水平和土层深度。就整个0-60 cm而言,与自然降水量相比,0 g·m^(-2)·a^(-1)N添加下,增减降水量对有机C特征影响较小;5 g·m^(-2)·a^(-1)N添加下,减少30%降水量显著提高了易氧化有机C和溶解性有机C含量,增加30%降水量显著提高了颗粒有机C和轻组有机C含量。有机C含量及其储量与土壤含水量、纤维二糖水解酶、碱性磷酸酶活性正相关,与土壤NO3--N含量负相关。易氧化有机C、颗粒有机C和轻组有机C含量与土壤亮氨酸氨基肽酶活性正相关,与微生物生物量N含量负相关。溶解性有机C和微生物生物量C含量则与以上3个指标呈相反的关系。研究结果表明,N添加下,降水量改变对土壤有机C含量及其储量影响较小,但适度增减降水量会通过改变土壤含水量、N有效性、酶活性以及植物群落优势度等途径降低有机C稳定性,从而导致荒漠草原土壤C排放风险增加。 展开更多

关键词 半干旱区 降水格局 氮沉降 土壤碳排放 土壤碳稳定性

原文传递

土壤有机碳动态对增温的响应及机制研究进展

20

作者 秦文宽 张秋芳 +1 位作者 敖古凯麟 朱彪 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期403-415,共13页

陆地生态系统碳循环对气候变暖的响应受到土壤有机碳动态的调控。以往的研究开发了多样化的增温方法(如室内培养实验、野外增温实验和温度梯度采样等)来探究土壤有机碳动态对气候变暖的响应及其机制。然而,由于不同增温方法都存在一定... 陆地生态系统碳循环对气候变暖的响应受到土壤有机碳动态的调控。以往的研究开发了多样化的增温方法(如室内培养实验、野外增温实验和温度梯度采样等)来探究土壤有机碳动态对气候变暖的响应及其机制。然而,由于不同增温方法都存在一定的局限性,目前有关增温对土壤有机碳动态影响的研究无法形成一致结论。从过程上看,土壤有机碳动态主要包括碳输入与碳分解两个过程,并受到碳稳定性的调控,这三者的变化共同决定了土壤有机碳动态对增温的响应。先前的研究表明,碳输入和碳分解对增温存在积极响应,这与植物和土壤微生物活性的增强有关。但也有研究指出,由增温导致的土壤理化性质改变(如土壤水分含量降低)以及生物过程变化(如土壤微生物热适应),可能会影响碳输入和碳分解对增温的响应。需要注意的是,表层(0-30 cm)与深层(>30 cm)土壤有机碳动态对增温的响应机制可能存在差异,这是因为深层土壤有机碳的输入和分解过程受环境因子的限制,且稳定性与表层土壤存在较大差异。未来的研究应致力于开发新的增温方法,增加对深层土壤有机碳动态和气候敏感的生态系统的研究,引入新技术研究土壤有机质的来源、结构、保护机制等,关注植物-土壤动物-土壤微生物体系对增温的响应及其对土壤有机碳动态的调控作用,以改善碳循环模型中的不确定性,更准确地预测全球碳循环对气候变暖的反馈。 展开更多

关键词 气候变暖 土壤有机碳输入 土壤有机碳分解 土壤有机碳稳定性 深层土壤

原文传递