摘要:

为了探讨不同造林模式对土壤碳氮影响的生态效应,以黄河三角洲盐碱地白蜡+棉花(FC)、香花槐+棉花(RC)、竹柳+棉花(SC)、白蜡林(F)、竹柳林(S)等5种造林模式为研究对象,分析比较各造林模式土壤的碳氮形态及分布特征,为重度退化刺槐林的经营改造和造林模式选择提供理论依据.结果显示:(1)不同造林模式下土壤的可溶性总碳和可溶性有机碳含量均高于裸地,农林间作高于纯林,其中SC模式含量最高,其次为FC和RC模式,而F和S纯林模式较低;5种造林模式不同土层可溶性有机碳含量均表现为0-20 cm高于20-40 cm.(2)农林间作模式0-40 cm土层的可溶性全氮和可溶性有机氮平均含量均高于纯林模式,其中SC模式的含量最高.FC、SC和S纯林模式0-20 cm土层可溶性有机氮含量显著高于20-40 cm土层,分别为其1.4、1.5和2.7倍;而RC模式20-40 cm土层可溶性有机氮含量显著高于0-20 cm土层.(3)5种造林模式中,除F纯林土壤硝态氮低于裸地外,其他造林模式下的土壤各种氮养分含量均显著高于裸地.土壤可溶性有机碳与全氮和铵态氮的相关性达到极显著水平(P＜0.01).研究表明农林间作模式可显著提高重度退化刺槐林皆伐后土壤中有效态碳、氮含量,其中SC模式改良效果较好,而纯林模式较差.

摘要:

土壤胞外酶够将大分子有机质分解成可以被微生物利用的小分子化合物，在土壤有机质分解与转化过程中起着重要的作用。因此，土壤中酶促反应往往成为陆地生态系统中土壤有机质分解的限速步骤。然而，土壤酶活性的地理分布格局，尤其是其随着不同海拔和坡向的分布特征和驱动机制，仍不明确。为探讨土壤胞外酶的空间分布特征及影响因素，我们沿海拔梯度(2980-5120m)在青藏高原唐古拉山的南北坡选取了6个样点，测定了参与碳、氮、磷循环的6种水解酶的活性和土壤理化性质，并结合植被和气象数据进行分析。结果显示，随海拔梯度的升高，年均温度(MAT)、土壤碳氮比(C：N)降低，年均降水量(MAP)、紫外线辐射(UV)、归一化植被指数(NDVI)、土壤碳含量(TC)、土壤氮含量(TN)升高；南坡的MAP、UV、NDVI、TC、TN显著高于北坡，而C：N显著低于北坡。不同类型的土壤胞外酶对海拔和坡向的响应不同，碳获取酶α-葡萄糖苷酶(AG)、β-葡萄糖苷酶(BG)、β-木糖苷酶(BX)，以及氮获取酶N-乙酰-氨基葡萄糖苷酶(NAG)活性均随海拔梯度的升高而升高，且都在南坡显著高于北坡；磷获取酶酸性磷酸酶(AP)和氮获取酶亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性在不同海拔和坡向的分布上并没有显著差异。模型平均和相对重要性分析表明，NDVI、RB和TC是驱动碳获取酶(AG、BG、BX)活性随海拔梯度和坡向分布格局的主要因子；NDVI是驱动参与氮获取酶(NAG)活性变化的主要因子。我们的研究结果表明，不同海拔和坡向上植被和土壤特征的差异驱动了土壤胞外酶活性的空间分布，从而可能对碳循环和养分循环产生不同的影响，为预测土壤胞外酶的空间地理格局提供了科学依据。

摘要:

[目的]为探讨毛竹向邻近常绿阔叶林扩张对土壤性质的影响.[方法]本研究选取江西大岗山森林生态定位站常绿阔叶林、2∶8竹阔混交林、8∶2竹阔混交林和毛竹纯林为研究对象,对土壤有机碳、密度、孔隙度、持水量和贮水量等土壤性质和水分特征进行研究.[结果]常绿阔叶林在毛竹扩张过程中,土壤碳元素含量呈先增后降的趋势.相关分析表明:土壤有机碳与非毛管持水量和现有贮水量呈极显著相关,与土壤密度和总孔隙度呈显著相关,各指标相互作用共同影响了土壤有机碳含量在扩张过程中的变化特征.[结论]常绿阔叶林表层土壤密度、孔隙度和持水量等特征综合优于混交林和毛竹纯林,这为竹鞭扩张后竹笋萌发创造了条件;当常绿阔叶林演替到毛竹纯林时,10～60 cm土壤物理性质和持水能力都有所改善,但有机碳含量降为4个林分最低值,大量竹鞭虽然优化了土壤物理性质,但无性繁殖导致土壤碳元素大量消耗,加之择伐和挖笋等人工 干扰,毛竹纯林土壤有机碳含量较低调节土壤碳含量以及土壤结构和水分特征可能是今后控制毛竹林扩张,维持群落生态系统稳定性的重要生态策略.

摘要:

以东北小兴安岭林区带岭林业局东方红林场的土壤为研究对象,对120个土壤样品近红外光谱做去噪、Savitzky-Golay平滑和多元散射校正预处理,利用偏最小二乘(PLS)法建立关于土壤碳含量和吸光度之间的定量分析模型,并进行模型校、验证及部分预测集样品碳含量预测.结果表明:主成分数为4时,模型最优.校正模型的决定系数R2和均方根误差(RMSE)分别为0.784和5.752;验证模型的决定系数R2和均方根误差(RMSE)分别为0.621和7.521,预测集样品的实测值和预测值的决定系数R2达到0.735,均方根误差RMSE为7.202,预测标准差SEP为10.356.应用近红外技术可以实现对小兴安岭次生林土壤碳含量的有效预测,为大面积快速测定土壤碳含量提供理论依据与技术支撑,进而为林分土壤碳循环的相关研究提供新的思路.

摘要:

以福州市建成区自然绿地和人工管理绿地为对象,研究不同绿地景观类型土壤溶解性有机碳、微生物量碳及土壤酶活性的差异和垂直结构.结果表明:与自然绿地景观土壤相比,人工管理绿地不同土层溶解性有机碳含量明显增加,且变异性较大,土壤微生物量碳含量平均值下降,各土层脲酶含量均低于自然绿地;土壤溶解性有机碳、微生物量碳和酶活性均随着土壤深度的增加而降低;土壤表层过氧化氢酶活性与溶解性有机碳含量呈显著正相关,10～20 cm土层脲酶活性与微生物量碳呈显著正相关.

摘要:

采用静态箱-气相色谱法观测了我国南方亚热带水稻田转为旱作蔬菜地后第1年的CO2和CH4通量变化,旨在探索稻田转菜地初期对CO2和CH4通量的影响.结果表明:CO2通量因蔬菜种类、生长状况及生长季节的不同而不同.种植豇豆菜地CO2通量显著高于稻田,种植辣椒菜地CO2通量则显著低于稻田.稻田转菜地CH4通量从6.96 mg C·m-2·h-1显著下降到-0.004 mg C·m-2·h-1(P＜0.001).转菜地后CO2和CH4的净累积碳吸收为543kg C·hm-2,显著低于稻田的3641kgC·hm-2,但由净CO2和CH4排放造成的增温效应无显著差异.转成菜地1年后的土壤有机碳含量有所升高,且10～20 cm土层显著高于对照水稻田.

摘要:

随着全球气候的变化,森林土壤有机碳作为碳库的重要组成部分,成为森林碳循环研究的重点之一.以北京松山8块不同林龄天然油松林样地为研究对象,通过方差分析及方差分解的方法分析不同林龄土壤有机碳、碳密度的分布特征及影响因素,结果表明:(1)该地区油松林土壤碳含量平均值为20.61 g·kg-1;土壤碳密度为153.67 t·hm-2,低于中国森林生态系统平均值(193.55 t·hm-2).同一林龄土壤有机碳含量随土壤深度的增加而显著降低(P＜0.05).(2)在0～50 cm土层,不同林龄土壤有机碳含量普遍存在显著差异性(P＜0.05),在50～100 cm层差异不显著.随着林龄增大,土壤碳密度显著增加(P＜0.05).各土层土壤碳密度与土壤碳含量随林龄变化趋势并不一致.中龄林、近熟林、成熟林、过熟林土壤有机碳均集中分布在较浅表层(0～30 cm),分别占总土层有机碳含量的81.1％、83.6％、82.5％、81.7％.(3)土壤各层碳含量、碳密度与土壤含水量呈显著相关(P＜0.001,P＜0.05),各层土壤碳含量与土壤容重呈显著负相关(P＜0.05).各样地土壤平均碳含量(ACC)、碳密度(ACD)与地形因子、林分特征因子以及土壤因子之间普遍存在显著关联.地形模型、林分特征模型、土壤模型对ACC、ACD方差的解释程度具有一定的差异性.总体而言,林分特征模型能较好地解释ACD方差,地形因子模型、土壤因子模型对结果解释程度相对偏低.林分特征模型和土壤模型结合起来能较好地解释ACC方差,地形因子模型对结果解释程度不高.

摘要:

以田间行走式设备获取的近红外光谱数据为基础,利用最小二乘回归法(PLSR)建立了应用近红外光谱数据预测土壤碳含量的校正模型,与利用原始光谱数据建立的模型相比,应用经比值或归一化差值处理的光谱数据建立的校正模型可以提高预测精度.精度提高的原因可能是光谱数据经过波段算术组合处理后,能降低模型建立过程中产生过配的风险,使模型能包括更多的成分和信息.研究结果表明,利用偏最小二乘回归法,可以有效地建立田间近红外光谱与土壤碳含量之间的校正模型;同时,应用比值或归一化差值这些波段算术组合方法来处理近红外光谱数据,可以进一步提高模型的预测精度.因此,应用行走式设备获取的近红外光谱数据来快速测定田间土壤中碳的含量是可行的.

摘要:

[目的] 研究黄土高原子午岭油松林演替过程中土壤有机碳的积累与变化趋势,为制订该区域土地利用政策和新技术开发等土地可持续发展策略提供科学指导.[方法] 采用空间代替时间序列方法,研究该地区人工植被与土壤有机碳积累和变化的相互关系,并用一元方差分析(ANOVA)检验各参数在各处理间的差异显著性.[结果] ①随着油松人工林林龄的增加,地表枯枝落叶和腐殖质现存量逐渐增加,地表枯枝落叶C∶N比显著增加,各样地地表枯枝落叶C∶N比比腐殖质C∶N比高;②12年油松林土壤碳储量为10.12 kg/m2,20年油松林土壤碳储量9.51 kg/m2,32年油松林土壤碳储量7.79 kg/m2,表明天然林砍伐后种植油松会导致土壤碳储量降低;③随着土壤深度的增加,土壤有机碳浓度逐渐降低,表层20 cm土壤中总有机碳储量为44.15%.[结论] 在进行森林恢复过程中,需注意针叶、阔叶树种(或乔灌草)的搭配以及针叶树种对其他树种的排斥.