湿地土壤有机碳组分研究进展

湿地生态系统是一种有别于陆地生态系统和水生生态系统的特殊生态系统。是地球上重要的有机碳储库,也是C02、CH4、和N20的源和汇。湿地土壤中的碳储量最丰富、碳密度最高,其中不同组分的有机碳对于土壤的固碳作用程度差异明显,对于温室气体排放的影响关系也相当密切。文章综述了土壤有机碳形态的分类方法,分析了湿地生态系统中不同组分的土壤有机碳与土壤碳固定的关系,讨论了土地利用对土壤有机碳形态的影响。     

长白山区不同海拔森林湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征

以长白山区不同海拔森林湿地为研究对象，研究土壤有机碳、全氮和全磷含量及其生态化学计量比的空间分布特征与海拔和土壤盐度的关系.结果表明：土壤有机碳含量在550～815 m低海拔湿地含量较高，在847～1 280 m高海拔湿地含量较低，土壤全氮含量随海拔的升高呈逐渐下降的趋势，海拔550 m的湿地含量最高；土壤全磷含量呈波动变化，海拔1 280 m含量最高.各海拔湿地土壤有机碳、全氮含量以0～5 cm土层积累较多，且随土层深度的增加而递减.C/N比值随海拔升高呈先增加后降低的趋势，海拔815 m处比值最高.C/P、N/P比值随海拔升高呈先降低后升高再降低波动变化，C/P比值在815 m海拔处最高，N/P比值在550 m海拔处最高，各海拔有机碳、全氮、全磷含量及生态化学计量比空间变异均较大.相关性分析表明：海拔与土壤C、N、N/P具有极显著的相关关系，土壤盐度与C/P、N/P有极显著相关关系、与C、N、P有显著相关关系.说明，海拔和土壤盐度是影响长白山森林湿地土壤C、N、P含量，以及生态化学计量学特征的主要环境因子.     

不同形态氮输入对黄河三角洲芦苇湿地土壤有机碳矿化的影响

氮沉降是影响土壤有机碳矿化的重要因素,而不同形态氮素对有机碳矿化的影响仍不清楚。为探讨不同形态氮输入对湿地土壤有机碳矿化的影响,以黄河三角洲芦苇湿地为例,通过室内培养,研究硝态氮、铵态氮和有机氮输入对土壤有机碳矿化的影响。每种氮输入类型设置对照、低、中、高4个氮输入梯度。结果表明:(1)无机氮(硝态氮和铵态氮)输入抑制表层(0~ 20 cm )土壤有机碳矿化( p <0.05),降幅为8.84%~25.63%,对中层(20~60 cm)土壤有机碳矿化无显著影响;硝态氮输入促进下层(60~80 cm)土壤有机碳矿化,增幅为23.24%~32.75%,对底层土壤(80~100 cm)有机碳矿化无显著影响;铵态氮输入促进60~100 cm深度土壤有机碳矿化,增幅为46.42%~109.7%。(2)有机氮输入抑制表层(0~20 cm)土壤有机碳矿化( p < 0.05 ),降幅为11.33%~25.93%;对20~40 cm深度土壤有机碳矿化无显著作用,对其他土层土壤有机碳矿化主要为促进作用,增幅为26.77%~231.64%。综上,硝态氮、铵态氮输入对0~100 cm深度土壤有机碳矿化无显著影响,而有机氮输入则促进0~100 cm深度土壤有机碳矿化,且有机氮输入的促进作用大于无机氮( p <0.05)。因此,有机氮输入将显著削弱研究区芦苇湿地土壤有机碳库的稳定性。     

安徽水稻土表层土壤有机碳密度分布与碳库估算

农业土壤碳储量和碳固定是全球变化及碳循环研究值得关注的重要问题。水稻土是我国主要的农业土地利用类型。水稻土有机碳在全球变化背景下的作用有待深入研究。本研究以安徽省为例，采用的基本资料是第二次土壤普查资料。各类型土壤剖面有机质含量、厚度、容重数据取自《安徽土壤》、《安徽土种》，其中部分土壤容重数据采用的是平均值。估算安徽省水稻土表层有机碳库的储量为0．0918Pg，其中耕层为0．0527Pg，犁底层有机碳库为0．0391Pg。总碳密度为4．167kg／m^2，耕层土壤平均有机碳密度为2.655kg／m^2，犁底层平均碳密度为1．757kg／m^2。     

短期围封对沙地榆树疏林草原土壤碳氮磷含量的影响

以科尔沁沙地榆树疏林为研究对象,分析放牧和短期围封处理,距离中心榆树不同距离和不同方向的土壤有机碳、铵态氮和速效磷含量的变化。结果表明:土壤有机碳最高值在0-20cm土层和20-50cm土层内均出现在围封样地,这证明短期围封对于有机碳含量增加具有一定作用,在同一方向上,土壤有机碳最高值均出现在围封处理样环上。短期围封对土壤铵态氮有显著影响,围封处理后土壤铵态氮明显增加,短期围封对不同方向不同土层的土壤速效磷含量影响不一致。由此可知,短期封育可使榆树疏林草地土壤理化性质发生显著改善,使有机碳、速效磷和铵态氮等土壤养分大量回归,使得草原有向高质量土壤性质良好演变的趋势,但由于封育年限过短导致土壤铵态氮和速效磷增加只在表层,深层土壤铵态氮和速效磷含量增加不明显。     

土壤碳储量及其碳固定研究

土壤碳库是陆地生态系统中最大且周转时间最慢的碳库,全球碳储量的最低值为719Pg,最高值为2 946Pg,中国土壤总有机碳库最高值接近180Pg。在对现有资料整理的基础上,着重讨论了土壤碳储量及其估计方法,包括森林类型法、土壤类型法、生命带类型法、模型法和遥感影像法等,分析了影响农业土壤固碳主要有气候因素、土壤理化性质因素和农业耕作措施等因素,指出农田土壤的碳固定将成为今后研究的热点,研究土壤与大气、植被碳库之间的碳交换过程,成为我们下一步工作的重点。     

农田土壤有机碳的分解动态变化研究

主要分析余江县农田土壤有机碳的分解动态变化特征。研究表明：土壤样品培养100天后，总表层土壤有机碳损失量是CO2计释放量，大致在130-1350mg／kg。不同土壤类别和同一土壤不同发生层有机碳的分解速率不同，但总的趋势都一样，前期分解速度快，后期分解速度慢，前7天的分解量占到100天分解总量的21％-36％，耕作层〉中下层。不同土壤类型下分解速率为：水稻土〉红壤〉潮土，不同含水量的水稻土的分解速率为潴育型黄泥田〉潜育性黄泥田〉淹育型黄泥田。     

叶尔羌河流域棉田土壤有机碳和全氮含量调查分析

对叶尔羌河流域棉田土壤有机碳、全氮垂直分布状况进行了研究.结果表明:(1)剖面分布上不同地貌棉田土壤中有机碳、全氮含量随土壤深度呈下降趋势,冲积扇、扇缘、冲积平原不同土层有机碳、全氮含量变化规律为0~20 cm20~40 cm40~60 cm;(2)叶尔羌河流域棉田土壤中C/N为4.39~16.12,C/N在0~20 cm土层最高,在40~60 cm的土层最低,冲积扇、冲积平原不同土层C/N随土壤深度的增加而降低,而在扇缘不同土层C/N随土壤深度的增加而上升.     

有机物料施用量对土壤CO_2排放速率的影响

本试验选用有机碳含量不同的黑土,研究了有机物料施用量对土壤CO2排放速率的影响.研究表明,施用有机物料以后CO2排放速率明显增加,5%和3%处理CO2排放速率增加幅度显著高于2%和1%处理.有机碳分解初期CO2排放速率增加较快,波动性大,后期趋于稳定,其相对值大小随有机物料施用量及土壤有机碳含量增加而增加,即6号土>5号土>4号土>1号土.3号土性质与其它土壤样品略有不同,CO2排放速率偏高.     

川中丘陵区不同土地利用方式的石灰性紫色土土壤腐殖质特征

以川中丘陵区石灰性碱性紫色土为研究对象,初步分析了林地、旱地、水田和撂荒地土壤腐殖质组成和性质,并探讨土壤腐殖质与土壤全氮含量关系.结果表明:(1)表层和亚表层土壤腐殖质含量均为林地最高,其次为旱地、水田、撂荒地.根据我国土壤肥力分级标准,林地、水田、旱地表层(L1)土壤腐殖质含量中等,撂荒地含量偏低;(2)四种土地利用方式表层和亚表层(L2)土壤腐殖质组成中,均以胡敏素碳相对数量最高,除水田亚表层土壤胡敏酸碳含量高于富里酸碳含量外,其他三种土地利用方式的土壤富里酸碳的相对数量均高于胡敏酸碳相对数量;(3)四种土地利用方式表层土壤H/F值均小于1,表明川中丘陵区碱性紫色土为富里酸型土壤.四种土地利用方式表层土壤的腐殖化程度从高到低依次为:旱地>林地>水田>撂荒地.同种利用方式下,旱地、撂荒地表层和亚表层土壤腐殖质腐殖化程度无显著差异.水田、林地亚表层土壤腐殖质腐殖化程度均高于亚表层;(4)腐殖质、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量与土壤全氮含量相关系数分别为0. 899、0. 790、0. 682、0. 909,呈线性正相关.