老龄杉木林土壤活性有机碳的动态变化

通过在福建南平西芹教学林场对老龄杉木林不同坡位土壤微生物生物量碳（MBC）和土壤可溶性有机碳（DOC）动态变化研究,结果表明：土壤MBC和土壤DOC具有明显的季节性波动,均在植物生长旺季维持在较低水平,在植物休眠季节维持在较高水平;在0—20cm的土层内,老龄杉木林不同坡位土壤MBC和土壤DOC的变幅分别在210.44—1418.90mg·kg^-1和8.24—38.54mg·kg^-1,两种易变有机碳的含量基本表现为中坡位〉下坡位〉上坡位;相关分析表明,土壤MBC与DOC之间的相关性达到显著水平,土壤MBC和DOC与土壤温度显著负相关,与土壤含水量、凋落物生物量和降雨量的相关性未达到显著水平,说明土壤MBC和土壤DOC的变化与土壤中的微生物活性、林木的生长以及根系分泌物等因素有关。     

中国杉木林生态系统碳储量研究

 利用中国4次森林资源清查资料以及中国森林生态系统定位观测研究站（CFERN）的实测数据,估算了中国1977-2003年4个时期杉木林生态系统的碳储量,分析了其年龄结构特征、垂直分配结构特征、时空动态格局和贮碳潜力。总碳储量研究结果 1977-1981为 1.09 Gt,1984-1988为1.496 Gt,1994-1998为2.446 Gt,1999-2003为2.866 Gt。江西、湖南、浙江、福建、云南、广西和广东7省的杉木林碳储量约占84%～86%。幼、中龄杉木林碳储量在79%~83.90%之间,随着杉木林的演替成熟,我国杉木林生态系统是一个潜在的碳库。在垂直分布上,乔木层碳储量占9.38%~10.63%,林下植被占0.6%~0.7%,土壤占87.99%~89.02%,枯落物占0.68%~0.78%,不同时期杉木林生态系统碳储量的垂直分配结构基本相似。1999-2003期间中国杉木林生态系统碳素现存量为2.866 Gt,一个龄级期（10 a）后碳储量将达到3.772 Gt,并以90.63 Mt·a^-1的平均积累速率递增,是一个贮存潜力大,增长速率快的碳库。     

武夷山主要杉木伴生树种落叶分解速率的研究

在武夷山天然杉木混交林群落调查的基础上，选择了与杉木相容性大，联结系数高的毛竹，木荷等６种杉木伴生树种作落叶分解速率的比较研究，结果表明，各树各落叶经过一年的分解其干物质残留率分别为：甜槠２８．４％，丝栗栲３２．９％，毛竹３３．７％，米槠３５．６％，苦槠４０．１％，木荷４４．４％。落叶的主要养分元素浓度和残留率在分解过程中均有较大的波动，有些树种氮、磷、钙、镁等元素的含量出现绝对量的增加，但碳氮比     

栽杉保阔法对杉木林凋落物性状的影响

１９８５ 年春用栽杉保阔法和传统育林法,在江西省吉安地区武功山林场营造杉木试验林,研究不同育林法对林地土壤肥力的影响。经１０ ａ 的观测初步取得林地土壤有机质、全氮量增加的试验结果。为进一步探讨其机制,采用凋落物层形态调查和室内堆腐实验相结合的方法,观察两种不同林分凋落物层性状和分解速率。分析表明,在营林过程中,栽杉保阔法保留了林地上萌生和侵入的阔叶树种,其凋落物层中增加了阔叶成分,林地凋落物的结构、性状和分解速率,均优于传统育林法,且凋落物层的酸度有所降低,土壤有机质含量略见增加。     

人工林土壤有机碳组分的化学结构特征分析

为揭示人工林土壤有机碳组分的稳定性维持机制,以云南松人工林为研究对象,利用土壤有机碳化学分组方法,结合元素分析和傅里叶变换红外光谱分析等多种研究手段,研究土壤三种稳定有机碳组分化学结构特征的差异.结果表明,云南松人工林地土壤三种有机碳组分(胡敏酸HA、富里酸FA和胡敏素HM)具有相似的化学结构和官能团组成,主要含有酚羟基、少量脂族烃基、羧基、酮型羟基、酰胺基团和少量碳水化合物.但随土壤剖面深度增加,土壤有机碳组分的官能团特征存在差异.剖面深层土壤HA中富含脂肪族基团,至亚表层土壤中HA脂肪族基团含量减少,表层土HA中未显示含有脂肪族基团.研究表明,脂肪族基团与土壤有机碳组分稳定性的维持有密切关系.该结果从官能团结构特征角度为揭示人工林土壤有机碳化学稳定机制提供了科学依据.     

淮北淤土不同利用方式下土壤有机碳组分的变异

分析了安徽省淮北地区不同利用方式(农地、林地、荒地)下土壤总有机碳、可 溶性有机碳和微生物量碳的含量及其剖面分布.结果表明:土壤剖面上,总有机碳、可溶性 有机碳和微生物碳含量在表层土壤中最高,均呈随着土层深度加深而递减的趋势;可溶性有 机碳、微生物量碳占总有机碳的比率分别在5.23%-13.45%和3.09%-8.82%之间波动.不同 利用方式对土壤有机碳及其活性组分的含量影响很大,林地土壤总有机碳、可溶性有机碳, 微生物碳含量最高,其次为农地,荒地含量最低;可溶性有机碳占总有机碳比率为林地＜农 地＜荒地,微生物量碳占总有机碳的比率为农地＜林地＜荒地.腐殖酸含量变化与总有机碳具有一致性.     

杉木林生态系统转换对土壤质量的影响分析

杉木的种植历史比较长,在我国南方种植面积比较大,由于种植杉木具有很多优点,很多人加入到种植的行列。在种植中没有重视生态环境的保护,破坏了杉木种植地区的生态环境。主要介绍土壤质量评价指标和方法、杉木林生态系统转换对土壤质量的影响、研究方法、结果分析。     

影响过氧化氢催化分解速率的因素

在不同的pH值和不同的温度下,用碘化钾作催化剂,对过氧化氢分解速率进行实验测定,结果发现:碘化钾含量越高,反应的速率常数越大,且随着温度的升高,在相同催化剂浓度下,速率常数呈指数增大;速率常数在pH值为7时为最大;改变反应体系的温度对催化分解的影响远大于改变反应体系的酸度与改变KI浓度所产生的影响.     

间伐对杉木人工林生态系统碳储量的短期影响

【目的】研究不同间伐强度下杉木人工林生态系统碳储量及其分配格局,进一步优化林分经营管理措施,准确评估间伐对杉木人工林生物量和碳储量的短期影响,为提高人工林的碳汇能力提供依据。【方法】以福建省三明市官庄国有林场11年生杉木人工林为研究对象,选择坡度、坡位、土壤条件相对一致的林分,按照完全随机区组试验设计,设置弱度间伐(31%,伐后林分2 250株/hm²,LIT)、中度间伐(45%,伐后林分1 800株/hm²,MIT)、强度间伐(63%,伐后林分1 200株/hm²,HIT)等3种间伐强度;共设置9块20 m×20 m样地,采集深度为1 m剖面内不同土层的土壤;并在样地内每木检尺,利用生物量回归方程对乔木层生物量进行估算,同时实测林下植被和凋落物生物量;通过元素分析仪测定植被和土壤碳含量,并根据碳含量估算碳储量。【结果】间伐后3年,杉木人工林乔木层碳储量随着间伐强度的增加而减小,LIT、MIT、HIT处理样地乔木层碳储量依次为66.16、58.78、49.71 t/hm²;杉木人工林灌木层和草本层的碳储量随着间伐强度的增加而显著增加,分别占生态系统碳储量的0.03%~0.19%和0.01%~0.67%;凋落物层碳储量占生态系统碳储量的2.87%~4.32%,间伐对凋落物层碳储量无显著影响;土壤有机碳储量在不同间伐处理间差异显著(P<0.05),杉木人工林土壤层碳储量随着间伐强度的增加而降低,HIT处理土壤层碳储量较LIT和MIT处理降低了32.07%和1.03%。间伐后3年,杉木人工林生态系统碳储量随着间伐强度增加而显著降低(P<0.05),LIT、MIT和HIT处理样地总碳储量依次为173.85、161.12、121.73 t/hm²。乔木层和土壤层碳储量之和占比超过90.00%,表明乔木层和土壤层是巨大的碳库,且间伐短期降低生态系统总碳储量。【结论】间伐后短期内杉木人工林乔木层、凋落物层和土壤层碳储量随着间伐强度的增加而下降,而灌木层和草本层的碳储量则随着间伐强度的增加而增加,表明间伐3年后试验林地还处于恢复期,杉木人工林间伐短期内会降低生态系统总碳储量。研究结果可部分解释间伐后短期内杉木人工林生态系统各组分碳储量的分布格局,并为研究区的人工林碳汇增加和可持续经营提供科学依据。     

16ka以来青海湖沉积物有机碳同位素的变化特征及其影响因素

结合有机碳、氮和粒度资料,对16 ka以来青海湖沉积物有机δ13C的波动特征及其影响因素进行了研究.结果表明:近16 ka以来青海湖沉积物有机δ 13C的变化经历了7个阶段,不同的古气候环境因素对不同阶段有机δ13C的影响程度不同.14.3 ka以前、4～2.1 ka期间,青海湖沉积物δ13C主要受控于大气CO2浓度的变化;14.3～10.4 ka期间,大量冰融水入湖造成的湖水硬度的减小是有机δ13C相对偏正的原因,而其间两次明显的偏负同博令(Bolling)和阿勒罗得(Allerod)暖期输入湖泊的G3植物有关;10.4～4 ka和2.1～0 ka期间,温度和降水引起的C4和C3植物生长的相对多少成为有机δ13C变化的主要影响因素.另外,2.1～0 ka期间各项指标的剧烈频繁波动可能同近代人类活动有关.     

城乡空间差异对麻栎林土壤活性有机碳的影响

了解城乡空间差异下森林土壤活性有机碳的动态变化和影响因素,为城市森林生态系统的碳循环研究提供数据支撑。     

树木年轮稳定碳同位素与气候变化的关系研究进展

树木的生长与立地环境密切相关并受气候变化的影响,树木年轮稳定碳同位素作为反映气 候与环境变化的一个重要参数,已被广大生态学家所重视并应用.综述了树木年轮稳定碳同位素的 测定方法,δ13C与CO2浓度、降水、温度、光照时间等气候因子的关系及其在古气候重建研究中的 应用,并针对该研究今后的发展方向提出了几点建议,为我国树木年轮稳定碳同位素研究的进一步 发展可提供理论参考.     

秸秆对茶园土壤有机碳稳定性影响的研究进展

我国茶园普遍存在土壤有机碳含量低等问题,这对茶叶产量品质造成极大影响.施加秸秆可提高茶园土壤有机碳含量.土壤有机碳稳定性机制包括有机碳内在难降解性、黏土矿物的化学保护和土壤团聚体的物理保护作用以及生物作用等.土壤有机碳稳定性的影响因素主要有有机碳自身的分子结构性质、土壤生物环境和非生物环境等.施加秸秆提高茶园土壤有机碳主要途径有秸秆自身作为碳源、促进茶树生长、增加土壤微生物生物量以及改良土壤结构和改善土壤化学性质等.最后展望了未来研究所面临的任务.     

稻田垄作免耕对根际土壤有机碳及颗粒态有机碳的影响

以稻田免耕长期定位试验站为平台,分析不同耕作制度对稻田根际土壤有机碳(SOC)和颗粒态有机碳(POC)的影响,并与非根际土壤进行对比分析.结果表明,长期实行垄作免耕(水稻—油菜)的方式下,根际SOC和POC含量显著高于其他耕作方式,而实行水旱轮作(水稻—油菜)方式下二者含量均最低.垄作免耕(水稻—油菜)根际SOC含量高于非根际土壤,而其他耕作处理均为根际低于非根际土壤.另外,垄作免耕(水稻—油菜)根际土壤POC含量高于非根际土壤,差异达极显著水平(p＜0.01);常规平作(水稻—冬水田)也为根际大于非根际土壤,但差异不显著;其余耕作处理根际土壤POC含量均表现为非根际大于根际土壤,且差异均不显著(p＞0.05).垄作免耕(水稻—冬水田)和垄作免耕(水稻—油菜)SOC和POC含量间存在显著相关性,表明免耕方式有利于土壤有机碳和颗粒有机碳的保护和稳定.     

贡嘎山木本植物碳同位素沿海拔梯度的变化

对贡嘎山东坡不同海拔的主要木本植物稳定碳同位素的组成进行了测定。结果表明:22种木本植物叶片δ_¹³C值变化范围为-3.236%～-2.521%,平均值(-2.957±0.163)%; 不同海拔间植物叶片δ_¹³C值差异显著,随海拔上升叶片δ_¹³C值呈增加趋势; 同种植物(大叶金顶杜鹃、峨眉冷杉、水青树、箭竹)的δ_¹³C值随海拔的增加也呈相同的变化趋势。不同生活型植物叶片δ_¹³C值之间差异显著,落叶树种显著高于常绿树种。叶片δ_¹³C值与6—9月平均温度呈显著的负相关关系,与6—8月降水量呈显著的正相关关系,温度、降水是影响木本植物叶片δ_¹³C值海拔差异的主要因子。     

贵阳次生林土壤有机碳含量对土壤生物学活性的影响

 次生林是喀斯特森林生态系统的组成部分,未来的森林可能就是次生林。土壤有机碳（SOC）是土壤有机质的重要组成,其含量是土壤肥力的重要指标,对土壤生物学活性有重要影响。为了解次生林土壤有机碳对土壤生物学活性的影响,在贵阳市郊设置灌丛、女贞林、马尾松林3个样点,于2008年6月—2009年5月进行为期1a的采样,并与农田土壤进行对比分析。结果显示,灌丛SOC含量最高,基于SOC/g来看,其含C底物的利用率却最低,土壤生化过程弱,植物和微生物可利用的营养物质较少;女贞林N转化速率较快,林下具有反硝化能力的菌群的酶丰富,气态N流失严重;马尾松林基于每克SOC的土壤有机残体分解的速度快、强度高,微生物活性、土壤酶活性高,土壤生化过程强烈,气态氮流失率最低。总的来说,研究区域土壤SOC含量限制了微生物群落规模,对灌丛土壤酶活性影响较大,SOC含量也间接地影响了微生物体N转化速率和有机物的分解速率,但对反硝化作用的影响不显著;建议在土壤恢复初期优先让草或灌木生长,改善立地条件,之后再选择适宜的树种按照针阔混交模式植树造林。     

林火干扰对广东马尾松林土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响

【目的】森林在全球碳循环中发挥着重要作用。林火干扰是全球生物地球化学循环的关键驱动因子,影响植被结构变化及森林演替方向,从而对森林生态系统土壤有机碳密度及碳周转产生重要作用,进而影响森林碳循环与碳平衡。笔者定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳密度及其活性有机碳的影响,科学阐明林火干扰对森林生态系统土壤有机碳的影响机制,为火烧迹地恢复与森林碳减排增汇提供参考。【方法】以广东省佛冈马尾松林为研究对象,采用相邻样地比较法、化学分析法,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤活性有机碳含量和细根生物量的影响,对林火干扰后土壤有机碳密度的变化进行定量研究,探讨林火干扰对土壤有机碳密度以及活性有机碳的影响机制,深入分析森林生态系统土壤有机碳的循环与分配过程。【结果】林火干扰对马尾松林的土壤有机碳密度、活性有机碳含量和细根生物量均有影响,不同林火干扰强度下土壤有机碳密度与土壤活性有机碳含量变化趋势均表现为对照>轻度林火干扰>中度林火干扰>重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著(P>0.05),而中度和重度林火干扰则显著降低土壤有机碳密度(P<0.05)。林火干扰的马尾松林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰>中度林火干扰>轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低土壤表层细根生物量(P<0.05),而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层细根生物量(P<0.05)。【结论】林火干扰减小了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。轻度林火干扰仅显著降低了表层土壤有机碳密度,而中度和重度林火干扰显著降低了土壤表层和浅层土壤有机碳密度,进而导致土壤有机碳密度显著变化。林火干扰对土壤活性有机碳含量产生了影响。林火干扰后马尾松林4种土壤活性有机碳含量均呈下降趋势,但仅中度和重度林火干扰差异显著。活性有机碳含量各组分随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈现一定差异,重度林火干扰后的递减趋势最强。此外,林火干扰还降低了马尾松林土壤细根生物量。     

有机物添加对山西太岳山油松林土壤呼吸及碳组分的影响

【目的】 探讨添加不同类型有机物对油松林土壤有机碳组分及土壤呼吸的影响,为预测山西太岳山油松林生态系统中土壤的碳收支平衡提供参考。【方法】 采用随机区组设计,以山西太岳山油松林地表的平均自然凋落物量为标准,向油松林地0~20 cm土壤中分别添加生物炭(BC)、玉米秸秆(JG)、辽东栎叶(LD)和油松叶(YS)等4种类型有机物,使用LI-8100 CO₂通量全自动测量系统对有机物添加条件下的土壤呼吸速率进行连续测定,并对各处理的土壤有机碳(SOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化碳(ROC)、可溶性有机碳(DOC)含量进行监测,结合土壤呼吸与土壤有机碳及其组分之间的关系,探讨添加有机物对山西太岳山油松林土壤呼吸及碳组分的影响。【结果】 ①向土壤中添加BC显著降低了土壤呼吸速率,添加JG后土壤呼吸速率较CK显著提高了11.67%。,其余处理与CK差异不显著。在2014年7—11月和2015年5—10月,不同添加物处理间土壤呼吸速率从大至小表现为JG>LD >YS>CK。②有机物添加下土壤SOC含量随时间的增加有上升的趋势,在2014年8月,添加JG后显著提高了土壤SOC、MBC、ROC、DOC含量,添加BC显著提高了土壤MBC含量,添加LD和YS显著提高了土壤SOC和MBC含量。在2014年10月,添加JG显著提高了土壤SOC、MBC、ROC、DOC含量,添加LD显著提高了土壤MBC和ROC含量,添加YS显著提高了土壤SOC、MBC含量。在2015年3月,添加JG显著提高了土壤SOC、MBC和ROC含量,添加LD显著提高了土壤ROC含量。2015年5月,添加JG显著增加了土壤MBC含量。③与对照相比,添加BC后土温10 ℃时的土壤呼吸速率(R₁₀)显著降低了18.01%,添加YS后R₁₀显著增加了30.88%,添加其他有机物对温度敏感性系数(Q₁₀)和R₁₀没有显著影响。④土壤呼吸速率与土壤温度、SOC、MBC、ROC和DOC含量显著正相关。【结论】 添加有机物显著影响土壤碳动态和土壤温湿度,这些都会对土壤CO₂排放产生显著影响,添加JG对土壤有机碳及其碳组分的提高效果最显著,但土壤呼吸速率最高,不利于碳的储存;添加LD可增加土壤活性有机碳含量,短期内可明显改善土壤有机碳库质量;添加BC可在短期内提高土壤微生物生物量碳含量,并显著降低土壤呼吸速率,减少土壤CO₂排放的效果最好。     

改性有机添加剂对铝酸钠溶液种分分解速率的影响

对有机添加剂聚丙烯酰胺进行羟胺化改性,得到非离子型聚丙烯酰胺,在pH值为11,温度为80℃,羟胺和酰胺的量比为1∶2,加入强电解质的条件下,产品的羟胺化程度较高.先将铝酸钠溶液加入反应釜中,再将有机混合添加剂稀释后与晶种充分混匀加入反应釜中进行种分实验,并与无添加剂的情况进行对比.结果表明：相对分子质量为800万或1000万的改性非离子型聚丙烯酰胺分别与相对分子质量为1 000万的聚丙烯酸钠混合对加速铝酸钠溶液种分分解的效果比未改性的效果好,与无添加剂相比其种分分解速率分别提高1.64%和2.53%,比加入未改性有机添加剂的种分分解速率分别提高0.42%和0.45%;35%和50%改性阳离子型聚丙烯酰胺分别和相对分子质量为1000万的聚丙烯酸钠混合可显著提高种分分解速率,与无添加剂相比,分解速率分别提高3.52%和5.61%,比加入未改性有机添加剂的种分分解速率分别提高0.88%和1.55%,且添加剂的相对分子质量越大,其效果越好.     

影响农田土壤有机碳释放的因子及固碳措施

土壤有机碳是土壤肥力的重要标志,土壤有机碳处在不断的动态循环之中,农田土壤有机碳储量的下降已经引起重视.农田土壤有机碳以二氧化碳和甲烷的形式释放出,农田土壤成为全球碳循环的主要碳源.中国是农业大国,研究二氧化碳和甲烷的产生机理、影响因素和减排措施对于保持土壤肥力、控制温室气体排放、维护生态平衡都具有重要的现实意义.本文就二氧化碳、甲烷的产生机理、影响因素和减排措施等研究的进展作一综述.