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高浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响
1
作者 汪若瑶 李媛媛 +3 位作者 夏彬 高子惠 赵允格 许明祥 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期484-494,共11页
土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设... 土壤气体CO_(2)浓度常高于大气,目前土壤有机碳矿化相关研究多在大气或模拟大气CO_(2)浓度增加条件下展开,可能导致研究结果与土壤剖面实际有机碳矿化过程有所偏差,土壤中高浓度CO_(2)如何影响有机碳矿化尚不清楚。采用室内培养试验,设置CK(400μmol·mol^(-1),大气水平)、800、2000、4000、6000和8000μmol·mol^(-1)6个CO_(2)浓度梯度,研究不同浓度CO_(2)对土壤有机碳矿化的影响。结果表明:1)土壤中高浓度CO_(2)(2000~8000μmol·mol^(-1))显著抑制土壤有机碳矿化,矿化速率降低6.27%~45.61%,累积矿化量降低1.72%~40.82%;2)土壤中较低浓度的CO_(2)(800μmol·mol^(-1))显著促进土壤有机碳矿化,矿化速率增加4.26%~16.75%,累积矿化量增加17.37%~48.43%;3)土壤中CO_(2)浓度影响了活性有机碳组分的含量,在一定CO_(2)浓度范围内,土壤微生物生物量碳(MBC)含量较CK显著增加,可溶性有机碳(DOC)含量较CK显著降低,易氧化有机碳(EOC)含量变化不显著;4)CO_(2)浓度与有机碳矿化特征、EOC显著负相关,与DOC显著正相关,与MBC无显著相关性;5)在温湿度适宜条件下,CO_(2)浓度对土壤有机碳累积矿化量贡献率达22.93%。综上,高浓度CO_(2)通过影响土壤有机碳易利用性碳源,显著抑制了土壤有机碳矿化,可能是维持土壤有机碳稳定的重要因素之一。 展开更多
关键词 高浓度CO_(2) 土壤有机碳 有机碳矿化 活性有机碳组分 有机碳稳定性
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南京老山不同坡向土壤有机碳组分的差异及其影响因素
2
作者 鲁惠明 李仁英 +3 位作者 刘雨霏 李绍通 杜鸿萱 王孙雨 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第1期43-52,共10页
为了解南京老山土壤活性有机碳的分布特征及其影响因素,采集老山阳坡和阴坡不同土层(0~10、10~20、20~30 cm)的土壤样品,测定土壤样品中总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和颗粒有机碳(POC)的含量并分析土壤活性有... 为了解南京老山土壤活性有机碳的分布特征及其影响因素,采集老山阳坡和阴坡不同土层(0~10、10~20、20~30 cm)的土壤样品,测定土壤样品中总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和颗粒有机碳(POC)的含量并分析土壤活性有机碳含量与土壤理化性质之间的相关性,探讨造成土壤活性有机碳分布差异的影响因素。结果表明:阴坡的TOC、DOC、EOC、POC含量普遍高于阳坡,但是差异不显著(P>0.05);土壤TOC、EOC、POC含量随着土层深度的增加而降低,其在0~10 cm土层的含量显著高于10~20 cm和20~30 cm土层(P<0.05)。在土壤总有机碳中,各活性有机碳组分的含量表现为POC>DOC>EOC,表明POC是南京老山土壤活性有机碳库的主要碳库。Pearson相关分析结果表明,阳坡和阴坡的土壤密度、土壤容重、全氮含量、碱解氮含量、全磷含量和速效磷含量均与土壤TOC、POC含量呈显著相关(P<0.05)。坡向、土层和土壤理化性质是影响土壤活性有机碳含量的重要因素,坡向和土层改变了土壤活性有机碳的分布,阴坡土壤活性有机碳含量占TOC含量的比例高于阳坡,对土壤碳库的稳定性具有积极影响。 展开更多
关键词 土壤有机碳 活性碳组分 坡向 南京老山 可溶性有机碳 易氧化有机碳 颗粒有机碳
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植物多样性对青藏高原东北部高寒草甸土壤有机碳的影响 被引量：3
3
作者 马骏杰 陈银萍 +4 位作者 牟晓明 李玉强 张钰清 卢誉之 曹渤 《高原气象》 北大核心 2025年第1期56-66,共11页
植物多样性显著影响生态系统的结构和功能,对土壤有机碳固存起至关重要作用。以往植物多样性对土壤有机碳的影响多在人工控制植物多样性条件下进行,表明高植物多样性显著促进土壤有机碳积累。而在自然草地生态系统中,植物多样性对土壤... 植物多样性显著影响生态系统的结构和功能,对土壤有机碳固存起至关重要作用。以往植物多样性对土壤有机碳的影响多在人工控制植物多样性条件下进行,表明高植物多样性显著促进土壤有机碳积累。而在自然草地生态系统中,植物多样性对土壤有机碳影响的研究相对薄弱。本研究选取了青藏高原东北部15个典型高寒草甸作为研究样地,通过测定植物地上及地下生物量、土壤pH值、土壤微生物量碳氮、土壤有机碳、颗粒有机碳及矿物结合态有机碳、全氮及全磷等,旨在探究自然条件下植物多样性对土壤有机碳固存的影响,为土壤碳储量的变化及草地的科学管理提供理论依据。结果表明,植物多样性显著提高了植物盖度和地上生物量(P<0.01),而对不同土层(0~20 cm和20~40 cm)地下生物量无显著影响;在0~20 cm和20~40 cm土层中,植物多样性的增加显著提高了土壤微生物量碳和有机碳含量(P<0.05),而对不同土层微生物量氮无影响;通过对土壤有机碳分组发现植物多样性和土壤矿物结合态有机碳含量呈显著正相关(P<0.01),而和土壤颗粒有机碳含量无相关性。综上,在青藏高原高寒草甸,自然条件下较高的植物多样性对土壤有机碳含量有显著促进效果,这种促进效果主要表现在矿物结合态有机碳含量的增加。本研究为草地生态系统植物多样性与土壤碳库间的相互关系提供新见解及理论基础。 展开更多
关键词 植物多样性 生物量 土壤有机碳 颗粒有机碳 矿物结合态有机碳
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喀斯特地区不同森林类型土壤有机碳组分稳定性特征研究
4
作者 蒋倩 武燕 +1 位作者 王娑娑 韦忠涛 《黑龙江农业科学》 2025年第7期66-71,共6页
为促进喀斯特生态脆弱地区植被的种植和生态修复,以贵州省扎佐林场柳杉针叶林、枫香阔叶林和二者组成的针阔混交林为研究对象,分析西南喀斯特地区不同森林类型之间土壤有机碳组分含量、储量及有机碳稳定性的变化特征,并探究土壤理化性... 为促进喀斯特生态脆弱地区植被的种植和生态修复,以贵州省扎佐林场柳杉针叶林、枫香阔叶林和二者组成的针阔混交林为研究对象,分析西南喀斯特地区不同森林类型之间土壤有机碳组分含量、储量及有机碳稳定性的变化特征,并探究土壤理化性质与有机碳组分含量和有机碳稳定性的关系。结果表明,阔叶林土壤有机碳组分易氧化有机碳(F1)和惰性有机碳(F2)含量分别为12.82和10.20 g·kg^(-1),储量分别为2.68和2.13 kg·m^(-2),阔叶林F1和F2含量及储量均显著高于针叶林和针阔混交林。针阔混交林F1分配比例为58.73%,显著高于针叶林;针叶林和阔叶林的F2分配比例分别为41.11%和42.82%,显著高于针阔混交林。针叶林(48.55%)和阔叶林(46.21%)有机碳稳定性均显著高于针阔混交林(40.80%)。土壤有机碳组分含量和有机碳稳定性与土壤理化性质(pH、EC、TN、NN、含水量、砂粒质量分数、粉粒质量分数、黏粒质量分数、BD、AN、TP、TN)存在显著的相关性。 展开更多
关键词 土壤有机碳 易氧化有机碳 惰性有机碳 抗氧化有机碳 组分 稳定性 喀斯特地区
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改性生物炭对土壤有机碳及化学结构的影响 被引量：1
5
作者 刘东明 郭宇轩 +3 位作者 魏圆慧 贾广昊 丁文杰 毛艳玲 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第1期187-196,共10页
通过对生物炭进行改性来优化其表面性质,是强化碳在土壤中固持能力的新方法,因此明确改性生物炭对土壤有机碳及化学结构的影响十分必要。本研究以南方红壤为研究对象,对生物炭进行镁改性和用球磨法制备纳米生物炭并表征,采用盆栽试验,... 通过对生物炭进行改性来优化其表面性质,是强化碳在土壤中固持能力的新方法,因此明确改性生物炭对土壤有机碳及化学结构的影响十分必要。本研究以南方红壤为研究对象,对生物炭进行镁改性和用球磨法制备纳米生物炭并表征,采用盆栽试验,结合傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线光电子能谱(XPS)、固体13C核磁共振(13C NMR)技术研究生物炭改性对土壤有机碳含量及化学结构的影响。结果表明:生物炭改性后比表面积增大、孔隙结构更为丰富,镁改性使生物炭含氧官能团的比例提高,球磨后生物炭的芳香性提高。施用改性生物炭显著提高了土壤有机碳含量,与未改性生物炭相比,镁改性和纳米生物炭处理分别提高了45.26%和36.25%。FTIR、XPS、^(13)C NMR分析结果表明镁改性生物炭和纳米生物炭的添加改变了土壤有机碳的化学结构,使含氧官能团比例增加,镁改性生物炭和纳米生物炭处理降低了烷氧碳和羰基碳的比例而增加了芳香碳和烷基碳的比例,提高了土壤有机碳的稳定性及复杂程度。研究表明,生物炭改性引起的表面官能团结构变化影响了土壤有机碳化学结构,促进了有机碳的稳定化,提高了土壤固碳能力。 展开更多
关键词 改性生物炭 纳米生物炭 土壤有机碳 有机碳化学结构 有机碳稳定性
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深翻种植对华北土壤碳固存及土壤有机碳组分的影响
6
作者 李丹丹 孙庆璇 +3 位作者 田涵仪 刘宇师 王洋 王征 《林业与生态科学》 2025年第3期254-261,共8页
通过分析麻山药深翻种植前、中、后的土壤碳氮含量以及有机碳组分的变化和相互关系,采用湿筛粒径分类有机碳组分,硫酸重铬酸钾外加热法测定有机碳及其组分含量,探索深翻种植对华北农田土壤有机碳增汇和长期固存能力的影响。结果表明:(1... 通过分析麻山药深翻种植前、中、后的土壤碳氮含量以及有机碳组分的变化和相互关系,采用湿筛粒径分类有机碳组分,硫酸重铬酸钾外加热法测定有机碳及其组分含量,探索深翻种植对华北农田土壤有机碳增汇和长期固存能力的影响。结果表明:(1)深翻种植会同时增加上层土壤与深层土壤的有机碳含量;在深翻种植停止后10 a左右,深层土壤的有机碳含量有所减少,但仍高于未深翻种植土壤;而上层土壤有机碳含量在深翻种植停止后则有所增加。(2)深翻种植增加了游离态颗粒有机碳(FPOC)与矿物结合态有机碳(MOC)含量,对闭蓄态颗粒有机碳(OPOC)含量无明显影响;但在深翻种植停止之后,FPOC含量有所减少,OPOC和MOC含量有所增加。(3)深翻种植导致土壤氮含量增加,促进了土壤有机碳含量的提高和稳定固存;3种土壤有机碳组分都对土壤有机碳含量的增长有促进作用,而MOC增长是深翻种植土壤有机碳持续固存的重要原因和主要碳组分。可见,麻山药深翻种植可以增加华北农田土壤的有机碳碳汇和长期固存能力。 展开更多
关键词 深翻 有机碳含量 氮含量 游离状态颗粒有机碳 闭蓄态颗粒有机碳 矿物结合态有机碳
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凋落物输入方式和深度对土壤团聚体及有机碳组分的影响
7
作者 赵妍 巴威 +3 位作者 王海乐 高燕 韩艺杰 孙向阳 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第6期123-130,共8页
2023年12月份,在北京市大兴区永定河旁的六合庄林场内,以悬铃木(Platanus orientalis L.)人工林林下砂土为研究对象,以悬铃木当年凋落的叶片为试验材料,设计双因素双水平的完全随机区组试验,双因素为输入方式(直接输入和混土输入)、输... 2023年12月份,在北京市大兴区永定河旁的六合庄林场内,以悬铃木(Platanus orientalis L.)人工林林下砂土为研究对象,以悬铃木当年凋落的叶片为试验材料,设计双因素双水平的完全随机区组试验,双因素为输入方式(直接输入和混土输入)、输入深度(20、40 cm);试验设计5种方案,按照凋落物输入量和土壤体积比为1∶1进行输入(凋落物与0~20 cm土壤混施、凋落物与0~40 cm土壤混施)、10~20 cm深处设置10 cm厚凋落物层、30~40 cm深处设置10 cm厚凋落物层、无凋落物输入作为对照,每种处理设置3块试验小区,设置3个试验区组,并以完全随机数排列试验5个小区,共设置15个试验小区;在试验开展6个月后(2024年6月份),在试验小区内按土层深度0~20、20~40 cm,用土钻法采集原状土壤样品、环刀法采取未受干扰的土壤样品,测定土壤结构性指标、土壤有机碳及其组分、土壤理化指标,采用单因素方差分析法(ANOVA)、最小显著性差异法(LSD)分析凋落物不同输入方式和填埋深度对土壤结构和有机碳组分的影响。结果表明:凋落物添加增强了土壤团聚体稳定性和增大了表层土壤的团聚体平均质量直径、团聚体几何平均直径,显著提高土壤有机质质量分数(P<0.05),尤其是粗颗粒有机碳质量分数;而细颗粒有机碳和矿物结合有机碳质量分数则无显著性变化。土壤团聚体稳定性与土壤有机碳质量分数呈正相关;说明凋落物输入,通过提高土壤团聚体的稳定性可以促进土壤有机碳的积累,人为调控凋落物的输入方式对砂土土壤结构和土壤有机碳质量分数均有一定提升。凋落物粉碎混施,对土壤的改良效果最好,在提升砂土表层和深层土壤团聚体结构稳定性以及土壤有机碳质量分数均显著,适用于生产实践。 展开更多
关键词 凋落物添加 砂土改良 土壤团聚体 土壤有机碳 颗粒有机碳 矿物结合有机碳
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毛竹扩张对亚热带红楠林和日本柳杉林土壤活性有机碳的影响
8
作者 李凯 项国栋 +3 位作者 杨钧 周波 徐健鸿 万松泽 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第2期406-413,共8页
【目的】毛竹大范围扩张引起相邻森林生态系统功能退化和景观变化已成为生态学的重要问题,然而毛竹扩张如何影响森林土壤活性有机碳还不是很清楚。【方法】以亚热带区域选择毛竹向红楠林和日本柳杉林扩张的典型样带为研究对象,通过野外... 【目的】毛竹大范围扩张引起相邻森林生态系统功能退化和景观变化已成为生态学的重要问题,然而毛竹扩张如何影响森林土壤活性有机碳还不是很清楚。【方法】以亚热带区域选择毛竹向红楠林和日本柳杉林扩张的典型样带为研究对象,通过野外采样和室内分析,探讨毛竹扩张对相邻森林土壤活性有机碳含量及其在土壤总有机碳中相对比重的影响。【结果】毛竹向红楠林扩张对土壤总有机碳和土壤微生物生物量碳影响不显著,但显著降低土壤活性有机碳含量,且主要归因于降低了土壤可溶性有机碳含量;显著降低可溶性有机碳和活性有机碳占土壤总有机碳的比重,从而降低活性有机碳库的周转速率,有利于土壤有机碳的长期固持。毛竹向日本柳杉林扩张显著降低土壤总有机碳含量,但增加土壤微生物生物量碳含量,而对土壤可溶性有机碳和活性有机碳含量影响不显著;显著增加了土壤微生物量碳和活性有机碳在土壤总有机碳中的相对比重,可能通过增强土壤有机碳的生物活性和周转速率,促进土壤有机碳的损失。【结论】毛竹扩张对土壤活性有机碳的影响与森林类型有关,且土壤活性有机碳可以作为潜在的因子反映毛竹扩张对土壤有机碳积累和稳定性的影响,研究结果可为加深亚热带区域毛竹扩张与碳循环关系的基础理论知识提供支撑。 展开更多
关键词 毛竹扩张 活性有机碳 可溶性有机碳 微生物量碳 亚热带森林
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外源有机碳输入对林地土壤有机碳矿化的影响
9
作者 曹萌萌 朱利霞 +3 位作者 赵欣 王桂端 肖梦杰 王嘉嘉 《森林工程》 北大核心 2025年第3期462-470,共9页
植物残体是森林土壤碳库的重要来源,林地土壤碳通量的改变与土壤碳库及碳循环密切相关,然而目前关于土壤有机碳稳定性的研究多集中于农田土壤,为明确外源碳输入对林地土壤有机碳稳定性的影响,采用室内恒温培养试验,以凋落物种类(樱花(YH... 植物残体是森林土壤碳库的重要来源,林地土壤碳通量的改变与土壤碳库及碳循环密切相关,然而目前关于土壤有机碳稳定性的研究多集中于农田土壤,为明确外源碳输入对林地土壤有机碳稳定性的影响,采用室内恒温培养试验,以凋落物种类(樱花(YH)、悬铃木(WT)、杨树(YS))、添加量(0、2%、4%、6%)、粒径大小(2 mm(D)、0.25 mm(X))为变量,设置18个不同处理和两组对照,分析不同因素及其交互作用条件下土壤CO_(2)释放规律、土壤有机碳质量分数以及矿化强度的变化。结果显示,不同凋落物对土壤总CO_(2)释放量和释放速率影响显著,樱花和杨树更易促进土壤总有机碳矿化,其中,YHX6(樱花、粒径2 mm、添加量6%)处理土壤总CO_(2)释放速率最高,YHD6(樱花、粒径2 mm、添加量6%)处理总CO_(2)累积释放量达CK1的4.37倍,6%添加量土壤潜在矿化碳矿化潜力(C_(p))相较于CK1显著增加。土壤总有机碳累积矿化量随时间的动态变化可以用一级动力学方程拟合,拟合结果表明,外源碳输入加速了土壤碳周转。小粒径、6%添加量、YH类型的凋落物对土壤总有机碳周转的促进最为显著。WTX2(悬铃木、粒径0.25 mm、添加量2%)对总有机碳矿化强度的降低最为显著,仅为1.67%,小粒径处理对土壤矿化强度降低效果显著优于大粒径处理。由此,在区域土壤有机碳管理中,可以施用小粒径、低添加量的悬铃木叶以增加土壤有机碳稳定性,促进碳在土壤中的固持。 展开更多
关键词 土壤有机碳 外源碳输入 活性有机碳 有机碳矿化 植物凋落物 土壤碳固持
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典型喀斯特山地小流域土地利用类型对土壤有机碳组分及其固碳效应的影响
10
作者 申佳龙 吴栎宏 +2 位作者 李林霜 周远芳 杨孝民 《生态环境学报》 北大核心 2025年第3期358-367,共10页
研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象,分别采集不同土地利用类型下0... 研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象,分别采集不同土地利用类型下0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm深度土层的土壤样品,采用硫酸-重铬酸钾外加热氧化法和修正后的硫酸水解法将土壤总有机碳(SOC)划分为活性有机碳(LOC)和惰性有机碳(ROC)组分,以探讨土地利用类型对土壤有机碳不同组分及其固碳效应的影响。研究结果显示,在相同深度土层中,不同土地利用类型间的LOC储量并无显著性差异,而SOC和ROC储量在20-40 cm和80-100 cm土层中则具有显著性差异。在不同土地利用类型之间,灌丛林地具有较高的SOC储量和ROC储量,表明其固碳效应相对较强;由于荒地具有较低的ROC储量和较高的LOC储量,因此其固碳效应相对较弱。上述研究结果表明,在不同深度范围的土层中土地利用类型对LOC和ROC组分的影响并不完全相同;此外,通过加强土地资源管理,减少或杜绝耕地弃耕抛荒现象可提高喀斯特山区的土壤固碳潜力。研究结果可为优化喀斯特山区土地管理,从而提高喀斯特山区土壤固碳效应提供科学参考。 展开更多
关键词 喀斯特山区 土地利用类型 土壤有机碳 活性有机碳 惰性有机碳
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土壤颗粒有机碳和矿质结合有机碳对气候变化响应的Meta分析
11
作者 陈晓慧 黎艳 +5 位作者 李玥洋 于新鹏 屈久祁 杨光 王明筱 刘琳 《水土保持通报》 北大核心 2025年第2期272-282,共11页
[目的]探究气候变化与土壤固碳能力的关系,揭示气温、二氧化碳(CO_(2))浓度和降水增减对土壤有机碳及其组分碳库的影响,为全球气候变化背景下土壤碳汇能力的提高提供理论依据。[方法]采用Meta分析方法,共筛选44篇相关文献,收集281个样... [目的]探究气候变化与土壤固碳能力的关系,揭示气温、二氧化碳(CO_(2))浓度和降水增减对土壤有机碳及其组分碳库的影响,为全球气候变化背景下土壤碳汇能力的提高提供理论依据。[方法]采用Meta分析方法,共筛选44篇相关文献,收集281个样本数据,利用颗粒有机碳(particulate organic carbon,POC)和矿质结合态有机碳(mineral associated organic carbon,MAOC)表征土壤活性与惰性有机碳组分,分析气候变化对土壤碳储量及其稳定性的影响。[结果]①大气CO_(2)浓度与土壤POC和MAOC含量呈显著负相关(p<0.05);气温升高使土壤POC含量降低,而土壤MAOC含量略有升高,POC对气温变化更为敏感;土壤POC与降水量增加呈正相关,与降水量减少呈负相关,而土壤MAOC含量则与之相反。②气温,CO_(2)浓度增加和降水量减少会伴随土壤总有机碳含量降低,而降水量增加则会导致总土壤有机碳含量增加。③土层深度和地类对土壤有机碳及组分对气候变化因子的响应有重要影响。[结论]不同气候因子对土壤有机碳及其组分含量的影响存在明显差异,其变化会降低土壤有机碳库储量或其稳定性,削弱土壤固碳能力。 展开更多
关键词 土壤有机碳 颗粒有机碳 矿物结合态有机碳 CO_(2)浓度升高 全球变暖 降水量变化
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外源碳输入对苔原土壤有机碳矿化和组分的影响
12
作者 张思琪 王彩玲 +7 位作者 许嘉巍 靳英华 徐晓云 彭博妍 李宇 杨雪婷 雷虹 侯汝栋 《生态学报》 北大核心 2025年第5期2122-2140,共19页
苔原生态系统土壤碳储量巨大,其微小的变化都可能显著影响大气CO_(2)的浓度,对调节全球碳平衡有着重要的意义。长白山岳桦(Betula ermanii)林下的草本植物入侵苔原,导致苔原植被发生显著变化,为揭示不同外源碳输入对土壤有机碳矿化及组... 苔原生态系统土壤碳储量巨大,其微小的变化都可能显著影响大气CO_(2)的浓度,对调节全球碳平衡有着重要的意义。长白山岳桦(Betula ermanii)林下的草本植物入侵苔原,导致苔原植被发生显著变化,为揭示不同外源碳输入对土壤有机碳矿化及组分的影响,开展了120 d的室内培养实验。选取苔原带原生灌木优势种牛皮杜鹃(Rhododendron aureum)和入侵草本优势种小叶章(Deyeuxia angustifolia)的凋落物,采集牛皮杜鹃样方内表层土样(0—15 cm),设置6个凋落物处理模拟不同外源碳输入。研究结果表明:(1)与灌木凋落物输入相比,随着草本外源碳输入比例的提高,增加了土壤有机碳矿化速率、土壤有机碳累积矿化量和正激发效应,特别是培养初期的土壤有机碳矿化速率和正激发效应增加更为显著;并且较高品质的混合凋落物输入使各项测量指标高于品质更高的单一草本植物凋落物输入。(2)与灌木凋落物输入相比,随着草本外源碳输入的增加,减少了土壤有机碳库中总有机碳的数量和重组有机碳的比例,增加了微生物量碳、可溶性有机碳、易氧化有机碳和轻组有机碳的比例,而且也增加了土壤中速效养分的含量。(3)通过相关分析、一级动力学单指数模型和一级动力学双指数衰减模型拟合表明,高品质的外源碳输入促进土壤有机碳的矿化,而低品质的外源碳输入有利于土壤有机碳的稳定。综上,随着草本植物入侵程度的加重,苔原土壤有机碳库变得越来越不稳定,而当未来草本植物完全代替灌木植物时,苔原土壤有机碳库又会变得相对稳定一些。 展开更多
关键词 长白山 苔原带 土壤有机碳矿化 土壤有机碳组分 一级动力学模型 土壤有机碳稳定性
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中国南方典型稻作梯田土壤有机碳积累及其来源表征 被引量：1
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作者 韩玥 赵正 +8 位作者 田静 龙国刚 龚婧雯 王廷好 沈易 毛子仪 李恋卿 张旭辉 潘根兴 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第1期139-148,共10页
研究长期耕作管理下土壤有机碳(SOC)固持能力及其积累机制是当前农业可持续发展基础研究的前沿。我国南方山区稻作梯田是国际社会公认的全球重要农业遗产,本研究旨在剖析其千年可持续水稻生产下有机碳的积累特征,探索基于自然的农田固... 研究长期耕作管理下土壤有机碳(SOC)固持能力及其积累机制是当前农业可持续发展基础研究的前沿。我国南方山区稻作梯田是国际社会公认的全球重要农业遗产,本研究旨在剖析其千年可持续水稻生产下有机碳的积累特征,探索基于自然的农田固碳技术途径。以我国南方山区5处典型稻作梯田系统为研究对象,采集0~20 cm(表土)、20~40 cm(心土)和40~60 cm(底土)深度土壤样品,分析土壤有机碳形态与分布特征,同时采用生物标志物分子提取和GC-MS鉴定技术,分析木质素及氨基糖含量变化来解析有机碳的不同来源。结果表明:供试5处梯田表土有机碳积累水平差异极大,发育于沉积岩的四川新山梯田和高坎梯田黏粒含量高达40%,各层有机碳含量在15.58~47.78 g·kg^(-1)范围内,而发育于花岗岩的江西上堡梯田、浙江云和梯田和湖南紫鹊界梯田的砂粒含量高达40%~66%,各层土壤有机碳含量在7.41~30.86 g·kg^(-1)范围内。在深度上,土壤有机碳分布存在分层性:表土有机碳含量(17.98~47.78 g·kg^(-1))大幅高于心土、底土;相较于表土,心土层SOC含量降低24.8%~62.2%,底土层SOC含量则降低47.1%~76.0%。表土具有较高的木质素含量及较低的氧化程度,较高的MBC(微生物生物量碳)/SOC值、POC(颗粒态有机碳)/MAOC(矿物结合态有机碳)值及较低的DOC(溶解性有机碳)/SOC值;相反,心土、底土有机碳含量较为匮缺(除高坎梯田外,均低于20 g·kg^(-1)),MAOC占比较高。所有样品的总有机碳含量与木质素酚含量间呈极显著的正相关关系(R^(2)=0.909,P<0.01)。研究表明,植物源有机碳因颗粒态物理保护作用而在黏质水稻土中积累,这是千年稻作梯田有机碳稳定积聚的主要机制。 展开更多
关键词 稻作梯田 土壤有机碳 木质素 氨基糖 有机碳固定 来源解析
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典型黑土区不同树种退耕还林地土壤活性有机碳差异及其影响因素 被引量：2
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作者 师立鹏 谷会岩 王秀伟 《生态学报》 北大核心 2025年第1期103-111,共9页
为探究东北典型黑土区不同退耕还林树种对土壤有机碳及其活性组分含量的垂直分布的影响,并分析其影响因素,为黑土修复工作及树种筛选提供理论依据。在东北典型黑土区分别选择以小黑杨(Populus×xiaohei)、樟子松(Pinus sylvestris v... 为探究东北典型黑土区不同退耕还林树种对土壤有机碳及其活性组分含量的垂直分布的影响,并分析其影响因素,为黑土修复工作及树种筛选提供理论依据。在东北典型黑土区分别选择以小黑杨(Populus×xiaohei)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)和落叶松(Larix gmelinii)为造林树种的退耕还林地为研究对象,测定不同深度土壤有机碳、微生物量碳和溶解性有机碳含量,探究其在不同树种退耕还林地间的差异及其与土壤理化性质、土壤酶活性和植物细根生物量的关系。结果表明:在5—15 cm处小黑杨林下土壤溶解性有机碳含量(1578.56 mg/kg)显著低于落叶松(1936.98 mg/kg)和樟子松(2046.07 mg/kg)林,樟子松林下土壤微生物量碳含量(2151.53 mg/kg)显著高于小黑杨(1298.32 mg/kg)和落叶松(1164.75 mg/kg)林(P<0.05);在15—30 cm处小黑杨林下土壤溶解性有机碳含量(1541.57 mg/kg)显著低于落叶松(1957.04 mg/kg)和樟子松(1881.31 mg/kg)林,樟子松林下土壤微生物量碳含量(2256.99 mg/kg)显著高于小黑杨(1708.50 mg/kg)和落叶松(1200.55 mg/kg)林(P<0.05)。土壤pH、土壤全磷含量、土壤含水量和土壤容重在不同树种退耕还林地间存在显著差异。土壤有机碳和溶解性有机碳含量随土壤深度增加逐渐降低,微生物量碳含量在不同土壤深度间没有显著差异。土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量与土壤磷含量显著正相关,土壤有机碳与土壤氮含量、植物细根生物量和β⁃1,4葡萄糖苷酶活性显著正相关(P<0.05)。退耕还林后不同树种退耕还林地土壤有机碳含量差异不显著,但不同树种退耕还林地间土壤溶解性有机碳和土壤微生物量碳含量存在显著差异。土壤全磷是对3个树种退耕还林地土壤有机碳、溶解性有机碳和微生物量碳分布影响最大的因素。 展开更多
关键词 东北黑土区 退耕还林 土壤有机碳 溶解性有机碳 微生物量碳
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大气溶解有机碳湿沉降及其在海洋碳中和中的作用 被引量：2
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作者 邢建伟 宋金明 《中国环境科学》 北大核心 2025年第2期606-618,共13页
本文系统总结了近几十年来国内外关于大气降水DOC的研究进展,主要包括以下3个方面:大气降水DOC的丰度与生物可利用性、降水DOC浓度和湿沉降通量的时空分布特征及其影响因素、DOC湿沉降的生态环境效应,并展望未来的发展方向.结果表明,降... 本文系统总结了近几十年来国内外关于大气降水DOC的研究进展,主要包括以下3个方面:大气降水DOC的丰度与生物可利用性、降水DOC浓度和湿沉降通量的时空分布特征及其影响因素、DOC湿沉降的生态环境效应,并展望未来的发展方向.结果表明,降水DOC的化学组分异常复杂,以低分子量有机酸、氨基酸、尿素等为主,具有较高的生物可利用性;不同地区降水DOC的浓度和湿沉降通量具有显著的时空差异,主要受控于排放源、排放强度以及复杂的气象条件;大气中的DOC可影响气溶胶和降水的性质(酸雨),沉降至冰雪表面的DOC会加速冰川融化;同时,湿沉降带来的DOC输入可加富表层海水的有机碳水平,其中的活性DOC可促进海洋生态系统次级生产力的提高,而惰性成分则可贡献海洋惰性溶解有机碳库,有利于碳封存并增强海洋碳汇,助力“海洋负排放”和“碳中和”目标的实现.未来的研究应持续注重开发利用先进仪器设备开展降水DOC化学成分的精准量化识别,以更深刻地认识降水DOC的生物可利用性及惰性特征;同时,开发利用新型数值模拟技术以深入开展全球尺度不同性质降水DOC湿沉降通量及其时空异质性研究,并量化大气DOC的间接湿沉降通量,在此基础上重点阐明大气DOC湿沉降作为新型路径之一对提高全球海洋碳封存的潜力,以期深入认识大气沉降在全球碳循环和海洋“碳失汇”研究中的作用和地位. 展开更多
关键词 溶解有机碳(DOC) 湿沉降 生物可利用性 海洋惰性溶解有机碳库 “双碳”目标
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稻油复种不同措施下土壤有机碳组分积累及其稳定性特征 被引量：1
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作者 舒业勤 彭复细 +5 位作者 雷文硕 姜彤彤 陈玉梅 刘伟民 张振华 夏银行 《土壤学报》 北大核心 2025年第2期495-503,共9页
复种油菜是南方稻区促进稳粮增油的重要种植模式,研究秸秆全量还田下,稻油复种不同种植措施对土壤有机碳积累及其稳定性特征的影响,对深入解析稻田土壤碳循环、充分利用冬闲田种植油菜具有重要意义。基于田间定位试验(8年),以水稻-水稻... 复种油菜是南方稻区促进稳粮增油的重要种植模式,研究秸秆全量还田下,稻油复种不同种植措施对土壤有机碳积累及其稳定性特征的影响,对深入解析稻田土壤碳循环、充分利用冬闲田种植油菜具有重要意义。基于田间定位试验(8年),以水稻-水稻-冬闲(稻稻闲)为对照,探究水稻-水稻-油菜(稻稻油)、水稻-油菜翻耕(稻油翻)和水稻-油菜免耕(稻油免)三种稻油复种处理下土壤有机碳及其组分积累特征。结果表明:相对稻稻闲,稻油复种各处理使有机碳含量在0~20 cm土层增加5.28%~25.13%,尤其稻稻油处理,在20~40cm土层增幅为18.48%~43.97%,其中稻油翻和稻油免处理达到显著水平;稻油复种均显著提高了不同层次土壤中矿物结合态有机碳(Mineral-associated organic carbon,MAOC)含量。同时,在0~20 cm和20~40 cm土层中,稻油复种各处理均显著降低了有机碳中颗粒态有机碳(Particulate organic carbon,POC)的比例,提高了其MAOC的占比,且在两个土层中提高比例分别为2.31%~7.49%和1.56%~2.66%。其原因可能是稻油复种不同程度地提高了0~20 cm土层中有机碳转化相关酶(β-葡萄糖苷酶、β-1,4-葡聚糖酶和漆酶)活性以及微生物生物量碳,进而促进土壤颗粒有机碳向矿物结合态有机碳的转化。综上,秸秆全量还田下冬季复种油菜促进了稻田土壤有机碳的积累,且提高了矿物结合态有机碳的占比,增强了土壤碳库的稳定性。 展开更多
关键词 稻油复种 有机碳 有机碳组分 酶活性 稳定性
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耕层构造后东北旱作农田土壤有机碳组分积累及其稳定性特征
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作者 邹逸淼 于湘萍 +6 位作者 苗玉聪 蔡倩 杜桂娟 赵凤艳 张诗雨 李双异 白伟 《作物学报》 北大核心 2025年第5期1277-1285,共9页
耕层构造是影响土壤有机碳(SOC)积累和玉米生长发育的重要技术措施,研究耕层构造后SOC组分积累及其稳定性的变化,对深入解析东北春玉米区农田固碳培肥机制和建立合理耕层结构具有重要意义。本文依托始于2009年的14年田间定位试验,试验... 耕层构造是影响土壤有机碳(SOC)积累和玉米生长发育的重要技术措施,研究耕层构造后SOC组分积累及其稳定性的变化,对深入解析东北春玉米区农田固碳培肥机制和建立合理耕层结构具有重要意义。本文依托始于2009年的14年田间定位试验,试验采用随机区组设计,研究了上虚下实耕层(ULDC,CK)、全虚耕层(AL)、虚实并存耕层(FLRC)和全实耕层(AC) 4个处理对SOC组分积累及其稳定性的影响。结果表明,耕层构造显著影响0~15 cm和15~35cm土层SOC含量,其中AC在0~15cm土层中促进了SOC积累。耕层构造改变了颗粒态有机碳(POC)和矿质结合态有机碳(MAOC)的含量及其占SOC的比例,其中AC比ULDC显著提高0~15cm土层MAOC含量(增幅为34.2%),但显著降低了15~35cm土层中MAOC含量(降幅为22.2%),而POC含量在不同土层中的变化与不同耕层构造方式有关。相关性分析表明,POC/SOC与土壤微生物量碳(MBC)呈极显著正相关(r=0.74**),MAOC/SOC与MBC呈显著负相关(r=–0.69*),表明耕层构造影响碳组分在碳库中的分配,调控了SOC稳定性。研究结果进一步验证了合理耕层构造在调控土壤有机碳组分和提高其稳定性方面的重要作用,为土壤健康管理和耕层结构优化提供了科学依据。综上,AC能够增加土壤有机碳组分积累,增强了土壤碳库的稳定性,这在辽西旱作农田合理耕层构建中具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 耕层构造 土壤有机碳 有机碳组分 稳定性 旱作
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长期秸秆还田水稻土团聚体内铁结合态有机碳的分布特征及其性质
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作者 李冰洁 高菊生 +1 位作者 段英华 黄晶 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第4期621-630,共10页
【目的】土壤中的铁氧化物作为重要的胶结物质,通过吸附或共沉淀作用促进有机碳的固存,同时在团聚体形成过程中也发挥重要作用。我们研究了有机碳投入对铁氧化物结合态有机碳在团聚体中的含量及稳定性的影响,以深入理解稻田土壤中有机... 【目的】土壤中的铁氧化物作为重要的胶结物质,通过吸附或共沉淀作用促进有机碳的固存,同时在团聚体形成过程中也发挥重要作用。我们研究了有机碳投入对铁氧化物结合态有机碳在团聚体中的含量及稳定性的影响,以深入理解稻田土壤中有机碳的固存机制。【方法】依托湖南祁阳红壤实验站的双季稻长期定位试验,于试验的第11年,无扰动采集秸秆不还田(CK)、仅早稻秸秆还田(RS1)及早稻秸秆和晚稻秸秆均还田(RS2)处理小区的土样,采用干湿筛结合法将土壤团聚体分为大团聚体(>2 mm)、小团聚体(0.25~2 mm)、微团聚体(0.053~0.25 mm)和黏粉粒(<0.053 mm),分析了团聚体中有机碳含量和铁氧化物结合态有机碳(OC_(Fe))含量,并进一步将OC_(Fe)分为络合铁结合态有机碳(OC_(PP))、非晶形铁氧化物结合态有机碳(OC_(HH))、晶形铁氧化物结合态有机碳(OC_(DH))3个形态,测定其在各粒级团聚体OC_(Fe)中的占比及其芳香性。【结果】各粒级团聚体中OC_(PP)、OC_(HH)、OC_(DH)占该团聚体中有机碳的比例分别为16.0%~22.4%、1.6%~3.0%、0.5%~1.8%,说明团聚体中铁氧化物结合态有机碳以络合铁结合态有机碳为主。与CK相比,RS1和RS2处理土壤大团聚体中的OC_(Fe)含量分别提高了21.3%和36.2%;RS1处理还显著提高了微团聚体中OC_(Fe)含量,降低了黏粉粒中OC_(Fe)含量;RS1和RS2处理显著增加了大团聚体中OC_(PP)及黏粉粒中OC_(DH)含量,且这两种铁结合态有机碳含量与团聚体有机碳含量呈线性正相关,说明秸秆还田改变了团聚体中铁结合态有机碳的赋存形态。此外,秸秆还田还显著提高了小团聚体中OC_(HH)及黏粉粒中OC_(DH)的芳香性。【结论】水稻土中秸秆还田促进了络合铁结合态有机碳在大团聚体中的积累,增加了晶形铁氧化物结合态有机碳在微团聚体和黏粉粒中的含量,提高了黏粉粒中晶形铁氧化物结合态有机碳的芳香性,进而增强了土壤团聚体中有机碳的稳定性。这可能是秸秆还田后土壤有机碳固存的重要机制之一。 展开更多
关键词 水稻土 有机碳 团聚体 铁结合态有机碳 芳香性
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短期覆盖和轮休模式下雷竹林土壤有机碳固存及其驱动因子
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作者 曾清苹 陈丽洁 +7 位作者 李红艳 曾小英 童龙 甘凤玲 谭丽 徐佳佳 冉斌 罗金玲 《生态学报》 北大核心 2025年第15期7362-7372,共11页
土壤有机碳(SOC)作为土壤健康的核心,增加其固存量,有利于减缓全球气候变化。以喀斯特区域雷竹林为研究对象,设置4个短期覆盖和轮休模式(覆盖1 a、覆盖2 a、覆盖2 a休1 a、未覆盖),探讨短期覆盖和轮休对SOC、有机碳储量(SOCstorage)、... 土壤有机碳(SOC)作为土壤健康的核心,增加其固存量,有利于减缓全球气候变化。以喀斯特区域雷竹林为研究对象,设置4个短期覆盖和轮休模式(覆盖1 a、覆盖2 a、覆盖2 a休1 a、未覆盖),探讨短期覆盖和轮休对SOC、有机碳储量(SOCstorage)、理化性质、微生物量及酶活性的影响,分析影响雷竹林SOC固存的关键因子。结果表明:(1)短期覆盖和轮休模式增加了雷竹林SOC和SOCstorage,涨幅依次介于1.95%-95.59%、10.45%-88.78%;(2)4种模式中以轮休模式雷竹林土壤物理结构最好,短期覆盖和轮休模式均提高了土壤含水量(SWC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)及速效钾(AK)含量,降低了土壤铵态氮(AN)和硝态氮(NN)含量,另外,短期覆盖模式降低了土壤pH(降幅3.45%-3.67%),轮休模式则使土壤pH升高2.10%;(3)短期覆盖和轮休模式提高了土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)、微生物量磷(MBP)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、L-亮氨基酸基肽酶(LAP)、β-葡萄糖苷酶(BG)及酸性磷酸酶(ACP),其中以轮休模式涨幅最为显著,依次为75.00%、313.42%、137.42%、33.17%、28.96%、47.90%及17.58%;(4)Mantel检验表明,SOC和SOCstorage与TN、TP、AP、微生物量碳磷及与碳磷循环相关的酶呈极显著正相关(P<0.01),多元逐步回归进一步分析结果显示TN是驱动喀斯特区域雷竹林SOC固存的关键因子。揭示了短期覆盖和轮休促进雷竹林SOC固存,连续覆盖后适当轮休有助于改善土壤物理结构,提升土壤生物活性,显著增强SOC固存能力。 展开更多
关键词 短期覆盖 轮休 土壤有机碳固存 土壤有机碳储量 驱动因子
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典型红树林湿地土壤有机碳组分特征及影响因素
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作者 杨泽宇 肖石红 +4 位作者 马姣娇 高常军 魏龙 李佳鸿 何东进 《西部林业科学》 北大核心 2025年第1期126-134,共9页
为探讨易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳与土壤有机碳和其他理化指标间关系,以广东珠海淇澳岛内典型红树林群落(秋茄、桐花树、银叶树、8 a无瓣海桑、13 a无瓣海桑、18 a无瓣海桑、无瓣海桑+木榄)为研究对象,测定其0~40 cm... 为探讨易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳与土壤有机碳和其他理化指标间关系,以广东珠海淇澳岛内典型红树林群落(秋茄、桐花树、银叶树、8 a无瓣海桑、13 a无瓣海桑、18 a无瓣海桑、无瓣海桑+木榄)为研究对象,测定其0~40 cm土层的土壤基本理化性质、有机碳及组分含量,分析典型红树林群落土壤有机碳及组分的主要影响因素。结果显示:(1)7个红树林群落土壤容重均值为0.57~0.87 g·cm^(-3),pH值均值为5.30~6.97,土壤全氮、全磷、全钾含量均值分别为1.05~2.43、0.38~1.26、14.83~22.73 g·kg^(-1)。7个红树林群落土壤有机碳含量均值为17.18~42.71 g·kg^(-1),易氧化有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量均值分别为0.54~2.06 g·kg^(-1)、43.33~125.33 mg·kg^(-1)、243.78~701.40 mg·kg^(-1)。(2)土壤有机碳与可溶性有机碳,可溶性有机碳与微生物生物量碳含量均呈极显著正相关(P<0.01);土壤有机碳与微生物生物量碳含量呈显著正相关(P<0.05);土壤有机碳、可溶性有机碳、微生物生物量碳含量均与土壤易氧化有机碳含量呈极显著负相关(P<0.01)。(3)土壤有机碳及组分的主要影响因素是群落类型、地理位置、根系投入,不同群落类型下土壤理化性质的差异也会对土壤有机碳及组分产生直接或间接影响,土壤有机碳不同组分间也相互影响。 展开更多
关键词 红树林 土壤有机碳 有机碳组分 影响因素
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