氮肥施用和秸秆还田对东北地区褐土稳定性有机碳的影响 被引量：4

1

作者 黄磊 张然 +5 位作者 陈雅丽 牛翠云 翁莉萍 马杰 李永涛 张哲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期581-589,共9页

为探究长期施用氮肥和秸秆还田措施下农田土壤总有机碳(TOC)的稳定性,以辽宁省国家农业环境阜新观测实验站连续8 a施肥的定位试验田为研究对象,采用有机质酸碱提取和密度分级实验、金属氧化物形态提取实验、碳14定年和次氯酸钠氧化实验... 为探究长期施用氮肥和秸秆还田措施下农田土壤总有机碳(TOC)的稳定性,以辽宁省国家农业环境阜新观测实验站连续8 a施肥的定位试验田为研究对象,采用有机质酸碱提取和密度分级实验、金属氧化物形态提取实验、碳14定年和次氯酸钠氧化实验等手段,系统研究了长期施用氮肥和秸秆下农田土壤TOC的含量、化学组成及其年龄特征。结果表明:相对于对照组(不施氮肥),单施氮肥处理组的TOC含量降低了5.5%,而氮肥配施秸秆组则升高了2.8%,但两个处理土壤碳氮比均高于对照。随着氮肥和秸秆的加入,土壤有机质酸碱可提取部分的总占比降低,其中胡敏酸从63.6%降低到49.5%,酸碱不可提取部分(即胡敏素)的占比升高(25.9%~39.0%);各处理间土壤TOC的轻、重组分级没有显著差异,均以重组有机碳为主要成分,占TOC的62.3%±0.4%。同时,重组分中可提取的碳和铁铝的比值非常低,表明重组分里的土壤有机质除了与铁铝氧化物结合之外,很可能大部分以团聚或者包被的形式与黏土结合。碳14定年结果显示,3个处理组中土壤的年龄在距今2000 a左右,试验区农田土壤以长期稳定有机碳为主。研究表明,氮肥施用和秸秆还田向土壤中增加新有机碳,增加了土壤中矿质结合的胡敏素类有机质;而所产生的激发效应导致土壤中部分原有的稳定有机碳降解,减少了腐植酸类有机质。新增有机碳的不稳定性及激发效应导致的原有稳定有机碳的降解,制约了氮肥施用和秸秆还田对土壤TOC累积的贡献。 展开更多

关键词 氮肥 秸秆 褐土 稳定性有机碳

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不同经营年限柑橘果园土壤稳定性有机碳比较 被引量：2

2

作者 王义祥 叶菁 +2 位作者 王成己 翁伯琦 黄毅斌 《农业资源与环境学报》 CAS 2015年第4期332-337,共6页

利用时空替代和物理、化学分组的方法比较研究不同经营年限对柑橘果园土壤稳定性有机碳组分的影响,旨为果园土壤固碳增汇技术的研究提供科学依据。结果表明,1954年建植的柑橘园表层土壤总有机碳比1980年建植的柑橘果园土壤提高27.16%,... 利用时空替代和物理、化学分组的方法比较研究不同经营年限对柑橘果园土壤稳定性有机碳组分的影响,旨为果园土壤固碳增汇技术的研究提供科学依据。结果表明,1954年建植的柑橘园表层土壤总有机碳比1980年建植的柑橘果园土壤提高27.16%,大团聚体内有机碳提高13.59%,微团聚体内有机碳提高80.19%,重组有机碳含量提高29.25%,惰性有机碳含量提高32.00%,黑碳含量提高4.01%。说明随着经营年限的增加,与粘粒相复合的和难降解的稳定性有机碳组分在土壤中逐渐富集下来,有利于提高柑橘园土壤的长期碳汇。 展开更多

关键词 经营年限 柑橘果园 土壤 稳定性有机碳 组分

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青藏高原东缘隧道建设对表层土壤团聚体及其有机碳稳定性的影响

3

作者 于杜 张原 +7 位作者 陈雨卓 向金成 王率 陈果 曹龙熹 李凛 裴向军 唐晓鹿 《环境工程技术学报》 北大核心 2025年第4期1409-1421,共13页

土壤团聚体有机碳稳定性是评价土壤固碳能力和养分保持能力以及土壤对外界环境变化响应的重要指标,为阐明隧道工程建设对土壤团聚体及其有机碳的影响特征,在铁路工程影响区沿3240、3420、3600 m三个海拔梯度分别设置3个固定监测样地(TC1... 土壤团聚体有机碳稳定性是评价土壤固碳能力和养分保持能力以及土壤对外界环境变化响应的重要指标,为阐明隧道工程建设对土壤团聚体及其有机碳的影响特征,在铁路工程影响区沿3240、3420、3600 m三个海拔梯度分别设置3个固定监测样地(TC1、TC2、TC3),以非影响区为对照(CK1、CK2、CK3),基于方差分析,从土壤理化性质、团聚体、团聚体有机碳等角度探究隧道建设对土壤团聚体及其有机碳稳定性的影响。结果表明,TC区域的含水率、孔隙度等物理性质以及团聚体质量和稳定性受到隧道建设影响显著(P<0.05)。TC与CK中,pH、氮、磷等化学性质以及团聚体总有机碳、易氧化有机碳、可溶性有机碳、惰性有机碳含量不受隧道建设影响(P>0.05),在海拔和土层影响下则差异显著(P<0.05)。三因素方差分析结合相关性分析表明隧道建设通过直接破坏土壤结构,降低土壤团聚体稳定性,对维持团聚体有机碳稳定性的土壤团聚体物理保护机制产生显著影响;研究区凋落物生物量和酶活、微生物量碳以及团聚体有机碳组分无显著变化,表明隧道建设对维持团聚体有机碳稳定性的植物以及微生物学调控机制无显著影响,即隧道建设未对土壤团聚体有机碳稳定性造成影响。 展开更多

关键词 隧道建设 青藏高原 土壤团聚体 有机碳稳定性

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可溶性有机碳与土壤有机碳稳定性关系的研究进展

4

作者 高其松 李如欣 +2 位作者 邵靖宜 刘新坤 韩惠芳 《北方农业学报》 2025年第1期57-63,共7页

可溶性有机碳(DOC)是土壤有机碳(SOC)中较为活跃的组分之一,能够影响作物对土壤养分的利用以及土壤中微生物的活动。文章概述了DOC的组成和来源、吸附DOC的影响因素,并运用4种方程模型分析旱地、林地、水田以及不同土层对DOC的吸附量结... 可溶性有机碳(DOC)是土壤有机碳(SOC)中较为活跃的组分之一,能够影响作物对土壤养分的利用以及土壤中微生物的活动。文章概述了DOC的组成和来源、吸附DOC的影响因素,并运用4种方程模型分析旱地、林地、水田以及不同土层对DOC的吸附量结果,通过分析土壤团聚体和土壤黏粒矿物进一步综述了土壤DOC与SOC稳定性关系的相关研究,以期了解土壤固碳潜力,从而为农业绿色高效发展提供参考。 展开更多

关键词 可溶性有机碳 土壤有机碳稳定性 吸附 影响因素

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集约化稻田土壤有机碳稳定性及碳库保护综述

5

作者 徐美花 韦翔华 +5 位作者 胡钧铭 马洁萍 李婷婷 张俊辉 郑富海 莫书权 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第14期1-7,共7页

以化肥过量投入的集约化稻作生产方式,严重影响了土壤碳库资源及其稳定性,系统评价集约化稻田土壤有机碳的稳定性有利于促进农田碳库保护和绿色低碳稻作转型发展。根据集约化稻作及土壤碳库环境特征,通过查阅国内相关研究文献,系统梳理... 以化肥过量投入的集约化稻作生产方式,严重影响了土壤碳库资源及其稳定性,系统评价集约化稻田土壤有机碳的稳定性有利于促进农田碳库保护和绿色低碳稻作转型发展。根据集约化稻作及土壤碳库环境特征,通过查阅国内相关研究文献,系统梳理稻田土壤有机碳组分及碳库输入、输出及平衡稳定机制。集约化稻作生产影响粮食安全和气候变化,从集约化稻田土壤碳排放及土壤有机碳稳定性角度,系统梳理了稻作生产中土壤无机碳、土壤团聚体、土壤pH值、土壤养分、土壤微生物等环境因素及土壤无机碳组分和热敏感性对土壤有机碳物理结构稳定性、化学稳定性、生物稳定性的影响,并分析了土壤有机碳稳定性评价方法,探讨了土壤有机碳稳定性和碳库稳定性在土壤物理性状、土壤生物、土壤化学组分3个方面的研究不足,展望了集约化稻作低碳优化路径及土壤碳库保护措施。不同稻作生产模式下土壤有机碳固持能力、稳定性及稳定机制明显存在差异,保护性稻作有利于平衡土壤结构与碳排放。 展开更多

关键词 集约化稻作 土壤 碳组分 有机碳稳定性 低碳模式 碳库保护

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长期烤烟连作对土壤团聚体有机碳稳定性的影响

6

作者 陈玉冰 俞世康 +3 位作者 李富程 顾会战 韩红 郑玉婷 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第21期260-265,共6页

以四川省广元市昭化区不同连作年限(0、8、10、27、33年)植烟土壤为研究对象,采用湿筛法、有机碳物理分组、红外光谱技术分析长期烤烟连作对土壤团聚体有机碳结构与稳定性的影响。结果表明,随连作年限的增长,>2.000 mm粒级团聚体的... 以四川省广元市昭化区不同连作年限(0、8、10、27、33年)植烟土壤为研究对象,采用湿筛法、有机碳物理分组、红外光谱技术分析长期烤烟连作对土壤团聚体有机碳结构与稳定性的影响。结果表明,随连作年限的增长,>2.000 mm粒级团聚体的比例先减后增,连作27年达到最低值,≤0.053 mm粒级呈相反趋势;团聚体稳定性指标GMD、MWD、R0.25均在连作0年时出现最大值,连作27年时出现最小值;SOC含量在连作8年时最低,连作33年时最高,总体表现为连作33年>0年>10年>27年>8年;各连作年限土壤均表现为>2.000 mm、>0.250~2.000 mm团聚体的有机碳对总有机碳的贡献率最高,≤0.053 mm粒级贡献率在不同连作年限间存在显著差异;不同连作年限对颗粒有机碳(POC)影响显著,对矿物结合态有机碳(MOC)影响不显著;0~27年间,随连作年限的增加,脂肪类官能团相对吸收峰的强度增加,脂肪类与芳香类吸收峰相对强度的比值增大。综上,烤烟长期连作会导致土壤中大团聚体的比例减少,团聚体稳定性下降,≤0.053 mm粒级有机碳含量与对总有机碳的贡献率发生显著变化,有机质结构趋于简单化。 展开更多

关键词 烤烟 长期连作 团聚体有机碳 红外光谱 有机碳稳定性

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大兴安岭北部主要森林类型土壤活性碳组分及碳库稳定性变化特征 被引量：1

7

作者 刘贝贝 蔡体久 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期203-213,共11页

[目的]土壤有机碳是森林生态系统碳循环的重要组成部分,活性有机碳能够指示土壤碳库变化,研究不同森林类型土壤活性碳组分及碳库稳定性的变化规律对理解碳循环的生物地球化学过程有重要意义,可为面向固碳减排的生态系统碳库管理提供依据... [目的]土壤有机碳是森林生态系统碳循环的重要组成部分,活性有机碳能够指示土壤碳库变化,研究不同森林类型土壤活性碳组分及碳库稳定性的变化规律对理解碳循环的生物地球化学过程有重要意义,可为面向固碳减排的生态系统碳库管理提供依据。[方法]以大兴安岭北部兴安落叶松林、樟子松林、白桦林和山杨林为研究对象,于2023年5—9月采集0—10,10—20 cm土层土壤样品,采用改良后的Loginow法测定土壤中活性易氧化碳含量,利用活性碳利用率(ER)及碳库活度(CPA)分析不同林型下土壤碳库稳定性差异。[结果](1)5—9月,4种林型土壤总有机碳(TOC)、高活性易氧化碳(LOC-H)和中活性易氧化碳(LOC-M)均呈“单峰”变化趋势,于8月达到峰值,且阔叶林含量高于针叶林。(2)土壤稳定性有机碳利用率(ER_(4))在5—9月为72.33%~85.11%,显著高于其他3种活性碳利用率,在土壤碳库中占主导地位。(3)土壤碳库活度(CPA)为0.20~0.38,且山杨林>白桦林>樟子松林>兴安落叶松林,针叶林于8月达到峰值,阔叶林则在5月最高。(4)土壤活性有机碳含量和碳库稳定性受气候因素和土壤因素的共同作用。蔗糖酶为土壤因子中主要影响因素,而气候因子中降雨量和光合有效辐射影响较大。寒温带针叶林土壤有机碳整体稳定性大于阔叶林,但在温度较高情况下,针叶林深层土壤损失有机碳速率高于阔叶林。[结论]研究结果有助于提高对寒温带森林土壤活性碳及有机碳库的认识,建议该地区尽快人工促进次生林演替或引入针叶树种,使其形成混交林,但在全球日益变暖的背景下,阔叶林在土壤碳库中发挥的作用也不容忽视。 展开更多

关键词 寒温带 土壤有机碳 活性碳 有机碳稳定性 碳库活度

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抛荒对冷浸稻田土壤团聚体及有机碳稳定性的影响 被引量：2

8

作者 张敏敏 徐祥玉 +2 位作者 张志毅 熊又升 袁家富 《中国生态农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期563-570,共8页

冷浸稻田是长江流域重要的低产稻田类型之一,近年来抛荒严重,而抛荒对冷浸稻田土壤团聚体的影响并不清楚。本研究以连年种植的冷浸稻田（CWC）、抛荒3年的冷浸稻田（CWA3）和抛荒6年的冷浸稻田（CWA6）为对象,分析抛荒后冷浸稻田土壤团... 冷浸稻田是长江流域重要的低产稻田类型之一,近年来抛荒严重,而抛荒对冷浸稻田土壤团聚体的影响并不清楚。本研究以连年种植的冷浸稻田（CWC）、抛荒3年的冷浸稻田（CWA3）和抛荒6年的冷浸稻田（CWA6）为对象,分析抛荒后冷浸稻田土壤团聚体特征以及有机碳稳定性,以期为准确评估抛荒对长期淹水土壤的结构和有机碳的影响提供数据支持。结果表明,不论是0～25 cm土层还是25～50 cm土层,冷浸稻田土壤＜53μm粒级团聚体占总团聚体比例均超过40%；0～25 cm土层土壤＞250μm团聚体比例超过35%；53～250μm粒级团聚体比例低于20%。抛荒使0～25 cm土层＆lt;53μm粒级团聚体占总团聚体比例显著增加,53～250μm粒级比例显著降低。在0～25 cm土层,抛荒使有机碳活性指数Ⅰ（LIc-Ⅰ）在＜53μm粒级和＞250μm粒级上升高,有机碳活性指数Ⅱ（LIc-Ⅱ）在53～250μm和＞250μm粒级上降低；而有机碳难降解指数（RIc）在＜53μm和53～250μm粒级上降低。土壤总有机碳随抛荒时间延长而增加。 展开更多

关键词 冷浸稻田 抛荒 土壤团聚体 有机碳稳定性

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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

9

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

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UV-B辐射增强对土壤有机碳稳定性的影响 被引量：6

10

作者 蒋梦蝶 王秋敏 +4 位作者 徐鹏 林杉 邬磊 赵劲松 胡荣桂 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期171-176,共6页

以母质相同、有机碳含量不同的2个水稻土为研究材料,通过室内模拟光照,探讨紫外辐射(UV-B,280~315nm)对土壤总碳(TC)、可溶性有机碳(DOC)和复合酚(AEP)含量的影响以及土层厚度不同(0.95,1.89,2.84mm)对UV-B辐射的响应特征。结果表明:与... 以母质相同、有机碳含量不同的2个水稻土为研究材料,通过室内模拟光照,探讨紫外辐射(UV-B,280~315nm)对土壤总碳(TC)、可溶性有机碳(DOC)和复合酚(AEP)含量的影响以及土层厚度不同(0.95,1.89,2.84mm)对UV-B辐射的响应特征。结果表明:与黑暗处理相比,培养96h后,无论是在有机碳含量低的土壤(A土)还是在有机碳含量高的土壤(B土)中,UV-B辐射均显著降低了土壤TC的含量,却增加了土壤DOC的含量,在试验结束时,土壤A和B的TC含量分别降低了3.11%和6.18%,而土壤DOC含量分别增加了16.05%和9.89%。在UV-B辐射96h后,与1.89,2.84mm土层相比,土层厚度为0.95mm时土壤TC、DOC和AEP含量变化幅度最大,A和B两个土壤中TC含量分别降低了19.11%和14.35%,DOC和AEP含量分别增加了18.66%和18.92%与23.52%和22.70%,而UV-B辐射对厚度为1.89mm和2.84mm的土层TC、DOC和AEP含量并无显著影响。研究结果表明UV-B辐射对土壤碳库稳定性有一定的影响,在农业生产中为了保护碳库稳定性,应该尽量减少地表裸露。 展开更多

关键词 UV-B辐射 TC DOC AEP 有机碳稳定性

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秸秆还田对麦玉系统土壤有机碳稳定性的影响 被引量：29

11

作者 王学霞 张磊 +3 位作者 梁丽娜 宋宁宁 刘东生 王甲辰 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1774-1782,共9页

为揭示不同秸秆还田量对华北小麦-玉米轮作系统土壤有机碳官能团结构及稳定性的影响,研究了秸秆还田5 a后土壤有机碳官能团结构、团聚体组成及有机碳含量、活性有机碳含量、土壤铁离子的变化。田间实验设置4个处理:秸秆不还田作为对照(... 为揭示不同秸秆还田量对华北小麦-玉米轮作系统土壤有机碳官能团结构及稳定性的影响,研究了秸秆还田5 a后土壤有机碳官能团结构、团聚体组成及有机碳含量、活性有机碳含量、土壤铁离子的变化。田间实验设置4个处理:秸秆不还田作为对照(CK)、秸秆1/3还田(S1)、秸秆2/3还田(S2)、秸秆全部还田(S3)。采用常规方法测定土壤理化性质、粒径、铁离子及土壤微生物量碳含量,13C核磁共振波谱技术(NMR)检测分析土壤有机碳官能团结构。结果表明:秸秆还田5 a后,土壤总有机碳(TOC)、>2mm与2.00~0.25 mm团聚体有机碳、可溶性有机碳(DOC)、易氧化态碳(EOC)和微生物量碳(MBC)含量,均随还田量增加而逐渐增加,且不同处理增加量不同,与CK相比,S3处理显著增加了这些有机碳的含量(P<0.05)。各处理土壤有机碳以烷基碳与烷氧基碳为主,其次是芳香碳与羰基碳,秸秆还田增加了烷氧基碳、羰基碳(易分解碳组分)含量,降低了烷基碳和芳香碳(难分解碳组分)含量,与CK相比,S3处理显著增加烷氧基碳含量(P<0.05)而显著降低了芳香碳含量(P<0.05)。与CK相比,S2、S3处理也显著降低了有机碳的芳香度、疏水碳/亲水碳、烷基碳/烷氧基碳比值(P<0.05),而对脂族碳/芳香碳影响不明显。与CK相比,S3处理显著增加了>2.00 mm团聚体组分,增加了2.00~0.25 mm组分,而降低了0.25~0.053 mm组分和显著降低了<0.053 mm组分(P<0.05)。秸秆还田对土壤游离铁、活性铁、螯合铁含量的影响不明显。有机碳官能团组成与土壤因子间的冗余分析表明土壤TOC、MBC含量、团聚体组分、铁离子的改变是导致不同处理间有机碳官能团结构存在差异的重要原因。综上所述,由于短期秸秆还田增加了活性有机碳含量、易分解有机碳组分,减少了难分解有机碳组分,降低了微团聚体物理保护作用,改变了微生物活性和铁离子络合作用,在一定程度上降低了土壤有机碳稳定性,可能导致麦玉复种系统土壤碳排放水平的增加。 展开更多

关键词 秸秆还田 有机碳官能团 小麦-玉米轮作 有机碳稳定性

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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：12

12

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

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黄土高原坝地深层土壤有机碳稳定性研究 被引量：9

13

作者 周仕轩 夏彬 +3 位作者 郝旺林 张佐源 许明祥 梁银丽 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期284-289,298,共7页

淤地坝作为黄土高原重要的碳储库,其深层土壤有机碳稳定性在很大程度上影响坝地土壤储碳能力和碳排放。以黄土丘陵区不同利用年限的坝地为对象,从坝地剖面土壤有机碳含量及其组分入手,研究不同利用年限、不同沉积深度下,土壤有机碳含量... 淤地坝作为黄土高原重要的碳储库,其深层土壤有机碳稳定性在很大程度上影响坝地土壤储碳能力和碳排放。以黄土丘陵区不同利用年限的坝地为对象,从坝地剖面土壤有机碳含量及其组分入手,研究不同利用年限、不同沉积深度下,土壤有机碳含量及其稳定性的变化特征和影响因素。结果表明:(1)坝地深层土壤有机碳(SOC)含量低于该区坡耕地表层土壤有机碳含量,并未呈现明显的有机碳富集现象。随利用年限增加,坝地SOC含量呈增加趋势。(2)不同利用年限坝地的SOC、易氧化碳(EOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性碳(DOC)含量呈现出明显的表聚现象。MBC、DOC和EOC含量在土壤0—60 cm内较高。(3)相较于坝地浅层土壤而言,坝地深层土壤有机碳具有较高的稳定性,长期耕作会降低坝地深层土壤有机碳稳定性。(4)坝地浅层和深层土壤有机碳稳定性变化的主导因素不同。浅层土壤有机碳稳定性主要受土层深度、有机碳含量和黏粒含量的影响,分别能解释其变异的50.4%,19.6%和11.8%;深层土壤有机碳稳定性主要受有机碳含量、土壤含水量和利用年限的影响,分别能解释其变异的38.9%,33.9%和11.8%。 展开更多

关键词 黄土高原 淤地坝 土壤有机碳 活性有机碳 有机碳稳定性

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川西高山树线交错带海拔梯度上土壤有机碳稳定性特征 被引量：3

14

作者 王小沁 陈玉雯 +2 位作者 孙辉 李菊 刘杨 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-7,36,共8页

高山树线交错带是高海拔地带对环境变化最为敏感的生态系统之一,土壤有机碳库及其稳定性在生态系统变化中具有显著指示作用。通过物理-化学方法对土壤不同活性有机碳进行连续分级分离,研究土壤有机碳不同组分在海拔环境梯度下分布特征... 高山树线交错带是高海拔地带对环境变化最为敏感的生态系统之一,土壤有机碳库及其稳定性在生态系统变化中具有显著指示作用。通过物理-化学方法对土壤不同活性有机碳进行连续分级分离,研究土壤有机碳不同组分在海拔环境梯度下分布特征及稳定性。结果表明,高山树线交错带土壤有机碳主要集中在物理分级组分(≥0.02 mm),且粒径越大有机碳含量越高,即主要以颗粒态有机碳形式存在,占比均高于98%;在<0.02 mm有机-无机复合体中有机碳采用化学分级分离,这部分有机碳占比低于土壤总有机碳2%,且主要以腐殖质(胡敏素)形式存在(占土壤总有机碳0.6%~0.8%),腐殖质占有机碳比例远低于一般土壤;随着海拔升高,土壤有机碳总量上升,颗粒态有机碳(物理分级组分)比例升高,胡敏素类腐殖质比例下降。因此,川西高海拔树线交错带的高寒土壤有机碳,主要以不稳定有机碳(POC)形式存在,随着温度上升(海拔降低)将导致土壤矿质化和腐殖化加剧,有机碳总量下降,土壤不稳定性组分(物理分级组分)降低,土壤稳定性(腐殖化比例)上升。 展开更多

关键词 高山树线交错带 土壤有机碳 土壤粒级 土壤腐殖质 有机碳稳定性

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长期有机肥替代化肥对水稻土有机碳稳定性的影响 被引量：13

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作者 缪玉琳 梁丰 +3 位作者 谢军 张嵚 刘益仁 赵小敏 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期512-522,共11页

针对不同有机肥替代化肥比例下红壤性水稻土有机碳稳定性不明确的科学问题,以第四纪红色黏土发育的水稻土的长期定位试验为研究对象,选取不施肥处理(CK)、化肥处理(100F0M)、化肥处理中30%、50%及70%的氮量被有机肥替代(70F30M、50F50M... 针对不同有机肥替代化肥比例下红壤性水稻土有机碳稳定性不明确的科学问题,以第四纪红色黏土发育的水稻土的长期定位试验为研究对象,选取不施肥处理(CK)、化肥处理(100F0M)、化肥处理中30%、50%及70%的氮量被有机肥替代(70F30M、50F50M、30F70M)5个处理,明确长期不同有机肥替代化肥比例对水稻土活性/惰性碳组分含量及有机碳化学结构稳定性的影响。结果表明:不同有机肥替代化肥比例均提高了水稻土有机碳、活性碳、惰性碳的含量,活性碳含量表现为70F30M、30F70M>CK、50F50M,惰性碳含量表现为30F70M>70F30M、50F50M>100F0M>CK。随着有机肥替代比例的增加,惰性碳比例从69.67%逐渐增加至77.26%。不同有机肥替代比例下土壤有机碳的化学结构种类相同,相对含量百分比表现出相同的趋势:芳香碳(33.28%~37.79%)、烷基碳(27.81%~31.19%)最高,烷氧碳(16.19%~20.10%)、羰基碳(10.35%~12.07%)居中,羧基碳(2.52%~5.75%)最低。同时随着有机肥替代化肥比例的增加,芳香度从0.40增加至0.44,脂族碳/芳香碳和烷基碳/烷氧碳的比值均降低,有机碳的稳定性增强。pH(P<0.05)和阳离子交换量(CEC,P<0.01)是活性碳含量的主要影响因素,pH、CEC、碱解氮(AN)、碳投入(有机肥、水稻根系、水稻留茬)(P<0.01)是惰性碳含量的主要影响因素。因此,30F70M不仅提高了活性、惰性碳的含量,同时增加惰性碳的芳香度,更有利于提高土壤有机碳的稳定性。 展开更多

关键词 有机无机配比 长期定位试验 土壤有机碳组分 有机碳稳定性 影响因素

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水力侵蚀作用下土壤有机碳库稳定性机制研究进展 被引量：11

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作者 马文明 李忠武 +1 位作者 丁克毅 周青平 《中国水土保持科学》 CSCD 北大核心 2020年第1期125-130,共6页

为了明晰水力侵蚀作用下土壤碳库的变化,本文总结和归纳了国内外水力侵蚀作用对土壤有机碳稳定性的影响和今后需加强研究的主要方向。运用文献调研法,剖析水力侵蚀机制,水力侵蚀现状及类型,自然侵蚀和加速侵蚀,水力侵蚀对土壤有机碳库... 为了明晰水力侵蚀作用下土壤碳库的变化,本文总结和归纳了国内外水力侵蚀作用对土壤有机碳稳定性的影响和今后需加强研究的主要方向。运用文献调研法,剖析水力侵蚀机制,水力侵蚀现状及类型,自然侵蚀和加速侵蚀,水力侵蚀对土壤有机碳库存的影响,侵蚀碳“源、汇”论的分歧点,水力侵蚀对土壤有机碳选择性稳定机制、空间隔阻稳定机制和有机矿物结合稳定性机制等方面的最新研究进展,结果显示土壤有机碳的物理、化学和生物稳定机制均受水力侵蚀的影响。由于侵蚀区存在大量的有机碳更新、沉积区侵蚀迁移有机碳重新被沉积土壤团聚包裹并深埋形成稳定结构、阵发式侵蚀可埋藏大量的侵蚀碳于地势低洼的沉积区,因此,越来越多的学者提出侵蚀导致了土壤中碳库的增加。认为今后应进一步加强流域尺度侵蚀区和沉积区有机碳的稳定性和有机碳更新的质与量的研究。 展开更多

关键词 水力侵蚀 土壤有机碳 有机碳稳定性机制 全球气候变化

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灌丛化对干旱区草地土壤有机碳化学结构和热稳定性的影响 被引量：5

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作者 张宇 刘耘华 +2 位作者 滕俐闯 白崇皓 盛建东 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1138-1148,共11页

在典型的干旱区新疆,选取沿海拔分布的4类草地,使用固态13C核磁共振技术与热分析技术研究了灌丛化对草地土壤有机碳(SOC)化学结构和热稳定性的影响。结果表明:灌丛间的芳香碳比例沿海拔从温性荒漠到山地草甸逐渐降低。在温性荒漠、温性... 在典型的干旱区新疆,选取沿海拔分布的4类草地,使用固态13C核磁共振技术与热分析技术研究了灌丛化对草地土壤有机碳(SOC)化学结构和热稳定性的影响。结果表明:灌丛间的芳香碳比例沿海拔从温性荒漠到山地草甸逐渐降低。在温性荒漠、温性草原化荒漠、温性荒漠草原和山地草甸,灌丛下烷基碳/烷氧碳的比值相对于灌丛间分别增加了0.10、0.09、0.03、0.21。低海拔的温性荒漠和温性草原化荒漠的热易分解SOC质量(较低温度下分解的SOC)与SOC总质量的比值(%Exo1)、SOC分解一半时的温度(TG-T50)和SOC在能量释放一半时对应的温度(DSC-T50)显著低于高海拔的温性荒漠草原和山地草甸。在草原化荒漠、荒漠草原和山地草甸中,灌丛下的%Exo1和DSC-T50均高于灌丛间,而TG-T50低于灌丛间。在温性荒漠,从灌丛间到灌丛下,低温时SOC燃烧释放出的能量占总燃烧能量(Q)的比例减小,而高温时SOC燃烧释放出的能量增加。本研究结果表明灌丛化增加了干旱区SOC化学结构的稳定性和热稳定性。 展开更多

关键词 干旱区 草地 海拔 灌丛化 有机碳的稳定性 固态13C核磁共振技术 热分析技术

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雅鲁藏布江下游隧道工程对土壤有机碳稳定性的影响 被引量：2

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作者 赵润英 李凛 +7 位作者 唐晓鹿 陈果 李景吉 曹龙熹 王国严 石松林 罗建 裴向军 《草业科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期15-24,共10页

隧道在高原山岭等地区道路建设中被广泛采用,但其对土壤有机碳稳定性的影响研究较少。土壤有机碳稳定性是评价土壤生态系统对外界环境变化响应的重要指标。为阐明土壤有机碳(SOC)对隧道工程建设的抗干扰能力,本研究以雅鲁藏布江下游隧... 隧道在高原山岭等地区道路建设中被广泛采用,但其对土壤有机碳稳定性的影响研究较少。土壤有机碳稳定性是评价土壤生态系统对外界环境变化响应的重要指标。为阐明土壤有机碳(SOC)对隧道工程建设的抗干扰能力,本研究以雅鲁藏布江下游隧道建设为依托,设置工程影响区(ED)和非影响区(CK)监测样地,从土壤活性有机碳(LOC)、团聚体和土壤酶活性等角度探究隧道建设对SOC稳定性的影响。结果表明,工程影响区SOC、LOC含量分别为291.40和110.28 mg·kg^(-1),CK区域中分别为255.31和91.19 mg·kg^(-1),两个区域差异不显著(P> 0.05)。ED和CK中,土壤粒径> 0.25 mm的团聚体占比均超过80%,随着团聚体粒径减小,ED的SOC含量呈现降低趋势,但ED与CK差异不显著。本研究表明,隧道建设未改变植被凋落物量,对SOC的输入与输出未产生显著影响。ED与CK区土壤酶、微生物生物量碳及土壤团聚体组成无显著差异,表明隧道工程建设对SOC稳定性的微生物学调控机制及土壤团聚体物理保护机制无显著影响,对SOC稳定性无显著影响。综上,雅鲁藏布江下游隧道工程建设对土壤有机碳稳定性未产生显著影响,本研究为隧道建设对环境的影响评价提供了参考依据,也为雅鲁藏布江下游地区生态环境保护提供数据和理论依据。 展开更多

关键词 雅鲁藏布江下游 隧道工程 土壤有机碳 有机碳稳定性 活性有机碳 土壤微生物生物量碳 土壤酶 土壤团聚体

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海拔梯度上川西高山土壤有机碳稳定性研究 被引量：2

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作者 刘杨 李菊 +2 位作者 孙辉 陈玉雯 李鑫 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期123-127,135,共6页

为研究土壤有机碳库极其稳定性对高寒生态系统碳的源汇效应,通过物理—化学方法对不同海拔高度(3400~4100 m)高寒土壤不同活性有机碳进行连续分级分离,研究了土壤有机碳不同组分在海拔环境梯度下分布特征及稳定性。结果表明:(1)海拔梯... 为研究土壤有机碳库极其稳定性对高寒生态系统碳的源汇效应,通过物理—化学方法对不同海拔高度(3400~4100 m)高寒土壤不同活性有机碳进行连续分级分离,研究了土壤有机碳不同组分在海拔环境梯度下分布特征及稳定性。结果表明:(1)海拔梯度上高山土壤主要以粗颗粒为主(0.25~2 mm);在>0.02 mm的物理分级中,土壤有机碳含量随海拔的增加先增加后减小;在<0.02 mm土壤化学分级的有机—无机复合体中,土壤有机碳占总有机碳比例为2%左右,低于一般低海拔土壤,且随海拔升高有增加的趋势,但在4100 m海拔处显著降低。(2)有机—无机复合体中的有机碳主要以腐殖质形式存在,随海拔增高有增加的趋势。因此,川西高山海拔梯度上土壤有机碳库以不稳定的颗粒态有机碳(POC)形式存在,在全球气候变化进程中随着温度升高,土壤有机碳矿化速率将加快。 展开更多

关键词 高寒土壤 海拔梯度 土壤有机碳 有机碳稳定性

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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：7

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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

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