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岩溶区不同土地利用方式土壤碳、氮、磷生态化学计量的空间变异性研究 被引量:15
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作者 张春来 杨慧 +1 位作者 曹建华 刘绍华 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1650-1659,共10页
【目的】探究岩溶区土壤C、N、P生态化学计量特征的空间分异格局对土地利用方式的响应规律,为揭示岩溶生态系统各组分之间的养分循环规律及阐明系统的稳定性提供科学参考。【方法】在广西马山县西部岩溶区分别采集水田、旱地、草地、灌... 【目的】探究岩溶区土壤C、N、P生态化学计量特征的空间分异格局对土地利用方式的响应规律,为揭示岩溶生态系统各组分之间的养分循环规律及阐明系统的稳定性提供科学参考。【方法】在广西马山县西部岩溶区分别采集水田、旱地、草地、灌木林地和树木郁闭度≥20%的有林地等土地利用方式的表层(0~20 cm)土壤,测定其有机C、全N和全P等含量,并运用统计学方法分析不同土地利用方式下土壤的C、N、P生态化学计量特征、空间变异性及影响因素。【结果】研究区土壤有机C、全N和全P含量均值分别为13.83、1.75和0.92 g/kg,C∶N、C∶P和N∶P均值分别为7.95、18.79和2.28。土壤C∶N、C∶P、N∶P空间分布和土地利用基本一致,高值区位于水田和有林地,低值区分布在旱地、灌木林地和草地。不同土地利用方式下土壤C∶N平均值集中分布在7.13~9.26,变异系数为20.84%,C∶N较稳定,在空间上存在中等程度的变异性。水田和有林地之间C∶N差异不显著(P>0.05,下同),旱地、灌木林地和草地之间C∶N差异也不显著,变化趋势为水田>有林地>旱地>灌木林地>草地;C∶P为11.21~29.10,N∶P为1.51~3.11,变异系数较大,两者在不同土地利用方式下的变化趋势均为水田>有林地>灌木林地>草地>旱地。土壤C∶N、C∶P、N∶P与有机C、全N、全P、全K、pH均存在极显著相关性(P<0.01)。土壤理化性质和环境因子在不同土地利用方式土壤C、N、P化学计量特征冗余分析排序图上表现出不同的相关性,其中,有效P在所有土地利用方式中均与土壤C∶N、C∶P、N∶P呈显著负相关(P<0.05,下同),而碱解N、成土母质在所有土地利用方式中均与C∶N、C∶P、N∶P呈显著正相关;pH在水田、旱地和有林地土壤中与C∶N、C∶P、N∶P呈显著负相关,而在灌木林地和草地土壤中呈显著正相关。【结论】研究区普遍缺乏有机质和N,P元素相对丰富,但其变异系数较大。碱解N、有效P、pH和成土母质是影响研究区不同土地利用方式下土壤C、N、P生态化学计量的关键因子。 展开更多
关键词 碳氮磷 生态化学计量 岩溶区 土地利用方式 冗余分析
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硫酸和硝酸对桂林毛村碳酸盐岩溶蚀的室内模拟 被引量:2
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作者 莫春梦 黄芬 +3 位作者 胡晓农 曹建华 辛胜林 张连凯 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期608-616,共9页
硫酸和硝酸对碳酸盐岩的溶蚀会减少岩溶碳汇量,但其定量关系有待进一步研究。文章根据野外水体中SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度,在室内封闭条件下分别设计了碳酸(0.033 mol·L^(-1))、硫酸和硝酸(0.1~1.7 mmol·L^(-1))(CSN酸)... 硫酸和硝酸对碳酸盐岩的溶蚀会减少岩溶碳汇量,但其定量关系有待进一步研究。文章根据野外水体中SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度,在室内封闭条件下分别设计了碳酸(0.033 mol·L^(-1))、硫酸和硝酸(0.1~1.7 mmol·L^(-1))(CSN酸)及硫酸、硝酸(0.1~1.7 mmol·L^(-1))(SN酸)对碳酸盐岩的溶蚀实验,实验历时144 h。结果表明:CSN酸中泥晶灰岩和白云岩的溶蚀速率均大于SN酸的。CSN酸中,泥晶灰岩溶蚀速率总体均高于白云岩,平均值分别为1.34 mg·(cm^(2)·d)^(-1)和1.21 mg·(cm^(2)·d)^(-1)。而在SN酸中,二者溶蚀速率差别不大,平均值分别为0.92 mg·(cm^(2)·d)^(-1)和0.93 mg·(cm^(2)·d)^(-1);HCO-3浓度与溶蚀速率结果对应,泥晶灰岩和白云岩在CSN酸溶蚀液中HCO-3平均值分别为1.43 mmol·L^(-1)和1.33 mmol·L^(-1),而在SN酸中泥晶灰岩的HCO-3低于白云岩,平均值分别为0.33 mmol·L^(-1)和0.39 mmol·L^(-1)。CSN酸中HCO-3浓度随酸浓度的增大而减小,而SN酸中其浓度随酸浓度的增大而增大。当SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度为0.1~0.3 mmol·L^(-1)时,碳酸对白云岩的溶蚀作用占75.89%~58.64%,对泥晶灰岩的溶蚀作用占80.21%~59.06%,当SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度大于0.44 mmol·L^(-1)时,其溶蚀作用小于50%。当SO^(2-)_(4)、NO^(-)_(3)浓度为0.0~0.2 mmol·L^(-1)时,野外实测数据与模拟数据基本吻合;当浓度>0.2 mmol·L^(-1)时,野外实测碳酸对碳酸盐岩的溶蚀比例高于模拟实验。研究结果进一步说明了硝酸和硫酸对碳酸盐岩溶蚀作用的显著影响,可为其他酸对岩溶碳汇影响提供参考。 展开更多
关键词 白云岩 泥晶灰岩 混合酸 溶蚀速率 室内模拟 碳汇量
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石灰岩发育土壤团聚体形成机制研究 被引量:13
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作者 任娇娇 周运超 +1 位作者 刘兵 张春来 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期722-728,共7页
土壤团聚体是土壤最基本的结构单元。为了解岩溶地区石灰岩发育土壤团聚体的形成机制,选择贵阳市花溪区花溪水库石灰岩所发育的土壤为材料,采用干、湿筛法,分析团聚体颗粒的分级情况,并比较拆分有机质与钙镁铁铝离子间连接后四种离子含... 土壤团聚体是土壤最基本的结构单元。为了解岩溶地区石灰岩发育土壤团聚体的形成机制,选择贵阳市花溪区花溪水库石灰岩所发育的土壤为材料,采用干、湿筛法,分析团聚体颗粒的分级情况,并比较拆分有机质与钙镁铁铝离子间连接后四种离子含量的变化以及团聚体各粒级含量的变化。结果显示:团聚体是由细小颗粒在胶结物质有机质与钙镁铁铝离子结合下形成微团聚体,进一步形成更大粒级的团聚体,最后在分子力的作用下粘结土粒或者其他团聚体形成完整的团聚体结构;有机质与钙离子的结合是团聚体形成的主要胶结物质,其次为有机质与镁铁离子的结合,有机制与铝离子的结合作用不大,这与石灰岩矿物主要是碳酸钙有关;研究区发育土壤大粒级水稳性团聚体含量相对较高,土壤抗蚀性好,抵抗侵蚀能力强。 展开更多
关键词 团聚体 胶结物质 粒级 形成机制 石灰岩发育土壤
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两种地质背景条件下群落物种组成及多样性与土壤因子的相关性研究——以桂林毛村为例 被引量:1
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作者 张薰元 周运超 +2 位作者 黄梅 白云星 张春来 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期940-951,共12页
为对比岩溶和非岩溶条件下物种组成及多样性的差异,明晰不同地质背景造就的不同土壤因子对物种多样性的影响,在兼有岩溶区与非岩溶区的桂林毛村采用野外样地调查法对研究区进行物种组成及多样性的对比研究。结果表明:(1)研究区内共记录... 为对比岩溶和非岩溶条件下物种组成及多样性的差异,明晰不同地质背景造就的不同土壤因子对物种多样性的影响,在兼有岩溶区与非岩溶区的桂林毛村采用野外样地调查法对研究区进行物种组成及多样性的对比研究。结果表明:(1)研究区内共记录了123种植物,其中岩溶区占35科46属87种,非岩溶区占48科61属95种,非岩溶区植物科属种数量明显大于岩溶区;(2)岩溶区物种多样性为:草本样方>灌木样方>乔木样方;在非岩溶区为:灌木样方>乔木样方>草本样方;(3)不同地质背景造就了不同的土壤因子,其中土壤全氮含量对物种多样性影响最为显著。综上,岩溶区物种组成明显低于非岩溶区,物种多样性也不及非岩溶区,土壤因子与物种多样性之间存在相关性,土壤全氮对物种多样性影响最为显著,土层深度减弱了土壤因子与物种多样性之间的相关性。对比岩溶区与非岩溶区土壤因子与物种之间的关系差异,为区域生态系统恢复重建提供了理论基础。 展开更多
关键词 岩溶区 物种组成 多样性 冗余分析
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石灰土盐基离子迁移对模拟酸雨的响应 被引量:6
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作者 刘炜 周运超 张春来 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期336-342,共7页
为揭示酸雨条件下石灰土盐基离子迁移特征及其缓冲性能,对石灰土进行了室内模拟酸雨淋溶试验,探讨酸雨酸度、土层厚度、土表覆被对石灰土酸化/石灰土抗酸性以及盐基离子迁移的影响。结果表明:(1)在p H=3.5、4.5、5.5的酸雨淋溶下,石灰... 为揭示酸雨条件下石灰土盐基离子迁移特征及其缓冲性能,对石灰土进行了室内模拟酸雨淋溶试验,探讨酸雨酸度、土层厚度、土表覆被对石灰土酸化/石灰土抗酸性以及盐基离子迁移的影响。结果表明:(1)在p H=3.5、4.5、5.5的酸雨淋溶下,石灰土盐基离子迁移量差异不显著,对酸雨具有极强的缓冲能力。期间,Ca^(2+)与Mg^(2+)释放呈显著线性相关。(2)土壤厚度对石灰土抗酸性有极显著影响,土壤越厚,对酸雨的抗性越大,反之越小。(3)土厚比1∶2.5∶5的石灰土盐基离子淋失状况为K+淋失量1∶1.43∶2.06,Ca^(2+)淋失量为1∶1.63∶3.13,Mg^(2+)淋失量为1∶1.64∶3.15,表明土厚的增加能大大降低酸雨对盐基的淋溶。(4)石灰土土表覆盖不同,其盐基离子迁移淋溶量差异明显,但并不对土壤酸化效应产生显著影响。 展开更多
关键词 石灰土 盐基离子 土壤厚度 降水酸度
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基于CASA模型的长顺县夏季NPP时空格局 被引量:1
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作者 李可相 周焱 +1 位作者 周运超 张春来 《山地农业生物学报》 2017年第4期85-90,共6页
基于CASA模型估算了长顺县夏季植被净初级生产力(NPP),并分析了2000~2011年期间其时空分布特征。研究表明:2000~2011年期间,长顺县夏季NPP平均为34.51 g C/m^2·m,全县91.65%的区域,NPP值在20~50 g C/m^2·m之间。多年平均夏季... 基于CASA模型估算了长顺县夏季植被净初级生产力(NPP),并分析了2000~2011年期间其时空分布特征。研究表明:2000~2011年期间,长顺县夏季NPP平均为34.51 g C/m^2·m,全县91.65%的区域,NPP值在20~50 g C/m^2·m之间。多年平均夏季NPP的分布呈现明显的地域性差异,总体呈现出由中部落叶阔叶林、针阔混交林及灌木林等植被茂盛的区域逐渐向东西两侧耕地及建设用地区域减少的分布规律;夏季NPP在12年间,其变化整体呈缓慢上升趋势。针阔混交林、落叶阔叶林、灌木林、耕地及草地区域的平均增长率分别为2.77、2.32、2.34、0.99、1.05。地区植被在夏季的固碳量在逐年增加;各乡镇夏季平均NPP在12年内的变化一致。长寨镇、广顺镇、摆所镇、鼓扬镇、代化镇、改尧镇、敦操乡分别以2.16、1.88、2.10、2.17、2.29、2.12、2.51 g C/m2·m的速率增加。 展开更多
关键词 长顺县 NPP CASA模型 时空动态
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不同厚度土壤呼吸对氮沉降的响应 被引量:1
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作者 况野 龙偲 +2 位作者 陈中吉 周运超 张春来 《山地农业生物学报》 2014年第3期55-59,共5页
以贵阳市花溪区石灰土及纯灰岩为供试体,试验设计三种不同土壤厚度(10cm、25cm、50cm)的淋溶管,淋溶管为PVC材质,直径20cm,选择三种不同氮沉降(191.08g/m2、254.78g/m2、318.47g/m2),土表施予多年生黑麦草为研究对象,采用Anderson吸收... 以贵阳市花溪区石灰土及纯灰岩为供试体,试验设计三种不同土壤厚度(10cm、25cm、50cm)的淋溶管,淋溶管为PVC材质,直径20cm,选择三种不同氮沉降(191.08g/m2、254.78g/m2、318.47g/m2),土表施予多年生黑麦草为研究对象,采用Anderson吸收阱法研究了氮沉降对不同土壤厚度的土壤呼吸速率的影响。结果表明:氮沉降对土壤呼吸速率有一定的促进作用;土壤层次越深,氮沉降越大,释放的CO2量越多。 展开更多
关键词 氮沉降 喀斯特 土壤呼吸
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