秸秆集中深还田对土壤水分特性及有机碳组分的影响 被引量：34

1

作者 王胜楠 邹洪涛 +4 位作者 张玉龙 虞娜 张玉玲 范庆锋 黄毅 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2015年第1期154-158,共5页

采用自主研制的"深开沟-覆土-合垄"翻转犁开沟,深度为40cm,将秋收后的玉米整株秸秆按0,6 000,12 000,18 000kg/hm2直接深还田,探讨该模式实施2a后对土壤水分特性及有机碳组分的影响。结果表明,土壤稳定入渗率表现为12 000kg/h... 采用自主研制的"深开沟-覆土-合垄"翻转犁开沟,深度为40cm,将秋收后的玉米整株秸秆按0,6 000,12 000,18 000kg/hm2直接深还田,探讨该模式实施2a后对土壤水分特性及有机碳组分的影响。结果表明,土壤稳定入渗率表现为12 000kg/hm2(S2)>6 000kg/hm2(S1)>18 000kg/hm2(S3)>CK;在同一水吸力下,秸秆上层土壤含水量表现为12 000kg/hm2(S2)>18 000kg/hm2(S3)>6 000kg/hm2(S1)>CK,而在秸秆下层中则表现为12 000kg/hm2(S2)>6 000kg/hm2(S1)>18 000kg/hm2(S3)>CK;各秸秆还田处理土壤ROC、POC、LFOC含量均随土层深度的增加而先增加后降低,且各组分含量与TOC呈正直线相关关系,达到1%的极显著水平,各组分碳含量均以12 000kg/hm2(S2)处理最高;土壤氧化稳定系数为CK>秸秆深还田处理。由此说明,秸秆深还田能够提高土壤中水分的利用效率以及土壤中有机碳的固存,且以12 000kg/hm2(S2)处理效果最为显著。 展开更多

关键词 秸秆深还田 土壤水分 有机碳组分

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秸秆还田对黄土旱塬麦田土壤团聚体有机碳组分的影响 被引量：21

2

作者 黄璐 赵国慧 +6 位作者 李廷亮 姜丽伟 王嘉豪 宋红梅 员明鑫 杨立帆 王灏滢 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第13期123-132,共10页

探究不同秸秆还田量对黄土旱塬麦田土壤团聚体稳定性及碳库变化特征的影响,可为旱作农田土壤培肥提供理论依据。在晋南旱地冬小麦种植区,设置S0(不还田)、S1/2(1/2倍还田)、S1(1倍还田)、S2(2倍还田)4个处理,通过连续3a试验研究了不同... 探究不同秸秆还田量对黄土旱塬麦田土壤团聚体稳定性及碳库变化特征的影响,可为旱作农田土壤培肥提供理论依据。在晋南旱地冬小麦种植区,设置S0(不还田)、S1/2(1/2倍还田)、S1(1倍还田)、S2(2倍还田)4个处理,通过连续3a试验研究了不同秸秆还田量下土壤团聚体组成及稳定性变化情况,土壤及各粒级团聚体中总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)、轻组有机碳(Light Fraction Organic Carbon,LFOC)、重组有机碳(Heavy Fraction Organic Carbon,HFOC)与胡敏素碳(Humin Carbon,HM-C)、胡敏酸碳(Humic Acid Carbon,HA-C)和富里酸碳(Fulvic Acid Carbon,FA-C)含量的变化特征,以及各粒级团聚体中有机碳组分与团聚体稳定性之间的关系。结果表明:黄土旱塬麦田土壤,随着秸秆还田量的增加,>0.25 mm大团聚体含量逐渐增加,<0.25 mm微团聚体及粉黏粒含量逐渐减少;S2处理下,平均重量直径、几何平均直径、>0.25mm团聚体质量百分数较S0处理分别增加了14.7%(P<0.05)、22.2%(P<0.05)、13.9%(P<0.05),提高了团聚体的稳定性。秸秆还田提高了全土TOC含量,以S2处理下土壤TOC含量最高,较S0处理增加了28.1%(P<0.05)。另外,秸秆还田提升了>0.25~2 mm团聚体中HM-C、HA-C和FA-C含量,其中S2处理较S0处理分别提高了19.0%(P<0.05)、25.5%(P<0.05)、14.9%(P<0.05),并且胡敏酸碳和富里酸碳的比值(HA-C/FA-C)也随着秸秆还田量的增加而提高。<0.053 mm粉黏粒的FA-C含量变化是引起水稳性团聚体稳定性变化的主要原因,能解释其变化的64.1%。总体表明,秸秆还田促进了黄土旱塬麦区土壤水稳性微团聚体向水稳性大团聚体的转化,提高了团聚体稳定性。秸秆还田增加了土壤及各团聚体中有机碳及其组分含量,并进一步提高土壤腐殖化程度,且秸秆还田量越高,提升幅度越大。2倍秸秆还田量对当地土壤有机碳含量提升、土壤结构改善的效果最好。研究结果对旱地土壤肥力和碳汇能� 展开更多

关键词 土壤 秸秆还田 黄土旱塬 水稳性团聚体 有机碳组分 麦田

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秸秆还田对再生稻田土壤有机碳组分的影响 被引量：18

3

作者 尤锦伟 王俊 +2 位作者 胡红青 王辉 叶磊 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1451-1458,共8页

【目的】在再生稻系统下,探讨秸秆还田对再生稻田土壤有机质组分及其养分含量的影响。【方法】试验设置秸秆不还田(CK)、水稻秸秆半量还田(SH)、水稻秸秆全量还田(SW)和水稻秸秆全量还田配施腐熟剂(SWF)共4个处理,分析各处理土壤有机碳... 【目的】在再生稻系统下,探讨秸秆还田对再生稻田土壤有机质组分及其养分含量的影响。【方法】试验设置秸秆不还田(CK)、水稻秸秆半量还田(SH)、水稻秸秆全量还田(SW)和水稻秸秆全量还田配施腐熟剂(SWF)共4个处理,分析各处理土壤有机碳及其组分和土壤速效养分含量。【结果】与秸秆不还田相比,秸秆还田能提高土壤有机碳及其组分含量。与CK处理相比,在头季和再生季水稻收获期,秸秆还田处理(SH、SW、SWF)土壤中水溶性有机碳含量分别增加了19.62%~22.63%、20.99%~41.48%;土壤中颗粒有机碳含量分别增加了8.47%~20.62%、24.71%~30.90%;三个施秸秆的处理间土壤总有机碳、胡敏酸和富里酸含量无明显差异。秸秆还田可以改变水溶性有机质结构,使其结构趋于简单。秸秆还田下土壤碱解氮、有效磷、速效钾和铵态氮含量均呈增加趋势;在头季水稻收获期,SWF处理的碱解氮、有效磷和速效钾含量显著高于CK处理。在再生季水稻收获期,与头季稻收获期相比,CK处理土壤速效养分含量呈下降趋势,而秸秆还田下各处理速效养分含量均呈增高趋势。【结论】秸秆还田可以提高再生稻田土壤有机碳、颗粒有机碳、水溶性有机碳以及腐殖酸组分的含量,促进水溶性有机质结构的变化,从而有效改善土壤养分的供给能力。 展开更多

关键词 秸秆还田 再生稻田 有机碳组分 土壤养分

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成都典型区水稻土有机碳组分构成及其影响因素研究 被引量：17

4

作者 廖丹 于东升 +4 位作者 赵永存 王宁 张海东 潘剑君 史学正 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期517-527,共11页

农田生态系统土壤有机碳对农业生产、生态平衡和全球气候变化至关重要，有机碳组分构成及平均驻留时间对深入了解土壤有机碳特征及演变规律意义重大。通过土壤呼吸培养实验和三库一级动力学方程，模拟分析了成都典型区水稻土有机碳组分... 农田生态系统土壤有机碳对农业生产、生态平衡和全球气候变化至关重要，有机碳组分构成及平均驻留时间对深入了解土壤有机碳特征及演变规律意义重大。通过土壤呼吸培养实验和三库一级动力学方程，模拟分析了成都典型区水稻土有机碳组分构成特征；利用土壤定量化属性与有机碳各组分相关及回归分析，建立研究区土壤有机碳各组分预测模型。结果表明，有机碳组分的活性碳、慢性碳和惰性碳含量在表层（0—20cm）分别为0．42、6．13、11．43gkg-1，均高于亚表层（20～40cm）的0．23、4．09、7．50gkg-1，两土层间有机碳组分含量具有显著性差异，但有机碳组分比例没有显著性差异。剖面（0—100cm）有机碳组分含量随着深度增加而减小，活性碳和慢性碳比例随着深度增加而降低，惰性碳比例则随着深度增加显著升高。容重、全氮和全磷对有机碳各组分含量，质地对活性碳组分含量、比例及平均驻留时间，pH对慢性碳和惰性碳组分比例均具有显著影响；活性碳和惰性碳组分含量与土壤全氮、碳氮比、pH以及土壤细粉粒（0．02～0．002mm）含量间存在显著线性关系，可用来预测水稻土有机碳各组分含量，研究结果对其他地区土壤有机碳各组分研究及预测具有积极启示作用。 展开更多

关键词 水稻土 有机碳组分 影响因素 预测模型

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塔里木盆地北缘绿洲4种土地利用方式土壤有机碳组分分布特征及其与土壤环境因子的关系 被引量：13

5

作者 安申群 贡璐 +2 位作者 李杨梅 陈新 孙力 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期3382-3390,共9页

为明确干旱区土壤有机碳各组分分布状况,进而合理地开发与利用,解决土地利用效率低下问题,以塔里木盆地北缘盐碱地、天然林、沙地、30 a棉田这4种不同土地利用方式土壤为研究对象,分析不同土地利用方式土壤有机碳、微生物量碳、可溶性... 为明确干旱区土壤有机碳各组分分布状况,进而合理地开发与利用,解决土地利用效率低下问题,以塔里木盆地北缘盐碱地、天然林、沙地、30 a棉田这4种不同土地利用方式土壤为研究对象,分析不同土地利用方式土壤有机碳、微生物量碳、可溶性有机碳、易氧化有机碳的分布状况,结合冗余分析探索其与土壤环境因子的关系.结果表明,SOC在天然林表现出最高值(1.92 g·kg^(-1)),在沙地随土层增加而增加,在其他土地利用类型整体呈现下降趋势;MBC在天然林表现出最高水平,且随土层深度增加而降低,在其他土地利用类型无明显变化趋势.DOC含量最高值和最低值分别出现在天然林和30 a棉田的80~100 cm层(分别为143.23 mg·kg^(-1)和30.00 mg·kg^(-1)),在天然林中随土层深度增加而增加,在盐碱地中随土层深度增加而降低且不同土层含量均表现出显著差异(P<0.05).EOC含量在不同土地利用类型和不同土层中未表现出明显规律.将各有机碳组分进行敏感性分析得出:MBC对不同土层最为敏感,DOC对土地利用变化最为敏感.通过冗余分析得出各有机碳组分与土壤含水量、全氮、p H呈正相关关系,与土壤容重、电导率呈负相关关系.土壤环境因子对各碳组分含量的重要性排序为:土壤容重>含水量>电导率>土壤氮>p H,即容重和含水量为影响干旱区有机碳组分的主要因子. 展开更多

关键词 有机碳组分 不同土地利用方式 土壤环境因子 敏感性分析 阿拉尔垦区

原文传递

基于固态^(13)C核磁共振波谱研究植物残体分解和转化机制的进展 被引量：11

6

作者 李昌明 王晓玥 孙波 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期658-664,共7页

植物残体在土壤中的分解和转化影响了其养分归还和有机质形成过程。由于缺乏高分辨率的分析方法,对不同气候、植被和土壤类型条件下植物残体在分解过程中化学结构组成的演变特征和机制仍不清楚。核磁共振波谱技术在解析自然有机物化学... 植物残体在土壤中的分解和转化影响了其养分归还和有机质形成过程。由于缺乏高分辨率的分析方法,对不同气候、植被和土壤类型条件下植物残体在分解过程中化学结构组成的演变特征和机制仍不清楚。核磁共振波谱技术在解析自然有机物化学组成方面具有独特的优势,本文综述了基于固态^(13)C核磁共振波谱(solid-state ^(13)C-NMR spectroscopy)技术评价植物残体的基质质量、解析植物残体的分解速率及其官能团组成的变化特征、揭示土壤腐殖质特性等方面的主要进展。未来针对植物残体分解和有机质形成机制的研究,应该结合稳定性同位素质谱和扫描电镜分析方法,综合分析植物残体中的有机化合物组成和物理结构;从多时空尺度揭示不同类型植物残体中有机碳官能团的降解路径;结合高通量测序和基因芯片分析方法,深入研究土壤微生物群落与植物残体化学结构的协同演变机制,提出不同气候–土壤–植被类型区促进土壤有机质形成的调控措施。 展开更多

关键词 核磁共振波谱 植物残体 分解 有机碳官能团 土壤有机质

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生物质炭对黑土有机碳组分的影响 被引量：8

7

作者 孟雨田 赵承森 +6 位作者 李晓庆 徐晴晴 陈琳 马晓伟 张月沛 王宏燕 赵伟 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1340-1347,共8页

为了修复退化的黑土,提高黑土有机质含量,通过室外盆栽试验,在高、低两种有机质含量黑土中施用质量比为0.5%、1.5%、2.5%玉米秸秆生物质炭,测定总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(AOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)、矿物结合态有机碳(... 为了修复退化的黑土,提高黑土有机质含量,通过室外盆栽试验,在高、低两种有机质含量黑土中施用质量比为0.5%、1.5%、2.5%玉米秸秆生物质炭,测定总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(AOC)、微生物量碳(MBC)、颗粒有机碳(POC)、矿物结合态有机碳(MOC)、重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、水溶性有机碳(WSOC)和惰性有机碳(ROC)含量,研究了生物质炭对高、低两种有机质含量的黑土有机碳组分的影响及各指标之间的相关性。结果表明:(1)与对照相比,添加生物质炭明显增加土壤TOC、POC、MOC、HFOC、LFOC和ROC的含量,且浓度越高提升效果越明显;而WSOC的含量逐渐减小;(2)生物质炭对土壤AOC、MBC含量的影响与试验时间有关;高浓度的生物质炭会抑制土壤AOC与MBC含量,与对照相比,1.5%处理对AOC与MBC的提升最大。可以得出:施用不同量生物质炭对高、低两种有机质含量的黑土有机碳组分均有一定的影响;生物质炭的施入对于低有机质含量的土壤影响比高有机质含量的土壤影响更大。 展开更多

关键词 黑土 生物质炭 有机碳组分 高有机质土 低有机质土

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山东省不同植被类型土壤有机碳及其组分分布特征 被引量：1

8

作者 张金硕 李素艳 +3 位作者 孙向阳 周文志 赵冠宇 白雪亭 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期350-357,共8页

为研究山东省不同植被类型森林土壤有机碳及其组分分布特征,选取山东省黑松林、柏木林、针阔混交林3种植被类型下的森林土壤为研究对象,比较分析了不同土层(0~20、20~40 cm)的土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和... 为研究山东省不同植被类型森林土壤有机碳及其组分分布特征,选取山东省黑松林、柏木林、针阔混交林3种植被类型下的森林土壤为研究对象,比较分析了不同土层(0~20、20~40 cm)的土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(EOC)和颗粒有机碳(POC)的含量变化。结果表明:(1)0~40 cm土层黑松林、柏木林和针阔混交林的SOC含量变化依次为4.35~15.04、5.72~34.87和3.71~10.72 g/kg,各土层中柏木林的SOC含量最高;(2)土壤有机碳及其组分在不同植被类型下存在一定差异,SOC和POC含量表现为柏木林>针阔混交林、黑松林,DOC含量在上、下土层间表现为柏木林>针阔混交林>黑松林,EOC含量表现为针阔混交林>柏木林、黑松林;(3)除黑松林的DOC外,其余各植被类型的SOC、DOC、EOC、POC含量均表现为随着土层深度的增加而减少;(4)相关分析表明,SOC与POC存在极显著正相关关系(P<0.01),其余各碳组分之间关系不显著;冗余分析表明,土壤碳组分受土壤理化因子影响较大,全氮和速效钾与土壤碳组分极显著性相关(P<0.01),年降水量和pH与土壤碳组分显著相关(P<0.05)。综上,黑松林、柏木林、针阔混交林SOC及其活性组分之间存在差异性,除EOC外其余各碳组分均表现为柏木林含量最高,而EOC含量最高的为针阔混交林,且SOC及其组分受到植被类型和土层深度的影响,具有表聚现象。 展开更多

关键词 植被类型 土壤有机碳 活性有机碳 碳组分 冗余分析

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细粒尾矿无土修复后土壤有机碳累积特性

9

作者 刘家治 夏令 +3 位作者 汪之翔 鲁子敬 宋少先 胡勇 《矿冶》 CAS 2024年第2期293-302,共10页

铜等大宗尾矿无土化原位修复是尾矿资源化、无害化利用的有效途径。修复后土壤养分蓄积直接关系到后期田间管理,对其有机碳等重要养分积累规律研究至关重要。针对我国湖北某细粒铜尾矿修复场地进行研究,对未经修复、修复一年与修复两年... 铜等大宗尾矿无土化原位修复是尾矿资源化、无害化利用的有效途径。修复后土壤养分蓄积直接关系到后期田间管理,对其有机碳等重要养分积累规律研究至关重要。针对我国湖北某细粒铜尾矿修复场地进行研究,对未经修复、修复一年与修复两年的0~15、15~30、30~45 cm三种深度的土壤进行取样,对总有机碳、易氧化态有机碳、颗粒态有机碳、矿物结合态有机碳、可溶性有机碳与微生物量有机碳6种土壤有机碳形态进行测定并分析其变化规律。结果表明:经无土修复后的细粒尾矿土在无外源有机物的添加下依然会进行土壤总有机碳的积累;尾矿进行有机碳积累的主要方式是以矿物结合态有机碳为代表的惰性有机碳的增加,惰性碳的升高有助于固定有机碳;尾矿的团聚体粒径尺寸与土壤总有机碳的含量呈正相关,其中惰性有机碳更偏好聚集在粒径较小的团聚结构中,土壤碳库活性逐渐增强,更容易发生有机碳的转化;对尾矿土进行修复后土壤有机碳含量有显著提高,且主要以惰性有机碳的形式积累,在该场地表现出了巨大的碳汇潜力。该研究同时明确了该场地修复后矿区土壤有机碳各形态的累积特性,可为指导尾矿修复工作提供数据支持。 展开更多

关键词 尾矿 原位修复 有机碳 修复土壤 有机碳形态 土壤团聚体 碳积累 有机碳组分

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新疆天山北麓中段不同植被类型下土壤有机碳组分特征及其影响因素 被引量：6

10

作者 马辉英 李昕竹 +1 位作者 马鑫钰 贡璐 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2022年第6期1124-1131,共8页

土壤有机碳受植被类型干扰影响,其含量变化会呈现一定变化,深刻影响森林物质循环过程,从而对植被产生反馈影响。该研究以新疆天山中段云杉林、灌丛地、草地3种植被类型下的土壤为研究对象,分析土壤有机碳组分包括总有机碳、可溶性有机... 土壤有机碳受植被类型干扰影响,其含量变化会呈现一定变化,深刻影响森林物质循环过程,从而对植被产生反馈影响。该研究以新疆天山中段云杉林、灌丛地、草地3种植被类型下的土壤为研究对象,分析土壤有机碳组分包括总有机碳、可溶性有机碳轻组分有机碳和微生物量碳的质量分数特征,并研究这3种植被的土壤有机碳及其组分质量分数的差异性。结果表明,(1)不同植被类型下土壤有机碳、可溶性有机碳、轻组分有机碳和微生物生物量碳质量分数均具有一定差异。总体趋势表现为云杉林>灌丛地>草地,w(SOC)在云杉林达到峰值(120.68 g·kg^(−1)),并且土壤表层有机碳组分质量分数高于下层(P<0.05)。(2)冗余分析表明总有机碳、可溶性有机碳、轻组分有机碳和微生物量碳之间均呈正相关关系且具有相同的变化趋势。土壤环境因子对土壤有机碳组分影响的重要性由大到小依次为土壤电导率、土壤pH值、土壤容重、土壤含水量(解释量依次为87.7%,79.4%,67.9%,35.8%),并且4种环境因子对土壤有机碳组分征的影响均为极显著(P<0.01)。探讨有机碳组分质量分数与其环境因子的相关关系,为评估天山森林土壤固碳效应提供科学根据。 展开更多

关键词 天山森林 不同植被类型 土壤有机碳 碳组分 干旱区 冗余分析

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氮添加与凋落物处理对橡胶林砖红壤有机碳组分及酶活性的影响 被引量：1

11

作者 薛欣欣 任常琦 +3 位作者 罗雪华 王文斌 赵春梅 张永发 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期354-363,共10页

研究氮添加与凋落物处理对土壤有机碳组分及酶活性的影响对调控人工林生态系统恢复具有重要意义.于海南岛西部橡胶林地开展野外微区模拟试验,采用二因素完全随机设计,设置4个氮水平[不施氮(CK,0 kg·hm^(-2)·a^(-1),以N计,下... 研究氮添加与凋落物处理对土壤有机碳组分及酶活性的影响对调控人工林生态系统恢复具有重要意义.于海南岛西部橡胶林地开展野外微区模拟试验,采用二因素完全随机设计,设置4个氮水平[不施氮(CK,0 kg·hm^(-2)·a^(-1),以N计,下同),低氮(LN,50 kg·hm^(-2)·a^(-1)),中氮(MN,100 kg·hm^(-2)·a^(-1))和高氮(HN,200 kg·hm^(-2)·a^(-1))]以及2种凋落物处理[凋落物去除(LR),凋落物保留(L)],分析0~10 cm和10~20cm土层的土壤理化性质、总有机碳(SOC)及其组分、酶活性等指标.结果表明,土壤pH随N添加量增加以及凋落物的去除呈显著降低的趋势(P<0.05).土壤NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量随N添加的增加显著增加,N添加和凋落物处理对NO_(3)^(-)-N和NH_(4)^(+)-N含量有显著的交互效应.与L处理相比,LR降低了土壤SOC及其各组分含量,其中轻组有机碳(LFOC)含量降幅最大,在0~10 cm和10~20 cm土层降幅分别为29.0%~81.4%和23.5%~58.4%.不同凋落物处理条件下,SOC及其各组分含量随N添加量的增加均呈先增加后降低的趋势,LN处理显著高于HN处理.N添加和凋落物处理对SOC、LFOC(0~10cm)和重组有机碳(HFOC)含量有极显著的交互作用(P<0.01).与L处理相比,LR处理在CK和LN处理条件下的土壤多酚氧化酶(PPO)活性显著降低,而在MN和HN条件下,LR处理的PPO含量显著增加;方差分析显示,N添加和凋落物处理对PPO和0~10 cm土层的纤维素酶(CBH)活性有极显著影响的交互作用,土壤酶活性[β-葡萄糖苷酶(BG)、PPO、CBH]对N添加处理的响应程度均大于对凋落物处理的响应.相关性分析表明,SOC含量与微生物生物量碳(MBC)、颗粒态有机碳(POC)、LFOC以及HFOC含量之间呈极显著正相关关系.总体来看,凋落物保留与低N输入对橡胶林地土壤碳库以及酶活性具有较好的协同作用. 展开更多

关键词 凋落物 氮添加 橡胶林 有机碳组分 酶活性

原文传递

不同施肥模式下褐土的有机碳组分及碳固存效应变化

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作者 王雅润 赵娟 +3 位作者 杨振兴 周怀平 解文艳 刘志平 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期469-481,共13页

[目的]基于长期定位试验,研究长期有机无机肥配施下褐土有机碳含量及其组分构成的演变特征,以深入了解有机肥对土壤碳固存能力的影响机制,为通过科学养分管理实现褐土生态环境稳定和提高生产力提供理论依据。[方法]有机无机肥配施试验于... [目的]基于长期定位试验,研究长期有机无机肥配施下褐土有机碳含量及其组分构成的演变特征,以深入了解有机肥对土壤碳固存能力的影响机制,为通过科学养分管理实现褐土生态环境稳定和提高生产力提供理论依据。[方法]有机无机肥配施试验于1992年在山西寿阳旱地农业生态系统国家野外科学观测研究站进行,种植制度为一年一季玉米。试验采用氮、磷、有机肥三因素四水平正交设计,共18个处理,本研究选择其中的9个处理:N_(0)P_(0)M_(0)、N_(1)P_(1)M_(0)、N_(2)P_(2)M_(0)、N_(3)P_(3)M_(0)、N_(4)P_(4)M_(0)、N_(2)P_(1)M_(1)、N_(3)P_(2)M_(3)、N_(4)P_(2)M_(2)、N_(0)P_(0)M_(6)。N_(0)、N_(1)、N_(2)、N_(3)、N_(4)的施N量分别为0、60、120、180、240 kg/hm^(2),P_(0)、P_(1)、P_(2)、P_(3)、P_(4)的施P_(2)O_(5)量分别为0、37.5、75、112.5、150 kg/hm^(2),M_(0)、M_(1)、M_(2)、M_(3)、M_(6)的有机肥用量分别为0、22.5、45、67.5、135 t/hm^(2)。以5年为1个周期,分别在1996、2001、2006、2011、2016、2020年玉米收获后,采集0-20 cm土层土壤样品,测定土壤有机质含量,以及有机碳各组分含量,分析碳投入与土壤有机碳及其各碳组分含量之间的关系,探讨固碳速率和固碳效率在不同碳投入下的响应。[结果]连续试验29年后,与不施肥处理N_(0)P_(0)M_(0)相比,化肥有机肥配合处理N_(2)P_(1)M_(1)、N_(3)P_(2)M_(3)、N_(4)P_(2)M_(2)和N_(0)P_(0)M_(6)的土壤有机碳含量分别提高了25.7%、72.4%、30.3%和220%,各项碳组分含量均显著增加。与初始值相比,化肥处理N1P1M0、N3P3M0、N4P4M0的土壤颗粒有机碳含量分别降低了0.41、0.89和0.41 g/kg,易氧化有机碳含量分别大幅降低了40.3%、26.4%和9.6%。各处理土壤碳库管理指数的年际变化总体表现为先大幅降低再逐渐上升的趋势,其中N0P0M6处理碳库管理指数最高,较N0P0M0处理提高了6.6倍。长期施肥定位试验中,化肥配施有机肥处理N_(2)P_(1)M_(1)� 展开更多

关键词 长期施肥 褐土 有机碳组分 固碳效率

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长期连作茭白增加水田深层土壤有机碳的积累

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作者 张丽君 章明奎 《中国农学通报》 2024年第15期88-95,共8页

为了解长期连作茭白后水稻土有机碳库及其组分的变化,选择了连续种植茭白时间分别为0(对照)、2~5、5~10、10~20、20~30、30~35 a等6组种植茭白前土壤类型相同的18块农田,通过挖掘标准土壤剖面采集0~20、20~40、40~60、60~80 cm分层土样... 为了解长期连作茭白后水稻土有机碳库及其组分的变化,选择了连续种植茭白时间分别为0(对照)、2~5、5~10、10~20、20~30、30~35 a等6组种植茭白前土壤类型相同的18块农田,通过挖掘标准土壤剖面采集0~20、20~40、40~60、60~80 cm分层土样,分析了土壤有机碳、不同稳定性有机碳组分和微生物生物量碳。结果表明:随着茭白种植时间的增加,土壤容重由上层至下逐渐下降;各土层中有机碳总量、高活性有机碳、中活性有机碳、低活性有机碳和惰性有机碳及微生物生物量碳均逐渐增加,增幅以20~40、40~60 cm等2个土层最为明显。同时,深层土壤中高活性有机碳比例呈现显著的增加,20~80 cm土层中有机碳总量及其各形态有机碳贮量占0~80 cm土层有机碳总量的比例逐渐增加,呈现有机碳向深层土壤积累的特点。分析认为,深耕、长期浸水及茭白生产过程田间人为频繁踩踏,导致土壤犁底层逐渐消失、软糊层形成是造成茭白田深层土壤有机碳快速积累、有机碳活性增加的主要原因。 展开更多

关键词 茭白田 深层土壤 碳库 有机碳组分 积累 软糊层

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长期外源有机物料添加对川中丘陵区农田土壤养分和有机碳组分的影响 被引量：1

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作者 刘玲 崔俊芳 +1 位作者 杨红薇 唐家良 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期991-1000,共10页

以盐亭紫色土农业生态试验站长期不同施肥处理试验为平台,探究了两种形式的外源有机物料(猪粪堆肥和秸秆还田)添加对土壤有机碳及全氮、全磷、硝态氮和有效磷含量的影响,并基于固态^(13)C核磁共振波谱技术(^(13)C-NMR)分析了其对土壤有... 以盐亭紫色土农业生态试验站长期不同施肥处理试验为平台,探究了两种形式的外源有机物料(猪粪堆肥和秸秆还田)添加对土壤有机碳及全氮、全磷、硝态氮和有效磷含量的影响,并基于固态^(13)C核磁共振波谱技术(^(13)C-NMR)分析了其对土壤有机碳化学组分的影响。研究发现:添加有机物料可显著增加0~30 cm土层土壤有机碳和各养分指标的含量,其中有机碳、全氮、全磷、有效磷和硝态氮增幅分别为22.13%~100.15%、28.98%~84.29%、18.33%~94.17%、38.52%~152.36%和219.45%~741.78%,猪粪堆肥施用对土壤全磷、有效磷和硝态氮含量的影响大于秸秆还田。两种有机物料添加均改变了耕层(0~20 cm)土壤有机碳化学组成及其稳定性,其中0~10 cm表层土壤有机碳中烷氧基碳和羧基碳的比例提高,烷基碳的比例降低,10~20 cm土层羧基碳比例降低、烷基碳比例增加。因此,长期有机物料添加可显著提高川中丘陵区旱耕地有机碳库及其稳定性。本研究可为碳汇功能评估提供科学参考。 展开更多

关键词 土壤有机碳 有机碳组分 土壤养分 有机物料 紫色土

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有机无机配施对巫溪县植烟土壤碳库的影响 被引量：1

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作者 汪忠坪 李钠钾 +5 位作者 汪代斌 李正 张福光 郑林林 叶协锋 罗贞宝 《西南农业学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期366-373,共8页

【目的】研究有机无机配施对巫溪县植烟土壤有机碳组成、碳库管理指数及有机碳官能团的影响,为提高植烟土壤质量,合理施肥提供参考。【方法】采用大田试验,在等氮量投入的条件下设4个处理:纯化肥(CF)、纯化肥配施菇渣有机肥(CMO)、纯化... 【目的】研究有机无机配施对巫溪县植烟土壤有机碳组成、碳库管理指数及有机碳官能团的影响,为提高植烟土壤质量,合理施肥提供参考。【方法】采用大田试验,在等氮量投入的条件下设4个处理:纯化肥(CF)、纯化肥配施菇渣有机肥(CMO)、纯化肥配施高碳基肥(CHB)、纯化肥配施生物有机肥(CBO)。通过测定土壤总有机碳、活性碳组分含量和利用傅里叶红外光谱技术(FTIR)测定土壤有机碳官能团结构,研究有机无机配施对土壤碳库的影响。【结果】①与单施化肥相比,配施有机肥土壤有机碳含量略有增加,各处理间无显著差异,显著提高烤后烟产量产值。②配施有机肥处理的土壤活性碳库中的可溶性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)含量均显著高于单施化肥处理。其中CMO处理土壤DOC含量提升最大,分别比CF、CHB、CBO提高67.13%、12.84%和28.54%;CBO处理土壤MBC含量提升最多,与CF相比土壤MBC含量增加42.32%;CHB处理土壤易氧化有机碳(EOC)比CF高11.43%。③配施有机肥的处理中,CMO处理土壤DOC分配比例最大,CBO处理土壤MBC分配比例最大,CHB处理土壤EOC分配比例最大,且CHB处理的碳库管理指数显著大于CF和CMO。④各处理有机碳官能团结构差异较小,官能团主要包括酚醇类、芳烃、烯烃、仲酰胺类。在1634 cm^(-1)处的相对峰面积与土壤MBC含量呈显著正相关,在468 cm^(-1)处的相对峰面积与土壤TOC含量呈显著负相关。【结论】与单施化肥相比,配施有机肥土壤有机碳含量有增加趋势,其中配施菇渣有机肥和生物有机肥显著提高土壤DOC和MBC含量,配施高碳基肥显著提升土壤EOC含量和碳库管理指数。短期有机无机配施对有机碳官能团影响不明显,但在1634和468 cm^(-1)处的相对峰面积与土壤TOC和MBC含量具有显著相关性,同时有机无机配施显著提高烤后烟的产量产值。 展开更多

关键词 有机无机配施 活性碳组分 碳库管理指数 有机碳官能团

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地形部位与利用方式对紫色土性状的影响

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作者 廖益民 郑铭洁 章明奎 《中国农学通报》 2024年第3期81-86,共6页

为了解杭州市紫色土肥力质量的空间变异特征,为科学利用与改良土壤提供依据,在杭州市西部山区选择8组代表性紫色土丘陵坡地,按地形部位(坡底、坡麓、中坡、上坡、坡顶)和利用方式(林地和旱地)采集了表层土壤样品,比较分析了土壤肥力指... 为了解杭州市紫色土肥力质量的空间变异特征,为科学利用与改良土壤提供依据,在杭州市西部山区选择8组代表性紫色土丘陵坡地,按地形部位(坡底、坡麓、中坡、上坡、坡顶)和利用方式(林地和旱地)采集了表层土壤样品,比较分析了土壤肥力指标的变化特点。结果表明:由坡顶经上坡、中坡至坡麓、坡底,有效土层厚度逐渐增加,土体构型由A-C或A-R型逐渐向A-B-C型演化,土壤结构由单粒状-小块状结构向块状结构转变;土壤砾石和砂粒含量、pH和全钙含量逐渐下降,而土壤粘粒、有机碳、全钾、全磷、有效养分含量和CEC逐渐增加。研究区紫色土中的有机碳以矿物结合态为主,其次为颗粒有机碳,游离态有机碳数量较少;从坡顶至坡麓、坡底,游离态有机碳占有机碳的比例和矿物结合态有机碳占有机碳的比例逐渐增加,而颗粒有机碳占有机碳的比例逐渐下降。不同地形部位土壤含水量由坡顶经上坡、中坡至坡麓、坡底逐渐增加,不同坡位之间表层土壤含水量差值旱季大于雨季。林地开垦为旱地后,土壤酸度、全磷、有效磷含量及矿物结合态有机碳占有机碳的比例明显增加,但颗粒有机碳占有机碳的比例及土壤含水量有所下降。与林地比较,坡顶、上坡、中坡部位的旱地土壤具有较低的砾石和砂粒含量;坡麓和坡底的旱地土壤具有较高的砾石和砂粒含量;土壤粘粒含量与持水能力均是旱地土壤低于林地土壤。研究认为,紫色土的开发利用应考虑不同坡位土壤性状的差异性。 展开更多

关键词 紫色土 有机碳组分 理化性状 地形 利用方式 空间变异

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冻融期巴音布鲁克高寒湿地雪被去除对土壤有机碳库稳定性的影响

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作者 胡云鹏 陈末 +5 位作者 杨再磊 买迪努尔·阿不来孜 田宇欣 贾宏涛 寇天乐 贾远彬 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第3期326-334,共9页

[目的]分析冻融期降雪减少对巴音布鲁克高寒湿地土壤有机碳组分及碳库稳定性的影响,为高寒湿地应对未来气候变化及区域“碳中和”战略措施的制定提供科学数据。[方法]于2022年9月布设野外试验,设置2种处理:雪被去除与自然降雪,分别在冻... [目的]分析冻融期降雪减少对巴音布鲁克高寒湿地土壤有机碳组分及碳库稳定性的影响,为高寒湿地应对未来气候变化及区域“碳中和”战略措施的制定提供科学数据。[方法]于2022年9月布设野外试验,设置2种处理:雪被去除与自然降雪,分别在冻融期的初冻期(11月)、冻结期(3月)、融冻期(7月)进行取样,测定土壤含水量(SWC)、电导率(EC)、pH值,有机碳含量(SOC),极不稳定有机碳组分(F_(1))、不稳定有机碳组分(F_(2))、稳定有机碳组分(F_(3))和惰性有机碳组分(F_(4))。[结果](1)雪被去除后土壤有机碳含量(SOC)在初冻期、冻结期、融冻期均无显著差异,但出现了降低的趋势。雪被去除后有机碳含量在3时期分别降低了2.87%,6.65%和4.49%。(2)初冻期雪被去除后F_(1)和F_(2)组分有机碳含量出现了显著差异(p<0.05)。相比于自然降雪两种组分有机碳含量分别降低了8.72%和12.26%。冻结期不同处理间F_(3)组分了出现显著差异(p<0.05)。雪被去除后F_(3)组分有机碳含量降低了25.57%,融冻期F_(1),F_(2)和F_(3)出现了显著差异(p<0.05),其中除雪后F_(1)和F_(3)分别降低了22.10%和25.57%,而F_(2)组分上升了34.92%。其他组分无显著差异。(3)雪被去除后,相比于自然降雪处理,碳库活度在3个时期分别上升了5.99%,9.71%和20.39%。雪被去除后土壤有机碳有降低的趋势,但土壤碳库稳定性有上升的趋势。而随着冻融进行,土壤有机碳含量呈现出先降低后上升的趋势,而土壤碳库稳定性呈现出先上升后下降的趋势。[结论]短期观测结果表明冻融循环和雪被去除对有机碳含量和碳库稳定性均无显著影响,但雪被去除对土壤的影响大于冻融变化,未来需进一步开展长期定位观测研究,以更好服务高寒湿地科学管理和助力区域碳中和战略实施。 展开更多

关键词 高寒湿地 冻融期 雪被去除 有机碳组分 碳库稳定性

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生物质炭配施有机物料对红壤碳组分及酶生态化学计量特征的影响

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作者 章磊 徐祎萌 +4 位作者 白美霞 周燕 秦华 徐秋芳 陈俊辉 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期506-516,共11页

【目的】分析生物质炭和有机物料施用对旱地红壤有机碳组分和酶活性的影响,探明微生物的碳氮磷元素限制特征,为提升红壤有机碳稳定性提供理论依据。【方法】采用田间试验,设置不施有机物料对照(ck)、玉米Zea mays秸秆单施、羊粪单施及... 【目的】分析生物质炭和有机物料施用对旱地红壤有机碳组分和酶活性的影响,探明微生物的碳氮磷元素限制特征,为提升红壤有机碳稳定性提供理论依据。【方法】采用田间试验,设置不施有机物料对照(ck)、玉米Zea mays秸秆单施、羊粪单施及其分别与生物质炭(玉米秸秆炭)配施等6个处理。试验开始2 a后测定土壤有机碳组分、土壤养分质量分数、碳氮磷循环相关碱解酶活性和氧化酶活性。【结果】与单施秸秆和羊粪相比,生物质炭与有机物料配施显著增加了土壤有机碳和碱解氮质量分数(P<0.05),提高了土壤碳氮比和碳磷比及惰性碳组分质量分数,降低了有机碳活性指数。有机物料施用显著提高了纤维二糖水解酶(CB)、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和过氧化物酶(PERO)活性(P<0.05);与单施羊粪相比,生物质炭与羊粪配施处理显著降低β-葡萄糖苷酶(BG)活性50.9%、亮氨酸氨基肽酶(LAP)活性32.1%、NAG活性45.3%、酸性磷酸酶(PHOS)活性40.0%(P<0.05)。与单施秸秆相比,生物质炭与秸秆配施降低了多酚氧化酶(PHOX)活性28.6%和PERO活性22.2%,但对其他酶的活性无影响。与单施秸秆相比,生物质炭配施秸秆降低了向量长度;与单施羊粪相比,生物质炭配施羊粪对酶化学计量比、向量长度及向量角度均无显著影响。PERO和PHOX与土壤惰性碳质量分数、碳氮比、碳磷比呈显著负相关(P<0.05)。冗余分析表明:土壤惰性碳质量分数、碳氮比和碳磷比是影响土壤酶活性及其化学计量特征的主要因子。【结论】与有机物料单施相比,生物质炭与有机物料配施可以更好地提高旱地红壤养分和惰性碳组分质量分数,降低有机碳分解酶活性,缓解碳磷限制,可作为改善红壤微生物养分限制和提高碳汇能力的有效措施。 展开更多

关键词 红壤 有机物料 生物质炭 碳组分 酶活性

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长期施肥对旱塬麦田土壤大团聚体有机碳组分及冬小麦产量的影响

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作者 宋红梅 高玉 +3 位作者 员明鑫 栗丽 石馨晔 李廷亮 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期4187-4195,共9页

大团聚体是土壤有机碳固存的主要场所,对土壤肥力提升具有重要意义.为揭示长期不同施肥措施下大团聚体有机碳的固持机制及产量效应,依托8 a定位试验,设不施肥(CK)、农户施肥(NP)、测控施肥(NPK)、测控+有机肥配施(NPKM)以及测控+生物有... 大团聚体是土壤有机碳固存的主要场所,对土壤肥力提升具有重要意义.为揭示长期不同施肥措施下大团聚体有机碳的固持机制及产量效应,依托8 a定位试验,设不施肥(CK)、农户施肥(NP)、测控施肥(NPK)、测控+有机肥配施(NPKM)以及测控+生物有机肥配施(NPKB)这5个处理,采用“团聚体-密度”联合分组法,分析了黄土旱塬麦田土壤大团聚体中粗颗粒有机碳(cPOC)、细颗粒有机碳(fPOC)、微团聚体颗粒有机碳(iPOC)、游离态粉+黏颗粒有机碳(s+c_f)和微团聚体粉+黏颗粒有机碳(s+c_m)的变化特征及其与土壤碳投入和产量形成之间的关系.结果表明,长期有机无机配施(NPKM和NPKB)较单施化肥(NP和NPK)显著提高了大团聚体中有机碳(SOC)含量,提升幅度高于对应处理土壤SOC提升幅度.长期施肥有提高大团聚中cPOC、fPOC和iPOC含量,降低s+c_f和s+c_m含量趋势,且长期有机无机配施显著提高了大团聚中cPOC、fPOC和iPOC储量占比,显著降低了s+c_f储量占比,而长期单施化肥仅显著提升了大团聚中cPOC储量占比.相关分析表明,小麦籽粒产量与有机碳组分(cPOC和iPOC)含量、土壤总有机碳含量、>0.25 mm大团聚体有机碳含量以及土壤有机碳投入量存在极显著正相关性,相关系数为0.645~0.883.综合来看,黄土旱塬麦区长期施肥尤其是有机无机配施,通过增加土壤碳投入量促进了游离态粉+黏颗粒有机碳(s+c_f)向其它形态有机碳的转化,进而整体提升大团聚体有机碳含量,为作物增产创造了良好土壤环境. 展开更多

关键词 黄土旱塬 麦田土壤 长期施肥 有机碳组分 作物产量

原文传递

土壤有机碳组分和微生物群落对有机管理的响应 被引量：4

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作者 韩兴秀 李勤奋 王进闯 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期1728-1737,共10页

土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)和微生物是土壤质量和健康变化的重要评价指标。为了探究热区不同的管理方式对茶园土壤有机碳组分和微生物群落组成的影响,本研究选取海南省白沙县有机茶园(organic tea plantations,OTP)和常规茶园... 土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)和微生物是土壤质量和健康变化的重要评价指标。为了探究热区不同的管理方式对茶园土壤有机碳组分和微生物群落组成的影响,本研究选取海南省白沙县有机茶园(organic tea plantations,OTP)和常规茶园(conventional tea plantations,CTP)作为研究对象,利用^(13)C-核磁共振(^(13)C-NMR)生物标记技术和磷脂脂肪酸(PLFA)来研究不同管理模式下茶园土壤中有机碳化学组分和土壤微生物的群落组成的变化,明确有机管理和无机管理对土壤有机碳组分(烷基C、O-烷基C、芳香C和羧基C)和微生物群落组成的影响。结果显示:(1)与无机管理相比,有机管理显著改变了茶园土壤中养分含量。有机质(SOM)含量增加了47.86%,总氮(TN)和总磷(TP)含量分别增加了37.40%和100%(P<0.05)。硝态氮(NO3--N)含量显著增加了78.80%(P<0.05),总钾(TK)和速效钾(AK)含量显著降低(P<0.05)。(2)有机管理增加了茶园土壤中烷基C和O-烷基C的相对含量。同时,脂肪族C/芳香C的比值也高于无机管理茶园。(3)有机管理茶园土壤中的总磷脂脂肪酸含量(PLFAs)增加了29.70%(P<0.05),且细菌、G-和放线菌的磷脂脂肪酸的含量显著高于无机茶园(P<0.05)。(4)RDA分析表明,茶园土壤中的微生物群落结构主要受到土壤总氮(TN)、总钾(TK)、烷基C、O-烷基C和羧基C含量的影响(P<0.05)。(5)相关性分析结果显示,有机碳组分中烷基C与总微生物量、真菌、放线菌和菌根真菌含量均呈显著正相关关系。O-烷基C与微生物中真菌、细菌和真菌/细菌的比值也呈显著正相关关系。以上结果表明,对茶园有机管理能调节微生物群落结构,提高土壤有机碳的脂肪化程度,进而影响土壤有机碳的积累和周转机制。 展开更多

关键词 有机管理 有机碳组分 土壤微生物群落 磷脂脂肪酸

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