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菌渣施用对柑橘园土壤团聚体有机碳和惰性有机碳的影响

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生态科学 2016年第1期35卷 27-33页

作者：王义祥王峰叶菁黄勤楼翁伯琦黄毅斌福建省农业科学院农业生态研究所农业部福州农业环境科学观测实验站福州350013

采用物理和化学分组方法研究了不同菌渣施用处理下柑橘果园土壤团聚体有机碳和惰性有机碳的变化,旨在为以提高有机碳固定为目的的果园土壤管理措施研究提供科学依据。结果表明,不同施肥对各级别团聚体影响有差异,有机无机配施增加了大... 详细信息

采用物理和化学分组方法研究了不同菌渣施用处理下柑橘果园土壤团聚体有机碳和惰性有机碳的变化,旨在为以提高有机碳固定为目的的果园土壤管理措施研究提供科学依据。结果表明,不同施肥对各级别团聚体影响有差异,有机无机配施增加了大团聚体(>250μm)的含量。团聚体内有机碳含量表现为随着粒径增大而增加的趋势,且大团聚体的有机碳库量表现为随菌渣施用量增加而增加的趋势,但短期内施用有机肥并没有显著性地提高土壤有机碳库中大团聚体有机碳的比例。施有机肥处理的柑橘园土壤惰性有机碳含量和微团聚体有机碳库量分别比不施肥和单施化肥处理的提高23.77—44.27%和22.78—43.12%、3.67—9.24%和1.80—7.28%,说明有机无机肥配施可以增加果园土壤有机碳的积累。

关键词：柑橘菌渣有机碳土壤团聚体惰性有机碳

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

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生态环境学报 2025年

作者：申佳龙吴栎宏李林霜周远芳杨孝民喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室(贵州大学) 资源与环境工程学院贵州大学

在全球变化背景下，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... 详细信息

在全球变化背景下，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。

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

不同土地利用方式对岩溶区土壤有机碳组分稳定性的影响

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环境科学 2024年第1期45卷 335-342页

作者：陈坚淇贾亚男贺秋芳江可陈畅叶凯西南大学地理科学学院岩溶环境重庆市重点实验室重庆400715

土壤有机碳的组分及其稳定机制是深入了解陆地碳汇能力的关键,岩溶生态系统中土壤有机碳稳定性在很大程度上影响土壤固碳能力.为了解人类活动对岩溶区土壤有机碳稳定性的影响,选取重庆市中梁山岩溶槽谷区为例,分层采集了4种典型土地利... 详细信息

土壤有机碳的组分及其稳定机制是深入了解陆地碳汇能力的关键,岩溶生态系统中土壤有机碳稳定性在很大程度上影响土壤固碳能力.为了解人类活动对岩溶区土壤有机碳稳定性的影响,选取重庆市中梁山岩溶槽谷区为例,分层采集了4种典型土地利用方式(混交林、竹林地、荒草地和耕地)的土壤样本,分析不同土地利用方式下总有机碳(TOC)、重组有机碳(HFOC)、轻组有机碳(LFOC)、活性有机碳(LOC)、惰性有机碳(ROC)的分布特征,运用结构方程模型定量分析土地利用方式对土壤有机碳组成的影响及其稳定性的影响,为岩溶区土壤碳汇评估和土壤质量保护提供基础数据.结果表明:岩溶区不同土地利用方式下的各有机碳组分均出现明显的表聚现象,表层有机碳组分含量是底层的1.2倍;应用土壤惰性有机碳指数(ROCI)指示土壤有机碳稳定性,其变化区间为33.9%~64.5%,其中混交林最高为64.5%~66.3%,耕地最低为33.8%~39.6%.岩溶区惰性有机碳含量和ROCI表明,人类农业耕作活动引起土壤有机碳含量减少和土壤物理结构被破坏,导致土壤有机质分解和周转速率加快;影响岩溶区土壤稳定性的最重要因素是土壤pH,耕作活动引起土壤pH降低,减少了土壤微生物活性,不利于土壤中惰性有机碳和土壤有机碳库的积累.

关键词：岩溶区土地利用惰性有机碳土壤有机碳稳定性结构方程模型

海草床有机碳组成与微生物转化及其对富营养化的响应

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科学通报 2021年第36期66卷 4649-4663页

作者：罗红雪刘松林江志坚吴云超黄小平中国科学院南海海洋研究所中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广州510301 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 三亚中科海洋研究院海南省热带海洋生物技术重点实验室三亚572100

海草床作为蓝碳生态系统之一,具有巨大的储碳能力,储碳能力受到其有机碳组成和微生物转化过程的影响.然而,全球海草床面积逐年减少,富营养化是导致其退化的重要原因.本文回顾了国内外相关研究,对海草床有机碳组成、微生物转化及其对富... 详细信息

海草床作为蓝碳生态系统之一,具有巨大的储碳能力,储碳能力受到其有机碳组成和微生物转化过程的影响.然而,全球海草床面积逐年减少,富营养化是导致其退化的重要原因.本文回顾了国内外相关研究,对海草床有机碳组成、微生物转化及其对富营养化响应进行总结.研究表明,活性有机碳和惰性有机碳由不同的物质与分子表征,均可贡献碳存储.微生物在有机碳转化过程中起着至关重要的作用,在海草床有机物的分解过程中,存在r-型向k-型微生物的演替.富营养化会导致海草床群落结构发生转变,导致海草床中活性有机碳增加,惰性有机碳降低.同时,富营养化会影响微生物群落结构和酶活性,从而影响有机碳的微生物转化过程.此外,营养盐与活性有机碳的输入可能会诱导"激发效应",促进已存储有机碳的再矿化.本文提出了未来海草床有机碳组成及转化的重点研究方向:(1)开展海草床有机碳组分的研究;(2)深入认知海草床微生物群落组成、功能及基因表达;(3)探究富营养化对微生物群落及其相关胞外酶活性的影响机制;(4)加强有机物分解过程对营养负荷的响应以及营养盐与藻类交互作用研究.我国应加强对海草床碳存储研究,为我国应对全球气候变化,助力实现碳中和提供更多理论支撑.

关键词：海草床活性有机碳惰性有机碳微生物转化富营养化

黄土沉积中化学氧化法提取黑碳流程的评估和优化

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第四纪研究 2024年第1期44卷 240-249页

作者：王者周斌南京大学地球科学与工程学院表生地球化学教育部重点实验室江苏南京210023

第四纪黄土沉积物中黑碳主要为当时地表生物质燃料不完全燃烧产生的一系列含碳物质的连续体。由于各含碳物组分间界线不明确,采取不同的定量提取方法可能导致不同的数据结果。前人采用重铬酸钾化学氧化法提取黄土沉积中黑碳的研究中定... 详细信息

第四纪黄土沉积物中黑碳主要为当时地表生物质燃料不完全燃烧产生的一系列含碳物质的连续体。由于各含碳物组分间界线不明确,采取不同的定量提取方法可能导致不同的数据结果。前人采用重铬酸钾化学氧化法提取黄土沉积中黑碳的研究中定量结果存在一个数量级的差异,影响了研究结果的可解释性和可对比性,阻碍了黄土高原区域黑碳相关研究的发展。对比分析发现,先前研究提取过程分别采用了不同的氧化时间,这可能是数据呈现明显差异的原因。本研究选取黄土高原段家坡剖面特征层位(S_(5)、L_(9)和S_(9))样品,并分为多组子样品采用不同氧化时间进行处理,对不同氧化时间提取物进行剩余碳含量(RC%)、碳同位素组成(δ^(13)C)及拉曼光谱测试,探究氧化时间对重铬酸钾化学氧化法提取黄土中黑碳效果的影响。结果显示,提取物RC%与氧化时间的变化关系符合质量作用定律,即达到一定氧化时间后,提取物RC%趋于稳定,证明足够的氧化时间可提取黄土中黑碳;在氧化前烘干研磨样品的条件下,仅需20 h即可使RC%稳定。但碳同位素组成测试结果显示,至少100 h后,所有实验中氧化提取物δ^(13)C均保持稳定(变化碳质材料一级模特征峰(1340 cm^(-1)及1580 cm^(-1)附近),而不烘干研磨的条件下,所有样品直接进行100 h氧化反应也可达到相同效果。综合时间效率、结果稳定性和流程统一性等各因素,提出黄土-古土壤序列沉积物黑碳的提取过程中,在重铬酸钾化学氧化一步采用100 h的时间进行充分反应,氧化前无须再烘干研磨。本研究优化了化学氧化法提取黄土中黑碳的实验流程,对系统开展黄土区域黑碳工作,重建区域火并探讨其演化规律提供了技术支撑;为其他沉积环境黑碳流程的优化和评估提供了研究范本。

关键词：热解碳/元素碳黄土-古土壤惰性有机碳野火前处理流程

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林冠氮添加和林下植被去除对杉木林土壤有机碳组分的影响

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生态学报 2021年第21期41卷 8525-8534页

作者：习丹翁浩东胡亚林吴建平福建农林大学林学院森林生态稳定同位素中心福州350002 云南大学云南省植物繁育适应与进化生态学重点实验室昆明650500

为探讨氮添加和林下植被管理对杉木人工林土壤有机碳组分的影响,以福建沙县官庄国有林场杉木人工林为对象,设置对照(CK)、林冠氮添加(CN)、林下植被去除(UR)、林冠氮添加和林下植被去除(CNUR)4个处理的野外控制实验,研究林冠氮添加和林... 详细信息

为探讨氮添加和林下植被管理对杉木人工林土壤有机碳组分的影响,以福建沙县官庄国有林场杉木人工林为对象,设置对照(CK)、林冠氮添加(CN)、林下植被去除(UR)、林冠氮添加和林下植被去除(CNUR)4个处理的野外控制实验,研究林冠氮添加和林下植被去除对土壤总有机碳、惰性有机碳、易氧化有机碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳和水溶性有机碳的影响。结果表明:5年CN添加处理显著降低易氧化有机碳(10-20 cm)和微生物生物量碳(20-40 cm)含量,增加表层土壤颗粒有机碳占总有机碳的比例。UR处理对土壤有机碳组分的作用不显著,而CNUR处理显著降低表层土壤水溶性有机碳含量及其比例。土壤各有机碳组分均与土壤含水量、可溶性有机氮、微生物生物量氮和铵态氮呈显著正相关。研究表明,土壤活性有机碳比惰性有机碳对林冠氮添加(5年)的响应更敏感,且表现为中下层土壤响应大于表层土壤,短期氮添加能促进土壤活性有机碳的分解,而林下植被去除在短时间内可能通过改变土壤含水量和可利用氮减缓有机碳的分解与转化,从而补偿由于氮添加引起的土壤活性有机碳下降,未来需要通过长期氮添加实验进一步研究土壤有机碳动态变化的响应机制。

关键词：林冠氮添加林下植被去除活性有机碳惰性有机碳杉木人工林

秸秆还田下耕作方式对黑土活性有机碳组分及碳库管理指数的影响

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中国农业科学 2024年第17期57卷 3408-3423页

作者：刘雅杰张天娇张向前路战远刘战勇程玉臣武迪李金龙内蒙古自治区农牧业科学院农业农村部黑土地保护与利用重点实验室内蒙古大学生命科学学院阿荣旗农业事业发展中心

【目的】基于连续4年耕作定位试验，2020和2021年测定土壤相关指标，明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。【方法】耕作定位试验设置7个处理，分别为深翻秸秆还田（DTS）、深松浅翻... 详细信息

【目的】基于连续4年耕作定位试验，2020和2021年测定土壤相关指标，明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。【方法】耕作定位试验设置7个处理，分别为深翻秸秆还田（DTS）、深松浅翻秸秆还田（DSS）、深松秸秆还田（STS）、重耙秸秆还田（SHS）、旋耕秸秆还田（RTS）、免耕秸秆还田（NTS）、浅翻秸秆不还田（CK）。玉米成熟期采集0—60 cm土层样品，用不同浓度(0.333、0.167和0.033 mol·L-1)的高锰酸钾溶液测定活性有机碳(R333)、中活性有机碳(R167)、高活性有机碳(R33)的含量，研究不同耕作方式对土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数的影响。【结果】（1）与CK相比，DSS、DTS、NTS、RTS、STS处理0—10 cm土层R333含量显著提高9.0%—63.7%,DSS处理最高，DTS、NTS次之；10—60 cm土层，DTS、DSS、NTS处理R333分别显著提高30.8%—134.5%、14.1%—97.8%、18.9%—63.0%（PDSS>NTS处理。（3）与CK相比，0—10 cm土层，DSS处理R33含量显著提高13.8%—55.6%（P惰性有机碳（IOC）显著提高4.7%—21.8%（P碳库活度、碳库活度指数显著提高7.7%—44.8%和7.7%—45.0%（P碳库指数均显著提高（P碳库管理指数分别显著提高了21.9%—140.9%、4.9%—103.7%、13.3%—62.0%（P有机碳含量、碳库活度指数、容重、团聚体几何平均直径呈极显著正相关，而与土壤总孔隙度呈极显著负相关（P有机碳和惰性有机碳含量，有效改善农田有机碳库。

关键词：秸秆还田耕作方式黑土活性有机碳惰性有机碳碳库管理指数玉米产量大兴安岭南麓

互花米草凋落物有机碳在不同发育阶段盐沼中的分解动态

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生态学杂志 2015年第10期34卷 2799-2806页

作者：吴亚萍王国祥刘金娥余培培徐杰南京师范大学地理科学学院江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

采用分解袋法,在江苏盐城新洋港互花米草(Spartina alterniflora)盐沼,根据盐沼发育阶段,从海向陆设置以下5个样地:建群3年互花米草盐沼(SAF2011)、5年互花米草盐沼(SAF2009)、11年互花米草盐沼(SAF2003)、25年互花米草盐沼(SAF1989)以... 详细信息

采用分解袋法,在江苏盐城新洋港互花米草(Spartina alterniflora)盐沼,根据盐沼发育阶段,从海向陆设置以下5个样地:建群3年互花米草盐沼(SAF2011)、5年互花米草盐沼(SAF2009)、11年互花米草盐沼(SAF2003)、25年互花米草盐沼(SAF1989)以及互花米草-碱蓬(Suaeda salsa)盐沼(SAF-SS),研究互花米草凋落物分解过程中总有机碳、惰性有机碳及活性有机碳动态变化。结果表明:(1)各样地凋落物经过1年的分解,其总有机碳、惰性有机碳、活性有机碳残留率逐月下降,惰性有机碳残留率高于活性有机碳残留率,有机碳各组分分解残留率随盐沼建群时间增加而增加;(2)各样地凋落物有机碳分解速率有明显季节变化,总有机碳、惰性有机碳和活性有机碳分解速率分别在8、1和6月最高,总有机碳和活性有机碳分解速率在10和2月较低,惰性有机碳分解速率在12和2月较低;活性有机碳分解速率高于惰性有机碳;凋落物总有机碳和活性有机碳分解速率均随着互花米草盐沼建群时间的增加而下降,建群3年盐沼中凋落物惰性有机碳分解速率最高;(3)凋落物分解后,总有机碳中惰性有机碳比重增高,活性有机碳比重降低,总有机碳中活性有机碳的分解比例大于惰性有机碳;(4)各样地凋落物总有机碳年分解量分别为0.3167、0.2632、0.2608、0.2380和0.2583 g·g-1,建群3年的盐沼中凋落物有机碳分解量高于其余样地。盐沼发育程度对凋落物的分解动态有显著影响。

关键词：凋落物分解总有机碳惰性有机碳活性有机碳

酸雨和根系去除对杉木和火力楠人工林土壤有机碳的影响

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应用生态学报 2023年第4期34卷 937-945页

作者：王娇关欣黄苛段萱陈波翰张伟东杨庆朋中国科学院沈阳应用生态研究所中国科学院森林生态与管理重点实验室沈阳110016 中国科学院大学资源与环境学院北京101408 湖南会同森林生态系统国家野外科学观测研究站亚热带森林生态系统结构与服务功能湖南省重点实验室湖南会同418307 山西师范大学地理科学学院太原030000

酸雨是我国严重的环境问题之一,近年来其类型逐渐由硫酸型(SAR)向混合型(MAR)和硝酸型(NAR)转变。根系不仅是土壤有机碳的来源,也在土壤团聚体形成过程中发挥重要作用。然而,酸雨类型的转变和根系去除如何影响森林土壤有机碳并不清楚。... 详细信息

酸雨是我国严重的环境问题之一,近年来其类型逐渐由硫酸型(SAR)向混合型(MAR)和硝酸型(NAR)转变。根系不仅是土壤有机碳的来源,也在土壤团聚体形成过程中发挥重要作用。然而,酸雨类型的转变和根系去除如何影响森林土壤有机碳并不清楚。本研究在杉木和火力楠人工林中进行为期3年的不同类型酸雨(硫酸∶硝酸为4∶1、1∶1和1∶4)模拟并结合断根处理,分析土壤有机碳和理化性质的变化,并进行团聚体粒径分级及平均重量直径的测定。结果表明:根系去除使两林分土壤有机碳库分别显著降低16.7%和21.5%,使土壤惰性有机碳含量分别显著降低13.5%和20.0%;根系去除显著降低了火力楠土壤团聚体稳定性、大团聚体比例和有机碳含量,而对杉木林无显著影响。不同类型酸雨对杉木和火力楠人工林土壤有机碳库和土壤团聚体结构均无显著影响。综上,根系在土壤有机碳的稳定中起关键作用,且根系对有机碳稳定性的贡献因森林类型而异,而短期内不同类型酸雨对土壤有机碳的稳定性无显著影响。

关键词：硝酸型酸雨根系去除土壤团聚体惰性有机碳球囊霉素相关蛋白