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耕层厚度对华北高产灌溉农田土壤有机碳储量的影响

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农业工程学报 2010年第11期26卷 85-90页

作者：石彦琴高旺盛陈源泉隋鹏杨斌汪洪焦聂紫瑾中国农业大学农学与生物技术学院北京100193

针对华北平原长期少免耕可能导致的耕层变浅、变紧的问题,通过人为设置不同耕层厚度试验,采用等质量土壤有机碳库储量和层化比的研究方法,研究了4种耕层厚度(10、20、30、40cm)水平下0～50cm土壤有机碳的变化。2a的田间试验结果表明,不... 详细信息

针对华北平原长期少免耕可能导致的耕层变浅、变紧的问题,通过人为设置不同耕层厚度试验,采用等质量土壤有机碳库储量和层化比的研究方法,研究了4种耕层厚度(10、20、30、40cm)水平下0～50cm土壤有机碳的变化。2a的田间试验结果表明,不同耕层厚度对土壤有机碳含量有显著差异,与2007年试验开始时相比,土壤有机碳质量分数都不同程度下降,下降幅度为22%～48%。利用等质量计算方法表明20cm耕层厚度的处理土壤有机碳储量最高。通过层化比的研究表明,随着时间的推移,20cm的耕层厚度层化比最高,其土壤质量较好。总之,不同耕层厚度对耕层有机碳的影响不同,短期内耕层厚度为20cm的土壤有机碳含量和储量最高,过厚或过薄都不利于土壤有机碳储量的增加。

关键词：土壤有机碳土壤测试耕层厚度等质量层化比土壤有机碳储量

不同耕作方式对矿区复垦耕地的碳库时间效应和耕地生产力的影响

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煤炭学报 2023年第7期48卷 2858-2868页

作者：马守臣王新生刘赛赛张合兵河南理工大学测绘与国土信息工程学院河南焦作454003 河南科技学院生命科技学院河南新乡453003

对采矿破坏土地进行复垦并探究科学的田间管理方式对于缓解人地矛盾、迅速提高复垦耕地生产力具有重要的意义。基于煤矿区复垦耕地长期定位试验,通过对比不同耕作措施下土壤总有机碳(SOC)、活性有机碳(AOC)含量、碳库管理指数(I_(CPM))... 详细信息

对采矿破坏土地进行复垦并探究科学的田间管理方式对于缓解人地矛盾、迅速提高复垦耕地生产力具有重要的意义。基于煤矿区复垦耕地长期定位试验,通过对比不同耕作措施下土壤总有机碳(SOC)、活性有机碳(AOC)含量、碳库管理指数(I_(CPM))和产量变化,探索有助于复垦土壤质量迅速提升的耕作模式。在小麦播种前设置免耕(NT)、浅耕(ST)、深耕(DT)、深耕-浅耕交替轮耕(DST)共4个耕作处理。结果表明:(1)不同耕作措施通过影响固碳速率(R_(CS))而对SOC积累有不同的影响。与NT相比,DT有助于复垦前期迅速提高各土层SOC和AOC含量,DST有助于复垦后期各土层保持较高的SOC和AOC含量。ST有助于表层SOC和AOC积累,对深层土壤SOC和AOC的影响小于DT和DST。(2)不同耕作措施对有机碳层化比(R_(S))有不同的影响。在复垦前期,ST、DT和DST处理的R_(S)都显著高于NT。但到复垦后期NT和ST保持较高的R_(S),DT和DST的R_(S)显著降低。(3)不同耕作措施通过影响SOC和AOC积累而影响各土层的碳库指数(I_(CP))和碳库活度指数(I_(A)),从而影响其I_(CPM)。复垦8a后,ST、DT和DST处理各土层的I_(CP)、I_(A)和I_(CPM)均大于NT。DST积累了最高的SOC和AOC,因此其I_(CP)、I_(A)和I_(CPM)为最高。DT由于长期过度翻耕促进了SOC的矿化分解,导致其I_(CP)、I_(A)和I_(CPM)低于DST。ST虽可提高表层SOC和I_(CP),但其I_(A)低于DT和DST,导致其I_(CPM)也较低。(4)不同耕作方式通过影响土壤固碳也影响了作物生产。在复垦前期,ST、DT和DST的增产率和产量均大于NT,DT有最高的产量和增产率,而到复垦后期,DST的产量和增产率最高。相关分析表明,在复垦前期DT通过迅速提高各土层SOC含量有助于产量提高,而到后期,DST则通过提高整个土层的SOC、AOC含量和降低SR有助于作物高产。总之,基于土壤固碳和作物生产能力,在复垦早期宜采用DT措施,到复垦后期DST则是更好耕作方式,而NT和ST不利于复垦耕地的土壤碳固存和产量的快速提升。

关键词：碳库时间效应耕地生产力土地复垦耕作方式固碳速率层化比

不同退耕年限对菜子湖湿地表土有机碳组分与质量的影响

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生态学杂志 2012年第8期31卷 2038-2043页

作者：汪青张平究孟向东安徽自然灾害过程与防控研究省级重点实验室安徽师范大学国土资源与旅游学院安徽芜湖241003

退耕还湿后土壤有机碳不同组分变化和有机碳质量的评价是退耕湿地生态恢复研究的重要内容。对安徽菜子湖湿地不同退耕年限(2、5、8、10和20a)的湿地土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MOC)的含量与有机碳质量进... 详细信息

退耕还湿后土壤有机碳不同组分变化和有机碳质量的评价是退耕湿地生态恢复研究的重要内容。对安徽菜子湖湿地不同退耕年限(2、5、8、10和20a)的湿地土壤总有机碳(TOC)、颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MOC)的含量与有机碳质量进行了研究。结果表明,随着退耕年限增加,土壤TOC、POC、MOC含量均有显著增加,且退耕后土壤有机碳增加过程中,以POC为代表的活性有机碳优先恢复,而以MOC为代表的稳定有机碳恢复相对滞后。随着退耕年限增加,POC/MOC、TOC和POC的层化比(SR)增加,反映有机碳的活性明显提高。退耕期间所增加的有机碳在组成上以易降解的POC为主,在分布上以易降解的表层有机碳居多,因此有机碳库的稳定性并未明显提高。通过计算碳库管理指数(CPMI),发现土壤质量随着退耕年数增加而提高,根据CPMI变化趋势线,土壤质量大约需要13a才能恢复到对照水平;退耕湿地生态恢复过程中,有机碳数量(碳库指数CPI)恢复较快,而有机碳质量(碳库活度指数AI)恢复需要较长的时间,二者分别需7.6和22.7a恢复到对照水平。

关键词：颗粒态有机碳矿物结合态有机碳有机碳质量层化比碳库管理指数

不同耕作与施肥对渭北旱塬土壤养分、有机碳和微生物功能多样性的影响

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不同耕作与施肥对渭北旱塬土壤养分、有机碳和微生物功能多样性的...

作者：陆思旭西北农林科技大学

学位级别：硕士

耕作直接或间接影响土壤物理、化学和生物学性质,合理的土壤耕作措施能有效改善土壤结构、理化性质和生态环境,实现农田土壤的可持续利用,促进作物高产稳产。由传统翻耕造成的土壤结构破坏、肥力下降和作物减产等被人们越来越重视,近年... 详细信息

耕作直接或间接影响土壤物理、化学和生物学性质,合理的土壤耕作措施能有效改善土壤结构、理化性质和生态环境,实现农田土壤的可持续利用,促进作物高产稳产。由传统翻耕造成的土壤结构破坏、肥力下降和作物减产等被人们越来越重视,近年来免耕、深松等耕作方式得到推广应用。为探讨不同耕作措施对渭北地区黑垆土有机碳和微生物群落功能多样性的影响,本试验以渭北旱塬黑垆土长期定位试验为研究对象,采用裂区试验设计,主区为3个施肥水平(平衡施肥(BF)、低肥(LF)、常规施肥(CF)),副区为不同耕作模式(单一耕作:连年翻耕(CC)、连年免耕(NN)、连年深松(SS);轮耕:免耕/深松(NS)、深松/翻耕(SC)、翻耕/免耕(CN)),研究了不同耕作方式下,土壤养分、有机碳组分和微生物碳源代谢活性等的变化特征,并探讨了土壤有机碳与微生物功能多样性之间的关系,揭示了耕作和施肥方式对渭北旱塬黑垆土的影响,为该地区耕作优化提供理论依据和技术支撑。主要结论如下:1.不同耕作与施肥对土壤养分含量和分布的影响三种施肥水平下,土壤全氮含量在0～10 cm、10～20 cm土层的大小顺序均为CF>BF>LF;碱解氮含量在0～10 cm的大小顺序为BF>LF>CF,10～20 cm表现为BF>CF>LF,且BF显著高于LF和CF。土壤全磷在0～10 cm土层的含量顺序为BF>CF>LF,且三者之间均呈现显著差异,10～20 cm土层的全磷为CF>LF>BF,CF显著高于LF和BF,LF和BF之间无显著差异;速效磷在0～10 cm表现为CF>BF>LF,10～20 cm土层为BF>CF>LF,其中BF和CF均显著高于LF。土壤全钾、速效钾在0～10cm和10～20 cm的大小顺序均为BF>LF>CF,且三者之间差异显著。不同耕作措施在平衡施肥下,土壤全氮在0～10 cm土层的大小顺序为NS>SS>NN>SC>CN>CC,其中与CC处理相比其他耕作措施均有显著提高;在10～20cm土层全氮变化为NN>CC>NS>CN>SC>SS,其中与CC处理相比,NN处理显著增加了17.07%,SS处理减少了18.84%。碱解氮含量在0～10 cm土层表现为NS>NN>SS>CN>CC>SC,但在10～20 cm土层,CC处理的碱解氮含量最高,NN处理含量最低,较CC减少了32.58%。全磷在0～10 cm层含量从大到小依次为SC>NN>NS>CC>SS>CN,与CC处理相比,SC处理显著增加了12.94%,在10～20 cm层NN处理含量最高,较CC增加了6.49%,NS处理最低,较CC显著减少了41.97%;速效磷在0～10 cm的含量依次为NS>CN>NN>SC>CC>SS,在10～20 cm土层,CC处理的速效磷含量最低,CN处理最高,较CC显著增加了39.68%。全钾含量在0～10 cm土层的大小顺序为SS>NS>CN>NN>SC>CC,在10～20 cm层NN处理的全钾含量最高,较CC增加了15.63%,SS处理最低,但与CC的差异不显著;速效钾含量在0～10 cm的大小顺序为SC>NN>SS>CN>NS>CC,在10～20 cm土层中速效钾含量表现为CN>SS>NS>SC>CC>NN,与CC处理相比,CN处理的分别增加了14.39%,NN处理显著减少了38.42%。不同耕作措施下土壤养分的层化现象在速效养分中差异较大。与CC处理相比,NS、NN和SS处理在3种施肥情况下均显著提高了土壤碱解氮的层化比,NS、SC处理提高了全磷层化比,但速效磷层化比有所降低,SS处理提高了全钾和速效钾的层化比。2.不同耕作与施肥对土壤有机碳及其组分的影响从施肥水平来看,有机碳含量在0～10 cm土层的大小顺序为BF>LF>CF,在10～20cm表现为BF>CF>LF。土壤微生物量碳、易氧化有机碳含量在0～10 cm、10～20 cm的含量均为BF>LF>CF。可溶性有机碳在0～10 cm、10～20 cm土层的含量顺序均为BF>CF>LF。表明平衡施肥增加了0～10 cm、10～20 cm土层有机碳及其活性组分的含量。在平衡施肥下不同耕作措施,土壤有机碳、微生物量碳、可溶性有机碳和易氧化有机碳含量在0～10 cm土层与CC处理相比均有所提高,提高的幅度分别为9.12%～22.57%、14.74%～44.62%、7.84%～24.07%、11.85%～41.23%,其中均以NS和NN处理含量较高。微生物量碳和易氧化有机碳在10～20 cm土层均以NS和CN处理含量较高,NN处理含量最低,较CC处理分别显著减少了25.32%和44.83%。不同耕作处理下层化比表明,与CC处理相比,其他耕作措施均提高了土壤微生物量碳的层化比,其中NS、NN处理增加幅度相对较大。NS、SC、NN、SS处理也显著提高了易氧

关键词：耕作方式施肥方式土壤养分土壤有机碳土壤微生物层化比

退耕还湿对菜子湖湿地土壤有机碳组分与质量的影响

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