东寨港红树林中不同群落区表层土壤有机碳及其活性组分含量北大核心CSCD

2021年5月,在海南东寨港国家级自然保护区红树林中的9种群落区,采集表层(0~20 cm深度)的土壤样品,测定表层土壤样品中的有机碳及其活性组分的含量,分析其与土壤化学指标的关系。研究结果表明,东寨港国家级自然保护区红树林中9种群落区表层土壤中的总有机碳、微生物生物量碳、可溶性有机碳和易氧化有机碳质量比的平均值分别为34.45 g/kg、615.01 mg/kg、73.97 mg/kg和1.46 g/kg,其变异系数都大于60%;在9种群落区表层土壤的总有机碳含量中,易氧化有机碳含量所占比例(平均值为4.47%)最大,其次是微生物生物量碳含量所占比例(平均值为1.96%),可溶性有机碳含量所占比例(都小于1.00%)最小;表层土壤中的全氮含量、全钾含量和土壤pH是影响有机碳及其活性组分含量的主要因素。     

青海湖流域沼泽和湿草甸表层土壤有机碳含量及其结构特征

为了研究青海湖流域沼泽和湿草甸表层土壤有机碳含量及其结构特征,于2015年9月15～17日,在青海湖流域的小泊湖、仙女湾和鸟岛的沼泽和湿草甸中,采集表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定表层土壤有机碳含量;利用~(13)C核磁共振技术,分析表层土壤有机碳的结构特征。研究结果表明,仙女湾、小泊湖和鸟岛湿草甸表层土壤总有机碳质量比分别为32.38 g/kg、24.85 g/kg和24.80 g/kg,比沼泽的减少了11.7%、6.68%和21.22%;表层土壤水溶性碳质量比分别为71.99 mg/kg、64.13 mg/kg和40.31 mg/kg,比沼泽的减少了13.21%、3.33%和15.78%;表层土壤易氧化碳质量比分别为850.40 mg/kg、575.99 mg/kg和663.29 mg/kg,比沼泽的减少了0.83%、21.35%和10.48%;沼泽和湿草甸表层土壤有机碳结构都以烷氧碳含量(36.71%～54.19%)所占比例最高,其它依次为烷基碳含量(25.58%～36.82%)、芳香碳含量(6.20%～16.27%)和羧基碳含量(6.65%～15.41%);湿草甸表层土壤有机碳中的烷基碳含量和芳香碳含量所占比例小于沼泽,而烷氧碳含量所占比例大于沼泽;随着沼泽退化为湿草甸,其表层土壤的总有机碳及其组分含量显著减少,沼泽表层土壤有机碳结构更复杂,其有机碳库更稳定,湿草甸表层土壤有机碳结构相对简单。     

长白山孤山屯泥炭沼泽活性有机碳研究

土壤活性有机碳既是土壤微生物的活动能源,又是土壤养分循环的主要驱动力。2013年5~10月中旬,在吉林省辉南县孤山屯泥炭沼泽中,对瘤囊薹草(Carex schmidtii)—小叶章(Calamagrostis angustifolia)群落、薹草(Carex spp.)群落和薹草—柳叶绣线菊(Spiraea salicifolia)群落泥炭沼泽0~40 cm深度土壤微生物量碳和水中可溶性有机碳含量分布及其影响因素进行了研究。研究结果表明,各植物群落泥炭沼泽0~20 cm深度土层中的微生物量碳质量浓度在92.40~478.96 g/m~3范围内变化,瘤囊薹草—小叶章群落泥炭沼泽土壤中的微生物量碳含量最低;20~40 cm深度土层中的微生物量碳质量浓度在48.45~348.88 g/m~3范围内变化,在20~40 cm深度土层,各采样日都是薹草—柳叶绣线菊群落泥炭沼泽土壤的微生物量碳质量浓度相对最大,其它依次为薹草群落、瘤囊薹草—小叶章群落;各植物群落泥炭沼泽0~20 cm和20~40 cm深度水中的可溶性有机碳质量浓度的变化范围分别为28.99~53.69 mg/L和22.20~66.71 mg/L;6个采样日,薹草群落和薹草—柳叶绣线菊群落泥炭沼泽0~20 cm深度土层微生物量碳含量明显大于20~40 cm深度土层,而薹草群落泥炭沼泽20~40 cm深度水中的可溶性有机碳含量都高于上层;微生物量碳含量的对数与可溶性碳含量的对数为负相关关系;土壤微生物量碳含量的主要影响因素是土壤有机碳含量、全氮含量、全磷含量、氮磷比、硝态氮含量和水位,水中可溶性有机碳含量的主要影响因素是总氮含量、总磷含量和0 cm土壤温度。     

纳帕海湿地土壤有机碳和微生物量碳研究

以纳帕海湿地天然沼泽、沼泽化草甸和草甸为研究对象,研究土壤有机碳和土壤微生物量碳含量的时空分布及其变化。结果表明,天然沼泽、沼泽化草甸和草甸0~40 cm深土层的平均有机碳含量在(18.02±0.24)~(258.44±3.37)g/kg之间变动;三者10~40 cm深土壤的各土层平均有机碳含量随着土壤深度增加在不断减小,且差异显著(p0.05);其土壤表层(0~10 cm)的平均微生物量碳含量都较高,分别为(446.23±98.72)mg/kg(沼泽化草甸)、(204.23±44.90)mg/kg(天然沼泽)和(158.64±65.24)mg/kg(草甸);三者0~40 cm深土层的微生物量碳含量差异明显,沼泽化草甸的微生物量碳含量最高,为940.00 mg/kg,天然沼泽次之,为472.23 mg/kg,草甸最低,为359.78 mg/kg;在垂直分布上,三者的土壤微生物量碳含量表现出与土壤有机碳含量一致的规律;土壤有机碳含量和土壤微生物量碳含量都与土壤含水量显著相关,表明纳帕海湿地土壤有机碳含量和土壤微生物量碳含量主要受土壤水分的影响,而人为疏干排水是导致土壤水分下降的诱因。     

氮可利用性对东北不同类型湿地土壤有机碳矿化的影响

2010年6~10月,在中国东北连续多年冻土区,岛状多年冻土区和季节性冻土区采集典型湿地土壤,通过室内分析和模拟试验研究了不同冻土区湿地土壤有机碳矿化及其微生物活性对不同氮可利用性的响应特征。试验设置4个氮处理水平,分别为0 mg/g(N0),0.1 mg/g(N1),0.2 mg/g(N2),0.5 mg/g(N3)。结果表明,培养结束后3种土壤在N0处理下的有机碳累计矿化量分别为5 646 mg/kg,2 103 mg/kg和1 287 mg/kg,与初始土壤有机碳含量、全氮含量和微生物量碳(MBC)呈显著正相关。3种土壤在氮输入后的有机碳矿化速率和累积矿化量都明显低于N0处理,表明氮输入对有机碳矿化产生抑制作用。随着氮输入量的增大,氮输入对不同土壤有机碳矿化的抑制作用有所差异,表现为:不同氮输入对连续多年冻土区土壤累积矿化量影响无显著差异;岛状多年冻土区土壤在N1和N2处理下的有机碳累积矿化量明显高于N3处理;季节性冻土区土壤在N2和N3处理下的累积矿化量明显低于N1处理。培养结束后,3种土壤微生物量氮(MBN)含量随氮输入量增加而降低,MBC/MBN随氮输入量增加而增加;季节性冻土区草甸沼泽土培养结束后的MBN和MBC/MBN都与累积矿化量存在显著相关关系,表明季节性冻土区草甸沼泽土氮可利用性增加可能改变了微生物的组成或结构,进而对有机碳矿化产生影响。     

长白山白江河天然和排水泥炭沼泽土壤酶活性研究

以长白山白江河泥炭沼泽为研究对象,于2017年6月10日、7月4日、8月4日、9月7日和10月12日,在天然泥炭沼泽和排水泥炭沼泽(指经过排水的泥炭沼泽)中,采集表层(0～10 cm深度)土壤样品,测定土样中3种水解酶(β-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶和酸性磷酸酶)和2种氧化酶(过氧化物酶和多酚氧化酶)的活性以及土样的理化指标,分析天然和排水泥炭沼泽表层土壤酶活性的变化特征及其影响因素。研究结果表明,排水泥炭沼泽表层土壤含水量显著低于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤中的有机碳质量比为344.57～405.84 g/kg,其比排水泥炭沼泽表层土壤有机碳含量大25%左右;排水泥炭沼泽表层土壤中的全氮和全磷含量略大于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中的β-1,4-葡萄糖苷酶和β-1,4-N-乙酰葡糖胺糖苷酶活性分别为0.83×10~3～1.56×10~3nmol/(g·h)和0.26×10~3～0.38×10~3nmol/(g·h),其显著低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽土壤的酸性磷酸酶活性为1.49×10~3～8.28×10~3nmol/(g·h),9月7日和10月12日其低于天然泥炭沼泽;排水泥炭沼泽表层土壤中氧化酶活性显著高于天然泥炭沼泽;天然泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤含水量的影响,排水泥炭沼泽表层土壤酶活性主要受土壤中全氮和全磷含量的影响。     

盐水入侵下辽河口芦苇沼泽土壤甲烷排放的室内模拟研究

为了探究盐水入侵对辽河口芦苇(Phragmites australis)沼泽土壤CH_4排放通量的影响,在辽河口芦苇沼泽采集土壤样品,配制盐度为0.7‰、1.5‰、3‰和6‰的4种盐水,采用原状土芯模拟和静态箱-气相色谱法,分别测定4种盐度盐水入侵下,土壤CH_4排放通量、植物地上生物量、土壤溶解性有机碳和微生物量碳含量。研究结果表明,整个实验期间,在4种盐度盐水入侵下,土壤CH_4排放通量平均值分别为9.01 mg/(m~2·h)、6.80 mg/(m~2·h)、6.77 mg/(m~2·h)和5.34 mg/(m~2·h);实验结束后,土壤溶解性有机碳质量比分别为754.8 mg/kg、602.2 mg/kg、579.5mg/kg和288.3 mg/kg,土壤微生物量碳质量比分别为1 797.1 mg/kg、967.5 mg/kg、895.3 mg/kg和480.8 mg/kg;盐水的盐度升高显著降低了土壤CH_4排放通量、土壤溶解性有机碳含量和微生物量碳含量;土壤CH_4排放通量分别与土壤溶解性有机碳、微生物量碳含量显著正相关,与芦苇地上生物量不相关;在盐水入侵条件下,生源有效碳含量可能是限制芦苇沼泽土壤CH_4排放通量的关键因子。     

祁连山疏勒河源区冻土退化对土壤微生物生物量碳氮的影响

对青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源区多年冻土区0~50 cm土壤微生物生物量碳氮分布特征及其影响因素进行分析。结果表明:稳定型和极不稳定型多年冻土区0~50 cm土壤中微生物量碳含量范围分别为0.015~0.620 g/kg和0.019~0.411 g/kg,微生物量氮含量范围分别为0.644~12.770 mg/kg和0.207~3.725 mg/kg;土壤微生物量总体呈现出稳定型显著高于极不稳定型多年冻土,表明多年冻土退化（多年冻土由稳定型退化为极不稳定型）对土壤微生物量积累有明显抑制作用。土壤微生物生物量碳占有机碳、微生物生物量氮占全氮的比值在稳定型多年冻土中显著高于极不稳定型,表明多年冻土退化对土壤微生物的矿化能力有明显抑制作用。土壤微生物量及其与土壤养分的比值有显著的剖面变化特征,随土壤深度增加而减小。土壤微生物量碳氮均与土壤温度显著负相关,与地下生物量显著正相关。稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与碳氮比正相关、与氧化还原电位负相关;不稳定型多年冻土中,土壤微生物量碳氮与pH正相关。土壤微生物量碳氮与土壤温度和pH在剖面变化上显著相关。逐步回归分析表明驱动微生物生物量碳氮在不同多年冻土类型和土层之间变化的因子是不同的。     

小兴安岭沼泽土壤溶解性有机碳含量变化特征

为了了解小兴安岭沼泽土壤溶解性有机碳含量的季节变化规律,在天然沼泽——臌囊薹草(Carex lehmanii)沼泽、毛赤杨(Alnus sibirica)沼泽、落叶松(Larix gmelinii)—臌囊薹草沼泽和排水的沼泽——落叶松沼泽中,研究表层土壤(0~40 cm深度)中的溶解性有机碳含量及其它养分含量。结果表明,在整个生长季节内,沼泽土壤溶解性有机碳含量有明显季节变化,土壤溶解性有机碳含量在7月达到最大,随着土层的加深,其变化幅度减小;臌囊薹草沼泽表层土壤(0~10 cm深度)的溶解性有机碳含量变化幅度最大,为224.17~1 496.43 mg/kg。沼泽土壤溶解性有机碳含量有明显的垂直变化,天然沼泽土壤5~9月各采样日平均的溶解性有机碳含量为348.90~633.98 mg/kg,表现为由土壤表层向下逐渐降低;排水的落叶松沼泽为203.58~264.58 mg/kg,表现为底层土壤(20~40 cm深度)最高,中层土壤(10~20 cm深度)最低。总体上,经人工排水的落叶松沼泽土壤溶解性有机碳含量显著低于天然沼泽。     

湖北省恩施市太山庙泥炭藓泥炭沼泽分布及其环境特征研究

泥炭藓泥炭沼泽多分布于冷湿的寒温带地区;亚热带亚高山地区降水充足,气温相对较低,部分山间洼地也发育有泥炭藓泥炭沼泽,分布在亚热带的泥炭藓泥炭沼泽更为珍稀。2018年4月至2019年5月,对湖北省恩施市太山庙林场泥炭藓泥炭沼泽进行了野外调查,调查结果显示,该区域有22处泥炭藓泥炭沼泽,其泥炭层厚50～110 cm,呈斑块状分布在地势低洼处,总面积为39.59 hm2;在泥炭藓泥炭沼泽中,全年水位在-17.65～-0.34 cm之间波动;在泥炭藓泥炭沼泽中,0～50 cm深度土壤的pH为3.92～4.30,土壤的酸性较强。随着土壤深度的增加,土壤pH和容重增大,土壤含水量、有机碳含量、可溶性有机碳含量、全氮含量和碱解氮含量在减小;0～50 cm深度土壤的有机碳质量比为246.51～283.30 g/kg,可溶性有机碳质量浓度为33.97～77.64 mg/L,全氮质量比为8.19～12.71 g/kg,碱解氮质量比为436.22～741.35 mg/kg;在泥炭藓泥炭沼泽中,共有植物33科42属52种;优势植物主要为杜鹃花科、蔷薇科、禾本科、莎草科的植物;灌木层、草本植物层和苔藓层的植物盖度分别为(75±16)%、(46±18)%和(92±8)%;植物地上总生物量为1.83 kg/m2,灌木层、草本植物层和苔藓层的植物地上生物量分别为(0.42±0.13) kg/m2、(0.032±0.015) kg/m2和(1.38±0.42) kg/m2。     

农田、退耕还湿地、天然草本沼泽土壤重金属和农药的分布及潜在生态风险评价——以抚远市乌苏镇东兴村为例

为了解三江平原农田、退耕还湿地、天然草本沼泽土壤中重金属含量和农药残留状况,以黑龙江省抚远市乌苏镇东兴村为研究区,采集农田、退耕还湿地和天然草本沼泽土壤样品,分析了这些土壤中重金属含量和农药残留量;采用潜在生态风险指数法和风险商值法,分别评价了土壤中的重金属潜在生态风险水平和农药残留潜在生态风险水平。研究结果表明,研究区土壤中As、Cd、Cr、Ni和Cu的平均含量都低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618—1995);农田土壤中的As、Cd、Cr、Cu和Ni平均质量比分别为12.4 mg/kg、0.24 mg/kg、97.06mg/kg、24.08 mg/kg和36.46 mg/kg,退耕还湿地土壤中的Cr和Ni平均质量比为95.13 mg/kg和31.43 mg/kg。农田、退耕还湿地和天然草本沼泽土壤中的滴滴涕残留以4.4'—滴滴伊为主,其4.4'—滴滴伊平均残留质量比分别为6.13 ng/g、6.80 ng/g和4.47 ng/g;农田土壤中检测出阿特拉津平均残留质量比达到了79.32 ng/g;农田土壤中的Cd含量达到了中等潜在生态风险水平;农田、退耕还湿地和天然草本沼泽土壤中5种重金属综合潜在生态风险处于轻度潜在生态风险水平;农田土壤中残留的阿特拉津的污染风险商大于1,说明阿特拉津残留可能有潜在的生态风险。     

东营港附近排水湿地土壤全氮和微生物量氮的含量和储量

以东营港附近的排水湿地为研究区,于2013年8月8日,自海向陆方向,在裸地、盐地碱蓬(Suaeda salsa)盐沼、柽柳(Tamarix chinensis)盐沼和芦苇(Phragmites australis)盐沼中,分别设置了1处采样地,采集0～60 cm深度的土壤样品,测定土壤中全氮和微生物量氮含量,并计算出土壤中的全氮和微生物量氮储量。研究结果表明,裸地、盐地碱蓬盐沼、柽柳盐沼和芦苇盐沼0～60 cm深度土壤全氮质量比分别为0.04～0.23 g/kg、0.17～0.23 g/kg、0.09～0.23 g/kg和0.13～0.27 g/kg,微生物量氮质量比分别为5.20～11.46 mg/kg、4.09～8.95 mg/kg、1.89～5.21 mg/kg和2.59～16.56 mg/kg;4处采样地0～60 cm深度土壤全氮储量分别为55.37～269.58 kg/hm~2、213.71～310.19 kg/hm~2、102.93～277.57 kg/hm~2和165.97～325.00 kg/hm~2,微生物量氮储量分别为7.35～15.51kg/hm~2、5.54～11.85 kg/hm~2、2.28～6.13 kg/hm~2和2.89～19.98 kg/hm~2;在水平方向上,裸地和柽柳盐沼土壤中全氮含量和全氮储量低于盐地碱蓬盐沼和芦苇盐沼;在垂直方向上,裸地和柽柳盐沼土壤中的全氮和微生物量氮主要累积在40～60 cm深度,盐地碱蓬盐沼和芦苇盐沼土壤中的全氮和微生物量氮主要累积在0～30 cm深度。     

氮添加对武夷山不同海拔土壤有机碳矿化的影响

氮是影响土壤碳矿化的一个重要生态因子。以福建省武夷山4个海拔(650 m,1 450m,1 850 m,2 100 m)的表层土壤(0~10 cm)为研究对象,探讨了外源氮添加对不同海拔土壤有机碳矿化的影响。结果表明:氮添加显著提高了武夷山650 m常绿阔叶林的土壤有机碳累积矿化量和矿化速率,而对其他3个更高海拔的土壤有机碳矿化没有显著影响。不同海拔土壤有机碳累积矿化量与微生物生物量碳显著负相关,与可溶性有机碳和代谢熵呈极显著正相关关系,与铵态氮和硝态氮无显著相关关系。氮添加促进了常绿阔叶林土壤微生物活性,微生物碳代谢升高,从而促进低海拔土壤有机碳的矿化。     

天津市芦苇沼泽底泥中的碳、氮和磷分布及其生态化学计量学特征

2013年8月15~17日,以天津市七里海、北大港和大黄堡芦苇(Phragmites australis)沼泽为研究区,在3处芦苇沼泽中,分别采集0~25 cm、25~50 cm、50~75 cm和75~100 cm深度的底泥样品,测定其有机碳、全氮和全磷含量,分析其生态化学计量学特征及其环境影响因素。研究结果表明,芦苇沼泽(0~25 cm深度)底泥中的平均有机碳、全氮和全磷质量比分别为14.98 g/kg、1.60 g/kg和0.50 g/kg;平均碳氮比、碳磷比和氮磷比分别为9.47、29.59和3.13。七里海芦苇沼泽氮负荷高,其0~25 cm深度底泥全氮含量约为北大港沼泽和大黄堡沼泽的2倍,而25~100 cm深度底泥中的全氮含量与大黄堡沼泽差异不显著。3处芦苇沼泽底泥中的全氮含量是决定其碳氮比、碳磷比和氮磷比差异的关键因子;底泥盐度与碳氮比显著负相关;底泥p H与有机碳含量、全氮含量、碳磷比和氮磷比都显著负相关;底泥p H是影响天津市3处芦苇沼泽底泥有机碳和全氮含量变化的重要环境因子。与国内其它湿地相比,天津市3处芦苇沼泽0~25 cm深度底泥全氮含量较高,全磷含量较低,有机碳含量与其它湿地接近;此外,天津市3处芦苇沼泽碳氮比较低,氮磷比和碳磷比较高,表明天津市3处芦苇沼泽可能存在氮相对富足和磷相对较少的状况。     

哈拉海湿地芦苇沼泽土壤碳、氮和磷含量的剖面特征

为了揭示温带典型天然湿地生源要素的分布特征及影响因素,选取哈拉海湿地为研究对象,于2000年5月采集土壤剖面样品,研究土壤样品的碳、氮和磷含量。结果表明,1哈拉海湿地土壤中硝态氮、全碳和无机碳含量在土壤亚表层最高,分别为2.03 mg/kg、8.19%和7.13%,其他指标都在剖面中呈由土壤表层向下层逐渐降低的规律;2在土壤剖面中,碳氮比和氮磷比表现为由土壤表面向亚表层急剧下降之后趋于平缓的趋势,碳磷比则在亚表层最高,平均值为23.78,哈拉海湿地土壤的碳氮比、氮磷比和碳磷比的平均值分别为8.40、3.51和17.86,比全国生态系统的平均值(分别为13、8和105)低,磷活化系数整体偏低,只有表层土壤比值大于2;3土壤速效氮和全氮含量都与无机磷、速效磷、有机磷和总磷含量显著正相关,除硝态氮和铵态氮含量外,土壤有机碳含量与有机氮含量、有机磷含量都显著相关,而土壤p H则与有机氮、全氮、速效磷、无机磷、有机磷和全磷含量都显著负相关。     

不同水分条件下藏北盐化沼泽湿地土壤碳氮的分布

目前,对于高寒湿地土壤碳氮的研究多集中于泥炭沼泽,盐化沼泽土壤的研究相对较少。为了全面认识湿地土壤碳氮的特征以及对未来气候变化的响应,以藏北高原腹地格仁错湖沼湿地为研究区,分析高寒盐化沼泽常年积水、季节性积水和无积水三种水分条件下土壤剖面(0~50 cm)内有机碳和全氮的垂直分布特征。研究结果表明:随水位梯度的升高,各土层碳氮含量逐渐减少。在无积水区和季节性积水区,有机碳(SOC)和全氮(TN)的分布均表现为表层(0~10 cm)含量最高,沿土壤剖面呈下降趋势;常年积水区各土层间的SOC和TN含量差异很小。其中,无积水区、季节性积水区和常年积水区0~50 cm土层的SOC储量分别为7.60 kg/m2,4.11 kg/m2和2.35 kg/m2,TN储量分别为0.56 kg/m2,0.28 kg/m2和0.19 kg/m2。相对于高寒草甸沼泽土和泥炭沼泽土壤来说,高寒盐化沼泽土是碳氮累积较少的土壤类型,高水位、高盐度和低气温成为盐化沼泽土壤碳氮累积的主要限制条件。     

亚热带天然常绿阔叶林转变为杉木人工林对土壤微生物呼吸的影响

对福建省万木林自然保护区天然常绿阔叶林及其转变后的杉木林表层(0~10 cm)和底层(40~60 cm)土壤可溶性有机碳(DOC)、可溶性总氮(DN)、微生物生物量碳(MBC)、微生物生物量氮(MBN)、微生物呼吸(BR)及呼吸商(q CO2)进行研究,来分析亚热带森林转换对土壤微生物呼吸及土壤碳库质量的影响。结果显示:同一林分中,表层土壤的DOC、DN、MBC、MBN含量和BR均高于底层土壤,而土壤表层的q CO2却低于底层土壤。同一土层中,天然林转变为杉木林导致土壤DOC、DN、MBC、MBN含量和BR均降低,而q CO2却升高了。综上所述,底层土壤的土壤有机碳质量低于表层土壤,土壤微生物碳利用效率较低;天然林转变为人工林则导致土壤有机碳质量降低,土壤微生物碳利用效率降低。     

黄河三角洲潮间带盐沼土壤碳、氮含量和储量

在黄河三角洲潮间带盐沼采集土壤样品,研究了黄河三角洲潮间带盐沼土壤碳、氮含量和储量的分布特征,分析了碳、氮含量和储量与土壤理化因子的关系。结果表明,研究区0~40 cm土壤总碳和有机碳质量比为11.8~19.2 g/kg和0.5~5.2 g/kg,土壤全氮和有机氮质量比为0.08~0.15 g/kg和0.076~0.136 g/kg,其主要分布在0~20 cm深度土层,且有机氮、全氮和有机碳含量变化规律一致。除无机碳和无机氮外,采样带A的土壤碳、氮含量随着土壤深度增加而下降;在采样带B,各土层的碳、氮含量差异不明显。采样带A表层土壤(0~10 cm深度)的全氮和有机氮含量高于采样带B表层土壤。两采样带土壤无机氮含量主要以铵态氮含量为主,无机氮和铵态氮含量随着土壤深度增加先增加后减少,在10~20 cm土层累积;硝态氮含量随土壤深度增加而下降。在两采样带0~40 cm深度土壤中,全碳储量为9 489~12 239 g/m2,有机碳储量为4 321~8 738 g/m2,全氮储量为33~121 g/m2,除全碳储量外,有机碳和全氮储量主要分布在0~20 cm深度土层中。相关分析结果表明,土壤中全氮含量、硝态氮含量、全氮储量与有机碳含量显著相关(n=24,p0.05),土壤碳氮比与容重、p H、硝态氮含量、全碳含量、全氮含量和全氮储量显著相关(n=24,p0.05)。     

若尔盖泥炭沼泽土壤中可溶性有机碳含量对降水变化的响应

为了研究湿地土壤可溶性有机碳含量对降水变化的响应,于2016年7~9月,以若尔盖高寒湿地为研究区,开展了野外原位控制实验。设置了100%实际降水量、70%降水量和高、中和低3种降水频率共6种模拟情景,测定了各情景下不同深度土壤中的可溶性有机碳含量,分析了土壤中可溶性有机碳含量及其稳定性对降水变化的响应。研究结果表明,降水量和降水频率对土壤含水量有显著影响(n=648,p0.001)。0~15 cm、15~30 cm和30~50 cm深度土壤可溶性有机碳质量比分别为(477.46±18.65)μg/g、(442.39±13.93)μg/g和(341.92±20.91)μg/g。随着土壤深度增加,土壤可溶性有机碳含量减少。在100%降水量条件下,在低、中和高降水频率时,土壤可溶性有机碳质量比分别为(499±26.76)μg/g、(354.39±38.68)μg/g和(419.08±35.99)μg/g;在70%降水量条件下,在低、中和高降水频率时,土壤可溶性有机碳质量比分别为(479.14±14.93)μg/g、(397.81±23.04)μg/g和(373.98±10.81)μg/g。随着降水频率降低和降水量减少,土壤可溶性有机碳含量减少。在30~50 cm深度,在70%降水量和高降水频率下,土壤可溶性有机碳的稳定性最差(RS=0.32)。     

大兴安岭地区多年冻土区不同深度土壤碳分布特征

高纬度多年冻土区是对气候变化响应最敏感的区域,多年冻土退化严重影响土壤碳循环过程,揭示不同地表覆盖类型下多年冻土区土壤有机碳的垂直分布规律,对于预测未来多年冻土区土壤碳库变化有重要意义。本研究以大兴安岭高纬度多年冻土区森林、森林沼泽、灌丛沼泽为研究对象,利用钻探法采集土柱（7～8 m）,对3种不同植被下的土壤碳（有机碳、可溶性有机碳）进行测定,进一步分析土壤碳含量的垂直分布特征。结果表明,随着深度增加,土壤碳含量降低,有机碳含量变化范围为14.55～95.98 g/kg（森林沼泽）、17.48～132.93 g/kg（森林）、2.58～396.50g/kg（灌丛沼泽）,但在多年冻土层中也存在较高碳含量的情况;活动层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为：灌丛沼泽>森林>森林沼泽,多年冻土层土壤有机碳和可溶性有机碳平均含量均表现为在森林沼泽>森林>灌丛沼泽;各组分碳在活动层的变异系数表现为30.31%～114.26%,各组分碳在多年冻土层的变异系数表现为30.23%～192.09%;相关分析表明,土壤碳与深度和pH呈负相关,与土壤水分显著正相关。