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锡林郭勒草原土壤有机碳分布特征及其影响因素 总被引：3，自引：0，他引：3
《干旱区研究》2021,38(5):1355-1366
土壤有机碳是土壤养分评测和质量分析的重要指标之一,研究不同草原类型土壤有机碳的空间分布规律有利于草地的生态恢复和土地的合理利用。以锡林郭勒草原为研究对象,运用克里格插值法、相关性分析法、一元线性回归法和主成分分析法探讨土壤有机碳的空间分异规律,以期揭示不同影响因素对草原土壤有机碳的影响程度。结果表明:(1)在草甸草原中,土壤有机碳含量在0～10 cm、20～30 cm、40～50 cm土层的含量依次为23.28 g·kg-1、12.71 g·kg-1、9.28 g·kg~(-1);在典型草原中,含量变化依次为16.75 g·kg~(-1)、10.75 g·kg~(-1)、7.20 g·kg~(-1);在荒漠草原中,含量依次为1.62 g·kg-1、2.00 g·kg~(-1)、1.73 g·kg-1。表明草甸和典型草原土壤有机碳含量随土壤深度增加而逐渐降低,而荒漠草原不同土层间无显著性差异。(2)不同草原类型对土壤有机碳含量的影响程度不同,对于同一土层深度,基本表现为草甸草原典型草原荒漠草原。水平方向上有机碳含量与植被盖度分布相一致,呈由东南向西北逐渐递减的趋势。(3)在对影响因素的分析中,土壤有机碳与海拔、气温、pH均呈极显著负相关关系(P0.01),与降水、土壤含水量、速效氮、速效磷呈极显著正相关关系(P0.01),与坡度、坡向、速效钾无明显相关性关系(P0.05)。(4)影响土壤有机碳的主要因子为速效氮、降水量和气温,次要因子为土壤含水量和速效钾,因此,应注重对不同草原氮素的摄入以及水热条件的把控。 相似文献
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采用农田生态系统大田取样的方法,通过棋盘式布点法定点确定样点位置,按不同土壤有机碳含量选取5种有代表性的土壤有机碳T1(2.44 g?kg-1),T2(3.70 g?kg-1),T3(4.95 g?kg-1),T4(6.14 g?kg-1),T5(7.51 g?kg-1),探究不同土壤有机碳(SOC)含量对玉米光合生理... 相似文献
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探讨华山松人工林土壤有机碳含量和有机碳密度以及土壤有机碳密度的主要影响因子,为科学评估华山松人工林固碳能力提供依据。在云南玉溪磨盘山森林公园内选择处于中林龄、近成熟林和成熟林的华山松人工林,设置样地并记录样地信息,并取0-60cm土层土样,在实验室测定不同土层的有机碳含量及碳密度。运用主成分分析对华山松林地内的植被因子、地形因子和土壤理化因子进行评价。华山松人工林由中龄林-近熟林-成熟林的发育进程中,土壤有机碳含量和有机碳密度都表现为近成熟林(28.76g·kg-1,128.87t·hm-2)>中林龄(25.70g·kg-1,124.34t·hm-2)>成熟林(25.61g·kg-1,117.49 t·hm-2)。3种林分土壤有机碳含量和有机碳密度都是随土壤深度的增加而逐渐降低。主成分分析表明林木的平均胸径、平均树高、海拔、碳氮比和全氮含量是影响土壤有机碳密度的主导因子。华山松人工林土壤有机碳具有明显的表聚现象,减少人为的不必要干扰,在一定程度上有利于土壤固定更多的碳。 相似文献
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在野外采样和试验分析的基础上,研究了奈曼旗几种主要土地类型(农田、杨树林地、草地、固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘)土壤的容重、粒级组成、有机碳和全氮含量及其储量。结果表明:这几种土地类型土壤容重、粒级组成、有机碳和全氮含量及其储量存在明显差异,但其显著程度不尽相同。这几种土地类型土壤100cm深有机碳储量依次为:农田(7701.6g·m-2)杨树林地(3726.2g·m-2)草地(2306.0g·m-2)固定沙丘(1014.3g·m-2)半固定沙丘(724.7g·m-2)流动沙丘(613.8g·m-2),全氮储量依次为:农田(785.4g·m-2)林地(416.3g·m-2)草地(265.8g·m-2)固定沙丘(111.2g·m-2)半固定沙丘(96.2g·m-2)流动沙丘(73.9g·m-2)。通过分析可以看出,土地类型是影响土壤有机碳和全氮含量及其垂直分布特征的主要因素。 相似文献
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研究了青藏铁路沿线由北至南27条样带的土壤有机碳和速效养分特征,分析指标包括活性有机碳、可溶性有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾.结果表明:沿线土壤有机碳和速效养分指标多表现为土壤下层(20-40cm)养分含量低于表层(0-20cm).南北各样带的综合分析表明,土壤活性有机碳、可溶性有机碳、碱解氮、铵态氮、表层速效磷含量表现为南部西藏境内各样带多高于北部青海境内样带;而土壤硝态氮、速效钾、下层速效磷含量由北至南则没有明显的增高趋势.各样带土壤活性有机碳含量多在2-14g· kg-1之间,碱解氮含量多在20-160mg·kg-1之间,碱解氮与活性有机碳表现出非常类似的变化规律.各样带土壤可溶性有机碳含量变动在200-450mg·kg 1之间,铵态氮含量多在5-9mg·kg-1之间,这两个指标由北至南在各样带间波动比较大.沿线各样带土壤硝态氮含量在2-5mg·kg-1之间,速效磷含量多在1-3.5mg·kg-1之间,速效钾含量则多在30-100mg·kg-1之间.相关性分析表明,碱解氮与活性有机碳及可溶性有机碳之间均呈现极显著正相关,活性有机碳与可溶性有机碳之间也存在极显著正相关关系,活性有机碳与速效磷之间存在显著正相关关系,硝态氮与速效钾存在显著正相关关系,而其余各养分指标之间则没有明显相关性. 相似文献
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对无定河流域坡耕地和4、5、10、30、50年植被恢复样地土壤水稳性团聚体含量,全土样及不同直径水稳性团聚体中的有机质、速效磷含量进行了测定分析,计算了土壤有机碳密度,旨在评价植被恢复对土壤结构、养分及土壤固定的影响。结果表明:各样地全土样有机质和速效磷含量分别介于6.73~31.83 g·kg-1和1.93~14.72 mg·kg-1之间,不同直径团聚体有机质和速效磷含量分别介于7.15~26.03 g·kg-1和3.71~16.64 mg·kg-1之间。相对农地,植被恢复能明显增加表层土壤有机质含量和有机碳密度,杜梨群落增加幅度最高,增加值分别为24.93 g·kg-1和91.98 mg·cm-2;水稳性团聚体以0.05 mm和0.05~0.1 mm为主,含量分别在37.06%~57.22%和21.71%~29.76%之间;不同直径水稳性团聚体中有机质含量表现为2 mm至0.2~0.5 mm之间,直径愈小,有机质含量愈高,0.2~0.5 mm至0.05 mm之间,粒径愈小,有机质含量愈低;除1~2 mm团聚体中的速效磷含量最高外,2 mm至0.05 mm团聚体之间,粒径愈小,速效磷含量愈低。土壤有机碳密度与植被恢复年限呈线性正相关关系。相对于土壤碳固定,土壤抵抗水力侵蚀的能力需更长时间才能显著提高。相对慢速湿润,快速湿润条件下各直径水稳性团聚体有机质含量均较高。研究区大雨或暴雨是造成该区域土壤结构恶化和有机碳损耗的主要原因。 相似文献
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土壤有机碳(SOC)作为陆地碳库的重要组成部分,不仅对土壤肥力产生重要影响,而且在一定程度上影响着全球变暖趋势,为了深入探究土壤侵蚀与有机碳的关系,利用137 Cs核示踪法,以黄土丘陵沟壑区典型流域王茂沟坡耕地、林地、草地和梯田四种土地利用为研究对象,分析了不同坡面下土壤侵蚀对SOC迁移和沉积的影响规律。结果表明:与该流域137 Cs面积浓度背景值相比(1237 Bq/m2),坡耕地平均137 Cs面积浓度最小,平均137 Cs流失率最大,达到95.86%。根据侵蚀速率,四种坡面景观侵蚀速率大小依次为:坡耕地>草地>林地>梯田。根据土壤有机碳空间分布特征发现,除坡耕地外,林地、草地和梯田土壤沉积与土壤侵蚀同时发生,并且土壤137 Cs面积浓度与有机碳面积浓度呈现显著相关关系(p<0.05)。研究结果表明采用137 Cs核示踪法可以较为科学的解释该区域土壤侵蚀作用对坡面有机碳迁移-沉积的影响规律。 相似文献
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通过对不同时期塔里木北部灌区农田样地土壤采样及剖面分析,结合第二次全国土壤普查和塔里木北部灌区相关农业资料,利用Arc GIS软件分析农田土壤有机碳储量和碳密度变化,揭示绿洲化过程中塔里木北部灌区农田土壤有机碳库的演变规律,分析影响土壤有机碳固存的主要因素。结果表明:1灌区不同类型土壤的固碳能力差异显著,有机碳含量从高至低依次为草甸土、盐土、潮土和风沙土;剖面土壤有机碳含量自上而下递减,其中表层土壤有机碳含量高达2~8 g·kg~(-1)。2剖面0~20 cm和20~40 cm深度的平均土壤有机碳密度分别为(1.36±0.09)kg·m~(-2)和(1.10±0.07)kg·m~(-2),其中风沙土的土壤有机碳密度远低于该区平均水平。3与1981年相比,2011年塔里木北部灌区土壤有机碳密度增量不明显,固碳速率为-0.01~0.03 kg·m~(-2)·a~(-1);不同类型土壤的有机碳密度变化差异显著。总体而言,在绿洲化过程中,新疆塔里木北部灌区的土壤有机碳含量呈增加趋势,土地开发年限及农田管理措施是影响该变化的主要因素。 相似文献
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长期围栏封育对亚高山草原土壤有机碳空间变异的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以中国科学院新疆生态与地理研究所巴音布鲁克草原生态站的长期围栏封育样地为对象,利用经典统计学和地统计学相结合的方法,研究长期围栏封育对亚高山草原土壤有机碳空间变异特征的影响。结果表明：① 长期围栏封育可以增加土壤有机碳含量,围栏内0~20 cm土壤有机碳含量均值为40.76 g/kg,围栏外土壤有机碳含量均值为38.50 g/kg;围栏内20~40 cm土壤有机碳含量均值为20.98 g/kg,围栏外土壤有机碳含量均值为18.70 g/kg,土壤有机碳在水平方向上围栏内均高于围栏外;② 围栏内土壤有机碳的变异性程度均显著高于围栏外,不管是围栏内外、上层和下层,土壤有机碳均具有中等的空间相关性,且上层土壤的有机碳变异程度均高于下层土壤;③ 土壤有机碳在水平空间分布呈现出不均匀性,围栏内土壤有机碳含量空间分布水平高于围栏外,在空间插值图上看,围栏内外0~20 cm土壤有机碳含量高的位置,在20~40 cm土壤有机碳含量却相反。 相似文献
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过度放牧导致干旱半干旱区毛乌素沙地草地严重退化。通过禁牧措施排除放牧干扰,使草地自然恢复,作为一种低投入的措施在世界各国退化草地生态系统恢复中得到广泛采用。文中对毛乌素沙地三种不同管理类型(持续放牧、围栏5年和围栏16年)土壤理化性状进行了研究,研究结果显示:围栏禁牧5年对0～30cm土壤颗粒组成和容重没有显著影响;围栏禁牧16年0～10cm土壤容重显著小于持续放牧区,而极细沙、粉粒和粘粒含量显著高于持续放牧区;围栏5年显著增加了0～5cm土壤有机碳,而0～30cm的全氮均没有显著增加。围栏16年土壤有机碳较放牧区在0～5cm、5～10cm、10～30cm分别显著增加了231%、81%、55%;全氮含量的变化趋势与之相同。结果表明,围栏5年对土壤粘粉粒、全氮含量的恢复基本没有效果;围栏16年能显著增加表层土壤粘粉粒含量和有机碳、全氮,但土壤碳、氮水平还是在比较低的水平(有机碳:4.30g.kg-1;全氮:0.74g.kg-1),即长期禁牧可以逐渐改善土壤质地和提高土壤肥力。研究结果为半干旱退化沙质草地生态系统的恢复、重建及管理提供科学依据。 相似文献
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黄土高原丘陵沟壑区不同土地利用的土壤养分特征 总被引：9，自引：0，他引：9
以黄土高原丘陵沟壑区第3副区典型流域为研究区,采用实地调查、土壤采样分析和数理统计相结合的方法,基于33个样点的土壤养分数据,研究了林地、草地、果园、梯田、坡耕地5种土地利用的土壤养分特征。结果表明：土地利用方式对黄土高原丘陵沟壑区典型流域土壤有机质、全N和速效P含量的影响达到显著水平,对其他养分指标影响不明显。土壤有机质和全N含量从高到低依次为：林地＞坡耕地≈梯田＞果园＞草地,林地明显高于其他土地利用类型,而草地土壤养分最差。速效P含量从高到低依次为：果园、坡耕地、梯田、林地和草地,农业耕作植被下的速效P含量明显高于自然生态植被。研究表明：梯田作为传统的水土保持措施,在研究区具有良好的土壤保肥作用,而分布于陡坡的草地,养分保持效果在5种土地利用中最差。 相似文献
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黄土塬区土地利用方式对土壤主要理化性质的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对陕西长武4种典型土地利用方式下0~500 cm土层土壤主要理化性质分析,以明确土地利用方式对土壤理化性质的影响。结果表明：农田、果园土壤有机质、全氮含量显著高于荒地和刺槐林地,土壤粘粒含量与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤饱和导水率呈显著正相关关系;农田0~100 cm土层土壤容重达1.44 g·cm-3,显著高于同深度荒地（1.27 g·cm-3）、果园（1.38 g·cm-3）、刺槐林地（1.32 g·cm-3）土层;400~500 cm土层土壤含水量为刺槐林地（86 g·kg-1）<果园（113 g·kg-1）<荒地（152 g·kg-1）<农田（165 g·kg-1）;果园和刺槐林地0~500 cm土层土壤平均饱和导水率分别为0.37、0.36 mm·min-1,显著高于农田（0.25 mm·min-1）和荒地（0.23 mm·min-1）。退耕还林（草）导致土壤容重降低、饱和导水率增加,有助于降水入渗,但退耕后深层土壤有干燥化的倾向。 相似文献
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坝上高原林草地表层土壤含水量对比研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以地处半干旱坝上高原沽源县为例,对比分析不同自然区域内林地、草地距地表约25cm处土壤含水量。结果表明:人工乔木林地土壤含水量最少,灌木林地次之,草地最多,尤其是天然草地。结合当地农户走访和野外踏查,得出结论:草地或灌木林地能够较好地保持土壤水分,乔木林地则相对较差。建议遵循当地自然地带性规律,充分考虑水分条件,林草植被建设以生态耗水量少的草、灌为主,乔木为辅。 相似文献
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为深入了解不同土地利用方式下土壤养分水平的差异及施肥和管理中存在的问题,选取陕西省周至县农耕区为研究区域,采用地统计分析和GIS相结合的方法,研究了猕猴桃园和小麦—玉米轮作田两种不同土地利用类型下土壤养分含量、养分相关性、空间变异特征及其分布格局。结果表明:猕猴桃园有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种养分含量分别为:(19.55±3.13)g·kg~(~(-1)),(80.58±14.69)mg·kg~(~(-1)),(23.37±6.09)mg·kg~(~(-1)),(102.79±12.74)mg·kg~(~(-1)),pH值为7.32±0.49;小麦—玉米农田有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种养分含量分别为:(19.43±2.63)g·kg~(~(-1)),(78.80±11.39)mg·kg~(~(-1)),(24.83±6.06)mg·kg~(~(-1)),(95.03±11.75)mg·kg~(~(-1)),pH值为7.41±0.58。猕猴桃园土壤有机质、碱解氮和速效钾含量均高于小麦—玉米农田,仅有效磷含量比小麦—玉米农田偏低。研究区主要养分要素的变异系数都处于10%~100%,属于中等空间变异性。在猕猴桃园中,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾两两之间均呈极显著或显著正相关;在小麦—玉米农田,pH值与有机质表现出显著负相关。研究区土壤有效磷含量较为丰富,碱解氮含量处于中等偏高水平,有机质含量处于中等偏低水平,而速效钾含量总体缺乏。整体上猕猴桃园比小麦—玉米农田养分水平高,这主要与不同的田间管理和施肥状况有关。因此,今后应采取维持氮肥、控制磷肥、增加钾肥的措施,并十分重视有机肥的使用。此外,针对不同土地利用类型和土壤肥力状况进行分区培肥管理,普及科学施肥,提高肥料利用效率也是提升土壤肥力水平的重要措施。 相似文献
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山西太岳山不同林分土壤有机碳储量研究 总被引：4，自引：0，他引：4
基于山西太岳山系灵空山景区侧柏林、油松林、辽东栎林、辽东栎和油松混交林4种林分调查,通过密集采样和样品分析研究不同林分土壤不同层次(0-10cm、10-20cm、20-30cm、30-50cm、50-100cm)有机碳含量、有机碳密度和有机碳储量及分布特征。结果如下:山西太岳山森林平均1m土层土壤的有机碳储量一般不超过30g·kg-1,调查的四种林分在16.2g·kg-1到29.6g·kg-1;所调查的四种林分的土壤有机碳储量、碳密度随着土层深度递减,其中油松林、侧柏林、辽东栎林30cm以上土壤中有机碳储量占到100cm土层中有机碳储量的85%以上,表层土壤碳储量贡献大;阔叶林碳储量高于针叶林,混交林碳储量高于纯林,辽东栎油松针阔混交林土壤有机碳含量是油松林土壤碳含量的2.4倍,辽东栎林土壤碳储量大约分别是侧柏林、油松林的1.4和1.9倍。因此为增加森林土壤固碳,建议使用混交林并减少人类活动对森林表土层的干扰和破坏。 相似文献
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退耕年限与方式对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
以黄土高原南部退耕还林年限6 a(FL06)和15 a(FL15)刺槐林地、退耕还草年限6 a(GL06)和15 a(GL15)紫花苜蓿草地为研究对象,以临近长期耕作坡耕地(CK)作为对照,采用湿筛法,分离出2 mm、1~2 mm、0.5~1 mm、0.25~0.5 mm和0.25 mm 5个粒级的水稳性团聚体,研究了退耕年限与方式对团聚体稳定性和不同粒径团聚体有机碳分布的影响。结果表明:在0~20 cm土层,退耕还林还草与未退耕相比能显著提高2 mm和1~2 mm粒径团聚体含量,显著减少0.25 mm粒径团聚体含量,其中对于2 mm和1~2 mm粒径团聚体在不同退耕年限与方式下含量表现为GL15GL06FL06FL15CK和GL15FL06GL06FL15CK;退耕还林和还草增加了两个土层的团聚体稳定性,GL15的平均重量直径(MWD)值和几何平均直径(GMD)值均最大,土壤结构最稳定,其次为GL06;不同退耕年限,2 mm粒径下退耕还林地和还草地、1~2 mm粒径下退耕还草地团聚体有机碳含量均随退耕年限的延长而增加。20~40 cm土层中,团聚体含量均值随粒径的减小而增加;MWD和GMD值均小于0~20 cm层;各粒径范围内退耕还林与还草后的团聚体有机碳含量与坡耕地相比总体表现出减小的趋势。研究结果表明,退耕改善了土壤结构,对各粒径团聚体有机碳含量分布的影响随退耕年限与方式不同效应各异,且GL15相较于其它退耕年限和方式下的样地有更好的土壤团聚体稳定性和更多的团聚体有机碳积累。 相似文献
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土地利用方式对东祁连山土壤表层有机碳的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在祁连山东段高寒地区,选取天然草地、退耕自然恢复地、坡耕地和人工草地4种土地利用方式,研究了土地利用方式对土壤表层有机碳含量和有机碳密度的影响.结果表明:在4种土地利用方式中天然草地土壤表层有机碳含量最高,坡耕地和退耕自然恢复地土壤表层有机碳含量较低;土壤表层有机碳密度整体上随着土层加深而逐渐降低,在0～30cm土层土... 相似文献
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Spatial variability of soil water content and related factors across the Hexi Corridor of China 总被引：3，自引：0，他引：3
Xiangdong LI 《干旱区科学》2019,11(1):123-134
Soil water content(SWC) is a key factor limiting ecosystem sustainability in arid and semi-arid areas of the Hexi Corridor of China, which is characterized by an ecological environment that is vulnerable to climate change. However, there is a knowledge gap regarding the large-scale spatial distribution of SWC in this region. The specific objectives of this study were to determine the spatial distribution patterns of SWC across the Hexi Corridor and identify the factors responsible for spatial variation of SWC at a regional scale. This study collected and analyzed SWC in the 0–100 cm soil profile from 109 field sampling sites(farmland, grassland and forestland) across the Hexi Corridor in 2017. We selected 17 factors, including land use, topography(latitude, longitude, elevation, slope gradient, and slope aspect), soil properties(soil clay content, soil silt content, soil bulk density, saturated hydraulic conductivity, field capacity, and soil organic carbon content), climate factors(mean annual precipitation, potential evaporation, and aridity index), plant characteristic(vegetation coverage) and planting pattern(irrigation or rain-fed), as possible environmental variables to analyze their effects on SWC. The results showed that SWC was 0.083(±0.067) g/g in the 0–100 cm soil profile and decreased in the order of farmland, grassland and forestland. The SWC in the upper soil layers(0–20, 20–40 and 40–60 cm) had obvious difference when the mean annual precipitation differed by 200 mm. The SWC decreased from southeast to northwest following the same pattern as precipitation, and had a moderate to strong spatial dependence in a large effective range(75–378 km). The SWC showed a similar distribution and had no significant difference between soil layers in the 0–100 cm soil profile. The principal component analysis showed that the mean annual precipitation, geographical position(longitude and latitude) and soil properties(soil bulk density and soil clay content) were the main factors dominating the variance of environmental variables. A stepwise linear regression equation showed that plant characteristic(vegetation coverage) and soil properties(soil organic carbon content, field capacity and soil clay content) were the optimal factors to predict the variation of SWC. Soil clay content could be better to explain the SWC variation in the deeper soil layers compared with the other factors. 相似文献