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相似文献
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1.
以黄土丘陵区典型草原带宁夏固原地区为例,研究了退耕地在植被自然恢复过程中土壤有机碳密度及微生物量碳的动态变化。结果表明,植被自然恢复过程中,土壤有机碳(SOC)和微生物量碳(SMBC)表现为0-5cm土层5-10cm土层10-20cm土层,且在不同土层之间的差异性达到极显著水平(P0.01)。SOC和SMBC在植被自然恢复过程中亦表现出一定的表聚性。土壤剖面各土层SOC和SMBC皆随植被恢复年限的增加总呈上升趋势,且与恢复年限之间呈极显著的对数函数关系。植被恢复0~23a期间,表层土壤(0-5cm)SOC和SMBC年增长率分别为4.81%和6.96%,增加幅度较大;植被恢复23~75a期间,表层土壤SOC和SMBC的年增长率均为0.25%,增加趋势减缓。土壤剖面各土层微生物熵(SMQ)变化于2.113~4.375。土壤有机碳周转速率在恢复前期(0~12a)较快,恢复后期(12~75a)趋于稳定,土壤有机碳积累与转化主要发生在土壤表层。SOC和SMBC之间有极显著的线性正相关关系。植被恢复0~23a期间,与对照农地相比,0-20cm土层土壤有机碳密度增加了85.23%,增加速率较快;而在植被恢复23~75a期间,有机碳密度仅增加了6.60%,增幅减缓。表明植被自然恢复有助于黄土丘陵区土壤有机碳储量的增加,促进土壤碳固定。  相似文献   

2.
选取不同开垦年限的阳坡梁坡农地为研究对象,研究子午岭地区近100年植被破坏加速侵蚀下土壤养分和酶活性动态变化。结果表明,林地被开垦近100年来,阳坡梁坡农地0―20和20―40 cm土层中土壤的有机碳、全氮含量,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性皆随开垦年限的延长呈明显的下降趋势。与对照林地相比,不同开垦年限的农地土壤剖面0―20 cm土层的土壤有机碳、全氮含量,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性分别下降了26.6 %~84 .4%、17.6%~76.9 %,15.7%~73.8%和37.6%~68.6 %;20―40 cm土层分别下降了30.7 %~81.0%、8.3 %~71.9%,17.3 %~96.9%和51.1%~92.6%。土壤有机碳、全氮含量,碱性磷酸酶和蔗糖酶活性在开垦初期(4 a)年均下降速率最大;而后,随开垦年限延长年均下降速率减少。土壤有机碳和全氮含量在0―20和20―40 cm土层之间差异随着开垦年限的延长呈减少趋势。土壤脲酶活性随开垦年限的延长呈先上升后下降的趋势,开垦9 a农地的土壤脲酶活性最高。受施用磷肥的影响,土壤速效磷含量随开垦年限延长,在0―20 cm土层呈波动变化,在20―40 cm土层呈微弱下降趋势。  相似文献   

3.
晋西黄土丘陵区不同土地利用类型对土壤碳氮储量的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
通过对比晋西黄土区蔡家川流域人工刺槐林地、人工油松林地、退耕荒草地和农地土壤有机碳和总氮含量的差异性,探讨了土地利用变化对该流域土壤碳氮储量的影响。结果表明:(1)4种土地利用类型下,土壤有机碳和总氮均表现出表聚效应,且荒草地垂向降幅最大,各样地土壤有机碳和总氮均呈极显著线性正相关;(2)油松林地0—48 cm土层有机碳含量高于其他样地,刺槐林地0—48 cm土层总氮含量显著高于其他样地,而4种土地利用类型在48—96 cm土层和96—160 cm土层中有机碳和总氮含量差异不显著;(3)从蔡家川流域退耕土壤固碳和固氮效应整体而言,退耕林地具有显著的土壤碳氮固存效应,随着人工林地面积占比的增加,流域土壤总有机碳和总氮储量相应增加。  相似文献   

4.
以起始于1984年的长期不同经营模式毛竹林为研究对象,探讨了夏季毛竹林集约经营后土壤有机碳的变化。结果表明:(1)集约经营后0~80 cm土层毛竹林土壤总有机碳平均增加了5.48%,易氧化碳含量平均增加了15.14%,水溶性有机碳含量平均下降了3.98%,三者均未达到显著差异。(2)两种毛竹林土壤总有机碳、易氧化碳、水溶性有机碳的剖面特征均随土层深度的增加而呈现下降趋势,但下降速度不同。集约经营在一定程度上影响毛竹土壤易氧化碳剖面特征。(3)土壤总有机碳、易氧化碳与土壤养分之间相关性均达到极显著水平,而水溶性有机碳与土壤养分之间相关性不显著。(4)集约经营提高了土壤易氧化碳占总有机碳的比例、土壤碳库活度,并在土壤剖面部分土层差异达到显著水平。但其水溶性有机碳占总有机碳的比例3.74%,低于粗放经营毛竹林的4.10%。因此,集约经营的毛竹林,通过配施恰当比例的有机无机肥,结合土壤垦复、除草、合理的竹株留养和采伐等综合竹林经营技术,以达到改善土壤质量和实现毛竹林可持续经营的目的,也可改善土壤生物化学活性。  相似文献   

5.
采集杭州湾南岸围垦农田土壤样品(0-10,10-20,20-30,30-40,40-50cm),分析不同围垦时期(10,40,60,120a以上)农田土壤有机碳、水溶性有机碳、易氧化碳和轻组有机质的变化特征。结果表明:各有机碳活性组分变化规律总体上与土壤有机碳相近但亦有不同之处。随围垦时间增加,土壤有机碳及其活性组分呈增加趋势,但围垦40a以上,其含量均趋于相对稳定水平;其中0-10cm土层,土壤有机碳、水溶性有机碳、易氧化碳和轻组有机质含量增幅依次为40.43%,14.23%,25.47%,13.68%。土壤有机碳及其活性组分含量主要分布在0-20cm土层,但水溶性有机碳略有差别。水溶性有机碳分配比例随围垦年限增加而减小,易氧化碳则相反。土壤有机碳与其活性组分之间均显著正相关,各组分与土壤全氮、土壤含水量呈显著正相关。综上表明,随围垦年限延长土壤有机碳含量增加但其稳定性有所下降,有机碳活性组分能够敏感地反映土壤有机碳动态特征。  相似文献   

6.
子午岭林区不同植被恢复阶段土壤有机碳变化研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了子午岭林区植被恢复过程中土壤有机碳含量、团聚体有机碳分布以及不同粒级团聚体有机碳对土壤有机碳的贡献率。研究结果表明,0—100 cm剖面上有机碳含量加权平均值随植被恢复年限逐渐升高,坡耕地0—100 cm土层土壤有机碳加权平均值为3.54 g/kg,弃耕地、草地、灌木和乔木阶段分别比坡耕地提高6.8%,36.6%,41.5%和73.6%;0—20 cm土层土壤有机碳含量随植被恢复的提高幅度明显高于20 cm以下土层;0—5和5—10 cm土层土壤各粒级团聚体有机碳含量随植被恢复年限逐渐增加,并有向大粒级(〉2 mm)团聚体中富集的趋势,10—20 cm土层土壤团聚体有机碳含量随植被恢复变化不明显;弃耕地、草地、灌木和乔木阶段0—20 cm土层〉5,5~2和2~1 mm粒级团聚体有机碳贡献率高于坡耕地,说明植被恢复0—20 cm土层土壤增加的有机碳更多地固定在〉1 mm粒级团聚体中。  相似文献   

7.
六道沟小流域地形序列土壤碳剖面分布特征及影响因素   总被引:3,自引:1,他引:2  
为了更好地理解黄土高原植被恢复与生态重建过程对土壤碳循环过程的影响,研究选取位于黄土高原六道沟小流域的典型土壤地形序列(东北坡NE序列,西坡W序列),分析了不同坡向间及同一坡向内随植被类型变化土壤有机碳和无机碳的剖面分布特征及其影响因素。结果表明:六道沟小流域地形序列土壤有机碳含量在0—50cm土层内随土层深度增加而显著降低,50cm土层以下基本趋于稳定,且剖面上层(0—50cm)有机碳含量显著高于剖面下层(50—200cm,p0.05),但在同一深度土层(0—50,50—200,0—200cm)不同坡向林地和草地土壤有机碳平均含量均没有显著差异(p0.05)。与有机碳相比,无机碳含量相对较高并且主要在剖面下部(50cm以下)不同深度土层富集。NE序列林地和草地剖面无机碳平均含量接近(p0.05),而W序列林地剖面无机碳平均含量显著高于草地(p0.05);不同坡向草地剖面无机碳平均含量无显著差异(p0.05),但不同坡向林地剖面无机碳平均含量表现为W序列显著高于NE序列(p0.05)。0—50cm土层有机碳含量与pH、容重和土壤含水量均呈极显著负相关关系,而与土壤总孔隙度呈极显著正相关关系;50—150cm土层无机碳含量与pH和土壤总孔隙度均呈极显著负相关关系,而与容重、黏粒含量和土壤含水量均呈极显著正相关关系。NE序列和W序列2 m土体总碳密度相当,分别为15.2~47.4kg/m~2和18.3~51.3kg/m~2,其中无机碳密度占78%~94%,1—2m土层总碳密度占2m土体总碳密度的35%~74%。若只考虑土壤有机碳库或只考虑浅层1m土壤碳库,六道沟小流域2m土体总碳储量平均将被低估88%和51%。  相似文献   

8.
西藏色季拉山典型植被类型土壤活性有机碳分布特征   总被引:13,自引:0,他引:13  
周晨霓  马和平 《土壤学报》2013,50(6):1246-1251
研究土壤活性有机碳含量及分配比例是揭示土壤有机碳库周转及调控机理的重要途径。为探讨不同森林植被类型对土壤活性有机碳库的影响,以西藏色季拉山(西坡)的高山灌丛(AS)、杜鹃林(RF)、急尖长苞冷杉林(AGSF)和林芝云杉林(PLLF)为试验对象,研究了林地土壤总有机碳、总氮含量、各活性有机碳组分及其分配比例。结果表明:高海拔植被类型具有较高的土壤活性有机碳含量和分配比例。在不同植被类型的生态系统中,土壤总有机碳含量、土壤颗粒有机碳和土壤易氧化碳含量均呈现出随土层深度增加而递减的变化趋势。土壤颗粒有机碳含量占土壤总有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量占土壤总有机碳含量的比率范围不同,且随土层深度增加比率减小,且颗粒有机碳分配比例表现的更为明显。土壤颗粒有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量与土壤总有机碳含量和总氮之间的相关性均达到了极显著水平(p<0.05),土壤颗粒有机碳含量和土壤易氧化有机碳含量的相关性在在不同土层表现出显著性。  相似文献   

9.
朱浩宇  王子芳  陆畅  陈仕奇  王富华  吕盛  高明 《土壤》2021,53(2):354-360
为揭示重庆市缙云山不同植被下土壤活性有机碳及碳库分配特征,以该地区5种植被类型:阔叶林、针叶林、混交林、竹林和荒草地为研究对象,分析不同植被类型下各土壤层次中有机碳(Soil organic carbon, SOC)、微生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、可溶性有机碳(Dissolved organic carbon,DOC)、易氧化有机碳(Readily oxidized organic carbon,ROC)含量及其土壤碳库的变化特征。结果表明:土壤有机碳和各活性有机碳组分含量及分配比例受到植被类型和土层深度的明显影响。土壤有机碳的平均含量在0~100 cm土层表现为竹林(16.74 g/kg)>阔叶林(12.62 g/kg)>草地(11.14 g/kg)>混交林(8.16 g/kg)>针叶林(5.98 g/kg),并随土层深度的增加而减小。竹林和阔叶林的微生物量碳和易氧化有机碳含量均明显高于混交林和针叶林,各植被在剖面上均表现出垂直递减规律,表现出明显的表聚效应。除草地,4种植被的土壤碳库管理指数随土层深度的加深而减小,均表现为表层(0~20 cm土层)最高。不同植被类型间,竹林的可溶性有机碳分配比例在各土壤层次均最小,整个土壤剖面均值仅为0.1%。由相关性分析可知,微生物量碳、易氧化有机碳、土壤总有机碳含量和土壤有机碳储量有着极其显著的相关性。因此,土壤微生物量碳和易氧化有机碳可以作为衡量亚缙云山森林不同植被土壤有机碳库变化的敏感性指标。  相似文献   

10.
栓皮栎林与油松林土壤有机碳及其组分的研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
土壤有机碳在可持续森林生产力的维持中起重要作用。本文以北京鹫峰地区栓皮栎林和油松林为研究对象,对土壤有机碳及其组分的含量与密度进行了研究。结果表明,在0~20 cm土层中,栓皮栎林土壤总有机碳、轻组有机碳和易氧化碳的含量分别达到14.05 g kg-1、2.97 g kg-1和0.38 g kg-1,显著高于油松林。栓皮栎林0~20 cm土层内土壤颗粒有机碳、轻组有机碳和易氧化碳密度分别较油松林高39.68%、77.77%、145.45%,两植被类型间的的差异均达到了显著水平。在土壤总有机碳中,颗粒有机碳、轻组有机碳和易氧化碳的分配比例分别为23.60%~41.40%、9.10%~33.33%和1.39%~2.80%。因此,栓皮栎林较油松林更有利于土壤总有机碳和活性有机碳的积累。  相似文献   

11.
基于土壤剖面测定数据计算中国土壤有机碳贮量   总被引:10,自引:0,他引:10  
Soil organic carbon (SOC) storage under different types of vegetations in China were estimated using measured data of 2 440 soil profiles to compare SOC density distribution between different estimates, to map the soil organic carbon stocks under different types of vegetation in China, and to analyze the relationships between soil organic carbon stocks and environmental variables using stepwise regression analyses. Soil organic carbon storage in China was estimated at 69.38 Gt (1015 g). There was a big difference in SOC densities for various vegetation types, with SOC distribution closely related to climatic patterns in general. Stepwise regression analyses of SOC against environmental variables showed that SOC generally increased with increasing precipitation and elevation, while it decreased with increasing temperature. Furthermore, the important factor controlling SOC accumulation for forests was elevation, while for temperate steppes mean annual temperature dominated. The more specific the vegetation type used in the regression analysis, the greater was the effect of environmental variables on SOC. However, compared to native vegetation, cultivation activities in the croplands reduced the influence of environmental variables on SOC.  相似文献   

12.
Chemical alteration of plant biomass to soil organic matter is often accompanied by characteristic trends, e.g. with decreasing particle size and increasing depth organic carbon and nitrogen concentrations and stable carbon isotope values (δ13C) often increase. In agricultural soils, systematic studies of soil organic carbon (SOC) distribution in bulk soils and particle‐size separates of depth profiles are scarce. In this study, three soil profiles from one site with different monoculture crops were analysed for organic carbon and nitrogen concentrations, stable carbon isotopes, bulk extractable lipids, and soil colour. In contrast to most previous observations, stable carbon isotope values were constant over soil depth and within particle‐size separates, probably as a result of little biomass input due to the harvesting techniques applied and the presence of fossil carbon. Bulk extractable lipids contributed 1–10% to the total SOC. Significantly more lipids could be extracted from rye‐ than from maize‐derived SOC. Lipid yields normalized to soil mass increased with decreasing particle size and decreased with depth. When normalized to organic carbon concentration, sand‐size fractions had the largest lipid yields. Soil colour, expressed as Munsell values, was lightest in sand‐ and silt‐size separates. A cross‐plot of Munsell values and their SOC concentrations revealed characteristic, non‐overlapping areas for each particle‐size class and the bulk soils. Clay‐size separates and bulk soils were almost identical in Munsell values, although for clay‐size separates SOC concentrations were much larger than for bulk soils. Thus, the SOC‐rich clay‐size separates exerted the dominant influence on the colour of the bulk soils. Determination of colour and extractable lipid contents could be useful additional parameters for soil characterization.  相似文献   

13.
以侵蚀和沉积过程明显的黑土坡耕地为研究对象,通过测定不同地形部位表层和典型剖面土壤不同粒级的水稳性团聚体、颗粒态有机碳(POC)以及团聚体结合态有机碳含量,探讨土壤侵蚀和沉积对土壤有机碳(SOC)损失、迁移和累积过程的影响。研究结果表明:上坡三个侵蚀部位表层土壤大团聚体、矿质结合态有机碳(MOC)以及团聚体结合态有机碳含量随侵蚀速率增加而减小;沉积部位(尤其是坡脚)POC含量和POC/SOC较低,而MOC含量和MOC/SOC较高。始终处于沉积状态的坡脚部位,各粒级有机碳组分的深度分布均表现出土壤累积和埋藏特征,并随着粒级的减小累积现象趋于明显。上述结果反映了土壤侵蚀优先使与细颗粒和微团聚体结合的SOC迁移流失,并在低洼的沉积区累积;埋藏层中的侵蚀物质(如微团聚体、颗粒态有机质)通过深埋作用和重新团聚作用形成稳定的大团聚体,最终促进SOC的固定。  相似文献   

14.
东北黑土有机碳的分布及其损失量研究   总被引:11,自引:0,他引:11  
为了分析东北黑土土壤有机碳(SOC)的分布特征及其开垦以来黑土SOC的损失程度,我们于2004~2005年在黑龙江和吉林两省采集了32个自然黑土剖面样品,在每个自然黑土样品附近对应采集32个景观条件相似的耕作黑土样品。结果表明,自然黑土样品0~30cm土层SOC含量平均为32.20 g kg-1,最高可达63.46 g kg-1,黑龙江省自然黑土SOC含量(34.55 g kg-1)高于吉林省(23.80 g kg-1)。耕作土壤SOC平均含量为22.71 g kg-1,远低于自然土壤。受温度的影响,随着纬度的增加,自然黑土与耕作黑土SOC含量逐渐递增。由于土壤侵蚀以及耕垦和去除作物残留物等农业管理措施的综合作用,使得耕作黑土表层SOC含量小于自然黑土。与自然黑土相比,耕作黑土0~10cm土层SOC损失量在26.84%~46.57%之间,亚表层损失相对较少。黑土SOC含量下降也是土壤水土流失致使黑土层变薄的一个直接表现。耕作黑土表层流失厚度可以通过自然与耕作黑土剖面SOC含量的分异差值来估算。通过对土壤剖面上SOC的分布进行校正剔除土壤侵蚀的影响后得到的同等深度SOC含量的差值才可视为由耕作以及有机质输入量差异等因素造成的SOC损失量。未经校正而进行的自然黑土和耕作黑土同一深度SOC含量的比较可能过高估计了农业管理措施对土壤SOC损失量的影响。  相似文献   

15.
中国农田土壤有机碳贮存的空间特征   总被引:2,自引:0,他引:2  
The soil organic carbon (SOC) pool is the largest component of terrestrial carbon pools. With the construction of a geographically referenced database taken from the second national general soil survey materials and based on 1546 typical cropland soil profiles, the paddy field and dryland SOC storage among quantified to characterize the spatial pattern of cropland SOC storage in China regions of China were systematically to examine the relationship between mean annual temperature, precipitation, soil texture features arid SOC content. In all regions, paddy soils had higher SOC storage than dryland soils, and cropland SOC content was the highest in Southwest China. Climate controlled the spatial distribution of SOC in both paddy and dryland soils, with SOC storage increasing with increasing precipitation and decreasing with increasing temperature.  相似文献   

16.
免耕对土壤团聚体特征以及有机碳储量的影响   总被引:15,自引:3,他引:12  
以实施7年的中国科学院禹城综合试验站冬小麦夏玉米轮作免耕长期定位试验场为对象,研究免耕条件下土壤水稳性团聚体和有机碳储量的变化,为进一步评价免耕措施对黄淮海平原土壤结构和质量的影响提供科学依据。设置免耕(NT)、免耕秸秆不还田(NTRR)、常规耕作(CT)3种处理,分析土壤表层(0~20 cm)及深层(20~60 cm)水稳性团聚体分布特征、土壤有机碳以及团聚体有机碳的变化和相互关系。研究结果表明:由于减少了对土壤的破坏以及增加了秸秆还田和有机肥的施用,与常规耕作相比,NT和NTRR可提高表层土壤有机碳含量和储量、水稳性团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),以及大团聚体有机碳的含量和储量。其中,秸秆覆盖比施用有机肥对表层土壤有机碳储量和0.25~2 mm团聚体有机碳储量的提高具有更显著的作用。与表层不同,深层土壤有机碳和大团聚体有机碳的含量和储量表现为NT相似文献   

17.
董丽  史学正  徐胜祥  王美艳 《土壤》2021,53(6):1290-1298
深入理解土壤剖面深层有机碳的含量和变化(Soil Organic Carbon, SOC)对于准确估算农田土壤碳库具有重要意义,因此,探讨不同农田管理措施对剖面SOC的影响程度至关重要。本研究收集了1980-2019年间国内外已发表有关中国农田管理措施对剖面SOC影响的文献,利用Meta-analysis整合分析不同农田管理措施对我国农田土壤剖面SOC变化的影响。结果表明,不同耕作条件下,NTS对土壤剖面SOC的提升速率显著大于CT,年变化率达36.1%,深层土壤(<20 cm)SOC也明显增加约7%-31%,增加了深层土壤碳的输入量;与不施肥相比,不同施肥措施均能显著提高剖面SOC含量,其中MNPK处理对耕层(0-20 cm)SOC增长速率最大,约为0.52 g/(kg·yr);常年水田耕作形成的淹水厌氧环境,可有效减缓有机物质的矿化分解、增加表层(0-20 cm)SOC累积,年增长率达24.84%;随耕作年限增加,表层土壤碳随耕作输入深层土壤,深层(<20 cm)SOC固定量增加约2.17%-20.29%。不同农田管理措施比较分析结果显示,MNPK、NTS和水田耕作通过保护土壤结构稳定、维持土壤环境不被破坏、增加土壤碳输入等手段,均可达到抑制SOC矿化分解和提升土壤固碳量的效果,其中,NTS对剖面SOC的年提升率达11%-36%,在管理措施中表现最佳,可广泛推广。  相似文献   

18.
淤地坝作为黄土高原重要的碳储库,其深层土壤有机碳稳定性在很大程度上影响坝地土壤储碳能力和碳排放。以黄土丘陵区不同利用年限的坝地为对象,从坝地剖面土壤有机碳含量及其组分入手,研究不同利用年限、不同沉积深度下,土壤有机碳含量及其稳定性的变化特征和影响因素。结果表明:(1)坝地深层土壤有机碳(SOC)含量低于该区坡耕地表层土壤有机碳含量,并未呈现明显的有机碳富集现象。随利用年限增加,坝地SOC含量呈增加趋势。(2)不同利用年限坝地的SOC、易氧化碳(EOC)、微生物量碳(MBC)、水溶性碳(DOC)含量呈现出明显的表聚现象。MBC、DOC和EOC含量在土壤0—60 cm内较高。(3)相较于坝地浅层土壤而言,坝地深层土壤有机碳具有较高的稳定性,长期耕作会降低坝地深层土壤有机碳稳定性。(4)坝地浅层和深层土壤有机碳稳定性变化的主导因素不同。浅层土壤有机碳稳定性主要受土层深度、有机碳含量和黏粒含量的影响,分别能解释其变异的50.4%,19.6%和11.8%;深层土壤有机碳稳定性主要受有机碳含量、土壤含水量和利用年限的影响,分别能解释其变异的38.9%,33.9%和11.8%。  相似文献   

19.
祁连山中段土壤有机碳剖面垂直分布特征及其影响因素   总被引:2,自引:0,他引:2  
杨敏  杨飞  杨仁敏  杨帆  张甘霖 《土壤》2017,49(2):386-392
以2012—2013年调查的我国西北祁连山中段97个代表性土壤剖面为对象,分析了土壤有机碳(SOC)含量的剖面垂直分布模式,计算了1 m土体内各层次SOC相对含量及其与环境因素(年均降水、年均温度、海拔、坡度、坡向、NDVI)和土壤因素(颗粒组成、体积质量)之间的关系。结果表明:(1)SOC含量剖面垂直分布模式可分为均一分布型、表层聚集型、普通递减型、不规则分布型4个类型,SOC含量剖面垂直分布模式与选取的环境因素和土壤颗粒组成之间没有明显的关系;(2)SOC含量的变异较大,随着深度的增加从中度变异过渡到强度变异;(3)NDVI和年均降水是影响表层土体SOC含量的主要因子,而黏粒和砂粒是影响下层土体SOC含量的主要因子。  相似文献   

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