土壤碳库

摘要： 球囊霉素(Glomalin)是一种在土壤中大量存在的、由丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)产生的具有良好热稳性的特殊糖蛋白。球囊霉素因其在促进土壤团聚体形成,保持团聚体稳定性,增加土壤有机碳库,提高植物抗逆能力以及降低重金属在土壤中的毒性等方面的作用备受人们关注。目前由于提取方法的原因,人们一般将球囊霉素的命名改为球囊霉素相关土壤蛋白(Glomalin related soil protein,GRSP)。随着研究的不断深入,人们对GRSP在生态系统中的作用展开了广泛的研究。GRSP对土壤颗粒有较强的胶结作用,其胶结能力为其他胶结物质的3~10倍;作为有机碳库的重要组成部分对土壤有机碳的贡献率为6.98%~31.3%,并且在土壤中周转时间较长为6~42年;GRSP还可以螯合不同的重金属,减少它们在土壤中的毒害作用以及降低潜在毒性。但想要更为深入的了解GRSP在生态系统中的作用需要对其结构进行进一步的了解、提取测定方法进行进一步的优化。本文重点总结了国内外研究中GRSP对土壤团聚体、土壤有机碳库的作用,GRSP研究中存在的主要问题以及未来的研究要点。

摘要： 探究衬膜水稻种植技术对荒漠化土壤碳库和碳库管理指数的影响,为荒漠化治理提供科学依据。本研究分析科尔沁奈曼旗沙地、稻田和休耕地0~15和15~30 cm土层的土壤全碳、有机碳、稳态碳和易氧化有机碳含量以及土壤碳库管理指数的变化特征。结果表明:种稻和休耕对土壤碳库影响显著,土壤全碳、有机碳、易氧化有机碳和稳态碳含量以及易氧化有机碳分配比例和碳库管理指数总体呈先显著升高后显著下降的变化趋势,大小差异顺序均为:稻田 休耕地 沙地。其中种稻后有机碳含量增幅最大达903%,休耕后有机碳含量降幅最大达83.09%。综上,研究区以风沙土为主,土壤贫瘠,修复难度大,沙漠种植衬膜水稻能够短期内提升土壤碳库库容,有利于土壤质量的持续改善,但休耕后土壤碳库各组分含量和碳库管理指数仅比沙地略高,土壤自然休耕后尚不能恢复到草原土壤水平。

摘要： 农业生态系统养分循环再利用对土壤养分涵养发挥着重要作用,是培肥地力的有效措施。本研究依托中国科学院栾城农业生态系统试验站始于2001年的农业经营制度长期定位试验,研究长期不同养分循环再利用途径对土壤养分演替规律与土壤固碳效应的影响,为制定地力培育和提升土壤固碳潜能的农业管理措施提供理论依据。选择定位试验的对照处理(CK,不施肥、秸秆不还田)、全部施用化肥(NPK)、化肥+80%地上产出物饲喂猪过腹还田(MNPK)和化肥+全部秸秆粉碎直接还田(SNPK)4个处理作为研究对象,监测土壤有机质、全氮、有效磷含量的动态变化以及土壤碳氮库组成。研究结果表明:实施养分循环再利用显著提高了土壤有机质、全氮和有效磷含量,各养分含量由高到低的顺序均为MNPK>SNPK>NPK>CK。经历18年的不同施肥措施后,与对照相比,MNPK处理0~20 cm土壤有机碳、全氮和有效磷储量分别增加9.21 t(C)∙hm^(−2)、1.01 t(N)∙hm^(−2)和144.87 t(P)∙hm^(−2),SNPK则分别增加4.51 t(C)∙hm^(−2)、0.56 t(N)∙hm^(−2)和24.68 t(P)∙hm^(−2),而NPK的变化依次为0.64 t(C)∙hm^(−2)、0.16 t(N)∙hm^(−2)和29.00 t(P)∙hm^(−2)。这表明秸秆过腹还田的培肥效果显著高于直接还田;秸秆直接还田对碳氮库扩容效果显著,但在秸秆直接还田的有效磷库建设效果甚微。本研究的施肥水平下,若仅施用化肥,则只能维系土壤有机碳氮库基本平衡,对磷库扩容效果显著。从各施肥方式对土壤有机碳组分的影响来看,MNPK和SNPK较NPK显著增加了土壤易氧化有机碳(LOC)和惰性有机碳(ROC)含量,同时也显著增加了活性有机碳在总有机碳中的占比,使(LOC+DOC)/TOC比值由NPK的9.2%分别增加到19.0%和16.3%。表明施用化肥基础上实施养分的循环再利用不仅促进了稳定性碳库积累,亦扩增了土壤活性碳库,对提高土壤的保肥和供肥能力起到了积极作用。从各施肥方式对土壤氮库组分的影响来看,MNPK较SNPK显著增加了硝态氮和铵态氮含量,提高了土壤供氮能力;而SNPK则显著提高了氨基糖态氮含量,表明秸秆直接还田较过腹还田更有利于微生物将速效性氮素固持到过渡库中,不仅降低了活性氮素向环境的输出风险,还提高了土壤对氮素的蓄供能力。鉴于养分过腹还田和秸秆直接还田的培肥效果存在互补作用,建议农业生产中推行秸秆还田基础上提倡有机粪肥替代部分化肥。

摘要： 气候变暖和过度放牧的共同作用使全球草地出现明显的灌丛化现象,灌木去除是草地灌丛化控制的重要方式,识别这些草灌植被转变对生态系统、生态水文、土壤侵蚀和侵蚀碳流失的影响对草地可持续管理具有重要意义。综述了草地灌木入侵及其控制对植物群落和土壤功能(如土壤有机碳)的影响,以及这些草灌植被变化对生态水文、土壤侵蚀和土壤侵蚀碳流失等水碳耦合过程的影响机制。针对目前草地灌木入侵和去除对植物群落、植被格局、水土过程和功能影响研究的薄弱环节,对未来相关研究提出以下建议:(1)需深化草灌植被转变对碳、氮等生物地球化学循环的影响机制研究,(2)需重视核磁共振光谱、生物标志物、同位素等新技术和植被格局的指数与连通性等新方法在草灌植被转变的水、碳等生态效应研究中的应用,(3)需加强草灌植被格局和生态水文、土壤侵蚀与土壤侵蚀碳等水碳过程的多要素、多过程和多尺度的综合研究。本文旨在为灌丛化草地科学有效的生态恢复与多目标的土地利用管理提供理论支撑。

摘要： 干旱会影响陆地生态系统碳氮循环,形成对气候变化的反馈效应.然而,目前国际上有关旱地生态系统碳氮过程对干旱的响应与反馈效应尚不清楚.本研究共收集整理了全球来自128篇文献的1344组原位观测数据进行Meta分析(Meta-analysis),用以定量评估旱地生态系统碳氮过程对干旱的响应程度和反馈效应.结果表明,干旱会显著降低植被碳库,且地上生物量碳对干旱的敏感性略高于地下生物量碳.土壤CO_(2)和N_(2)O排放在干旱条件下均显著减少.对于土壤碳氮库,干旱条件下,土壤有机碳库和氮库均无显著变化,相反,土壤可溶性有机碳库显著降低,土壤NO_(3)^(-)-N含量显著增加.此外,干旱还会导致净生态系统生产力(NEP)显著降低.本研究首次将干旱对土壤CO_(2)和N_(2)O排放的影响与植被和土壤碳氮库的变化联系起来,并得出以下结论:干旱虽会引起土壤碳排放减少,但由于其同时也会抑制植被的生长,导致在未来干旱的气候条件下,加剧旱地生态系统对气候变化的正反馈效应.

摘要： 城市绿地为城市生态环境健康提供了多种生态系统服务功能,与提升人类福祉和促进城市可持续发展密切相关。城市土壤固碳功能与潜力是全球气候变化背景下城市生态系统碳循环研究的热点问题之一,城市绿地是城市生态系统内唯一具备直接碳汇价值的用地要素,在减缓全球变暖、积极应对气候变化等方面具有不可忽视的作用。绿地土壤碳库数量和质量是衡量城市绿地土壤健康状况的重要内容,直接关系到促进人体健康、维持生物多样性和保持景观游憩等多种城市绿地生态系统服务持续供给。然而,人们对城市绿地在土壤碳库形成和积累过程与机制方面的研究仍处于起步阶段。研究系统整理了城市绿地土壤相关定义及主要特性,总结了绿地土壤碳库空间分布规律及主要影响因子,并梳理了城市绿地土壤碳排放与自然土壤的差别及其潜在机制。重点探讨了城市绿地土壤碳固持特征及其驱动因素,分析了绿地植被、人类活动及时间等因素对城市绿地土壤固碳功能的主要影响。最后提出目前城市绿地土壤固碳研究的局限与不足,并对未来城市绿地土壤固碳的研究方向与热点进行展望,为提升绿地土壤固碳潜力提供科学依据。

摘要： 微生物残留物是陆地生态系统土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)的主要来源之一,其在土壤中的积累动态强烈影响着土壤碳库的周转。土壤氨基糖(soil amino sugars,ASs)作为目前已知的表征微生物残留物的生物标志物,由于微生物异源性和稳定性,通常被用来建立微生物群落与生态系统物质循环之间的联系。回顾了氨基糖作为微生物残留物指标的原因与应用,通过简单比较多种微生物生物量指标,加深对微生物残留物指标的理解。并且基于现有研究,总结出土壤氨基糖积累因素的相关研究进展,指出将来的研究应在关注微生物残留物多因素影响积累机制的同时,扩大研究范围,以期为未来全球气候变化等情况下更精确的碳汇估算、更科学的农业耕作、森林管护等工作提供有效的理论依据。

摘要： 土壤微生物碳利用效率(CUE)用以评估生态系统中微生物将有机碳转化为自身生物量的效率,其大小反映生态系统碳同化和固持的能力。本文以土壤养分及其化学计量比对微生物CUE的影响为主线,详细综述土壤有机质质量、养分可利用性、碳氮磷和胞外酶化学计量比以及由养分限制所引发的微生物群落结构改变和有机质激发效应等对CUE影响的机理,并讨论气候、生态系统类型和土地利用方式、土壤深度和理化性质等通过影响土壤养分状况而对微生物CUE产生的间接作用机制,在此基础上分析微生物CUE研究中研究方法和研究尺度上所面临的挑战,并展望未来关注的重点科学问题。

摘要： 米老排作为伴生树种营建桉树-米老排混交林是一种既能保证生产效益,又能兼顾生态效益的经营方式,但何种伴生比例对于提升林分土壤碳、氮储量尚不清楚。本研究以桂南15%、25%伴生比例的桉树-米老排混交林土壤为研究对象,测定土壤有机碳、全氮含量,通过有机碳、氮储量公式计算不同林分结构土壤有机碳、氮储量。结果表明:营建桉树-米老排混交林对于土壤有机碳含量、碳氮比的提升影响显著,对土壤有机碳储量亦有正向的影响,但对土壤氮储量的影响不显著。25%的混交比例对于土壤碳氮比、有机碳储量的提升更为明显。在今后的生产经营策略中,应适当引入混交林的经营措施,并提高混交比例,实现广西人工林经营及林业下游产业的生态友好可持续发展。

摘要： 为揭示区域尺度上地下水灌溉对农田土壤碳库转化的作用机制,选取华北平原高灌溉定额区、低灌溉定额区及无灌溉背景区为研究对象,分析土壤深度0～700 cm剖面范围内碳含量及碳储量的变化特征,并结合稳定碳同位素源解析技术,采用端元混合模型定量评估地下水灌溉条件下不同来源的土壤碳对土壤碳库的贡献率.结果表明:①地下水灌溉对土壤有机碳(SOC)储量影响不显著,但是显著增加了土壤无机碳(SIC)储量,具体趋势表现为无灌溉背景区(43.8 kg∕hm2)<低灌溉定额区(46.9 kg∕hm2)<高灌溉定额区(79.9 kg∕hm2);垂向剖面数据进一步显示,灌溉区与无灌溉区碳密度在土壤深度100～300 cm处存在显著差异(p<0.01).②碳含量及稳定碳同位素相关分析表明,无灌溉条件下SOC和SIC间转化关系较为明显;而在地下水灌溉区SOC与SIC相关性较弱.地下水溶解性无机碳(DIC)输入成为灌溉区土壤无机碳库的主控因素.③稳定碳同位素源解析表明,SOC以C3植物来源为主,无灌溉区DIC主要来源于SOC转化,其占比在10.6％～25.8％之间;灌溉区DIC则主要来源地下水灌溉,占比范围为74.0％～89.8％.研究显示,地下水灌溉外源输入的DIC显著提高了SIC的储量,对区域土壤碳库组成及转化过程产生重要的直接影响.

摘要： 本文讲述了青藏高原高寒冻土分布区土壤碳库(3m)，土壤CO2的释放速率及其温度敏感性的大尺度格局的主要控制因素分别，总结出了降水是控制青藏高原高寒草地土壤CO2释放速率空间格局的主要因子，在高寒草原，基础微生物呼吸(B)是Q10空间变异的主要决定因素等方面的结论。

摘要： 2011年于辽河三角洲稻田湿地、芦苇湿地和碱蓬湿地分别采取了3个平行水银灯和0-30cm3个深度的土壤样,通过密度分组、分散和过筛等物理过程获得不同粒级的包裹态颗粒有机质和室内化学分析测试,研究辽河三角洲不同湿地类型土壤团聚体与颗粒有机质组成及其对土壤碳库的稳定性指示意义.

摘要： 森林土壤碳库是陆地生态系统碳库的重要组成部分，对维持全球碳平衡具有重要意义。不断加剧的全球氮沉降有可能改变森林生态系统的中碳元素的地球化学循环过程，从而引起森林土壤碳储量的变化。本文从森林土壤碳收支的角度，将氮沉降对森林生态系统土壤碳库影响的复杂过程划分为四个相对独立的过程；凋落物分解、细根周转、土壤呼吸、土壤可溶性有机碳淋失。综合现有文献，对氮沉降对这四个过程的研究进展进行了简要评述，指出了目前研究的不足，并探讨了这一研究领域的发展方向。

摘要： “森林不固碳”是国外某些学者提出的一种新观点,它通过全面衡算每一棵树木生前死后的固碳、释碳,认为其固碳量与释碳量相等,因此相当于“森林不固碳”.现实世界很难发生真正的“森林不固碳”,但森林存在庞大的土壤碳库,在大规模“毁林”情况下,土壤碳库内的碳大量被释放.有可能短期内全球森林的固碳量,刚够与土壤碳库的释碳相抵,甚至抵不过,这可视为临时性的“森林不固碳”.当前气候暖化危机的严峻形势尚未得到遏制,重建被破坏的森林等植被的土壤碳库,能有效地抑制气候暖化,其效能事半功倍,甚至超过“减排”.

摘要： 土壤碳库研究是全球陆地生态循环系统研究的重要组成部分,对研究全球变化有重要意义.利用新疆呼图壁至沙湾地区多目标区域地球化学调查数据,估算了表深层土壤有机碳储量及密度,并探讨其空间分布特征.估算得出,表层土壤有机碳储量为20124991.30t,表层土壤有机碳密度为1992.57t/kin2,深层土壤有机碳储量约为67679136.06t,深层土壤有机碳密度为6700.90t/km2.与国内对比相对较低,主要缘于研究区农田土壤开垦时间不长,土壤熟化程度较低,土壤有机质含量偏低.通过估算和研究为新疆陆地生态系统碳平衡和碳循环研究提供了数据参考.

摘要： 土壤资源是指具有农林牧生产性能的土壤类型的总称,是人类生活和生产最重要的自然资源,属于地球上陆地生态系统的重要组成部分.土壤碳库是陆地生态系统中贮量最大的部分,土壤碳库的变化受各种因素的影响,尤其是受土地利用变化的影响.苏州肖甸湖湿地在上个世纪经历了从围湖造田到植树造林的土地利用方式的变化.本文从碳循环的角度出发,探讨了围湖造田后不同土地利用方式下土壤有机碳含量的变化,试图来分析湖泊底泥变为陆地土壤后是成为碳源还是碳汇的问题,进而探讨长三角地区土壤资源的可持续利用策略.通过对肖甸湖森林公园内香樟林、毛竹林、水杉林、农田四种植被类型土壤有机碳的测定,研究了肖甸湖湿地区域土地利用方式的改变对土壤有机碳的影响.研究结果表明,不同植被类型土壤有机碳含量大小依次为:毛竹>香樟>水杉>农田.研究结果指示,在肖甸湖湿地区域农田转变为森林会促进土壤有机碳含量的提高,会进一步促进土壤有机碳的积累,在全球碳循环中起到碳汇的作用,对长三角地区土壤资源的可持续利用有重要启示.

摘要： 本文拟通过收集已发表的田间多年定位试验数据,来构建土壤有机碳密度的估算模型,对近20多年来长江三角洲保护性耕作制度应用下的土壤碳收集效应进行估算。

摘要： 本文拟通过收集已发表的田间多年定位试验数据,来构建土壤有机碳密度的估算模型,对近20多年来长江三角洲保护性耕作制度应用下的土壤碳收集效应进行估算。

摘要： 本文拟通过收集已发表的田间多年定位试验数据,来构建土壤有机碳密度的估算模型,对近20多年来长江三角洲保护性耕作制度应用下的土壤碳收集效应进行估算。

摘要： 本文拟通过收集已发表的田间多年定位试验数据,来构建土壤有机碳密度的估算模型,对近20多年来长江三角洲保护性耕作制度应用下的土壤碳收集效应进行估算。

摘要： 一种精确模拟草地土壤种子库对土壤增温响应的方法，涉及一种模拟土壤种子库对土壤增温响应的方法。是要解决传统的加热管方法土壤温度变化不均匀，不容易稳定，不能够精确定量增温幅度的问题。方法：一、土壤种子库的取样；二、萌发器皿打孔；三、萌发器皿孔的保护；四、碳纤维发热电缆的布设；五、培养基质的装入；六、温度探头的埋置；七、发热电缆和温度探头的连接；八、增温幅度的设置；九、土壤种子库样品的铺开；十、常规浇水管理。本发明工具简单、操作方便、效果显著，能够精确地增加土壤温度幅度，达到温度后自动断电。本发明用于模拟土壤种子库对土壤增温响应。

摘要： 本发明公开了一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，涉及环境科学领域，主要包括以下步骤：S1：未侵蚀土壤剖面深度‑年龄关系函数的建立；S2：侵蚀区土壤剖面分层采样与土壤年龄测定；S3：侵蚀区土壤侵蚀量的计算；S4：侵蚀区土壤侵蚀碳库流失量计算。本发明利用

摘要： 一种精确模拟草地土壤种子库对土壤增温响应的方法，涉及一种模拟土壤种子库对土壤增温响应的方法。是要解决传统的加热管方法土壤温度变化不均匀，不容易稳定，不能够精确定量增温幅度的问题。方法：一、土壤种子库的取样；二、萌发器皿打孔；三、萌发器皿孔的保护；四、碳纤维发热电缆的布设；五、培养基质的装入；六、温度探头的埋置；七、发热电缆和温度探头的连接；八、增温幅度的设置；九、土壤种子库样品的铺开；十、常规浇水管理。本发明工具简单、操作方便、效果显著，能够精确地增加土壤温度幅度，达到温度后自动断电。本发明用于模拟土壤种子库对土壤增温响应。

摘要： 本发明公开了一种基于土壤可见-近红外光谱库的土壤全氮实时检测方法，包括以下步骤：测量全国各地土壤样本的可见-近红外光谱数据和全氮含量数据，构建土壤可见近红外光谱-全氮数据库；采集多个待检测土壤样本的可见-近红外光谱数据；采用局部加权回归算法，对每一待检测样本从光谱库中挑选建模样本构成定标子集，从而构建基于土壤可见-近红外光谱数据库的全氮线性回归模型，得出待检测样本的全氮含量，并对预测模型进行精度评定。本发明方法与以往单纯采用区域全部土壤样本光谱建模预测方法相比，预测模型具有很好的稳定性和普适性，预测能力显著提高，解决了土壤光谱重复采集、数据格式不统一无法共享、各建模模型无法通用的弊端。

摘要： 本发明公开了一种历史时期土壤侵蚀碳库流失量计算的方法，涉及环境科学领域，主要包括以下步骤：S1：未侵蚀土壤剖面深度‑年龄关系函数的建立；S2：侵蚀区土壤剖面分层采样与土壤年龄测定；S3：侵蚀区土壤侵蚀量的计算；S4：侵蚀区土壤侵蚀碳库流失量计算。本发明利用14C测年技术和土壤沉积理论，将土壤侵蚀量与土壤碳库流失量估算相结合，提供了一种黄土高原不同立地条件下土壤侵蚀碳库流失量的计算方法，弥补了历史时期土壤侵蚀碳库流失量的计算方法的缺失。

摘要： 本发明涉及一种土壤有机碳库时空动态预测最优环境变量筛选方法，收集整理不同时期的土壤数据库、动态与静态的环境变量集合，根据土壤数据的时效性，规定土壤碳库模拟有效的时间段——“时间片”。依据不同景观区域内部的土壤有机碳密度信息，分析各种动态、静态环境变量的各种属性信息，进而使用层次分析法与专家知识构建特定时间片内有效的最优环境变量集合。

摘要： 本发明公开了一种基于统计功效的农田土壤碳库的监测体系的构建方法，包括以下步骤：步骤S1、数据获取，并进行正态分布检验，若符合正态分布特征，则进行步骤S2，若不符合，则对数转换，使其符合正态分布特征；步骤S2、依据μ±1.96σ方法，数据筛选，筛选出符合要求的土壤有机碳含量数据；步骤S3、计算得到统计功效，并对统计功效进行分析得出样本数量；步骤S4、土壤有机碳变化量和变化率数据计算；步骤S5、土壤有机碳的监测周期计算，本发明解决了构建耕地土壤有机碳监测体系所需的样本数、年均变化率的获取和监测周期等问题。

摘要： 本发明公开了一种土壤碳库分解温度敏感性的评估方法，包括以下步骤：1)将不同类型土壤分别与生物炭混匀装入培养瓶；2)用称重法保持样品在整个培养过程中含水量恒定；3)将样品、盛有碱液的小瓶敞口一起放于非透明螺口密封瓶内；4)密封瓶置于两个不同温度的恒温箱内避光培养，最终计算土壤呼吸CO

摘要： 本发明涉及一种土壤有机碳库时空动态预测最优环境变量筛选方法，收集整理不同时期的土壤数据库、动态与静态的环境变量集合，根据土壤数据的时效性，规定土壤碳库模拟有效的时间段——“时间片”。依据不同景观区域内部的土壤有机碳密度信息，分析各种动态、静态环境变量的各种属性信息，进而使用层次分析法与专家知识构建特定时间片内有效的最优环境变量集合。

摘要： 本实用新型涉及土壤采样技术领域，且公开了一种土壤碳库检测用采样装置，包括底座，所述底座的一侧固定连接有连接块，所述底座的顶部固定连接有竖杆，所述竖杆的外壁活动连接有弹簧，所述弹簧的外壁固定连接有安装块，所述安装块的背面固定连接有踏板，所述踏板的一侧固定连接有夹持块，所述竖杆的外壁螺纹连接有限位块。该土壤碳库检测用采样装置，达到了降低土壤取样失败的概率的目的，解决了一般土壤碳库检测用采样装置存在一定概率上土壤取样失败的问题，取样铲和半合铲形成的圆筒，和筒内钻头形成的螺旋空间使土壤更容易存留在圆筒的内部，不易掉落出去，从而更好的满足了人们的使用需求，给人们的生活工作带来了便利。