江苏省土壤有机质变异及其主要影响因素

土壤有机质在陆地生态系统中具有重要作用,是估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量的重要指标。从省域尺度上分析土壤有机质的分布和变异,及其影响因素,对节能减排和土壤的可持续利用具有重要的指导意义。以江苏省第二次土壤普查的1519个土壤剖面数据为基础,分析了江苏省表层(0-20 cm)土壤有机质分布、变异及其影响因素。结果表明,全省土壤有机质平均含量为(16.55±8.49) g/kg,变异系数为51.36%,属中等变异水平。不同土壤类型有机质含量差异较大,沼泽土最高,为31.60 g/kg,棕壤最低,为8.69 g/kg;自然土壤的有机质含量变异程度大于耕作土壤。年均温、年均降雨量、成土母质、土地利用、土壤质地和土壤pH对全省土壤有机质含量变异的综合能解释能力为52.6%。土壤质地和年均温是有机质含量变异的主要影响因素,土壤质地对其变异的影响大于年均温,二者能够独立解释其变异的32.0%和23.4%。     

贵州喀斯特地区典型土壤有机碳垂直分布特征及其同位素组成

以贵州喀斯特地区两种主要土壤类型(石灰土和黄壤)为研究对象,通过测定土壤pH值、土壤有机碳(SOC)含量和植物优势种、枯枝落叶、土壤有机质的稳定同位素(δ13Csoc值)组成,探讨了该地区石灰土和黄壤剖面SOC垂直分布特征和δ13Csoc值组成差异。结果表明,与黄壤相比,石灰土剖面的SOC含量较高,石灰土剖面和黄壤剖面SOC含量变化范围分别在3.6～69.8和2.4～51.2g·kg-1。黄壤和黄色石灰土剖面SOC主要集中在0～20cm深度内,而黑色石灰土剖面从0～60cm逐步减少。黑色石灰土和黄壤剖面δ13Csoc值变化范围分别在-22.9‰～-21.5‰和-25.6‰～-22.4‰,前者较后者变化小。从剖面表土向下,黄壤剖面δ13Csoc值均出现逐步增加的趋势,而石灰土剖面δ13Csoc值从剖面表土向下出现上升-降低-不变的变化趋势。黄色石灰土剖面δ13Csoc值变幅较大,变化范围为-23.7‰～-18.2‰。在枯枝落叶转化为表层土壤有机质的过程中,石灰土剖面δ13Csoc值变幅高于黄壤。其中,黄壤剖面δ13Csoc值升高了2.6‰～3.0‰,石灰土剖面δ13Csoc值升高了5.5‰～6.3‰。上述结果揭示了SOC含量及其δ13C值随深度变化的差异,反映植物残体的输入及其在土壤中分解累积特征,有助于揭示SOC循环过程及规律和了解剖面土壤成土过程。     

海南岛不同地形上某些土壤化学性质的多样性分析

多样性指数长时间以来在生态学领域被用于分析不同生态体的发生规律．将类似手段用于某些土壤化学性质(土壤pH值、表层阳离子代换量和表层有机质含量)多样性的分析中,讨论了基于海南岛土壤一地体数字化数据库(SOTER),通过对不同地形上土壤pH值、表层阳离子代换量和表层有机质含量类别SOTER单元的丰富度指数(S)、多样性指数(Shannon指数H’)和均匀度指数(Pielou E)的计算,建立了类别多度分布模型,并在地理信息系统环境中实现了海南岛不同地形上土壤化学性质多样性分析的数字化表达．研究表明,上述研究路线具有可操作性。几种多样性指数和多度分布模型的建立可以较好地反映不同地形上土壤化学性质类别的空间变异特点．因此,SOTER单元作为土壤性质多样性的测度单元是可行的．     

太子河河岸带土壤理化性质特征及其与环境因子的关系

根据太子河河岸带69个样点的土壤分层调查, 研究了太子河河岸带土壤特征、空间格局及与环境因子的关系。研究结果表明:垂直剖面自上而下土壤含水率、土壤孔隙率、总磷、有机质和总氮含量显著减少, 容重、pH和有效磷在层间差异不显著。根据土壤理化性质, 将样点分为2类, 一类主要分布在太子河上游及某些支流上游, 该类土壤呈弱酸性, 有机质和总氮含量高, 另一类主要分布在太子河中下游, 该类土壤呈弱碱性, 有机质和总氮含量较低。利用冗余分析(RDA)识别影响土壤性质的环境因子, 结果表明海拔、年降水、年均温和距离河口的距离是影响土壤空间差异的主导因子。     

沈抚石油污灌区土壤有机质空间分布

利用GIS技术对沈抚灌区土壤有机质的空间分布规律进行了研究,并分析了其影响因素.结果表明:土壤有机质含量沿灌渠上游至下游逐渐减少,且在垂直灌渠方向上,距灌渠越远,含量越低,表层土壤有机质含量显著高于亚表层(平均值为亚表层的1.7倍);沈抚灌区土壤有机质空间分布受土地利用方式、污灌形式和污灌年限影响;水田有机质变异系数大于旱田,随灌渠水流的流向,土壤中有机质含量逐渐减少,在下游地区存在异常区;土壤有机质含量随污灌年限的增长而上升,污灌36-50年的水田表层和亚表层有机质含量是其它年限的1.71-2.36和2.51-2.87倍,旱田表层有机质含量在污灌16年后变化不大,保持在3.2%-3.6%.     

母岩与竹龄对毛竹竹叶中硅和植硅体碳含量的影响

在浙江省毛竹主产区,采集不同母岩类型(花岗岩、砂页岩、凝灰岩)和不同竹龄(1、3年生)的毛竹竹叶样品,研究了不同母岩和竹龄对毛竹叶片中硅与植硅体碳含量的影响,以及竹叶样品中硅和植硅体含量之间的相关关系.结果表明: 母岩、竹龄对毛竹竹叶中硅和植硅体含量均有显著影响,不同母岩土壤毛竹竹叶中硅含量表现为花岗岩(33.19 g·kg^-1)>砂页岩(32.64 g·kg^-1)>凝灰岩(24.51 g·kg^-1),植硅体含量表现为花岗岩(105.81 g·kg^-1)>砂页岩(93.50 g·kg^-1)>凝灰岩(59.40 g·kg^-1);3年生毛竹竹叶中硅与植硅体含量均显著高于1年生.母岩与竹龄对竹叶植硅体碳含量均无显著影响,而对竹叶干物质植硅体碳含量存在显著影响.3种母岩发育土壤上毛竹叶中硅与植硅体含量间呈显著正相关;但1年生竹叶中两者之间无显著相关性.要准确估算全国不同地域、不同土壤类型毛竹竹叶的植硅体含量时,需要考虑母岩、植物株龄的影响.     

新疆艾比湖流域土壤有机质的空间分布特征及其影响因素

根据新疆艾比湖流域土壤有机质(SOM)数据,分析了土壤质地、植被群落类型和土壤剖面深度3个因素对SOM含量的影响,进一步研究了流域内有机质在不同土壤深度的空间分布特征及其沿土壤剖面深度垂直分布的空间异质性。结果表明:植被群落类型显著影响SOM含量,而土壤质地和深度对有机质总体分布水平影响不显著;随土壤深度变化有机质分布呈现不同的空间变异特征,流域内0—80 cm土壤有机质高含量区域与低含量区域斑块化分布呈现孔穴特征,但在80—120 cm土壤有机质含量变化较为连续,呈现流域东、西两端高而中间低的分布特征;有机质沿土壤深度垂直分布模式在流域内表现出分异特征,流域中部SOM随土壤深度增加而降低,SOM含量从0—20 cm浅层土壤的2.85 g/kg降至100—120 cm深层土壤的1.51 g/kg;但在流域东部和西部SOM随土壤深度增加呈升高趋势,流域西部SOM含量从0—20 cm土壤的1.80 g/kg大幅增加至100—120cm土壤的6.61 g/kg,流域东部SOM含量则从0—20 cm土壤的1.04 g/kg逐步增至100—120 cm土壤的2.86g/kg。艾比湖流域有机质在浅层和深层土壤不同的空间分布特征与干旱区绿洲生态景观斑块化分异特征和植被根际沉积特点密切相关,流域内土壤剖面成土演化的空间异质性对有机质沿土壤深度垂直分布的空间变异性有显著制约。     

东北地区芦苇植硅体浓度的时空分异规律

芦苇是生态域极广的一种禾本科芦竹亚科植物,且其植硅体含量丰富,基于此,本文探讨了东北地区不同温度带及生长期的不同阶段芦苇植硅体浓度的变化规律,揭示芦苇植硅体的环境指示意义,从而为定量恢复古环境和探讨植硅体形成机理提供相关参考。结果表明:东北地区12个样点芦苇样品中共包含6种主要植硅体类型,其中鞍型的含量最高,是芦苇植硅体的优势类型。同时在不同温度带及生长期芦苇植硅体浓度具有明显差异。在东北地区,从温带到暖温带,芦苇植硅体和鞍型浓度均随温度升高而增多,但在不同湿度区,其随温度的变化趋势并不一致。总的来看,东北地区芦苇植硅体和鞍型浓度与温度的关系密切,可指示环境温度的变化,但其在一定程度上也受湿度的影响。在6—10月,芦苇植硅体和鞍型浓度均在其生长初期较多,而在9、10月相对较少,并推测植物植硅体浓度的变化规律可能与植物生长本身对硅的需求规律相一致。该结果有助于理解植硅体的形成机理,从而促进植硅体分析在古环境研究中的应用。     

长三角典型水稻土有机碳组分构成及其主控因子

准确把握水稻土有机碳组分构成特征及其主控因子,对定量化评价土壤有机碳质量和未来演变趋势具有重要意义。通过室内土壤呼吸培养实验结合有机碳三库一级动力学方程,模拟得到长三角地区典型水稻土剖面(0—100 cm)各土层有机碳组分含量及其分布特征;并利用主成分分析获取主控因子,建立有机碳组分回归预测模型。结果表明:水稻土活性碳、慢性碳和惰性碳含量随剖面深度增加而降低,上层土壤(0—40 cm)有机碳组分含量下降速度明显快于下层土壤(40—100 cm);水稻土活性碳构成比例不超过5.3%,惰性碳构成比例大于活性碳与慢性碳比例之和,达到60%以上,水稻土有机碳总量变异主要取决于慢性碳和惰性碳组分变异。因此,水稻土固碳重点在于慢性和惰性组分。同时,研究还发现水稻土类型和剖面深度主要在表层对有机碳组分含量和比例构成产生显著影响,土壤有机碳量、全氮和pH是影响水稻土有机碳组分含量分异的主控因子,利用主控因子可较好预测水稻土有机碳组分含量。     

腾格里沙漠3种土壤有机质和碳酸钙特征

为了揭示干旱区成土碳酸钙的形成机制,在内蒙古阿拉善左旗境内的腾格里沙漠东缘,选择半固定风沙土上的油蒿群落、固定风沙土上的油蒿+冷蒿群落和淡棕钙土上的猫头刺群落为研究对象,3个样地面积均为80 m × 80 m,每个样地内含400个4 m × 4 m的样方,研究了沙丘固定过程中表层土壤碳酸钙与有机质的特征.研究结果表明,3个样地中,有机质的分布格局与碳酸钙的分布格局大体相同;土壤碳酸钙含量与土壤有机质含量均呈显著的正相关关系,且变化趋势相同;土壤碳酸钙空间异质性的变化与有机质空间异质性的变化具有一致性.这些结果说明土壤碳酸钙与土壤有机质之间存在一定的关联性,这同时说明在沙丘固定过程中土壤有机质可能参与了成土碳酸钙的形成.