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土壤有机质和pH对Olsen法测定有效磷的影响 被引量：1
1
作者 王登芝 任忠秀 +2 位作者 李寒 薛思远 栾亚宁 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第5期248-254,共7页
Olsen法是测定中性、石灰性土壤有效磷最常用的分析方法。该方法需用无磷活性炭脱去有机质颜色和用2,4-硝基酚或对硝基酚酸碱指示剂调节溶液酸度,这使得操作步骤繁琐而耗时,危险试剂使用易污染环境。以Olsen法为基础,采用钼蓝-抗坏血酸... Olsen法是测定中性、石灰性土壤有效磷最常用的分析方法。该方法需用无磷活性炭脱去有机质颜色和用2,4-硝基酚或对硝基酚酸碱指示剂调节溶液酸度,这使得操作步骤繁琐而耗时,危险试剂使用易污染环境。以Olsen法为基础,采用钼蓝-抗坏血酸分光光度法测定两种国家认证标准土壤样品和采自中国北方和西北地区15种不同土壤类型的农业表层土壤样品的有效磷(Olsen-P)含量,其中钼锑抗显色剂中含有5.5 mol/L(H^(+))H_(2)SO_(4)、10 g/L钼酸铵、0.5 g/L酒石酸锑钾和15 g/L抗坏血酸。采用标准曲线中添加有机质(腐植酸)和指示剂调节溶液酸度对磷(P)标准曲线的影响研究,在此基础上研究活性碳和指示剂对土壤样品Olsen-P测定结果的影响。结果表明,在土壤有机质含量低于45.6 g/kg和pH在6.69~9.07范围内,不使用无磷活性炭脱去有机质颜色和不用指示剂调节溶液酸度对Olsen-P的测量结果没有显著影响,相对误差在-10.9%~8.3%,并且与常规方法测定结果具有良好的线性相关关系(y=1.0006x,R^(2)=0.9994)。因此,土壤有机质含量和pH在一定范围对Olsen-P的测量结果没有显著影响,并且作为干扰因素被消除,同时优化了Olsen法使其测定有效磷更加准确、高效和环保,从而更好地满足农业和其他行业对土壤有效磷测定的要求。 展开更多
关键词 土壤有效磷 OLSEN法 紫外可见分光光谱法 土壤有机质 土壤PH
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长期不同施肥对潮土磷吸附解吸特性的影响
2
作者 郭斗斗 张珂珂 +5 位作者 黄绍敏 宋晓 张水清 岳克 丁世杰 郭腾飞 《中国农业科学》 北大核心 2025年第14期2805-2820,共16页
【目的】通过长期试验分析施肥对潮土磷素吸附-解吸特性的作用,揭示不同施肥措施如何影响磷素有效性,以期为磷素的高效利用提供理论依据。【方法】基于“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”,对连续试验31年的7个典型施肥处理(只... 【目的】通过长期试验分析施肥对潮土磷素吸附-解吸特性的作用,揭示不同施肥措施如何影响磷素有效性,以期为磷素的高效利用提供理论依据。【方法】基于“国家潮土肥力与肥料效益长期定位试验基地”,对连续试验31年的7个典型施肥处理(只施氮肥(N2)、只施氮钾肥(N2K)、低量氮肥+磷钾肥(N1PK)、中量氮肥+磷钾肥(N2PK)、高量氮肥+磷钾肥(N4PK)、氮磷钾肥+有机肥(N2PK+M)、氮磷钾肥+玉米秸秆还田(N2PK+S))的土壤进行等温吸附-解吸试验,通过Langmuir方程分析施肥对磷素吸附-解吸特性参数的影响,并用冗余分析(RDA)中的层次分割(HP)模型量化土壤理化属性对关键参数的影响程度。【结果】随外源磷量增加,土壤磷吸附量上升而吸附率下降。只施化肥处理土壤磷吸附率(Ar)高于有机无机配施处理。吸附亲和力常数(Ka)以不施磷肥处理最高,长期化肥处理次之,有机无机配施处理最低。土壤最大吸附磷量(Qm)和最大缓冲容量(MBC)均以N2PK处理最高,与之相比,N2PK+M、N2PK+S、N2和N2K处理的Qm分别减少13.7%、16.0%、22.8%和21.5%,以无磷处理最低;MBC分别减少26.8%、28.4%、15.6%和11.7%,以有机无机配施处理最低。N2PK+M处理磷素吸附饱和度(DPS)达到21.3%,显著高于其他处理,其次为N4PK和N2PK+S处理。磷解吸量随溶液磷浓度的增加而上升,解吸率则下降。N2PK+M处理的磷解吸能力远高于其他处理,其最大解吸磷量(Dm)、解吸率(Dr)和易解吸磷量(RDP)均最高。N2K处理Dm值最低,而N1PK处理Dr和RDP值最低。基于层次分割模型的理化因子排序结果显示,TP、Olsen-P、ExCa、CaCO_(3)和SOM是影响磷吸附参数的前5个因素,贡献率分别为18.0%、16.0%、12.6%、11.4%和8.8%;Olsen-P、TN、ExCa、SOM和AN是影响磷解吸参数的前5个因素,贡献率分别为17.9%、12.9%、12.6%、9.8%和9.0%。【结论】长期只施氮磷钾化肥提高了潮土磷吸附强度,降低了磷素解吸能力,且氮磷比低的土壤解磷能力更低;添加有机肥可降低磷吸附能力并提高解吸能力,但过量施用可能导致磷素流失;添加秸秆可降低土壤吸磷能力,是提高磷素活性的有效措施。土壤有效磷和交换性钙是影响潮土磷吸附解吸特征的主要因素。此外,全磷的增加有助于降低磷吸附能力,而全氮的增加有助于提升磷解吸能力。 展开更多
关键词 长期施肥 潮土 磷吸附解吸 层次分割模型
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有机肥等氮量替代化肥对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响
3
作者 张平良 付强 +1 位作者 刘晓伟 杨思存 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第5期29-35,共7页
通过3年定位试验,研究有机肥等氮量替代化肥对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响,探索该地区有机肥替代化肥的适宜比例及其效果,实现化肥减量增效。田间试验设置5个不同施肥处理:(1)100%化肥氮(CK);(2)25%... 通过3年定位试验,研究有机肥等氮量替代化肥对半干旱区马铃薯农田土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响,探索该地区有机肥替代化肥的适宜比例及其效果,实现化肥减量增效。田间试验设置5个不同施肥处理:(1)100%化肥氮(CK);(2)25%有机肥氮+75%化肥氮(M25);(3)50%有机肥氮+50%化肥氮(M50);(4)75%有机肥氮+25%化肥氮(M75);(5)100%有机肥氮(M100)。研究结果表明:与CK相比,有机肥等氮量替代化肥模式有利于降低0~20 cm土层土壤<0.25 mm粒级微团聚体占比,提高>2 mm粒级大团聚体占比,显著增加了>0.25 mm土壤团聚体所占比重(R_(0.25))、团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),增加了水稳性团聚体有机碳和全氮含量,以M50处理效果最明显,较CK土壤水稳性团聚体有机碳、全氮含量分别显著增加7.32%~8.28%、18.2%~20.3%。综上所述,在西北黄土丘陵半干旱区黄绵土条件下,有机肥等氮量替代化肥有利于促进土壤微团聚体(<0.25 mm)向大团聚体转化,提高土壤团聚体的稳定性,促进有机碳(氮)在团聚体中富集,有利于增加土壤有机碳(氮)库,以有机肥等氮量替代50%化肥氮的模式效果明显。 展开更多
关键词 有机肥等氮量替代化肥 马铃薯 土壤团聚体稳定性 有机碳 全氮
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钙质紫色泥岩对酸性紫色土的改良效果研究
4
作者 陈晶晶 郭心怡 +3 位作者 李忠意 于俊峰 吴文春 周佳 《土壤学报》 北大核心 2025年第3期766-778,共13页
大面积的紫色土存在酸化问题,而钙质紫色泥岩具有高pH、矿物组成丰富和低重金属含量特征,理论上可用于就近改良酸性紫色土。本研究通过80天的室内培养试验,探究了侏罗系沙溪庙组(J_(2)s)和侏罗系遂宁组(J_(3)sn)两种钙质紫色泥岩对酸性... 大面积的紫色土存在酸化问题,而钙质紫色泥岩具有高pH、矿物组成丰富和低重金属含量特征,理论上可用于就近改良酸性紫色土。本研究通过80天的室内培养试验,探究了侏罗系沙溪庙组(J_(2)s)和侏罗系遂宁组(J_(3)sn)两种钙质紫色泥岩对酸性紫色土的改良效果。结果表明,两种紫色泥岩对酸性紫色土均有较好的改良效果,降低了土壤酸度,增加了土壤钾素含量及其生物有效性,钝化了土壤中的重金属。相比于J_(2)s泥岩,J_(3)sn泥岩由于钙质含量更为丰富等原因,对酸性紫色土的整体改良效果更佳。(1)J_(2)s泥岩在2%、5%和10%的添加量下,酸性紫色土的pH由空白处理的4.73分别提高至4.93、5.30、6.27,土壤交换性酸由空白处理的2.84 cmol·kg^(-1)分别降低至2.79、1.40、0.70 cmol·kg^(-1);J_(3)sn泥岩在2%、5%和10%的添加量下,酸性紫色土的pH分别提高至7.20、7.87、8.00,土壤pH已提高至中性至碱性范围,土壤中已无交换性H+和Al^(3+)。添加钙质泥岩还增加了土壤交换性Ca2+含量、有效阳离子交换量和盐基饱和度。(2)土壤的速效钾、缓效钾和全钾含量整体表现出随着两种钙质泥岩用量的增加而增加。培养80天后,添加2%、5%和10%的J_(3)sn泥岩培养后的土壤有效态钾占全钾的比例从1.58%提高至1.91%、2.01%和2.24%,添加J_(2)s泥岩后的土壤有效态钾占比随用量的增加分别升至1.76%、1.88%和2.08%。(3)添加紫色泥岩后,土壤中Cu、Zn、Ni、Pb、Cd 5种重金属的全量含量无显著增加,但有效态重金属含量及其占全量的比例均显著降低。在相同用量条件下,J_(3)sn泥岩对酸性紫色土中的重金属钝化效果优于J_(2)s泥岩。鉴于钙质紫色泥岩在紫色母岩出露区域具有价廉易得、破碎容易和施用方便的特点,可以低成本和高用量地就近改良酸性紫色土。建议在田间条件下改良酸性紫色土,高钙质含量的J_(3)sn泥岩每亩施用量1~3吨,钙质含量稍低的J_(2)s泥岩每亩施用量5~8吨为宜。 展开更多
关键词 土壤酸化 紫色土 钙质紫色泥岩 重金属
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眉山市东坡区耕地土壤近10年pH及养分变化影响因素分析
5
作者 姚莉 邓春秀 +6 位作者 张奇 王宏 蔡恺 吴月颖 李源洪 刘忠友 林超文 《四川农业科技》 2025年第2期65-70,86,共7页
文章探究眉山市东坡区耕地土壤性状指标变化的影响因素,可为研究区耕地土壤的施肥管理方式提供科学依据。通过收集2010年耕地地力评价数据和2022年第三次全国土壤普查数据,基于ArcGIS技术开展眉山市东坡区耕地土壤pH和养分变化影响因素... 文章探究眉山市东坡区耕地土壤性状指标变化的影响因素,可为研究区耕地土壤的施肥管理方式提供科学依据。通过收集2010年耕地地力评价数据和2022年第三次全国土壤普查数据,基于ArcGIS技术开展眉山市东坡区耕地土壤pH和养分变化影响因素分析。结果表明,pH受土地利用方式的强烈影响,果园和其他园地的pH明显下降,pH分别从6.01和5.60降至5.58和4.38。旱地和果园的有机质含量下降明显。成土母岩是土壤有效磷和速效钾空间变异的重要因素;土壤速效钾含量主要受不同土地利用方式影响,同时受不同地貌类型的影响,果园和其他园地的速效钾平均含量分别从81.8mg/kg和82.4mg/kg增至191.7mg/kg和156.2mg/kg。2010—2022年,受人类活动的强烈影响,土壤的pH及其养分主要受不同土地利用方式的影响。结合10年来土壤养分的变化及其主要影响因素,东坡区应增施适量氮肥、磷肥和有机肥,在园地土壤中控制钾肥的施用量。 展开更多
关键词 土壤养分 PH 空间变异 影响因素
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海南杧果主产区果园土壤pH值和有机质分布特征及其与土壤养分的关系
6
作者 冯焕德 朱敏 +1 位作者 汪秀华 陈业渊 《中国热带农业》 2025年第1期44-53,共10页
为探明海南杧果主产区果园土壤现状并为杧果园土壤施肥管理提供依据,通过对71个有代表性的果园土样进行采集,分析主产区土壤pH值和有机质分布特征及其与土壤养分的关系。结果表明:该产区0~20cm土层中土壤pH值平均为5.76,63.38%的杧果园... 为探明海南杧果主产区果园土壤现状并为杧果园土壤施肥管理提供依据,通过对71个有代表性的果园土样进行采集,分析主产区土壤pH值和有机质分布特征及其与土壤养分的关系。结果表明:该产区0~20cm土层中土壤pH值平均为5.76,63.38%的杧果园土壤pH值处于适宜杧果生长的5.50~7.50范围内,36.62%的杧果园土壤pH值低于5.50,20~40cm土层中最适宜杧果生长的5.50~7.50的土壤样本数占总样本数的53.53%,46.48%的杧果园土壤pH值低于5.50;0~20cm土层中土壤有机质含量平均值为14.15g/kg,有59.28%的果园有机质低于15.00g/kg,20~40cm土层中土壤有机质含量平均值为10.70g/kg,有78.87%的果园有机质低于15.00g/kg。0~20cm土层中土壤有机质和有效铜呈极显著正相关,与有效锌呈显著正相关,土壤pH值与交换性钙呈显著正相关,与有效铁含量呈显著负相关;20~40cm土层中土壤有机质与速效磷呈显著正相关,与交换性钙成显著负相关,土壤pH值与交换性钙呈极显著正相关,与有效铁呈显著负相关。因此,防止土壤进一步酸化和提升有机质水平是海南杧果主产区实现果业可持续发展的紧迫任务。 展开更多
关键词 海南 杧果主产区 土壤PH值 有机质 分布特征 土壤养分 相关性
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铵态氮肥施用量对不同类型紫色土氮淋失及表面电化学性质的影响 被引量：1
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作者 陈薪宇 邓正昕 +3 位作者 王子芳 谢军 代文才 高明 《草业学报》 北大核心 2025年第7期69-82,共14页
氮肥施用对世界粮食生产及保障我国粮食安全产生了巨大的作用,为了阐明不同铵态氮肥施用量对不同类型紫色土氮淋失和表面电化学性质的影响,采用盆栽试验,选取3种不同类型的紫色土,设置不施氮肥(CK)、低氮量(N_(1),每kg土0.1 g纯氮)、中... 氮肥施用对世界粮食生产及保障我国粮食安全产生了巨大的作用,为了阐明不同铵态氮肥施用量对不同类型紫色土氮淋失和表面电化学性质的影响,采用盆栽试验,选取3种不同类型的紫色土,设置不施氮肥(CK)、低氮量(N_(1),每kg土0.1 g纯氮)、中氮量(N_(2),每kg土0.2 g纯氮)和高氮量(N_(3),每kg土0.4 g纯氮)4个处理。结果表明:随着氮肥施用量增加,与对照组(CK)相比,N_(3)处理下红棕紫泥土、灰棕紫泥土和棕紫泥土的pH值分别下降了0.9、1.2和0.8。同时,这3种土壤的铵态氮和硝态氮累计淋失量均显著增加(P<0.05),N_(3)处理铵态氮淋失量较对照组(CK)处理分别提升7.1、15.4和12.5倍,CK处理的硝态氮几乎无淋失,N_(3)处理的硝态氮淋失量较N_(1)处理分别提升6.1、4.9和1.8倍(P<0.05)。3种紫色土的表面电位(φ_(0))、表面电场强度(E_(0))和表面电荷密度(σ_(0))均呈相似增长趋势,而比表面积(S)和表面电荷数量(SCN)则下降(P<0.05)。在相同氮肥施用量下,不同类型紫色土的氮淋失和表面电化学性质变化存在差异。在N_(3)处理下,灰棕紫泥土铵态氮累积淋失量显著大于另外两种类型紫色土,而在所有氮肥处理下,灰棕紫泥土的硝态氮累积淋失量显著高于红棕紫泥土(P<0.05);在N_(1)处理下,灰棕紫泥土的φ_(0)较高,但在N_(3)处理下,棕紫泥土的φ_(0)显著高于其他两种土壤类型。在所有处理下,灰棕紫泥土的E_(0)显著高于其他两种土壤(P<0.05);在N_(2)和N_(3)处理下,灰棕紫泥土的σ_(0)也显著高于其他两种土壤类型(P<0.05)。S在N_(1)、N_(2)和N_(3)处理中的表现为红棕紫泥土>棕紫泥土>灰棕紫泥土。在N_(3)处理下,红棕紫泥土的SCN显著高于其他两种土壤类型(P<0.05)。因此,过量施用铵态氮肥会导致紫色土的土壤酸化,显著改变其表面电化学性质,降低对养分的吸附和保持能力。 展开更多
关键词 铵态氮肥 紫色土 氮淋失 土壤表面电化学性质
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淮安市土壤pH时空变化特征及影响因素 被引量：1
8
作者 李文婷 黄顺生 +3 位作者 许伟伟 任静华 崔晓丹 刘玮晶 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页
对淮安市2004、2019年土壤地球化学调查数据进行分析,深入探讨土壤pH空间变异特征及其影响因素。结果表明,2019年研究区土壤pH值范围是4.66~9.46,均值为7.95,整体表现为南低北高,变异系数为0.095,属于弱空间变异性。地统计学分析结果表... 对淮安市2004、2019年土壤地球化学调查数据进行分析,深入探讨土壤pH空间变异特征及其影响因素。结果表明,2019年研究区土壤pH值范围是4.66~9.46,均值为7.95,整体表现为南低北高,变异系数为0.095,属于弱空间变异性。地统计学分析结果表明,2004、2019年研究区土壤pH的变异函数的最优理论模型均为指数模型,块金系数分别为0.283和0.352,表明受人为因素和结构性因素共同影响,土壤pH值具有中等程度的空间相关性,冷热点分析结果显示,2019年较2004年土壤pH高值区明显增多,土壤pH低值区范围进一步扩大,空间集聚分布更显著。相关分析表明,研究区土壤pH值空间变异的主要控制因素为地貌类型和土壤类型,分别能独立解释研究区40.9%和21.7%的土壤pH值空间变异。此外,土壤pH与钙含量呈显著正相关,与氮、硫、有机质含量呈显著负相关。近15年来研究区黄泛区土壤出现轻微碱化现象,洪泽湖泛滥平原区、里下河浅洼平原区土壤出现酸化现象,需要采取相应措施,调控土壤pH。 展开更多
关键词 土壤PH 空间自相关 时空变异 影响因素
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黑土区不同耕作方式对土壤有机碳及其组分的影响 被引量：2
9
作者 袁玉玉 王洋 +3 位作者 崔政武 徐光辉 王楠 徐林浩 《生态学报》 北大核心 2025年第7期3183-3191,共9页
针对以秸秆覆盖还田等保护性耕作为主的不同耕作方式下东北黑土有机碳的赋存与变化尚不清楚,以休耕轮作(包含三个条带:种植带、休闲带、覆盖带)、常规耕作和免耕三种耕作措施的长期定位试验为基础,研究土壤有机碳(SOC)及溶解性有机碳(D... 针对以秸秆覆盖还田等保护性耕作为主的不同耕作方式下东北黑土有机碳的赋存与变化尚不清楚,以休耕轮作(包含三个条带:种植带、休闲带、覆盖带)、常规耕作和免耕三种耕作措施的长期定位试验为基础,研究土壤有机碳(SOC)及溶解性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)、轻组有机碳(LFOC)、重组有机碳(HFOC)、颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的变化特征。结果表明,SOC及组分随着土壤深度的增加呈下降趋势,20—40cm土壤各处理的SOC及组分含量差异不显著;休耕轮作0—20cmSOC含量较高,较常规耕作和免耕高17.33%—21.57%。休耕轮作种植带和免耕0—20cm土壤ROC和DOC含量最高,休闲带0—20cmPOC和LFOC含量最高。休耕轮作显著促进0—10cm土壤POC含量增加,对下层土壤的作用不明显,但促进了各层次土壤LFOC含量不同程度的增加。休耕轮作表层土壤POC/SOC、LFOC/SOC均高于常规耕作,秸秆覆盖还田有助于SOC组分组成的优化。SOC与ROC、DOC、POC、MAOC、HFOC均呈极显著相关关系(P<0.01),与LFOC呈显著相关关系(P<0.05),表明活性有机碳组分受到SOC含量及耕作方式的显著影响,休耕轮作和免耕显著提高了0—20cm土壤活性有机碳组分含量,也改善了SOC不同组分结构比例,有助于土壤有效养分的提升。 展开更多
关键词 黑土 休耕轮作 有机碳 有机碳组分 秸秆覆盖
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宁夏贺兰山东麓葡萄产区土壤有机碳库空间变异及影响因素 被引量：1
10
作者 王玉霞 杜灵通 +4 位作者 易志远 罗霄 苏丽 乔成龙 薛斌 《草业学报》 北大核心 2025年第7期41-53,共13页
干旱荒漠草原区垦殖葡萄园不仅能推动经济发展,而且具有增加生态系统碳汇的潜在价值。本研究以宁夏贺兰山东麓葡萄产区为对象,基于2023年5-7月在0~100 cm土壤剖面每20 cm深度采集的土壤样品,不仅测定土壤有机碳(SOC)含量和总碳含量,还... 干旱荒漠草原区垦殖葡萄园不仅能推动经济发展,而且具有增加生态系统碳汇的潜在价值。本研究以宁夏贺兰山东麓葡萄产区为对象,基于2023年5-7月在0~100 cm土壤剖面每20 cm深度采集的土壤样品,不仅测定土壤有机碳(SOC)含量和总碳含量,还测定耕作干扰较强的表层土壤(0~40 cm)中SOC的活性、中性和惰性组分含量,采用地理空间插值和单因素方差分析,开展不同土壤类型区和典型葡萄园的SOC库特征研究及影响因素分析。结果表明:1)该产区0~100 cm剖面的SOC含量为3.0~11.1 g·kg^(-1),土壤养分缺乏,平均SOC密度为52.85 t·hm^(-2),具有中等变异程度;其中0~40 cm表层土壤的SOC富集系数大于1,即表层土壤碳固持能力更强;2)受葡萄垦殖活动的碳输入影响,整个葡萄产区表层0~40 cm的土壤总碳、SOC、活性SOC和惰性SOC含量呈西高东低的分布,具有较强的空间异质性特点;3)产区土壤碳库稳定性较强,不仅无机碳占总碳比例高达74.8%,而且SOC中的惰性组分含量达50%,土壤碳库活度较低;4)受制于土壤发育背景差异,不同土壤类型对SOC特征的影响较大,虽然风沙土的SOC密度高于灰钙土,但风沙土的SOC含量低于灰钙土,且风沙土的碳库活度也最大,其SOC的稳定性较差。以上认识可为宁夏贺兰山东麓葡萄园生态系统碳汇核算提供科学依据。 展开更多
关键词 贺兰山东麓 葡萄园 垦殖活动 土壤有机碳 碳密度
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温度对甘肃兴隆山植物群落不同演替阶段土壤氮素氨化、硝化特征的影响 被引量：1
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作者 唐维春 刘小娥 +3 位作者 苏世平 王昊 马彦东 唐庆童 《草业科学》 北大核心 2025年第5期1101-1117,共17页
为明确陆地生态系统中不同演替阶段群落土壤氮素循环对温度响应的变化规律,本研究以不同演替阶段草地、灌丛林、白桦(Betula platyphylla)林、青杄(Picea wilsonii)-白桦林、青杄林群落的土壤为研究对象,采用室内恒温好气培养法,研究不... 为明确陆地生态系统中不同演替阶段群落土壤氮素循环对温度响应的变化规律,本研究以不同演替阶段草地、灌丛林、白桦(Betula platyphylla)林、青杄(Picea wilsonii)-白桦林、青杄林群落的土壤为研究对象,采用室内恒温好气培养法,研究不同温度(15、25、35℃)条件下土壤氨化、硝化特征。研究表明:1)土层深度分别对氨化速率、累积氨化量、硝化速率和累积硝化量有极显著影响(P<0.01);随着土层深度的增加,不同演替阶段群落土壤氮素氨化速率与累积氨化量、硝化速率与累积硝化量均呈现降低趋势,其中0-20 cm土层取得最大值。2)演替群落分别对氨化速率、硝化速率有极显著影响(P<0.01)。随着演替的正向进行,除草地群落的0-20 cm土层外,其余演替阶段群落土壤氮素氨化速率呈先降低后升高再降低趋势,其中草地的氨化速率最大;而不同演替阶段群落土壤氮素硝化速率表现为先升高后降低,其中青杄-白桦林的硝化速率最大。3)温度对氨化速率、累积氨化量、硝化速率和累积硝化量有极显著影响(P<0.01);除灌丛林、青杄-白桦林群落的0-20 cm土层、青杄林、白桦林、青杄-白桦林群落的20-40 cm土层、草地群落的40-60 cm土层外,其余演替阶段群落土壤氮素氨化速率与不同演替阶段群落土壤氮素累积氨化量随土壤温度的升高(15~35℃)而增大,其中35℃下最大(154.03 mg·kg^(-1)),而不同演替阶段群落土壤氮素硝化速率和累积硝化量均随温度的上升呈先增加后降低趋势,其中25℃下最大(529.10 mg·kg^(-1))。4)不同演替阶段群落土壤理化性质(全氮、田间持水量、氨态氮、土壤容重)在15和25℃下对土壤氮素氨化、硝化速率均有显著影响(P<0.05)。本研究结果为土壤供氮能力的动态变化和该区域生态系统管理提供理论依据。 展开更多
关键词 温度 演替阶段 土壤氮素氨化特征 土壤氮素硝化特征 甘肃兴隆山
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乌兰布和沙漠不同生境土壤养分分布 被引量：1
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作者 牧仁 李新乐 +5 位作者 徐光甫 韩进夫 崔健 俞潇 郭俊廷 辛智鸣 《生态学杂志》 北大核心 2025年第7期2277-2284,共8页
研究乌兰布和沙漠不同生境类型土壤养分分布状况,为揭示荒漠地区不同生境类型土壤养分限制性提供科学依据。将乌兰布和沙漠划分为半流动沙丘、固定/半固定沙地、戈壁、盐碱地和草地5种生境类型,进行土壤理化性质测定及化学计量比分析。... 研究乌兰布和沙漠不同生境类型土壤养分分布状况,为揭示荒漠地区不同生境类型土壤养分限制性提供科学依据。将乌兰布和沙漠划分为半流动沙丘、固定/半固定沙地、戈壁、盐碱地和草地5种生境类型,进行土壤理化性质测定及化学计量比分析。结果表明:(1)乌兰布和沙漠土壤速效氮和全钾较为稳定(CV=8.17%和CV=9.44%),生境类型是影响土壤有机质、速效氮、速效钾等含量的主要因素,而土壤全氮、全磷、速效磷等含量则受土壤母质的影响。(2)草地0~10 cm土层速效氮较10~20 cm增加132.90%(P<0.05),速效磷较20~40 cm增加96.43%(P<0.05),速效钾较40~60 cm增加52.11%(P<0.05),草地表层土壤养分富集现象明显。(3)主成分分析表明,土壤有机质在不同生境类型土壤化学计量贡献率均为最大。同时,土壤有机质与全氮、全磷、速效磷等呈显著或极显著正相关关系(P<0.05和P<0.01)。因此,土壤有机质可以作为评价乌兰布和沙漠不同生境土壤养分限制性的指标。本研究结果对明晰乌兰布和沙漠不同生境土壤理化性质及化学计量比差异与调控因素具有重要意义,可为荒漠生态系统的保护和恢复提供科学依据。 展开更多
关键词 生态化学计量 生境 沙漠 主成分分析
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喀斯特峰丛洼地利用方式对土壤有机碳及其活性组分的影响 被引量：1
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作者 陈武荣 肖霜霜 +1 位作者 肖峻 陈丹 《中国农业科学》 北大核心 2025年第10期1969-1981,共13页
【目的】研究喀斯特峰丛洼地土壤有机碳及其活性组分对不同土地利用方式的响应特征,为喀斯特地区土壤碳库稳定性的维持以及生态恢复与重建提供依据。【方法】基于长期野外定位试验,选取喀斯特峰丛洼地封育、火烧、刈割、牧草种植和玉米... 【目的】研究喀斯特峰丛洼地土壤有机碳及其活性组分对不同土地利用方式的响应特征,为喀斯特地区土壤碳库稳定性的维持以及生态恢复与重建提供依据。【方法】基于长期野外定位试验,选取喀斯特峰丛洼地封育、火烧、刈割、牧草种植和玉米种植等5种当地常见的土地利用方式,探讨其对土壤有机碳(SOC)及其活性组分,即颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)、易氧化性有机碳(EOC)及微生物量碳(MBC)的影响。【结果】不同利用方式下SOC含量大小表现为封育>火烧>刈割>牧草种植>玉米种植方式,玉米种植方式的SOC含量显著低于其他方式(P<0.05);土壤POC含量变化趋势与SOC一致,但在各土地利用方式间的下降幅度大于SOC;封育方式的土壤LFOC和EOC含量最高,玉米种植方式最低;相比封育,火烧方式显著提高土壤MBC含量。研究区不同土地利用方式中POC是土壤有机碳主要活性组分,POC/SOC表现为封育>刈割>火烧>牧草种植>玉米种植方式,POC/SOC介于39.3%—58.6%。封育与火烧的FOC/SOC与EOC/SOC较低,但玉米种植的则最高。相关性分析显示,喀斯特土壤中POC、EOC、MBC与SOC极显著正相关(P<0.01),可以敏感反映土壤SOC动态。SOC、POC、EOC、MBC均与TN、AN、Ca^(2+)、Mg^(2+)有极显著性正相关性(P<0.01),与黏粒有显著负相关性(P<0.05);SOC、LFOC、POC、EOC、MBC与粉粒呈显著负相关(P<0.05),与砂粒显著正相关性(P<0.05);SOC、EOC、MBC均与TP呈显著正相关(P<0.05)。冗余分析显示,土壤AN、Ca^(2+)、TP及土壤粉粒和黏粒是土壤SOC及其活性组分含量变化的主要贡献因子,表明不同土地利用方式下土壤理化性质变化与SOC及其活性组分含量的变动密切相关。【结论】增强植被覆盖与减少高强度的利用等策略有利于增加喀斯特峰丛洼地土壤有机碳含量与维持其稳定性,而长期耕作等对土壤扰动较大的方式会增大有机碳及其组分流失的风险。 展开更多
关键词 喀斯特生态系统 土地利用方式 土壤有机碳 碳组分
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荒漠绿洲白刺灌丛沙堆演化过程土壤肥力变异特征 被引量：1
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作者 高镜贺 肖辉杰 刘涛 《应用与环境生物学报》 北大核心 2025年第2期161-171,共11页
为探究不同演化阶段白刺灌丛沙堆土壤养分变异格局、限制及肥力变化特征,采用空间替代时间的研究方法,测定不同演化阶段白刺灌丛沙堆的土壤养分以及化学计量比,并用因子分析法进行土壤肥力评价.结果发现:(1)白刺灌丛沙堆不同演化阶段间... 为探究不同演化阶段白刺灌丛沙堆土壤养分变异格局、限制及肥力变化特征,采用空间替代时间的研究方法,测定不同演化阶段白刺灌丛沙堆的土壤养分以及化学计量比,并用因子分析法进行土壤肥力评价.结果发现:(1)白刺灌丛沙堆不同演化阶段间土壤全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、氮磷比(N/P)、碱解氮/速效磷(AN/AP)存在极显著差异(P <0.001),土壤有机碳(SOC)没有显著差异(P> 0.05);不同土层(0-20 cm、20-40 cm)间土壤养分指标均没有显著差异;演化阶段和土层仅对于AN、AP具有一定的交互作用.(2)与灌丛沙堆的雏形阶段相比,发育阶段的TN和AP、稳定阶段的TP和AP、衰退阶段的AP分别显著降低,另外衰退阶段的TN、AN处于演化最低水平;N/P值在各土层随演化阶段呈现先降低后增高然后降低的变化趋势;AN/AP在各土层呈现出先增高后降低的趋势.(3)灌丛沙堆演化前期主要受到TN的限制,演化中期主要受到TP、AP的限制,而演化后期则受到TN、AN、AP的共同限制.(4)0-20cm土层土壤肥力水平随演化阶段呈现先降低后增高而后又降低的趋势,表现为稳定阶段>雏形阶段>发育阶段>衰退阶段. 20-40 cm土层土壤肥力水平随演化进程呈现依次降低的变化趋势,表现为雏形阶段>发育阶段>稳定阶段>衰退阶段.本研究从“土壤养分、化学计量比、土壤肥力”三位一体的综合视角,揭示了不同演化阶段白刺沙堆主要受氮、磷养分限制而较少受到SOC影响,虽然稳定阶段土壤肥力不断恢复,但其磷限制仍然不可忽视等重要变异特征,结果可为荒漠生态系统管理提供重要的理论参考.(图5表4参44) 展开更多
关键词 白刺 演化 化学计量比 因子分析法
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钾和微量元素对黄土旱塬农田土壤生态功能及健康状况的影响 被引量：1
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作者 郭欢 李春越 +4 位作者 寇钊阳 高川宇 张乐 李艺凡 党廷辉 《应用生态学报》 北大核心 2025年第4期984-994,共11页
研究钾和微量元素施用对农田土壤生态功能及土壤健康的影响可为土壤元素管理提供理论依据。本研究以中国科学院长武农业生态实验站长期施用氮磷肥农田土壤为对象,设置6个处理:不添加钾和微量元素对照(CK)、添加K(氯化钾30 kg·hm^(-... 研究钾和微量元素施用对农田土壤生态功能及土壤健康的影响可为土壤元素管理提供理论依据。本研究以中国科学院长武农业生态实验站长期施用氮磷肥农田土壤为对象,设置6个处理:不添加钾和微量元素对照(CK)、添加K(氯化钾30 kg·hm^(-2))、Cu(硫酸铜15 kg·hm^(-2))、B(硼砂11.25 kg·hm^(-2))、Mn(硫酸锰22.5 kg·hm^(-2))、Zn(硫酸锌15 kg·hm^(-2)),采集表层0~20 cm土壤样品,通过分析土壤理化性质及微生物活性指标,构建最小数据集并计算土壤健康指数,评估不同处理对土壤生态功能和健康的影响。结果表明:与CK相比,K添加土壤有效磷含量显著增加了27.2%,碱性磷酸酶活性显著提高了52.2%,并提高了土壤磷的生物有效性。Cu添加土壤呼吸显著提高了40.8%,N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著提高了63.6%,对土壤碳氮转化有促进作用,总磷脂脂肪酸、细菌磷脂脂肪酸和厌氧菌磷脂脂肪酸分别增加了8.5%、7.2%和12.3%,并对微生物生物量碳和氮有促进作用。Zn和B添加显著减少了细菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、放线菌生物量,分别减少了35.3%、32.2%、31.5%、40.1%、34.5%和22.6%、26.4%、20.5%、23.9%、22.6%,并降低了土壤呼吸。Mn添加显著提高土壤β-1,4-葡萄糖苷酶活性(45.6%),但降低了细菌、丛枝菌根真菌、革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、放线菌生物量和土壤呼吸。各处理的土壤健康指数表现为:K(0.94)>Cu(0.80)>CK(0.78)>B(0.75)=Mn(0.75)>Zn(0.71)。综上,在黄土旱塬农田土壤适当添加K和Cu,有利于土壤生态系统的健康和稳定。 展开更多
关键词 农田生态系统 微量元素 土壤生态功能 土壤健康指数
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秸秆还田方式对东北黑土氮素矿化和氮循环功能基因的影响
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作者 张旸 高燕 +4 位作者 张延 黄丹丹 陈学文 张士秀 梁爱珍 《中国农业科学》 北大核心 2025年第10期1958-1968,共11页
【目的】探究秸秆不同还田方式对东北黑土氮组分、氮矿化及氮循环功能基因丰度的影响,明晰长期秸秆还田下土壤氮素供应能力及土壤氮循环基因群落结构的变化。【方法】基于东北黑土区秸秆还田长期定位试验,选取玉米连作下的秸秆混合还田(... 【目的】探究秸秆不同还田方式对东北黑土氮组分、氮矿化及氮循环功能基因丰度的影响,明晰长期秸秆还田下土壤氮素供应能力及土壤氮循环基因群落结构的变化。【方法】基于东北黑土区秸秆还田长期定位试验,选取玉米连作下的秸秆混合还田(RI)和秸秆覆盖还田(RC)为研究对象,以秸秆移除为对照(CK)。测定土壤氮组分含量,采用间歇淋洗好气培养法对土壤进行氮素矿化培养,采用荧光定量PCR(qPCR)测定土壤中氮循环基因拷贝数。【结果】试验8年后,与CK相比,RC处理提高了土壤表层(0—5 cm)颗粒有机氮(PON)和矿物结合态有机氮(MAON)的含量,分别增加了0.21和0.27g·kg^(-1),而RI处理仅使土壤中MAON含量提高了0.13 g·kg^(-1)(P<0.05)。秸秆还田(RI和RC)土壤中微生物量氮(MBN)含量显著增加了1.4—2.8倍(P<0.05),RI处理具有较高的铵态氮(NH_(4)^(+))和可溶性有机氮(DON)含量,RC处理的硝态氮(NO_(3)^(-))含量最低。与CK相比,秸秆还田土壤氮矿化量显著提升25.3%—83.2%(P<0.05),各处理土壤氮矿化量由大到小排序为:RC、RI、CK。采用一级反应动力学模型对土壤氮矿化过程进行拟合发现,秸秆还田显著提高了土壤氮矿化势(N_0)和矿化速率常数(k)(P<0.05),且以RC处理为最高,N_0和k分别达到了199.8 mg·kg^(-1)和0.31 mg·kg^(-1)·d^(-1)。随机森林分析表明,PON、MBN和NO_(3)^(-)3个氮组分对N_0影响较大。此外,与秸秆移除相比,秸秆还田的nifH、AOB和nirS基因丰度均显著升高,而秸秆还田的AOA和nirK基因丰度则均显著下降(P<0.05),表明秸秆还田改变了土壤氮循环功能基因群落结构。冗余分析(RDA)发现,秸秆不同还田方式土壤氮循环基因群落结构变化受到土壤中不同氮组分的影响。【结论】长期秸秆覆盖还田土壤有机氮含量和氮素矿化潜力最高,有利于土壤氮库提升及保证作物生长过程中氮素供应,可为东北黑土区农田化学氮肥减施提供更大可能。 展开更多
关键词 秸秆还田 东北黑土 氮组分 氮矿化 氮循环功能基因
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大气CO_(2)浓度升高和增温对土壤有机碳库积累、分子组成和结构稳定性的影响
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作者 范亚冉 夏少攀 +6 位作者 于冰冰 朱紫琪 杨威 范豫川 刘晓雨 张旭辉 郑聚锋 《植物生态学报》 北大核心 2025年第7期1053-1069,共17页
在固碳减排和“双碳”目标的背景下,以大气CO_(2)浓度升高和增温协同作用为特征的气候变化对土壤有机碳(SOC)动态变化的影响成为当前的研究热点,气候变化对SOC库的影响机制也一直是学术界研究的难点问题。以往关于气候变化对陆地生态系... 在固碳减排和“双碳”目标的背景下,以大气CO_(2)浓度升高和增温协同作用为特征的气候变化对土壤有机碳(SOC)动态变化的影响成为当前的研究热点,气候变化对SOC库的影响机制也一直是学术界研究的难点问题。以往关于气候变化对陆地生态系统碳循环过程的研究主要是基于CO_(2)浓度升高或增温的单一因素,主要集中于植物生长、凋落物基质质量、土壤理化性质、有机碳物理/化学组分和微生物群落结构等方面。结合国内外研究进展,该文在论述CO_(2)浓度升高和增温对SOC库累积的影响及机制基础上,从SOC组分、分子组成、结构特征、表层与底层响应差异与有机碳稳定性的耦合效应方面,概括CO_(2)浓度升高和增温对SOC积累和转化的内在影响机制。在此基础上,提出未来研究中应着重关注:(1)明晰SOC端元输入-分子组成-结构特征耦合关系;(2)揭示长期气候变化对多生态系统SOC稳定性和埋藏潜力的影响机制。理清土壤碳源/汇功能,必须全面深入了解气候变化下陆地生态系统SOC来源、转化、埋藏和分解的生物地球化学循环过程,旨在为未来土壤碳中和管理决策提供科学理论依据。 展开更多
关键词 气候变化 土壤有机碳 分子组成与结构 稳定性 深层土壤 陆地生态系统 生物地球化学循坏
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土壤有机碳模型研究进展
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作者 康杰 周铭仪 +3 位作者 渠晨晨 陈雯莉 蔡鹏 黄巧云 《生态学报》 北大核心 2025年第12期6067-6080,共14页
土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分,对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态,评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生... 土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分,对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态,评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生物周转和矿物保护对SOC的调控作用,不能准确反映真实的土壤过程,限制了其在不同环境或生态系统中的适用性。改进模型通过纳入微生物过程和矿物保护作用,不仅优化了模型预测,还加深了对碳循环机制的理解。本文从模型结构和过程机理两个角度出发,介绍了两个传统模型———RothC和CENTURY模型及其局限性,在此基础上进一步阐述了国内外在改进模型方面的主要研究进展,总结了现有研究的不足,并对本领域未来的研究提出了展望,旨在为今后SOC模型的研究提供改进思路和方法。 展开更多
关键词 土壤有机碳 模型 RothC CENTURY 改进模型 微生物周转 矿物保护
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金沙江下游乌东德和白鹤滩库区土壤养分空间分异特征
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作者 廖丹琦 张连凯 +6 位作者 杨万涛 张亚 李强 刘朋雨 王杰 宋琳 兰明国 《生态学报》 北大核心 2025年第11期5124-5136,共13页
干热河谷库区土壤养分的维持对水土保持和生态修复具有关键作用,但在库区不同位置的土壤养分特征尚不明确。研究以金沙江下游的乌东德和白鹤滩库区为案例,于库首、库中和库尾,按表层(0—10 cm)和次表层(10—20 cm)分层采集表层土壤样品... 干热河谷库区土壤养分的维持对水土保持和生态修复具有关键作用,但在库区不同位置的土壤养分特征尚不明确。研究以金沙江下游的乌东德和白鹤滩库区为案例,于库首、库中和库尾,按表层(0—10 cm)和次表层(10—20 cm)分层采集表层土壤样品,测定土壤养分含量。基于第二次土壤养分分级标准,集成模糊综合评价、随机森林模型和自然断点分析方法,构建土壤养分空间分异特征分析模型,厘清土壤养分空间分异特征,并提出分区管理策略。结果表明:(1)研究区土壤呈弱碱性,土壤有机质、全钾、速效钾、有效锰和有效铜含量较高,处于1级,有效锌含量为2级,阳离子交换量、有效硼和有效钼含量较低,处于4级,全磷处于5级;(2)0—10 cm土层土壤养分整体较高,处在0.53—0.66范围内,高值出现在乌东德和白鹤滩的库尾区,10—20 cm土层土壤养分整体处于0.43—0.58之间,其中土壤养分指数高值则出现在水电站的库中区。(3)表层土壤主要受人为活动和植被影响,次表层则更多受地形和土壤属性影响,库首大部分区域处在土壤养分保持区,库中总体为养分恢复区,库尾则是风险防控区,对于库尾应更多考虑增加植被种植,控制社会经济发展和人口增长带来的负面影响。研究通过系统构建可比的综合指标,能够分析梯级水电库区表层土壤养分的空间异质性,以实现上下游库区的综合管理,指示干热河谷地区的生态修复策略。 展开更多
关键词 干热河谷 土壤养分 梯级水电 金沙江 空间异质性
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外源物添加量和土壤性质对黄河三角洲滨海湿地土壤激发效应的影响
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作者 胡聪月 张亚茹 +3 位作者 韩村 李培广 韩广轩 宋维民 《生态学杂志》 北大核心 2025年第8期2497-2505,共9页
外源碳输入能通过加快或减缓土壤有机碳(SOC)矿化并产生正或负的激发效应来影响土壤碳库的储量和稳定性。然而,外源碳输入水平及土壤特征差异对土壤激发效应方向和强度的影响仍需明确。选择土壤理化性质具有差异性的两个滨海湿地(黄河... 外源碳输入能通过加快或减缓土壤有机碳(SOC)矿化并产生正或负的激发效应来影响土壤碳库的储量和稳定性。然而,外源碳输入水平及土壤特征差异对土壤激发效应方向和强度的影响仍需明确。选择土壤理化性质具有差异性的两个滨海湿地(黄河现行河道(新河道)和1996年故道(旧河道))土壤作为研究对象,通过向土壤中添加13C标记的不同水平葡萄糖(0.2%、0.5%、2%SOC),研究外源有机碳输入水平对滨海湿地土壤激发效应的影响。研究发现:在0.2%和0.5%葡萄糖添加处理下两河道滨海湿地土壤产生正激发效应;2%葡萄糖添加处理却显著抑制了两河道滨海湿地土壤源CO_(2)排放并使激发效应转为负向。不同河道滨海湿地和葡萄糖添加量对滨海湿地土壤激发效应存在显著交互作用,在0.2%和0.5%葡萄糖添加处理下,两河道滨海湿地土壤的激发效应没有差异;但在2%葡萄糖添加处理下,旧河道滨海湿地土壤相较于新河道滨海湿地土壤产生更强的负激发效应。滨海湿地土壤激发效应与土壤微生物生物量碳呈显著负相关,这说明两河道滨海湿地土壤质地、养分和SOC含量等理化性质的差异影响了土壤微生物活性,进而调控了不同滨海湿地土壤激发效应对外源碳输入的响应。综上,滨海湿地土壤有机碳激发效应的方向和强度受到外源碳输入水平和土壤特性的双重调控,这会对滨海湿地生态系统碳循环过程产生重要影响,研究结果为进一步认识和评估滨海湿地土壤碳库的稳定性提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤有机碳 激发效应 葡萄糖添加 碳同位素 滨海湿地
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