Greenhouse gas emissions from croplands of China

China possesses cropland of 1.33 million km 2. Cultivation of the cropland not only altered the biogeochemical cycles of carbon (C) and nitrogen (N) in the agroecosystems but also affected global climate. The impacts of agroecosystems on global climate attribute to emissions of three greenhouse gases, namely carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O)

塔里木沙漠公路防护林土壤微生物生物量与土壤环境因子的关系

为探讨极端干旱区风沙土土壤微生物与土壤环境因子的作用规律,采用相关分析法研究了塔里木沙漠公路防护林地土壤微生物生物量与理化因子和酶活性的关系.结果表明:土壤容重和粒径减小(R0.85)时,防护林地中土壤微生物数量和生物量有增大趋势,由容重与微生物量的相关性主导;土壤养分含量与土壤微生物数量和生物量呈正相关,主要由速效养分和放线菌、微生物生物量C、P的相关性所致;土壤酶活性与土壤微生物数量和生物量的相关性差异较大,R在0.51～0.91,主要取决于蔗糖酶、磷酸酶与放线菌、微生物量C的相关;土壤盐分增加不利于土壤微生物生物量的积累(R0.63).实践中应为干旱区林地土壤微生物营造良好的土体,促进土壤物质循环

温带荒漠中温度和土壤水分对土壤呼吸的影响

荒漠对气候变化具有高度敏感性,深刻认识和量化非生物因子对荒漠生态系统土壤呼吸的影响具有重要意义。采用自动CO2通量系统(Li-8100)监测了梭梭(Haloxylon ammodendron)、假木贼(Anabasis aphylla)和盐穗木(Halostachys caspica)群落生长季土壤呼吸及温度、土壤含水量等,深入分析了水热因子对土壤呼吸的影响。土壤呼吸具有不对称的日格局,最小值出现在8:00,最大值在12:00～14:00。土壤呼吸的季节格局与气温变化基本同步,最小值在生长季末期(10月),最大值在生长季中期(6～7月)。梭梭、假木贼和盐穗木群落生长季平均土壤呼吸速率分别为0.76、0.52和0.46μmol CO2·m-2·s-1。气温对假木贼(51%)和盐穗木群落(65%)土壤呼吸季节变化的解释率高于梭梭(35%)。梭梭、假木贼和盐穗木群落土壤呼吸温度敏感性(Q10)逐渐增大,基础呼吸速率(R10)逐渐减小。剔除温度影响后,梭梭、假木贼群落土壤呼吸与土壤含水量呈显著的幂二次方函数关系,盐穗木群落两者关系却明显减弱,未达到显著水平。气温、土壤含水量的二元方程均能解释群落土壤呼吸大部分的时间变异:梭梭群落71%～93%、假木贼群落79%～82%、盐穗木群落70%～80%。人工模拟降水后土壤呼吸速率表现出降水后10min减小、180min时明显增加、达到最大值后再次衰减的现象。5和2.5mm降水处理下的土壤呼吸速率最大值和其后的递减值高于对照处理,土壤呼吸增加、达到峰值和其后递减过程与5cm土壤温度变化基本同步

土壤呼吸作用时空动态变化及其影响机制研究与展望.

测定不同陆地生态系统土壤呼吸速率及其时空波动,阐明其影响因子,对于全球碳素平衡预算和全球变化潜在效应估计是最为基本的数据。然而,有关土壤呼吸作用变异性及其影响因素的知识仍存在局限性,一些关键的过程和机制还有待阐明。该文综述了近年来土壤呼吸作用时空动态规律、影响机制和模拟方面的研究进展,指出环境因子和生物因子共同驱动着土壤呼吸作用的时间动态变化;土壤呼吸作用在不同时间尺度上还具有明显的空间异质性,这主要是植被覆盖、根系分布、主要的环境因素和土壤特性空间分布的异质性造成的。生物因子是影响土壤呼吸作用时空动态变化的主要因素之一。然而,目前所使用的土壤呼吸作用经验模型通常利用土壤温度、土壤湿度或者两者的交互作用模拟土壤呼吸作用动态变化,但没有考虑生物因子的影响,这可能会导致明显的偏差和错误。因此,为了精确估算土壤呼吸作用,必须解决土壤呼吸作用小尺度上的空间变异性;加强不同时间尺度上生物要素对土壤呼吸作用动态变化的影响研究;除了气候因子外,土壤呼吸作用经验模型应该纳入生物因子等其它影响因素作为变量,用以提高模型模拟的正确性和准确性

青藏高原土壤有机碳储量与密度分布

采用全国第二次土壤普查数据结合作者的实测数据,利用1∶100万土壤数据库对青藏高原土壤有机质层、土壤矿质层及整个剖面的土壤有机碳密度和土壤有机碳储量分别进行了估算。结果表明:青藏高原的平均土壤有机碳密度约为C7.2kgm-2,较前人的C8.01~19.05kgm-2全国平均土壤有机碳密度偏低。青藏高原总的土壤有机碳储量约为18.37Pg,其中有机质层土壤有机碳储量约占38.14%,矿质层土壤有机碳储量则占61.86%。中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX3-SW-339-04);国家重点基础研究发展规划项目(2005CB422005)资

若尔盖高寒草地微地形的土壤微生物群落多样性特征

结合坡面微地形变化,从土壤微生物群落多样性角度研究典型缓丘区不同坡位上土壤微生物群落特征,了解微地形生境下土壤微生物群落变化趋势.研究结果表明,土壤微生物群落培养的平均颜色变化率(AWCD)增长曲线呈现中坡位>坡顶>下坡位>上坡位>坡底的规律,中坡位土壤微生物群落代谢活性最高,坡底土壤微生物群落对基质的利用能力最低;在土壤微生物多样性指数比较中发现,除McIntosh均一度指数变化不显著外,其余土壤微生物多样性指数在不同坡位上存在显著差异.其中,中坡位的Shannon丰富度指数及Simpson优势度指数最大,显著高于坡底指数值(P<0.05);对土壤微生物群落碳源利用特征分析,氨基酸类利用率变化明显大于其他碳源,而胺类及酚酸类的利用程度较低,表明氨基酸类是土壤微生物利用的主要碳源;通过主成分分析发现,不同坡位的土壤微生物群落对碳源利用具有选择性,糖类、氨基酸类、聚合物类及酚酸类是对土壤微生物群落功能多样性差异贡献较大的碳源.美国国家地理科研基金资助项目(9336-13);;福州大学科技发展基金资助项目(510211

Effects of Biochar Application on Nitrogen and Phosphorus Availability in Soils: aReview

利用生物炭在贫瘠的土壤上培育出肥沃的"黑土"正成为土壤学家研究的热点.氮、磷等大量养分是衡量土壤肥力高低的重要指标,生物炭对其有效性影响表现出极大的复杂性.不同研究得出的结论不尽相同,关键是缺乏对其机制的深入研究.由于氮和磷的不合理利用还可能造成非点源污染而带来环境风险,再加之生物炭施用的不可逆性,必须确保生物炭在任何情况下都不会对土壤和环境带来不利的影响.为此,本文综述了生物炭添加对氮肥和磷肥在土壤-植物系统迁移转化过程中的作用,重点讨论了不同生物炭处理方式对土壤磷素吸附解吸和形态转化的影响,生物炭对土壤氮素转化的关键过程(矿化作用、硝化作用和固持作用)的影响,以及生物炭C/N比值对土壤氮素..

Gradient distributions of nitrogen and organic carbon in the soils from inland to tidal flat in the Yellow River Delta

黄河三角洲是我国典型的通过黄河冲积泥沙填海造陆形成的近代沉积区。区域受到黄河冲积、沉积等自然过程和农业耕种熟化等人类活动的双重影响。本研究通过在黄河三角洲地区内陆到河口海湾不同距离采集典型土壤类型剖面发生层样品，探讨土壤有机碳、总氮等生源要素的空间分布规律，为阐明我国典型海岸带地区陆源碳、氮的输送及循环特征提供基础依据。研究结果表明，黄河三角洲内陆与河口地区呈现出完全不同的土壤碳、氮分布规律。表层土壤碳、氮含量在黄河沿岸及三角洲南部均表现出由陆向海逐级递减的空间分布特征，而在黄河刁口流路和清水沟流路沿行水方向有梯度升高的趋势。内陆地区土壤碳、氮与盐分呈一定的负相关关系，表明土壤碳、氮主要受到耕作熟化过程的影响；而在河口地区两者呈显著的正相关关系(p&lt;0.01)，表明靠近海湾地区土壤碳、氮积累可能受到细颗粒泥沙沉积和滩涂湿地厌氧等环境影响。表层土壤碳、氮比变幅在3.6~8.6之间，说明该地区土壤有机质分解较快，不利于有机碳的积累。土壤剖面中，一些特殊发生层如红色夹黏层、黑色泥炭层对土壤碳、氮的富集具有明显的作用，其中红色夹黏层的土壤碳、氮含量接近耕层土壤。总之，黄河三角洲土壤在耕作垦殖、泥沙沉积等综合作用下形成的空间分布格局以及剖面特征发生层是影响碳、氮封存、释放和增汇等循环过程的关键驱动因素。</p

以坡地土壤厚度及垂直結構探討淺層崩塌潛勢區位

The factors related to shallow slope failures include soil depth, vertical soil structure, and bedrock topography. In this study, we surveyed spatial variations of soil depth and vertical soil structure by conducting simplified penetration tests, and then estimated bedrock topography in a newly-planted hillslope. We analyze the ability of these three factors to detect potential slope failure locations (PSFL) on the basis of information from a shallow slope failure which occurred at the study site during the survey period. The results show that soil depth varies spatially on the hillslope. However, there are no obvious correlations between soil depth and any topographic factor. This finding differs from the results suggesting an inverse correlation between soil depth and slope in some previous studies. Comparing the three factors, the area of PSFL determined by soil depth is the smallest. This implies that soil depth plays an important role in predicting the potential of a shallow slope failure. According to information about vertical soil structure, we presume that vertical rainwater infiltration is impeded by local hard soil layers, rocks, and the soil-bedrock interface, and following increase of pore water pressure might trigger shallow slope failure. This indicates that vertical soil structure has implications for vertical soil water movement and PSFL. Consequently, we suggest that the spatial variations of soil depth and vertical soil structure should be carefully considered when assessing potential locations for shallow slope failures in Taiwan.判斷淺層崩塌潛勢的因子中，地表下不可視的土壤厚度、土壤垂直結構和基岩面地形等因子各別有不同的促崩機制和影響力。本研究利用簡易貫入試驗調查坡地的土壤垂直結構、土壤厚度及推估基岩面地形，瞭解這些因子的空間變異，並以樣區中發生的小崩塌為基礎探討各個因子對淺層崩塌潛勢區位的判釋能力。結果顯示土壤厚度具有空間變異，說明土壤厚度調查的重要性。在崩塌單一因子的分析中，以土壤厚度評估高崩塌潛勢區域 (PSFL) 所得的分布面積最小，且皆分布於崩塌位置附近，說明土壤厚度在崩塌潛勢的預測中佔有相當重要的角色。由崩塌地的貫入試驗和崩塌剖面觀察所得土壤垂直結構資訊，推測水分垂直移動受硬度較高的土壤層、塊石、基岩面阻擋，使得局部孔隙水壓上升進而引發淺層崩塌。這顯示土壤結構的影響力，也說明了相同的崩塌機制亦可能發生在具有同類土壤垂直結構的區域。根據本研究結果，建議就評估臺灣坡地水文過程及坡地穩定而言，應重視土壤厚度及土壤結構異質性在評估淺層崩塌潛勢區位的影響力

古尔班通古特沙漠人工林土壤水分及其影响因素

通过2004年2～12月对古尔班通古特沙漠南缘2年生人工梭梭和沙拐枣混交林内3条典型坡面土壤水分进行了系统监测与研究。结果表明:人工林土壤水分状况受季节性降水、人工林种植密度、地形因子的影响而出现明显的时空分异。在空间上将土壤水分变化划分为三层,0～30cm为活跃层,30～60 cm为次活跃层,60～120 cm为相对稳定层。通过主成分分析,得出地形因子、种植密度对0～30 cm土层土壤水分的影响次序为坡度>坡向>种植密度>高程,30～60 cm土层为坡向>种植密度>坡度>高程,60～120 cm土层为种植密度>高程>坡度>坡向