东平湖湿地土壤有机碳分布特征及其影响因素

通过对东平湖湿地土壤有机碳含量进行测定,探讨了东平湖湿地土壤有机碳含量水平、分布特征及其影响因子。结果表明:东平湖有机碳含量的平均值为15.16 g/kg,范围为2.29～57.91 g/kg,空间分布差异较大,整体上表现为西北高、东南低的变化趋势;有机碳含量受区域、季节、深度以及区域与季节的交互影响;有机碳含量均值表现为芦苇区(27.29 g/kg)养殖区(20.93 g/kg)菹草区(17.65 g/kg)混生区(10.97 g/kg);有机碳表层含量最高,并随着土层深度的增加而减小;夏季含量最高,春季最低;表层土壤(0～5 cm)有机碳含量与土壤容重呈极显著负相关关系,各区域土壤有机碳储量表现为芦苇区(1.95 kg/m~2)养殖区(1.68 kg/m~2)菹草区(1.47 kg/m~2)混生区(0.90 kg/m~2)。     

土地利用变化对黄河故道飞沙土有机碳质量分数的影响

通过对黄河故道三处典型湿地以及由湿地转变而成的林地(杨树)、耕地、梨园土壤中有机碳质量分数的分析,探讨不同土地利用方式对飞沙土土壤有机碳汇源的影响。结果表明:湿地在转变为其它土地利用类型后,0~20 cm表层土壤有机碳质量分数表现出富集特征,其中林地与耕地土壤有机碳质量分数分别为6.93±2.19 g/kg和7.02±0.35 g/kg,显著(P0.05)高于湿地的3.49±0.73 g/kg,梨园为4.82±2.09 g/kg,与湿地表层土壤有机碳质量分数差异不显著;随着林龄的增加,林地表层土壤有机碳质量分数出现升高,说明湿地转变为林地后有助于土壤有机碳质量分数的提高;林地、梨园和湿地土壤有机碳质量分数空间异质性主要反映在0~20 cm土壤表层,20 cm以下土层的土壤有机碳质量分数具有空间同质性,而耕地土壤有机碳质量分数的空间分布在各土层中均具有较高的均质化现象。     

毛乌素沙地典型湖滨带湿地有机碳、氮素空间分布特征

通过对陕西毛乌素沙地典型湖滨带湿地有机碳和氮素的空间分布特征进行研究,为探讨湿地生态系统如何在沙化环境下发挥其特有的功能提供科学依据。在巴吓采当湖泊湖滨带A~F类型区采集土壤,测定土壤的有机碳、全氮、有机氮、硝态氮和铵态氮等指标。利用方差分析、Spearman相关性分析和主成分分析等方法分析对湖滨带有机碳、氮素空间分布特征进行研究。土壤表层0~10cm的有机碳和全氮含量随水位升高呈增加趋势。除了铵态氮外,有机碳、全氮、有机氮和硝态氮含量垂直分布上随着土壤深度增加呈降低趋势。土壤有机碳、全氮含量分别与全磷、土壤容重、含水率、水位显著相关。铵态氮和全磷、含水率、土壤容重、全氮、有机碳和水位等显著相关。硝态氮与微生物生物量碳、氮的相关系数分别为r=0.637和r=0.617(中度正相关)。有机碳及氮素的含量与土壤粘粒含量相关性不高。主成分分析提取3个主成分,累积贡献率达76.15%。土壤全磷、土壤含水率、土壤容重和水位是影响湖滨带土壤有机碳、氮素空间分布的主要因子。     

基于PLUS-InVEST的济南多情景土地利用变化模拟与碳储量评估

土地利用类型变化和人类社会活动带来的碳排放问题日益严重。以济南市为研究区域,对济南市2000—2020年的土地利用变化和碳储量变化进行了研究,并基于PLUS-InVEST模型对不同发展情景下济南市2040年的土地利用和碳储量进行了预测,结果表明：土地利用变化对济南市碳储量具有重要影响,与2000年相比,2020年济南市的碳储量减少;2040年生态保护情景下碳储量下降最少,城镇发展情景下碳储量下降最多;不同土地利用类型之间的转换会对碳储量产生影响,林地碳密度高,林地转换为其他用地会导致碳储量减少。     

植被恢复过程中芒萁对侵蚀红壤碳氮库的影响

选择未治理地、治理10 a与30 a的马尾松林为研究对象,对比林下有芒萁覆盖(MQ)与林下裸露地(CK)土壤碳氮储量的差异.结果表明,未治理地芒萁覆盖度和生物量均很低,治理10 a和30 a的马尾松林下芒萁覆盖度和生物量显著增加.各林地芒萁覆盖下的土壤(1 m)有机碳、氮储量均显著高于林下裸露地(P0.05);治理10 a和30 a马尾松林土壤有机碳、氮储量分别比未治理地增加了153%和296%、24%和101%;治理后芒萁覆盖下的土壤有机碳积累快于氮的积累,总体上芒萁覆盖的土壤C/N均高于林下裸露地.以上结果显示了芒萁对侵蚀红壤区土壤有机碳的恢复和氮素积累具有重要影响.     

植被恢复对喀斯特地区土壤质量的影响研究

为了研究植被恢复对减缓土壤侵蚀的影响,文章选取5种植被类型,采用土壤质量指数研究了不同植被恢复类型对土壤质量的影响。结果表明：耕地土壤的堆积密度较高,可达到1.42～1.53 g/cm3。自然恢复灌丛的表层土壤含水量最高,为0.52%。不同植被的土壤有机碳含量和总氮含量为原生林>自然恢复灌丛>人工林地>人工草地>耕地,总磷含量为原生林>人工草地>人工林地>自然恢复灌丛>耕地,总钾含量为原生林>人工草地>自然恢复灌丛>耕地>人工林地。原生林的土壤质量指数显著高于其他植被类型,耕地的土壤质量指数最低。     

黄河下游滩区原阳段硒元素分布特征

硒元素作为人体必需的微量营养元素之一,与人体健康密切相关。选取黄河下游滩区原阳段为研究区,通过采样分析获得该区表层及深层硒元素及镉、汞、铅、砷、铜、铬元素的含量,并对硒元素进行质量评价,结果表明:研究区表层土壤硒含量为0.022～1.232 mg/kg,平均值为0.448 mg/kg,深层土壤硒含量为0.081～2.570 mg/kg,平均值为0.945 mg/kg,总体上属于中等及高硒土壤;缺硒区域主要分布在研究区西部,硒含量较高区域则主要集中在研究区中部,且表层和深层硒元素分布范围一致;研究区硒含量主要受成土母质、土壤pH值和有机质含量的影响;研究区镉、汞、铅、砷、铜、铬元素含量较低,土壤环境质量整体良好。     

三峡库区4种林分类型土壤有机碳研究

为研究三峡库区不同林分类型土壤有机碳(SOC)分布特征,探明实施退耕还林工程对土壤碳储量变化的潜在影响,以重庆缙云山常绿阔叶林、针叶林、针阔混交林和毛竹林为对象,对4种林分类型SOC含量和密度进行了采样分析。结果表明,毛竹林SOC含量最高,常绿阔叶林其次,针阔混交林最低。4种林分类型中毛竹林SOC密度最大,其次是常绿阔叶林,再是针阔混交林,针叶林最小;4种林分类型各土层间SOC密度都存在显著性差异。土壤含水量与SOC密度之间存在显著的正相关关系,而p H和容重与SOC密度之间没有显著的线性相关关系。     

2000—2020年黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储分析

为了促进黄河下游生态脆弱河岸带土地资源的合理配置,助力河岸带生态可持续发展,采用野外调查、ArcGIS、InVEST模型、当量因子法等方法,通过分析2000—2020年黄河下游河岸带土地利用动态变化,揭示其生态系统服务总价值（ESV）和碳储量（C_t）的变化。结果表明：2000—2020年黄河下游河岸带湿地和建设用地面积持续增加,湿地主要来源于耕地和水域,建设用地主要来源于耕地;耕地和建设用地面积占比随着距河道距离的增大而增大,而草地面积占比随着距河道距离的增大而减小,林地面积占比随河道距离变化不明显,2000—2010年湿地面积占比随河道距离减少,而2010—2020年远岸湿地增加,且主要位于距河道200~500 m区间。2000—2020年,黄河下游河岸带ESV呈先增加后减少的变化趋势。其中,水域对ESV的贡献率最大,湿地次之,耕地、林地和草地的贡献率低,且不稳定。2000—2020年,黄河下游河岸带碳储量逐渐提高,湿地碳储量逐渐上升,然而林地、草地和水域碳汇能力则先增加后降低。水沙状况、人类活动以及国家政策是影响黄河下游河岸带生态系统服务价值与碳储量的重要因素。为减缓黄河下游人为调水调沙引发的河岸带生态功能减退,亟待提升湿地质量,适当退耕还林、还草和还水,以提高河岸带生态系统的服务价值和碳储量。     

滨湖区退化湿地自然恢复过程中土壤结构和碳、氮特征研究

运用时空互代方法研究了太湖滨湖区退化湿地植被恢复过程中不同恢复年限湿地的土壤结构和土壤碳氮特征的变化规律。研究结果表明:随着恢复年限的增加,表层0~20 cm土壤有机碳含量从恢复2 a时的0.71%增加到恢复15 a时的1.85%;表层0~20 cm土壤全氮含量在最初的恢复年限内,呈递减的趋势;随着恢复年限的增加,恢复湿地土壤孔隙度和水稳定性团聚体(>0.25 mm)含量随之增加,而恢复湿地土壤干容重则相反,表层土壤的pH值有降低趋势,底层土壤变化不明显;湖滨带由于植被和土壤结构的恢复,增大了对污染物的持留容量,减少了非点源污染和地表径流的产生,减少了水土流失,使湖滨区域成为营养性污染物碳、氮的汇聚地,对于减少湖泊外源污染物的输入和降低水体的污染程度具有重要意义。     

基于InVEST模型的赤水河流域生态系统服务功能评估研究

通过开展流域生态系统服务功能评估,分析生态系统服务功能时空动态演变趋势,能够快速识别流域整体健康水平和退化程度,为流域生态系统保护提供决策依据。本研究采用ArcGIS和Fragstats软件分析了赤水河流域1980—2015年6期土地利用的时空动态变化和景观格局特征,采用InVEST模型综合评估了赤水河流域的水源供给、土壤保持、碳存储和生境质量等生态系统服务功能,并分析了35年间流域生态系统服务功能的时空分异特征。研究结果表明:赤水河流域1980—2015年土地利用未发生显著变化,保持了相对天然的生态系统状况。流域产水量近年来略微增加,中下游是主要的产水区。流域整体土壤侵蚀状况为微度侵蚀,轻度侵蚀面积近年来略微增加。赤水河流域为碳源区,流域碳储量呈降低趋势。流域生境质量指数平均值约为0.78,生境质量整体呈改善趋势。研究可为赤水河流域的生态环境保护提供参考。     

水力侵蚀作用下土壤有机碳动态研究进展

水蚀作用下土壤有机碳动态对于准确评估土壤侵蚀的碳“源/汇”角色具有重要意义。论述了侵蚀作用对全球碳循环格局产生的影响,阐明了水蚀作用下土壤有机碳动态机制研究的重要意义,并从水蚀作用下土壤碳循环格局以及有机碳库动态过程机制等方面介绍了国内外最新研究进展,进而深入分析了当前研究存在的系列问题及今后的发展趋势。分析认为,以微生物为切入点进行侵蚀作用下的碳矿化研究将有助于从机理层面解决侵蚀在土壤碳循环中的不确定性问题。此外,运用模型模拟的方法全面考察水力侵蚀作用下土壤有机碳库动态机制,将是今后侵蚀作用下土壤碳循环研究中亟待开展的工作。     

竺山湖及太湖西沿岸北段的重金属分布特征及其生态风险评价

对竺山湖及太湖西沿岸北段底泥沉积物中6种重金属Cd、As、Cr、Hg、Pb和Cu的质量比进行分析,结果表明,底泥沉积物中Cd、As、Cr、Hg、Pb和Cu的平均质量比分别为1.23 mg/kg、10.28 mg/kg、82.98 mg/kg、0.074 mg/kg、35.27 mg/kg和33.9 mg/kg,分别是各自背景值的4.6倍、1.1倍、1.0倍、0.7倍、2.2倍和1.8倍;底泥沉积物中重金属的垂向分布特点是:随底泥沉积物深度的增加,重金属质量比逐渐降低,并在底泥沉积物50 cm深处表现出明显的重金属质量比降低拐点。利用潜在生态风险指数法对竺山湖及太湖西沿岸北段的重金属生态风险进行评价,结果表明,该区域重金属生态风险值范围为34～444,平均值为117,太湖西沿岸大浦口区域的生态风险较大,Cd是生态风险的主要贡献元素。建议对竺山湖以及太湖西沿岸区大浦口区域Cd的污染进行必要的疏浚控制,疏浚深度在底泥50 cm深处,以有效去除该区域的Cd污染。     

云贵鄂渝水土保持世行贷款/欧盟赠款项目区碳储量估测

以云贵鄂渝水土保持世行贷款/欧盟赠款项目实施过程中不同水土保持林、封山育林、经济林及梯田土壤碳储量、地上生物量、地下生物量为研究对象,建立了333个样地并进行了实地调查,根据调查数据,建立了地上部分生物量与地下生物量回归方程,在此基础上,计算出林地碳储量与大气CO2削减量。结果表明,各类植被土壤中碳储量均较低。随着树木年龄的增长,林分同化能力的增强,大气CO2的削减量也会随之增大;项目实施后生态效益明显。     

长荡湖表层沉积物中营养盐空间分布与污染特征

通过对长荡湖不同湖区表层沉积物中营养盐及含水率的测定,结合统计分析手段,探讨其空间分布与污染特征。结果表明:长荡湖表层沉积物中TN、TP的质量比、TOC含量及含水率变化范围分别为3.47~10.80 g/kg、0.57~1.83 g/kg、0.66%~4.21%和41.71%~75.78%,其均值分别为6.86 g/kg、1.19 g/kg、1.73%和60.48%,且均呈湖周高、湖心低的空间分布特征;TN、TP和含水率之间呈显著线性相关,TOC与TN、TP和含水率之间无显著相关性;长荡湖表层沉积物中TN、TP及TOC富集系数分别在0.7~2.0、0.6~2.0和0.4~2.5内变化,其平均值分别为1.3、1.3、1.0;污染指数分别在6.3~19.6、1.0~3.1和0.7~4.2内变化,其平均值分别为12.5、2.0和1.7;长荡湖表层沉积物的氮素水平处于重度污染状态,且磷、有机碳均已受到一定程度的污染。     

向家坝水电站不同修复模式边坡土壤生物量研究

以向家坝水电站工程扰动区2处不同修复模式样地以及1处天然林样地土壤为对象,研究了不同修复模式边坡土壤理化性质及微生物量,以揭示该工程扰动区不同修复模式对土壤质量的影响。结果表明,天然林样地土壤微生物量和有机碳含量均高于人工修复边坡;土壤p H值从大到小为植被混凝土基材、客土喷播、天然林。相关分析显示,土壤微生物量与有机碳呈相关性,表明向家坝工程扰动区边坡土壤微生物量与土壤有机质紧密相关;土壤C/N与有机碳呈显著正相关,说明向家坝水电站坝址扰动区不同边坡土壤C/N的变化主要由有机碳决定。     

东北黑土区小流域“林-旱-水”格局土壤磷空间分布特征研究

磷(P)是作物生长需要的主要营养元素之一,过量施用会导致环境污染,研究土壤P空间分布特征和驱动机制可为区域施肥和农业面源污染防控等提供参考。本文结合经典统计学和地统计学,研究了东北黑土区边缘"林地-旱地-水田"格局下不同土地利用、地形、水文、种植方式等对土壤全磷(TP)和速效磷(AP,通常用OlsenP衡量)空间分布的影响。研究表明,该地区土壤TP和AP的空间自相关程度和空间变异程度均处于中等水平,但AP空间变异程度远大于TP。TP和AP空间分布特征存在明显差异,TP在旱地与林地之间的过渡地带相对匮乏,AP在水-旱交错带区域相对富集,TP和AP含量均在流域出口处达到峰值,分别为0.8 g/kg和60 mg/kg,TP的空间分布特征指示了"旱改水"后早期侵蚀沉积效应依然存在。受土壤理化性质和侵蚀的影响,旱田土壤TP和AP含量均在平地和坡顶达到最高,坡背和坡底最低。林地TP和AP含量最低,水田TP含量高于旱地平地,但水田AP含量显著低于旱地平地。施肥(N、P)、种植方式、土地利用、侵蚀和沉积过程是影响流域尺度土壤P空间分布的主要因素,而水系、村镇空间位置关系影响不显著。当AP25 mg/kg时,流域中下游,特别是土壤P相对富集的水旱交错区、河流交汇区和流域出口区存在潜在的流失风险。     

红枫湖水库底质污染物富集现状分析

通过测定红枫湖水库底质样品中有机碳、总氮、总磷、氨态氮、有机氮和亚铁的含量,对红枫湖水库底质与湖泊富营养化的关系进行了评价分析。结果表明:有机质质量比平均值为38.43 g/kg,含量丰富;总磷质量分数平均值为0.140%,含量高且在湖中各点差异明显;湖泊底质氮质量分数为0.574%,总体偏高;总有机碳和总氮的相关系数r1=0.219(p0.05),相关性不显著,有机碳与总磷的相关系数r2=0.809(p0.01),具有显著相关性;底质有机指数较高;底质中碳氮比值表明其中的有机质主要来源于藻类等浮游生物,总氮和总磷主要来源于外源污染物的排入。     

河套灌区耕地-荒地-海子间水盐运移规律及平衡分析

内蒙古河套灌区引水量逐年减少,输入灌区的盐分无法有效排出,灌区内部盐分迁移规律发生了较大变化。针对此现状,通过2年现场观测试验,开展了耕地-荒地-海子间水力联系及水盐动态研究。采用土壤水动力学与溶质动力学方法,对耕地—荒地—海子系统分别构建水量和盐量平衡模型,进而揭示了耕地—荒地—海子系统间水分和盐分运移关系。结果显示:在作物生育期,土壤非饱和带及地下储水量?S分别平均减少了35.05、138.2和195.7 mm,耕地、荒地和海子均处于水分消耗状态。基于Surfer软件Grid Vector Map与耕地—荒地—海子系统水量和盐量平衡模型,发现在2017年和2018年作物生育期,耕地地下水向荒地的迁移率平均值分别为78.75%和79%;荒地地下水向海子的迁移率平均值分别为44.3%和46.3%。耕地腾发量ET平均值比荒地和海子边界的分别高32%和29.15%,海子亏水631.2～706.3 mm,如果没有水分补给,海子将会面临干涸危险;在灌溉条件下,耕地地下水盐分平均增加861.45 kg/(hm~2/a),耕地地下水迁移给荒地的平均盐量为3231.90 kg/(hm~2/a),荒地地下水迁移给海子的平均盐量为3139.7 kg/(hm~2/a)。研究结果为灌区水盐调控提供了基本依据。     

外加氮源对杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗土壤养分的影响

通过室内模拟试验,研究了外加氮源对杉林幼苗土壤养分的影响。试验设计为5种处理,分别为N0(0 g.(m2.a)-1,对照)、N1(6 g.(m2.a)-1)、N2(12 g.(m2.a)-1)、N3(24 g.(m2.a)-1)和N4(48 g.(m2.a)-1.结果表明,土壤有机碳和全氮含量随外加氮源量的增加而增加,相对于N0处理,N1、N2、N3和N4处理土壤有机碳含量分别增加了5.19%、8.06%、11.18%、12.86%,土壤全氮含量分别增加了3.71%、8.71%、12.53%、22.02%;土壤全磷、全钾、全钙和全镁随外加氮源量的增加而降低.