国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

東南濕潤(rùn)區(qū)典型丹霞地貌土壤有機(jī)碳組分及其敏感性研究

2022-08-10 05:45王超楊倩楠張池李祥東陳靜張曉龍陳金潔劉科學(xué)
關(guān)鍵詞:碳庫(kù)丹霞地貌土壤有機(jī)

王超 ,楊倩楠 ,張池,李祥東,陳靜 ,張曉龍 ,陳金潔 ,劉科學(xué)

1.廣州新華學(xué)院資源與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院,廣東 廣州 510310;2.廣東華南空間規(guī)劃研究院,廣東 廣州 510642;3.華南農(nóng)業(yè)大學(xué),廣東 廣州 510642;4.廣東科學(xué)院生態(tài)環(huán)境與土壤研究所,廣東 廣州 510520

丹霞地貌是一種由紅色侵蝕砂巖組成的巖相地貌類(lèi)型(Liu et al.,1991),廣泛分布于中國(guó)、歐洲中部、美國(guó)西部和澳大利亞等地(歐陽(yáng)杰等,2011;彭華等,2013)。2010年廣東丹霞山與其他5種典型的丹霞地貌一起被聯(lián)合國(guó)教科文組織列入世界遺產(chǎn)名錄,總體稱(chēng)為“中國(guó)丹霞”。丹霞地貌因其具有溝槽、石洞、陡崖等結(jié)構(gòu)也稱(chēng)為“假喀斯特”,然而與喀斯特地貌不同的是,丹霞地貌土壤pH、含水量較低,更易被流水和風(fēng)力侵蝕(何祖霞等,2012)。隨著人類(lèi)無(wú)節(jié)制的亂墾亂伐,丹霞地貌區(qū)土壤退化逐漸成為當(dāng)今一個(gè)嚴(yán)重的環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題(Yan et al.,2019),因此,開(kāi)展丹霞地貌區(qū)土壤質(zhì)量方面的研究刻不容緩。

有機(jī)碳作為土壤的重要養(yǎng)分指標(biāo),在維持土壤質(zhì)量和生態(tài)平衡方面起著關(guān)鍵作用(Benbi et al.,2015)。土壤有機(jī)碳易受各種自然條件(溫度和降雨)和人為擾動(dòng)(施肥等土地管理、土地利用的轉(zhuǎn)變)的影響,表現(xiàn)出不同穩(wěn)定性和周轉(zhuǎn)速率(Wang et al.,2014;Jimenez-Gonzalez et al.,2020)。由于土壤有機(jī)碳對(duì)生態(tài)功能的潛在反饋機(jī)制,土壤有機(jī)碳對(duì)外部環(huán)境的變化的敏感性是十分重要的問(wèn)題。總有機(jī)碳變化具有明顯滯后性,不是有機(jī)碳儲(chǔ)量和土壤質(zhì)量早期變化的適宜指標(biāo)(Liang et al.,2012;Chen et al.,2016)?;钚杂袡C(jī)碳庫(kù)具有較短的周轉(zhuǎn)周期,能夠較好地反映土壤有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)變化和土壤質(zhì)量的變化(Chen et al.,2016;魏夏新等,2020)。活性有機(jī)碳庫(kù)分類(lèi)多樣,如溶解性有機(jī)碳(DOC)、易氧化有機(jī)碳(EOC)、顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)、微生物量碳(MBC)等,是被廣泛認(rèn)可的土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)土壤環(huán)境變化較為敏感(Wang et al.,2014;Lan,2021)。周偉等(2021)研究發(fā)現(xiàn),黑土高活性有機(jī)碳含量對(duì)長(zhǎng)期撂荒處理的響應(yīng)較其他有機(jī)碳組分更敏感。Lan(2021)研究結(jié)果,喀斯特巖溶地區(qū)的生態(tài)修復(fù)過(guò)程,POC的變化更為顯著,能較好地反映土壤碳庫(kù)的動(dòng)態(tài)變化。不同土壤生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳的研究角度略有不同,目前的研究在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)方面著重于土壤的碳庫(kù)管理,在退化生態(tài)系統(tǒng)方面則更加看重于碳組分的敏感性,缺乏從有機(jī)碳管理和敏感性雙重角度揭示土壤有機(jī)碳庫(kù)的質(zhì)量變化,而且東南濕潤(rùn)地帶退化生態(tài)系統(tǒng)的研究主要集中于喀斯特地貌,關(guān)于丹霞生態(tài)脆弱區(qū)的研究鮮有報(bào)道。

基于此,本研究以仁化丹霞山典型地貌區(qū)自然林地、灌叢、撂荒草地和農(nóng)田土壤為研究對(duì)象,探究不同土地利用方式土壤有機(jī)碳庫(kù)組成、敏感性指數(shù)及其碳庫(kù)管理的影響,以期為丹霞地貌區(qū)土壤固碳和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于廣東省韶關(guān)市仁化縣境內(nèi)丹霞山世界地質(zhì)公園(24°51′48″—25°04′12″N,113°36′25″—113°47′53″E),屬中亞熱帶向南亞熱帶過(guò)度區(qū)域,年平均氣溫19.6 ℃,年平均日照時(shí)間1721 h,年平均降雨量1551.1 mm,3—8月降雨量占全年降雨量的75%。研究區(qū)地質(zhì)是由紅色砂礫巖層構(gòu)成的丹霞地貌,土壤類(lèi)型以紅壤為主。

1.2 供試土樣

本研究選取丹霞山自然林地、灌叢、撂荒草地和農(nóng)田土壤為研究對(duì)象,采樣地基本信息見(jiàn)表1。實(shí)驗(yàn)采樣以保護(hù)丹霞生態(tài)系統(tǒng),減小對(duì)丹霞地貌的擾動(dòng)為原則下進(jìn)行,于2021年8月在丹霞山不同植被區(qū)域隨機(jī)設(shè)置3個(gè)5 m×5 m的樣方,按對(duì)角線(xiàn)五點(diǎn)采樣法分別采集0—10、10—20 cm土層樣品,將五點(diǎn)樣品充分混合制成1個(gè)土樣。采集的土樣去除大塊石礫和根系等植物殘?bào)w,分成兩份,一份自然風(fēng)干研磨過(guò)10目和100目篩用于測(cè)定土壤基本理化性質(zhì),一份鮮樣過(guò)10目篩后置于冰箱中4 ℃保存,進(jìn)行微生物量碳的測(cè)定。土壤基本理化性質(zhì)見(jiàn)表2。

表1 樣地基本信息Table 1 Condition of different sample plots

表2 采樣點(diǎn)土壤基本理化性質(zhì)Table 2 Basic physical and chemical properties of soil samples

1.3 樣品測(cè)定

土壤基本理化性質(zhì)測(cè)定方法參考《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》(魯如坤,2000)。土壤pH采用電位計(jì)法(水土質(zhì)量比為2.5∶1)測(cè)定;土壤容重采用環(huán)刀法測(cè)定;全氮采用半微量凱式定氮法測(cè)定;活性鐵采用草酸和草酸銨浸提法,原子吸收光譜儀測(cè)定;土壤顆粒組成采用吸管法測(cè)定;總有機(jī)碳采用重鉻酸鉀-濃硫酸外加熱法測(cè)定;土壤顆粒態(tài)有機(jī)碳采用六偏磷酸鈉溶液浸提法測(cè)定;土壤易氧化有機(jī)碳采用333 mmol·L-1高錳酸鉀氧化法測(cè)定;非活性有機(jī)碳為總有機(jī)碳與活性有機(jī)碳的差值;礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳為總有機(jī)碳與顆粒態(tài)有機(jī)碳的差值。

土壤溶解性有機(jī)碳(魯如坤,2000)測(cè)定:取10 g新鮮土樣,按照土水比為1∶5的比例混勻,在25 ℃條件下,以250 r·min-1的速度振蕩1 h,然后在轉(zhuǎn)速為15000 r·min-1離心10 min,上部懸浮液過(guò)0.45 μm薄濾膜,濾液用TOC元素分析儀(Phoenix 8000)測(cè)定。

土壤微生物量碳(魯如坤,2000)測(cè)定:準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g新鮮土壤,3份置于小燒杯中做熏蒸處理,3份于塑料瓶中不做熏蒸處理,直接浸提。熏蒸處理土壤放入真空的干燥器,底部放有幾張濕潤(rùn)的濾紙、一小燒杯無(wú)乙醇的氯仿溶液和氫氧化鈉溶液。進(jìn)行抽真空處理,氯仿沸騰2—3 min,關(guān)閉真空閥,25 ℃黑暗靜置24 h,抽真空去除氯仿。將熏蒸處理的土樣轉(zhuǎn)入塑料瓶,0.5 mol·L-1硫酸鉀溶液浸提(土液比1∶4),往復(fù)振蕩機(jī)振蕩30 min(未熏蒸樣品進(jìn)行相同步驟),濾液用TOC元素分析儀測(cè)定(Phoenix 8000)。

1.4 計(jì)算公式

土壤微生物熵表征微生物對(duì)土壤有機(jī)碳的利用效率,不僅可以反映土壤微生物活性,也是反映土壤碳動(dòng)態(tài)變化和土壤質(zhì)量的敏感指標(biāo)(Blair et al.,1995;Mooshammer et al.,2014),其計(jì)算公式(Zheng et al.,2018)為:

式中:

w(TOC)——總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù),g·kg-1;

qMB——土壤微生物熵,%;

w(MBC)——微生物量碳,mg·kg-1。

本研究以未受人為擾動(dòng)的林地土壤為參考土壤,各碳庫(kù)管理指數(shù)指標(biāo)(王有良等,2021)和有機(jī)碳組分敏感性指數(shù)(Wang et al.,2014)計(jì)算公式如下:

式中:

w(TOC-NL)——參考土壤總有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù),g·kg-1;

w(EOC)——易氧化有機(jī)碳,g·kg-1;

w(IOC)——土壤非活性有機(jī)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù),g·kg-1;

ACP——碳庫(kù)活度;

ACP-NL——參考土壤碳庫(kù)活度;

ICP——碳庫(kù)指數(shù);

ICPA——碳庫(kù)活度指數(shù);

ICPM——碳庫(kù)管理指數(shù)。

式中:

IS——敏感性指數(shù);

w(SOC)——土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù);

w(SOC-NL)——參考土壤有機(jī)碳組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用Excel 2016進(jìn)行初步數(shù)據(jù)處理,SPSS 24.0對(duì)土壤有機(jī)碳組分和土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)進(jìn)行雙因素方差分析,對(duì)土壤有機(jī)碳敏感性指數(shù)進(jìn)行單因素方差分析,差異通過(guò)LSD法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),顯著性水平為P<0.05;采用Canoco 5對(duì)有機(jī)碳組分進(jìn)行主成分分析;應(yīng)用Origin 2019b軟件進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳變化

土地利用方式、土層深度的主體效應(yīng)及其兩者的交互效應(yīng)顯著影響土壤有機(jī)碳組分(P<0.05)(表3)。0—10 cm土層,總有機(jī)碳(TOC)、溶解性有機(jī)碳(DOC)、顆粒態(tài)有機(jī)碳(POC)、非活性有機(jī)碳(IOC)和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳(MOC)均表現(xiàn)為NL顯著高于其他土地利用方式,分別為 24.32 g·kg-1、291.10 mg·kg-1、6.49 g·kg-1、22.82 g·kg-1和17.84 g·kg-1,而易氧化有機(jī)碳(EOC)以AG土壤含量最高,較其他利用方式分別提高了 21.04%、43.19%和22.85%(圖1)。10—20 cm土層,TOC、POC、IOC和MOC含量與表層土壤呈現(xiàn)相似的規(guī)律,DOC和EOC分別以SL(254.25 mg·kg-1)和NL(1.37 g·kg-1)土壤最高,且顯著高于其他土地利用方式??傮w上,TOC和各有機(jī)碳組分含量均表現(xiàn)為0—10 cm土層高于10—20 cm。

圖1 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分含量變化Figure 1 Soil organic carbons contents under different land-use types

表3 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的雙因素方差分析Table 3 Two-way ANOVA on soil organic carbon components under different land-use types

土地利用方式、土層深度的主體效應(yīng)及其兩者的交互效應(yīng)顯著影響土壤微生物量碳(MBC)和土壤微生物熵(qMB)(表3)。0—10 cm 土層 NL土壤MBC較SL、AG和CL土壤顯著提高了14.05%、24.97%和347.89%;10—20 cm土層AG土壤MBC顯著高于其他土地利用方,分別是FL、SL和CL土壤的1.58、2.59和3.40倍。結(jié)合表3和圖1可知,0—10 cm土層qMB整體高于10—20 cm土層,其中0—10 cm土層土壤qMB以SL和AG土壤較高,顯著高于NL和CL,而10—20 cm土層AG土顯著高于其他利用方式,較 NL、SL和 CL分別提高了169.14%、171.43%和77.31%,其中NL和SL土壤無(wú)明顯差異。

2.2 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的敏感性指數(shù)

SL土壤有機(jī)碳組分敏感性指數(shù)范圍為 0.10—0.72、0—10、10—20 cm土層敏感性指數(shù)均以POC最大,且顯著高于其他有機(jī)碳組分(圖2)。AG土壤有機(jī)碳組分敏感性指數(shù)范圍為0.08—0.65、0—10 cm土層深度表現(xiàn)為IOC、POC>TOC、MOC>EOC、MBC>DOC,DOC敏感性指數(shù)顯著低于其他有機(jī)碳組分,10—20 cm土層也表現(xiàn)出相似的規(guī)律。CL土壤有機(jī)碳組分敏感型指數(shù)范圍為 0.01—0.84、0—10、10—20 cm土層均表現(xiàn)為POC敏感型指數(shù)高于其他有機(jī)碳組分,而DOC敏感性指數(shù)最低。

圖2 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的敏感性指數(shù)Figure 2 Sensitivity index of soil organic carbon components under different land-use types

2.3 不同土地利用方式土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的變化

土地利用方式、土層深度的主體效應(yīng)及其兩者交互效應(yīng)顯著影響土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)(P<0.05)(表4)。0—10 cm 土層,碳庫(kù)指數(shù)(ICP)表現(xiàn)為NL>SL>AG>CL,且不同利用方式之間均差異顯著,而碳庫(kù)活度(ACP)、碳庫(kù)活度指數(shù)(ICPA)和碳庫(kù)管理指數(shù)(ICPM)表現(xiàn)出相反的變化規(guī)律。10—20 cm土層,ACP、ICPA和ICPM均以NL土壤最高??傮w上,土壤碳庫(kù)管理指數(shù)隨著土層深度的增加而表現(xiàn)降低的趨勢(shì)。

表4 不同土地利用方式土壤質(zhì)量指數(shù)的變化Table 4 Change of soil quality indices under different land-use types

2.4 土壤有機(jī)碳組分與土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的關(guān)系

土壤總有機(jī)碳變化量與有機(jī)碳組分變化量的線(xiàn)性擬合分析表明(圖3),在0—10 cm土層,土壤TOC的增加與EOC含量變化呈顯著負(fù)相關(guān),與MBC、POC、IOC、MOC含量變化呈極顯著正相關(guān);在10—20 cm土層,土壤TOC變化量與POC、IOC、MOC含量變化呈極顯著正相關(guān)。TOC含量的增加與穩(wěn)態(tài)碳(IOC、MOC)變化的相關(guān)性高于活性碳(DOC、EOC和POC)。

圖3 土壤有機(jī)碳和有機(jī)碳組分變化量的關(guān)系Figure 3 Relationship between changes of TOC and soil organic carbon components

不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分的主成分分析結(jié)果如圖4,0—10 cm土層PC1解釋了76.14%的土壤有機(jī)碳組分變化,其中不同土地利用方式土壤之間均具有顯著的差異性;10—20 cm土層PC1解釋了67.56%的土壤有機(jī)碳組分變化,其中CL與其他土地利用方式土壤有顯著差異,SL和AG之間的差異性不明顯。

圖4 不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分主成分分析Figure 4 Principal component analysis (PCA) of soil organic carbon fractions under different land-use types

土壤有機(jī)碳組分與土壤各碳庫(kù)管理指標(biāo)的偏相關(guān)結(jié)果表明(表5),ICP、ACP、ICPM和ICPM與土壤MBC呈顯著相關(guān)關(guān)系,而與其他有機(jī)碳組分的關(guān)系均不顯著,說(shuō)明MBC是影響丹霞地貌區(qū)土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)變化的敏感性指標(biāo),對(duì)于維持該區(qū)域土壤高質(zhì)量具有重要意義。

表5 土壤有機(jī)碳組分與土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的偏相關(guān)分析Table 5 Particle correlation analysis of soil organic carbon fractions and soil carbon pool management indexes

3 討論

3.1 土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳組分的影響

土壤有機(jī)碳庫(kù)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳庫(kù)重要的組成部分,是指示土壤健康和影響土壤養(yǎng)分循環(huán)的關(guān)鍵因素(展鵬飛等,2018)。土壤有機(jī)碳總量取決于土壤生物等各種綜合因素影響下有機(jī)碳的輸入和輸出的動(dòng)態(tài)平衡(Benbi et al.,2015;Qin et al.,2017)。本研究中,TOC含量表現(xiàn)為NL土壤最高,CL土壤最低,這是由于NL土壤地上、地下部凋落物較多,增加了土壤有機(jī)碳含量輸入,而CL土壤由于連年的耕作和周期性的作物收割,大量養(yǎng)分輸出,土壤養(yǎng)分得不到及時(shí)補(bǔ)充,有機(jī)碳含量呈現(xiàn)較低的水平,這與Hu et al.(2020)研究結(jié)果相一致。林地土壤有機(jī)碳含量也顯著高于AG和CL土壤,證明了丹霞地貌區(qū)退耕還林能較好促進(jìn)土壤固碳。

DOC、EOC和POC屬于活性有機(jī)碳組分,具有高遷移性、易溶解、易分解等特點(diǎn),易被土壤微生物和植物吸收利用,能不同程度反映土壤碳的有效性,對(duì)土壤質(zhì)量有很好的指示作用(展鵬飛等,2018)。DOC和POC均以NL土壤含量最高,這主要與地表覆蓋物數(shù)量有關(guān),隨著地表植物覆蓋度和多樣性的增加,土壤微生物代謝活性和多樣性顯著增加(Liu et al.,2007),與CL土壤單一作物相比,林地土壤微生物量和活性較高,能更有效分解利用枯枝落葉,將腐質(zhì)物質(zhì)更快納入土壤碳循環(huán)。此外,良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)有利于土壤養(yǎng)分的固存(Yan et al.,2018),NL植被豐富具有較好的固持土壤能力,而CL由于人為耕作,物理結(jié)構(gòu)性較差,團(tuán)粒固持養(yǎng)分含量較低?;钚杂袡C(jī)碳的含量不僅取決于有機(jī)碳輸入的數(shù)量,更依賴(lài)于輸入有機(jī)碳的質(zhì)量,AG土壤草本植物,生命周期短,易腐爛分解,可直接被土壤微生物利用,能以較快的速率進(jìn)入土壤碳循環(huán)(劉洋等,2017),因此,AG土壤EOC表現(xiàn)出較高含量。本研究中,不同土地利用方式土壤有機(jī)碳組分含量均表現(xiàn)為表層土壤高于亞表層土壤,主要是表層土壤養(yǎng)分歸還量大,微生物活性較高,易出現(xiàn)養(yǎng)分表聚現(xiàn)象(王超等,2021),下層土壤主要受到植被根系分布影響,加之表層土壤淋溶下滲的養(yǎng)分會(huì)通過(guò)根系重吸收轉(zhuǎn)運(yùn),再次匯集在表層(Yang et al.,2011),造成養(yǎng)分分布具有層次性。

土壤MBC作為土壤質(zhì)量退化的早期預(yù)警性指標(biāo),雖然只占土壤TOC的很小一部分,但對(duì)土壤碳的循環(huán)轉(zhuǎn)化和土壤碳庫(kù)的穩(wěn)定起著關(guān)鍵作用(Singh et al.,2007;魏夏新等,2020)。本研究中,NL土壤 MBC顯著高于 CL土壤,這與祁心等(2015)研究結(jié)果相似,這是因?yàn)樽匀涣值?、灌叢區(qū)植被豐度大,地表覆蓋大量植物殘?bào)w,大大增加有機(jī)碳的輸入,再者保持了表土層一定含水量有利于微生物的繁殖、更新。土壤qMB的變化反映了土壤有機(jī)碳向微生物量碳轉(zhuǎn)化的效率,其數(shù)值越大,表明土壤有機(jī)碳越容易被微生物利用(Guo et al.,2020)。本研究中,TOC和MBC表現(xiàn)為NL土壤顯著高于CL土壤,而qMB則表現(xiàn)為以CL土壤高于NL,這可能是NL土壤凋落物被微生物分解利用程度低,難以進(jìn)入土壤有機(jī)碳庫(kù);而CL土壤雖長(zhǎng)期處于侵蝕狀態(tài),養(yǎng)分流失嚴(yán)重,但在后期作物的種植期間補(bǔ)施了大量氮磷肥,造成土壤 C∶N較低,有利于作物殘茬的分解(Deng et al.,2016),使得CL土壤qMB水平較高,這說(shuō)明qMB不能代替MBC等活性有機(jī)碳組分反映有機(jī)碳對(duì)土地利用方式的響應(yīng),這與劉守龍等(2006)和簡(jiǎn)興等(2019)的研究結(jié)果相似。

3.2 土地利用方式對(duì)土壤有機(jī)碳組分的敏感性指數(shù)的影響

本研究發(fā)現(xiàn),土壤有機(jī)碳含量及組分對(duì)丹霞地貌區(qū)土地利用方式十分敏感。SL、AG和CL土壤均以 POC組分最敏感,這可能與研究區(qū)域位于生態(tài)脆弱區(qū),土壤侵蝕較為普遍,土壤團(tuán)粒對(duì)有機(jī)碳的物理保護(hù)作用得以凸顯有關(guān)(Yan et al.,2018)。Lan(2021)在喀斯特巖溶侵蝕區(qū)土壤有機(jī)碳組分敏感性的研究結(jié)果與本研究一致。與POC相比,穩(wěn)態(tài)碳(IOC和MOC)與土壤TOC含量具有更強(qiáng)的相關(guān)性,說(shuō)明穩(wěn)態(tài)碳是丹霞地貌區(qū)土壤有機(jī)碳的主要組成成分,在應(yīng)對(duì)土地利用方式變化時(shí)表現(xiàn)較強(qiáng)的穩(wěn)定性。從土壤 TOC變化與有機(jī)碳組分變化的擬合分析可以看出,土壤穩(wěn)態(tài)碳與土壤 TOC變化量相關(guān)性較高,所以穩(wěn)態(tài)碳的增加決定了土壤有機(jī)碳的積累。

3.3 土地利用方式對(duì)土壤碳庫(kù)管理指標(biāo)的影響

土壤ICPM綜合了ICP和ICPA指標(biāo),不僅可以反映土壤有機(jī)碳的總量和質(zhì)量,而且能間接反映土壤養(yǎng)分的供給能力,被廣泛認(rèn)為是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量的有效性指標(biāo)(Chaudhary et al.,2017;Pang et al.,2019)。土地利用作為人類(lèi)影響生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)最為直接的途徑,廣泛影響著生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能,對(duì)土壤CPMI也有著重要影響(崔東等,2017;袁嘉欣等,2021)。本研究中,表層土壤CL的ICP顯著低于其他土地利用方式土壤,這反映了較強(qiáng)土地利用強(qiáng)度會(huì)顯著降低土壤有機(jī)碳含量;而ACP、ICPA和ICPM顯著高于NL和SL土壤,這是因?yàn)镃L土壤雖然TOC較低,但是活性有機(jī)碳占TOC比例較高,土壤活性有機(jī)碳內(nèi)部的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)土壤ICPM的作用影響了土壤ICPM的變化。亞表層土壤ICP、ACP和ICPM則以NL土壤最高,這是因?yàn)镹L土壤植被殘?bào)w豐富,長(zhǎng)期的腐質(zhì)化導(dǎo)致有機(jī)碳養(yǎng)分下滲,亞表層土壤TOC和活性有機(jī)碳組分處于較高的水平,從而使得 NL土壤ICPM較高。偏相關(guān)分析結(jié)果表明,僅MBC與土壤各碳庫(kù)管理指標(biāo)呈顯著相關(guān),MBC是土壤碳庫(kù)管理的主要影響因子,結(jié)合 POC是該區(qū)域土壤有機(jī)碳組分的敏感性指標(biāo),說(shuō)明丹霞地貌土壤有機(jī)碳庫(kù)的變化既受到土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)固持養(yǎng)分的作用,又受土壤微生物代謝活動(dòng)影響。因此,丹霞地貌區(qū)應(yīng)注意土壤侵蝕問(wèn)題,改善土壤結(jié)構(gòu),并結(jié)合生物工程措施促進(jìn)土壤微生物生命活動(dòng),有助于增加土壤固碳和土壤質(zhì)量。

4 結(jié)論

丹霞地貌區(qū)4種土地利用方式土壤有機(jī)碳組分含量差異顯著,自然林地土壤總有機(jī)碳、溶解性有機(jī)碳、顆粒態(tài)有機(jī)碳、非活性有機(jī)碳和礦物結(jié)合態(tài)有機(jī)碳含量均高,有利于土壤有機(jī)碳的固存。撂荒草地土壤微生物熵最大,土壤有機(jī)碳的微生物利用效率較高,而且撂荒草地有利于表層土壤易氧化有機(jī)碳的積累,土壤碳庫(kù)管理指數(shù)高于其他土地利用方式土壤;而自然林地亞表層土壤總有機(jī)碳存儲(chǔ)量大,表現(xiàn)出較高土壤碳庫(kù)管理指數(shù)。

顆粒態(tài)有機(jī)碳是丹霞地貌區(qū)有機(jī)碳組分的敏感性指標(biāo),微生物量碳是土壤碳庫(kù)管理變化的指示性指標(biāo),表明丹霞地貌土壤有機(jī)碳庫(kù)受到土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和微生物代謝活動(dòng)的雙重影響。此外,林地有機(jī)碳組分含量均較高,退耕還林有助于土壤固碳和土壤質(zhì)量提升。

猜你喜歡
碳庫(kù)丹霞地貌土壤有機(jī)
黑土根際土壤有機(jī)碳及結(jié)構(gòu)對(duì)長(zhǎng)期施肥的響應(yīng)
氮添加對(duì)亞熱帶常綠闊葉林土壤有機(jī)碳及土壤呼吸的影響
丹霞地貌——色如渥丹,燦若明霞(下)
趙雪作品
美麗丹霞地貌
長(zhǎng)期定位試驗(yàn)下砒砂巖與沙復(fù)配土的碳庫(kù)管理指數(shù)
上海市林地土壤有機(jī)碳分布特征及其與土壤理化性質(zhì)的關(guān)系
長(zhǎng)期施肥對(duì)褐土有機(jī)碳礦化的影響
玉米秸稈與秸稈生物炭對(duì)2種黑土有機(jī)碳含量及碳庫(kù)指數(shù)的影響
秸稈還田對(duì)農(nóng)田土壤碳庫(kù)和溫室氣體排放的影響研究進(jìn)展
柳河县| 集安市| 仁化县| 惠水县| 河南省| 河东区| 稻城县| 丰顺县| 杭锦后旗| 保德县| 象州县| 滁州市| 正宁县| 上犹县| 青川县| 青浦区| 鱼台县| 靖远县| 博野县| 昌乐县| 临沭县| 巴南区| 和政县| 勐海县| 平江县| 龙泉市| 屯门区| 乌兰浩特市| 泸水县| 卫辉市| 平陆县| 永平县| 松溪县| 清河县| 新龙县| 河东区| 齐河县| 中牟县| 江永县| 兴宁市| 河源市|