农田土壤碳储量的研究进展

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土壤碳循环研究进展

土壤碳循环研究进展

土壤碳循环研究进展引言土壤碳循环是地球上最重要的生物地球化学循环之一,对于全球碳平衡和气候变化具有重要意义。

土壤中的有机碳储量仅次于大气中的二氧化碳,其分布和储量受到土壤类型、气候、植被和土地利用方式等多种因素的影响。

因此,研究土壤碳循环的内在机制、过程及其与环境因素的相互作用,对于深入了解全球碳循环、提高土壤碳管理策略以及制定应对气候变化的措施具有重要意义。

背景土壤碳循环研究涉及到全球碳循环、土壤碳储量、碳转化等相关概念和原理。

全球碳循环是指地球上碳元素在不同圈层之间的迁移和转化过程,包括大气圈、水圈、岩石圈和生物圈。

土壤碳储量是指土壤中有机碳和无机碳的总量,是全球碳循环的重要组成部分。

碳转化是指土壤中的有机碳在微生物的作用下转化为二氧化碳的过程,其速率和方向受到土壤类型、气候、植被等多种因素的影响。

研究现状近年来,国内外学者针对土壤碳循环开展了大量研究,取得了显著进展。

在国外,研究者利用遥感技术、稳定同位素技术和模型模拟等方法,对全球土壤碳储量和碳转化进行了深入研究。

在国内,研究者利用野外调查、实验室分析和数据统计等方法,对不同区域和不同土地利用方式的土壤碳循环进行了广泛探讨。

这些研究主要集中在以下几个方面:1、土壤碳储量和碳转化率的分布特征和影响因素;2、土壤碳循环与气候变化、人类活动和生态系统的相互关系;3、土壤碳管理的政策制定和实践应用。

然而,目前的研究还存在一些不足之处,如缺乏多学科交叉、研究尺度不够广泛以及碳管理措施不够精准等问题。

研究方法土壤碳循环研究的方法和技术多种多样,包括野外调查、样品采集、实验室分析和数据统计等。

野外调查主要是通过实地观测和测量,获取土壤类型、气候、植被和土地利用方式等环境因素的数据。

样品采集包括采集土壤样品、植物样品和气象数据等。

实验室分析主要包括有机碳和无机碳的测定、微生物生物量的测定和土壤呼吸速率的测定等。

数据统计主要是利用统计学方法对获取的数据进行分析和处理,以揭示土壤碳循环的内在机制和过程。

土壤碳库分布与储量研究进展_1

土壤碳库分布与储量研究进展_1
生态系统碳循环 、 全 球 碳 循 环 以 及 全 球 环 境 变 化 中 的作 用 有 重 要 意义 .
1 土 壤 碳 库 研 究 现 状
1 . 1 国外 研 究 现状
土 壤 碳 库 包 括 土 壤 有 机 碳 库 和无 机 碳 库 两 部 分 . 国外 对 土壤 有机 碳 库 的 估 算 开 始 较 早 , 自2 0世 纪 5 O年 代 以来 , 国 际上 就 有 学 者 开 始 对 全 球 土 壤 有 机 碳 库 储 量 进 行 估 算 . 其 估算结 果大都是 根据 1 m 深 度 以 内 有 机 碳 的含 量 得 出 的 , 这 是 因 为土 壤 有 机 碳 主 要 分 布 在 土 壤 上 层 1 m 深度 以内l 2 j . 2 O世 纪 6 O年 代 以前 的 统 计 结果可 能普遍偏低 , 如 Ru b e y估 算 全 球 土 壤 有 机 碳 库 为 7 1 0 P g C . 7 O ~8 0年 代 的结 果 也 由 于 所 用 资 料 来 源不 同, 存 在较大差异 ( 约 7 0 0 P g C~ 3 0 0 0 P g C) , 9 0年 代 以 来 各 研 究 结 果 相 对 较 为 接 近 , 全 球 土壤 有 机 碳 储 量约为 1 4 0 0 P g C~ 1 5 0 0 P g C 之 间 ] . 在研究方法上 , 6 O年 代 以前 对 土 壤 有 机 碳 的估 计 是 根 据 少 数 几 个 土 壤剖面资料进行 的 ; 到 8 O年代 , 统计方法开始应 用于土壤碳库 的估计 ; 9 0年 代 以 来 , 陆 地 土 壤 有 机 碳 库 研 究 开 始 利 用 地 理 信 息 系 统技 术 , 描 述 土壤 碳 库 不 同层 次 的 属 性 及 空 间 分 布 1 ] . 土 壤 无 机 碳 库 包 括 土壤 溶 液 中 HCO 、 土 壤 空 气 中 CO: 及 土 壤 中 淀积 的 C a C O。 , 后 者多以结核状 、 菌 丝 状 存 在 于 土 壤 剖 面. 就量而言 , 土壤无机碳 以 C a CO。占绝 对 优 势 . 目前 尽 管 已经 对 土壤 有 机 碳 库 在 全 球 碳 循 环 中 的地 位 及 其 随环 境 变 化 的 动 态 演 变 有 所 认 识 , 但 对 土壤 无 机 碳 , 尤 其 是 呈 土壤 发 生性 次 生 碳 酸 盐 形 式 存 在 的 无 机 碳 研 究 相 对 较 少 . 发 生 性 碳 酸 盐 累积 的 土壤 主要 分 布 在荒 漠 和半 荒 漠 地 区 , 全 球 土 壤 碳 酸 盐 碳 库

农田表土有机碳含量变化特征及其研究进展

农田表土有机碳含量变化特征及其研究进展
ZH AO ng ,W AN G ixin 。, XU o z ng Ti Y — ag Gu - ho ,W ENG Bo— i q
( .Colg f En io me tla d Reo r eS in e ,Fu inAg iu t r n rsr iest 1 le eo vr n na n su c ce cs Ja rc lu ea d Foety Un v riy,
农 田表 土 有 机 碳 含 量 变 化 特 征 及 其 研 究进 展
赵 婷 。 王 义 祥 ,徐 国 忠 , 翁 伯 琦 。 ,
(. 1福建 农 林 大 学 资 源 与环 境 学 院 , 建 福 福 州 3 00 ;. 5 0 2 2 福建 省 农 业 科 学研 究 院 农 业 生态 研 究 所 , 建 福 福 州 3 0 1 ) 50 3
福 建 农 业 学报 2 ( ) 4 8 5 3 2 1 6 3 :9 ~ 0 ,0 1
Fu inJo r a f Agrc lu a ce cs ja u n lo iu tr lS ine
文章 编 号 :1 0 —0 8 (0 1 O —4 8 bo s o a a d e e ta in ta t r n t r ge n s qu s r to po e ta o a r l n s l r k y a t s n t n i l f c op a d oi a e e fc or i as e sng m iso s s i e s in r du to r e ous s I hi pe e c in ofg e nh e ga . n t s pa r,t e c r n s q s r in po e talofc op a i i a h a bo e ue tato t n i r lnds n Ch n wa n y e s a als d b s d o het ps iso ga cc r n c nt n . St is s w e h tt ve alor anc c b ontntoft e c o a d a e n t o ol r ni a bo o e t ' ude ho d t a heo r l g i ar on c e h r pln

水稻田土壤有机碳研究进展

水稻田土壤有机碳研究进展

缘2科枝Journal of Green Science and Technology2019年3月第6期水稻田土壤有机碳研究进展毛碩(西南林业大学生态与水土保持学院,云南昆明650224)摘要:指出了土壤有机碳不仅是判断土壤肥力的重要指标之一,也是影响农作物生长必不可少的影响因素之一。

探讨了土壤有机碳概念及对水稻田的研究意义,阐述了醪响南方水稻田土壤有机碳含量的自然因素和人为因素.分析了当前水稻田土壤有机碳研究进展以及在研究中存在的不足,并探讨了我国在水稻田土壤有机確研究今后的发展方向。

关键词:土壤有机凌;水稻田;彰响因素中图分类号:X144文献标识码:A文章编号:1674-9944(2019)6-0019-041引言土壤有机碳作为土壤中最重要的组成部分之一,是土壤质量评价的重要指标⑴,不仅对大气二氧化碳含量产生影响.更对稻田农作物生长起到重要作用。

合理的调节稻田土壤碳含量不仅能够减少土壤co2排放量,改善土壤酸碱平衡,进而提高土壤质量达到粮食高产的目的。

我国对土壤有机碳研究相对较晚勺,对于稻田土壤有机碳研究多存在于含量研究.土壤有机碳变化规律研究以及土壤有机碳矿化作用研究。

本文通过对土壤有机碳的重要性以及土壤有机碳影响因素和研究进展进行综述,旨在揭示土壤有机碳作用以及影响土壤有机碳含量因素为今后稻田土壤有机碳相关研究提供参考。

2水稻田土壤有机碳研究意义2.1土壤有机碳概念土壤有机碳(soil organic carbon)简称"SOC",是指以各种形态和状态存在于土壤中的含碳化合物。

它包括动物、植物和微生物残体以及分解、合成的产物,它是土壤中的细小非生命体形式的天然有机物的总称.实质上包括未改变和部分改变的动植物残体。

土壤有机碳含量受到地形地貌、气候、土壤质地、生物和认为活动等多方面影响,其中气候条件是影响土壤有机碳含量及分布的重要外部因素。

土壤有机碳含量是表达土壤质量的重要指标之一。

土壤有机碳库的分类及其研究进展

土壤有机碳库的分类及其研究进展

土壤有机碳库(SOCP)的库容量巨大,其微小的变化会在很大程度上影响大气中二氧化碳的浓度,因此SOCP在全球碳循环中起着重要作用[1]。

土壤有机碳(SOC)是地球表层系统中最大且最具有活动性的生态系统碳库之一。

其有机碳总贮量约在1 400~1 500 Pg 之间[1(] 1 Pg=1015 g),是陆地植被碳库的2~3 倍,大气碳库的2 倍多,其较小幅度的变动都会引起大气中CO2浓度变化,进而影响全球气候变化。

土壤有机碳库分为两部分:活泼碳和不活泼碳。

其中不活泼碳约占土壤总有机碳库的25%甚至更高[2],这部分不活泼的碳具有较长的周转时间(千年以上)。

国外好多文献把土壤有机碳库分为三部分:活跃碳库(active carbon pool),缓效性碳库(slow carbon pool)和惰性碳库(passive carbon pool)。

其中,土壤活性有机碳指在一定的时空条件下,受植物、微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、分解、易矿化,其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素,大约是土壤活生物量的2~3倍;缓效性碳库包含难分解的植物和较稳定的微生物,而惰性碳库是那些化学性质和物理性质都稳定的部分[3]。

土壤有机碳库是陆地生态系统长期光合作用和分解作用动态平衡的结果因此凡是影响生态系统光合和呼吸过程的因子如气候、地形、土壤质地等都将控制着土壤有机碳库的动态变化[4]。

放牧、围封、土地利用变化等人为因素会导致土壤有机碳的动态变化[5]。

夏海勇等研究秸秆添加量对黄潮土和砂姜黑土有机碳库分解转化和组成的影响规律,结果表明: 秸秆添加越多, 碳库活度便越高, 越有利于有机物料分解, 降低腐殖化系数; 黏粒含量越高, 有机物料的分解受阻, 腐殖化系数便越高[6]。

对大兴安岭区域研究发现,土壤有机碳含量近似于土壤有机质含量的分布趋势,也和土层厚度有一定关系[7]。

参考文献 农田土壤碳饱和机制研究进展

参考文献 农田土壤碳饱和机制研究进展

参考文献农田土壤碳饱和机制研究进展
对于农田土壤碳饱和机制的研究,近年来取得了一定的进展。

土壤碳饱和是指土壤有机碳库达到相对稳定的状态,即土壤有机碳的输入和输出达到平衡。

在农田土壤中,碳饱和机制对于维持土壤肥力和提高农作物产量具有重要意义。

目前,对于农田土壤碳饱和机制的研究主要集中在以下几个方面:
1. 土壤有机碳的积累和分解:土壤有机碳的积累和分解是土壤碳饱和机制的核心问题。

研究结果表明,土壤有机碳的积累主要取决于土壤有机质的输入量,如植物残渣和根系分泌物等。

而土壤有机碳的分解则与土壤微生物的活动和环境因素有关。

2. 土壤碳饱和的阈值:研究表明,土壤碳饱和存在一定的阈值,当土壤有机碳含量达到该阈值时,土壤有机碳的输入和输出将趋于平衡。

然而,土壤碳饱和的阈值因土壤类型、气候和农业管理措施等因素而异,因此需要进一步研究。

3. 农业管理措施对土壤碳饱和的影响:合理的农业管理措施可以促进土壤有机碳的积累和提高土壤碳饱和程度。

例如,采用保护性耕作、秸秆还田和施用有机肥料等措施可以增加土壤有机质的输入量,从而有利于提高土壤碳饱和度。

综上所述,农田土壤碳饱和机制是一个复杂的过程,需要从多个方面进行深入研究。

未来的研究应该进一步探索土壤有机碳的转化和迁移规律,明确土壤碳饱和的阈值,并制定合理的农业管理措施,以实现农田土壤碳饱和度的提高和农业可持续发展。

农田土壤有机碳转化规律与平衡研究进展

农田土壤有机碳转化规律与平衡研究进展

农田土壤有机碳转化规律与平衡研究进展摘要:近年来, 国际学术界越来越重视农业土壤有机碳库的变化对大气CO2 的源汇效应, 研究农田土壤碳转化和平衡对正确评价农田土壤碳循环有重要意义。

本文综述了国内外有关农田土壤有机碳转化规律和碳平衡研究采用的主要方法及手段, 以及在该领域的研究现状, 并从实际出发探讨了我国农田土壤碳库研究中亟待解决的一些问题。

关键词农田土壤有机碳转化规律平衡陆地土壤是地球表面最大的碳库, 有机碳储量约为1 400~1 500PgC。

其中农田土壤贮存的碳占陆地土壤碳贮量的8%~10%[1]。

由于土地利用的变化, 不仅使土壤碳库和大气碳之间的碳循环平衡遭到破坏, 而且造成大量土壤有机碳被氧化并以CO2 等的形式释放到大气中去[2, 3], 增加了温室气体的排放, 农田土壤已被认同是大气CO2的一个重要源。

另外, 土壤CO2排放与土壤退化、土壤有机质含量减少和土壤质量下降密切相关[3]。

而土壤的有机碳含量常被认为是评价土壤质量一个重要指标, 对土壤营养元素的循环和农业可持续发展都有重要意义。

因此, 大量土壤有机碳的损失还造成了土壤的退化和农业可持续性的降低[4]。

因此,研究农田有机碳平衡、变化规律和措施, 对于揭示农田碳源汇的特征, 减缓温室效应, 提高土壤质量和粮食安全具有重要的意义。

1 农田土壤有机碳的转化规律及影响因素土壤有机碳处于动态平衡中, 其含量决定于年形成量和分解量的相对大小。

国内外土壤有机碳转化规律研究是很活跃的领域, 下面先后对不同地区不同类型土壤中有机物料的分解特征、腐殖化系数、土壤有机碳矿化率及腐解条件进行了探讨。

1.1 有机物料的腐解特征通常认为, 有机物料进入土壤后, 虽然因种类不同腐解动态各异, 但总的规律基本一致, 一般是前期分解较快, 以后逐渐变缓。

玉米秸秆和稻秆在棕壤土中培养试验表明, 最初30d 里分解最快, 随后减缓[5]。

在田间用沙虑管法研究发现也有类似的现象。

土壤有机碳储量,影响因素及其环境效应的研究进展

土壤有机碳储量,影响因素及其环境效应的研究进展

量及 其 动态 平 衡 也是 反 映 土壤 质 量或 土 壤健 康 的一
个 重 要 指 标 , 接 影 响 土 壤 肥 力 和 作 物 产 量 的 高 直
减 缓 土 壤 中温 室气 体 排 放 、 增加 土 壤碳 截 存 , 提高 土
壤 质 量 , 退化 土地 的 生 态 恢 复 及 环 境 治 理 和 保 护 对
等都 有 重 要 的意 义 。 因此 , 2 自 0世 纪 8 0年 代 以来 土壤 有 机碳 的储 量 、 布及 其 转 化 日益 成 为 全 球 陆 分

以维 持 生 态环 境 , 是 为保 护 珍 贵 的 土 壤 资 源 以维 还
持 农 业 经济 的可持 续 发 展 , 需 要 人 们 对 碳 在 各 库 都 之 间 的储 量 与 流动 通 量有 清 晰 的认 识 。 目前在 全 球 变化 的 背景 下 , 土 壤有 机 碳储 量 、 布 、 对 分 转化 、 减 衰 机 理 进行 研 究 , 揭示 其 影 响 因素 和生 态效 应 , 有 并 将 助 于 探求 如何 科 学 地 利 用 和 保 护 有 限 的 土 壤 资 源 ,
生 物 多样 性 等 , 解 和 调 节 与 土壤 退 化 及 土 壤 生 产 缓 力 有关 的一 系列 土壤 过程 。
由 于 土 壤 有 机 碳 在 陆 地 生 态 系 统 中 的 重 要 作 用
及 其 巨 大 的库 容 , 论 是 研 究 地 球 各 圈 层 物 质 循 环 无
的影 响 , 成 大气 C 浓 度 的持 续 增 高 , 可 能影 响 造 O: 并
化对土壤 质量和环境 质量的影 响以及土壤碳 截存对策 的有关研究 概况 。
关 键 词 : 壤 有 机 碳 ;影 响 因 素 ;生 态 效 应 ;碳 截 存 土 中 图 分 类 号 : l 3 6 S 5.2 文献标 识码 : A

生物炭对农业土壤及作物生长影响的研究进展

生物炭对农业土壤及作物生长影响的研究进展

plored the effects of biochar on the physicalꎬchemical and biological properties of soils and the promotion of
crop growth based on the previous research results At the same timeꎬit also proposed a prospect for the sci ̄
摘 要:生物炭是一种高效利用废弃生物质材料ꎬ在缺氧或厌氧条件下经过高温炭化得到的多孔富碳黑色固态
物ꎮ 生物炭的研究推广不仅可以促进废弃生物质资源再利用ꎬ且对土壤固碳培肥有巨大潜力ꎮ 本文综合前人研
究成果ꎬ探究了生物炭对土壤物理性质、化学性质及生物性质的改良作用和对作物生长的促进效果ꎬ同时对生物
炭需要进一步研究的科学问题和应用前景提出了展望ꎬ旨在为废弃生物质资源化利用提供思路ꎬ为广泛应用生物
严重ꎬ如秸秆等农业废弃物就地焚烧ꎮ 生物质炭化
提高的同时作物秸秆广泛分布ꎬ主要有水稻、玉米、
超过 10 亿 tꎬ居世界秸秆总产量的 20% ~ 30%
[1]

秸秆是收获农产品后残留的茎叶部分ꎬ富含 N、P、
K、பைடு நூலகம்g、Ca 和 S 等植物营养元素ꎮ 然而ꎬ目前我国
秸秆资源化利用效率低ꎬ资源极大浪费且对环境造
A Review of the Effects of Biochar on Agricultural Soil and Crop Growth
SHI Denglin 1 ꎬWANG Xiaoli 1∗ ꎬDUAN Jianjun 2 ꎬLUO Anhuan 1 ꎬLI Ruidong 1

区域农田土壤有机碳储量与变化研究

区域农田土壤有机碳储量与变化研究
力 和 核 心 竞 争 力 , 立 起 良好 的 旅 游 品 牌 形 象 。 树
[] 5
Quna a oSul df DUE, e i . t oS M xc o
Lama JG. d ar n, a Dus,..(97 Na r t vl n t pcl . n r PB 1 8)‘ t e r e t u a ad r i o a
储 量 和 空 间 分 布 已有 一 些 研 究 . 针 对 农 田 土 壤 有 机 碳 密度 的 但
研 究 存 在 很 大 的地 域 差 异 。对 土 壤 有 机碳 的研 究有 静 态 和动 态 两 种 。 静 态 方 法 是 按 照 土 壤 类 型 , 照 分 层 剖 面 碳 密 度 估 算 碳 按
及企 业 的 生产 者 责 任制 。要 严 格 落 实 环 境 责 任 追 究 制 度 , 其 尤
是 刑 事 责 任 的追 究 制 度 .加 大 对 违 法 超 标 排 污 企 业 的处 罚 力 度 , 惩 环 境 违 法 行 为 。 加 强 立 法 , 格 执 法 , 动 节 约 资 源 和 严 严 推
mia e rs o e o o l o y n e r y c o aq i co i o in Ka a cd l i u t m c l g c a tp o e t s u t t g c desa ’ n e
保 护 环 境 走 上 法 制 化轨 道 。这 样 才 能 提 高 福 建 旅 游 的综 合 竞 争
科教 之 窗
农 经 与 技2 0 第2卷 0 总 5期) 村 济 科 0 年 1 第1期(第2 1 5
区域农田土壤有机礞储量与变化研究
肖 潇
( 南农业 大 学 信 息科 学技 术学 院 , 南 长 沙 湖 湖

农田土壤有机碳储量的影响因素研究

农田土壤有机碳储量的影响因素研究

农田土壤有机碳储量的影响因素研究农田土壤有机碳储量是农田健康和可持续农业发展的重要指标之一、它不仅对土壤质量和农作物生长具有重要影响,而且对全球大气碳循环和气候变化也具有重要意义。

因此,研究农田土壤有机碳储量的影响因素具有重要的科学和实践价值。

一、环境因素1.气候条件:气温、降水和日照等气候因素对土壤有机碳的积累和分解具有重要影响。

高温和干旱条件下,有机物分解速率加快,有机碳储量减少;而温湿条件有利于有机物的积累。

2.土壤质地:土壤质地对有机碳的固持和释放起着重要作用。

砂质土壤通风性好,有机物分解速率较快;而粘土质或者淤泥质土壤含水量高,通风性差,有机碳难以分解。

3.土壤pH值:酸碱度对土壤有机质的阴离子交换和分解影响较大。

酸性条件下,有机物分解速率减缓,有机碳积累较多;而碱性条件下,有机物分解加快,有机碳储量减少。

二、农业管理因素1.农耕方式和农作物种植制度:不同的农耕方式和农作物种植制度对土壤有机碳储量有着显著影响。

传统农耕方式下,常见的化肥施用和深耕翻土会导致有机碳的流失;而农作物种植制度中适度轮作和休耕可以增加土壤有机碳储量。

2.有机肥的施用:有机肥料的施用可以增加土壤有机碳的含量,提高土壤肥力和保持水分。

有机肥料中的有机质持久存在于土壤中,不容易流失,能够提高土壤有机碳储量。

3.农药使用:长期大量使用农药会破坏土壤微生物群落的组成和多样性,进而影响土壤有机质的分解和积累。

三、土地利用方式1.林地和草地:相对于农田,林地和草地有更好的有机碳积累能力。

树木和草地具有较高的碳吸收能力,并且在保持水分和减少土壤侵蚀方面效果显著。

2.湿地:湿地是重要的有机碳储存区,溪流、湖泊和沼泽等湿地环境对有机碳的固定和储存有着重要的作用。

综上所述,农田土壤有机碳储量的影响因素涉及环境因素、农业管理因素和土地利用方式等多个方面。

在今后的农田土壤管理中,应该注重减少化肥的使用和农药的施用,增加有机肥的应用,采用科学合理的农耕方式和农作物种植制度,还要适当增加林地和草地的面积,保护湿地资源,从而增加土壤有机碳储量,提高农田的健康和可持续发展水平。

土壤碳库及其研究进展

土壤碳库及其研究进展

土壤碳库及其研究进展【摘要】土是气候变化的记录者,是陆地生态系统的核心,研究土壤碳库对正确评价土壤在陆地生态系统碳循环以及全球变化中的作用有重要意义.土壤碳循环研究是确定陆地生态系统对全球变化响应时间、方式及规模的有效方法, 是认识农、林生态系统生产潜力的重要手段。

【键词】壤; 碳库; 全球变化、生态系统碳素是植物光合作用过程中,将大量太阳辐射能转化为化学能的重要载体之一,碳素循环是指自然界中的碳素在各类生物的作用下,在有机态和无机态之间不断发生转化和循环,借以保持自然界中生态平衡的过程,土壤碳库是土壤碳循环中最重要的组成部分,研究土壤碳库对全球气候变化、生态系统都有重要的意义。

1、土壤碳库以及其储量和分布土壤碳库包括土壤有机碳库和无机碳库两部分,全球土壤有机物质(腐殖质及土壤生物量)所包含的碳素大约是陆地植物体盐类矿物),土壤圈中的这些碳源都是全球碳循环的重要组成部分。

这些碳素在陆地表面易遭受侵蚀和分解损失。

有机物质矿化过程会释放CO2,土壤有机物质以多种形式存在,包括陆地表面新鲜的、不能完全分解的有机物质,和分部在土壤整个剖面中的腐殖质,这种碳源极易受人类活动的影响而变化。

如在温带地区,近50年农业活动已经导致了土壤有机质含量降低20%~40%,其中绝大部分是CO2 的形式进入大气圈,也有少部分碳素随土壤侵蚀沉积于水圈之中。

土壤无机碳库包括土壤溶液中HCO-3、土壤空气中CO2 及土壤中淀积的CaCO3, 后者多以结核状、菌丝状存在于土壤剖面. 就量而言, 土壤无机碳以CaCO3 占绝对优势. 目前尽管已经对土壤有机碳库在全球碳循环中的地位及其随环境变化的动态演变有所认识, 但对土壤无机碳, 尤其是呈土壤发生性次生碳酸盐形式存在的无机碳研究相对较少[ 4]. 发生性碳酸盐累积的土壤主要分布在荒漠和半荒漠地区, 全球土壤碳酸盐碳库为780P gC~930PgC[ 5]1.1全球土壤碳库的储量和分布全球土壤有机物质(腐殖质及土壤生物量)所包含的碳素大约是陆地植物体盐类矿物),土壤圈中的这些碳源都是全球碳循环的重要组成部分。

土壤碳储量估算研究进展

土壤碳储量估算研究进展

土 壤碳 在陆 地碳循 环研究 中有 着重要 的作 用 。土壤碳 库 为 地球 表 层 系统 中最 大 的碳 库 , 约是 陆地 植
被碳库的 2— 倍 , 3 大气碳库的 3 倍。因此 , 土壤碳库小幅度 的变化就可能影响大气中碳 的排放 , 加剧温室 效应进而影响全球气候变化 , 同时对陆地生态系统的分布、 组成 、 结构和功能产生深刻影 响。土壤有机碳 储量的统计 , 成为联合国气候变化框架协议 ( NF C ) U .C C 各签约国确定 国家尺度的温室气体净排放通量工 作 中的一部分 … 。因此 , 探讨 土壤 碳库估 算方 法对 土壤 碳循 环 的研 究 具 有重 要意 义 。 国内外 许 多学 者对
s ae sb i f ve d i i p p r es a c t o so s ma n olc r o tr e a d t e p o lms e i e r u c s i r l r iwe n t s a e ,r e r h meh d fe t t g s i a b n so a n h r be x s d ae s mma i d. l e ye h i i g t re z
a v n e n e t t g s i c b n so a e u i g t e tc n l g fGI so t n d. d s me a v c sa e b o g t o w r o i rv d a c si si i ol a o t rg sn e h o o y o S i u l e a o d i e r r u h r n f t e e t t g a c rc . h s mai c u a y i n Ke r s ol ab n soa e si t n me o y wo d :s i c r o tr g ;e tmai t d;r s a c r ge s o h ee rhp rs o

土壤碳储量控制中微生物合成及代谢作用研究进展

土壤碳储量控制中微生物合成及代谢作用研究进展

土壤碳储量控制中微生物合成及代谢作用研究进展摘要:近年来,由于全球碳(C)循环与气候变化有关的研究日益引起人们的兴趣,对土壤有机质(SOM)分解、转化和稳定的研究也急剧增加。

我们使用土壤“微生物碳泵”(MCP)的概念框架来演示微生物是如何在土壤碳储存中发挥积极作用的。

微生物碳泵将微生物产生的一系列有机化合物与它们的进一步稳定联系起来,称为“续埋效应”。

这种整合捕捉了微生物同化作用在土壤有机质形成过程中累积的长期遗留问题,其机制(无论是通过物理保护还是由于化学成分而缺乏活化能)最终使微生物碳源在土壤中埋葬。

本文以土壤微生物碳泵作为概念指南,加强对全球变化条件下土壤碳动态对陆地碳循环响应的机制的理解。

关键词:土壤有机质;土壤碳动态;微生物碳泵由于全球气候和大气化学成分的变化,土壤碳稳定已成为近年来的一个重要课题[1]。

由于其面积大,平衡土壤碳库的输入和输出之间的微小变化都将和减少或加剧燃烧化石燃料后果一样对大气二氧化碳含量变化产生重大影响。

由于土壤碳循环是微生物生长和活动的最终结果,了解土壤中的有机质分解、转化和封存需要了解微生物生理学如何调控生物地球化学循环的过程、气候变化和生态系统可持续性。

1.土壤有机质和微生物代谢控制陆地生态系统中碳的长期储存主要发生在植物生物量作为土壤中稳定的有机质的情况下。

考虑到碳转化过程中微生物的代谢活动,我们提出关于微生物分类影响土壤有机质形成的两个途径:体外(细胞外)修饰、胞外酶攻击和变换植物残留导致沉积植物的碳不易被微生物同化;以及有机底物通过细胞摄取-生物合成-生长-死亡在体内的转换方式。

导致微生物衍生碳沉积有两种途径,进一步退化的化合物或由修改原始组织形成的更容易稳定的化合物,或通过微生物合成新的化合物,如聚合物与降解木质素产品和氨基酸。

无论如何,体外修饰意味着通过微生物降解酶(即纯分解代谢过程)重组或改变分子,而体内周转意味着分子的分解和再合成,也可能意味着分解代谢过程和合成代谢过程的混合。

土壤有机碳储量及影响因素研究进展

土壤有机碳储量及影响因素研究进展

土壤有机碳储量及影响因素研究进展金 峰 杨 浩 赵其国(中国科学院南京土壤研究所 南京 210008)摘 要 本文论述了碳循环对气候系统的影响,阐明了土壤有机碳储量研究的重要意义,介绍了国内外有关土壤有机碳储量及其影响因素研究的最新进展。

关键词 土壤;有机碳;全球变化全球约有1500Gt碳是以有机质形态储存于地球土壤中,自然因素和人为因素都会影响土壤有机碳储量。

地球地圈与气圈之间的碳平衡受到越来越多的人类活动干扰,毁林、燃烧生物和化石燃料、环境污染、土地利用方式变化等等,这些过程都加剧向大气排放CO2等各种温室气体。

对全球温室效应的关注,促使人们从能源到农业各个领域研究碳的数量、分布和在不同系统中的行为及影响关系。

联合国气候变化框架公约已要求签约国确定国家级尺度上温室气体净排放通量,对土壤有机碳库储量的统计和对有机碳影响因素的研究,就是其中一部分重要工作。

本文将对国内外有关土壤有机碳储量及其影响因素的研究进展作一介绍。

1 土壤有机碳储量研究的重要意义碳是自然界中与人类生存密切相关的最重要的物质之一,它在水圈、气圈、地圈和生物圈中动态循环(图1)[1]。

近代,人类对自然资源的滥用,尤其是无节制地燃烧化石燃料、毁灭森林和改变土地利用方式等活动,对碳在地球各圈层特别是气圈与土圈之间的平衡机制有相当显著的影响,造成大气二氧化碳浓度的持续增高已是公认的事实[2]。

二氧化碳(CO2)作为温室气体主要的成分之一,其浓度变化直接影响着地球表面对太阳热量的吸收和散发,进而影响到全球表面的生态平衡。

全球约有1500Gt碳是以有机质形态储存于地球土壤中[3],土壤有机碳的积累和分解的速率决定着土壤碳库储量。

土壤碳库储量约是大气碳库的2倍,因此土壤有机碳库储量较小幅度的变动,都可通过向大气排放温室气体直接导致大气层二氧化碳浓度升高,从而以温室效应影响全球气候变化。

虽然对于全球性气候变暖的预报证据以及气候变暖对生态圈总体效果是利是弊还尚有争论,但一个世纪以来Arrhenius的温室效应理论已是无可争辩的事实[4]。

水稻田土壤有机碳研究进展

水稻田土壤有机碳研究进展
之一.探讨了土壤有机碳概念及对水 稻 田 的 研 究 意 义,阐 述 了 影 响 南 方 水 稻 田 土 壤 有 机 碳 含 量 的 自 然 因
素和人为因素,分析了当前水稻田土壤有机碳研究进展以及 在 研 究 中 存 在 的 不 足,并 探 讨 了 我 国 在 水 稻 田
土壤有机碳研究今后的发展方向.
含量受到地形地貌、气候、土壤质地、生物和认为活动 等
多方面影响,其中气候条件是影响土壤有机碳含量及分
布的重要外部因素.
土壤有机碳含量是表达土壤质量的重要指标之一.
其在土壤肥力、土壤耕作特性以及土壤生产力等方面有
着巨大作用.土壤有 机 碳 不 仅 含 有 植 物 生 长 所 需 的 各
种营养元素,还在一 定 程 度 上 调 节 土 壤 理 化 性 质、改 善
明,农业耕作是引起土壤有机碳含量下降的主要原因 之
水,云南元阳地区水稻田常年处于淹水状态.灌溉水 可
一,传统的耕作方式 会 加 快 土 壤 氧 化 和 矿 化,破 坏 土 壤
研究以及土壤有 机 碳 矿 化 作 用 研 究. 本 文 通 过 对 土 壤
有机碳的重要性以 及 土 壤 有 机 碳 影 响 因 素 和 研 究 进 展
进行综述,旨在揭示土壤有机碳作用以及影响土壤有机
碳含量因素为今后稻田土壤有机碳相关研究提供参考.
2 水稻田土壤有机碳研究意义
2.
1 土壤有机碳概念
气候因素对于农 作 物 生 长 环 境 影 响 巨 大. 通 过 对 土 壤
温度、
pH 值、微 生 物 量 和 微 生 物 活 动 强 度 以 及 光 合 作
用强度等方面变化,从而影响土壤有机碳的固定和矿 化
作用.研究表明:不同的气候条件下稻田土壤有机碳 含

土壤有机碳库的分类及其研究进展

土壤有机碳库的分类及其研究进展

土壤有机碳库(SOCP)的库容量巨大,其微小的变化会在很大程度上影响大气中二氧化碳的浓度,因此SOCP在全球碳循环中起着重要作用[1]。

土壤有机碳(SOC)是地球表层系统中最大且最具有活动性的生态系统碳库之一。

其有机碳总贮量约在1 400~1 500 Pg 之间[1(] 1 Pg=1015 g),是陆地植被碳库的2~3 倍,大气碳库的2 倍多,其较小幅度的变动都会引起大气中CO2浓度变化,进而影响全球气候变化。

土壤有机碳库分为两部分:活泼碳和不活泼碳。

其中不活泼碳约占土壤总有机碳库的25%甚至更高[2],这部分不活泼的碳具有较长的周转时间(千年以上)。

国外好多文献把土壤有机碳库分为三部分:活跃碳库(active carbon pool),缓效性碳库(slow carbon pool)和惰性碳库(passive carbon pool)。

其中,土壤活性有机碳指在一定的时空条件下,受植物、微生物影响强烈、具有一定溶解性、在土壤中移动比较快、不稳定、易氧化、分解、易矿化,其形态、空间位置对植物、微生物来说活性比较高的那一部分土壤碳素,大约是土壤活生物量的2~3倍;缓效性碳库包含难分解的植物和较稳定的微生物,而惰性碳库是那些化学性质和物理性质都稳定的部分[3]。

土壤有机碳库是陆地生态系统长期光合作用和分解作用动态平衡的结果因此凡是影响生态系统光合和呼吸过程的因子如气候、地形、土壤质地等都将控制着土壤有机碳库的动态变化[4]。

放牧、围封、土地利用变化等人为因素会导致土壤有机碳的动态变化[5]。

夏海勇等研究秸秆添加量对黄潮土和砂姜黑土有机碳库分解转化和组成的影响规律,结果表明: 秸秆添加越多, 碳库活度便越高, 越有利于有机物料分解, 降低腐殖化系数; 黏粒含量越高, 有机物料的分解受阻, 腐殖化系数便越高[6]。

对大兴安岭区域研究发现,土壤有机碳含量近似于土壤有机质含量的分布趋势,也和土层厚度有一定关系[7]。

玄武岩对农田土壤、农作物生长及固碳的影响研究进展

玄武岩对农田土壤、农作物生长及固碳的影响研究进展

玄武岩对农田土壤、农作物生长及固碳的影响研究进展目录一、内容简述 (2)1. 研究背景与意义 (3)2. 国内外研究现状概述 (4)二、玄武岩的特性及其在农业中的应用 (5)1. 玄武岩的矿物学特征 (6)2. 玄武岩在农业中的潜在应用领域 (7)三、玄武岩对农田土壤的影响 (8)1. 土壤物理性质的变化 (10)2. 土壤化学性质的变化 (10)3. 土壤生物活性的影响 (12)四、玄武岩对农作物生长的影响 (13)1. 作物生长速度与产量 (14)2. 作物品质的变化 (15)3. 病虫害发生情况 (16)五、玄武岩对农田固碳的影响 (17)1. 固碳量与碳排放量的计算方法 (18)2. 玄武岩处理对农田碳储量的影响 (20)3. 玄武岩固碳能力与其他材料的比较 (22)六、结论与展望 (23)1. 研究成果总结 (24)2. 存在问题与不足 (25)3. 未来研究方向与建议 (26)一、内容简述随着全球气候变化和环境问题日益严重,研究和探讨如何在农田生态系统中实现碳汇功能成为当今世界关注的焦点。

玄武岩作为一种具有高孔隙度、高比表面积和优良的物理化学性能的土壤改良材料,已被广泛应用于农业生产和生态修复。

本研究旨在探讨玄武岩对农田土壤、农作物生长及固碳的影响,以期为我国农田生态系统的可持续发展提供科学依据。

本文将介绍玄武岩的基本特性及其在土壤改良中的应用,通过对不同类型玄武岩的研究,揭示其对土壤物理性质、化学性质和生物学性质的影响,为玄武岩在农田生态系统中的应用提供理论依据。

本文将分析玄武岩对农田土壤肥力的影响,通过对比研究不同施用方法下玄武岩对土壤养分、有机质和微生物活性的影响,探讨玄武岩在提高土壤肥力方面的潜力。

本文将研究玄武岩对农作物生长的影响,通过室内外试验,对比分析不同施用方法下玄武岩对农作物生长速度、产量和品质的影响,以期揭示玄武岩在促进农作物生长方面的作用机制。

本文将探讨玄武岩在农田生态系统中的固碳作用,通过分析玄武岩对植物光合作用、呼吸作用和分解过程的影响,以及其对温室气体排放的调节作用,评估玄武岩在农田生态系统中的固碳潜力。

土壤碳库的研究方法

土壤碳库的研究方法

土壤碳库的研究方法
土壤碳库研究是生态学、土壤学和环境科学中重要的研究领域之一、
土壤碳库研究的目的是了解土壤中的有机碳储量和其在碳循环中的作用。

近年来,随着全球气候变化日益严重,对土壤碳库研究的需求也日益迫切。

以下将介绍一些常用的土壤碳库研究方法。

1.土壤取样和分析:土壤取样是土壤碳库研究的第一步,通常要选取
不同类型的土壤样点。

然后将样品带回实验室进行分析,包括测定土壤有
机碳含量、土壤有机碳组分、土壤颗粒分布情况等。

2.土壤剖面分析:土壤剖面分析可用于了解土壤碳库的垂直分布情况。

常用的方法包括土壤剖面取样和分析,通过分析不同深度的土壤样品的有
机碳含量和组分,进而了解土壤碳在不同土层中的储量和分布情况。

4. 土壤碳动态模型:土壤碳动态模型是模拟土壤碳储量和碳循环过
程的重要工具。

常用的土壤碳动态模型包括RothC模型、DayCent模型等,通过输入不同的土壤环境和管理措施等参数,可以预测土壤碳库的变化情况。

5.土壤微生物分析:土壤微生物在土壤碳循环中起着重要作用。

通过
测定土壤微生物数量、活性和多样性等指标,可以揭示土壤碳库与土壤微
生物之间的相互关系及其对碳循环的影响。

6.土壤生态系统碳平衡测量:通过测量土壤和植被净碳的吸收和排放,可以估算土壤生态系统的碳平衡。

常用的方法包括土壤呼吸测量、土壤碳
捕获和植被碳含量测量等。

总之,土壤碳库研究是一个复杂而综合的领域,需要多种方法的综合运用。

不同的研究方法可以相互补充,从不同的角度揭示土壤碳库的特征和功能,为环境保护和碳循环研究提供重要参考依据。

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Ab ta t S i og nc mat rpa sa k yrl ns i et iain,p a tn tiin,s i q aiya d tl g . u s r c : ol r a i t ly e oei olf ilz t e i o l urt n o ol u lt n il e Th s,i i e e rh h tp ti ea a t sa rs a c os o n rl—
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Ke r s co ln ;s i ab n s q e t t n y wo d : rpa d ol r o e u s ai ;c r o
0 引 言
t n t e me h n s o ab n c cea d b a c ol S b t t vd n es o e a r p r olma a e n h ud b o d ce d i t c a im f ro y l n an ei si. u sa i e ie c h w d t t o e i o oh c l n n a l h p s n g me t o l e c n u td t a — s o
20 ) 0 1,土壤 比活 的 生 物 体 含 碳 量 要 大 得 多 ,土 壤 类 型 的国 家 。土 壤 有 机 碳 库 总储 量 的估 计 值 为 5 0
碳 的动态研 究对 陆 地生 态 系统 中碳 平衡 和全球 碳 循 P ~2 0 g( g 0 P 潘根 兴 ,2 0 ) 0 3 。随着 工业 C排 放量 的
维普资讯 第 2卷第 3 4 期源自 20 年 8月 08农 业
系 统 科
学 与
综 合
研 究
V 12 0 . 4. N . o3
Au g., 2 8 00
S T YS EM CI S ENCES AND COMPRE E I H NS VE TUDI N S ES I AGRI CUL E TUR
c e s i c b n s rg .n t i p p r e r v w d te a v n e i e p c ab n s c s n d e e t e me s r sfrice s go g nc ra e s l a o t a e I s a e ,w i e d a c s t r s t o c o t k ,a f ci au e ra i ra i o r o h e e h w h e t r o v o n n
农 田土 壤 碳 储 量 的研 究 进 展
曲德 双
( 黑龙 江 省 水 利 水 电勘 测 设 计 研 究 院 , 黑 龙 江 哈 尔 滨 10 8 ) 50 0

要 :土壤有机质在培肥 土壤 、营养作物、调节土壤性质 以及 改 良耕性 等方 面具有 巨大作 用, 因此 ,有 关土壤 中碳 素 的
jsognc tr cu uao ddcm oio .t esm m , o a ncc a i eet nev om n. ts s na ti— ut r i m e cm tna eo psinA a e ie sic b yl hdab fc o ni n et Ii es t a a a l i n t h t t lr o e g r e i o n l
循环转化和平衡机制研 究 已成为 了国内外研究的热点 。实践证 明 ,要 充分 发挥这 些作 用,就 必须使 土壤有机质 的积 累和分 解相协调 ,以期 达到既能提 高土壤有机质 的含 量 ,使 土壤 基本肥 力有所保证 ,又能 以适 " 分解速度 向作物提供 必 需的养 、 3的 - 分。同时 ,土壤 中碳 的循环对大 气环境 的影响 已受到人 们的关 注。如何提 高土壤 碳储 量成为发挥 土壤 有机质的 巨大作 用和 保 护环境 的根 本保证。参 1。 9 关键词 :农 田;土壤 ;碳储 量
环具有 重要 作用 。同时 ,保 持土 壤碳 库 的稳定 而 减
少 向 大 气 排 放 C 2是 非 常 重 要 的 ( i cbu 0 Kr h am, s
2 0 ;A udo ,20 ;R s de a. 0 1 。土 地 00 m nsn 0 1 ut t 1,2 0 ) a
在 全 球 陆 地 生 态 系 统 中 ,有 机 碳 储 量 达 到
1 O P ( a e , 19 ; L l 19 ; A u do , Og B ts 96 5 j a, 99 m n sn
肥等对土壤有机碳储量的影响。
1 中 国土 壤 碳 状 况
中国是 一 个具 有悠 久农 业 发展 历 史 、多 种 土壤
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