《河套灌区典型农田防护林土壤水碳储量对林带配置的响应》

  • 来源专题:耕地与绿色发展
  • 编译者: 张毅
  • 发布时间:2025-01-27
  • 农田防护林作为重要的生态保护措施,探究典型林带配置对土壤水碳储量的影响,可以有效提高农田防护林体系的生态效益。本研究选取河套灌区典型配置的农田防护林系统(二行林带、四行林带、五行林带和八行林带),测定距林带距离、土壤深度、不同月份三个维度的土壤水储量(Soil Moisture Storage,SMS)和土壤碳储量(Soil Carbon Stocks,SCS),以及土壤性质、植被属性和小气候因素等生态环境因子,探究影响农田防护林土壤水碳储量的主要因素。结果表明:(1)SMS和SCS在四行林带配置下最高,分别为240.2 mm和26.7 kg·m-2;不同林带配置下的水碳储量整体情况为四行>八行>五行>二行。(2)时间尺度上,5月的SMS最高(277.7 mm),10月的SCS最高(22.04 kg·m-2)。在水平距离上,SMS随着远离林带呈现上升趋势,而SCS随着远离林带呈下降趋势。在垂直深度上,SMS随深度增加而呈升趋势,而SCS随深度增加逐渐减少。(3)农田防护林能显著降低风速、减少太阳辐射、降温、提升相对湿度和减少土壤蒸发。(4)各生态环境因子对水碳储量的影响效果依次为土壤性质>小气候因素>植被属性。本研究通过分析评价农田防护林不同林带配置下各环境因子对土壤水碳储量的影响,可为农田防护林建设提供理论依据和科学基础。
  • 原文来源:http://pedologica.issas.ac.cn/trxben/ch/reader/view_abstract.aspx?flag=2&file_no=202406280000002&journal_id=trxb
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    • 论文标题:Carbon accumulation efficiency of granulated straw incorporation and its response to nutrient supplement in infertile agricultural soils: Evidence from biomarkers 期刊:Soil Ecology Letters 作者:Xun Duan, Xiangbi Chen, Wenju Zhang, Jun Wang, Ling Xie, Yijun Xu, Shiyou Hu, Guangxu Zhu, Wei Gao, Jinshui Wu 发表时间:13 Dec 2024 DOI: 10.1007/s42832-024-0284-9 本研究聚焦于贫瘠农田土壤养分投入对秸秆碳积存的调控效应及其机制。通过微区试验,设置了高强度秸秆颗粒还田有/无养分投入处理,监测了典型时期土壤有机碳积累动态及微生物碳源利用特征。结果表明,与仅秸秆颗粒还田相比,秸秆颗粒+养分处理在旱地土壤中降低了木质素酚和氨基糖的含量,从而导致土壤总有机碳含量下降;然而,在稻田土壤中,养分投入增强了微生物的合成代谢,促进了土壤有机碳积累。因此,养分调控秸秆碳积累的效应和强度可能取决于土壤自身属性,未来需在更多土壤类型中进一步验证。 将粉碎秸秆压缩为颗粒状并以高强度投入能够使贫瘠农田土壤快速培肥增碳。然而,高强度秸秆颗粒还田可能引起土壤元素失衡(碳过量、养分限制),导致土壤碳分解代谢损失高;适量补充养分是否缓解微生物养分限制,强化微生物合成代谢,促进秸秆碳积累。 本研究选取亚热带典型贫瘠农田土壤(花岗岩发育的红壤和板页岩发育的稻田),开展田间微区试验,设置高强度秸秆颗粒还田下有/无养分投入处理,监测土壤有机碳积累动态,明确养分调控秸秆颗粒碳积存的方向与强度;分析典型时期碳源利用特征和微生物残体,明确养分调控秸秆颗粒碳转化和积累的微生物机制。结果发现,养分投入对秸秆碳积存的在旱地和稻田的效应相反。与仅秸秆颗粒还田相比,秸秆颗粒+养分投入降低了旱地土壤木质素酚和氨基糖含量,进而导致土壤总有机碳减少了11.3%。这一现象可能是由于养分投入降低了土壤pH以及铁氧化物含量,从而削弱了土壤有机碳的矿物保护;然而,在稻田土壤中,养分投入缓解了微生物的养分限制,增强了微生物的合成代谢,促进了微生物残体的积累,从而小幅度提高了土壤总有机碳的积累。 总体上,我们的研究强调了养分投入调控秸秆颗粒碳积累的方向和强度可能与土壤自身属性紧密有关,且未来需要在更多土壤中进一步验证。
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    • 【目的】为探究工矿业周边农田土壤镉、铅赋存形态及生物有效性,【方法】以粤北典型工矿业周边农田小区域重金属为研究对象,分析测试表层土壤重金属镉(Cd)和铅(Pb)含量及其赋存形态,研究其含量特征、空间分布特征以及生物有效性。【结果】结果表明:(1)研究区Cd和Pb元素的平均含量均超过广东省韶关市的土壤背景标准,超过相应风险管制值的占比分别为25%和0%,其中Cd元素呈现较强的污染现象。2种元素空间变异性较大,均呈明显富集倾向,但高值区和低值区分布差异明显,两种元素的污染来源不同。(2)Cd元素的碳酸盐结合态占据绝对优势,Pb元素的铁锰氧化物态占据绝对优势,残渣态所占比例均较小。Cd和Pb元素各化学形态间及其与总量间均呈现极显著的相关性。(3)Cd元素的RAC值空间分布表现为以极重度污染及以上为主,Pb元素的RAC值空间分布表现为以轻度污染为主;Cd和Pb元素RSP值均为高度污染,占比100%。Cd的生物有效性较高,存在较高的重度污染风险和环境风险。样点Pb元素虽均未超过风险管控值,但其生物有效性对农田生态环境的具有潜在威胁性。【结论】该研究区应对Cd和Pb元素污染采取相应的防控措施,在该区污染土壤治理与修复的过程中应注意碳酸结合态和铁锰氧化物态的释放与平衡。