3-土地利用变化对吴江市水田土壤有机碳储量的影响分析

基于InVEST模型近10年太湖流域土地利用变化下碳储量功能摘要：应用“全国生态环境十年变化（2000―2010年）遥感调查与评估”项目中2000、2010年2期土地覆盖类型数据和生物量数据，并根据《基于1 ∶100万世界土壤数据库（HWSD）的中国土壤数据集》计算太湖流域地区土壤碳密度、植被（地上、地下）碳密度，并分别计算2000、2010年太湖流域地区碳储量，结合土地利用变化转移情况，分析土地利用变化对碳储量变化的影响。

结果表明：太湖流域地区近10年碳储量总体呈下降趋势，碳储量净减少了914.80万t，其中土壤碳储量下降了1 375.66万t，主要是由于林草湿地等土地类型转换为建设用地所致；植被碳储量上升了460.86万t，主要由于林草地近10年生物量上升所致，虽然农田和建设用地向林草地转换使得植被碳储量有所上升，但土地利用转换不是植被碳储量上升的主要驱动因素。

关键词：太湖流域；土地利用变化；碳储量；InVEST模型中图分类号：F323.211文献标志码：A文章编号：1002-1302（2016）06-0447-04收稿日期：2015-04-28基金项目：国家环保公益性行业科研专项（编号：201209029-1）。

作者简介：荣月静（1989―），女，山西阳泉人，硕士，研究方向为区域生态恢复与资源可持续利用。

E-mail：rongyuejing@。

通信作者：张慧，博士，研究员，研究方向为区域生态环境质量、生态承载力和生态安全评价。

E-mail：zhnies@。

研究土地利用变化对碳储量变化的影响对于区域土地利用的规划和碳管理都有重要的参考意义。

气候变暖影响土地利用方式，进而影响碳储量的变化[1-2]。

1970年开始，全球气候开始转暖，我国的增温速度明显高于全球平均速度[3]。

1990年以来，太湖流域发生突变式增温，导致土地利用类型发生很大变化[4-5]，严重影响流域碳储量。

目前，国内外利用RS（遥感）、GIS（地理信息系统）和模型方法对土地利用变化对碳储量变化的影响研究日益增多。

土地利用变化对碳储量的影响随着经济的快速发展和人口的增长，土地利用变化正成为地球生态系统中一个重要的研究领域。

土地利用变化对碳储量的影响备受关注。

碳储量是指生态系统中土壤和植被中储存的碳的总量。

不同的土地利用方式会对碳循环和碳储量产生显著的影响，因此，我们需要深入了解土地利用变化对碳储量的影响。

首先，农田开垦对碳储量有着不可忽视的影响。

农田开垦是指将自然生态系统转变为农业用地的过程。

当土地从自然状态转化为农田时，往往需要进行砍伐森林、疏伐灌木和破坏植被的操作。

这些操作会导致植物的碳储量损失。

同时，农业活动中的耕地管理和施肥也会影响到土壤碳储量。

大规模的农田开垦会导致碳储量的大量释放，对全球碳循环产生负面影响。

其次，森林砍伐和森林转化对碳储量也有显著的影响。

森林是地球上最大的陆地生态系统，拥有丰富的生物多样性和碳储量。

然而，人类活动导致了大规模的森林砍伐和转化，破坏了生态系统的完整性。

森林的移除会导致植物碳储量的减少，并释放出大量的碳到大气中。

与此同时，土壤碳储量也会因森林转化而减少。

森林砍伐和转化对碳储量的影响是全球气候变化的重要因素之一。

除了农田开垦和森林砍伐，城市化对碳储量的影响也不可忽视。

随着城市化进程的加快，大量的土地被用于建设城市和基础设施。

这种土地利用变化不仅导致植被的破坏，还使得原本富含碳的土壤被覆盖或者破坏。

城市化过程中的土地利用变化对碳储量产生了巨大的影响。

例如，城市化导致的土地覆盖变化会导致植被的碳储量减少，而城市建设所需的材料和能源消耗会增加碳排放，进而影响全球碳循环。

然而，土地利用变化不仅对碳储量产生负面影响，也可能带来一些积极的效果。

例如，恢复退化土地和森林再生可以增加土壤和植被的碳储量。

通过采取合理的土地利用管理措施，可以减少碳排放并增加碳吸收，有助于减缓全球气候变化。

此外，农田土地利用变化也可以通过改变耕作规模、转变农业方式以及推动可持续农业发展来降低碳排放量。

综上所述，土地利用变化对碳储量的影响是一个复杂而严峻的问题。

土壤有机碳含量下降的原因
一、土壤有机碳含量下降的原因
1、土壤质量退化
土壤质量的退化会引起土壤有机碳含量的下降，主要有以下几种原因：
（1）土壤有机质富集而减少：农业化肥施用过多，天然质地贫瘠，地表土壤和地下水中有机质被消耗，土壤微生物及其繁殖活动受到抑制，从而降低土壤有机质的积累速度；
（2）土壤破坏：农耕活动过度，土壤表层和深层受到剥蚀，土壤有机质不断流失，从而降低土壤有机碳含量；
（3）病虫害破坏：病虫害破坏土壤有机质，减少有机碳的积累，导致土壤有机碳的含量降低。

2、土壤微生物群落结构改变
土壤微生物群落结构的改变会导致土壤有机碳含量的变化。

微生物是构建土壤有机碳的重要因素，由于土壤的环境条件和外界环境压力的影响，微生物群落结构会发生变化，导致土壤微生物吸收、积累及消除有机碳的能力减弱，从而使土壤有机碳含量下降。

3、空间抽样误差
由于土壤有机碳的含量具有局部性的变化，而研究者在进行采样时，采样点异常分布，空间抽样误差高，从而影响采样结果的准确性，从而使得采样出的土壤有机碳含量不可信。

4、湿度波动
土壤水分决定生态系统的功能和稳定性，不同湿度环境会影响土壤有机碳的积累，湿度较高时，有机物的氧化分解影响会受到限制，导致土壤有机碳的积累较慢；湿度较低时，有机质的氧化分解会被加剧，导致土壤有机碳的含量下降。

综上所述，土壤有机碳含量下降的原因主要有：土壤质量退化，土壤微生物群落结构改变，空间抽样误差，湿度波动等原因。

姚卫举，牟晓杰，万斯昂，等．不同土地利用方式土壤碳、氮、磷、硫含量及其生态化学计量特征［Ｊ］．江苏农业科学，２０２３，５１（１７）：２３１－２３９．ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０２３．１７．０３２不同土地利用方式土壤碳、氮、磷、硫含量及其生态化学计量特征姚卫举１，２，牟晓杰２，万斯昂２，３，徐惠风１，王苗苗１，２，赵泽宇１，２（１．吉林农业大学农学院，吉林长春１３０１１８；２．中国科学院东北地理与农业生态研究所湿地生态与环境重点实验室，吉林长春１３０１０２；３．海南师范大学地理与环境科学学院，海南海口５７１１５８） 摘要：为研究不同土地利用方式对土壤碳（Ｃ）、氮（Ｎ）、磷（Ｐ）、硫（Ｓ）含量及其生态化学计量学特征的影响，采集辽河三角洲碱蓬湿地、芦苇湿地、香蒲湿地、油田区芦苇湿地、水稻田、玉米地、榆树林地７种不同类型土壤，测定Ｃ、Ｎ、Ｐ、Ｓ含量及其相关理化性质。

结果表明，不同土地利用方式对土壤有机碳（ＳＯＣ）、全氮（ＴＮ）、全磷（ＴＰ）含量均具有显著影响（Ｐ＜０．０５），但对ＴＳ含量多数未产生显著影响（只有碱蓬湿地和榆树林地存在显著差异）。

４种湿地类型（芦苇湿地、香蒲湿地、碱蓬湿地和水稻田）土壤ＳＯＣ含量显著高于玉米地和榆树林地。

芦苇湿地、香蒲湿地、水稻田、玉米地的ＴＮ含量较高，显著高于其他土壤类型，土壤ＴＮ含量与ｐＨ值呈显著负相关关系，而与Ｅｈ呈显著正相关关系。

水稻田ＴＰ含量最高，芦苇湿地次之，榆树林地最低。

不同土地利用方式对土壤ＤＯＣ、硝态氮、铵态氮和硫酸盐含量也具有显著影响。

芦苇湿地、香蒲湿地、水稻田的ＤＯＣ含量显著高于其他土地利用类型；玉米地硝态氮含量显著高于其他区域，而水稻田铵态氮含量显著高于其他区域（Ｐ＜０．０５），这主要与土壤硝化作用与反硝化作用有关；受潮汐作用影响碱蓬湿地硫酸盐含量最高，其他区域无显著差异（Ｐ＜０．０５）。

碱蓬湿地、油田区芦苇湿地和水稻田土壤的Ｃ∶Ｎ＞２０，其他区域均＜２０，表明前３种土壤硝化作用受有机碳可利用性控制，其他区域则受铵态氮可利用性控制；除油田区芦苇湿地以外其他区域土壤的Ｃ∶Ｐ均小于２００，表明土壤磷活性较高，有利于植物生长；研究区Ｎ∶Ｐ均值为３．５，远低于全国Ｎ∶Ｐ平均值（８．０），因此Ｎ是研究区土壤的限制性营养元素；油田区芦苇湿地Ｃ∶Ｓ大于４００，说明该区矿物态硫发生净固定，水稻田土壤Ｃ∶Ｓ介于２００～４００之间，表明土壤Ｓ既不用来合成有机硫也不从有机硫中释放，而其他区域土壤Ｃ∶Ｓ均小于２００，表明这些区域目前基本处于土壤有机硫矿化过程中的净释放阶段，Ｓ不是土壤养分限制因素。

土壤质地和水分对水稻土有机碳矿化的影响孙中林1,2,吴金水1,葛体达1,唐国勇1,2,童成立1＊(1.中国科学院亚热带农业生态研究所亚热带农业生态重点实验室,长沙　410125;2.中国科学院研究生院,北京　100049)摘要:通过14C 示踪技术模拟实验(25℃下)研究砂壤土、壤黏土、粉黏土3种质地的水稻土有机碳矿化对水分变化的响应.砂壤土和壤黏土中水稻秸秆(14C 标记)的矿化率在75%田间持水量(WHC )达到最大值,160d 分别约为53%和58%,粉黏土在45%～105%WHC 范围内的矿化率处于缓慢升高趋势(41.8%～49.0%);3种土壤原有有机碳的矿化率都在75%WHC 最高,砂壤土为5.8%,壤黏土为8.0%,粉黏土为4.8%,但超过此含水量后,其矿化率显著下降.3种质地水稻土的添加和原有有机碳的矿化率与土壤含水量均呈二次曲线关系(p <0.01).本研究进一步澄清了淹水对水稻土有机碳矿化的抑制作用.关键词:质地;含水量;土壤有机碳;矿化;水稻秸秆中图分类号:X144　文献标识码:A 文章编号:0250-3301(2009)01-0214-07收稿日期:2007-12-17;修订日期:2008-07-28基金项目:中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2-Y W -423,KZCX2-YW -432-1);国家科技支撑计划项目(2008BAD95B02)作者简介:孙中林(1982～),男,硕士研究生,主要研究方向为土壤与环境生态,E -mail :yizhu -2004@ ＊通讯联系人,E -mail :tong @isa .ac .cnEffects of Soil Texture and Water Content on the Mineralization of Soil Organic Carbon in Paddy SoilsSUN Zhong -lin1,2,W U Jin -shui 1,GE Ti -da 1,TANG Guo -yong1,2,TONG Cheng -li1(1.Key Laboratory of Subtropical Agriculture Ecology ,Institute of Subtropical Agriculture ,Chinese Academy of Sciences ,Changsha 410125,China ;2.Graduate Univers ity of Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100049,China )A bstract :To understand how soil texture and water content affect the mineralization of organic C in padd y s oil ,3selected soils (sand y loam ,clay loam ,and silty clay )were incubated (25℃)with 14C -labelled rice straw (1.0g ·kg -1)at water content varied from 45%to 105%of water holding capacity (WHC ).Data indicated that ,in the sand y loam and clay loam ,the mineralization rate of 14C -labelled rice straw reached the maximum at 75%WHC ,as 53%and 58%of the straw C mineralized in the incubation period of 160d ,whereas in the silty clay ,it increased gradually (from 41.8%to 49.0%)as water content increased up to 105%WHC .For all of the three soils ,the mineralization rate of soil native organic C reached the maximum at 75%WHC ,with 5.8%of the organic C mineralized in the same period for the sandy loam ,and 8.0%and 4.8%for the clay loam and silt y clay ,respectively .As water content increased further ,the mineralization rate of native organic C in the three s oils significantly declined .The mineralization rate of added rice straw and native organic C in all the three soils ,was well fitted with a conic curve .These results suggest that water -loggin g can decrease the mineralization of organic C in padd y soils .Key words :soil texture ;water content ;soil organic carbon ;mineralization ;rice straw 土壤质地是影响有机质分解矿化的重要土壤物理性质之一.土壤黏粒可抑制有机质被微生物分解,减少微生物细胞代谢死亡,保持土壤有机质和微生物量的稳定[1].在黏粒含量高的土壤中,稳定的有机黏粒复合体是形成稳定有机质的主要原因[1,2].Saggar 等[3]35d 培养试验表明,土壤黏粒和土壤表面积可以通过保护微生物量的稳定从而控制添加的14C 标记葡萄糖分解.李忠佩等[2]认为,有机质与黏粒结合可增强其物理稳定性和抵抗微生物分解的能力,黏粒含量高的土壤,其孔隙度较小,通气状况不良,导致有机物质分解速率较低,土壤碳的矿化率与土壤黏粒含量呈负相关关系.而McLauchlan [4]和任秀娥等[5]并未发现类似趋势.国内外已对土壤含水量与土壤有机碳(SOC )矿化之间的关系开展了大量研究.一般认为,淹水条件下有机残体和土壤原有有机碳的矿化速率低于好气条件,且多数研究结果表明淹水抑制稻田SOC 的矿化[6～8].然而,朱培立等[9]采用14C 示踪法研究表明,淹水状态下添加秸秆在丘陵地区黄棕壤中的矿化量高于好气状态.唐国勇等[10]认为渍水促进添加物料和旱地菜园土壤原有有机碳的矿化,且在一定含水量范围内(30%～105%W HC )添加物料和土壤原有有机碳的累积矿化量与含水量呈线性正相关关系.Wang 等[11]研究表明,山地暗棕壤土壤呼吸随含水量的增加而升高,但当含水量超过37%后,土壤呼吸速率降低.因此,土壤水分与添加物料和土壤原有有机碳矿化之间的关系有待进一步研究.目前,水分条件对添加有机物料和土壤原有有机碳矿化影响的研究多以旱土为主,稻田土壤的研第30卷第1期2009年1月环 境 科 学ENVIRONME NTAL SCIENCEVol .30,No .1Jan .,2009究仅局限于好气和淹水2个水分处理,很难深入了解稻田土壤有机质矿化对水分变化的响应规律.亚热带地区水稻秸秆资源丰富,还田量大,且稻田土壤干湿交替情况变化范围较大,不同水分条件下添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化规律有待于进一步探讨.因此,本研究选取亚热带区3种不同质地(砂壤土、壤黏土和粉黏土)的水稻土,以14C标记稻草为底物,通过室内模拟实验,研究不同水分条件下添加水稻秸秆及土壤原有有机碳矿化的特点,以期探讨稻田生态系统SOC积累和土壤CO2排放对水分变化的响应.1　材料与方法1.1　供试土样及前处理于2005年8～9月分别在湖南长沙县、桃源县和宁乡县采集稻田耕层土壤(0～20cm).基本性质见表1.新鲜土壤去除可见动植物残体后,风干至约40%WHC,过10目筛,调节含水量至45%W HC,在25℃、100%空气湿度条件下预培养7d.另取少量样品风干,过100目筛,用于测定土壤基本理化性质.表1　供试土样基本理化性质Table1　Basic phys ical and chemical properties of the tested s oils样点母质耕作制度SOC g·kg-1C N黏粒%土壤类型pH最大田间持水量%长沙花岗岩双季稻19.28.617.6砂壤土5.2669桃源第四纪红土双季稻19.28.229.0壤黏土5.1264宁乡第四纪红土双季稻19.38.634.9粉黏土5.24601.2　14C标记水稻秸秆的制备水稻在连续供应14CO2(唯一碳源)的标记箱中生长60d后收获,除去根部,在85℃烘干、磨细、过60目筛.水稻秸秆含碳量为399.2g·kg-1,放射强度为29.0DP Mμg.1.3　试验设计试验设置45%、60%、75%、90%、105%W HC 5个水分梯度.3种土样各称取5份600g(干基计,下同)预培养7d后的土壤,分别加入0.6g14C标记水稻秸秆(1.0g·kg-1),充分混匀.先取3份与秸秆混匀后的土样,用蒸馏水分别调节含水量至45%、60%、75%W HC,在土样上覆盖塑料薄膜,放置0.5 h,使水分含量保持一致.然后每个处理分别取50g 土样于50mL烧杯中,置于1L广口瓶(瓶底加10 mL蒸馏水,以维持瓶内100%空气相对湿度),并在广口瓶中放一个装有20mL1mol·L-1NaOH溶液的吸收瓶(吸收培养过程中释放的CO2),密闭.另外取50g于50mL烧杯中,添加相应质量的蒸馏水,使土壤含水量调节至90%和105%WHC,放入1L广口瓶,密闭.每个处理4次重复,同时设置无土空白对照,在25℃恒温室内培养160d,每5d通气1次.在培养过程中,根据不同水分条件下土壤水分散失情况适时向培养烧杯中加入无C O2蒸馏水以维持恒量.不加秸秆处理水分调节和方法同上.在培养5、10、20、30、40、60、80、100、120、140、160d更换吸收瓶,测定其吸收液中总C O2-C 和14CO2-C含量.1.4　分析方法土壤有机碳和全氮、水稻秸秆碳采用碳氮分析仪(VARI O MAX C N,德国)测定.吸收液中总CO2-C 采用碳-自动分析仪(Phoenix8000,美国)测定. 14CO2-C采用液体闪烁仪(LS1800,美国)测定.取0.2 mL吸收液,加0.8mL蒸馏水,再加8mL闪烁液(Beckman LS-6500,美国),混匀,静置24h,计数5 min.1.5　数据分析激发效应计算:PE(%)=C1-C2C2×100%式中,PE表示激发效应;C1表示来自于添加植物物料后土壤原有有机碳矿化释放的CO2量;C2表示来自于没有添加植物物料的土壤有机碳矿化释放的C O2量.累积矿化量(mg·kg-1)以单位质量土壤160d 培养期内矿化释放的总碳量表示;矿化速率[mg·(kg·d)-1]以单位质量土壤单位时间内矿化释放出来的碳量表示;矿化率(%)则以160d培养期内,矿化释放的总碳量与初始土壤或水稻秸秆含碳量的百分比表示.数据处理和统计分析采用SPSS13.0和Excel 软件.2　结果与分析2.1　添加水稻秸秆在稻田土壤中的矿化2151期孙中林等:土壤质地和水分对水稻土有机碳矿化的影响添加的14C标记水稻秸秆在土壤中的分解可以分为3个阶段,0～20d为快速分解阶段,3个供试土壤中添加水稻秸秆的矿化速率均急剧下降[8.0～3.3mg·(kg·d)-1];20～60d为缓慢分解阶段,矿化速率总体呈现缓慢下降趋势[3.4～0.9 mg·(kg·d)-1];60d以后添加水稻秸秆矿化速率基本趋于稳定[0.9～0.2mg·(kg·d)-1](图1).砂壤土、壤黏土和粉黏土各水分条件下14C标记水稻秸秆的最高矿化速率均以75%W HC下最大,分别为9.6、8.8和8.9mg·(kg·d)-1.而淹水状态(105%WHC)下,3个土壤的最高矿化速率分别为3.2、7.7和6.0mg·(kg·d)-1,分别为75%W HC下最高矿化速率的33.0%、86.7%、67.3%(图1).因此,水分条件改变对砂壤土SOC的矿化影响最大.另外,添加水稻秸秆的最高矿化速率以砂壤土最大,均为壤黏土和粉黏土最高矿化速率的1.1倍;而淹水状态(105%WHC)下,添加水稻秸秆的最高矿化速率以壤黏土最大,分别为砂壤土和粉黏土最高矿化速率的2.4和1.3倍.砂壤土、壤黏土中添加水稻秸秆160d累积矿 图1　14C标记稻草矿化速率的变化动态Fi g.1　D ynamics of14C labelled rice s traw mineralization rates in three t ypes of paddy soils化量均随含水量增加呈先升高后降低的趋势,以75%W HC下累积矿化量最大,而砂壤土比壤黏土下降幅度大.粉黏土亦以75%W HC条件下秸秆累积矿化量最高,之后基本趋于稳定(表2).砂壤土、壤黏土和粉黏土的最高矿化率分别为最低矿化率的1.6、1.3和1.2倍.黏粒含量最低的砂壤土中秸秆的矿化率变化范围最大(33.0%～53.2%),黏粒含量最高的粉黏土中变化趋势则最为平缓(41.8%～49.0%),这说明黏粒对水分条件的改变有一定的缓冲作用.表2　培养160d14C标记秸秆和土壤原有有机碳的累积矿化量1)Table2　Accumulative mineralized amount of14C and soil nati ve organic C in three types of paddy soils during160d含水量(以WHC计) %14C标记水稻秸秆累积矿化量mg·kg-1土壤原有有机碳累积矿化量mg·kg-1砂壤土壤黏土粉黏土砂壤土壤黏土粉黏土45165.9bA187.0aB166.9aA889.4bB963.2aC570.9aA 60196.7dB213.9bC181.7bA1044.3cB1518.4cC737.3cA 75212.2eB233.2c C192.5bcA1117.6cA1539.8cB916.4eA 90177.9c A203.9bB195.7cAB818.7bA1284.2bB840.1dA 105131.7a A187.7aB194.4cB587.3a A964.9aB671.5bA1)大、小写字母分别表示土壤类型、水分梯度间差异达极显著水平(p<0.01) 添加水稻秸秆在砂壤土、壤黏土和粉黏土中的矿化率与含水量的相关关系见图2,其拟合结果呈二次曲线关系,相关性达极显著水平(R2>0.86,n =5,p<0.01).由拟合方程可以得出,添加水稻秸秆在砂壤土、壤黏土和粉黏土中矿化率最大时土壤含水量分别为71%、75%和92%W HC.砂壤土矿化率随水分变化趋势最为剧烈,壤黏土次之,粉黏土最小.进一步说明了在添加水稻秸秆矿化的过程中,黏粒对土壤水分条件变化具有缓冲作用.2.2　稻田土壤原有有机碳的矿化160d的培养期内,砂壤土和壤黏土中原有有机碳的矿化亦呈现阶段性特点(图3).0～20d为快速矿化阶段[17.7～10.4mg·(kg·d)-1],土壤中易分解组分快速矿化;20～100d,矿化速率总体呈现缓慢下降趋势[10.8～4.4mg·(kg·d)-1],此阶段,砂壤土和壤黏土在60%WHC和75%W HC条件下,矿化速216环 境 科 学30卷图2　14C标记水稻秸秆矿化率与土壤含水量的关系Fig.2　Relationships between mineralization rate of14C-l abell edrice s traw and s oil water contents率有所升高,而后降低,这可能由于培养过程中补充水分引起干湿效应所致;100d以后,矿化速率基本稳定[5.2～3.5mg·(kg·d)-1].而粉黏土0～100d 矿化速率缓慢下降[8.9～3.4mg·(kg·d)-1],100d 以后趋于稳定状态[3.6～3.0mg·(kg·d)-1].图3表明,砂壤土原有有机碳各水分条件下最高矿化速率以60%、75%WHC下最大,均为16.7 mg·(kg·d)-1,壤黏土在75%、90%WHC下最大,分别为21.7和21.7mg·(kg·d)-1,粉黏土在90% W HC下最大,为9.8mg·(kg·d)-1.淹水状态(105% W HC)下,3个土壤原有有机碳最高矿化速率为8.8、20.8和9.1mg·(kg·d)-1,分别为各最高矿化速率的52.9%、95.8%、93.0%.说明淹水条件对砂壤土原有有机碳最高矿化速率影响最大,而对壤黏土和粉黏土影响较小.稻田土壤原有有机碳的最高矿化速率以壤黏土最大,分别为砂黏土和粉黏土最高矿化速率的1.3和2.2倍.淹水状态(105%W HC)下,最高矿化速率也以壤黏土最大,分别为砂壤土和粉黏土最高矿化速率的2.4和2.3倍.在试验设置的5个水分条件下,160d培养期内,砂壤土、壤黏土和粉黏土稻田土壤原有有机碳的累积矿化量随含水量先升高后降低(表2).3个供试土壤均以75%WHC条件下累积矿化量最高.各水分梯度之间,粉黏土原有有机碳的累积矿化量均达到极显著性差异(p<0.01),这说明粉黏土原有有机碳的矿化对水分变化敏感.在相同水分条件下,壤黏土的累积矿化量显著高于其它2种土壤(表2).砂壤土累积矿化量在45%、60%W HC条件下显著高于粉黏土(p< 0.01),在75%、90%和105%WHC条件下和粉黏土的累积矿化量差异不显著.砂壤土、壤黏土和粉黏土中土壤原有有机碳 图3　土壤原有有机碳矿化速率的变化动态Fi g.3　Dynamics of native SOC mineralization rates in three t ypes of paddy soils的矿化率与含水量亦呈二次曲线关系(图4),其相关性达极显著水平(R2>0.93,n=5,p<0.01).在供试的3种质地土壤中,土壤原有有机碳的矿化率均以75%W HC条件下最高.根据拟合曲线方程计算得出砂壤土、壤黏土、粉黏土中土壤原有有机碳的矿化率最大时土壤含水量分别为67%、73%和80% WHC.表明稻田淹水状态下,可以减少SOC的矿化,有利于SOC的积累.拟合曲线表明,75%WHC为矿化率的一个临界含水量.砂壤土在>75%W HC时,随含水量升高,矿化率的变化幅度比<75%W HC时剧烈,粉黏土与砂壤土则相反,壤黏土在含水量>75%WHC 时,矿化率随含水量升高的变化趋势与<75%WHC 时相差不大.在砂壤土和壤黏土中,添加水稻秸秆矿化率与稻田土壤原有有机碳矿化率随土壤含水量升高变化趋势相似(图2).在粉黏土中,含水量>75% W HC时添加水稻秸秆矿化率随含水量升高趋于稳定,而原有有机碳矿化率随含水量升高而逐渐减小(图2,图4).2.3　添加水稻秸秆对土壤原有有机碳矿化的激发效应外源有机质的输入能促进或抑制土壤原有有2171期孙中林等:土壤质地和水分对水稻土有机碳矿化的影响图4　土壤原有有机碳矿化率与土壤含水量的关系Fig.4　Relations hips between mineralization rate of s oilnative organic C and s oil water c ontents 机碳的矿化,引起正的或负的激发效应.培养初始阶段(0～5d),各处理均表现为不同程度的正激发效应,即添加水稻秸秆促进了土壤原有有机碳的矿化.随着培养时间的延长(5～160d),各处理均表现出不同程度的正或负激发效应,但负激发效应出现的频率远大于正激发效应(表3).表3还表明,激发效应并不随水分的增加而表现一致的趋势.另外,不同土壤之间比较,培养初期(0～5d),黏粒含量最高的粉黏土正激发效应最大,而其后(5～160d),黏粒含量与激发效应之间的关系规律不明显.3　讨论3.1　质地对稻田土壤有机碳矿化的影响不同水分条件下,黏粒含量与添加水稻秸秆 表3　添加水稻秸秆对土壤原有有机碳的激发效应% Table3　Pri ming effect of added rice straw on native SO C%类型时间d含水量(以WHC计)456075901050～513.375.0417.239.793.645～201.80-6.06-5.87-6.01-2.58砂壤土20～600.80-16.8715.80-9.16-13.76 60～160-1.54-1.75-16.271.89-1.790～1600.40-7.19-3.13-3.05-5.840～57.9710.309.888.1510.405～20-8.72-9.472.03-4.85-1.33壤黏土20～60-8.70-11.214.23-26.55-8.31 60～160-3.69-7.22-1.140.5423.130～160-4.89-7.951.04-8.675.550～523.768.2720.4520.2416.445～201.23-5.50-32.06-7.94-0.78粉黏土20～6016.93-14.35-24.772.28-4.93 60～1600.38-7.25-7.224.890.110～1606.65-8.47-15.332.72-0.74和土壤原有有机碳矿化率的关系不一致(图2,图4).土壤黏粒含量大小为:粉黏土>壤黏土>砂壤土,而稻田生态系统长期处于淹水条件下(105% WHC),添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化率高低顺序则为:壤黏土>粉黏土>砂壤土.土壤黏粒具有较大的比表面积与电荷密度,对土壤有机质有较强的吸附能力,并能与大分子有机物质(特别是腐殖质)形成较稳固的有机-无机复合体,而这些复合体还能形成更稳定的团聚体结构,增强对有机碳的物理保护,这可能是相近SOC含量下粉黏土SOC的矿化率低于壤黏土的原因.砂壤土黏粒含量最低,淹水条件下其添加水稻秸秆和原有有机碳矿化率最小,这可能与其土壤母质有关.成土母质对土壤中无机胶体-黏粒含量、团聚体的数量(主要为1～5mm粒径的团体)及其水稳定性有一定程度的影响[12].砂壤土虽然具有良好的通透性,但砂粒含量高,不利于形成团聚体,从而影响微生物的种类及活性,进而影响了添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化速率.3.2　水分对稻田土壤有机碳矿化的影响水分是影响土壤有机质分解转化和积累的主要环境因子之一,调节着土壤微生物过程和包括营养元素循环的生态交互作用[13].水分状况不仅影响土壤可溶性有机碳(DOC)含量,也会引起土壤微生物数量、活性和种类的改变[14,15].较低水分条件下(45%WHC),虽然土壤透气性较好,但DOC溶出可能较少,不能为驱动SOC矿化过程的微生物提供足够的能源;而较高的水分条件(105%W HC)有利于218环 境 科 学30卷DOC的溶出,但微生物群落生长却受到厌氧条件的限制.因此,对特定的土壤类型而言,适宜的水分条件可使有机碳组分和微生物活性平衡关系达到最佳状态,有利于添加秸秆和原有有机碳在土壤中的矿化.本研究3种质地水稻土中添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化率与水分均呈二次曲线关系(图2,图4).因此,在田间实际状况下,可根据不同质地的土壤适当调控稻田土壤含水量,进而控制还田秸秆的分解,以达到既能发挥还田秸秆作为植物营养源的功能,又能起到增加土壤有机碳的作用.如砂壤土中保持较高的土壤含水量(90%～105%W HC)则可以减少土壤原有有机碳和还田水稻秸秆的矿化.3.3　添加水稻秸秆对土壤原有有机碳矿化的影响添加水稻秸秆的矿化速率趋于稳定状态的时间比土壤原有有机碳矿化速率趋于稳定状态的时间要短(图1,图3).这可能由于在培养初期,添加的水稻秸秆内含有较多可溶性有机物质,矿化速率增大;而土壤原有有机碳可溶性组分含量较少,大多为难分解组分,矿化速率与添加的水稻秸秆相比下降缓慢.另外,土壤原有有机碳的矿化要比添加水稻秸秆的变化趋势缓和.这可能是由于稻田土壤经过长期的耕作,有机碳各组分性质相对较稳定.一般认为,加入有机物料促进或者抑制土壤原有有机质的分解是由于微生物活性、数量和组成的改变而引起的,与外源物料的生化组成、C N、施用数量以及土壤性质等有关,但其中的机制尚不清楚.已有一些研究提出假设来解释激发效应[16～18]. Fontaine等[17]根据土壤微生物对不同有机物质的分解能力将它们分为两大类,即受碳源限制的土著性(autochthonous)微生物和受氮源限制的发酵性(zymogenous)微生物.土著性微生物来自于土壤;发酵性微生物中一部分来自外源有机物,一部分来自于土壤.激发效应的正负决定于土著性微生物和发酵性微生物竞争能量物质和营养物质的剧烈程度. Fontaine等[17]认为发酵性微生物能利用有机质中简单易分解的部分并迅速生长繁殖,但不能利用有机质中难分解、在土壤中残留时间长的部分.新鲜有机质进入土壤后,发酵性微生物旺盛生长,土著性微生物也和发酵性微生物竞争营养物质,尤其是氮素.在能量物质和氮素充足条件下,发酵性微生物生长旺盛,抑制了土著性微生物的生长,使土壤原有有机质分解速率降低,产生负激发效应;随着易分解有机物质的降解,发酵性微生物活力降低,土著性微生物的数量和活性增加,提高了土壤有机质的降解率.本研究中在培养初始阶段(0～5d)添加水稻秸秆对土壤原有有机碳矿化产生正激发效应可能是由于新加入的水稻秸秆中含有大量可溶性易分解组分,为微生物生长提供了盈余的物质和能量,营养物质并未成为限制微生物活性的因素,发酵性微生物和土著性微生物均生长较快,与此同时促进了土壤原有有机碳的矿化.5d以后,随着培养时间延长,土壤中最容易被利用的简单组分逐渐减少,发酵性微生物和土著性微生物竞争土壤中的能量物质和营养物质,发酵性微生物生长竞争占据优势时便出现负的激发效应,反之,出现正激发效应(表3).另外,激发效应与土壤性质有关,粉黏土0～5d产生正激发效应比其他2种质地土壤大的主要原因可能是粉黏土黏粒含量较高,更利于保持土壤原有的土著性微生物的稳定,向土壤中加入水稻秸秆后,土壤中土著性微生物在营养物质充足的情况下迅速生长繁殖,从而促进了土壤原有有机碳的矿化.4　结论综上所述,稻田土壤质地和水分对添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化具有明显的影响.3种不同质地稻田土壤比较,壤黏土中添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化率最高,固碳能力不如砂壤土和粉黏土.添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化率与土壤含水量之间呈二次曲线关系,淹水抑制了添加水稻秸秆和土壤原有有机碳的矿化.因此,我国亚热带地区稻田生态系统长期处于淹水状态,降低了SOC的矿化,有利于SOC的积累,这对提高稻田土壤生产力、维护大气碳平衡有重要作用.参考文献:[1]　Mǜller T,Höper H.Soil organic matter t urnover as a function of thes oil clay content:cons equences for model applications[J].Soil BiolBioc hem,2004,36:877-888.[2]　李忠佩,林心雄.瘠薄红壤中有机物质的分解特征[J].生态学报,2002,22(8):1224-1230.[3]　Saggar S,Parshotam A,Hedley C,et al.14C-labelled gl ucoseturnover in New Zealand soils[J].Soil Biol Biochem,1999,31:2025-2037.[4]　M cL auchlan K K.Effects of soil text ure on s oil carbon and nitrogendynamics after cessation of agriculture[J].Geoder ma,2006,136:289-299.[5]　任秀娥,童成立,孙中林,等.温度对不同黏粒含量稻田土壤有机碳矿化的影响[J].应用生态学报,2007,18(10):2245-2250.[6]　Devüvre O C,Horwáth W R.Decomposition of rice straw andmicrobial carbon use efficiency under different s oil temperatures and2191期孙中林等:土壤质地和水分对水稻土有机碳矿化的影响mois tures[J].Soil Biol Biochem,2000,32:1773-1785.[7]　郝瑞军,李忠佩,车玉萍.水分状况对水稻土有机碳矿化动态的影响[J].土壤,2006,38(6):750-754.[8]　张薇,王子芳,王辉,等.土壤水分和植物残体对紫色水稻土有机碳矿化的影响[J].植物营养与肥料学报,2007,13(6):1013-1019.[9]　朱培立,黄东迈,余晓鹤,等.14C标记秸秆和根茬在淹水及旱地土壤中的矿化特征[J].土壤通报,1994,25(7):67-70.[10]　唐国勇,童成立,苏以荣,等.含水量对14C标记秸秆和土壤原有有机碳矿化的影响[J].中国农业科学,2006,39(3):538-543.[11]　Wang M,Li Q R,Xiao D M,et al.Effects of soil te mperature andsoil water content on soil res piration in t hree fores t types in ChangbaiMountain[J].Journal of Forestry R esearch,2004,15(2):113-118.[12]　章明奎,何振立.成土母质对土壤团聚体形成的影响[J].热带亚热带土壤科学,1997,6(3):198-202.[13]　童成立,张文菊,王洪庆,等.三江平原湿地沉积物有机碳与水分的关系[J].环境科学,2005,26(6):38-42.[14]　Drenovs ky R E,Vo D,Graha m K J,et al.Soil water content andorganic carbon availabil ity are major determinants of s oil microbialcommunit y composition[J].M icrob Ecol,2004,48:424-430. 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土地利用变化对土壤有机碳的影响土地利用变化是指由于人类活动引起的土地覆盖和土地利用方式的改变。

随着人类对土地资源的不断开发和利用，土地利用变化已经成为了影响土壤有机碳含量的重要因素之一。

本文将探讨土地利用变化对土壤有机碳的影响，并着重分析不同土地利用方式下土壤有机碳的变化。

首先，通过对农田和森林两种主要土地利用方式的比较研究，可以发现土地利用方式对土壤有机碳含量的影响是显著的。

农田常见的耕作方式，如耕翻和化肥施用，常常导致土壤有机质的损耗。

此外，农田的频繁灌溉也会导致土壤有机碳的流失。

而森林作为一种自然的土地利用方式，具有较好的保护土壤有机碳的能力。

森林的树木和枯落物可以促进土壤有机碳的积累，同时树林的覆盖也可以减少水分和养分的流失，有利于土壤有机质的保持。

其次，不同的土地利用变化对土壤有机碳的影响也是多样的。

例如，从农田转为城市用地，会导致土地覆盖变化，大量的土地表层被破坏和混凝，这进一步导致土壤有机碳的减少。

而从森林转为农田，树木和枯落物的流失以及耕作方式的改变，会导致土壤有机碳的大量损失。

但正是由于土地利用变化，我们才意识到土壤有机碳的重要性，开展了更多的研究和实践，以寻找土地利用变化对土壤有机碳的保护与修复方法。

对于土地利用变化对土壤有机碳的影响，我们可以采取一些措施来减少负面影响并促进土壤有机碳的积累。

首先，我们可以采用更加可持续的农业耕作方式，如有机农业和生态农业，减少土地的耕翻频率和化肥的施用量，以及合理利用农田的水资源，以减少土壤有机碳的损失。

其次，我们可以采取森林保护和恢复措施，例如大力推行植树造林计划，增加林地面积，保护树木和枯落物的积累，以提高土壤有机碳含量。

除了耕作方式和植被保护，土地利用变化对土壤有机碳的影响还需要综合考虑其他因素，如气候、地理条件和人口压力等。

这些因素的变化会进一步影响土壤有机碳的变化。

因此，在实践中，我们需要采取综合性的管理措施，通过优化土地利用结构、改进耕作方式和加强土地保护等方面的工作，以最大限度地减少负面影响并促进土壤有机碳的积累。

中国环境科学 2005,25(3)：343~347 China Environmental Science 土地利用方式对土壤水溶性有机碳的影响张金波1,2,宋长春1*,杨文燕1(1.中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林长春 130012；2.中国科学院研究生院,北京 100039)摘要：采集三江平原不同利用方式的土壤,测定土壤水溶性有机碳(DOC)含量,以及E280值、E250/E365和E240/TOC比值,研究土地利用方式对土壤DOC的影响.结果表明,随着土地利用方式的变化,土壤DOC含量变化明显,土地开垦耕作是导致土壤DOC含量降低的主要原因.湿地土壤的开垦耕作,不仅导致土壤DOC数量的减少,而且DOC的质量也在下降.土壤DOC与土壤总有机碳含量呈正相关(R2=0.66),与游离态轻组有机碳的相关性更强(R2=0.84),与土壤重组有机碳呈明显的负相关(R2=0.52).关键词：水溶性有机碳(DOC)；土地利用；湿地中图分类号：X144 文献标识码：A 文章编号：1000-6923(2005)03-0343-05Influence of land-use type on soil dissolved organic carbon in the Sanjiang Plain. ZHANG Jin-bo1,2, SONG Chang-chun1*, YANG Wen-yan1 (1.Northeast Institute of Geography and Agricultural Ecology, Chinese Academic of Sciences, Changchun 130012, China；2.Graduate School of Chinese Academic of Sciences, Beijing 100039, China). China Environmental Science, 2005,25(3)：343~347Abstract：Soils of different land use type were collected for measuring the content of soil dissolved organic carbon (DOC), E280 value and specific values of E250/E365 and E240/TOC, and studying the influence of land-use type on soil DOC. In the Sanjiang Plain the content of soil DOC changed obviously with changing of land use type; the land cultivation was the main cause of decreasing the content of soil DOC. Wed land cultivation decreased not only the quantity, but also the quality of soil DOC. There was positive relation between soil DOC and soil total organic carbon (R2=0.66), the relation between DOC and free light fraction organic carbon was more strong (R2=0.84); while there was obvious negative relation between DOC and heavy fraction organic carbon (R2=0.51).Key words：dissolved organic carbon；land-use；wetland土壤有机碳是土壤质量评价的重要指标.但是,利用总有机碳(TOC)来评价土地利用方式对土壤碳动态的影响,特别是在土壤中稳定有机碳背景较高的情况下,是非常困难的[1].因此,需要以敏感性评价指标研究土壤有机碳动态.土壤水溶性有机碳(DOC)在陆地生态系统碳循环中起着重要作用[2,3],其通量比全球植物和大气间碳交换量小1~2个数量级,所以生物圈碳平衡很小的变化,会导致DOC的巨大变化,DOC浓度和通量是土壤环境变化的敏感指标,可用来反映环境条件的变化.然而,土地利用方式对它的影响的研究却非常少.近年来,特定波长的紫外光吸收值和紫外光吸收值/可见光吸收值常被用来反映DOC组成、团聚化程度和分子量的大小[4,5].280nm波长的紫外吸收值(E280)与E465/E665、E250/E365(下标465,665, 250,365等均为紫外线波长)和单位浓度紫外光密度值(E/TOC)可用来指示天然有机物的来源和结构[6-8].本研究在中国科学院三江平原沼泽湿地生态试验站试验田内以及相邻的洪河农场,采集不同利用方式的土壤,用水直接浸提,测定土壤DOC含量,E280值、E250/E365和E240/TOC 比值,研究土地不同利用方式对土壤DOC的影响.1 材料与方法1.1研究区域概况中国科学院三江平原湿地生态试验站位于收稿日期：2004-08-17基金项目：中国科学院知识创新工程重大项目资助(KZCX1-SW-01),(KZCX1-SW-19),(KZCX3-SW-332)* 责任作者, 研究员, songcc@344 中国环境科学25卷我国东北(东经133°31′,北纬47°35′).属温带大陆性季风气候,年平均气温1.9℃,1月平均气温-21℃,7月平均气温22℃,年降水量600mm,降水集中于7~9月.主要植被有毛果苔草(Carex lasiocapa)、漂筏苔草(Carex pseudocuraica)、乌拉苔草(Carex meyeriana)、小叶章(Deyeuxia angustifolia)等;区内分布着不同年限开垦的农田,主要是由沼泽化草甸垦殖而成,主要种植作物为大豆和水稻.试验站目前有自然湿地综合观测试验场、已垦湿地农田(旱田和水田)综合实验场、弃耕地观测试验场等,具有较好的研究条件.1.2样品采集与分析在试验站附近,选择相邻的、土壤类型相同的小叶章草甸(X)、旱田[耕作1年(H1)、3年(H3)、5年(H5)、9年(H9)、15年(H15)、25年(H25)和35年(H35)的大豆地]、水田[耕作3年(S3)、6年(S6)和14年(S14)]、弃耕地[耕作10年后弃耕6年(Q6)和耕作9年后弃耕1年(Q1)],岛状林(D),人工林(R).在2004年5月份(耕作前)采样,每个样点采20个土样,采样深度0~10cm[9].土样采好后,马上带回实验室,充分混合,过3mm筛,放入冰箱中4℃保存,待测.土壤DOC测定:称取20g(干重)土样放入三角瓶中,加入60mL蒸馏水,常温下震荡30min,用高速离心机离心,上清液过0.45µm滤膜,用岛津TOC-V CPH仪测定浸提液有机碳浓度,得到DOC[2].为避免浓度的差异对特定波长吸收值的影响,先把所有样品的DOC的浓度稀释到10mg/L[7],再用岛津UV-2550测定240,250,280,365nm处吸收值,并计算E250/E365和E240/TOC比值.土壤TOC用重铬酸钾外加热法;土壤微生物量碳用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法,熏蒸和未熏蒸的样品分别用0.5mol/L K2SO4浸提30min,用岛津TOC-V CPH仪测定浸提液碳浓度.土壤微生物量碳利用熏蒸和未熏蒸样品浸提液测定的有机碳差值(Ec),用公式微生物量碳=Ec/0.38计算获得[10];土壤游离态轻组有机碳用密度分组法得到:取100g土,放入密度为1.70g/cm3的重液中,用手摇动震荡5min,室温下放置1h[11],虹吸法取上清液,过滤,重复操作3次.所得样品,用0.01mol/L CaCl2溶液100mL洗涤,再用200mL蒸馏水洗,得到游离态轻组.剩余土样继续加入重液,用超声波400J/mL震荡3min,离心机离心,虹吸法取上清液,过滤,重复操作3次,容器中剩余部分为重组有机碳,用0.01mol/L CaCl2溶液100mL洗涤,再用200mL蒸馏水反复冲洗.用重铬酸钾外加热法测定其中有机碳含量.2 结果与讨论2.1不同土地利用方式下土壤DOC含量的变化由表1可见,未受扰动或扰动较小的土壤, DOC含量较高,其中,小叶章草甸土壤含量最高,为415.55±35.94mg/kg,人工林和岛状林含量稍低,分别为221.35±19.14和214.18±18.52mg/kg.土壤受到剧烈扰动后,土壤DOC迅速减少.小叶章草甸土壤开垦耕作1年后,土壤DOC含量减少到187.45±16.21mg/kg,是未开垦小叶章草甸土壤的45%.而且,随着耕作年限的增加,DOC含量逐渐减少,开垦耕作35年的旱田,DOC含量为112.55±9.73mg/kg,耕作14年的水田DOC含量为131.71±14.20mg/kg.而农田弃耕后,土壤DOC含量有明显的恢复趋势.弃耕1年后土壤DOC含量为160.69±13.90mg/kg,弃耕6年后土壤DOC含量增长为253.77±21.95mg/kg.由此可见,随着土地利用的变化,土壤DOC 含量变化明显,土地开垦耕作是导致土壤DOC 含量降低的主要原因.自然土壤转变为农田土壤后,土壤DOC含量明显降低,随着耕作年数的增长,减少的趋势更明显.耕作时间的长短、植被种类和返回到土壤中的有机质数量是决定土壤DOC含量的主要因素.2.2特定波长吸收值的变化由表1可见,未受扰动或扰动较小的土壤DOC的E280值较低,在0.019~0.028之间,平均值为0.023.剧烈扰动后,E280值增加,在0.028~0.048之间,平均值为0.037,而且,随着耕作年限的增3期张金波等：土地利用方式对土壤水溶性有机碳的影响 345加,E280值越大.相反,耕作土壤弃耕后,土壤DOC 的E280值降低,平均值为0.02.研究表明,E280值与DOC中芳香族化合物有关,E280值越大说明DOC 中芳香族化合物数量越多,结构越复杂,分子量大,DOC的可利用性低[5,8].因此,在三江平原不同土地利用方式的土壤中,未受扰动或扰动较小的土壤DOC的分子量小,可利用性高;土壤的开垦耕作导致土壤芳香族化合物结构复杂,DOC分子量增大,可利用性降低;相反,土壤弃耕后,DOC的可利用性有恢复趋势.表1不同土地利用方式下土壤DOC含量和E280,E250/E365,E240/TOC值Table 1 The content of dissolved organic carbon and values of E280,E250/E365,E240/TOC indifferent land use类型 DOC(mg/kg)E280E250/E365E240/TOC X 415.55(35.94) 0.028 4.78 0.004R 221.35(19.14) 0.019 4.50 0.002D 214.18(18.52) 0.021 5.60 0.002H1 187.45(16.21) 0.028 3.21 0.005H3 153.55(13.28) 0.029 3.86 0.006H5 153.70(13.29) 0.035 2.91 0.007H9 187.30(16.20) 0.036 3.71 0.006H15 147.94(12.79) 0.036 1.94 0.007H25 122.72(10.61) 0.048 2.18 0.005H35 112.55(9.73) 0.042 1.87 0.007S3 164.24(13.26) 0.031 2.08 0.002S6 153.32(11.39) 0.038 2.29 0.002S14 131.71(14.20) 0.046 2.72 0.003Q6 253.77(21.95) 0.014 6.13 0.001Q1 160.69(13.90) 0.027 3.58 0.003注: 括号内为标准差土壤DOC的E250/E365比值在1.87~6.13之间,该值的变化与E280值正相反.未受扰动或扰动较小以及恢复状态的土壤该值较大,在 4.5~5.6之间,平均值为 4.96;土壤开垦耕作后该值变小,平均值为2.68,而且随着耕作年限的增加,越来越小.研究表明,E465/E665、E250/E365的比值与DOC 的团聚化程度或分子量呈负相关[5,8].该值的结果与E280值有明显的相关性(R2=0.68)(图1a).不同土地利用方式土壤间DOC的E240/TOC 比值的差异较小,但是也能看出该值的变化趋势.未受扰动或扰动较小以及恢复状态的土壤该值较小,平均值为0.003;土壤开垦耕作后该值变大,平均值为0.005,而且随着耕作年限的增加,有越来越大的趋势.E240/TOC比值与E280值呈明显的正相关关系(R2=0.73)(图1b).张甲珅等[5]也认为E/TOC值具有随分子量增大而增大的特征. E240/TOC比值的结果与E280值和E250/E365比值得出的结果一致.图1 E280值与E250/E365, E240/TOC比值的关系Fig.1 The relationship between absorption at 280nmand E250/E365, E240/TOC2.3 DOC与土壤理化性质的关系图2为土壤DOC与土壤总有机碳、游离态轻组有机碳、微生物量碳、重组有机碳以及土壤容重、黏粒和粉砂粒含量等理化性质的关系.由图2可见,土壤DOC与土壤总有机碳含量呈正相关(R2=0.66)(图2a),与游离态轻组有机碳的相关性更强(R2=0.84)(图2b),与土壤重组有机碳呈明显的负相关(R2=0.52)(图2c).轻组有机质是介于新鲜凋落物和稳定的腐殖化有机质之间的组分,代表了的快速周转碳库,是土壤溶解性碳的主要280E24/TOC346 中国环境科学25卷储存库;相反,重组有机碳则代表了土壤的惰性碳库.因此,DOC的产生量可能主要由土壤中现存的有机质数量和质量决定[7].DOC与微生物量碳的相关性更强(R2=0.91)(图2d),所以认为土壤微生物的代谢产物对土壤水溶性碳库有很大贡献.Haynes[12]也有相似的结论.图2 土壤DOC含量与土壤理化性质的关系Fig.2 The relationship between the DOC and the physiochemical properties of soil土壤DOC与粉砂粒含量(R2=0.67)、土壤容重(R2=0.61)呈负相关(图2e,图2f).Christensen[13]报道,土壤粉砂粒固持的有机质周转期很长,不容易利用,这与本研究的结果相一致.多数研究表明,黏粒含量与土壤有机质有密切的关系,黏粒含量高,通常有机质的含量也相应的高,但是,本研究却没有发现土壤黏粒含量与DOC的明显相关性(R2=0.02)(图2g).DOC含量与土壤理化性质密切相关,土地利用方式首先影响土壤性质,进而影响土壤DOC 的动态.McGill等[14]也有一致的结论.自然土壤转变为农田土壤DOC含量明显降低,这种下降主要是由于剩余有机质的稳定性和土壤有机质输入减少造成的.3结论3.1 在三江平原,随着土地利用方式的变化,土壤DOC含量变化明显,土地开垦耕作是导致土壤DOC含量降低的主要原因.这是由于土壤中剩余有机质的稳定性和土壤较低的有机质输入造成的.DOC含量与土壤理化性质密切相关,土地利用方式首先影响土壤性质,进而影响土壤DOC的动态.3.2湿地土壤的开垦耕作,不仅导致土壤DOC 数量的减少,而且DOC的质量也在下降.参考文献：[1] Graham P S. Rate of microbial biomass carbon to soil organiccarbon as a sensitive indicator changes in soil organic matter [J].Aust. J. Soil Res., 1992,30:195-210.[2] Ghani A, Dexter M, Perrott K W. Hot-water extractable carbon insoils: a sensitive measurement for determining impacts of fertilization, grazing and cultivation [J]. Soil Biol. and Biochem., 2003,35:1231-1243.[3] Smith C K, Munson A D, Coyea M R, et al. Nitrogen andphosphorous release from humus and mineral soil under black3期张金波等：土地利用方式对土壤水溶性有机碳的影响 347spruce forests in central Quebec [J]. Soil Biol. Biochem., 1992,30:1491-1500.[4] McKinght D M, Bencala K E, Zellweger G W, et al. Sorption ofdissolved organic carbon by hydrous aluminium and iron oxides occurring at the confluence of Deer Creek with the Snake river, Summit County, Colorado [J]. Sci. Technol., 1992,26:1388-1396.[5] 张甲珅,陶澍,曹军.土壤水溶性有机物与富里酸分子量分布的空间结构特征 [J]. 地理研究,2001,20(1):76-82.[6] Chin Y P, Aiken G, Loughlin E O. Molecular weight,polydispersity, and spectroscopic properties of aquatic humic substances [J]. Environ. Sci. Technol., 1994,28:1853-1858.[7] Kalbitz K, David S, Juliane S. Changes in properties ofsoil-derived dissolved organic matter induced by biodegradation [J]. Soil Biol. and Biochem., 2003,35:1129-1142.[8] Wang F L, Bettany J R. Influence of freeze-thwa and flooding onthe loss of soluble organic carbon and carbon dioxide from soil [J]. J. Environ. Qual., 1993,22:709-714.[9] Kalbitz K. Properties of organic matter in soil solution in aGerman fen area as dependent on land use and depth [J].Geoderma, 2001,104:203-214. [10] 鲁如坤.土壤农业化学分析法 [M]. 北京:中国农业科技出版社,2000.231-233.[11] Roscoe R, Buurman P. Tillage effects on soil organic matter indensity fractions of a Cerrado Oxisol [J]. Soil and Tillage Research, 2003,70:107-119.[12] Haynes R J. Labile organic matter as an indicator of organicmatter quality in arable and pastoral soils in New Zealand [J].Soil and Biochemistry, 2000,32:211-219.[13] Christensen B T. Physical fractionation of soil and organic matterin primary size and density separates [J]. Advances in Soil Science, 1992,20:1-9.[14] McGill W B, Cannon K R, Robertson J A, et al. Dynamics of soilmicrobial biomass and water-soluble organic C in Breton L after50 years of cropping to rotations [J]. Can. J. Soil Sci., 1986,66:1-19.作者简介：张金波(1979-),男,山东博山人,中国科学院东北地理与农业生态研究所在读博士研究生,研究方向为环境化学.发表论文6篇.美国参议院否决布什总统的“清洁天空”计划2005年3月9日美国参议院环境保护小组委员会以9:9的结果否决了S.131提案,该提案要求通过布什总统提出的“清洁天空”(Clear Skies)计划.这一表决结果意味着不会将此提案提交参议院全体会议讨论,清洁天空计划基本告吹.按照布什的清洁天空计划,要求电厂同时控制二氧化硫、氧化氮和汞的排放,实施排放额度交易.反对这一计划的人说该计划实际上离开了清洁大气法某些条款的要求,工业界特别是电厂将可少支付许多费用.反对S.131提案的是小组委员会中全体7名民主党参议员、一名独立参议员和一名共和党参议员,共和党参议员Lincoln D. Chafee说他之所以反对该提案是因为其中没有提及控制温室气体二氧化碳.有参议员希望以后能有机会再进行一次讨论和表决,但看来希望渺茫.理论上委员会可以在2006年再讨论和表决,但2006年是国会选举年,通常国会不大会在选举年通过此类法案.环境保护积极分子和各州管理人员坚决反对S.131提案.江年摘自《Chemical & Engineering News》, March 14, 10(2005)。

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。

土壤有机碳含量下降的原因
一、土壤有机碳含量下降的原因
土壤是维持生物群落正常发展的基本要素之一，有机碳是土壤的重要组成部分，会影响土壤的结构和功能，并对生物多样性产生重要影响。

随着人类活动的加剧，土壤有机碳含量有所下降，下面介绍一下土壤有机碳含量下降的原因。

1、过度耕种
随着人口的不断增长，人们对农作物的需求也不断增加，耕种面积越来越大。

然而，随着土地占用和开发，耕种面积的增加使土壤失去了多种有机物质，会导致土壤的性质恶化，进而减少土壤有机碳的含量。

2、环境污染
污染是严重影响土壤有机碳含量的重要原因之一，特别是工业污染，这些污染物会导致土壤中有机物质的损失，并对微生物种类产生不利影响，从而导致有机碳的减少。

3、经济发展
随着经济的发展，城市化加快，土地开发面积越来越大，相应的土壤被遗弃或的确使用，从而导致土壤的一些有机物质的损失，从而使土壤有机碳的含量减少。

4、气候变化
近年来，全球气候变暖，温度的升高使土壤有机碳的分解加快，从而导致土壤有机碳的含量下降。

此外，温度的升高也会加快
有机质的分解，导致有机碳的释放，从而使土壤的有机碳含量下降。

总之，土壤有机碳含量的下降可能是由多种原因引起的，耕种过度，环境污染，经济发展以及气候变化等都可能是原因之一。

不同土地利用方式对土壤有机碳储量的影响标题：不同土地利用方式对土壤有机碳储量的影响摘要：土壤有机碳是土壤中最重要的碳库之一，对维持生态系统的健康和稳定起着至关重要的作用。

本文通过对不同土地利用方式下土壤有机碳储量的研究，总结了不同土地利用方式对土壤有机碳的影响，旨在为土地管理和环境保护提供科学依据。

引言：土壤是地球上最重要的自然资源之一，土壤有机碳是土壤中最关键的组分之一，直接影响土壤的肥力、农田生产力和环境质量。

近年来，随着人类活动的加剧和土地利用方式的改变，土壤有机碳储量出现了显著变化。

因此，研究不同土地利用方式对土壤有机碳储量的影响具有重要的理论和实践意义。

一、不同土地利用方式对土壤有机碳储量的影响1. 农田土壤利用方式：农业是人类的主要生产活动之一，不同的农田利用方式对土壤有机碳储量有着不同的影响。

常见的农田利用方式包括耕作农田、果园、绿肥等。

研究表明，合理的农田管理措施可以提高土壤有机碳储量，例如有机肥料的施用、水田养分管理、绿肥种植等都可以增加土壤有机碳的积累。

2. 林地土壤利用方式：林地是生态系统中的重要组成部分，不同的林地利用方式对土壤有机碳储量产生不同的影响。

研究表明，森林伐授权和不同的森林经营方式对土壤有机碳的积累有着重要的影响。

森林伐授权的增加会导致土壤有机碳储量的下降，而合理的森林经营方式可以增加土壤有机碳的积累，例如退耕还林政策、森林间伐等。

3. 草地土壤利用方式：草地是生态系统中的重要组成部分，不同的草地利用方式对土壤有机碳储量产生不同的影响。

研究表明，过度放牧和过度开垦草地都会导致土壤有机碳储量的减少，而适度放牧和草地保护可以增加土壤有机碳的积累。

4. 城市土地利用方式：城市化进程快速推进，城市土地利用方式对土壤有机碳储量也产生了重要的影响。

研究表明，城市土地的混凝土化和建设活动都会导致土壤有机碳储量的减少。

而同化土壤、拓宽绿地和加强废弃地复垦等措施可以增加土壤有机碳的积累。

土地利用变化对土壤有机碳储存的影响——一个案例研究的实验站在中国摘要：森林在从大气中而来的游离碳中发挥着重要作用。

自从上个世纪80年代以来，植树造林活动已在千叶洲林业实验站的周边地区贯彻执行。

该实验站位于中国江西省境内。

耕地和严重侵蚀的荒地上种植水果和森林种植园。

千烟洲林业试验站的周围地区作为一个研究站，研究站分析造林对碳固存影响的潜在性。

本研究评估了在不同的土地利用类型下土壤有机碳的变化存储。

土壤有机碳贮量随着土地利用类型的不同而变化巨大。

从1984年到2002年，土壤有机碳储量在八种土地利用类型中增加了2.45×106公斤。

这项研究表明，造林土壤对碳固存影响的潜在性。

然而，在景观尺度下对土壤碳通量有一个完整的了解将取决于潜在及土壤有机碳的保存期。

1引言土壤是陆地生态系统中最大的碳库，土壤潜在的二氧化碳（CO 2）的排放量是大陆尺度碳平衡的一个重要组成部分（伯纳克斯等人。

2001；默蒂等人。

2002）。

人类活动对碳储存和通量的影响已经超过了自然本身变异影响的速度和程度。

在陆地生态系统下中对土地利用和土地覆盖的准确估计对于估计区域和大陆的碳平衡已变得越来越重要。

（gregorich等人。

1996，1998）。

其中一个最大的也是最不确定的因素是人类活动的变化对土壤有机碳的储存的影响。

以往的研究集中于土壤中的土地利用变化情况（曼，1986；戴维森和阿克曼，1993；Lugo and Brown, 1993; 华盛顿, 1999; Post and Kwon, 2000;）例如，穆尔蒂等人综述了土壤中碳和氮的储存后，提出将森林转化为农业用地。

Lugo and Brown,提出土壤有机碳的改变是发生在有利于碳积累的土地利用变化之后的。

在不同的植被类型下、环境条件下、不同的时间条件下，有机碳的积累率相差很大。

为了开发大陆尺度的碳预算，我们需要知道什么发生在土壤碳库的转换后的土地利用和土地覆盖类型。

但土在土壤有机碳储存研究中的重要性是什么？一、土壤有机碳储存与气候变化的关系土壤是地球上最大的有机碳库之一，其中土壤有机碳的储存和流动对于气候变化具有重要的影响。

首先，土壤有机碳的储存可以降低大气中的二氧化碳浓度，减缓温室效应。

其次，土壤有机碳的充足储存可以提高土壤的肥力和保水性，促进植物生长，从而缓解人口剧增对粮食需求的压力。

因此，深入研究土壤中有机碳的储存和流动，对于应对气候变化和实现可持续发展具有重要意义。

二、土壤有机碳储存对土壤质量的影响土壤有机碳是土壤中的一种重要养分，对土壤质量和农作物生产有着至关重要的影响。

首先，土壤有机碳可以提高土壤的保水性和保肥能力，增加土壤的肥沃度和农作物产量。

其次，土壤有机碳可以改善土壤结构，增加土壤的通气性和透水性，有助于营养物质的吸收和根系的生长。

此外，土壤有机碳还可以提高土壤的抗逆性，减轻土壤的侵蚀和退化。

因此，加强对土壤有机碳储存的研究，可以指导土壤改良和农业生产，提高土壤质量和农作物产出。

三、影响土壤有机碳储存的因素土壤有机碳储存的量和流动不仅受到自然因素的影响，也与人类活动密切相关。

首先，土壤类型是影响土壤有机碳储存的重要因素之一。

不同类型的土壤具有不同的养分含量和结构特点，从而对土壤有机碳的储存产生影响。

其次，气候条件也对土壤有机碳储存起着重要作用。

气候变化会影响土壤中生物量的生长和分解速率，从而改变土壤有机碳的积累和释放。

此外，人类活动如农业耕作、森林砍伐和城市化过程等也会对土壤有机碳储存产生直接或间接的影响。

因此，综合考虑自然和人为因素，深入研究土壤有机碳的储存机制和影响因素，对于科学管理土壤资源和保护生态环境至关重要。

总结：土壤有机碳储存的研究对于应对气候变化、提高农作物产量和保护土壤资源具有重要意义。

首先，了解土壤中有机碳的积累和释放机制可以帮助减缓温室效应，降低大气中的二氧化碳浓度。

其次，加强土壤有机碳储存的研究能够提高土壤的肥力和农作物产量，从而满足人口剧增对粮食需求的挑战。

土壤有机碳储量土壤有机碳储量对环境和农业生产具有重要意义。

在农田和自然生态系统中，土壤有机碳起着关键的作用。

它对土壤质地、肥力、水分保持能力以及植物生长和生物多样性等方面都有直接影响。

了解和管理土壤有机碳储量是实现可持续农业和生态恢复的关键。

土壤有机碳是由植物和动物的残体、具有生物活性的物质以及微生物代谢产物等有机物质形成的。

它通常以土壤有机质的形式存在，并在不同深度的土层中分布。

土壤有机碳的储量受到多种影响因素的调控，包括气候条件、土壤类型、植被类型和土地管理等。

气候是影响土壤有机碳储量的重要因素之一。

在温暖湿润的气候条件下，有机物的分解速度相对较快，导致土壤有机碳储量较低。

相反，在寒冷干燥的气候下，有机物的分解速度较慢，土壤有机碳储量较高。

此外，降水量和季节性的干湿变化也会影响土壤有机碳的累积和分解过程。

土壤类型对土壤有机碳储量的影响也非常显著。

不同类型的土壤具有不同的物理和化学性质，从而影响了有机物质的累积和保持能力。

例如，淋溶土壤通常具有较低的有机碳储量，而黄褐土和黑土等肥沃土壤则具有较高的有机碳储量。

植被类型和土地管理措施对土壤有机碳储量的影响也不容忽视。

植被通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为有机物质并将其存储于土壤中。

因此，丰富的植被覆盖和合理的农田管理措施可促进土壤有机碳的累积和保持。

一些常见的管理措施包括有机肥料的施用、保护性耕作、轮作和植树造林等。

对于农业生产而言，土壤有机碳的管理对于提高土地肥力和农产品产量至关重要。

有机碳可以提供养分和能量，促进植物生长，并增加土壤的保水性和保肥性。

此外，适当的有机碳储量还可以减少农业温室气体排放，有助于应对全球变暖和气候变化的挑战。

在保护土壤有机碳储量方面，我们应采取综合的方法。

首先，通过科学合理的农田管理措施，如避免过度耕作和过量施肥，来减少土壤有机碳的分解和流失。

其次，保护和恢复自然植被，以促进土壤有机碳的累积。

此外，关注土壤健康和生物多样性的维护也是保护土壤有机碳储量的重要因素。

湖泊沉积物有机碳储量影响因素湖泊沉积物有机碳储量受到多种因素的影响，其中一些主要因素包括：
水体生产力：湖泊的水体生产力是指水体中生物生长的速率，通常与养分含量（如氮、磷等）密切相关。

较高的水体生产力会导致更多的有机物质被生物生产和沉积到沉积物中，从而增加有机碳的储量。

湖泊类型和地理位置：不同类型的湖泊（如营养贫瘠湖、富营养湖等）以及地理位置（如高山湖泊、平原湖泊等）会影响有机碳的输入输出速率和质量，进而影响沉积物中有机碳的储量。

气候条件：气候条件（如温度、降水量等）影响着湖泊周围植被生长、有机物分解速率等因素，进而影响沉积物中有机碳的累积速率。

水文动力学过程：湖泊水文动力学过程，如湖泊水体循环、湖底水动力学等，会影响有机碳在水体和沉积物之间的迁移和沉积速率。

地表径流和土地利用变化：地表径流输入的有机质含量、土地利用类型变化等会对湖泊沉积物中有机碳的储量产生影响。

人类活动：人类活动如农业、工业、城市化等会改变湖泊周围的土地利用、养分输入等，从而影响湖泊沉积物中有机碳的储量。

综合来看，湖泊沉积物有机碳储量受到多种自然和人为因素的综合影响，需要综合考虑多个方面因素进行研究分析。

不同土地利用方式下土壤生态化学计量特征
颜雄;李文昭;周美姣;樊磊磊;刘丹;刘义富;余展
【期刊名称】《遵义师范学院学报》
【年(卷),期】2024(26)1
【摘要】为研究不同土地利用方式下土壤生态化学计量特征,选取贵州省遵义市余庆县水稻种植地(水田)和玉米种植地(旱地)两种土地利用方式的土壤,以及不种植作物的荒地(对照)为研究对象,测定土壤有机碳、全氮及全磷含量并进行差异性分析。

结果显示:(1)在不同的土地利用方式下,水田土壤的有机碳和全氮含量最高,全磷含量最低;旱地土壤的全氮含量最低;(2)不同的土地利用方式下,水田土壤的C/N、C/P、N/P均最高,且与荒地、旱地土壤均存在显著性差异;(3)相关性分析表明,全氮随有机碳含量的增加而增加,全磷随着有机碳和全氮的增加而降低;C/N随着全磷的增加而降低,N/P随有机碳的增加而增加。

【总页数】5页(P75-78)
【作者】颜雄;李文昭;周美姣;樊磊磊;刘丹;刘义富;余展
【作者单位】遵义师范学院资源与环境学院;遵义师范学院生物与农业科技学院;湖南农业大学资源学院
【正文语种】中文
【中图分类】S158.2
【相关文献】
1.近30年川中丘陵区不同土地利用方式土壤碳氮磷生态化学计量特征变化
2.黄土丘陵区不同土地利用方式土壤碳氮磷及其生态化学计量特征
3.南郑区不同土地利用方式下土壤养分及生态化学计量特征
4.黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤养分及生态化学计量特征
5.不同土地利用方式土壤碳、氮、磷、硫含量及其生态化学计量特征
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土壤有机碳开题报告土壤有机碳开题报告一、引言土壤是地球上最重要的自然资源之一，其质量对农作物生长和生态系统的健康至关重要。

土壤中的有机碳是土壤质量的重要指标之一，对维持土壤生态系统平衡和可持续发展具有重要意义。

本报告旨在研究土壤有机碳的来源、分布、影响因素以及其对环境和农业的影响。

二、土壤有机碳的来源和分布土壤有机碳主要来源于植物残体、动物粪便和微生物的分解代谢产物。

这些有机物在土壤中通过生物、化学和物理过程进行降解和转化，最终形成有机碳。

土壤有机碳的分布不均匀，受到土壤类型、气候、植被覆盖、土地利用方式等因素的影响。

一般来说，农田土壤的有机碳含量较高，而草原和森林土壤的有机碳含量较低。

三、土壤有机碳的影响因素1. 土地利用方式：不同的土地利用方式对土壤有机碳含量有不同的影响。

例如，农田常年耕作和施肥会增加土壤有机碳含量，而森林砍伐和草原过度放牧则会降低土壤有机碳含量。

2. 气候条件：气候条件对土壤有机碳的分解和积累有重要影响。

高温和湿润的气候有利于有机碳的分解，而寒冷和干燥的气候则有利于有机碳的积累。

3. 土壤pH值：土壤pH值对土壤有机碳的稳定性和分解速率有影响。

酸性土壤中有机碳的分解速率较慢，而碱性土壤中有机碳的分解速率较快。

4. 土壤质地：土壤质地对土壤有机碳的保存和分解起着重要作用。

粘土质地的土壤有机碳保存能力较强，而砂质土壤的有机碳分解速率较快。

四、土壤有机碳对环境的影响1. 碳循环：土壤有机碳是陆地生态系统中的重要碳库，对全球碳循环起着重要作用。

土壤有机碳的分解和释放会导致大量二氧化碳的释放，加剧温室效应。

2. 水质保护：土壤有机碳可以增加土壤的保水能力，减少水分的流失和土壤侵蚀。

同时，土壤有机碳还可以吸附和降解有害物质，起到净化水体的作用。

3. 生物多样性维护：土壤有机碳对土壤生物多样性的维护具有重要作用。

土壤中的微生物和其他生物依赖于有机碳作为能源和营养物质，维持了土壤生态系统的平衡和稳定。