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摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 32 卷 第 14 期摇 摇 2012 年 7 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
海滨沙地砂引草对沙埋的生长和生理适应对策 王摇 进,周瑞莲,赵哈林,等 (4291)……………………………
外源 K+和水杨酸在缓解融雪剂对油松幼苗生长抑制中的效应与机理 张摇 营,李法云,严摇 霞,等 (4300)…
钱塘江中游流域不同空间尺度环境因子对底栖动物群落的影响 张摇 勇,刘朔孺,于海燕,等 (4309)…………
贡嘎山东坡非飞行小型兽类物种多样性的垂直分布格局 吴永杰,杨奇森,夏摇 霖,等 (4318)…………………
基于斑块的红树林空间演变机理分析方法 李春干,刘素青,范航清,等 (4329)…………………………………
亚热带六种天然林树种细根养分异质性 熊德成,黄锦学,杨智杰,等 (4343)……………………………………
浙江省植被 NDVI动态及其对气候的响应 何摇 月,樊高峰,张小伟,等 (4352)…………………………………
亚热带 6 种天然林树种细根呼吸异质性 郑金兴,熊德成,黄锦学,等 (4363)……………………………………
亚高山 /高山森林土壤有机层氨氧化细菌和氨氧化古菌丰度特征 王摇 奥,吴福忠,何振华,等 (4371)………
耕作方式对紫色水稻土轻组有机碳的影响 张军科,江长胜,郝庆菊,等 (4379)…………………………………
火烧对长期封育草地土壤碳固持效应的影响 何念鹏,韩兴国,于贵瑞,等 (4388)………………………………
闽江河口潮汐湿地二氧化碳和甲烷排放化学计量比 王维奇,曾从盛,仝摇 川,等 (4396)………………………
2010 年夏季珠江口海域颗粒有机碳的分布特征及其来源 刘庆霞,黄小平,张摇 霞,等 (4403)………………
新疆冷泉沉积物葡萄糖利用细菌群落多样性的稳定同位素标记分析 楚摇 敏,王摇 芸,曾摇 军,等 (4413)……
土壤微生物群落多样性解析法:从培养到非培养 刘国华,叶正芳,吴为中 (4421)………………………………
伊洛河河岸带生态系统草本植物功能群划分 郭屹立,卢训令,丁圣彦 (4434)…………………………………
濒危植物蒙古扁桃不同地理种群遗传多样性的 ISSR分析 张摇 杰,王摇 佳,李浩宇,等 (4443)………………
强潮区较高纬度移植红树植物秋茄的生理生态特性 郑春芳,仇建标,刘伟成,等 (4453)………………………
冬季高温对白三叶越冬和适应春季“倒春寒冶的影响 周瑞莲,赵摇 梅,王摇 进,等 (4462)……………………
中亚热带细柄阿丁枫和米槠群落细根的生产和死亡动态 黄锦学,凌摇 华,杨智杰,等 (4472)…………………
欧美杨水分利用效率相关基因 PdEPF1 的克隆及表达 郭摇 鹏,金摇 华,尹伟伦,等 (4481)……………………
再力花地下部水浸提液对几种水生植物幼苗的化感作用 缪丽华,王摇 媛,高摇 岩,等 (4488)…………………
无致病力青枯雷尔氏菌对烟草根系土壤微生物脂肪酸生态学特性的影响
郑雪芳,刘摇 波,蓝江林,等 (4496)
………………………………………
……………………………………………………………………………
基于更新和同化策略相结合的遥感信息与水稻生长模型耦合技术的研究
王摇 航,朱摇 艳,马孟莉,等 (4505)
………………………………………
……………………………………………………………………………
温度和体重对克氏双锯鱼仔鱼代谢率的影响 叶摇 乐,杨圣云,刘摇 敏,等 (4516)………………………………
夏季西南印度洋叶绿素 a分布特征 洪丽莎,王春生,周亚东,等 (4525)…………………………………………
大沽排污河生态修复河道水质综合评价及生物毒性影响 王摇 敏,唐景春,朱文英,等 (4535)…………………
李肖叶甲成虫数量及三维空间格局动态 汪文俊,林雪飞,邹运鼎,等 (4544)……………………………………
专论与综述
基于景观格局的城市热岛研究进展 陈爱莲,孙然好 ,陈利顶 (4553)……………………………………………
沉积物质量评价“三元法冶及其在近海中的应用 吴摇 斌,宋金明 ,李学刚,等 (4566)…………………………
问题讨论
中国餐厨垃圾处理的现状、问题和对策 胡新军,张摇 敏,余俊锋,等 (4575)……………………………………
研究简报
稻秸蓝藻混合厌氧发酵沼液及其化学物质对尖孢镰刀菌西瓜专化型生长的影响
刘爱民,徐双锁,蔡摇 欣,等 (4585)
………………………………
……………………………………………………………………………
佛山市农田生态系统的生态损益 叶延琼,章家恩,秦摇 钟,等 (4593)……………………………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*314*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*33*
室室室室室室室室室室室室室室
2012鄄07
封面图说: 噶龙山南坡的高山湖泊———喜马拉雅山南坡的嘎龙山光照强烈、雨量充沛,尽管是海拔 4500 多米的高寒地区,山上
的草甸依然泛着诱人的翠绿色,冰川和雪山的融水汇集在山梁的低洼处形成了一个又一个的高山湖泊,由于基底的
差别和水深的不一样,使得纯净清澈的冰雪融水在湖里呈现出不同的颜色,湖面或兰或绿、颜色或深或浅,犹如一块
块通体透明的翡翠镶嵌在绿色的绒布之中。 兰天下面,白云落在山间,通往墨脱的公路像丝带一样随随便便地缠绕
着,一幅美丽的自然生态画卷就这样呈现在你的面前。
彩图提供: 陈建伟教授摇 北京林业大学摇 E鄄mail: cites. chenjw@ 163. com
第 32 卷第 14 期
2012 年 7 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 32,No. 14
Jul. ,2012
http: / / www. ecologica. cn
基金项目:国家自然科学基金项目(41005069, 40975095 和 40805050); 西南大学生态学重点学科“211冶工程三期建设项目; 西南大学大型仪器
开放基金(201028)
收稿日期:2011鄄06鄄30; 摇 摇 修订日期:2011鄄11鄄15
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: haoqingju@ 163. com
DOI: 10. 5846 / stxb201106300981
张军科, 江长胜, 郝庆菊, 吴艳, 谢德体.耕作方式对紫色水稻土轻组有机碳的影响.生态学报,2012,32(14):4379鄄4387.
Zhang J K, Jiang C S, Hao Q J,Wu Y, Xie D T. Effect of tillage systems on light fraction carbon in a purple paddy soil. Acta Ecologica Sinica,2012,32
(14):4379鄄4387.
耕作方式对紫色水稻土轻组有机碳的影响
张军科1,2, 江长胜1,2, 郝庆菊1,2,*, 吴摇 艳1,2, 谢德体1,2
(1. 西南大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 西南大学资源环境学院, 重庆摇 400715;
2. 重庆市三峡库区农业面源污染控制工程技术研究中心, 重庆摇 400716)
摘要:以位于西南大学实验农场的长期免耕试验田为研究对象,通过 0—60cm 分层采集土壤样品的方法,探讨了不同耕作方
式———冬水田平作(DP)、水旱轮作(SH)、垄作免耕(LM)及垄作翻耕(LF)对土壤轻组有机碳的影响。 结果表明,重组有机碳
是土壤总有机碳的主体,约占土壤总有机碳的 69. 56%—95. 66% ,在土壤剖面上随土壤深度的增加其分配比例逐渐升高;其次
是自由轻组有机碳,约占土壤总有机碳的 5. 03%—26. 43% ,从土壤表层向下,其分配比例迅速下降;闭合轻组有机碳最低,仅
占土壤总有机碳的 1. 37%—4. 93% ,其分配比例随土壤深度的变化不明显。 在 0—60 cm土壤深度内,不同耕作方式下自由轻
组有机碳的平均含量为 LM(4. 36 g / kg) >DP(2. 11 g / kg) > LF(1. 74 g / kg) >SH(1. 46 g / kg),相应的有机碳分配比例分别为
17. 1% 、14郾 0% 、12. 2%和 11. 3% ;闭合轻组有机碳的平均含量为 LM(0. 82 g / kg) >DP(0. 51 g / kg) >LF(0. 36 g / kg) > SH(0. 34
g / kg),相应的有机碳分配比例分别为 3. 36% 、3. 45% 、2. 71%和 3. 00% 。 因此,在西南地区紫色水稻土上实行垄作免耕能提高
轻组有机碳的含量及其分配比例,从而改善土壤有机碳质量。 另外,与土壤总有机碳、重组有机碳及闭合轻组有机碳相比,自由
轻组有机碳对耕作方式的变化最敏感,是指示土壤有机碳变化的良好指标。
关键词:耕作方式;自由轻组有机碳;闭合轻组有机碳;紫色水稻土
Effect of tillage systems on light fraction carbon in a purple paddy soil
ZHANG Junke1,2, JIANG Changsheng1,2,HAO Qingju1,2,*,WU Yan1,2, XIE Deti1,2
1 Key Laboratory of Eco鄄environments in Three Gorges Reservoir Region (Ministry of Education), College of Resources and Environment, Southwest University,
Chongqing, 400715, China
2 Chongqing Engineering Research Center for Agricultural Non鄄point Source Pollution Control in the Three Gorges Reservoir Area, Chongqing 400716, China
Abstract: Physical fractionation of soil organic carbon (SOC) has been useful in distinguishing specific carbon pools that
are responsive to management and identifying the physical control of organic matter. Density fractionation allows the
separation of SOC fractions from different locations in the soil and degree of association with mineral particles. The free light
fraction carbon (F鄄LFC) includes loose organic particles in the soil and particulate organic carbon adhering to the exterior
of secondary organomineral complexes, which is chemically very close to litter and has generally a very fast decomposition
rate. The occluded light fraction carbon ( O鄄LFC) is the fraction of uncomplexed organic matter that is trapped and
physically protected within secondary complexes ( intra鄄aggregate organic carbon). This fraction shows a more advanced
degree of decomposition and a slower turnover. The heavy fraction carbon (HFC) is composed mainly of highly decomposed
materialand has a very slow decomposition rate. Changes in these different fractions, especially in the low鄄density fractions,
may be more sensitive to management鄄induced impacts on soil than the total SOC or the complicated heavy fraction organic
carbon. However, there are few direct data quantifying these two light fractions and their contributions to total SOC storage
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as related to changes in tillage practices.
The impact of tillage on SOC fractions has been of great interest in recent years. The tillage experiment was located at
the farm of Southwest University (30毅26忆N, 106毅26忆E) in Chongqing since 1990. In this paper four tillage treatments
including conventional tillage with rice only system (DP), conventional tillage with rotation of rice and rape system (SH),
no鄄till and ridge culture with rotation of rice and rape system (LM), and ridge culture with rotation of rice and rape system
(LF) were selected as research objectives to measure the contents of different soil carbon fractions. Soil sampling at the
depths of 0—10, 10—20, 20—30, 30—40, 40—50 and 50—60 cm was performed with a soil drill after the rape harvest
in the spring of 2009.
Results indicated that most carbon (69. 6%—92. 7% ) was held in the HF, carbon dynamics in the whole soil were
controlled by the behavior of this fraction. The proportion of F鄄LF carbon to the total SOC was 5. 03%—26. 43% . O鄄LF
contained the least amount of organic carbon (1. 37%—4. 93% ) of total SOC. In the four tillage soils the greatest contents
of F鄄LFC, O鄄LFC and HFC were found in the 0—10cm depth. In the whole soil layer (0—60cm), the order of F鄄LFC
contents was LM (4. 36g / kg)> DP(2. 11g / kg)> LF(1. 74 g / kg)> SH(1. 46 g / kg), and the corresponding proportions of
F鄄LFC to total SOC were 17. 12, 14. 00, 12. 17 and 11. 29% , respectively. The order of O鄄LFC contents was LM (0. 82
g / kg) > DP(0. 51 g / kg)> LF(0. 36 g / kg)> SH(0. 34 g / kg), and the corresponding proportions were 3. 36, 3. 45, 3. 00
and 2. 71% , respectively. Compared with the other tillage systems, LM treatment significantly increased the contents and
proportions of the two light fraction carbons which suggested LM could improve the soil quality in a purple paddy soil in
Southwest China. Additionally, the data analysis showed that F鄄LFC was the most sensitive pool of organic carbon to detect
changes in SOC due to soil tillage.
Key Words: Tillage system; Free light fraction carbon; Occluded light fraction carbon; Purple paddy soil
土壤有机碳是土壤质量和健康的重要指标[1]。 但是在土壤有机碳背景值很大的情况下,利用总有机碳
来评价土地利用或管理方式的变化对土壤碳动态的影响是非常困难的。 因此,分离更敏感的易变有机碳组分
有助于阐明土壤有机碳动态。 有机碳的物理分组是进行土壤有机碳研究的一个有力工具,物理分组几乎不对
有机碳的结构造成破坏,分离的有机碳组分能够反映有机碳的结构与功能,尤其能够反映有机碳的周转特
征[2]。 物理密度分组通常将土壤分为自由轻组(Free Light Fraction,F鄄LF)、闭合轻组(Occluded Light Fraction,
O鄄LF)和重组(Heavy Fraction,HF)。 自由轻组有机碳包含土壤中的松散有机颗粒以及粘附在次级有机鄄无机
复合体外的颗粒有机碳,在化学性质上与枯落物非常接近,通常具有非常快的分解速率[2]。 闭合轻组有机碳
是陷于次级复合体中受物理保护的有机碳,是在团聚体充分分散后分离得到的轻组组分,分解程度较高但周
转速率较慢。 重组的比重较大,主要是由高度分解后的物质组成,分解速率非常缓慢[2]。 这些不同组分的变
化,尤其是低密度组分的变化,在由耕作方式引起的土壤有机碳变化上可能比总有机碳更敏感[3]。 虽然土壤
轻组物质仅占土壤质量的一小部分,但其碳含量一般显著高于全土的碳含量。 轻组物质的碳氮比高,周转速
度快,代表着易变土壤有机质的主要部分,被认为是土壤生物调节过程的重要基质和土壤肥力指标,具有很强
的生物学活性[4]。
紫色水稻土是西南地区重要的水稻土类型,而冬水田是该地区普遍分布的一种特殊类型的稻田种植方
式,这种稻田一年只种植一季中稻,其余时间淹水空闲。 针对冬水田的烂脚泥深、土温低以及产量低的缺点,
20 世纪 70 年代我国著名的已故土壤学家侯光炯院士成功开发出了冬水田自然免耕技术鄄稻田垄作免耕技术。
该技术对冬水田具有重要的改良作用,是发挥冬水田生产潜力一个比较可靠的方法[5],并在西南地区得到了
广泛的推广和应用。 Zhang等[6]通过在中国三江平原的研究认为,耕作导致重组碳在土壤有机碳中的积累,
在自然湿地以及短期耕作(<5a)土壤碳动态主要受自由轻组有机碳的控制,而在长期耕作(>5a)土壤碳动态
则由重组有机碳控制。 但也有研究报道自然及农田土壤有机碳动态都受重组碳的控制,约 95%的土壤有机
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碳都保存在这一组分中[3]。 大量研究表明,轻组有机碳因具有较高的生物活性,对土地利用以及农田管理方
式的变化比总有机碳更敏感[3,6鄄10],但也有研究者认为不论是自由轻组有机碳还是闭合轻组有机碳均不适于
做土地利用变化早期的指示指标[11]。 Boone[12]报道农田土壤表层轻组有机碳占总有机碳的比例为 1%—
25% ,取决于农田管理措施。 然而,目前有关耕作方式变化对这两种轻组有机碳的影响研究还比较少。 另外,
关于耕作方式对西南地区紫色水稻土有机碳的影响方面已经开展了一些研究工作[13鄄14],但多数局限于总有
机碳水平上。 因此,本研究以西南地区紫色水稻土为研究对象,应用物理密度分组方法,探讨耕作方式变化对
土壤有机碳组分的影响。
1摇 材料与方法
1. 1摇 研究区域概况
稻田长期垄作免耕定位试验始于 1990 年,设在重庆市北碚区西南大学试验农场(106毅26忆E,30毅26忆N),海
拔 230 m,年平均气温 18. 3 益,年平均降雨量 1105. 4 mm,5—9 月降雨量占全年雨量的 70% ,年均日照
1276郾 7 h,年平均无霜期 334 d。 土壤为紫色砂泥岩母质上发育的中性紫色水稻土,其基本理化性质为: pH
7郾 1,有机质 23. 1 g / kg,全氮 1. 7 g / kg,全磷 0. 8 g / kg,全钾 22. 7 g / kg,碱解氮 120. 1 mg / kg,有效磷 7. 5 mg /
kg,速效钾 71. 1 mg / kg,粘粒 144. 2 g / kg。 试验前一直采用冬水田平作的耕作方式。
1. 2摇 研究方法
1. 2. 1摇 试验设计
本试验共设 4 个处理(表 1)。 每个处理小区面积为 20 m2,4 次重复,随机区组排列。 各处理的施肥量均
为:N 125 kg / hm2(尿素);P2O5 60 kg / hm2(过磷酸钙);K2O 75 kg / hm2(氯化钾)。 每年油菜和水稻的施肥都
是过磷酸钙作底肥一次施用;尿素用量的 2 / 3 作底肥,1 / 3 作追肥;氯化钾底肥和追肥各半。
表 1摇 试验处理描述
Table 1摇 The description of experimental treatments
耕作方式
Tillage system
简称
For short
种植方式
Crop pattern
管理方式
Management mode
残茬还田量(kg·hm-2·a-1))
Quantity of residue back to the soil
冬水田平作
Conventional tillage with rice and
winter fallow system
DP 中稻鄄休闲
终年处于淹水状态,保持水层深度为 3 cm
左右; 按传统方法每年三犁三耙翻耕植稻,
耕作深度为 25—30 cm,水稻收获后灌水
冬闲;
水稻还田量:2748. 0—3301. 5
油菜还田量:0. 0
杂草还田量:1912. 5—3154. 5
总还田量:4660. 5—6456. 0
水旱轮作
Conventional tillage with rotation
of rice and rape system
SH 中稻鄄油菜
翻耕、淹水平作种植水稻,水稻收获后,四边
开沟排干稻田积水,翻耕,种油菜; 油菜生
长期间,尽可能地保持四边沟内无积水
水稻还田量:2697. 0—3532. 5
油菜还田量:768. 0—987. 0
杂草还田量:6217. 5—8004. 0
总还田量:9682. 5—12523. 5
垄作免耕
No鄄till and ridge culture with
rotation of rice and rape system
LM 中稻鄄油菜
作垄规格为:一垄一沟55 cm,垄顶宽25 cm,
沟宽 30 cm,沟深 35 cm,每小区作 5 垄; 水
稻移栽到成活期间水面与垄顶齐平,全年其
余时间保持沟内水深 25—30 cm(即垄露出
水面 5—10 cm);水稻收获后排水降低水位,
将沟内的稀泥扶到垄上,种植油菜; 油菜生
长期间,沟内水位 5—10 cm(即垄露出水面
20—25 cm),保持垄埂浸润
水稻还田量:3562. 5—4024. 5
油菜还田量:742. 5—940. 5
杂草还田量:8746. 5—10011. 0
总还田量:13051. 5—14976. 0
垄作翻耕
Ridge culture with rotation of rice
and rape system
LF 中稻鄄油菜 作垄规格及水分管理方式与垄作免耕相同;油菜和水稻种植前,翻耕土壤
水稻还田量:2697. 0—3532. 5
油菜还田量:768. 0—987. 0
杂草还田量:6217. 5—8004. 0
总还田量:9682. 5—12523. 5
1. 2. 2摇 样品采集
于 2009 年 4 月下旬油菜收获后采集土壤样品,每种耕作制度随机选择 3 个样点,垄作免耕和垄作翻耕采
样点选择在垄上。 采集不同深度的土壤样品,以 10 cm为一个层次,分别采集 0—10,10—20,20—30,30—40,
1834摇 14 期 摇 摇 摇 张军科摇 等:耕作方式对紫色水稻土轻组有机碳的影响 摇
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40—50 cm和 50—60 cm土壤样品。 同一耕作制度下相同土层的土壤样品采集后混合,用四分法取出足够的
样品,去除石砾和植物根系,风干后过 2 mm筛,保存于密闭自封袋中备用。
1. 2. 3摇 分析方法
按照 Golchin等[15]和 Roscoe等[16]的方法,依据物理保护程度的不同,将有机碳分为 3 类:没有保护的(没
经过超声波提取的自由轻组)、闭合的(经超声波后提取的轻组)和保护的(经超声波后保留的重组)。 具体方
法如下:(1)称取过 2 mm 筛的风干土样 20 g,放入 200 mL离心管中,加 100mL NaI溶液(d= 1. 8g / cm3),用手
轻轻摇动,室温静置过夜。 次日将悬浮物离心 15 min (3500 r / min)后以抽吸的方式收回,再将抽吸的悬浮液
倒入装有 0. 45 滋m滤膜的滤斗中抽气过滤,将滤纸上的物质先用 100 mL的 CaCl2(0. 01 mol / L)洗涤,再用至
少 200 mL蒸馏水洗涤后, 将滤纸上的物质用水冲洗到提前称重的 50 mL 烧杯中。 然后,再向离心管加 100
mL NaI溶液,重复上述过程,将 2 次的提取物混合,静置 24 h,在 60 益下烘至恒重,然后称重,该组分即为自
由轻组;(2)向离心管内继续加 100 mL NaI溶液,充分震荡,用超声波细胞粉碎机(JYD鄄650 系列,上海)在 100
W条件下分散 15min,静止 4 h后离心,离心和过滤同上,并重复 2 次。 然后烘干和称重,方法同上,这一组分
为闭合组分;(3)向离心管内加 100 mL蒸馏水,振荡 20 min,离心 20min (4000 r / min),弃去上清液,重复洗涤
3 次,在 60 益下烘至恒重,称重,这一组分为重组。
以上各组分用玛瑙研钵研磨,过 60 目筛,各组分有机碳含量采用Multi N / C 2100 分析仪(德国耶拿公司)
干烧法测定。
F鄄LFC含量 (g / kg) = 自由轻组土中有机碳含量(g / kg)伊自由轻组土质量占土壤%
O鄄LFC含量 (g / kg) = 闭合轻组土中有机碳含量(g / kg)伊闭合轻组土质量占土壤%
F鄄LFC分配比例 (% ) = F鄄LFC含量 / TOC含量伊100%
O鄄LFC分配比例 (% ) = O鄄LFC含量 / TOC含量伊100%
HFC分配比例 (% ) = HFC含量 / TOC含量伊100%
式中,F鄄LFC为自由轻组有机碳;O鄄LFC为闭合轻组有机碳;HFC为重组有机碳,TOC为土壤总有机碳。
1. 3摇 统计分析
采用 Excel 2003 软件作图。 试验数据通过方差分析(ANOVA)程序进行统计分析,采用多重比较方法
(LSD) 比较各处理间差异显著性;通过线性方程拟合各组分有机碳含量与土壤总有机碳含量之间的关系。
2摇 结果
2. 1摇 耕作方式对土壤碳组分的影响
不同耕作方式下,自由轻组有机碳含量具有明显的垂直分布特征(图 1),即随着土壤深度的增加,呈现明
显的垂直递减规律性。 翻耕农田自由轻组有机碳含量自上而下的降低比较平稳,而长期免耕农田呈现出明显
的表层富集现象。 LM处理自由轻组有机碳主要富集在 0—10 cm土层内,10—20 cm土层迅速减少了 3. 21 g /
kg,而 DP、SH及 LF处理则分别降低了 1. 12、1. 72、0. 21 g / kg和 0. 79 g / kg。 对 0—60cm整个土层而言,不同
耕作方式下自由轻组有机碳的平均含量为 LM(4. 36 g / kg) > DP(2. 11g / kg) >LF(1. 74 g / kg) >SH(1. 46 g /
kg)。 单因素方差分析表明,LM处理自由轻组有机碳显著高于 DP 和 LF 处理(P <0. 05),极显著高于 SH 处
理(P <0郾 01)。 紫色水稻土自由轻组有机碳含量为免耕农作高于翻耕农作。
由图 1 可以看出,不同耕作方式下,闭合轻组有机碳含量随着土壤深度的增加总体呈降低趋势。 但与自
由轻组有机碳不同的是闭合轻组有机碳在土壤剖面上的垂直变化不明显。 LM、DP 以及 LF 处理的最大值都
出现在 0—10 cm土层,分别为 1. 38、0. 76 g / kg和 0. 56 g / kg;而 SH处理的最高值出现在 20—30 cm土层,为
0. 49 g / kg。 同一土层不同耕作方式之间闭合轻组有机碳的差异随土壤深度的增加总体上呈降低的趋势。 从
0—10 cm至 50—60 cm土层,同一土层不同耕作处理间闭合轻组有机碳最大值与最小值之间的差值分别为
1郾 05、0. 72、1. 03、0. 30、0. 39 和 0. 32 g / kg。 在整个 0—60 cm土壤范围内,不同耕作方式土壤闭合轻组有机碳
平均含量为 LM(0. 82 g / kg)>DP(0. 51 g / kg)>LF(0. 36 g / kg)>SH(0. 34 g / kg)。 单因素方差分析表明,LM极
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图 1摇 不同耕作方式下自由轻组有机碳及闭合轻组有机碳的含量
Fig. 1摇 The contents of soil free light fraction carbon and occluded light fraction carbon under different tillage systems
DP 为冬水田平作,SH为水旱轮作,LM为垄作免耕,LF为垄作翻耕
显著高于 LF和 SH处理(P <0. 01),显著高于 DP 处理(P <0. 05)。 与自由轻组有机碳相同,紫色水稻土闭合
轻组有机碳含量也表现为免耕农作高于翻耕农作。
在 0—60 cm的土壤深度内,LM、DP、LF 及 SH 处理 TOC 的平均含量分别 22. 74、14. 57、13. 10 g / kg 和
11郾 92 g / kg,LM处理 TOC含量极显著高于 SH、LF处理(P<0. 01),显著高于 DP(P<0. 05),表明 LM处理较其
它 3 种耕作方式能显著提高土壤有机碳含量。 以冬水田平作处理为对照,其它耕作方式下土壤碳组分与之相
对比,发现 LM处理下土壤总有机碳及其碳组分的变化均为正值,而 LF 和 SH 处理下变化均为负值(表 2)。
表明 DP 处理转变为 LM后土壤总有机碳的累积来源于自由轻组有机碳、闭合轻组有机碳以及重组有机碳的
增加,而 DP 处理转变为 LF和 SH后土壤有机碳的损失归因于这 3 种碳组分的减少。
通过表 2 可以看出,耕作方式的转变引起的自由轻组有机碳的变化幅度最大,其次为闭合轻组有机碳,总
有机碳和重组有机碳的变化最小。 表明重组有机碳对耕作方式的变化不如总有机碳敏感,而自由轻组有机碳
和闭合组分有机碳对耕作方式的变化均比总有机碳敏感,但相比之下,自由轻组有机碳比闭合轻组有机碳对
耕作方式变化的敏感性更高。 因此,选择自由轻组有机碳代替总有机碳作为敏感性指标评价耕作方式对土壤
碳的影响更为合适和灵敏。
表 2摇 其它耕作制度与冬水田平作相比土壤碳组分的变化 / %
Table 2摇 The changes of soil carbon fractions in other three tillage systems compared with DP treatment
LM
TOC F鄄LFC O鄄LFC HFC
LF
TOC F鄄LFC O鄄LFC HFC
SH
TOC F鄄LFC O鄄LFC HFC
56. 07 106. 66 61. 18 46. 93 -10. 10 -17. 56 -29. 52 -7. 96 -18. 17 -30. 78 -32. 26 -15. 35
2. 2摇 耕作方式对土壤碳组分分配比例的影响
表 3 为不同耕作方式下各组分有机碳分配比例随土壤深度的变化。 从有机碳在各组分的分布可以看出,
在 0—60 cm土壤深度范围内,各个土层均为重组有机碳分配比例最高,自由轻组次之,闭合轻组最低。 从土
壤深度分布可以看出,随土壤深度增加,不同耕作方式下自由轻组有机碳分配比例迅速下降,由 0—10 cm 土
层的 17. 10%—26. 43%下降到 50—60 cm 土层的 5. 03%—5. 90% ;而重组有机碳分配比例则逐渐增大,由
0—10 cm土层 69. 56%—80. 49%升高到 50—60 cm土层的 88. 73%—92. 73% ;闭合轻组有机碳的分配比例
变化不明显,不同耕作方式下约为 1. 37%—4. 93% 。 由表 2 可以看出,在 0—60 cm深度内,不同耕作方式下
自由轻组有机碳分配比例为 LM(17. 12% ) >DP(14. 00% )>LF(12. 17% )>SH(12. 19% ),相对于传统耕作方
3834摇 14 期 摇 摇 摇 张军科摇 等:耕作方式对紫色水稻土轻组有机碳的影响 摇
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式 DP 处理,LM提高了自由轻组有机碳分配比例,而 LF和 SH则降低了自由轻组有机碳分配比例。 不同耕作
方式下闭合轻组有机碳分配比例相差不大,LM、DP、SH、LF分别为 3. 36% 、3. 45% 、3. 00%和 2. 71% 。
表 3摇 自由轻组有机碳、闭合轻组有机碳以及重组有机碳在不同耕作方式下的分配比例 / %
Table 3摇 Proportions of F鄄LFC, O鄄LFC and HFC to total soil organic carbon in different tillage systems
0—10cm 10—20cm 20—30cm 30—40cm 40—50cm 50—60cm 平均 Mean
DP F鄄LFC 20. 28 18. 67 17. 07 11. 69 9. 13 7. 14 14. 00
O鄄LFC 4. 05 3. 16 1. 51 3. 72 4. 11 4. 13 3. 45
HFC 75. 67 78. 17 81. 42 84. 59 86. 76 88. 73 82. 56
SH F鄄LFC 17. 10 15. 82 12. 61 9. 76 7. 44 5. 03 11. 29
O鄄LFC 2. 41 1. 98 2. 84 4. 21 2. 89 3. 67 3. 00
HFC 80. 49 82. 20 84. 55 86. 03 89. 67 91. 31 85. 71
LM F鄄LFC 26. 43 23. 48 21. 44 15. 65 9. 82 5. 90 17. 12
O鄄LFC 4. 01 3. 95 4. 93 2. 69 3. 22 1. 37 3. 36
HFC 69. 56 72. 57 73. 63 81. 66 86. 96 92. 73 79. 52
LF F鄄LFC 18. 64 16. 42 13. 65 10. 09 8. 35 5. 88 12. 17
O鄄LFC 3. 32 2. 12 3. 08 2. 27 2. 56 2. 90 2. 71
HFC 78. 04 81. 45 83. 27 87. 65 89. 10 91. 22 85. 12
2. 3摇 各组分中有机碳的积累
自由轻组、重组以及 0—30 cm土层闭合组分中有机碳含量与总有机碳呈显著或极显著正相关(表 4),随
总有机碳含量的增加而增加;30 cm土壤深度以下闭合组分中的有机碳含量与总有机碳相关性不显著。
表 4摇 不同土层自由轻组、闭合轻组以及重组中有机碳含量与总有机碳之间的关系
Table 4摇 Relationships between fractions carbon and total soil organic carbon in different soil depths
土壤深度
Soil depth / cm F鄄LFC O鄄LFC HFC
0—10 y=0. 33x-2. 35,摇 R2 =0. 999** y=0. 05x-0. 24,摇 R2 =0. 959** y=0. 62x+2. 59,摇 R2 =0. 999**
10—20 y=0. 32x-2. 10,摇 R2 =0. 993** y=0. 06x-0. 50,摇 R2 =0. 873* y=0. 62x+2. 60,摇 R2 =0. 996**
20—30 y=0. 23x-1. 04,摇 R2 =0. 786* y=0. 08x-0. 76,摇 R2 =969** y=0. 69x+1. 80,摇 R2 =0. 964**
30—40 y=0. 21x-1. 36,摇 R2 =0. 922** y=0. 02x+0. 25,摇 R2 =0. 307 y=0. 78x+1. 11,摇 R2 =0. 992**
40—50 y=0. 11x-0. 25,摇 R2 =0. 989** y=0. 04x-0. 02,摇 R2 =0. 164 y=0. 85x+0. 27,摇 R2 =0. 999**
50—60 y=0. 08x-0. 15,摇 R2 =0. 912* y=0. 01x+0. 18,摇 R2 =0. 061 y=0. 91x-0. 03,摇 R2 =0. 994**
摇 摇 y分别代表 F鄄LFC, O鄄LFC和 HFC值, x为总有机碳含量; *表示在 P< 0. 05 水平上显著; **表示在 P< 0. 01 水平上显著
在 0—30 cm土层,自由轻组、闭合轻组以及重组中有机碳含量与总有机碳呈显著或极显著正相关,说明
0—30 cm土层总有机碳的积累受到各组分中碳积累的影响。 在 30 cm 土壤深度以下,自由轻组和重组中有
机碳含量与总有机碳相关性显著,而闭合组分碳与总有机碳相关性不明显,说明在 30cm 土壤深度以下,土壤
总有机碳的积累只受自由轻组和重组碳数量的影响,闭合组分碳对总有机碳的影响很小。
3摇 讨论
物理分组在利用密度方法进行分离土壤有机碳时,根据有机碳稳定性的差异,可以将有机碳分为自由轻
组有机碳、闭合轻组有机碳和重组有机碳,其中,自由轻组有机碳和闭合轻组有机碳统称为轻组有机碳。 轻组
有机碳是由可识别的处于不同分解阶段的植物残体,真菌的菌丝和孢子、种子、动物残体、微生物残骸以及一
些吸附在有机碎屑上的矿质颗粒组成[17]。 其化学成分主要是碳水化合物、蛋白、多酚(如木质素)和烷基化
合物组成[18],它在形成和稳定土壤结构,尤其是稳定土壤大团聚体(>250 滋m)中起着重要作用[19]。 重组有
机碳是由轻组有机碳经彻底分解后残留的或重新合成的、以芳香族物质为主体的有机物质(主要是腐殖质)
组成,是存在于有机-无机复合体中的有机质态碳,结构稳定[2]。
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自由轻组有机碳与闭合轻组有机碳含量随着土壤深度的增加,整体上都呈现出逐渐降低的趋势,钟春
棋[20]通过对闽江口湿地不同土地利用方式下土壤有机碳的研究也发现,水田土壤轻组有机碳含量随土壤深
度增加呈逐渐减小的趋势,另外,谢锦升等[21]在亚热带山地丘陵红壤区以及刘梦云等[22]在黄土台塬也发现
了相似的的研究结果。 轻组有机碳主要由不同分解阶段的植物残体组成,Boone[12]通过对美国威斯康星州两
个栎树林的研究表明,地上凋落物和地下根系是土壤轻组有机碳的主要来源;杨玉盛等[23]通过对亚热带地区
格氏栲天然林和人工林的研究指出,活细根生物量的分布变化可解释不同土层约 80%的轻组有机碳含量和
储量变化。 轻组有机碳随土壤深度的增加而降低,主要是由植物残体和根系在土壤剖面的分布决定的。 免耕
农作下自由轻组有机碳表现出明显的表层富集现象,而在翻耕农作下则降低的比较平稳,导致这种现象的原
因可能主要是由以下两点造成的:首先,免耕农作下还田的秸秆积累在土壤表层,而翻耕会将归还到土壤表层
的秸秆翻到土壤下层,从而使深层土壤中轻组有机碳的含量提高;其次,免耕和翻耕农作体系中植物根系的分
布不同。 Baker等[24]发现免耕和翻耕方式下植物根系的分布深度不同,免耕不利于植物根系向土壤深处发展
和生长,因此免耕农田植物根系的分布深度较翻耕农田要浅;而且,不同耕作制度下根密度分布也存在明显差
异,根密度通常在免耕土壤表层较大,而在耕作土壤深层较大。
不同耕作制度自由轻组有机碳及闭合轻组有机碳含量均为垄作免耕最高,冬水田平作和垄作翻耕次之,
水旱轮作最低。 冬水田作为一种特殊的稻田种植方式,常年淹水,厌氧环境强烈,不利于轻组有机碳的分解而
使其积累在土壤中。 冬水田平作转变为垄作免耕后,尽管通过田间微地形的改变,使土壤的水热状况改善和
通透性增强[5],导致轻组有机碳分解加快,但垄作免耕一年种 2 季,每年有机残茬还田量比冬水田平作多
8390—8519 kg / hm2,有机物质的积累量增大;另外,研究表明[5],与冬水田平作相比,垄作免耕下水稻根系粗
壮、白嫩,支根和根毛发达,10 cm以下土层根系增加 6%—15% 。 残茬还田量的增加以及作物根系的增强等,
都使垄作免耕轻组有机碳含量升高。 轻组有机碳作为土壤有机碳的活性组分而易氧化分解,尽管垄作翻耕和
水旱轮作每年的作物残茬还田量也高于冬水田平作,但由于起垄提高了土壤的通透性,降低了土壤含水量,而
且翻耕时土壤的水稳性团聚体被机械破坏,导致轻组有机碳分解加快而使其含量降低;水旱轮作由于干湿交
替作用显著,有机质的矿化作用比浸润状态下的垄作更强[5],因而导致轻组有机碳含量最低。
Roscoe等[16]、王刚等[25]采用与本实验相同的土壤分级程序研究了各组分有机碳的动态,Roscoe 等[16]通
过对南美大草原原生植被下的土壤研究发现,自由轻组有机碳由 0—2 cm土层的 38%下降为 67—110 cm土
层的 1. 86% ,而重组有机碳则由 61%升高到 98% ,闭合轻组有机碳的垂直变化不明显,约为 1% 。 王刚等[25]
通过对子午岭森林灰褐土的研究表明,重组有机碳的比例由 0—10 cm土层的 72. 57%升高到 60—80 cm土层
的 95. 39% ;而自由轻组则由 0—10 cm的 25. 27%下降到 60—80 cm土层的 3. 72% ;闭合轻组有机碳仅占总
有机碳的 1%—2%。 本研究中闭合轻组有机碳分配比例比以上的研究都要稍高一些,在 3%左右,这种差异
可能是由土地利用方式、土壤类型以及植被类型的差异造成的,也有可能是受重液密度的影响,不同的研究中
所使用的重液密度也不尽相同。 但我们的研究和上述的研究都表明,轻组有机碳的组成以自由轻组中的有机
碳为主,其在土壤剖面上具有明显的垂直递减性;以闭合轻组有机碳为辅,其随土壤深度的变化不明显。
由表 3 可以看出,对西南地区紫色水稻土总有机碳的积累来说,重组碳的作用最大,自由轻组碳次之,闭
合组分碳的作用最小。 通过表 4 可以看出,在土壤表层,自由轻组、闭合组分以及重组中的有机碳增加均是总
有机碳积累的重要来源,但随着土壤深度的增加,自由轻组以及闭合组分的作用逐渐减弱。 闭合组分在 30
cm土壤深度以下,与总有机碳含量的相关性不明显,说明进入闭合组分的有机碳具有很高的随机性。
在很多的相关文献中,都是将土壤直接通过超声波或化学分散剂充分分散土壤,破坏土壤结构后研究重
组和轻组中土壤有机碳含量。 Boone[12]通过文献综述后发现,农田表层土壤轻组有机碳分配比例为 1%—
25% ;也有研究表明[26],农田生态系统中耕层轻组有机碳分配比例低于 20% 。 研究中,除了垄作免耕的轻组
有机碳比例较高外,其它 3 种耕作方式土壤轻组有机碳分配比例均在报道范围之内。 轻组有机碳是土壤碳库
中活性较大的碳, 是土壤碳库质量的重要指标,其占土壤总有机碳的比例则反映了土壤有机碳库的质量高
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低[4]。 以传统耕作方式冬水田平作为对照,垄作免耕自由轻组有机碳和闭合轻组有机碳分别增加了
106郾 66%和 61. 18% ,表明冬水田平作经垄作免耕后能积极有效地提高土壤有机碳质量。 这与 Tan 等[8]的研
究结果相似,他们的研究发现,免耕土壤中轻组有机碳含量比传统耕作高 94% 。 Malhi和 Kutcher[27]的研究也
发现,免耕方式下土壤中轻组有机碳含量显著高于传统耕作。
本文的数据分析表明,经过近 20a的耕作试验,免耕有利于土壤有机碳及其组分的蓄持,而翻耕则会降低
其含量,相比于总有机碳、重组有机碳以及闭合轻组有机碳,自由轻组有机碳的变化幅度最大,这与 Zhang
等[6]在中国东北三江平原、Freixo等[7]在巴西南部南里奥格兰德州以及 Roscoe和 Buurman[3]在巴西热带稀树
大草原的研究结果一致,他们发现耕作会虽然也会导致总有机碳、重组有机碳以及闭合轻组有机碳的降低,但
自由轻组有机碳的降低速率却是最高的。 这些研究结果均表明自由轻组有机碳对由管理方式引起的变化比
总有机碳更敏感。
4摇 结论
(1)在土壤总有机碳中,重组有机碳占明显优势,其分配比例随土壤深度的增加而升高;自由轻组次之,
其分配比例随土壤深度的增加而降低;闭合组分中的有机碳最低,其分配比例的垂直变化不明显;
(2)垄作免耕土壤自由轻组有机碳及闭合轻组有机碳的含量及其分配比例均高于其它耕作方式,表明在
西南地区紫色水稻土上实行垄作免耕能提高土壤有机碳质量;
(3)自由轻组有机碳对耕作方式的变化最敏感,是指示土壤有机碳变化的良好指标。
References:
[ 1 ]摇 Ding G, Novak J M, Amarasiriwardena, D, Hunt PG, Xing B. Soil organic matter characteristic as affected by tillage management. Soil Science
Society of America Journal, 2002, 66: 421鄄429.
[ 2 ] 摇 Christensen B T. Physical fraction of soil and organic matter in primary particle size and density separates. Advances in Soil Science, 1992, 20: 1鄄
90.
[ 3 ] 摇 Roscoe R, Buurman P. Tillage effects on soil organic matter in density fractions of a Cerrado Oxisol. Soil & Tillage Research, 2003, 70: 107鄄119.
[ 4 ] 摇 Xie J S, Yang Y S, Xie M S, Yang S H, Yang Z J. Advance of research on light fraction organic matter in soil. Journal of Fujian College of
Forest, 2006, 26(3): 281鄄288.
[ 5 ] 摇 Xie D T, Chen S L. Theory and technique of paddy field under soil virginization. Chongqing, Chongqing Press, 2002.
[ 6 ] 摇 Zhang J B, Song C C, Yang W Y. Tillage effects on soil carbon fractions in the Sanjiang Plain, Northeast China. Soil & Tillage Research, 2007,
93: 102鄄108
[ 7 ] 摇 Freixo A A, de A Machado P L O, dos Santos H P, Silva C A, de S Fadigas F. Soil organic carbon and fractions of a Rhodic Ferralsol under the
influence of tillage and crop rotation systems in southern Brazil. Soil & Tillage Research, 2002, 64: 221鄄230
[ 8 ] 摇 Tan Z, Lal R, Owens L, Izaurralde R C. Distribution of light and heavy fractions of soil organic carbon as related to land use and tillage practice.
Soil & Tillage Research, 2007, 92: 53鄄59.
[ 9 ] 摇 Gong W, Yan X Y, Wang J Y, Hu T X, Gong Y B. Long鄄term manure and fertilizer effects on soil organic matter fractions and microbes under a
wheat鄄maize cropping system in northern China. Geoderma, 2009, 149: 318鄄324
[10]摇 Yang C M, Yang L Z, Ouyang Z. Organic carbon and its fractions in paddy soil as affected by different nutrient and water regimes. Geoderma,
2005, 124: 133鄄142
[11]摇 Leifeld J, K觟gel鄄Knabner I. Soil organic matter fractions as early indicators for carbon stock changes under different land鄄use? Geoderma, 2005,
124: 143鄄155
[12]摇 Boone R D. Light fraction soil organic matter: origin and contribution to net nitrogen mineralization. Soil Biology and Biochemistry, 1994, 26:
1459鄄1468.
[13] 摇 Tang X H, Shao J A, Huang X X, Wei C F, Xie D T, Pan G X. Distribution of soil organic carbon in purple paddy field under long鄄term non鄄
tillage ridge culture. Acta Pedologica Sinica, 2007, 44(2): 235鄄243.
[14] 摇 Huang X X, Wei C F, Gao M, Xie D T. Tillage effect on organic carbon in a purple paddy soil. Pedosphere, 2006, 23(3): 415鄄424.
[15] 摇 Golchin A, Oades J M, Skjemstad J O. Study of free and occluded particulate organic matter in soils by solid state 13C CP / MAS NMR spectroscopy
and scanning electron microscopy. Australian Journal of Soil Research, 1994, 32: 285鄄299.
6834 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 32 卷摇
http: / / www. ecologica. cn
[16]摇 Roscoe R, Buurman P, Velthorst E J, Vasconcellos CA. Soil organic matter dynamics in density and particle size fractions as revealed by the 13
C / 12C isotopic ratio in Cerrado忆s oxisol. Geoderma, 2001, 104: 185鄄202.
[17] 摇 Spycher G, Sollins P, Rose S. Carbon and nitrogen in the light fraction of forest soil: Vertical distribution and seasonal patterns. Soil Sci. , 1983,
135: 79鄄87.
[18] 摇 Janzen H H, Campbell C A, Brandt S A, Lafond G P, Townley鄄Smith L. Light fraction organic matter in soils from long鄄term crop rotations. Soil
Science Society of America Journal, 1992, 56: 1799鄄1808.
[19] 摇 Kay B D. Soil structure and organic carbon, a review椅Lal R, Kimble J M, Follett R F, Stewart B A, eds. Soil Processes and the Carbon Cycle.
CRC Press, Boca Raton, FL, pp. 1998, 169鄄197.
[20] 摇 Zhong C Q. Impact of land use changes on the soil organic carbon of the Min River estuarine wetlands. Fujian Normal University, 2009
[21]摇 Xie J S, Yang Y S, Xie M S, Chen G S, Yang Z J, Huang S D. Effects of vegetation restoration on soil organic matter of light fraction in eroded
degraded red soil in subtropics of China. Acta Pedologica Sinica, 2008, 45(1): 170鄄175.
[22] 摇 Liu M Y, Chang Q R, Yang X Y. Soil carbon fractions under different land use types in the tablelands of the Loess Plateau. Plant Nutrition and
Fertilizer Science, 2010, 16(6): 1418鄄 1425
[23]摇 Yang Y S, Liu Y L, Chen G S, Li L, Xie J S, Lin P. Content and distribution of unprotected soil organic carbon in natural and monoculture
plantation forests of Castanopsis kawakamii in subtropical China. Acta Ecologica Sinica, 2004, 24(1): 1鄄8.
[24] 摇 Baker J M, Ochsner T E, Venterea R T, Griffis T J. Tillage and carbon sequestration what do we really know?. Agriculture Ecosystems &
Environment, 2007, 118: 1鄄5.
[25] 摇 Wang G, Wang C Y, Wang W Y, Wang Q J. The ability and biochemical characteristic of protected soil organic carbon fractions in Ziwuling forest
grey drab soil. Chinese Science Bulletin, 2004, 49(24): 2562鄄2567.
[26] 摇 Wander M M, Traina S J. Organic matter fractions from organically and conventionally managed soils. 玉. Carbon and nitrogen distribution. Soil
Science Society of America Journal, 1996, 60: 1081鄄1087.
[27] 摇 Malhi S S, Kutcher H R. Small grains stubble burning and tillage effects on soil organic C and N, and aggregation in northeastern Saskatchewan.
Soil & Tillage Research, 2007, 94: 353鄄361
参考文献:
[ 4 ]摇 谢锦升, 杨玉盛, 解明曙, 杨少红, 杨智杰. 土壤轻组有机质研究进展. 福建林学院学报, 2006, 26(3): 281鄄288.
[ 5 ] 摇 谢德体, 陈绍兰. 水田自然免耕的理论与技术. 重庆出版, 2002.
[13] 摇 唐晓红, 邵景安, 黄雪夏, 魏朝富, 谢德体, 潘根兴. 垄作免耕下紫色水稻土有机碳的分布特征. 土壤学报, 2007, 44(2): 235鄄243.
[20] 摇 钟春棋. 土地利用变化对闽江口湿地土壤有机碳的影响研究. 福建师范大学硕士学位论文, 2009.
[21] 摇 谢锦升, 杨玉盛, 解明曙, 陈光水, 杨智杰, 黄石德. 植被恢复对退化红壤轻组有机质的影响. 土壤学报, 2008, 45(1): 170鄄175.
[22] 摇 刘梦云, 常庆瑞, 杨香云. 黄土台塬不同土地利用方式下土壤碳组分的差异.植物营养与肥料学报, 2010, 16(6): 1418鄄 1425.
[23] 摇 杨玉盛, 刘艳丽, 陈光水, 李灵, 谢锦升, 林鹏. 格氏栲天然林与人工林土壤非保护性有机碳研究. 生态学报, 2004, 24(1): 1鄄8.
[25] 摇 王刚, 王春燕, 王文颖, 王启基. 子午岭森林灰褐土保护有机碳的能力及各密度组分生化特征. 科学通报, 2004, 49(24): 2562鄄2567.
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ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 32,No. 14 July,2012(Semimonthly)
CONTENTS
Growth and physiological adaptation of Messerschmidia sibirica to sand burial on coastal sandy
WANG Jin,ZHOU Ruilian, ZHAO Halin,et al (4291)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
Alleviation effect and mechanism of exogenous potassium nitrate and salicylic acid on the growth inhibition of Pinus tabulaeformis
seedlings induced by deicing salts ZHANG Ying, LI Fayun, YAN Xia, et al (4300)……………………………………………
Influence of different spatial鄄scale factors on stream macroinvertebrate assemblages in the middle section of Qiantang River Basin
ZHANG Yong,LIU Shuoru,YU Haiyan,et al (4309)
……
………………………………………………………………………………
Species diversity and distribution pattern of non鄄volant small mammals along the elevational gradient on eastern slope of Gongga
Mountain WU Yongjie, YANG Qisen, XIA Lin, et al (4318)……………………………………………………………………
A patch鄄based method for mechanism analysis on spatial dynamics of mangrove distribution
LI Chungan,LIU Suqing,FAN Huangqing,et al (4329)
……………………………………………
……………………………………………………………………………
Nutrient heterogeneity in fine roots of six subtropical natural tree species
XIONG Decheng,HUANG Jinxue,YANG Zhijie,et al (4343)
………………………………………………………………
………………………………………………………………………
Variation of vegetation NDVI and its response to climate change in Zhejiang Province
HE Yue, FAN Gaofeng, ZHANG Xiaowei, et al (4352)
…………………………………………………
……………………………………………………………………………
Heterogeneity in fine root respiration of six subtropical tree species
ZHENG Jinxing, XIONG Decheng, HUANG Jinxue, et al (4363)
……………………………………………………………………
…………………………………………………………………
Characteristics of ammonia鄄oxidizing bacteria and ammonia鄄oxidizing archaea abundance in soil organic layer under the subalpine /
alpine forest WANG Ao, WU Fuzhong, HE Zhenhua, et al (4371)………………………………………………………………
Effect of tillage systems on light fraction carbon in a purple paddy soil
ZHANG Junke, JIANG Changsheng,HAO Qingju,et al (4379)
…………………………………………………………………
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Effects of prescribed fire on carbon sequestration of long鄄term grazing鄄excluded grasslands in Inner Mongolia
HE Nianpeng, HAN Xingguo, YU Guirui, et al (4388)
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Stoichiometry of carbon dioxide and methane emissions in Minjiang River estuarine tidal wetland
WANG Weiqi, ZENG Congsheng, TONG Chuan, et al (4396)
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Distribution and sources of particulate organic carbon in the Pearl River Estuary in summer 2010
LIU Qingxia, HUANG Xiaoping,ZHANG Xia, et al (4403)
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The glucose鄄utilizing bacterial diversity in the cold spring sediment of Shawan, Xinjiang, based on stable isotope probing
CHU Min, WANG Yun,ZENG Jun, et al (4413)
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Culture鄄dependent and culture鄄independent approaches to studying soil microbial diversity
LIU Guohua, YE Zhengfang, WU Weizhong (4421)
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The classification of plant functional types based on the dominant herbaceous species in the riparian zone ecosystems in the Yiluo
River GUO Yili, LU Xunling, DING Shengyan (4434)……………………………………………………………………………
Genetic diversity of different eco鄄geographical populations in endangered plant Prunus mongolica by ISSR Markers
ZHANG Jie, WANG Jia, LI Haoyu, ZHANG Huirong, et al (4443)
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Ecophysiological characteristics of higher鄄latitude transplanted mangrove Kandelia candel in strong tidal range area
ZHENG Chunfang, QIU Jianbiao, LIU Weicheng, et al (4453)
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The effect of artificial warming during winter on white clover (Trifolium repens Linn): overwintering and adaptation to coldness
in late spring ZHOU Ruilian, ZHAO Mei, WANG Jin, et al (4462)……………………………………………………………
Estimating fine root production and mortality in subtropical Altingia grlilipes and Castanopsis carlesii forests
HUANG Jinxue, LING Hua, YANG Zhijie, et al (4472)
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The cloning and expression of WUE鄄related gene (PdEPF1) in Populus deltoides伊Populus nigra
GUO Peng, JIN Hua, YIN Weilun,et al (4481)
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The allelopathy of aquatic rhizome and root extract of Thalia dealbata to seedling of several aquatic plants
MIAO Lihua, WANG Yuan, GAO Yan,et al (4488)
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Effect of the avirulent strain of Ralstonia solanacearum on the ecological characteristics of microorganism fatty acids in the rhizosphere
of tobacco ZHENG Xuefang, LIU Bo, LAN Jianglin, et al (4496)………………………………………………………………
Coupling remotely sensed information with a rice growth model by combining updating and assimilation strategies
WANG Hang, ZHU Yan, MA Mengli, et al (4505)
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Effects of water temperature and body weight on metabolic rates of Yellowtail clownfish Amphiprion clarkii (Pisces: Perciformes)
during larval developmen YE Le, YANG Shengyun, LIU Min, et al (4516)………………………………………………………
The distribution of chlorophyll a in the Southwestern Indian Ocean in summer
HONG Lisha, WANG Chunsheng, ZHOU Yadong, et al (4525)
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Evaluation of the effects of ecological remediation on the water quality and biological toxicity of Dagu Drainage River in Tianjin
WANG Min, TANG Jingchun, ZHU Wenying, et al (4535)
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Quantitative dynamics of adult population and 3鄄D spatial pattern of Ceoporus variabilis (Baly)
WANG Wenjun, LIN Xuefei, ZOU Yunding, et al (4544)
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Review and Monograph
Studies on urban heat island from a landscape pattern view: a review CHEN Ailian,SUN Ranhao,CHEN Liding (4553)……………
Sediment quality triad and its application in coastal ecosystems in recent years WU Bin,SONG Jinming,LI Xuegang,et al (4566)…
Discussion
Food waste management in China: status, problems and solutions HU Xinjun, ZHANG Min, YU Junfeng, et al (4575)……………
Scientific Note
Effects of microchemical substances in anaerobic fermented liquid from rice straw and cyanobacteria on Fusaruim oxysporum f. sp.
niveum growth LIU Aimin, XU Shuangsuo, CAI Xin, et al (4585)………………………………………………………………
Ecological benefit鄄loss analysis of agricultural ecosystem in Foshan City, China
YE Yanqiong, ZHANG Jiaen, QIN Zhong, et al (4593)
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《生态学报》2012 年征订启事
《生态学报》是中国生态学学会主办的自然科学高级学术期刊,创刊于 1981 年。 主要报道生态学研究原
始创新性科研成果,特别欢迎能反映现代生态学发展方向的优秀综述性文章;研究简报;生态学新理论、新方
法、新技术介绍;新书评介和学术、科研动态及开放实验室介绍等。
《生态学报》为半月刊,大 16 开本,280 页,国内定价 70 元 /册,全年定价 1680 元。
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第 32 卷摇 第 14 期摇 (2012 年 7 月)
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