高寒地区生态修复草地和林地土壤颗粒有机碳分解特征
汉光昭 , 1 , 2 , 3 , 曹广超 , 1 , 2 , 4 , 曹生奎 1 , 2 , 3 , 冶文倩 1 , 2 , 3
1.青海师范大学，青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室，青海 西宁 810008
2.青海师范大学，青海省自然地理与环境过程重点实验室，青海 西宁 810008
3.青海师范大学，地理科学学院，青海 西宁 810008
4.青海省人民政府-北京师范大学高原与可持续发展研究院，青海 西宁 810008
Soil particle organic carbon isotope decomposition characteristics of ecological restoration grassland and woodland in alpine region
Han Guangzhao , 1 , 2 , 3 , Cao Guangchao , 1 , 2 , 4 , Cao Shengkui 1 , 2 , 3 , Ye Wenqian 1 , 2 , 3
1.Key Laboratory of Ministry of Education of Earth Surface Process and Ecosystem Conservation in Qinghai-Tibet Plateau /, Qinghai Normal University，Xining 810008，China
2.Qinghai Provincial Key Laboratory of Physical Geography and Environment Process /, Qinghai Normal University，Xining 810008，China
3.School of Geographical Sciences, Qinghai Normal University，Xining 810008，China
4.Academy of Plateau Science and Sustainability （APSS），People's Government of Qinghai Province & Beijing Normal University，Xining 810008，China
通讯作者: 曹广超（E-mail： caoguangchao@126.com ）
收稿日期: 2022-01-04
修回日期: 2022-02-03
基金资助:
国家重点研发计划项目 . 2017YFC0404304 青海省科技厅重大专项 . 2019-SF-A12 青海省自然科学基金项目 . 2018-ZJ-903 青海省创新平台建设专项青海省自然地理与环境过程重点实验室项目 . 2020-ZJ-Y06
Received: 2022-01-04
Revised: 2022-02-03
摘要
为探讨高寒地区生态修复用地土壤颗粒有机碳（POC）分解特征，以祁连山南坡的修复草地和修复林地为研究对象，使用离心法将土壤分为砂粒（2 000—50 μm）、粉粒（2—50 μm）和黏粒（<2 μm），对土壤颗粒有机碳含量、土壤颗粒有机碳分配及颗粒有机碳稳定同位素组成特征进行了研究。结果表明：（1）两种修复用地均能提高颗粒有机碳的含量，新增的颗粒有机碳在修复草地中以砂粒有机碳为主体，在修复林地以粉粒和黏粒有机碳为主体。（2）3种土壤颗粒δ 13 C值均随粒径变小而增大，δ 13 C值与颗粒有机碳含量对数的回归斜率随着粒径变小而降低，修复林地叶片与表土有机碳的δ 13 C值分馏幅度高于修复草地，根系与表土有机碳的δ 13 C值分馏幅度小于修复草地。（3）修复草地砂粒、粉粒、黏粒有机碳平均周转时间分为9、20、34 a，修复林地分别为20、29、94 a，且两种修复用地的3种颗粒有机碳周转时间均有随修复年限增加而变长趋势。两种生态修复用地土壤颗粒有机碳的分解程度和周转速率均随着粒径减小而增大，从叶片转换为黏粒有机碳的过程中，修复林地周转速率较大，从根系转换成黏粒有机碳的过程中，修复草地更快。
关键词：
有机碳同位素 生态修复 颗粒有机碳周转
Abstract
In order to investigate the decomposition characteristics of soil particulate organic carbon in alpine ecological restoration land， the restoration grassland and woodland on the southern slope of Qilian Mountain were studied in this study. The soil was divided into sand （2 000-50 μm）， silt （2-50 μm） and clay （<2 μm） using centrifugation， and the content of soil particulate organic carbon （POC）， distribution of soil POC and stable isotopic composition （δ 13 C） of POC were analyzed. The results showed that both types of restoration land could increase the content of POC， sand organic carbon was the main part of the newly increased POC in the restoration grassland， and silt and clay organic carbon was the main part in the restoration woodland. With the decrease of soil particle size， the δ 13 C values increased gradually， the regression slope （K） of δ 13 C value and LOG （POC） decreased with decreasing particle size. The fractionation range of δ 13 C value of leaf and topsoil in restoration woodland was higher than that in restoration grassland， while the fractionation range of δ 13 C value of root and topsoil organic carbon was lower than that in restoration grassland. The average turnover time of sand， silt and clay organic carbon in the restored grassland was 9 a， 20 and 34 a， and that in the restored forest land was 20 a， 29 a and 94 a， respectively. The turnover time of three kinds of particulate organic carbon in the two restoration lands increased with the increase of restoration years. In conclusion， the decomposition degree and turnover rate of soil POC increased with the decrease of particle size. In the process of conversion from leaves to clay organic carbon， the turnover rate of restored forest was faster， and in the process of conversion from root to clay organic carbon， the restoration of grassland was faster.
Keywords：
organic carbon isotopes ecological restoration particulate organic carbon turnover
本文引用格式
汉光昭, 曹广超, 曹生奎, 冶文倩. 高寒地区生态修复草地和林地土壤颗粒有机碳分解特征 . 中国沙漠 [J], 2022, 42(5): 36-43 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2022.00010
Han Guangzhao, Cao Guangchao, Cao Shengkui, Ye Wenqian. Soil particle organic carbon isotope decomposition characteristics of ecological restoration grassland and woodland in alpine region . Journal of Desert Research
0 引言
退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标。在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ 。粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ 。
适当的生态修复方式和持续的土壤管理可以通过凋落物和根系的作用增加土壤有机碳的输入，同时也通过改良土壤结构，提高有机碳的稳定性，增强土壤的抗侵蚀性［10 -11 ］ 。关于生态修复方式对土壤有机碳的影响，以往的研究主要测定土壤有机碳的含量与状态，无法准确地把握有机碳的来源与动态变化，具有一定的局限性［12 ］ 。不同粒径土壤颗粒的物理化学属性和有机碳周转时间各不相同，而稳定同位素技术能够即时定量地分析土壤碳循环的过程，较为准确地评估土壤有机碳的分解程度，是研究有机碳动态的有效工具［13 ］ 。
随着气候变化和人为活动干扰，青藏高原高寒草甸退化已成为严重的环境问题［14 ］ 。祁连山位于青藏高原东部，是中国西北地区重要的生态功能区，近年来该区域实施了众多生态修复工程，现阶段祁连山地区已经逐步从生态治理转入生态恢复阶段［15 ］ 。本文以祁连山南坡两种生态修复用地为研究对象，使用离心法将土壤分为不同大小的土壤颗粒，分析两种修复方式下不同土壤颗粒有机碳（POC）分配和颗粒有机碳稳定同位素特征，以期为研究高寒地区不同生态修复方式对颗粒有机碳库的大小和稳定性影响提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区位于祁连山南坡中段腹地（37°03′—39°05′N，98°08′—102°38′E），区内以山地地貌为主，相对高差大，多年平均气温1.3 ℃，多年平均降水量415 mm，属半干旱大陆性高寒气候［16 ］ 。2020年8月，在青海省祁连县默勒镇瓦日尕村三社集体牧场，以空间替代时间方法，分别选取已修复4、5、6、7、8、9 a的草地为试验地（图1 ），不同修复年限样地距离0.02—4.6 km，总面积约24 km2 。试验地未修复前为高寒草地退化后形成的次生裸地——黑土滩，修复方式为对土壤进行翻耕、播种、耙地、整平，翻耕深度在20 cm左右，补播草种主要为青海旱地早熟禾，修复前3 a进行人工干预（包括除鼠害、围栏保护），3 a后无人工干预，仅1月前后进行放牧，整个生长季禁牧。生态修复林地位于青海省祁连县八宝镇牛心山北坡，选取已修复5、8、15、20 a的林地为试验地（图2 ），不同修复年限样地间距在2.5—10 km，总面积约36 km2 。未修复前均为过度放牧形成的重度退化草地，修复方式为人工补种云杉苗，每公顷为2 600棵，管理方式为常年封育。两种修复用地土壤类型均为高寒草甸土，成土母质为砂页岩。
图1
图1
修复草地采样点
Fig.1
Location of restoration grassland sampling points
图2
图2
修复林地采样点
Fig.2
Location of restoration woodland sampling points
1.2 试验方法
在试验地及附近选取未修复的对照样地，均以50 m×50 m设置样地，在样地内以对角线原则选择3个1 m×1 m的样方，每个样方内用土钻以间隔20 cm深度取样至母质层，3个样品混合为1个样。在每个样方内选取10—15株优势植物，在采集叶片位置，使用土钻获得0—20 cm原状土，用冲洗法获得大于2 mm根系，未区分死根和活根。叶片和根系均为3个样品混合为1个样，经超纯水冲洗干净后烘干、研磨后用于测定稳定同位素比值。土壤全样品经过自然风干后，过2 mm筛，挑出植物根系后，使用武天云等［17 ］ 改进的离心法对土壤颗粒分级，将土壤分为3种粒径的土壤颗粒组分（图3 ），分别为砂粒（2 000—50 μm）、粉粒（50—2 μm）和黏粒（<2 μm）。土壤有机碳使用重铬酸钾氧化还原法测定。稳定同位素比值使用质谱仪（IRMS，Bremen，德国）测定，土壤样品测定前使用1 mol·L-1 盐酸去除无机碳酸盐，后用超纯水洗至中性，烘干至恒重后研磨测定，分析误差为0.2‰。
图3
图3
土壤颗粒分级流程
Fig.3
Flow chart of soil particle-size fractionation
1.3 数据处理
采用SPSS 20.0进行相关性分析，利用Origin 2021b、ArcGIS 10.6软件制图。分配比例参照周方亮［18 ］ 的计算方法，土壤颗粒有机碳含量、分配比例为各层结果均值，以与对照样地相比的百分数表示。有机碳周转速率采用δ 13 C值与POC含量对数进行线性拟合，拟合方程的斜率（K ）可表示碳含量每增加1倍引起的同位素分差，K 值越大表示POC的周转速率越快［19 ］ 。各粒径土壤有机碳周转时间用存留时间表示 ［7 ］ ：
t = 1 / k （1）
k = - l n ( 1 - N c d ) / a （2）
N c d = ( δ 13 C n e w - δ 13 C o l d ) / ( δ 13 C b i o m a s s - δ 13 C o l d ) （3）
式中：N cd 为土壤有机碳来源于新碳的比例（%）；δ 13 Cnew 为不同粒径土壤颗粒δ 13 C值（‰）；δ 13 Cold 为修复前不同粒径土壤颗粒δ 13 C值（‰）；δ 13 Cbiomass 为修复后植被的δ 13 C值（‰）；k 为有机碳一级分解常数；a 为修复的时间（a）。
2 结果与分析
2.1 两种修复用地不同粒径土壤有机碳含量及分配比例
修复草地土壤颗粒有机碳含量较未修复前均有明显的提高，修复后草地的砂粒、粉粒和黏粒有机碳含量均值分别增加了443.3%、726.3%和584.4%，修复后砂粒对有机碳的分配比例增加了82.4%，粉粒和黏粒分配比例下降了40.4%和27.8%（图4 A、B）。修复林地除修复第5年3种颗粒有机碳含量均有增加外，其余修复年限仅黏粒有机碳含量增加，修复林地砂粒和粉粒有机碳含量平均下降了10.7%和40.5%，黏粒有机碳含量平均增加了218.9%，修复后砂粒对有机碳的分配比例下降了15.2%，粉粒和黏粒分配比例增加了1.0%和138.5%（图4 C、D）。
图4
图4
不同修复年份颗粒有机碳含量与分配特征
Fig.4
Content and distribution of particulate organic carbon of grasslands and woodlands in different restoration years
2.2 两种修复用地不同粒径土壤颗碳同位素特征
整体来看生态修复草地颗粒δ 13 C值为-27.2‰—-23.8‰，平均-25.5‰±0.9‰，生态修复林地颗粒δ 13 C值为-26.3‰—-23.8‰，平均-25.0‰±0.6‰（图5 ）。随着粒径变小δ 13 C值变大，δ 13 C值均值依次为砂粒（-26.0‰±0.7‰）<粉粒（-25.1‰±0.5‰）<黏粒（-24.7‰±0.6‰）。修复草地各颗粒δ 13 C值变幅明显高于修复林地，修复草地各颗粒变幅1.6‰—2.9‰，修复林地各颗粒变幅1.1‰—1.7‰。两种修复用地砂粒δ 13 C值在0—40 cm随深度增大，母质层变小。修复草地粉粒δ 13 C值随深度增大，修复林地粉粒δ 13 C值在0—60 cm随深度增大， 60 cm深度以下无明显变化。修复草地和林地黏粒δ 13 C值均随深度增加变小。
图5
图5
两种修复用地不同粒径土壤颗粒碳同位素特征
Fig.5
Carbon isotope characteristics of different POC in two restoration sites
2.3 两种修复用地不同土壤颗粒有机碳与δ 13 C
生态修复草地砂粒有机碳含量与δ 13 C值呈正相关关系（P <0.05），粉粒、黏粒与δ 13 C值呈负相关关系（P <0.05），相关系数分别为0.68、0.68、0.54，斜率（K ）绝对值分别为1.86、1.25、1.02。生态修复林地土壤颗粒有机碳含量均与δ 13 C值呈正相关关系（P <0.05），相关系数分别为0.76、0.86、0.75，K 分别为1.11、0.57、0.47（表1 ）。两种修复用地颗粒有机碳周转速率随粒径变小而变慢，修复草地3种粒径有机碳周转速率高于修复林地。两种修复用地有机碳周转时间总体表现为随粒径减小和修复年限的增长，有机碳周转时间变长，修复草地砂粒、粉粒、黏粒有机碳周转时间平均为9、20、34 a，修复林地分别为20、29、94 a（表2 ）。
2.4 优势植物叶片、根系和表土不同粒径土壤颗粒δ 13 C
不同修复年限，修复草地从叶片到黏粒δ 13 C值分馏幅度均值为2.3‰±0.7‰，从根系到黏粒δ 13 C值分馏幅度均值为3.2‰±0.3‰（图6 A）；修复林地从叶片到黏粒分馏幅度均值为3.8‰±1.4‰，从根系到黏粒δ 13 C值分馏幅度均值为3.0‰±0.7‰（图6 B）。从叶片至黏粒δ 13 C值的分馏幅度主要受有机碳周转速率的影响，说明在叶片转换为黏粒有机碳的过程中，修复林地周转速率更快。从根系转换成黏粒有机碳的过程中，修复草地更快。两种修复用地δ 13 C均值从叶片—根系—砂粒—粉粒—黏粒呈现逐渐富集的趋势。
图6
图6
叶片、根系和表土不同粒径土壤颗粒δ 13 C值
Fig.6
δ 13 C value of surface soil POC， leaves and roots
3 讨论
退化生态系统修复是以土壤修复为核心［20 ］ ，在生态修复的过程中，土壤各粒径土壤颗粒有机碳含量明显上升，具体表现为首先是粒径较大的土壤颗粒有机碳含量升高，随着持续恢复，较小粒径的土壤颗粒含量随之升高［21 ］ 。本文中退化草地在修复后POC含量均高于对照地，但是新增的有机碳集中在砂粒中，与砂粒结合的有机碳为活性有机碳，在短期的周转中起重要作用［3 ］ ，修复林地有机碳集中在粉粒和黏粒中，而研究表明与粉粒和黏粒相结合的有机碳以惰性有机碳为主，在中长期周转中较为重要。这表明生态修复措施对于提高有机碳累积有明显的作用。
两种修复用地均表现出随粒径减小δ 13 C值增大，增大幅度在0.7‰—2.2‰，接近前人不同粒径土壤颗粒δ 13 C值增幅在2‰—3‰的结果［22 ］ 。不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值大小取决于土壤颗粒中有机质的腐殖化程度［23 ］ ，与大粒径土壤颗粒相结合的有机质通常由部分动植物残体和腐殖化有机物组成［24 ］ ，处于有机质分解的早期阶段，在该阶段微生物会有限利用较轻的碳源，使得砂粒δ 13 C值偏小。小颗粒通常具有更小的孔隙，在其内部主要依靠微生物分泌的胞外酶向基质扩散的方式分解有机质，这对微生物来说是极大的耗能过程［25 ］ ，故分解程度高，分解速率慢，δ 13 C值偏大。δ 13 C值与POC含量对数线性拟合斜率K 结果也显示随着粒径减小有机周转速率变慢。综上所述，砂粒有机碳分解程度最低，周转速率最快，黏粒分解程度高，周转速率慢，粉粒介于二者之间。
由于表层土壤有机碳δ 13 C值是不同种类植物在生长过程中，叶片、茎秆和根部通过各自的生理作用和转换形式的综合结果［26 ］ ，因此分馏幅度的大小也可指示植物与土壤各部分间的周转速率［27 ］ ，同时也可估计不同植被类型植物对表土有机碳的贡献［22 ］ 。本文表土δ 13 C值-25.9‰—-23.8‰，有报道C3 植物所处δ 13 C值一般为-32‰—-22‰，平均 -27‰。吕厚远等［28 ］ 对青藏高原表土有机碳同位素分析结果表明，δ 13 C值为-28.6‰—-15.1‰，平均 -23.6‰，本文也与上述结论吻合。从两种修复用地不同植被类型优势叶片、根系和不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值的差异可以看出，有机碳从根系到黏粒呈现逐渐富集的趋势。修复草地从叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了2.3‰和3.2‰，修复林地叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了3.8‰和3.0‰。由于有机碳在不同转换过程中存在不同δ 13 C值的分馏作用，δ 13 C值分馏幅度的变化主要受到周转速度的控制，增长幅度越大，周转速率越快，说明修复林地中叶片转换为表土有机碳的速率要快于草地。这主要是受到管理方式的影响，修复草地1月放牧，牛羊啃食减少了输入到地表的有机碳。根系转换成有机碳的过程中，林地的周转速率要慢于草地，有机碳的分解速度受到多种因素的影响，其中之一是木质素的含量，林地根系中木质素含量高于草地，从而限制有机碳周转速率［29 ］ 。
研究表明修复林有机碳周转时间70—398 a［25 ］ ，修复草地有机碳周转时间在69—93 a［7 ］ ，本文结果显示修复林地颗粒有机碳周转时间在9—199 a，修复草地周转时间在5—75 a。有机碳的周转时间受到温度、降水和海拔等因素的影响［30 -31 ］ ，本文中两块修复用地均处在同一区域内，土壤和基岩类型一致，但是因修复前退化程度和修复时间的演替序列长度不同，即使在已修复相同年限（5、8 a），3种土壤颗粒有机碳周转时间也存在差异，无法对二者进行比较，同时因为受到13 C有机碳周转模型的限制，无法获得未修复前不同粒径有机碳的周转时间。在后续的研究中应该考虑在同一类型修复用地采用多种方法进行有机碳周转时间的估算，从而更深入地了解高寒地区生态修复措施对土壤颗粒有机碳周转的影响。
4 结论
两种修复方式均能提高土壤颗粒有机碳含量，在各自修复期间内，修复草地新增以活性颗粒有机碳为主，修复林地以惰性为主。土壤颗粒有机碳δ 13 C值均随着土壤粒径变小而增大，修复草地砂粒、粉粒和黏粒δ 13 C均值分别为-26.5‰、-25.4‰和-24.8‰，修复林地分别为-25.5‰、-24.8‰和-24.86‰；修复草地和林地颗粒有机碳含量对数值与δ 13 C值回归斜率（K ）的绝对值随粒径减小而降低，K 值分别为1.86、1.25、1.02和1.11、0.57、0.47；修复草地砂粒、粉粒和黏粒的周转时间分别为5—14、9—33、10—75 a，修复林地3种粒径有机碳周转时间分别为9—34、21—35、23—199 a。在修复期间内，两种修复方式均对提高各自土壤颗粒有机碳的稳定性有积极作用。
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吕厚远 ，顾兆炎 ，吴乃琴 ，等 海拔高度的变化对青藏高原表土δ 13 Corg 的影响
［J］.第四纪研究 ，2001 ，21 （5 ）：399 -406 .
[本文引用: 1]
[29]
Wu D H Liu D Wang T et al Carbon turnover times shape topsoil carbon difference between Tibetan Plateau and Arctic tundra
［J］.Science Bulletin ，2021 ，66 （16 ）：1698 -1704 .
[本文引用: 1]
[30]
Li H Wu Y Chen J et al Responses of soil organic carbon to climate change in the Qilian Mountains and its future projection
［J］.Journal of Hydrology ，2021 ，596 （156 ）：126110 .
[本文引用: 1]
[31]
Hobbie S E Schimel J P Trumbore S E et al Controls over carbon storage and turnover in high-latitude soils
［J］.Global Change Biology ，2010 ，6 （S1 ）：196 -210 .
[本文引用: 1]
围封对退化高寒草甸土壤微生物群落多样性及土壤化学计量特征的影响
1
2019
... 退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标.在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ .粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ . ...
人工草地种植模式对沙化土壤团聚体及有机质含量的影响
1
2018
... 退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标.在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ .粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ . ...
藏北古露高寒草地生态系统对短期围封的响应
1
2017
... 退化生态系统修复是以土壤修复为核心［20 ］ ，在生态修复的过程中，土壤各粒径土壤颗粒有机碳含量明显上升，具体表现为首先是粒径较大的土壤颗粒有机碳含量升高，随着持续恢复，较小粒径的土壤颗粒含量随之升高［21 ］ .本文中退化草地在修复后POC含量均高于对照地，但是新增的有机碳集中在砂粒中，与砂粒结合的有机碳为活性有机碳，在短期的周转中起重要作用［3 ］ ，修复林地有机碳集中在粉粒和黏粒中，而研究表明与粉粒和黏粒相结合的有机碳以惰性有机碳为主，在中长期周转中较为重要.这表明生态修复措施对于提高有机碳累积有明显的作用. ...
荒漠草原不同植被微斑块土壤粒径分布分形特征与养分的关系
1
2019
... 退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标.在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ .粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ . ...
干旱区流动沙地建植梭梭（Haloxylon ammodendron ）林后细粒物质输入对土壤碳氮积累的影响
1
2021
... 退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标.在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ .粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ . ...
Particulate organic matter as a functional soil component for persistent soil organic carbon
1
2021
... 退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标.在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ .粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ . ...
亚热带红壤区自然恢复草地转换为人工林后对土壤团聚体有机碳周转的影响
3
2019
... 退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标.在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ .粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ . ...
... 采用SPSS 20.0进行相关性分析，利用Origin 2021b、ArcGIS 10.6软件制图.分配比例参照周方亮［18 ］ 的计算方法，土壤颗粒有机碳含量、分配比例为各层结果均值，以与对照样地相比的百分数表示.有机碳周转速率采用δ 13 C值与POC含量对数进行线性拟合，拟合方程的斜率（K ）可表示碳含量每增加1倍引起的同位素分差，K 值越大表示POC的周转速率越快［19 ］ .各粒径土壤有机碳周转时间用存留时间表示 ［7 ］ ： ...
... 研究表明修复林有机碳周转时间70—398 a［25 ］ ，修复草地有机碳周转时间在69—93 a［7 ］ ，本文结果显示修复林地颗粒有机碳周转时间在9—199 a，修复草地周转时间在5—75 a.有机碳的周转时间受到温度、降水和海拔等因素的影响［30 -31 ］ ，本文中两块修复用地均处在同一区域内，土壤和基岩类型一致，但是因修复前退化程度和修复时间的演替序列长度不同，即使在已修复相同年限（5、8 a），3种土壤颗粒有机碳周转时间也存在差异，无法对二者进行比较，同时因为受到13 C有机碳周转模型的限制，无法获得未修复前不同粒径有机碳的周转时间.在后续的研究中应该考虑在同一类型修复用地采用多种方法进行有机碳周转时间的估算，从而更深入地了解高寒地区生态修复措施对土壤颗粒有机碳周转的影响. ...
新疆绿洲农田不同开垦年限土壤有机碳及不同粒径土壤颗粒有机碳变化
2010
黄土丘陵区不同退耕还林地土壤颗粒结合态碳库分异特征
1
2016
... 退化生态系统的修复是植被与土壤共同修复的过程，更深层次表现在对土壤环境的修复［1 ］ ，因此土壤理化性质是退化生态系统修复程度的重要参考指标.在采取修复措施后土壤理化性质包括有机碳含量均有明显的提升［2 -4 ］ ，而不同粒级的土壤颗粒因其物理、化学和生物稳定机制的影响，存储和分解有机碳的能力不同［5 -6 ］ .粒径较大（>50 μm）的土壤颗粒中主要为活性有机碳和缓性有机碳，主要受到物理保护机制的影响，该部分能够反映土壤有机碳的存在状况及土壤质量变化，可以作为土壤有机碳早期变化的指示物；而粒径较小（<50 μm）的土壤颗粒中为惰性有机碳，主要受化学和生物稳定机制的影响，这部分有机碳能够表征土壤有机碳的积累和保持能力［7 -9 ］ . ...
开垦对科尔沁沙地土壤团聚体分布及稳定性的影响
1
2021
... 适当的生态修复方式和持续的土壤管理可以通过凋落物和根系的作用增加土壤有机碳的输入，同时也通过改良土壤结构，提高有机碳的稳定性，增强土壤的抗侵蚀性［10 -11 ］ .关于生态修复方式对土壤有机碳的影响，以往的研究主要测定土壤有机碳的含量与状态，无法准确地把握有机碳的来源与动态变化，具有一定的局限性［12 ］ .不同粒径土壤颗粒的物理化学属性和有机碳周转时间各不相同，而稳定同位素技术能够即时定量地分析土壤碳循环的过程，较为准确地评估土壤有机碳的分解程度，是研究有机碳动态的有效工具［13 ］ . ...
河西走廊荒漠绿洲过渡带封育对土壤和植被的影响
1
2020
... 适当的生态修复方式和持续的土壤管理可以通过凋落物和根系的作用增加土壤有机碳的输入，同时也通过改良土壤结构，提高有机碳的稳定性，增强土壤的抗侵蚀性［10 -11 ］ .关于生态修复方式对土壤有机碳的影响，以往的研究主要测定土壤有机碳的含量与状态，无法准确地把握有机碳的来源与动态变化，具有一定的局限性［12 ］ .不同粒径土壤颗粒的物理化学属性和有机碳周转时间各不相同，而稳定同位素技术能够即时定量地分析土壤碳循环的过程，较为准确地评估土壤有机碳的分解程度，是研究有机碳动态的有效工具［13 ］ . ...
碳同位素技术在土壤碳循环研究中的应用
1
2005
... 适当的生态修复方式和持续的土壤管理可以通过凋落物和根系的作用增加土壤有机碳的输入，同时也通过改良土壤结构，提高有机碳的稳定性，增强土壤的抗侵蚀性［10 -11 ］ .关于生态修复方式对土壤有机碳的影响，以往的研究主要测定土壤有机碳的含量与状态，无法准确地把握有机碳的来源与动态变化，具有一定的局限性［12 ］ .不同粒径土壤颗粒的物理化学属性和有机碳周转时间各不相同，而稳定同位素技术能够即时定量地分析土壤碳循环的过程，较为准确地评估土壤有机碳的分解程度，是研究有机碳动态的有效工具［13 ］ . ...
土壤有机碳含量与同位素特征
1
2007
... 适当的生态修复方式和持续的土壤管理可以通过凋落物和根系的作用增加土壤有机碳的输入，同时也通过改良土壤结构，提高有机碳的稳定性，增强土壤的抗侵蚀性［10 -11 ］ .关于生态修复方式对土壤有机碳的影响，以往的研究主要测定土壤有机碳的含量与状态，无法准确地把握有机碳的来源与动态变化，具有一定的局限性［12 ］ .不同粒径土壤颗粒的物理化学属性和有机碳周转时间各不相同，而稳定同位素技术能够即时定量地分析土壤碳循环的过程，较为准确地评估土壤有机碳的分解程度，是研究有机碳动态的有效工具［13 ］ . ...
青海高寒草甸退化演替中的植被指数
1
2021
... 随着气候变化和人为活动干扰，青藏高原高寒草甸退化已成为严重的环境问题［14 ］ .祁连山位于青藏高原东部，是中国西北地区重要的生态功能区，近年来该区域实施了众多生态修复工程，现阶段祁连山地区已经逐步从生态治理转入生态恢复阶段［15 ］ .本文以祁连山南坡两种生态修复用地为研究对象，使用离心法将土壤分为不同大小的土壤颗粒，分析两种修复方式下不同土壤颗粒有机碳（POC）分配和颗粒有机碳稳定同位素特征，以期为研究高寒地区不同生态修复方式对颗粒有机碳库的大小和稳定性影响提供参考. ...
祁连山绿色发展：从生态治理到生态恢复
1
2019
... 随着气候变化和人为活动干扰，青藏高原高寒草甸退化已成为严重的环境问题［14 ］ .祁连山位于青藏高原东部，是中国西北地区重要的生态功能区，近年来该区域实施了众多生态修复工程，现阶段祁连山地区已经逐步从生态治理转入生态恢复阶段［15 ］ .本文以祁连山南坡两种生态修复用地为研究对象，使用离心法将土壤分为不同大小的土壤颗粒，分析两种修复方式下不同土壤颗粒有机碳（POC）分配和颗粒有机碳稳定同位素特征，以期为研究高寒地区不同生态修复方式对颗粒有机碳库的大小和稳定性影响提供参考. ...
大通河上游16种多年生禾草引种试验研究
1
2017
... 研究区位于祁连山南坡中段腹地（37°03′—39°05′N，98°08′—102°38′E），区内以山地地貌为主，相对高差大，多年平均气温1.3 ℃，多年平均降水量415 mm，属半干旱大陆性高寒气候［16 ］ .2020年8月，在青海省祁连县默勒镇瓦日尕村三社集体牧场，以空间替代时间方法，分别选取已修复4、5、6、7、8、9 a的草地为试验地（图1 ），不同修复年限样地距离0.02—4.6 km，总面积约24 km2 .试验地未修复前为高寒草地退化后形成的次生裸地——黑土滩，修复方式为对土壤进行翻耕、播种、耙地、整平，翻耕深度在20 cm左右，补播草种主要为青海旱地早熟禾，修复前3 a进行人工干预（包括除鼠害、围栏保护），3 a后无人工干预，仅1月前后进行放牧，整个生长季禁牧.生态修复林地位于青海省祁连县八宝镇牛心山北坡，选取已修复5、8、15、20 a的林地为试验地（图2 ），不同修复年限样地间距在2.5—10 km，总面积约36 km2 .未修复前均为过度放牧形成的重度退化草地，修复方式为人工补种云杉苗，每公顷为2 600棵，管理方式为常年封育.两种修复用地土壤类型均为高寒草甸土，成土母质为砂页岩. ...
利用离心法进行土壤颗粒分级
1
2004
... 在试验地及附近选取未修复的对照样地，均以50 m×50 m设置样地，在样地内以对角线原则选择3个1 m×1 m的样方，每个样方内用土钻以间隔20 cm深度取样至母质层，3个样品混合为1个样.在每个样方内选取10—15株优势植物，在采集叶片位置，使用土钻获得0—20 cm原状土，用冲洗法获得大于2 mm根系，未区分死根和活根.叶片和根系均为3个样品混合为1个样，经超纯水冲洗干净后烘干、研磨后用于测定稳定同位素比值.土壤全样品经过自然风干后，过2 mm筛，挑出植物根系后，使用武天云等［17 ］ 改进的离心法对土壤颗粒分级，将土壤分为3种粒径的土壤颗粒组分（图3 ），分别为砂粒（2 000—50 μm）、粉粒（50—2 μm）和黏粒（<2 μm）.土壤有机碳使用重铬酸钾氧化还原法测定.稳定同位素比值使用质谱仪（IRMS，Bremen，德国）测定，土壤样品测定前使用1 mol·L-1 盐酸去除无机碳酸盐，后用超纯水洗至中性，烘干至恒重后研磨测定，分析误差为0.2‰. ...
紫云英和秸秆还田下团聚体稳定性及有机碳的分布特征
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2019
... 采用SPSS 20.0进行相关性分析，利用Origin 2021b、ArcGIS 10.6软件制图.分配比例参照周方亮［18 ］ 的计算方法，土壤颗粒有机碳含量、分配比例为各层结果均值，以与对照样地相比的百分数表示.有机碳周转速率采用δ 13 C值与POC含量对数进行线性拟合，拟合方程的斜率（K ）可表示碳含量每增加1倍引起的同位素分差，K 值越大表示POC的周转速率越快［19 ］ .各粒径土壤有机碳周转时间用存留时间表示 ［7 ］ ： ...
退化喀斯特森林植被自然恢复中土壤有机碳δ 13 C值特征
1
2015
... 采用SPSS 20.0进行相关性分析，利用Origin 2021b、ArcGIS 10.6软件制图.分配比例参照周方亮［18 ］ 的计算方法，土壤颗粒有机碳含量、分配比例为各层结果均值，以与对照样地相比的百分数表示.有机碳周转速率采用δ 13 C值与POC含量对数进行线性拟合，拟合方程的斜率（K ）可表示碳含量每增加1倍引起的同位素分差，K 值越大表示POC的周转速率越快［19 ］ .各粒径土壤有机碳周转时间用存留时间表示 ［7 ］ ： ...
青藏高原区退化高寒草甸植被和土壤特征
1
2020
... 退化生态系统修复是以土壤修复为核心［20 ］ ，在生态修复的过程中，土壤各粒径土壤颗粒有机碳含量明显上升，具体表现为首先是粒径较大的土壤颗粒有机碳含量升高，随着持续恢复，较小粒径的土壤颗粒含量随之升高［21 ］ .本文中退化草地在修复后POC含量均高于对照地，但是新增的有机碳集中在砂粒中，与砂粒结合的有机碳为活性有机碳，在短期的周转中起重要作用［3 ］ ，修复林地有机碳集中在粉粒和黏粒中，而研究表明与粉粒和黏粒相结合的有机碳以惰性有机碳为主，在中长期周转中较为重要.这表明生态修复措施对于提高有机碳累积有明显的作用. ...
亚热带植被恢复对不同粒径土壤颗粒有机碳、酶活性的影响
1
2019
... 退化生态系统修复是以土壤修复为核心［20 ］ ，在生态修复的过程中，土壤各粒径土壤颗粒有机碳含量明显上升，具体表现为首先是粒径较大的土壤颗粒有机碳含量升高，随着持续恢复，较小粒径的土壤颗粒含量随之升高［21 ］ .本文中退化草地在修复后POC含量均高于对照地，但是新增的有机碳集中在砂粒中，与砂粒结合的有机碳为活性有机碳，在短期的周转中起重要作用［3 ］ ，修复林地有机碳集中在粉粒和黏粒中，而研究表明与粉粒和黏粒相结合的有机碳以惰性有机碳为主，在中长期周转中较为重要.这表明生态修复措施对于提高有机碳累积有明显的作用. ...
我国西北地区不同类型草原土壤有机质的稳定碳同位素特征研究
2
2013
... 两种修复用地均表现出随粒径减小δ 13 C值增大，增大幅度在0.7‰—2.2‰，接近前人不同粒径土壤颗粒δ 13 C值增幅在2‰—3‰的结果［22 ］ .不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值大小取决于土壤颗粒中有机质的腐殖化程度［23 ］ ，与大粒径土壤颗粒相结合的有机质通常由部分动植物残体和腐殖化有机物组成［24 ］ ，处于有机质分解的早期阶段，在该阶段微生物会有限利用较轻的碳源，使得砂粒δ 13 C值偏小.小颗粒通常具有更小的孔隙，在其内部主要依靠微生物分泌的胞外酶向基质扩散的方式分解有机质，这对微生物来说是极大的耗能过程［25 ］ ，故分解程度高，分解速率慢，δ 13 C值偏大.δ 13 C值与POC含量对数线性拟合斜率K 结果也显示随着粒径减小有机周转速率变慢.综上所述，砂粒有机碳分解程度最低，周转速率最快，黏粒分解程度高，周转速率慢，粉粒介于二者之间. ...
... 由于表层土壤有机碳δ 13 C值是不同种类植物在生长过程中，叶片、茎秆和根部通过各自的生理作用和转换形式的综合结果［26 ］ ，因此分馏幅度的大小也可指示植物与土壤各部分间的周转速率［27 ］ ，同时也可估计不同植被类型植物对表土有机碳的贡献［22 ］ .本文表土δ 13 C值-25.9‰—-23.8‰，有报道C3 植物所处δ 13 C值一般为-32‰—-22‰，平均 -27‰.吕厚远等［28 ］ 对青藏高原表土有机碳同位素分析结果表明，δ 13 C值为-28.6‰—-15.1‰，平均 -23.6‰，本文也与上述结论吻合.从两种修复用地不同植被类型优势叶片、根系和不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值的差异可以看出，有机碳从根系到黏粒呈现逐渐富集的趋势.修复草地从叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了2.3‰和3.2‰，修复林地叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了3.8‰和3.0‰.由于有机碳在不同转换过程中存在不同δ 13 C值的分馏作用，δ 13 C值分馏幅度的变化主要受到周转速度的控制，增长幅度越大，周转速率越快，说明修复林地中叶片转换为表土有机碳的速率要快于草地.这主要是受到管理方式的影响，修复草地1月放牧，牛羊啃食减少了输入到地表的有机碳.根系转换成有机碳的过程中，林地的周转速率要慢于草地，有机碳的分解速度受到多种因素的影响，其中之一是木质素的含量，林地根系中木质素含量高于草地，从而限制有机碳周转速率［29 ］ . ...
Soil macroaggregate turnover and microaggregate formation：a mechanism for C sequestration under no-tillage agriculture
1
2000
... 两种修复用地均表现出随粒径减小δ 13 C值增大，增大幅度在0.7‰—2.2‰，接近前人不同粒径土壤颗粒δ 13 C值增幅在2‰—3‰的结果［22 ］ .不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值大小取决于土壤颗粒中有机质的腐殖化程度［23 ］ ，与大粒径土壤颗粒相结合的有机质通常由部分动植物残体和腐殖化有机物组成［24 ］ ，处于有机质分解的早期阶段，在该阶段微生物会有限利用较轻的碳源，使得砂粒δ 13 C值偏小.小颗粒通常具有更小的孔隙，在其内部主要依靠微生物分泌的胞外酶向基质扩散的方式分解有机质，这对微生物来说是极大的耗能过程［25 ］ ，故分解程度高，分解速率慢，δ 13 C值偏大.δ 13 C值与POC含量对数线性拟合斜率K 结果也显示随着粒径减小有机周转速率变慢.综上所述，砂粒有机碳分解程度最低，周转速率最快，黏粒分解程度高，周转速率慢，粉粒介于二者之间. ...
黄河源高寒湿地有机碳组分对不同退化程度的响应
1
2021
... 两种修复用地均表现出随粒径减小δ 13 C值增大，增大幅度在0.7‰—2.2‰，接近前人不同粒径土壤颗粒δ 13 C值增幅在2‰—3‰的结果［22 ］ .不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值大小取决于土壤颗粒中有机质的腐殖化程度［23 ］ ，与大粒径土壤颗粒相结合的有机质通常由部分动植物残体和腐殖化有机物组成［24 ］ ，处于有机质分解的早期阶段，在该阶段微生物会有限利用较轻的碳源，使得砂粒δ 13 C值偏小.小颗粒通常具有更小的孔隙，在其内部主要依靠微生物分泌的胞外酶向基质扩散的方式分解有机质，这对微生物来说是极大的耗能过程［25 ］ ，故分解程度高，分解速率慢，δ 13 C值偏大.δ 13 C值与POC含量对数线性拟合斜率K 结果也显示随着粒径减小有机周转速率变慢.综上所述，砂粒有机碳分解程度最低，周转速率最快，黏粒分解程度高，周转速率慢，粉粒介于二者之间. ...
基于土壤团聚体组分的14 C分析及其在不同林龄土壤有机碳周转研究中的应用
2
2013
... 两种修复用地均表现出随粒径减小δ 13 C值增大，增大幅度在0.7‰—2.2‰，接近前人不同粒径土壤颗粒δ 13 C值增幅在2‰—3‰的结果［22 ］ .不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值大小取决于土壤颗粒中有机质的腐殖化程度［23 ］ ，与大粒径土壤颗粒相结合的有机质通常由部分动植物残体和腐殖化有机物组成［24 ］ ，处于有机质分解的早期阶段，在该阶段微生物会有限利用较轻的碳源，使得砂粒δ 13 C值偏小.小颗粒通常具有更小的孔隙，在其内部主要依靠微生物分泌的胞外酶向基质扩散的方式分解有机质，这对微生物来说是极大的耗能过程［25 ］ ，故分解程度高，分解速率慢，δ 13 C值偏大.δ 13 C值与POC含量对数线性拟合斜率K 结果也显示随着粒径减小有机周转速率变慢.综上所述，砂粒有机碳分解程度最低，周转速率最快，黏粒分解程度高，周转速率慢，粉粒介于二者之间. ...
... 研究表明修复林有机碳周转时间70—398 a［25 ］ ，修复草地有机碳周转时间在69—93 a［7 ］ ，本文结果显示修复林地颗粒有机碳周转时间在9—199 a，修复草地周转时间在5—75 a.有机碳的周转时间受到温度、降水和海拔等因素的影响［30 -31 ］ ，本文中两块修复用地均处在同一区域内，土壤和基岩类型一致，但是因修复前退化程度和修复时间的演替序列长度不同，即使在已修复相同年限（5、8 a），3种土壤颗粒有机碳周转时间也存在差异，无法对二者进行比较，同时因为受到13 C有机碳周转模型的限制，无法获得未修复前不同粒径有机碳的周转时间.在后续的研究中应该考虑在同一类型修复用地采用多种方法进行有机碳周转时间的估算，从而更深入地了解高寒地区生态修复措施对土壤颗粒有机碳周转的影响. ...
退耕地植被演替过程对土壤化学计量特征的影响
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2017
... 由于表层土壤有机碳δ 13 C值是不同种类植物在生长过程中，叶片、茎秆和根部通过各自的生理作用和转换形式的综合结果［26 ］ ，因此分馏幅度的大小也可指示植物与土壤各部分间的周转速率［27 ］ ，同时也可估计不同植被类型植物对表土有机碳的贡献［22 ］ .本文表土δ 13 C值-25.9‰—-23.8‰，有报道C3 植物所处δ 13 C值一般为-32‰—-22‰，平均 -27‰.吕厚远等［28 ］ 对青藏高原表土有机碳同位素分析结果表明，δ 13 C值为-28.6‰—-15.1‰，平均 -23.6‰，本文也与上述结论吻合.从两种修复用地不同植被类型优势叶片、根系和不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值的差异可以看出，有机碳从根系到黏粒呈现逐渐富集的趋势.修复草地从叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了2.3‰和3.2‰，修复林地叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了3.8‰和3.0‰.由于有机碳在不同转换过程中存在不同δ 13 C值的分馏作用，δ 13 C值分馏幅度的变化主要受到周转速度的控制，增长幅度越大，周转速率越快，说明修复林地中叶片转换为表土有机碳的速率要快于草地.这主要是受到管理方式的影响，修复草地1月放牧，牛羊啃食减少了输入到地表的有机碳.根系转换成有机碳的过程中，林地的周转速率要慢于草地，有机碳的分解速度受到多种因素的影响，其中之一是木质素的含量，林地根系中木质素含量高于草地，从而限制有机碳周转速率［29 ］ . ...
黄土高原不同植被覆盖下土壤有机碳的分布特征及其同位素组成研究
1
2011
... 由于表层土壤有机碳δ 13 C值是不同种类植物在生长过程中，叶片、茎秆和根部通过各自的生理作用和转换形式的综合结果［26 ］ ，因此分馏幅度的大小也可指示植物与土壤各部分间的周转速率［27 ］ ，同时也可估计不同植被类型植物对表土有机碳的贡献［22 ］ .本文表土δ 13 C值-25.9‰—-23.8‰，有报道C3 植物所处δ 13 C值一般为-32‰—-22‰，平均 -27‰.吕厚远等［28 ］ 对青藏高原表土有机碳同位素分析结果表明，δ 13 C值为-28.6‰—-15.1‰，平均 -23.6‰，本文也与上述结论吻合.从两种修复用地不同植被类型优势叶片、根系和不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值的差异可以看出，有机碳从根系到黏粒呈现逐渐富集的趋势.修复草地从叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了2.3‰和3.2‰，修复林地叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了3.8‰和3.0‰.由于有机碳在不同转换过程中存在不同δ 13 C值的分馏作用，δ 13 C值分馏幅度的变化主要受到周转速度的控制，增长幅度越大，周转速率越快，说明修复林地中叶片转换为表土有机碳的速率要快于草地.这主要是受到管理方式的影响，修复草地1月放牧，牛羊啃食减少了输入到地表的有机碳.根系转换成有机碳的过程中，林地的周转速率要慢于草地，有机碳的分解速度受到多种因素的影响，其中之一是木质素的含量，林地根系中木质素含量高于草地，从而限制有机碳周转速率［29 ］ . ...
海拔高度的变化对青藏高原表土δ 13 Corg 的影响
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2001
... 由于表层土壤有机碳δ 13 C值是不同种类植物在生长过程中，叶片、茎秆和根部通过各自的生理作用和转换形式的综合结果［26 ］ ，因此分馏幅度的大小也可指示植物与土壤各部分间的周转速率［27 ］ ，同时也可估计不同植被类型植物对表土有机碳的贡献［22 ］ .本文表土δ 13 C值-25.9‰—-23.8‰，有报道C3 植物所处δ 13 C值一般为-32‰—-22‰，平均 -27‰.吕厚远等［28 ］ 对青藏高原表土有机碳同位素分析结果表明，δ 13 C值为-28.6‰—-15.1‰，平均 -23.6‰，本文也与上述结论吻合.从两种修复用地不同植被类型优势叶片、根系和不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值的差异可以看出，有机碳从根系到黏粒呈现逐渐富集的趋势.修复草地从叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了2.3‰和3.2‰，修复林地叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了3.8‰和3.0‰.由于有机碳在不同转换过程中存在不同δ 13 C值的分馏作用，δ 13 C值分馏幅度的变化主要受到周转速度的控制，增长幅度越大，周转速率越快，说明修复林地中叶片转换为表土有机碳的速率要快于草地.这主要是受到管理方式的影响，修复草地1月放牧，牛羊啃食减少了输入到地表的有机碳.根系转换成有机碳的过程中，林地的周转速率要慢于草地，有机碳的分解速度受到多种因素的影响，其中之一是木质素的含量，林地根系中木质素含量高于草地，从而限制有机碳周转速率［29 ］ . ...
Carbon turnover times shape topsoil carbon difference between Tibetan Plateau and Arctic tundra
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2021
... 由于表层土壤有机碳δ 13 C值是不同种类植物在生长过程中，叶片、茎秆和根部通过各自的生理作用和转换形式的综合结果［26 ］ ，因此分馏幅度的大小也可指示植物与土壤各部分间的周转速率［27 ］ ，同时也可估计不同植被类型植物对表土有机碳的贡献［22 ］ .本文表土δ 13 C值-25.9‰—-23.8‰，有报道C3 植物所处δ 13 C值一般为-32‰—-22‰，平均 -27‰.吕厚远等［28 ］ 对青藏高原表土有机碳同位素分析结果表明，δ 13 C值为-28.6‰—-15.1‰，平均 -23.6‰，本文也与上述结论吻合.从两种修复用地不同植被类型优势叶片、根系和不同粒径土壤颗粒有机碳δ 13 C值的差异可以看出，有机碳从根系到黏粒呈现逐渐富集的趋势.修复草地从叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了2.3‰和3.2‰，修复林地叶片、根系到黏粒δ 13 C值平均增高了3.8‰和3.0‰.由于有机碳在不同转换过程中存在不同δ 13 C值的分馏作用，δ 13 C值分馏幅度的变化主要受到周转速度的控制，增长幅度越大，周转速率越快，说明修复林地中叶片转换为表土有机碳的速率要快于草地.这主要是受到管理方式的影响，修复草地1月放牧，牛羊啃食减少了输入到地表的有机碳.根系转换成有机碳的过程中，林地的周转速率要慢于草地，有机碳的分解速度受到多种因素的影响，其中之一是木质素的含量，林地根系中木质素含量高于草地，从而限制有机碳周转速率［29 ］ . ...
Responses of soil organic carbon to climate change in the Qilian Mountains and its future projection
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2021
... 研究表明修复林有机碳周转时间70—398 a［25 ］ ，修复草地有机碳周转时间在69—93 a［7 ］ ，本文结果显示修复林地颗粒有机碳周转时间在9—199 a，修复草地周转时间在5—75 a.有机碳的周转时间受到温度、降水和海拔等因素的影响［30 -31 ］ ，本文中两块修复用地均处在同一区域内，土壤和基岩类型一致，但是因修复前退化程度和修复时间的演替序列长度不同，即使在已修复相同年限（5、8 a），3种土壤颗粒有机碳周转时间也存在差异，无法对二者进行比较，同时因为受到13 C有机碳周转模型的限制，无法获得未修复前不同粒径有机碳的周转时间.在后续的研究中应该考虑在同一类型修复用地采用多种方法进行有机碳周转时间的估算，从而更深入地了解高寒地区生态修复措施对土壤颗粒有机碳周转的影响. ...
Controls over carbon storage and turnover in high-latitude soils
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2010
... 研究表明修复林有机碳周转时间70—398 a［25 ］ ，修复草地有机碳周转时间在69—93 a［7 ］ ，本文结果显示修复林地颗粒有机碳周转时间在9—199 a，修复草地周转时间在5—75 a.有机碳的周转时间受到温度、降水和海拔等因素的影响［30 -31 ］ ，本文中两块修复用地均处在同一区域内，土壤和基岩类型一致，但是因修复前退化程度和修复时间的演替序列长度不同，即使在已修复相同年限（5、8 a），3种土壤颗粒有机碳周转时间也存在差异，无法对二者进行比较，同时因为受到13 C有机碳周转模型的限制，无法获得未修复前不同粒径有机碳的周转时间.在后续的研究中应该考虑在同一类型修复用地采用多种方法进行有机碳周转时间的估算，从而更深入地了解高寒地区生态修复措施对土壤颗粒有机碳周转的影响. ...
甘公网安备 62010202000688号
