毛乌素沙地南缘不同植被恢复类型的土壤养分效应(英文)

为了探讨植被恢复对土壤养分的影响,研究了毛乌素沙地南缘天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还林地、固定沙地5种不同植被恢复类型区的土壤养分特征。结果表明:不同植被恢复类型对土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷的影响存在明显差异;灌草结合的人工封育草地、退耕还林地、固定沙地土壤有机质、全氮、有效氮的含量高于以草本为主的天然草地和撂荒地,但土壤速效磷的含量刚好相反;植被对表层0~20cm土壤养分的影响大于下层20~60cm土壤,植被作用下土壤养分向表层富集;采用柠条进行退耕还林,能够充分发挥其根系特性,有利于改良深层土壤养分。     

藏东南不同种植年限蔬菜大棚土壤pH及养分的变化特征

【目的】阐明不同种植年限蔬菜大棚土壤pH值、电导率及养分含量的时空变化特征,为保护性耕作土壤的可持续利用提供科学依据。【方法】以西藏林芝地区不同种植年限(2,7和15年)蔬菜大棚及相邻农田土壤为研究对象,分析0～70 cm土层(每10 cm为一个土层)土壤pH值、电导率值及有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量的变化。【结果】随着土层深度的增加,不同种植年限蔬菜大棚及农田土壤pH值均呈逐渐增加的趋势,与农田土壤相比,蔬菜大棚土壤酸化程度更严重;随着蔬菜大棚种植年限的延长,土壤pH值呈"V"型变化,在种植7年时,土壤pH值最小,为5.08±0.22。土壤电导率值随土层深度的增加呈降低的趋势,且表聚现象十分明显,蔬菜大棚土壤电导率值随土层深度增加的垂直空间变异性较农田明显;随蔬菜大棚种植年限的增加,土壤电导率值呈增加的趋势,在蔬菜大棚使用初期土壤电导率值增加幅度较小,但随着种植年限的延长,土壤电导率增加幅度加大。有机质、全氮及速效氮、速效磷、速效钾含量随土层深度的增加均呈降低的趋势,与农田相比,蔬菜大棚土壤上述养分含量的"表聚"现象明显;随蔬菜大棚种植年限的延长,土壤有机质、全氮及速效氮、速效磷、速效钾含量均呈增加的趋势,说明蔬菜大棚土壤养分累积现象十分明显。Pearson相关性分析结果表明,土壤各理化指标之间均表现出显著或极显著的相关性。【结论】在藏东南八一镇大棚生产过程中,土壤酸化现象严重,表层养分累积明显,存在环境风险,故在生产管理中宜适当控制化肥的施用量,提倡科学施肥,以保证设施大棚土壤的可持续利用及生态环境安全。     

土壤理化性质对土地利用方式变化响应研究——以重庆市北碚区为例

选择重庆市北碚区五种土地利用类型为研究对象,研究了土地利用方式对土壤孔隙度、土壤有机碳含量以及土壤速效养分的影响.研究结果表明,土地利用方式变化引起了土壤孔隙度,土壤有机碳与土壤速效养分含量的差异;水田变为其他土地利用类型后,土壤孔隙度降低,土壤有机碳含量呈下降趋势,土壤速效养分会有不同程度的降低;旱地变为其他土地利用类型后,土壤孔隙度没有明显变化;变为果园后土壤有机碳呈下降趋势,变为菜地后土壤有机碳在0~20 cm和40~60 cm土层呈上升趋势;土壤速效养分随着旱地改变土地利用类型都有不同程度的增加.     

庐山土壤养分含量及垂直分布特征

[目的]研究庐山不同海拔土壤下养分含量分布特征。[方法]对不同海拔土壤采样,测定不同海拔不同层次土壤的有机质、全氮、速效磷、速效钾、速效硼、速效铜含量。[结果]庐山土壤具有明显的垂直地带性,随海拔升高表现为红壤、黄壤、黄棕壤、棕壤;土壤有机质、全氮与海拔表现出显著正相关;土壤中速效磷、速效钾、速效硼表现相同趋势,随海拔升高,先升高后降低,而速效铜含量随海拔升高先降低再升高,且都以1 000 m左右为分界线,说明在高海拔(1 200 m),小气候对土壤养分影响显著;土壤养分随土层加深呈明显下降趋势。[结论]该研究为庐山土壤资源开发利用提供理论依据     

桑根达来不同林龄榆树林土壤养分特征

[目的]研究正蓝旗桑根达来镇榆树林土壤养分随林龄增加的变化趋势及其规律。[方法]选择桑根达来镇3种不同林龄(10、25、40 a)榆树林为研究对象,测定了0～10、10～20、20～40 cm土层土壤pH、速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量共5个指标。采用双因素分析法、相关性分析研究不同林龄榆树土壤养分在不同垂直深度土层中的含量特征及其相互关系。[结果]林龄对榆树根系土壤的速效氮、速效磷、速效钾含量及pH有显著或极显著影响;土层对土壤的速效磷、有机质含量及pH有显著影响;二者的协同作用对速效磷有极显著影响。随林龄增加,榆树林土壤有机质和速效氮、速效钾含量呈上升趋势;速效磷在表层及深层土壤中先降低后升高,在中层土壤中先升高后降低。随着土壤深度的加深,土壤有机质、速效氮、速效钾含量均呈现较明显的表聚现象。土壤pH随林龄增加逐渐降低,且与速效氮、速效磷、速效钾的含量呈显著负相关,土壤酸性越高,土壤养分含量越高。[结论]该研究可为该地区榆树林的养分管理、提质增效及近自然改造提供重要的理论依据。     

2种植被下生物结皮化学特征及其对下层土壤的影响

以毛乌素沙地的生物结皮层和结皮下层土壤为研究对象,对油蒿、羊柴2种植被条件下的土壤生物结皮层以及生物结皮下层土壤进行了化学性质的研究,探讨了不同植被下土壤生物结皮对土壤化学特征的影响。研究表明:生物结皮的土壤养分含量均高于流动沙地,油蒿灌丛下生物结皮的发育时间长,富集的养分含量也比羊柴灌丛的多,土壤生物结皮对下层土壤养分有明显影响,生物结皮下土壤的有机质、全效养分和速效养分的含量均高于对照流沙土壤土层,且呈随土层深度增加含量降低的趋势。     

天山中部不同郁闭度天然云杉林立地土壤养分的比较研究

对天山中部4种不同郁闭度天然云杉林立地土壤养分进行了分析,结果表明,4种郁闭度之间和不同土层土壤养分含量具有一定的相关性。具体表现为郁闭度较大的云杉林立地土壤养分含量总体高于郁闭度小的云杉林。在土壤剖面上,pH值与土层深度没有显著的相关性,而有机质、全氮、全磷、速效养分等指标则随着土层深度的增加而不断降低,与土层深度呈明显负相关。表层与其余土层养分含量差别较大,土壤养分"表聚"现象明显。     

蚯蚓粪和菌渣对羊草草原土壤养分及酶活性的影响

针对天然羊草草原退化打草场问题,采用单因素随机区组试验设计,共7个处理组,每个处理设置3个重复:对照组为不施肥处理组(CK);3个蚯蚓粪处理组分别为45(QYh)、30(QYm)和15 t/hm~2(QYl);3个菌渣处理组分别为45(JZh)、30(JZm)和15 t/hm~2(JZl)。结果表明:1)0～10 cm土层中QYh处理下的土壤pH和速效磷含量显著增加,JZh处理下速效钾含量较CK显著增加;10～20 cm土层中在QYh处理下速效氮、速效钾和全钾含量较CK显著增加,其余处理间土壤养分不显著;2)土壤脲酶活性各处理间变化不显著;蔗糖酶活性在QYm处理下较对照显著降低24.35%;在QYh和JZh处理的土壤中碱性磷酸酶活性较对照增加。3)表层土碱性磷酸酶活性与有机质呈显著正相关;10～20 cm土层中过氧化氢酶活性与土壤pH值呈极显著正相关,与速效钾呈显著正相关,与全钾呈极显著负相关;20～30 cm土层中脲酶活性与速效钾呈极显著负相关,蔗糖酶活性与速效氮含量呈显著正相关,碱性磷酸酶活性与速效钾呈极显著正相关,与pH呈显著正相关,过氧化氢酶活性与速效钾含量呈显著正相关。4)土壤酶活性随土壤剖面深度增加而降低。综上,蚯蚓粪和菌渣对羊草草原土壤养分和酶活性有积极影响,蚯蚓粪和菌渣高施肥量处理对土壤养分及酶活性影响较大。     

清水河流域山区坡面土壤养分分布特征

水土流失作为影响山区河道水质的面源之一,其坡面土壤库中养分(对水质产生影响的主要为有机物、氮和磷)的分布与变化,直接影响植被生长和水土流失物养分含量。本研究基于崇礼县土壤分布图,沿清水河3条主干支流(东沟、中沟和西沟)布设土样采集点位,分析不同坡位土壤养分时空变化特征。结果表明:(1)山区土壤速效磷含量在不同时段变化较大,而有机质和速效氮含量受季节影响较小;(2)坡面0~20cm土层土壤速效磷、有机质和碱解氮含量的变化顺序为上坡位下坡位中坡位;(3)随海拔高度的增高,多数样点土壤有机质、速效磷和速效氮含量呈增加趋势。晚秋和早春(采样时间),清水河流域山区坡面中坡位土壤养分平均含量低于上、下坡位;土壤养分在下坡位有一定累积,有利于坡底植被生长,既可减低水蚀,又可发展高效农业。     

宁南山区苜蓿地土壤养分的变化规律

对宁南半干旱黄土丘陵区不同坡位及不同种植年限苜蓿地土壤养分的变化规律分析表明:(1)宁南黄土丘陵区苜蓿地土壤养分含量随着土层深度的增加而降低;(2)随着坡位的下降,苜蓿地0～100 cm层土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷含量明显增加,土壤速效钾受坡位影响不大,苜蓿地土壤综合肥力指教呈下坡＞中坡＞上坡的趋势;(3)...     

宁夏干旱风沙区几种植被恢复模式下的土壤养分特性

为分析植被恢复模式对土壤养分特性的影响,对宁夏干旱沙区自然封育草地、人工种植草地、自然封育+人工补播草地、人工种植灌木林地、人工种植乔木林地5种植被恢复模式下土壤的pH值、有机碳质量分数与密度、铵态氮与速效钾质量分数等进行测定.结果表明:几种植被恢复模式下土壤的pH值介于8.00 ～8.50,盐分质量分数0.020％～...     

岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性研究

目的植被的自然恢复和人工重建是加速岩溶生态系统修复、提高土壤质量的主要措施。研究岩溶区不同恢复方式下土壤有机碳组分及酶活性可揭示不同恢复方式对土壤质量的影响,旨在为岩溶区植被恢复模式的筛选和恢复的效果评价提供科学依据。方法以云南省建水县岩溶区自然恢复的天然次生林、人工恢复的云南松针叶林、桉树阔叶林为研究对象,分析不同土层的土壤有机碳组分、碳库管理指数和酶活性分布特征及其相关关系。结果各植被恢复方式下土壤有机碳(SOC)含量为9.076~56.855 g/kg,可溶性有机碳(DOC)含量为822.311~1 175.778 mg/kg,微生物量碳(MBC)含量为332.933~2 035.244 mg/kg,易氧化有机碳(EOC)含量为2.381~6.094 g/kg。同一植被恢复方式下,除云南松林下的EOC含量外,各有机碳组分含量均随土层的加深而降低,局部土层深度出现波动。云南松林土壤亚表层(10~20 cm)的EOC含量显著高于表层(0~10 cm)和深层(20~30 cm)。不同植被恢复方式对DOC、EOC与SOC含量的影响大致均表现为:天然次生林＞桉树林＞云南松林,云南松林各土层的MBC含量始终显著高于桉树林。各有机碳组分与SOC均表现为极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)正相关关系;不同植被恢复方式提升土壤碳库管理指数的能力大小为:天然次生林＞桉树林＞云南松林。SOC与CPI、CPMI呈极显著(P < 0.01)和显著(P < 0.05)正相关,EOC与CPAI、CPI、CPMI呈极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)正相关。不同植被恢复方式通过增加土壤SOC、EOC等,从而提高了土壤碳库管理指数;整体上土壤酶活性随着土层的加深呈递减趋势,局部范围内有波动。不同植被恢复方式下土壤酶活性的变化不尽相同,过氧化氢酶和淀粉酶活性表现为天然次生林＞云南松林＞桉树林。各植被恢复方式下SOC、MBC、DOC、EOC含量与4种土壤酶活性均呈正相关关系,且多为显著或极显著水平。结论3种植被恢复措施在不同程度上提高了土壤各有机碳组分含量、碳库管理指数和土壤酶活性。其中,天然次生林对土壤整体质量的提升能力最高,桉树林在提升总有机碳及活性碳组分含量方面较为显著,而云南松林对过氧化氢酶和淀粉酶活性的提升能力更为显著。因此,应该加快岩溶区宜林土地管理方式的转变,优先考虑自然恢复,选择人工造林时要注重对阔叶树的利用和优化管理。      

三峡库区万州区马尾松低效林改造对土壤养分的影响

为了探讨三峡库区万州区新田国有林场马尾松近熟林低效林改造的效果,试验设置了常规抚育间伐、近自然经营、林下清理和原始状态(对照)4种处理,研究各种低效林改造措施对马尾松林地土壤养分的影响。结果表明,各处理随着土层的加深,土壤pH值和全钾逐渐上升,但变化很小,而且各处理之间无显著差异;土壤的有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量呈显著减小的趋势,0～20cm,土壤有机质、碱解氮、全氮、有效磷、速效钾含量显著高于其他土层;全磷各土层之间无显著差异。在低效林改造措施中,常规抚育间伐有利于枯枝落叶中磷素的分解与转移,近自然经营促进了钾素的释放,林下清理提高了有机质、氮素的转化与分解。三峡库区万州区马尾松林地土壤有效氮磷钾的分布主要在表层土壤。     

喀斯特峰丛洼地土壤剖面微生物特性对植被和坡位的响应

选取广西环江县喀斯特峰丛洼地:草丛(T)、灌丛(S)、原生林(PF)(中坡位)不同植被类型,原生林上、中、下不同坡位,按土壤发生层采集淋溶层(A层,0-10 cm)、过渡层(AB层,20-30 cm,草丛和灌丛;30-50 cm,原生林)、淀积层(B层,70-100cm)样品,研究土壤微生物量碳、氮(Soil microbial biomass carbon (SMBC)、soil microbial biomass nitrogen (SMBN))、微生物碳熵、氮熵(ratio of SMBC to soil organic carbon (qMBC)、ratio of SMBN to soil total nitrogen (qMBN))、土壤基础呼吸(soil basic respiration (SBR))以及代谢熵(microbial metabolic quotient(qCO2))的剖面分异特征及其影响因素.结果表明,植被、土层深度显著影响土壤微生物量及基础呼吸,随植被恢复,SMBC、SMBN、SBR由草丛、灌丛、原生林依次上升,并随土壤发生层位的加深逐渐减少,qCO2在3种植被类型间差异显著:T＞PF＞S;原生林A层SMBC,SMBN在各坡位间均显著高于AB层、B层,SBR在A层由下坡位至上坡位递减,而在AB和B层的上、下坡位间无显著差异,qCO2坡位间无显著差异(P＞0.05);SMBC与SMBN之间存在显著正相关(r=0.825,P＜0.01,n=45),且SMBC、SMBN、SBR分别与有机碳、全氮、碱解氮均呈显著正相关.因此,随植被恢复,土壤质量明显改善,且坡位对A层土壤的影响较AB层和B层更显著,对于维持土壤微生物调节的土壤养分循环功能,调控土壤氮素营养与土壤有机质同等重要,这为合理制订喀斯特生态恢复措施提供了理论依据.     

海岸退化沙地不同植被恢复模式的土壤微生物量及其与土壤养分的关系

以裸沙地为对照,研究了海岸退化沙地不同植被恢复模式(天然次生林、木麻黄+潺槁木姜子混交林、木麻黄人工纯林)的土壤微生物量及其与土壤养分的关系。结果表明:裸沙地植被恢复后,不同植被恢复模式的土壤微生物量碳、氮、磷含量均明显提高(P<0.05),增幅分别为103.966%-491.166%、89.352%-335.087%、65.536%-85.896%,土壤微生物量碳、氮、磷占土壤有机碳、全氮、全磷的比例分别为1.543%-3.113%、1.733%-2.870%、0.964%-1.447%,自然恢复的天然次生林高于人工恢复的木麻黄纯林和混交林;土壤微生物量碳、氮、磷与土壤有机质、全氮、全磷、全钾呈极显著正相关(P<0.05),土壤微生物量碳、氮均与有机质、全氮具有较强的线性关系。     

低覆盖度行带式固沙林对土壤及植被的修复效应

在我国干旱、半干旱地区由于水分条件的制约,经过漫长的自然演替过程,逐步发育形成了广泛分布的低覆盖度植被,这些低覆盖度植被类型中存在大量的天然乔木疏林或稀疏灌丛,地表处于半流动状态,而配置成行带式后,能够完全固定流沙,并且不同配置模式下行带式固沙林土壤与植被自然恢复程度不同.因此,通过对不同带宽的低覆盖度行带式固沙林对土壤及植被修复的影响研究,揭示了不同带宽行带式固沙林带间土壤因子与植被因子的变化过程,从而阐明行带式固沙林对带间植被自然恢复和土壤发育的促进作用.结果表明,行带式杨树固沙林能够明显的促进带间土壤与植被修复;带间距离的宽窄影响植被恢复及土壤发育效果;宽带间距固沙林带间植被多样性指数高,地上生物量大,根系生物量,总长度及表面积均高,土壤水分养分条件好,微生物数量大植物残体分解快,有利于植被的生长;模糊综合评估结果表明,不同带间距行带式固沙林土壤植被恢复程度不同,宽带间距20m的恢复效果＞带间距15m＞带间距10m.行带式固沙林通过带间宽度的变化可以调节植被与土壤之间的相互作用,窄带间距固沙林土壤与植被的相互作用则由于造林密度大而受到抑制.宽带间距可以明显加快土壤及植被修复的速度,进而缩短土壤及植被修复的时间.     

滇西北高原水土保持生态修复措施的土壤理化效应

以滇西北高原香格里拉县纳帕海周边区域的坡耕地、荒草地、自然恢复灌丛、自然恢复高山松次生林以及人工混交林等五种生态系统类型为研究对象,采用时空互代法,将它们当作水土保持生态修复中的不同阶段,研究不同地类土壤理化性质的变化规律。结果表明,从不同土层看,0~20cm土层的土壤孔隙度、自然含水量和pH值比20~50 cm及50~100 cm土层有所增加,土壤容重则比下层减小;土壤有机质、全氮、水解性氮、全磷、速效磷、全钾及速效钾向土壤表层富集。从不同植被类型看,自然恢复灌丛、荒草丛对0~20 cm土层理化性质的改良作用大于人工混交林和高山松次生林。     

不同林分类型对土壤团聚体稳定性及有机碳特征的影响

基于野外调查和室内分析,对人工杉木林、马尾松林、桉树林、毛竹林、天然林5种不同林分下0~20cm、20~40cm土层土壤水稳性团聚体稳定性及各粒级土壤团聚体有机碳分布特征进行研究。结果表明:1)0~20cm土层,土壤水稳性团聚体质量百分含量随粒级的减小先下降后上升,主要以0.5~0.25mm粒级最低;5种林分条件下各土层均以>0.25mm的大团聚体为主,随土层加深,大团聚体含量减少。2)各林分土壤平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值变化趋势相似,均呈现为0~20cm土层大于20~40cm土层;林分间土壤MWD、GMD值则表现为天然林最大,桉树林最小;分形维数(D)在2个土层均以桉树最大,杉木林最小;3)5种林分各粒级团聚体中有机碳的含量均随土层的加深而减少;0~20cm土层,各林分有机碳含量随着团聚体粒级减小呈现先增大后减小再增大的趋势,最大值主要出现在5~2mm粒级,而有机碳贡献率则表现为先减小后增大的趋势。不同林分MWD、GMD差异分析结果表明,天然林土壤结构优于其他4种人工林,团聚体稳定性更高,而桉树林最低。随着土层深度变大,土壤水稳性团聚体稳定性下降;土壤团聚体有机碳含量表现为天然林最大、桉树林最小。      

沐川县退耕还林生态恢复地碳截留效应的研究

对四川省沐川县几种不同植被覆盖类型下生态系统的植被碳储量、凋落物的碳储量和土壤有机碳的储量进行了研究.结果表明,不同土地植被覆盖类型下的植被碳储量、凋落物的碳储量和土壤有机碳的储量存在着一定的差异,其中以人工水杉Metasequoia glyptostroboides植被的碳储量最大.植被碳储量由高到低依次是人工水杉林、天然次生林、慈竹Neosinocalamus affinic林、农耕地、茶Camellia sinensis园;天然次生林凋落物的碳储量比其他的几种类型要高,分解后更利于土壤有机碳储量的增加;天然次生林土壤有机碳的储量均显著高于其他植被类型的碳储量,土壤有机碳储量由高到低的依次为次生林、慈竹林、水杉林、茶园和农耕地.人工水杉林和慈竹林土壤也能有效地截留大气中的CO2,而农业用地最不利于土壤有机碳的积累.5种植被类型下,总的碳储量由高到低的顺序为次生林、慈竹林、水杉林、茶园和农耕地.加强热带、亚热带和温带森林的保护,同时不断扩大人工林的种植面积,增加森林生态系统的有机碳的截留是缓解大气CO2浓度增加的一种重要措施.表5参16