红壤侵蚀区不同植被恢复模式土壤碳储量特征及其影响因素

【目的】探讨江西红壤侵蚀区植被恢复过程中不同植被恢复模式的土壤碳储量特征,为揭示植被恢复对土壤碳汇的影响机制和江西红壤侵蚀区生态修复及碳库管理提供科学支撑。【方法】以经过27 a植被恢复与重建后的6种人工植被恢复模式(马尾松Pinus massoniana纯林、湿地松P. elliottii纯林、木荷Schima superba纯林、湿地松-木荷混交林、马尾松补植木荷林、湿地松补植木荷林)为研究对象,以未加人工干扰的自然恢复地为对照,比较不同植被恢复模式土壤有机碳质量分数、储量的变化特征,并分析其影响因素。【结果】(1)相较于对照,在0～20 cm土层中,6种人工植被恢复模式土壤有机碳质量分数均有显著增加(P<0.05);在20～30 cm土层中,除了马尾松纯林和湿地松纯林外,其余4种人工植被恢复模式土壤有机碳质量分数均显著高于对照(P<0.05);在30～40 cm土层中,仅有木荷纯林和湿地松-木荷混交林的土壤有机碳质量分数显著高于对照(P<0.05)。(2)研究区7种植被恢复模式的土壤有机碳质量分数均表现出较强的表聚效应,但不同植被恢复模式土层间差异不同,其中木荷...     

黄土高原半干旱区不同土地利用方式下土壤结构特征

土壤团粒组成是土壤稳定性重要因素,不同土地利用方式对于土壤结构产生重要影响.本文以宁夏固原封育15年的草地和柠条地为研究对象,利用干筛法对0～100 cm土层中土壤团粒组成进行了研究.结果表明:①封育草地相对于柠条地,显著提高了0.25 mm土壤粒级质量分数,而10～7 mm土壤粒级质量分数显著降低.②封育草地表层土壤MWD与GMD值显著高于柠条地,草地表层土壤稳定性较好.③封育草地土壤分型维数D小于柠条地,封育草地显著降低土壤分散度,随着土层深度的增加土壤分散度相对降低.④封育草地R0.25值低于柠条地,封育草地肥力水平低于柠条地.因此,在黄土高原半干旱区退化天然草地恢复过程中,草地封育可提高土壤稳定性及抗侵蚀性,人工柠条种植可在短期内提高土壤R0.25值.     

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。     

北方农牧交错带封育草地土壤含水量变化研究——以宁夏盐池县为例

[目的]掌握封育草地的土壤含水量变化规律。[方法]以当地自然状态下的流动沙地为对照,通过野外调查、测定对照和样地的土壤含水量,研究了封育草地土壤水分的变化动态。[结果]5月初土壤含水量总体呈上升趋势,7、8月土壤含水量呈现明显的层次性特征且60～100cm深处的土壤含水量变化最显著;在相同的气候和立地条件下,不同样地的土壤含水量高低依次为自然恢复封育1年〉人工封育（人工补播＋自然恢复封育）1年〉自然恢复封育3年〉人工封育3年〉自然恢复封育5年〉人工封育5年。在封育年限相同的情况下,自然恢复封育草地的土壤含水量高于人工封育草地;生长期不同植被类型的土壤含水量高低为流动沙地〉草本类样地〉沙蒿等半灌木林地〉沙打旺、棕条混杂的灌木林地。[结论]该试验为盐池县草地的生态恢复与建设提供了方法支持。     

黄土丘陵沟壑区不同植被恢复模式土壤无机磷形态分布特征

以地处黄土丘陵沟壑区的宁夏海原县南华山为研究区域,采用蒋柏藩、顾益初的土壤无机磷分级体系,对不同植被恢复类型(灌木、草地、乔木、乔灌混交)下土壤无机磷形态分布特征进行研究.结果表明:除草地外的植被恢复模式下土壤有机质、全氮含量明显高于农田,其中乔木林地和乔灌混交林地高于灌木和草地,土壤pH、全钾和全磷在不同恢复模式下无明显差异.黄土丘陵沟壑区土壤总无机磷含量在225.19～322.75 mg·kg-1之间,占全磷的比例在36.18％～72.39％之间,其中以Ca10-P含量最高,其他形态含量顺序为Ca8-P＞Fe-P＞Al-P＞Ca2-P＞O-P.4种植被恢复模式下土壤无机磷总量、占全磷的比例及Ca10-P均高于农田,Ca8-P、Al-P和Fe-P则低于农田;灌木和草地无机磷总量和占全磷比例高于乔木林地和乔灌混交林地.对各无机磷形态与速效磷相关性分析表明,Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P与速效磷呈极显著正相关关系,无机磷形态的生物有效性顺序为Al-P＞Ca8-P＞Fe-P＞Ca2-P.因此,黄土丘陵沟壑区不同植被恢复模式对土壤养分和无机磷分布的影响存在一定的差异,植被恢复应以草地和低矮灌丛作为先锋植被,后以乔木代替灌草丛.     

豫西低山丘陵区不同土地利用方式对陡坡地土壤理化性状的影响

对豫西低山丘陵区陡坡地5种土地利用方式(人工草地、自然荒草地、柏树林地、人工女贞林地和桃树林地)下土壤部分理化性状对土地利用变化的响应进行了比较研究。结果表明,人工干扰活动会加速陡坡地土壤质量退化。5种土地利用方式间土壤理化指标除速效磷含量外均呈显著性差异（P＜0.05）,近自然状态的柏树林土壤有机碳、全氮、碱解氮、C/N、全磷、速效磷、速效钾含量和土壤电导率均最高,全钾含量也较高,仅次于人工草地,pH值接近于7;人工草地、人工女贞林地有机碳、全氮、碱解氮、全磷含量和土壤电导率较低,与其他用地方式间差异显著（P＜0.05）。陡坡地植被郁闭度和盖度对土壤全钾含量的影响较大,林地速效钾含量高于草地。因此,在豫西低山丘陵区35°以上陡坡地不宜作为人工草地和人工景观林地,建议将柏树作为生态恢复的优先选择树种。     

不同植被恢复措施下退化灌草丛草地土壤理化性状的评价*

 以土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值、容重、孔隙度和含水量等为指标,对云南省马龙县不同植被恢复措施下的退化灌草丛草地的土壤理化性状进行主成分分析和聚类评价。结果表明：浅耕翻+补播和自然封育措施综合得分较高,表明对土壤改良效果明显;植被重建措施综合得分较低,尤其在重度退化样地,其植被重建措施综合得分最低,表明在云南省马龙县特定条件下,重度退化草地不适于采用全垦改良措施,自然封育或浅耕翻+补播有利于退化草地土壤质量的恢复。     

不同植被覆盖方式对土壤活性有机碳及腐殖质的影响

【目的】探讨不同植被覆盖方式对土壤有机碳和腐殖质组分的影响,为湖南衡阳不同植被恢复措施的生态效益评价提供依据。【方法】以研究区不同植被覆盖模式（自然恢复草地、人工恢复草地、灌丛草本混交地、灌丛地和乔木灌丛混交地）土壤作为研究对象,分析表层(0～10 cm)与亚表层(10～20 cm)土壤理化性质、土壤活性有机碳组分和土壤腐殖质组分的特征。【结果】①自然恢复草地土壤pH显著高于其他植被覆盖方式,自然恢复草地和灌丛地土壤体积质量显著高于其他植被覆盖方式,土壤有机碳、碱解氮和速效磷含量则以人工恢复草地和灌丛草本混交地显著高于其他植被覆盖方式,速效钾含量在不同植被覆盖方式间差异不显著。②人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤微生物生物量碳、胡敏酸、富里酸、胡敏素含量及胡敏酸/土壤有机碳、胡敏酸/富里酸显著高于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。③人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵与土壤有机碳活度显著低于其他植被覆盖方式(P＜0.05)。④除速效钾外,土壤微生物生物量碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物熵和土壤有机碳活度均与土壤腐殖质组分以及土壤理化性质存在密切的相关性。【结论】人工恢复草地与灌丛草本混交地的土壤有机碳稳定性较强,土壤腐殖化度和腐殖质聚合度更高,更有利于土壤碳的积累与土壤肥力的提高。     

黄土高原沟壑区梁坡地土壤有机碳质量分数与土地利用方式的响应

通过对比分析陕西省王东沟流域梁坡地上农地、果园、人工林地、草地和苜蓿Medicago sativa地土壤有机碳质量分数及其在土壤剖面上分布差异,研究土地利用方式对土壤有机碳的影响.结果表明:果园土壤有机碳质量分数比农地低2.2%,人工林地、草地和苜蓿地分别比农地高25.3%,17.1%和11.6%;土壤有机碳质量分数在土壤剖面上随着土层的加深而降低,不同土地利用方式下土壤有机碳在剖面上的分布特征不同.不同土地利用方式下,土壤全氮与土壤有机碳存在极显著相关关系.图1表3参16     

岩溶山地不同植被恢复模式和年限土壤养分的变化

2002年、2005年、2009年、2016年8月,分别对西畴县法斗乡岩溶山地11块植被恢复模式固定样地的上、中、下部位的土样进行4次调查测定,分析不同树(草)种11种植被恢复模式和恢复年限下林地土壤养分变化及其恢复状况。结果表明:人工植被恢复14 a后,恢复年限及土壤有机质含量、速效N含量、速效P含量、速效K含量、土壤pH之间存在紧密的相关关系;土壤有机质含量在植被恢复后增幅及恢复效果明显;土壤速效N含量也可得到明显的恢复;土壤速效P含量呈"缓增-急增-缓降"的变化规律,土壤速效P含量未能得到明显恢复和改善;土壤速效K含量呈现出"缓降-急降-缓增"的变化规律,其恢复效果并不明显;土壤pH值在7 a后呈明显的下降趋势,14 a后林地土壤pH值得到有效降低并趋于稳定。限制性养分速效P及速效K含量的恢复明显滞后于有机质及速效N的恢复,说明限制性养分要得到明显的恢复需要更长的时间。基于植被恢复进程中土壤养分变化及恢复状况,建议选择模式7(香木莲+墨西哥柏木+清香木)等6种模式为云南岩溶山地人工植被恢复的优化模式。     

敖汉旗小流域不同植被类型区土壤养分状况分析

研究分析敖汉旗黄花甸子小流域不同植被类型区不同土层的主要养分含量。结果表明：不同植被类型区,天然灌木次生林对土壤养分的富集作用较明显;人工林中,混交林对土壤的改良效果较纯林的要好;天然草地最小。同一植被类型区,土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾及微生物生物量碳除40~60 cm土层出现波动外总体呈随土层加深而递减的趋势,pH值呈增大的趋势。     

峡谷型喀斯特不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征

结合野外调查与室内分析,对峡谷型喀斯特水田(ST)、旱地(HD)、草地(CD)、灌丛(GC)、人工林(RGL)、次生林(CSL)6类生态系统进行研究,探讨不同生态系统土壤养分及其生态化学计量特征。结果表明:(1)除全钾含量外,6类生态系统土壤养分含量均随土层增加而减少,土壤pH与之相反;(2)与全球不同生态系统土壤的平均水平相比,峡谷型喀斯特不同生态系统的碳氮比、碳磷比、碳钾比、磷钾比和氮磷比均较低;(3)不同生态系统土壤养分含量差异显著,不同生态系统的化学计量差异也显著,土壤肥力的总体趋势为次生林人工林水田旱地灌丛草地。不同发展阶段、不同生态系统土壤养分的限制因子不同,应制定不同的管理和施肥措施,促进峡谷型喀斯特乃至整个西南喀斯特区域植被的迅速恢复和生态重建。     

江西省生态公益林典型林分土壤肥力状况研究

目的生态公益林是以发挥生态效益和社会效益为主要目标的森林类型,土壤肥力状况是土壤的基本属性和本质特征,探讨生态公益林不同林分类型的土壤肥力状况,旨在为森林土壤资源的科学管理与评价及生态公益林管理提供理论参考。方法本文从江西省生态公益林监测样地中选取6种处于发育中期阶段的典型林分类型(常绿阔叶林、马尾松林、毛竹林、杉木林、湿地松和针阔混交林)33块样地,测定其土壤化学性质,并用方差分析(ANOVA)探索林分类型和土壤层次对土壤肥力的影响,同时比较同一林分类型内不同土壤层次和同一土壤层次不同森林类型的土壤化学性质差异,利用主成分分析(PCA)对土壤指标进行降维,计算各林分类型的PCA综合得分进而排序土壤肥力状况。结果研究结果表明:随着土壤深度的增加,土壤有机碳、全钾、速效氮、有效磷和速效钾含量均逐渐降低,而pH值、全氮和全磷均无显著变化。同样,除常绿阔叶林A层的有效磷和针阔混交林A层的速效钾分别显著地高于杉木林和马尾松林外,其余同一土壤层次不同林分类型间土壤养分含量无显著性差异。主成分分析显示,第1主轴(35.9%)主要代表速效养分含量和有机碳含量的变化,其中速效氮、速效钾和有机碳的因子载荷值较大;第2主轴(15.4%)主要代表全量养分和pH值的变化;土壤肥力状况排序为:毛竹林>常绿阔叶林>针阔混交林>马尾松林>杉木林>湿地松林。结论从保育土壤的角度来看,不同林分类型的肥力状况将为生态公益林差异化补偿提供数据支持和理论参考;此外,相对于人工针叶纯林,常绿阔叶林和针阔混交林有利于土壤养分的积累,因而建议针对人工针叶林进行补植改造,朝向针阔混交林和常绿阔叶林方向转变,从而提升生态公益林的生态和社会效益。      

5种森林类型土壤理化性质分析

[目的]研究临高县5种森林类型土壤理化性质。[方法]以临高县滨海台地5种典型森林植被为研究对象,利用标准地调查法对不同森林类型土壤理化性质进行分析。[结果]土壤总孔隙度木麻黄林最大(46.17%),桉树林最小(39.46%)。土壤毛管孔隙度马占相思林最大(22.57%),次生林最小(18.95%)。土壤含水率木麻黄林最高,平均达27.85%,而次生林含水率最低,平均为4.34%。土壤p H在4.81~6.59,马占相思林、木麻黄林和桉树林均为极强酸性(p H 4.5~5.5)土壤,次生林和椰子林为弱酸性土壤。土壤有机质含量为0.34~28.68 g/kg,有机质含量由高到低依次为马占相思林、木麻黄林、桉树林、次生林、椰子林,且随着土壤深度的增加土壤有机质含量呈递减趋势。全氮含量为0.10~1.63 g/kg,马占相思林土壤全氮含量最高,椰子林最低;全磷含量为0.21~1.74 g/kg,桉树林全磷含量最高;全钾含量为0.16~2.15 g/kg,马占相思林最高。有效磷含量为0.98~132.46 mg/kg,次生林有效磷含量最高;速效钾含量为3.03~27.35 mg/kg,椰子林速效钾含量最高。铵态氮含量为1.38~5.15 mg/kg,硝态氮含量为0.56~3.51 mg/kg,其中马占相思林硝态氮(平均2.29 mg/kg)和铵态氮含量(平均3.93 mg/kg)最高。同一森林类型,随着土壤深度的增加,硝态氮和铵态氮含量总体呈递减趋势。[结论]该研究为准确评估临高县森林土壤肥力的潜力,预测和维护人工林生态系统长期生产力,指导人工林的可持续经营和改造提供参考。     

有机覆盖物对城市园林植物土壤养分状况的影响

通过室内盆栽试验,研究了木屑、松针、核鳞、树皮和枯叶5种有机地表覆盖物对城市园林植物土壤养分状况的影响。结果表明,在裸地、马尼拉草地及灌木茶梅地覆盖不同的有机物地表覆盖物均能降低土壤的pH值,且不同的有机覆盖物对土壤pH值的影响不一样;裸地、马尼拉草地及灌木茶梅地表覆盖有机物处理后土壤有机质、速效磷、速效钾含量明显增加;速效氮含量变化则各有差异,马尼拉草地覆盖有机物则能明显增加土壤硝态氮含量,灌木茶梅地覆盖有机物能明显提高铵态氮含量;不同的有机覆盖物对土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾的含量影响不一样。     

湘西北小流域不同植被恢复模式土壤养分库效应

研究了湘西北女儿寨小流域马尾松天然林(Ⅰ)、杉木人工林(Ⅱ)、杜仲人工林(Ⅲ)、油桐人工林(Ⅳ)、润楠次生林(Ⅴ)、毛竹杉木混交林(Ⅵ)及荒草灌丛(Ⅶ)等7种典型植被恢复模式土壤养分库含量、养分库有效性指数以及土壤团聚体分形维数和平均重量直径对养分库有效性的影响。结果表明:土壤养分库表聚效应明显,不同植被恢复模式全氮、水解氮质量分数为0.57×10-3～2.52×10-3、29.63×10-6～134.40×10-6,全磷、速效磷为0.02×10-3～0.12×10-3、0.93×10-6～14.55×10-6,速效钾为21.38×10-6～202.23×10-6;润楠次生林全氮、全磷、速效磷质量分数最高,杉木人工林水解氮质量分数最高,油桐人工林速效钾质量分数最高;森林植被模式下土壤养分库有效性指数均高于荒草灌丛,排序为EⅥ(1.2981)EⅣ(1.2855)EⅤ(1.2322)EⅡ(1.2141)EⅢ(1.2011)EⅠ(1.1986)EⅦ(1.1746);土壤团聚体分形维数与碱解氮、速效磷、速效钾均呈负相关,且与速效钾的相关关系达到显著水平(α=0.10);平均重量直径与碱解氮、速效磷为负相关,与速效钾为弱正相关,但均未达到显著水平;分形维数与速效钾之间线性回归关系极显著(R2=0.4901,p=0.0053),分形维数、平均重量直径与碱解氮、速效钾之间的通用线性方程也达到极显著(R2=0.6644,p=0.0014)和较显著(R2=0.4091,p=0.0426)。     

黄土高原不同人工生态林对土壤主要营养元素的影响

以黄土高原地区典型流域人工生态林为研究对象,以土壤有机质和主要营养元素的理化特性为评价指标,研究了不同人工生态林对林地土壤营养元素含量的影响.结果表明,造林后侧柏幼龄林有机碳、全氮和水解氮质量分数均下降,降低率分别为45.73%、30.00%和34.57%,全磷、全钾质量分数分别降低了4.41%和5.61%,但磷、钾的速效成分较先前提高了96.04%和10.71%;刺槐幼龄林0＜土壤深度h≤10cm有机碳质量分数有明显的上升,10cm＜h≤80cm变化均不明显,但0＜h≤80cm总体降低了4.96%,全氮和水解氮质量分数分别降低18.33%和36.31%,全磷、全钾质量分数几乎无变化,但磷、钾的速效成分较先前分别提高了80.77%和12.28%.可见,8年生的刺槐和侧柏对土壤营养元素都有不同程度的影响,其中侧柏林对土壤营养元素的重组效应优于刺槐林.     

土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳及其组分的影响

[目的]探讨土壤碳库的变化规律。[方法]以原生高寒草甸、人工草地和农田(油菜地)作为研究对象,利用土壤有机碳密度分组法,研究3种土地利用方式对高寒草甸土壤有机碳(SOC)及轻组有机碳(LFOC)含量变化的影响。[结果]3种土壤0～40 cm土体内,SOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为113.13、111.61和93.54 t/hm2;LFOC含量依次为人工草地>高寒草甸>油菜地,分别为10.36、8.93和5.83 t/hm2。人工草地与高寒草甸相比,0～40 cm土壤SOC含量间差异不明显,但LFOC高16.01%;耕作20年的农田中,SOC和LFOC分别较高寒草甸低16.19%、34.71%。[结论]人工草地土壤中总SOC和LFOC则略高于高寒草甸,明显高于农田,人工草地和高寒草甸的植物-土壤系统的总固碳量明显高于农田。     

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。     

临安市不同森林植被枯落物营养元素与土壤肥力分析

对浙江省临安市阔叶林、杉木林、马尾松林等森林植被枯落物的营养元素及林地土壤肥力进行了分析。结果表明,不同植被枯落物营养元素含量差别较大,阔叶林枯落物含有较高的氮、钾、镁、锰、锌、铁,杉木林枯落物含有较高的钙,磷在3种植被枯落物中的含量差别不大。8种营养元素在枯落物中的总贮量表现为：阔叶林〉杉木林〉马尾松林。阔叶林土壤有机质、水解氮、速效磷、非毛管孔隙含量较高,而土壤容重较小;杉木林土壤交换性酸、交换性铝含量较高,而pH值较低。枯落物中营养元素贮量与土壤容重、交换性酸、交换性铝含量呈负相关,而与土壤有机质、水解氮、速效磷、非毛管孔隙含量呈正相关。