基于最小数据集的砒砂岩区人工林地土壤质量评价指标体系构建

砒砂岩区是黄土高原区水土流失最为严重的地区之一,提升土壤质量是砒砂岩区生态修复工作的关键内容。研究砒砂岩区人工林地土壤质量指标的筛选及评价体系的构建,对于科学指导植被建设,减轻入黄泥沙有重要意义。本文针对砒砂岩4种典型人工林地土壤,运用敏感性分析、最小数据集法和主成分分析法,对人工林的土壤养分、质地、孔隙、酸碱度4类17项土壤属性指标进行了筛选。结果表明,砒砂岩区人工林土层厚度、速效磷、土壤粉粒、含水率、毛管孔隙度、全磷含量、有机质、碱解氮属中度敏感指标,土壤总孔隙度、全氮、速效钾、电导率、全钾含量属低度敏感指标,土壤砂粒、容重、pH属不敏感指标;砒砂岩区人工林地土壤质量的评价指标为毛管孔隙度、土层厚度、粉粒含量、有机质含量、全氮含量、电导率、含水率和速效磷含量8个指标;砒砂岩区人工林地土壤质量评价结果显示,沙棘林相比其他林地其土壤质量良好,油松林土壤质量最差。     

内蒙古黑岱沟矿区排土场土壤质量评价

以内蒙古黑岱沟露天煤矿北排土场土壤为研究对象,选择土壤容重、孔隙度、饱和含水量、毛管持水量、田间持水量、pH值、速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量、有机质含量以及Shannon-wiener多样性指数共11项指标进行土壤质量评价,研究排土场不同复垦类型对土壤质量的影响。结果表明,经过多年人工复垦,排土场土壤质量较自然恢复状态下有了明显的改善;各样地按土壤综合质量评价值排序为杨树×沙棘样地>紫花苜蓿×沙打旺样地>沙棘×紫花苜蓿样地>杨树×油松样地>杨树纯林样地>紫花苜蓿×披碱草样地>对照样地,且随土层深度的增加土壤质量综合评价值降低。乔灌混交模式对该地表层土壤质量的提高有较好的作用,沙棘、沙打旺、紫花苜蓿对提高土壤质量有显著作用,适宜在该地区种植。     

不同土地利用方式下土壤入渗特征及其影响因素

采用野外测定与室内分析相结合的方法,对红叶李林、李园、梨园、桃园的入渗特征及其影响因素进行了研究。结果表明,红叶李林与李园、梨园和桃园相比,砂粒含量分别增加5.78%,16.17%和19.59%,粘粒含量分别减少5.34%,10.46%和13.57%,其土壤有机质含量、总孔隙度和非毛管孔隙度是4种土地利用方式中最高的;4种土地利用方式下土壤入渗特征差异明显,土壤渗透性能表现为红叶李林李园梨园桃园,这表明红叶李林能够有效延缓地表径流的发生;不同土地利用方式下土壤入渗能力与砂粒含量、有机质含量、非毛管孔隙度及总孔隙度呈正相关,与粉砂粒含量、粘粒含量、土壤容重和毛管孔隙度呈负相关,且4种土地利用方式的土壤入渗过程均可通过考斯加可夫公式进行高精度拟合。     

新疆老风口防风阻雪生态工程的土壤改良效应评价

通过采集不同生长年限的防风林下土壤、林间农田及荒漠土壤样品 ,系统分析测定了土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾和土壤盐分含量 ,以及土壤 p H值、土壤孔隙度、容重及物理性粘粒。结果表明 :随着林木生长年限的增长 ,除了速效磷含量有下降的趋势外 ,全氮含量明显增加 ,全磷含量基本维持原水平 ;土壤有机质、速效氮、速效钾表现为先下降后上升的趋势 ;林带土壤的 p H值有明显减小的趋势 ,土壤表层 (0～ 2 0 cm)总盐和 K 明显减少 ,Na 含量明显增加 ,Ca2 、Mg2 含量变化不大 ,SO4 2 - 和 Cl- 则先降后升 ,HCO3- 略有上升趋势 ;下层土壤 (2 0～ 4 0 cm)可溶性盐分总量、K 和 SO4 2 -含量明显降低 ,Ca2 、Mg2 和 Cl-含量变化不明显 ,Na 则明显增加 ;土壤容重减少 ,孔隙度增加 ,物理性粘粒增加。通过土壤肥力综合指标值 (IFI)的评价计算表明 ,随着防护林生长年限的增长 ,土壤肥力呈明显增加趋势。     

雅江河谷防沙治沙生态工程实施年限对沙地持水性能的影响

为探究雅鲁藏布江(下称"雅江")河谷阶地2种类型防沙治沙生态工程(砂生槐灌木林、杨树人工林)实施对沙地持水性能的影响,测定了该区6,12,30年生态工程样地0—30 cm土层沙地持水性能和土壤理化性质,采用模糊数学法计算了土壤质量指数,分析了沙地持水性能的影响因素,并采用多元逐步回归法确定了主要影响因素。结果表明:(1)研究区0—10 cm土层砂生槐和杨树人工林土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量指标从6～30年增幅分别为5.81%～9.19%和51.47%～71.48%,杨树人工林上述持水量指标是砂生槐的1.02～1.60倍。(2)杨树人工林促进沙地0—10 cm土层机械组成、容重、孔隙度等结构变化和有机质、全氮等养分含量提高均优于砂生槐。随实施年限变化,砂生槐上述土壤指标变化整体为12年最好,杨树人工林则依次为30年10年6年。(3)2种生态工程0—30 cm土层土壤综合质量指数平均值随年限的增加呈增加趋势。相关分析和多元逐步回归分析结果表明,沙地持水性能与沙地机械组成、容重、孔隙度、有机质、全氮和全磷均呈极显著相关,其主要影响因素为毛管孔隙度、全氮和极细砂。综合可知,杨树人工林作为当地引进乔木种,其对沙地持水性能提升效果及持续作用均优于乡土种灌木砂生槐,能够很好地促进沙地恢复。研究结果可为认识区域沙地生态水文功能变化和生态工程建设提供数据参考。     

赣南飞播马尾松林林下植被盖度对土壤质量的影响

为了探明林下植被盖度对赣南飞播马尾松林土壤质量的影响,选取3种林下植被盖度（> 70%,30%～70%,< 30%）的林分,对其表层（0—10 cm）土壤理化性质的16个指标进行比较分析,筛选出土壤容重、田间持水量、土壤有机质、速效磷、pH值作为土壤质量评价指标,运用土壤理化综合指数评价不同林下植被盖度下土壤质量水平。结果表明:3种林下植被盖度间,土壤容重、土壤含水量、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、毛管孔隙度、总孔隙度、pH值存在显著差异（P < 0.05）;非毛管孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾不存在显著差异（P > 0.05）。不同林下植被盖度的土壤理化综合指数存在极显著差异（P < 0.01）,土壤质量随着林下植被盖度的增加而得到显著提高。     

小五台山不同海拔土壤理化性质垂直变化规律

以河北小五台山不同海拔18块样地土壤为研究对象,分析和比较了不同海拔下土壤物理性质、持水能力、养分特征等14项指标,研究小五台山不同海拔土壤理化性质的垂直变化规律。结果表明:(1)随海拔的升高小五台山土壤容重逐步降低,总孔隙度逐步升高,毛管孔隙度变化不明显;随土层深度增加土壤容重变大,总孔隙度降低。(2)土壤含水量、毛管持水量、最大持水量、田间持水量随海拔升高逐渐升高,随土层深度增加逐渐降低,这种降低趋势随海拔增加逐渐扩大。(3)土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮含量随海拔升高而逐渐升高,随土层深度增加而降低;土壤全钾含量随海拔升高表现为"先升后降"的抛物线型,在2 100～2 200m达到峰值。0—20cm土层速效钾和速效磷含量随海拔升高没有明显变化趋势;20—60cm土层速效钾含量随海拔升高而升高,40—60cm速效磷含量随海拔升高而降低。(4)土壤有机质、全氮、碱解氮含量有明显的"表聚现象",且海拔越高越明显;土壤全磷和速效钾含量也有明显的"表聚现象",海拔越高越不明显;土壤速效磷含量存在一定的"表聚现象",但并不明显;土壤全钾含量没有"表聚现象"。     

龙须草对土壤理化性状的影响研究

通过定位试验方法,从定量的角度研究与探讨种植龙须草对土壤理化性状的影响。研究结果表明,龙须草能降低土壤容重,提高土壤总孔隙度、非毛管孔隙度和毛管孔隙度,适当增加土壤中粘粒、粉粒含量、减少砂粒含量,改善土壤通气透水性能,提高土壤肥力,改善土壤化学性状,从而达到改良土壤耕性的效果。     

退化第四纪红粘土重建森林模式及其土壤恢复研究

以江西严重退化第四纪红粘土为研究对象,选择其中9种模式重建的林龄10年的森林,调查土壤理化性状,结果表明:(1)土壤有机质、全N、速效N、全P、速效P明显增加,而且增加幅度最大的是有机质;土壤全钾、有效钾都较大程度提高。(2)土壤有机质、全氮浓度随土层深度明显下降,有效磷、有效钾、有效氮浓度则随土层深度平缓下降,全磷、全钾浓度随土层变化不明显。(3)各重建森林模式的土壤容重、非毛管孔隙度也呈较大幅度降低;毛管持水量、毛管孔隙度呈不同幅度增加;不同重建模式总孔隙度变化的差异较大。     

重庆市山地血橙园不同种植模式土壤理化性质关联分析

研究了重庆市璧山县河边镇血橙核心示范园区的血橙 红薯(Ⅰ)、血橙 花生(Ⅱ)、血橙 玉米(Ⅲ)、血橙 茄子(Ⅳ)、血橙纯林(Ⅴ)5种模式下0~10 cm和10~20 cm土壤理化性质, 并用灰色关联法进行综合分析, 探讨了不同种植模式血橙园减小土壤容重, 增加土壤孔隙, 提高土壤养分含量效果差异的原因。结果表明: 同一种植模式不同土层比较, 土壤容重、非毛管孔隙度、总孔隙度, 土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量均随土层深度的增加显著减少, 毛管孔隙度、全磷、全钾则在测试土层间含量变化不大。不同种植模式下相同土层土壤容重、孔隙度、土壤的养分含量差异均达到显著水平(P<0.05)或极显著水平(P<0.01), 且相同土层不同种植模式比较, 模式Ⅴ土壤容重最大, 非毛管孔隙、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾均最小, 而毛管孔隙度大于模式Ⅱ, 全钾则表现为0~10 cm土层含量略高于模式Ⅱ, 10~20 cm土层含量最低; 各种植模式改善土壤理化性质效果在0~10 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅲ>模式Ⅳ>模式Ⅱ>模式Ⅴ, 在10~20 cm土层为: 模式Ⅰ>模式Ⅳ>模式Ⅲ>模式Ⅱ>模式Ⅴ。各模式地表植被生物多样性、地下根系分布、农作物的生物学及生态学特性不同, 是导致各模式改善土壤理化性质效果差异的主要原因。