黄河三角洲退化刺槐林地不同改造模式下土壤酶活性及养分特征

为探索黄河三角洲重度退化刺槐林不同改造模式的改良土壤效果,以改造后的棉田、纯林(白蜡林)、农林间作(白蜡+棉花)、混交林(白蜡+刺槐)为研究对象,未改造的重度退化刺槐林作为对照,分析比较不同改造模式下的土壤酶活性、养分特征及其相关关系。结果表明:4种改造模式对土壤养分含量和酶活性均有显著性差异,土壤剖面表层普遍高于20-40cm土层,农林间作与混交林在退化刺槐林土壤修复中具有较好的效果;棉田属于掠夺式的土地利用方式,虽能暂时提高表层土壤的养分,但不利于土壤的持续利用。磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶及过氧化物酶和土壤养分等具有较强的相关性,可用来指示该区域不同改造模式下土壤质量的变化特征。4种改造模式土壤酶指数从大到小依次为混交林、农林间作、纯林、棉田。从土壤酶活性和养分特征等改良土壤效应来看,混交林和农林间作改造模式较好,其次为纯林,棉田不宜作为长期营建方式。     

黄河三角洲不同退化程度人工刺槐林土壤酶活性、养分和微生物相关性研究

由人为及自然多种因素的影响造成很多地区人工林地出现衰退现象。本研究选择黄河三角洲不同退化程度的刺槐人工林,对林地土壤酶、养分和微生物及其相关性进行了研究,探讨人工刺槐林退化的原因。结果表明:随着人工刺槐林退化程度加重,土壤脲酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性下降;过氧化氢酶活性则先上升,重度退化林地下降。脲酶与多酚氧化酶和过氧化物酶活性显著相关,过氧化物酶与多酚氧化酶活性显著相关,其他酶之间相关性不显著。土壤养分与土壤酶的变化趋势基本一致,随着林分退化程度加重,有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量均呈下降趋势;土壤pH、含盐量随着林分退化程度加重与土壤深度增加而上升,与土壤酶活性的变化趋势相反。土壤酶特别是脲酶活性与土壤养分显著正相关性,与土壤pH和含盐量呈显著负相关。不同退化程度的人工刺槐林地土壤细菌数量最多;真菌和放线菌与细菌变化趋势各不相同,随着退化程度的增加,细菌平均数量表现为未退化>轻度退化>中度退化>重度退化,真菌数量为轻度退化>未退化>中度退化>重度退化,放线菌数量为中度退化>轻度退化>未退化>重度退化。脲酶与细菌、真菌和放线菌数量显著相关,细菌与除过氧化氢酶外的土壤酶活性显著相关,其他酶活性与各类微生物数量相关性不显著。     

黄河三角洲盐碱地刺槐混交林对土壤脲酶活性的影响

以黄河三角洲盐碱地26年生刺槐＋臭椿混交林（RA）、刺槐＋白榆混交林（RU）和刺槐＋白蜡混交林（RF）为研究对象,以刺槐纯林（RP）和无林地（CK）为对照,研究刺槐混交林对土壤脲酶活性的影响。结果表明：1）同一林分中,土壤脲酶活性随土层深度的增加而减小;2）不同林分之间表现为刺槐混交林〉刺槐纯林〉无林地,RP、RU、RF、RA的脲酶活性分别是CK的4．02、4．74、5．08和5．01倍;3）在影响土壤脲酶活性的土壤因子方面,刺槐混交林较其纯林表现为降低了土壤密度、pH值和含盐量,增大了总孔隙度,增强了蓄水性能,增加了全氮、碱解氮和有机质的质量分数,增加了细菌和固氮菌的数量;4）总孔隙度、细菌、固氮菌、全N和有机质等土壤因子对刺槐混交林土壤脲酶活性的影响较大,建议用这些土壤因子作为评价刺槐混交林土壤脲酶活性的主要指标。     

黄河三角洲人工林地土壤的水盐动态变化北大核心CSCD

在调查林分长期生长特征的基础上,以未造林荒地为对照,系统研究黄河三角洲不同退化程度刺槐林、刺槐白蜡混交林和白蜡纯林等人工林地土壤的水盐动态变化特征。结果表明:人工刺槐林的退化程度越高,其林地表层土壤含水量越低,深层土壤盐分含量则越高。与刺槐、白蜡纯林相比,混交林土壤含水量相对较高、土壤盐分则较低。春、秋、冬三季,严重退化刺槐林土壤含水量随土层深度增加而升高,而轻度退化刺槐林土壤含水量季节变化较复杂。春、冬两季随土层深度增加土壤含水量呈现出先升高后降低的趋势,夏季则相反,而秋季逐渐降低。混交林及相应纯林的土壤含水量在春季随土层深度增加均表现出先降后升的趋势;夏季有很大程度的降低,但混交林高于纯林;秋、冬季时纯林土壤含水量由表层向深层递减,混交林则先下降后上升。轻度退化刺槐林的土壤含盐量在全年中均较低,而严重退化刺槐林深层土壤含盐量较高。相比之下,混交林降低土壤含盐量的能力最强,刺槐纯林次之,白蜡纯林最弱。总之,在滨海盐碱地区营造人工林,能在一定程度上改善土壤含水量和含盐量,明显影响土壤中水分、盐分的时空分布。     

黄河三角洲不同刺槐混交林的土壤持水能力

在黄河三角洲盐碱地,以无林地作为对照,调查刺槐臭椿混交林、刺槐白榆混交林、刺槐白蜡混交林、刺槐纯林4种林分不同土壤层的盐碱度、容重和孔隙度、枯落物层和土壤持水能力等指标。结果表明:(1)除刺槐白蜡混交林土壤表层有一定的返盐现象外,其余林分均具有一定的压盐抑盐效果,且pH值多随土壤深度的增加而升高;(2)不同混交林的枯落物层总蓄积量范围为2.03～12.15t/hm2,半分解层大于未分解层,表现出造林地显著高于无林地,但是刺槐混交林略小于刺槐纯林;(3)不同林分的枯落物最大持水量与其蓄积量的趋势基本一致,在3.79～19.59t/hm2之间,有效持水量在2.74～13.48t/hm2之间,二者的变化趋势并不完全一致;(4)与无林地相比,林地的土壤容重显著减小,而土壤孔隙度增加,其中混交林好于纯林,其土壤饱和蓄水量、毛管蓄水量从大到小依次为刺槐白蜡混交林、刺槐白榆混交林、刺槐臭椿混交林、刺槐纯林、无林地。因此,为发挥刺槐在黄河三角洲盐碱地的改良土壤、涵养水源等方面的作用,建议营造混交林。     

黄河三角洲退化刺槐林地的土壤水分生态特征

为揭示黄河三角洲人工刺槐林的退化机理及其土壤水分生态特征对退化程度的响应关系,采用野外典型抽样调查分析和室内分析测定相结合的方法,在黄河三角洲地区研究了退化刺槐林地土壤水文物理性状、土壤入渗特性及土壤贮水性能的差异。结果表明,随着刺槐林退化程度的加剧,林地土壤的容重增加,而土壤有机质、孔隙度和孔隙比等表征土壤水文物理性质的指标明显降低,0—20cm土层土壤指标状况好于20—40cm土层。轻度、中度、重度退化刺槐林地的土壤容重与未退化相比分别增加了3.68%,9.56%,14.71%;总孔隙度降低2.38%,4.86%,9.57%。Horton模型比较适合描述退化刺槐林地土壤水分入渗过程,随着退化程度的加剧,初渗率和稳渗率均表现出降低趋势。轻度、中度、重度退化类型下的稳渗速率值分别比未退化(4.02mm/min)下降了25.62%,55.47%,85.07%。刺槐林地土壤吸持、滞留贮水量、土壤涵蓄降水量、有效涵蓄量也表现出降低趋势,0—20cm土层的贮水性能均强于20—40cm土层,轻度、中度、重度退化类型下的40cm土层土壤饱和贮水量分别比未退化(195.78mm)下降了2.37%,4.85%和9.56%。     

滨海盐碱地人工刺槐白蜡混交林的根际土壤特性研究

以黄河三角洲人工刺槐白蜡混交林为对象,在调查林分长期生长特征的基础上,以林地非根际土为对照,研究了刺槐和白蜡根际土的理化性质、酶活性和微生物数量等土壤特性。结果表明,刺槐和白蜡根际土壤pH值较林地非根际土显著降低,白蜡根际土壤中的盐分出现明显的富集现象。刺槐根际土壤中碱解氮含量虽然高于白蜡,但白蜡根际土有机质、有效磷和速效钾含量均明显高于刺槐,总体肥力较高。除脲酶活性外,白蜡根际土的过氧化氢酶、转化酶、多酚氧化酶活性明显高于刺槐。刺槐和白蜡的根际土壤微生物数量均大于非根际土壤,三者的大小顺序为:白蜡根际土>刺槐根际土>非根际土。综合研究结果表明,白蜡根际土壤质量总体上明显优于刺槐根际土,这可能是白蜡在滨海盐碱地上生长状况相对较好的重要原因。     

黄河三角洲引黄灌区不同植被类型的降盐改土功能

以裸地为对照,对黄河三角洲小开河引黄灌区输沙干渠两侧的白蜡林、棉田及杂草地3种植被类型改良土壤盐碱程度、土壤容重和孔隙度状况、土壤养分含量及土壤呼吸速率等参数进行比较分析。结果表明:①植被建设具有降盐效应,棉田、白蜡林、杂草地含盐量均值分别比裸地下降66.7%,52.4%,16.7%,表层低于20-40cm土层。②植被建设使土壤容重减小、孔隙度增大,土壤容重均值表现为白蜡林<杂草地<棉田<裸地,总孔隙度则与之相反,对土壤表层的改良效果好于20-40cm土层。③不同植被类型土壤有机质及速效养分含量均有提高,白蜡林、棉田、杂草地土壤有机质含量均值分别是裸地的2.72,2.03,1.75倍,土壤表层高于20-40cm土层。④白蜡林、杂草地、棉田的土壤呼吸速率日动态呈现单峰曲线,土壤呼吸速率日均值及日变幅均表现为白蜡林>棉田>杂草地>裸地,其中白蜡林、棉田、杂草地土壤呼吸速率日均值分别是裸地的8.01,6.47,3.36倍。     

黄河三角洲退化人工刺槐林地土壤特征

 黄河三角洲大面积人工刺槐林出现了衰退现象,表现为树木梢头出现不同程度的枯稍。为了揭示该地区刺槐林衰退的原因,对不同退化程度刺槐林的土壤特征进行研究。结果表明:随着刺槐林退化程度的增加,土壤密度(全层)逐渐增大,土壤多项养分指标有不同程度的下降趋势,土壤含盐量随退化程度的加重逐渐增大;在不同退化程度的刺槐林分中,基本趋势是随着退化程度的加重,脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活性呈现降低的趋势;不同退化程度刺槐林的土壤中微生物总量随退化程度的加重而减少。     

黄泛沙地林农间作土壤的物理性质改良及碳固持特征

[目的]探究白蜡林不同林农间作模式对黄泛沙地土壤物理性质改良尤其是碳固持的影响,为区域未来林农间作模式优化提供科学指导。[方法]以山东省菏泽市黄泛沙地国有东明林场白蜡—菊花、白蜡—花生、白蜡—大豆3种典型林农间作模式为研究对象,以白蜡纯林为对照,采用野外采样与室内测试相结合的方法,分析不同模式的土壤物理性质及碳固持特征。[结果](1)0—20 cm的土壤容重差异显著,呈现白蜡纯林>白蜡—花生间作>白蜡—菊花间作>白蜡—大豆间作的趋势,白蜡—大豆间作模式可明显降低0—20 cm层土壤容重(较其他模式降低7.4%～13.2%),提高土壤总孔隙度(提高2.3%～19.8%),改良土壤结构;(2)白蜡—大豆间作模式土壤固碳能力最强,比纯林高14.54 t/hm²,且随土层深度增加表现越明显,更有益于增强土壤肥力,进而提高土壤质量。[结论]在碳中和的模式下,白蜡—大豆间作模式应是黄泛沙地农林经营管理的重点,在提高区域生态效益的同时,可进一步促进农林业绿色发展。     

北京山区不同植被恢复类型土壤质量综合评价

[目的] 综合评价北京山区不同植被恢复类型土壤质量,并进一步确定影响土壤质量的关键因素,为该地区植被恢复与重建提供数据支撑。[方法] 以立地条件相近的侧柏纯林、油松纯林、侧柏油松混交林、侧柏针阔混交林、油松针阔混交林、落叶阔叶混交林和无林地(对照)为研究对象,测定14个土壤理化指标作为土壤质量评价的总数据集(TDS),采用主成分分析法(PCA)和Pearson相关性分析建立土壤质量最小数据集(MDS),利用线性(L)和非线性(NL)2种评分方法计算土壤质量指数(SQI)和一般线性模型(GLM)确定影响土壤质量的关键因素。[结果] 植被恢复后相较于无林地,土壤容重、砂粒含量下降,而有机质、全氮、全钾、速效氮、速效钾等土壤养分含量增加。筛选出的研究区土壤质量评价MDS指标为全氮、砂粒、全钾、pH、有效含水量。4种方法(SQI-LT、SQI-NLT、SQI-LM、SQI-NLM)下,不同植被恢复类型的SQI值排序均为落叶阔叶混交林＞侧柏针阔混交林＞油松纯林＞油松针阔混交林＞侧柏油松混交林＞侧柏纯林＞无林地,植被恢复后土壤质量显著提升。SQI-NLM的土壤质量评价方法在北京山区具有更好的适用性。相较于无林地,其他植被恢复类型的SQI-NLM分别提高64%,48%,45%,36%,33%,27%。GLM模型解释了土壤质量指数总变异的85.24%,植被类型对土壤质量指数的解释比例最大(45.09%)。[结论] 选择适宜的植被恢复类型是改善区域土壤质量的关键。未来实施植被恢复时,树种选择上优先考虑阔叶树种。造林配置方式的选择应取决于树种而定,如侧柏纯林中引入本土阔叶树种形成侧柏针阔混交林或选择油松纯林是最佳造林模式。     

杨树不同品种更替连作对林地土壤生化特性的影响

通过对山东莒县沭河流域不同杨树品种更替连作人工林林地土壤调查研究，发现不同品种更替连作林地与对照林地（非更替连作）土壤速效氮、速效钾、速效磷、微量元素Cu，Zn含量基本相等，但前者有机质含量显著高于对照，土壤微量元素Mn含量显著低于对照。更替连作林地与对照林地相比，土壤脲酶活性平均提高184．7％，过氧化物酶的活性平均提高40．5％，过氧化氢酶活性降低11．8％，三者与对照相比差异显著。多酚氧化酶活性较对照提高32．3％，但未达到显著水平。随着土层加深，土壤脲酶活性逐渐降低，而其它酶活性的垂直分布规律不明显。更替连作林地土壤真菌、细菌、放线菌数量显著高于对照林地。     

植烟沙泥田土掺混紫色土对土壤酶活性及理化性质的影响

为了探讨南雄烟区植烟沙泥田土壤改良新途径,采用盆栽方法研究了沙泥田土掺不同比例紫色土后土壤的理化性质和相关酶活性的变化规律。结果表明:当沙泥田土掺混10%~50%的紫色土后,土壤的砂粒含量逐渐下降到11.57%,粉粒含量逐渐上升到62.19%,土壤质地由壤土逐渐变为粉砂壤土,pH值从微酸性逐渐变成弱碱性;氧化还原酶类酶的活性逐渐增强,水解酶类酶活性则逐渐减弱,微量元素含量(钼除外)逐渐降低,中量元素交换性钙和交换性镁含量分别比对照(A1)增加了313%和37.1%;当沙泥田土掺混30%紫色土时,全钾和缓效钾含量分别比对照(A1)高出50%和69.2%,但其它养分含量有不同程度下降;相关分析结果表明,土壤酶活性受到土壤养分和中微量元素含量的影响,过氧化氢酶、多酚氧化酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性与pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、全钾和速效钾等养分含量均达到显著或极显著相关水平;有效铜、有效锌、有效硼、交换性钙和交换性镁含量与过氧化氢酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和中性磷酸酶活性均达到显著或极显著相关水平;通过主成分分析得出沙泥田土掺混10%紫色土后的土壤因子综合主成分分值最高,掺混效果最好。     

庐山不同林分类型土壤活性有机碳及其组分与土壤酶的相关性

土壤活性有机碳直接参与土壤生物化学转化过程,影响土壤酶活性,对土壤养分有效化作用明显。以庐山3种不同林分类型下土壤为研究对象,通过对不同林分下土壤活性有机碳及其组分与土壤酶活性状况进行相关分析。结果表明:（1）3种林分类型下WSOC和DOC平均含量排序均为阔叶林 > 针阔混交林 > 针叶林,而ROC由大到小依次为针阔混交林 > 阔叶林 > 针叶林;针阔混交林下MBC平均含量较高,针叶林下MBC平均含量较低。（2）3种林分类型下土壤蔗糖酶活性排序为针阔混交林 > 阔叶林 > 针叶林;纤维素酶和酸性磷酸酶活性的大小顺序为针叶林 > 针阔混交林 > 阔叶林;针阔混交林下脲酶活性最低,阔叶林最高;针阔混交林下多酚氧化酶活性最高,阔叶林最低;过氧化氢酶活性高低序列为阔叶林 > 针阔混交林 > 针叶林。（3）3种林分类型下土壤蔗糖酶、纤维素酶等水解酶与土壤活性有机碳各组分的相关性较好,多酚氧化酶、过氧化氢酶等氧化酶与土壤活性有机碳各组分之间没有表现出明显的相关性。     

鲁中山区不同人工林土壤水分特征

 为了解不同林分土壤水资源的变化规律,为北方石质山区植被恢复重建提供科学依据,在济南市南部山区圣泉寺林场内,以5种人工林分为研究对象,对其土壤物理结构和土壤水分特征进行了研究。结果表明:1)各种林分类型的土壤容重、孔隙度和渗透速率等表征土壤水文物理性质的指标,明显好于无林地,其中混交林好于纯林,刺楸纯林好于黄连木、栾树纯林。2)在旱季和雨季,随着土壤深度的增加,大部分林分土壤含水量呈现递减趋势,其变动幅度小于无林地。3)随着土壤深度的增加,各森林类型土壤饱和持水量逐渐减小;混交林表层土壤蓄水功能最好,其他林分各层次差异较小;在涵养水源和水分有效性方面,混交林优于纯林,纯林中以刺楸较好,栾树较差。在今后的森林经营中,首先考虑营造混交林分,树种组成以刺楸+黄连木较好,若营造纯林,应选择营造刺楸林分。     

施肥对I-107杨树人工林土壤根际效应的影响

 通过研究施用有机肥、化学肥料和生物菌肥对I-107杨树人工林根际和非根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响,分析土壤酶活性与土壤微生物数量的关系。研究结果表明:不同种类肥料使用后3个月,林地根际土壤和非根际土壤微生物总量均有显著增长,其中有机肥处理土壤微生物数量增长幅度最大,菌肥处理最小。施肥处理显著提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性,但尿素和菌肥处理土壤多酚氧化酶活性降低。施用有机肥处理对土壤微生物和土壤酶根际效应值影响最明显,菌肥处理影响最小。尿素处理土壤pH值高于对照,有机肥和菌肥处理小于对照,但不同处理间土壤pH值的根际效应值差异性不明显。土壤微生物数量与土壤酶活性之间存在一定的相关性,其中:土壤脲酶活性与好气性纤维素分解菌之间、土壤碱性磷酸酶活性与氨化细菌、真菌、放线菌、亚硝酸细菌之间,土壤过氧化氢酶与好气性纤维素分解菌、真菌、放线菌之间相关性显著。     

不同生物有机肥用量对土壤活性有机质和酶活性的影响

通过盆栽试验研究了不同有机质含量的土壤中,不同用量生物有机肥对棉花苗期土壤活性有机质和5种酶活性的影响。结果表明,不同土壤随着生物有机肥施用量的增加,其活性有机质及碳库管理指数(CMI)均显著增加。其中高有机质含量土壤施用生物有机肥20 g/kg效果显著,中等有机质含量土壤和低有机质含量土壤施用生物有机肥30、40 g/kg效果显著。5种土壤酶活性施肥处理均高于对照(CK),并且土壤酶活性与施用量成正比。脲酶、蔗糖酶、多酚氧化酶在施用生物有机肥10、20 g/kg与其它处理相比变化显著,过氧化氢酶、蛋白酶变化不显著。相关分析表明,有机质与活性有机质和CMI在棉花出苗0 d相关系数分别为0.831**、0.542*;在出苗后60 d相关系数分别为0.928**、0.635**,其中有机质与活性有机质相关性最高。而CMI与有机质和活性有机质在棉花出苗0 d相关系数分别为0.542*、0.896**,在出苗后60 d分别为0.635**、0.842**,说明活性有机质相对于有机质与CMI关系更为密切。蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶与土壤有机质和活性有机质在棉花出苗0 d和出苗后60 d存在显著相关,表明活性有机质与土壤酶活性能够较好的反映肥力水平。     

吉林省东部低山丘陵区4种林分类型林地的土壤肥力分析

根据吉林省东部低山丘陵区汪清林业局金仓林场中4种主要林分类型(长白落叶松天然林、长白落叶松人工林、天然针阔混交林和天然阔叶混交林)的土壤肥力调查数据,分析和比较了4种林分类型林地的土壤物理和化学性质,并采用主成分分析评价了其土壤肥力状况。(1)随土壤深度增加,土壤容重和土壤pH值增大,而土壤含水量、阳离子交换量和养分含量减少,但其在不同林分下的变化程度不同;(2)林分类型对部分土壤化学性质(如土壤CEC、有机质、全氮和速效钾)影响显著。其中,天然针阔混交林的土壤含水量、土壤pH值、阳离子交换量、有机质含量及全氮、磷、钾含量均为最高;(3)采用主成分分析法对不同林分类型的林地土壤肥力状况进行了评价,结果发现土壤肥力状况为:天然针阔混交林>长白落叶松天然林>长白落叶松人工林>天然阔叶混交林。建议在经营现有的林分时,考虑近自然育林,及时进行林下补植更新,并营造针阔混交林,以改善该区林地土壤的肥力状况。     

桉树与格木混交初期土壤理化性质的变化

以2年生桉树人工林及桉树、格木混交林为对象,对其造林初期林地土壤理化性质的变化进行研究,探讨其土壤理化性质、土壤酶活性与土壤酚类物质间的关系。结果表明:(1)两种林分根区土壤pH值较小,0—20cm土壤pH值大于20—40cm,混交林林间0—20cm土壤自然含水率、容重、最大持水量、总孔隙度、通气度均较桉树纯林大;对林间20—40cm土层而言,桉树×格木混交林容重、总孔隙度、通气度、排水能力均比桉树纯林大,自然含水率、最大持水量相反。(2)混交林林间0—20cm土壤脲酶活性最大,为1.46mg/(g·h),脲酶、磷酸酶及多酚氧化酶活性均表现为桉树根区大于格木根区,且较桉树纯林桉树根区大。(3)桉树纯林根区总酚、复合酚含量最大,混交林林间0—20cm水溶酚含量最大,土壤水溶酚含量范围为0.62~2.04μg/g。桉树纯林造林初期土壤中酚类物质含量较低,未造成土壤酚类物质的积累;桉树与格木混交初期能改善土壤理化性质,提高土壤酶活性;土壤理化性质、土壤酶活性与酚酸物质含量间存在着一定的相关性。