落叶松人工林、皆伐迹地及农田土壤碳及肥力的差异

采集东北地区落叶松人工林、皆伐迹地和农田不同深度土壤进行分析,以便确定森林皆伐、农田化过程中土壤碳及肥力变化及其垂直剖面差异。结果表明:1)4个地点林地0~20 cm土层有机碳储量平均为93.0 t·hm-2,显著高于农田57%和皆伐地24%,而深层(20~80 cm)农田土壤有碳储量均值大多高于林地和皆伐迹地(P<0.05),但是后二者差异大多不显著;无机碳较有机碳低3个数量级,且与有机碳变化趋势相反,但对土壤碳收支影响较小。2)农田0~20 cm土壤全氮和碱解氮储量分别较林地低52%和65%(P<0.05),较皆伐迹地低30%和86%(P<0.05),但深层呈农田高于林地与皆伐迹地的趋势;农田0~20 cm土壤全钾储量高于林地39%(P<0.05),深层差异呈变小趋势;不同土层及不同处理方式之间土壤全磷储量均未产生显著变化。3)农田0~20 cm土壤密度显著高于林地(27%)(P<0.05)和皆伐迹地(15%)(P<0.05),但是深层差异不显著;不同土层林地、皆伐迹地和农田土壤pH值和电导率差异均未达到显著水平(P>0.05)。综合来看,不同处理对土壤的影响表层大于深层且差异明显,多数指标在农田、林地、皆伐迹地间变化趋势表层与深层不同甚至相反。     

晋西黄土区三种林地土壤养分随林分生长的变化

[目的]研究不同林分类型以及林龄对晋西黄土区土壤养分的改良效应,以期为森林可持续经营提供参考、丰富该区域的生态服务评估资料。[方法]采用林分调查、土壤取样和室内分析方法,于2011年和2016年7—8月对3种不同林龄(山杨中龄林、油松幼龄林、侧柏中龄林)林地内的不同土层有机碳、全氮、全磷含量进行分析,并研究林内各土层间的C、N、P化学计量关系。[结果]表明:各林地土壤养分都有极强的表聚性,0~30 cm土层内有机质、全氮、全磷含量占0~100 cm土层的70%以上;经过5年时间,山杨、油松和侧柏林地0~50 cm土层内平均全氮含量分别增长了9.4%、7.4%、7.5%,全磷含量分别增长了11.6%、12.2%、21.4%;0~100 cm土层内碳储量分别增加了21.17、23.74、2.21 t·hm-2。不同林地之间土壤C:N值随土层深度逐渐减小,而N:P、C:P值随土层变化并没有规律;随着林龄的增加,土壤表层(0~10 cm)的N:P和C:P值明显减小,而C:N值变化不明显。[结论]根据全国土壤养分分级标准,试验林地内碳和氮含量较为丰富,而全磷平均含量为0.36~0.46 g·kg-1、为4~5级标准。在试验林地内,对土壤碳储量、全氮、全磷改良效果相对较好的分别为油松林、山杨林和侧柏林。     

潮棕壤不同利用方式下植物线虫垂直分布研究(英文)

2003 年11 月,在中国科学院沈阳生态实验站潮棕壤经过不同利用方式后对水稻田、玉米地、撂荒地和林地开展了植物线虫垂直分布(0–15 cm 各土层)特征研究。研究结果表明:不同土地利用方式下的某些优势属线虫随着土壤深度增加而呈下降趋势。螺旋属(Helicotylenchus)线虫是4 种土地利用方式中最优势的属。水田丝尾属(Filenchus)、平滑属(Psilenchus)和垫刃属(Tylenchus)线虫主要分布在上层(0–20 cm),而撂荒地、林地中的针属(Paratylenchus)线虫及玉米地中的短体属(Pratylenchus)线虫能够分布在更深的土层(0–80 cm)。本研究揭示,植物线虫优势属数量与土壤化学特性指标存在显著相关关系。不同利用方式螺旋属线虫数量与土壤C/N 比、全碳、全氮、全磷、碱解氮及Olsen-P含量呈显著正相关;水田丝尾属和平滑属线虫、玉米地短体属线虫、撂荒地针属线虫与土壤pH 程显著负相关,与土壤全碳、全氮及碱解氮呈显著正相关。为了更正确地评价植物线虫种群数量,有必要根据植物线虫优势属的垂直分布特征来确定取样深度。图1 表1 参21。     

刺柏人工林土壤有机碳垂直分布特征研究

为阐释刺柏人工林土壤有机碳的空间变异以及环境因子对有机碳的影响,分层采集0～80cm土层土样,测定有机碳和其他理化指标,分析土壤有机碳的垂直分布特征及土壤有机碳和其他指标之间的关系。结果表明:0～20cm土层中土壤有机碳含量(36.01%)、有机碳密度(34.83%)和有效氮含量(47.06%)均占比较大。土壤有机碳含量与有机碳密度、有效氮含量呈极显著的正相关关系,与土壤容重、pH值呈负相关,与土壤总孔隙度、毛管持水量以及田间持水量之间呈正相关。整个林地土壤剖面有机碳含量垂直分布呈先陡降然后逐渐降低的模式,可通过改变林分结构,补种阔叶树种等措施提高土壤肥力。     

不同树种与土地利用方式对土壤微生物生物量碳氮的影响

为阐明树种差异与土地利用方式不同对土壤微生物生物量的影响,选择具有相近林分特征、立地条件及经营历史的3种10 a生绿化树种与农田为研究对象,通过氯仿熏蒸浸提法测定了其不同土壤层次微生物生物量碳、氮含量。结果表明:(1)不同树种土壤微生物生物量碳氮平均含量存在一定差异,其中微生物生物量氮含量随树种变化差异性显著;重阳木纯林土壤微生物生物量碳氮含量均显著高于水杉、香樟纯林,水杉纯林土壤微生物生物量碳含量与香樟纯林无显著性差异,而微生物生物量氮含量0~10 cm、20~40 cm土层显著高于香樟纯林,10~20 cm土层则低于香樟纯林。此外,各树种纯林土壤微生物生物量均呈现"高-低-高"的垂直分布特征,其中表层土壤总体上高于下层土壤。(2)不同土地利用方式显著影响土壤微生物生物量;3个树种纯林土壤微生物生物量碳氮含量总体上均与农田差异显著,且随树种的不同,差异性有所不同,重阳木差异较小,水杉、香樟差异较大。另外,不同土地利用方式改变了土壤微生物生物量的垂直分布特征;农田土壤微生物生物量碳氮平均含量随土层深度的变化趋势与林地显著不同,呈现出"低-高-低"的变化特征。(3)相关分析表明,不同树种及土地利用方式下土壤微生物生物量碳氮主要与土壤有机碳、全氮、水分显著或极显著正相关,说明了土壤微生物生物量是土壤生态系统变化的敏感指标。     

不同土地利用类型下川西亚高山土壤活性有机碳研究

采用常规方法,测定、分析了川西亚高山5种不同土地利用类型的土壤活性有机碳含量,结果显示土壤有机碳含量均是上层大于下层。在0～10cm土层土壤总有机碳含量表现为灌木林地落叶松林地退耕还林地云杉林地农田;10～20cm土层土壤总有机碳含量表现为灌木林地落叶松林地云杉林地退耕还林地农田。上下层平均值来看灌木林地有机碳含量最高为79.86g.kg-1,是云杉林地的2.85倍,是落叶松林地的1.49倍,是退耕还林地的1.62倍,是农田的3.34倍,表现为灌木林地落叶松林地退耕还林地云杉林地农田。上下层土壤微生物生物量碳含量均表现为灌木林地落叶松林地退耕还林地云杉林地农田;上下层土壤水溶性有机碳含量均表现为落叶松林地灌木林地云杉林地退耕还林地农田。     

桃江县不同年龄毛竹林土壤有机碳和全氮积累特征

碳和氮是森林生态系统的重要组分,也是维持其结构和功能的两个重要元素。本研究以桃江县不同年龄(1年生,3年生,5年生)毛竹林为研究对象,对其土壤容重、有机碳和全氮特征进行研究。结果表明,不同年龄毛竹林地土壤容重在1.003～1.268g/cm3之间,土壤有机碳和全氮含量在年龄梯度上逐渐增加,但随着土层深度的增加,不同年龄土壤有机碳和全氮含量均逐渐下降;不同年龄毛竹林土壤有机碳储量分别为117.339、124.901、138.978 t/hm2,土壤氮储量分别为8.180、9.181、10.266 t/hm2,均随着年龄的增加而增大。不同生长阶段,土壤有机碳的积累速率要明显高于全氮。在土壤剖面上,土壤有机碳和全氮的积累速率出现非一致性的变化。     

油茶成林林地土壤养分含量变化规律

为给油茶林地施肥管理提供科学依据,通过对油茶成林土壤养分进行测定分析,得出在不同土层林地土壤养分含量随林龄增长的变化规律。在林地0~20 cm土层中,有机质、水解氮、全氮、全钾含量呈递增趋势,速效磷、速效钾含量相反,全磷含量变化不大;在林地20~40 cm土层中,有机质、水解氮、全钾、速效磷含量呈递增趋势,全氮含量相反,全磷、速效钾含量变化不大;在林地0~40 cm土层中,有机质、水解氮、速效磷和速效钾含量呈递减趋势,全氮、全磷、全钾含量相反。     

湘中丘陵区不同土地利用方式土壤碳氮含量的特征

对湘中丘陵区杉木人工林、油茶经济林、苗圃地、坡耕地、采伐迹地、弃耕地6种土地利用方式下土壤碳氮含量垂直分布特征进行比较分析.结果表明:6种土地利用方式下,土壤有机碳含量的空间垂直分布大体随着土层的深入而降低,按分异程度(变异系数)由大到小的次序为:弃耕地(80.09%)>经济林地(67.21%)>坡耕地(62.41%)>杉木人工林(58.03%)>苗圃地(35.58%)>采伐迹地(25.32%);6种土地利用方式的土壤有机碳加权平均含量(g/kg)从高到低依次为:采伐迹地(9.87)>经济林(9.78)>弃耕地(7.35)>杉木人工林(6.84)>坡耕地(5.48)>苗圃地(5.36);6种土地利用方式的土壤有机碳含量在空间分布上呈极显著差异(F=5.43,p<0.01);土壤全氮含量的空间垂直分布与有机碳相似,按分异程度(变异系数)由大到小的次序为:弃耕地(55.71%)>坡耕地(48.43%)>经济林地(46.22%)>杉木人工林(33.75%)>采伐迹地(20.56%)>苗圃地(19.65%);6种土地利用方式的土壤全氮加权平均含量(g/kg)从高到低依次为:采伐迹地(0.84)>弃耕地(0.80)>坡耕地(0.78)>经济林(0.75)>苗圃地(0.71)>杉木人工林(0.62),且6种土地利用方式的土壤全氮含量在空间水平分布上呈极显著差异(F=4.63,p<0.01);不同土地利用方式下,土壤铵态氮、硝态氮空间垂直分布没有明显的规律性,水解氮空间垂直分布表现为表层较其它土层高;6种土地利用方式的土壤铵态氮含量在空间分布上呈显著差异(F=2.30,p<0.05),硝态氮含量呈极显著差异(F=3.34,p<0.01),水解氮含量无显著性差异(F=1.21,p>0.05);土壤有机碳含量与土壤全氮含量之间均存在极显著线性正相关(R2≥0.84,p<0.01).     

周山森林公园不同林木生长对土壤氮的动态影响

在河南洛阳周山森林公园,2009年不同时期对紫叶李(Prunus cerasifera Ehrhart)和塔柏(Sabina chinensis)不同立地林地土壤全氮含量进行了测定,结果表明:紫叶李林地土壤中全氮的含量高于塔柏林地含量,无论平地坡地皆是如此。在不同月份或季节,前者全氮的含量高于后者,且波动幅度较后者大。同时土壤中全氮含量也受地形的影响,平地的全氮含量高于坡地。不同深度,0~10cm土层,平地和坡地的差距最大,随着土层深度的增加,差距逐渐缩小,20~30cm土层,已无明显差异。总体来看,紫叶李平地和坡地土壤氮元素的含量变化要比塔柏平地和坡地土壤氮元素含量变化显著。     

不同土地利用类型对土壤氮素的影响

选取林地、园地和耕地3种土地利用类型,分析禹州市褐土土壤中氮素含量的研究结果表明:0～15 cm土层中,矿化氮含量为:林地>园地>耕地;土壤表层(0～5 cm)硝态氮含量林地最高,显著高于园地和耕地,而土壤表层铵态氮含量园地和林地显著高于耕地;不同土层中的,林地、园地和耕地的硝态氮和铵态氮含量差异显著(P<0.05)。在林地和园地0～5 cm土层中,硝态氮含量显著高于10～15 cm土层,而耕地中硝态氮含量无显著差异,其中林地的硝态氮含量随土壤深度的增加而降低。3种土地利用类型铵态氮含量主要集中分布在土壤0～10 cm土层中。     

亚热带日本落叶松中、幼龄林土壤有机碳密度和分配特征

本文基于32块样地土壤数据,对亚热带日本落叶松中、幼龄林的土壤有机碳密度及其分配特征进行了分析,结果发现:(1)中龄林的有机碳含量、有机碳密度明显高于幼龄林;(2)混交林的有机碳含量、有机碳密度明显高于纯林;(3)0~80 cm的土壤有机碳密度为172.25 t/hm2。有机碳主要集中在表土层0~20 cm处,此表土层有机碳密度分别是土层20~40 cm、40~80 cm的175.21%、129.52%。在土层相同的情况下,随着土壤深度的增加,其土壤有机碳密度呈下降趋势;(4)与适宜亚热带地区生长的造林树种——杉木相比,日本落叶松林的土壤有机碳含量、土壤有机碳密度均明显高于20年生杉木人工林,说明日本落叶松林土壤的固碳能力大于杉木人工林,从侧面也反映了同样作为亚热带地区的造林树种,日本落叶松林要优于杉木人工林。     

2006年特大干旱条件下森林植被对土壤水分的影响

2006年四川发生了百年一遇的特大干旱。于旱期结束末,调查了蓬安县境内两座丘陵-石马寨(栎柏混交林)和碉堡梁(人工柏木林)上、中、下坡林地和林带中耕地及坡脚农田的土壤含水量;调查了四川盆地丘陵区内5个县9个乡镇17个小流域有无农田防护林条件下,稻田开裂起始时间和裂缝宽;以及按照自然地理条件相近、森林覆盖率有较大差异的原则,调查了宣汉县和达县5对乡镇(森林覆盖率高的乡镇森林覆盖率为28.26%～46.85%,平均为37.24%,相对应的低的乡镇森林覆盖率为12.75%～26.74%,平均为18.64%)内不同台地的土壤含水量。结果表明,混交林林地的保水能力强于纯林林地,林地的保水能力强于耕地,农田防护林对水稻具有庇护作用,森林覆盖率高的地区土壤保水能力强于森林覆盖率低的地区土壤。在干旱期末坡上、中、下部位的0～40 cm土层中,栎柏混交林林地的含水量比柏木纯林林地高出3%～7%,林地的土壤含水量比林带中的耕地高出0.7%～2.1%;栎柏混交林带中的耕地含水量比柏木纯林带中的耕地高出3%～6%,石马寨的坡脚农田含水量比碉堡梁的高出5%;在干旱期末不同台地0～40 cm土层中,与森林覆盖率低的地区相比,森林覆盖率高的地区水稻田含水量高3%～7%,二台土高4%～8%,三台土高2%～8%;有农田防护林的农田土壤开裂时间比无农田防护林的推迟5 d～20 d,裂口宽平均窄0.1 cm～3.1 cm。     

广东低山林下土壤理化特征分析

以广东南岭国家级自然保护区、广东蕉岭长潭省级自然保护区、广东肇庆市德庆三叉顶市级自然保护区低海拔(400～500 m)区域的森林土壤为研究对象,比较分析了土壤(分上层0～25 cm和下层25～50 cm)的自然含水量、土壤质量密度、pH、有机质(SOM)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效氮(AvN)、速效磷(AvP)、速效钾(AvK)分布特征。结果表明:(1)南岭自然保护区、长潭自然保护区和三叉顶自然保护区之间的自然含水量、土壤质量密度、pH、SOM、SOC、TN、AvN、AvP、AvK差异极显著(P0.01);0～25 cm土层和25～50 cm土层的自然含水量、土壤质量密度、SOM、SOC、TN、AvN、AvK差异极显著(P0.01);(2)3个保护区中,只有南岭自然保护区0～25 cm土层的TN与AvN相关性显著(P0.05),其余保护区各土层的相关性都未达到显著水平(P0.05);(3)回归分析表明,0～25 cm土层与25～50 cm土层的pH在3个保护区中差异显著(P0.05),另外,南岭自然保护区的土壤质量密度、长潭自然保护区的土壤速效氮、三叉顶自然保护区的土壤全氮和土壤速效钾在0～25 cm土层和25～50 cm土层间差异极显著(P0.01)。     

晋西北不同植被类型土壤水分空间分异

采用土钻法对晋西北朔州地区杨树林、柳树林、草地3种植被类型0~600 cm土层土壤水分动态进行研究。结果表明:土壤平均含水量表现为草地杨树林地柳树林地。草地土壤平均含水量比杨树林地高1.25%,比柳树林地高1.9%。随着土壤深度的增加,土壤含水量先减小后上下波动,然后趋于稳定。0~100cm土层范围内,土壤水分变异系数大小为草地柳树林地杨树林地;在200~300 cm、400~500 cm土层范围内,变异系数表现为柳树林地草地杨树林地;300~400 cm、500~600 cm土层范围内,变异系数大小为柳树林地杨树林地草地。越靠近表层,土壤干化现象越严重,柳树林地干化现象最明显,含水量变化最剧烈,杨树林地次之,草地最稳定。     

红锥4种林型土壤理化性质及微生物量差异分析

【目的】研究广西国有高峰林场不同红锥人工林对土壤理化性质及微生物生物量的影响,旨在为该区红锥人工林合理经营和持续生产发展提供科学依据。【方法】以红锥纯林、红锥+湿地松混交林、红锥+米老排混交林、红锥+火力楠混交林4种红锥林型人工林0~60 cm土层为研究对象,分析4种红锥林型的土壤理化性质和微生物生物量差异以及变化规律。【结果】4种林型3个土层(0~20、20~40、40~60 cm)间土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、容重(ρb)、含水率(θg)以及微生物生物量碳(MBC)和微生物生物量氮(MBN)均差异显著,且随着土层深度的增加,4种林型的SOC、TN、全磷(TP)、θg均表现为逐渐降低,ρb表现为逐渐增大。0~60 cm土层4种林型间SOC、TN、TP、θg、pH值、ρb均差异极显著。其中红锥+米老排混交林土壤SOC、TN、TP、θg和MBC、MBN均最大,pH值和ρb最小;红锥纯林土壤SOC、TN、TP和MBC、MBN均最小,pH值和ρb最大。相关分析表明,MBC与SOC、TP呈显著正相关,与ρb呈显著负相关;MBN与SOC、TN、TP呈显著正相关,与ρb呈显著负相关;SOC、TN、TP与ρb呈显著负相关。【结论】红锥混交林能够有效提高土壤养分,改善土壤质地,且红锥阔叶混交林较红锥针阔混交林的效果更佳。     

色季拉山西坡高海拔区土壤养分含量及化学计量特征

【目的】探究高寒生态系统土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量及化学计量比的垂直分布特征。【方法】以西藏东南部色季拉山西坡海拔4 200~4 400 m区域为研究区,选择苔草高寒草甸(CAM)、嵩草沼泽化草甸(KSM)、林芝杜鹃灌丛(RTS)和雪山杜鹃灌丛(RAS)4种典型植被类型土壤为研究对象,分别采集0~10、10~20、20~40、40~60 cm层次土壤样品,测定SOC、TN、TP、TK含量。【结果】1)SOC、TN、TP含量随土层加深而下降,TK则呈升高趋势(KSM除外),空间变异系数(CV)分别为51.99%、55.52%、4.55%、18.58%,SOC、TN表聚特征明显,TP、TK垂直变化相对稳定。不同植被类型SOC、TN、TP、TK变化范围分别为53.41~338.72、2.89~15.02、0.57~1.00、5.59~18.22 g·kg-1,CV分别为95.58%、84.57%、26.03%、42.21%。2)土壤C∶P、N∶P随土层加深而降低(KSM除外),C∶N比呈升高趋势,垂直变异系数分别为37.40%、37.39%、12.81%,表明区域土壤TP相对稳定,SOC随土层加深的变化稍滞后于TN。不同植被类型土壤C∶N、C∶P、N∶P分别在13.85~28.16、73.34~553.13、4.26~29.15之间,CV分别达29.11%、108.85%、111.16%,即由植被类型不同造成的立地条件差异深刻影响着土壤C∶P、N∶P。3)研究区SOC、TN均值分别达139.65、6.74 g·kg-1,显著高于全国0~10 cm土壤平均水平(24.56、1.88 g·kg-1),TP均值为0.73 g·kg-1,略低于我国0~10 cm土壤水平(0.78 g·kg-1)。与全球0~10 cm森林土壤的C∶N(12.40)、C∶P(81.90)、N∶P(6.60)水平比较,4种植被类型的C∶N、C∶P均较高,N∶P较低(KSM除外),C∶N除RAS外均小于25,表明SOC易分解,KSM的C∶P大于200,表明其土壤P的有效性较低,同时KSM的N∶P高达29.15,可能存在P限制。4)相关性分析表明机械组成、容重是影响土壤化学计量比的主要内在因子,其中C∶P、N∶P主要与容重、黏粒、粉粒负相关(P <0.01),与砂粒正相关(P <0.01),C∶N则主要与pH值负相关(P <0.05),与容重、机械组成的相关性未达显著水平。【结论】研究结果可为高寒环境下不同植被类型土壤养分供应状况及循环研究提供理论支撑。     

Tree-root influence on soil physical conditions, seedling establishment and natural thinning of Acacia seyal var. seyal on clays of Central Sudan

Acacia seyal is an important component of the agrosilvopastoral systems of the Sahelian zone of Africa. The relationships between lateral spreading of the tree roots and the establishment of the understorey vegetation are, however, little understood. The effect of the tree roots on soil bulk density, soil moisture content and understorey vegetation was studied in the Central Clay Plains of the Sudan. Three study sites were included: a forest, a-two-year-old logged-over area and a-one-year-old abandoned farm, and these sites were distributed over three different geographical locations. Roots of trees, tree seedlings and annual herbs were concentrated in the top 70 cm of soil, possibly due to compacted soil and the confinement of rain water in this layer. Soil bulk density at the 60 to90 cm layer was high in forest, low in logged-over and intermediate in farm. Soil moisture content varied in the reverse order. The low soil moisture content and the high soil bulk density reduced seedling survival. Abundant Acacia seyal seeds germinated and grew during the rainy season. During the first dry season, however, 86% of seedlings of forest died, whereas only 11% of logged-over and 14% of farm died; canopy shading did not seem to affect seedling survival. Tree seedlings and agricultural crops are not able to compete with the A. seyal trees for soil resources but appear to benefit from the ameliorated soil texture, structure and fertility following tree felling. This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date.     

粤北次生常绿阔叶林土壤有机碳分布特征研究

文章研究了粤北天井山林场2 hm2样地内土壤有机碳的分布特征及随土层、土壤理化性质的变化.结果表明:(1)0 ～25 cm土壤密度均值为(0.76±0.02) g/cm3,土壤有机碳平均质量分数为( 32.29±1.66) g/kg;25～50cm土壤密度均值为(0.96±0.02) g/cm3,土壤有机碳平均质量分数...     

长岗山不同林分类型对土壤理化性质的影响

以广州市长岗山自然保护区中的湿地松林(Pinus elliottii)、桉树林(Eucalyptus urophylla)和木荷林(Schima superba)为研究对象,对比不同林分类型、不同土壤层次下的土壤理化性质.结果表明:(1)土壤容重和吸湿水含量表现为湿地松林>木荷林>桉树林,土壤自然含水量、全氮和速效钾含量表现为湿地松林>桉树林>木荷林,土壤pH、有机质和速效钾含量表现为桉树林>湿地松林>木荷林;(2)在不同林分类型0~60 cm土层下,土壤容重、自然含水量、有机质差异显著(P<0.05),土壤吸湿水含量、pH、全氮、速效磷、速效钾含量差异不显著;(3)不同土层深度、林分类型与土层深度交互作用下土壤理化性质无显著差异.