青海湟水河流域不同退耕还林模式水土保持效应

基于野外定点观测资料收集和室内实验分析,研究了青海湟水河流域不同退耕还林模式下水土保持效应,结果表明:41 a青杨>41 a云杉>天然次生灌木林>9 a云杉沙棘混交>9 a沙棘>9 a云杉(坡位下)>9 a云杉(坡位上)>4 a云杉沙棘混交>农田.同时对照农耕地土壤:退耕还林地土壤理化性质和生物特性在退耕5 a后有明显变化,天然次生灌木林稳渗率>9 a云杉沙棘混交>4 a云杉沙棘混交>农田;土壤可蚀性因子从农耕地的0.773减少到次生灌木林的0.483;41 a青杨枯落物单位面积有效蓄水量是41 a云杉的2.6倍.     

北川河流域退耕还林(草)对土壤质量影响的评价

“万物土中生”，土壤是生态环境的重要组成部分。探讨退耕还林（草）工程对土壤质量的影响，可以为工程的持续开展提供有关的理论依据。通过对我国退耕还林（草）工程重点试验县——青海省大通县北川河流域不同时间序列的退耕地的土壤，进行了系统的对比研究。研究结果表明：土壤质量综合指数值为坡耕地34．0％〈弃耕地40．8％〈退耕地（3-10a）63．6％〈退耕地（11～20a）74．4％〈天然次生林地82．8％〈天然灌丛地90．6％。随着时间的延续，退耕地土壤理化性质将会得到明显改善，土壤质量会逐步得到提高。     

两种不同退耕还林模式下的土壤微生物特性研究

在四川省洪雅县两种主要退耕还林模式的桦木（Betula luminifera）林地、苦竹（Pleioblastus amarus）林地和农耕地（对照）中，系统研究了土壤中3大类微生物数量组成、季节性动态变化、垂直分布特征以及两种林木的根际效应。主要研究结果为：①在土壤微生物3大类区系组成中，细菌数量占绝对优势（95％以上），放线菌数量次之，真菌数量最少；②土壤3大类微生物数量及微生物总数的季节变化趋势在两种退耕还林地中基本相似，而农耕地与两退耕地之间差异较大；⑧微生物在土壤剖面中的分布趋势是表层（0～15cm）〉亚表层（15～30cm）〉深层（30cm以下），尤其是个体生物量较大的真菌、放线菌数量的这种变化趋势明显，且苦竹林模式表层微生物数量高于同层次的桦木和农耕地;④在桦木和苦竹林地中，3大类微生物各季的平均R／S值都在1～2之间，即两林木都具有较强的根际正效应；⑤从微生物学角度评价两退耕还林地的生态效益是：苦竹林模式优于桦木林模式。     

乌兰布和沙区绿洲农田土壤微生物及酶活性研究

以撂荒地为对照,通过测定0-20cm和20-40cm层次土样,利用统计分析方法系统研究乌兰布和沙区籽瓜、玉米、油葵和苜蓿地4种绿洲农田土壤微生物（细菌、放线菌和真菌）和土壤酶活性（蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蛋白酶和多酚氧化酶）特征。结果表明：（1）各农田微生物数量均为细菌（107）〉放线菌（105）〉真菌（103）,三者中,细菌数量占三大类微生物总数的99%以上;各农田表层微生物数量整体高于对照的,且表层均高于下层,但差异不显著;农田间,籽瓜地微生物数量最多;种植苜蓿可显著提升真菌数量。（2）6种酶活性中,仅蔗糖酶和脲酶在层次间和农田间存在显著差异;各农地表层蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和蛋白酶活性均高于对照的;除多酚氧化酶外,苜蓿地酶活性整体较高。（3）各生物学性质相互关联,互相影响。6种酶间呈显著或极显著相关,酶活性既显专性又显共性;蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶、真菌和放线菌直接影响有机质含量的程度达85%;总体而言,乌兰布和沙区绿洲体系形成后,长期农作活动使得绿洲农田生物学性质得以改善,土壤质量整体有所提高;设法提高研究区土壤有机质含量是提高绿洲农田土壤质量和改善其生态环境的关键所在,应广种苜蓿。     

湟水河流域水源涵养林水源涵养效益评估

根据截留法估算湟水河流域水源涵养量,并利用影子工程法、支付意愿法对水源涵养林的涵养总量、经济效益进行了评估.结果表明:在不同的林分类型中,土壤单位面积蓄水量大小顺序为:云杉>青杨>桦树>落叶松>灌木;林下枯枝落物层单位面积蓄水量大小顺序为:青杨>云杉>落叶松>桦树>灌木,总体来看,云杉和青杨涵养水分能力较好.流域水源涵养林调节水量为0.22亿元,根据单位库容造价计算其经济价值0.60亿元.根据平均居民用水价格计算其净化水质价值0.47亿元.     

不同密度杂种落叶松人工林的土壤微生物变化特征

为进行杂种落叶松（Larix olgensis＋Larix kaempferi）人工林管理,通过实地调查与试验分析的方法,研究江山娇林场4种密度杂种落叶松人工林（林分1：密度2500株／hm2^;林分2：密度3300株／hm2^;林分3：密度3400株／hm^2;林分4：密度6600株／hm2）的土壤微生物变化特征。结果表明：1）不同密度杂种落叶松人工林之间,微生物总量与林分细菌数量顺序为林分2〉林分1〉林分3〉林分4;真菌数量顺序为林分1〉林分3〉林分4〉林分2;放线菌数量顺序为林分3〉林分2〉林分1〉林分4;2）各密度杂种落叶松人工林土壤微生物基本呈现随土层深度增加而逐渐降低的特征,林分1与林分2的降低幅度小于林分3与林分4的降低幅度;3）各密度杂种落叶松人工林土壤微生物总量和细菌数量随时间的变化基本呈现3个阶段,即缓慢增长阶段,快速增长阶段与下降阶段。真菌数量随时间变化呈现出林分1与林分2前期较后期低,林分3与林分4前期较后期高的特征;放线菌随时间变化呈现出林分2与林分3快速增长出现在中期,林分1与林分4初、后期高,中期低的特征;4）不同密度杂种落叶松人工林的微生物变化特征初步证明,4种密度幼龄阶段杂种落叶松人工林中,土壤微生物生存和发展状况最好的密度为2500与3300株／hm^2,较好的密度为4400株／hm^2,最差的密度为6600株／hm^2。研究成果可为杂种落叶松人工林栽培密度的选择提供科学依据。     

不同复垦模式及复垦年限对土壤微生物的影响

为了研究不同复垦年限及复垦植被模式对复垦土壤生物肥力的影响,通过野外调查和采样分析,对平朔安太堡露天煤矿不同复垦年限及复垦植被模式下和原地貌（对照）土壤中细菌、放线菌和真菌3种微生物的数量及变化进行了研究。结果表明：1）从微生物总数来看,随着复垦年限的增加,微生物总数呈增加的趋势,复垦13a的土壤微生物总数达到了624.35×105～1 448.19×105 cfu/g,平均可达1 183.01×105 cfu/g（除自燃地外）,最高的和原地貌已相当。2）在不同复垦年限及复垦模式复垦地0～20 cm表层土壤微生物三大类区系组成中,细菌数量占绝对优势（95%以上）,放线菌数量次之,真菌数量最少。3）不同复垦植被配置方式对复垦土壤微生物数量的增加作用不同。在同一地点不同复垦模式复垦7 a的土壤中微生物数量的变化趋势是紫穗槐＞沙枣＞沙棘。不同复垦模式复垦13 a,从微生物角度评价它们的生态效益是：云杉×油松×落叶松＞刺槐×油松×榆树＞刺槐×柠条＞冰草×刺槐×柠条。4）从土壤微生物与复垦土壤养分的相关系数来看,细菌数量和微生物总数与土壤有机质、碱解氮含量呈显著正相关。     

陕西吴起县退耕还林地不同植被水土保持效益分析

在全国退耕还林工程示范县陕西省吴起县退耕还林地内设置了野外径流小区,在对其进行了土壤物理性质、入渗、抗冲实验及实测泥沙资料基础上,分析了退耕还林后不同植被类型的水土保持效益,结果显示:土壤入渗的初渗率、稳渗率、平均入渗率大小顺序为油松荒草地沙棘+油松b沙棘+油松a沙棘;土壤抗冲性能沙棘林地最强,沙棘+油松林地次之,油松林地最弱;土壤产沙量为油松林地最大,沙棘与沙棘+油松林地相对较少;地表径流量为油松林地荒草地沙棘+油松林地b沙棘+油松林地a沙棘林地;退耕还林后,土壤物理性质得到不同的改良。油松林地的土壤容重最高,土壤总孔隙度与土壤毛管孔隙度最低。因此,退耕还林可有效地防治水土流失,而不同植被类型中沙棘纯林的水土保持效益最为显著。     

沙质海岸木麻黄＋湿地松林不同混交模式综合效益评价

为了筛选综合效益最佳的木麻黄＋湿地松混交林模式,应用层次分析法,以蓄积量、生物量、风降率、风害率、土壤有机质质量分数和土壤速效养分质量分数为指标,对沙质海岸8年生的5种木麻黄＋湿地松混交林模式（木麻黄与湿地松2：4带状混交、3：3带状混交、1：3行带混交、1：2行带混交及1：1行间混交）的生长效益、防护效益和地力维护效益状况分别进行研究,在此基础上对以上5种木麻黄＋湿地松混交林模式综合效益进行评价。结果表明：5种木麻黄＋湿地松混交林模式综合效益大小顺序为木麻黄与湿地松3：3带状混交模式〉2：4带状混交模式〉1：2行带混交模式〉1：1行间混交模式〉1：3行带混交模式。     

北川河流域退耕还林不同配置模式对土壤抗冲性的影响

在青海大通县北川河流域分浅山区和脑山区各选择了5种退耕还林配置模式,研究了不同配置模式对土壤抗冲性的影响,结果表明:在浅山区,土壤抗冲性指数与枯落物现存量呈显著正相关,以模式D(中国沙棘)的抗冲性指数最大,为1.136 s/g,以模式E(柠条)的最小,为0.385 s/g;在脑山区,土壤抗冲性指数与团聚度、总孔隙度呈显著正相关,模式F(青海云杉)的土壤抗性指数最大,为1.652 s/g,模式J(青杨 中国沙棘)的土壤抗冲性指数最小。     

不同针叶林对祁连山森林灰褐土理化性质和水源涵养功能的影响

以祁连山针叶林树种青海云杉、油松、侧柏3种树种为研究材料,探讨了不同树种对祁连山森林灰褐土理化性质和水源涵养功能之间的关系。研究结果表明,土壤孔隙度、团粒结构、物理性黏粒含量均为青海云杉油松侧柏;土壤容重、物理性砂粒含量均为侧柏油松青海云杉;土壤有机质、CEC均为青海云杉油松侧柏;CaCO3含量、pH值、全盐含量均为侧柏油松青海云杉;土壤蓄水量和树种枯落物持水量均为青海云杉油松侧柏。     

祁连山哈溪林区移植前后土壤氮对比研究

研究不同海拔梯度森林土壤氮的分布特征,对于合理利用森林资源、改善森林的生态功能都有重要意义。采用封顶埋管法,对祁连山东段哈溪林区不同海拔梯度和不同植被类型的土壤氮进行了研究。结果表明:(1)海拔2 650m青海云杉林土壤的初始TN,NH_4~+-N和NO_3~--N含量均最低,海拔2 950 m青海云杉林土壤的初始TN,NH_4~+-N和NO_3~--N含量均最高;各海拔梯度青海云杉林土壤经培养后,其TN,NH_4~+-N和NO_3~--N含量均减小。(2)就不同植被类型而言,青海云杉林土壤TN,NH_4~+-N和NO_3~--N含量均最高,草地和灌丛土壤TN,NH_4~+-N和NO_3~--N含量较低,且二者差异不大。草地和灌丛土壤培养后TN和NH_4~+-N含量显著升高,NO_3~--N含量变化不大。(3)某一海拔青海云杉林土壤移植到其他海拔青海云杉林培养后,土壤TN,NH_4~+-N和NO_3~--N含量变化不大;不同植被类型之间土壤相互移植培养后,土壤TN,NH_4~+-N和NO_3~--N含量变化明显,不同植被类型对土壤氮的含量差异显著。     

祁连山东段青海云杉林土壤理化特性研究

采集祁连山东段青海云杉林林地0—10cm,10—20cm和20—40cm土层的土壤剖面样品,测定分析了其土壤物理性质、土壤水分状况、土壤全量养分和有机质含量。结果表明,不同土层的土壤容重值均低于1.00g/cm3,且随土层深度的增加呈增加趋势;土壤总孔隙度的变化规律和土壤容重的变化规律相似,不同土层的总孔隙度均在63%以上,通气状况良好;土壤水分含量随深度的增加呈减小趋势,不同土层土壤平均质量含水量最低为18.7%;土壤有机质和土壤全氮含量都达到养分1级;土壤全钾贮量级别为养分2级;土壤全磷含量缺乏,养分级别为4级或5级;土壤pH均值为7.5,表明林地土壤为中性土壤。建议继续加强祁连山东段青海云杉森林生态系统的有效保护和管理。     

青海高寒山区5种林分土壤特性及其水源涵养功能

为定量评价青海省大通县高寒山区不同森林的土壤特性和水源涵养功能,从而为森林的合理空间配置提供理论依据,采用浸水法、环刀法、定水头法、硫酸重铬酸钾法,分别测定5种林分的枯落物性质和0—40cm土层的孔隙度、渗透性及养分状况等。结果表明:(1)枯落物总储量及最大持水量依次为云杉白桦混交林云杉落叶松混交林青海云杉林华北落叶松林白桦林。(2)0—40cm土层的土壤有机质含量平均值依次为云杉落叶松混交林云杉白桦混交林白桦林青海云杉林华北落叶松林。(3)土壤容重随着深度增加而增大,0—40cm土层均值依次为白桦林华北落叶松林云杉白桦混交林青海云杉林云杉落叶松混交林。(4)土壤总孔隙度随土层加深而降低,0—40cm土层均值依次为云杉落叶松混交林青海云杉林云杉白桦混交林华北落叶松林白桦林。(5)0—40cm土层的土壤平均初渗速率和稳渗速率大小依次为白桦林云杉白桦混交林云杉落叶松混交林华北落叶松林青海云杉林。(6)依林地总贮水量评价的水源涵养功能依次为云杉落叶松混交林(4 427.40t/hm~2)青海云杉林(4 365.33t/hm~2)云杉白桦混交林(4 055.04t/hm~2)华北落叶松林(3 729.64t/hm~2)白桦林(2 650.31t/hm~2)。     

祁连山不同混交度青海云杉林细根形态特征及与土壤理化性质的关系

[目的]揭示祁连山青海云杉中龄林细根分布与土壤环境的互作关系,明晰不同混交度下土壤养分对细根发育的贡献因子,为祁连山天然林抚育经营提供理论依据。[方法]采用根钻法对混交度为0,0.2,0.4,0.6的青海云杉中龄林进行细根取样,揭示不同土层细根形态特征,剖析了与土壤理化性质的关系。[结果]细根生物量集中分布在0—20 cm土层,0—20 cm的土层细根生物量密度、根长密度、根表面积密度、比根长、比表面积显著高于20—40 cm土层(p<0.05),混交度0.4的林分各土层细根形态指标最大。4种混交度林分各土层中全氮含量、全磷含量、速效钾含量、有机质含量随土层深度的增加呈降低趋势,且各土层均以混交度0.4为最高。细根的总生物量密度、根长密度、根表面积密度、比根长、比表面积与0—40 cm土层中土壤全氮、全磷、碱解氮、速效磷、有机质、速效钾含量呈正相关,与全钾呈负相关关系。[结论]细根生物量密度变化主要受土壤全氮含量的影响,混交度0.4的青海云杉中龄林有较强的细根贡献和较好土壤肥力,更有利于群落稳定效益的发挥。     

黑河上游天老池流域不同植被类型土壤物理性质异质性研究

土壤物理性质在一定程度上决定了土壤层的水文特征,而不同植被类型对于土壤物理性质的改造会导致不同区域土壤层蓄水保土功能表现出较大差异.以祁连山黑河流域上游的天老池小流域为研究区域,研究青海云杉、祁连圆柏、亚高山草甸、灌木和干草原5种植被对于土壤物理性质的影响.结果表明:(1)青海云杉林土壤的容重最小,孔隙度最大,颗粒组成主要以粉粒为主.干草原和草甸草原土壤的容重最大,孔隙度最小;同一种植被类型在不同坡位的容重和总孔隙度大小具有较好的一致性,各植被类型上中下坡位均表现出随土壤深度的增加容重增大,总孔隙度减小的趋势.(2)研究区草甸草原0-20 cm的土壤物理性质具有相似性,20-50 cm土壤层的物理性质具有较高的一致性.     

祁连山青海云杉林叶片—枯落物—土壤的碳氮磷生态化学计量特征

以祁连山排露沟流域青海云杉(Picea crassifolia)林为研究对象,研究其不同海拔梯度叶片—枯落物—土壤间的碳、氮、磷生态化学计量学特征,并对其相关性进行分析。结果表明,在不同海拔梯度上,叶片、枯落物和土壤C∶N比的变化范围分别为22.95~36.72、21.41~41.61、12.41~20.70,均值大小依次为枯落物叶片土壤,C∶P和N∶P比的变化范围分别为510.2~739.8、398.6~698.1、134.1~219.7和18.13~26.86、6.71~26.28、7.96~16.56,均值大小依次均为叶片枯落物土壤。随海拔梯度的增加,除土壤C∶N比差异性不显著外(p0.05),叶片和枯落物的碳、氮、磷化学计量比在不同海拔间的差异显著性各不相同。叶片、枯落物和土壤C∶N比两两均具有显著正相关(p0.05),叶片与枯落物及土壤与枯落物C∶P比均具有显著负相关(p0.05),叶片与土壤C∶P比及不同组分N∶P比之间相关性均不显著(p0.05)。该研究结果有助于进一步了解青海云杉林碳、氮、磷在不同组分间的相互作用规律与机制。     

黄土高原不同退耕还林地森林植被改良土壤特性研究

对比研究了青海省大通县不同类型退耕还林地、草地、农田的土壤性质,包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构、土壤饱和导水率。结果表明:华北落叶松容重最小,为农田容重的62%,青杨青海云杉混交林是农田土壤容重的83%;0~15 cm土层青海云杉混交林>0.25 mm的团粒结构含量为45.21%,草坡、耕地分别为32.18%、20.81%;北落叶松纯林的最小饱和导水率是1.22 mm/min,林地中饱和导水率最小的是落叶松青海云杉混交林,为0.17 mm/min,草地和农田分别为0.11 mm/min0、.09 mm/min。退耕还林后,与农田相比,林地土壤物理性质得到明显改善,针阔混交林改良土壤特性作用较好,除了华北落叶松纯林和华北落叶松青海云杉混交林外,针阔混交林的土壤物理性质好于阔叶纯林和针叶纯林,草坡和农田较差,草坡略好于农田。     

北川河流域典型林型水源涵养能力评价

森林是水源涵养功能的基础和载体,青海省北川河流域森林覆盖较好,但当前流域内林地的水源涵养情况尚不清楚.本研究选取青海云杉、白桦、华北落叶松、沙棘和青杨这5种在流域内典型树种,对林冠层、枯落物层和土壤层的10个与水源涵养功能密切相关的指标进行流域森林水源涵养分析评价,同时采用层次分析法获得各林种和各指标的权重.结果显示:在林冠层的比较中,青海云杉和白桦的水源涵养能力最佳,华北落叶松次之,沙棘和青杨居末;但在枯落物层的比较中,华北落叶松、白桦和青海云杉的水源涵养能力较好,青杨居中,沙棘表现最差;而在土壤层的比较中,青海云杉和白桦同样水源涵养能力较好,沙棘居中,青杨和华北落叶松较弱.同时,在利用层次分析法检验得到:青海云杉权重最高,达到25％,另外土壤层的水源涵养能力占林冠、枯落物和土壤这3层比重最大,为70.51％.综合林冠、枯落物、土壤和层次分析比较结果,当前水源涵养能力排序为:青海云杉林地＞白桦林地＞华北落叶松林地＞沙棘林地＞青杨林地.这一结果为进一步讨论流域内植被景观格局和空间优化配置提供了参考和理论依据.     

青海大通退耕还林不同混交配置模式对土壤肥力影响的研究

对比分析研究了青海大通黄河上游混交林不同配置模式对土壤肥力效应的影响,进而确定当地混交林优化配置方式。结果表明:不同混交配置方式的人工林均能一定程度提高土壤肥力水平,改善林木生存环境,且不同混交配置方式间存在显著差异。23年生4种混交林土壤理化性质发生定向演化,土层形态分异趋向天然林剖面。通过对土壤理化性状及其土壤环境和地上生物量10个指标统计分析,混交林优化模式为:青杨×沙棘>华北落叶松×沙棘>青海云杉×沙棘>白桦×沙棘。