黑河上游冰沟流域不同林地土壤理化性质及有机碳和养分的剖面变化规律

在黑河上游的冰沟流域,采用野外采样和室内分析方法研究不同林地土壤理化性质及有机碳和养分的剖面变化规律.结果表明:不论是林地还是草地,土壤容重、物理性砂粒、pH值、CaCO3均随着土层的加深而增大;而孔隙度、团聚体、有机碳、全氮、全磷、CEC均随着土层的加深而降低.林地与草地土壤剖面的容重、物理性砂粒、pH值、CaCO3由小到大变化顺序为林地＜草地;而总孔隙度、团聚体CEC、有机碳、全氮、全磷由大到小变化顺序为林地＞草地.不同林地土壤剖面容重、物理性砂粒、pH值、CaCO3由小到大变化顺序为青海云杉＜高山灌丛林＜祁连圆柏林;而总孔隙度、团聚体CEC、有机碳、全氮、全磷由大到小变化顺序为青海云杉林＞高山灌丛林＞祁连圆柏林.     

不同植被恢复模式对退化花岗岩红壤渗透性和持水量的影响

[目的] 研究不同植被恢复模式对退化花岗岩红壤渗透性和持水量的影响,为该区水土保持和红壤退化地的精准恢复提供理论依据。 [方法] 采用野外调查、室内分析和环刀法,以严重退化花岗岩红壤和自然林为对照,对不同植被恢复模式下退化花岗岩红壤的土壤渗透性和持水量进行研究。 [结果] 不同植被恢复模式和对照样地的土壤渗透性均随土层深度的增加而降低,土壤入渗特征值均表现为：初始入渗率＞平均渗透率＞稳定入渗率;不同植被恢复模式与对照样地比校,土壤渗透性指标和前30 min土壤渗透总量数值顺序为：自然林＞乔灌草＞条沟草灌＞封禁＞低效林改造＞全坡面播草＞严重退化地;0—40 cm土壤持水量的顺序为：自然林＞乔灌草模式＞条沟草灌＞封禁＞低效林改造＞全坡面播草＞严重退化地。0—5 cm土壤渗透性指标和土壤理化指标的冗余分析表明,土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、粉粒含量是改善土壤渗透性的因子,而土壤硬度、土壤容重、黏粒和砂砾含量是制约土壤渗透性的因子。 [结论] 5种植被恢复模式中乔灌草植被恢复模式是改善土壤渗透性和持水量的最佳模式。     

黄土丘陵区人工林地土壤肥力质量

以黄土高原北部的陕西省吴起县为例,通过对不同灌木类型和不同生长年限的乔木林地土壤样品的分析测试与数理统计,研究黄土丘陵沟壑区不同人工林植被对土壤肥力质量的影响。结果表明：1）土壤碱解N和速效K,柠条林地是沙棘林地的2倍以上,二者之间达到极显著差异水平;柠条对土壤肥力的提高效果要优于沙棘,仅从对土壤性质的改善来看,建议选择种植柠条。2）乔木林地,从幼年林地到成年林地,土壤全N、碱解N、有机质和阳离子交换量不断增加,土壤速效K、全P和速效P略有增加,土壤有机质和养分的表聚性加强。3）总体上,乔木林地0～100cm土层土壤碱解N、速效K、有机质、阳离子交换量、全N、全P、全K均高于灌木林地,表明乔木林地对土壤的培肥效果优于灌木林地。     

黄土丘陵半干旱区典型人工林土壤水分特征

在黄土丘陵区选取不同林龄典型人工乔木林刺槐,灌木林沙棘、柠条,并以经过30 a多自然演替形成的荒坡草地作为对照,研究了人工林地土壤水分特点.结果表明,(1)人工林地总体持水能力较差,不同类型林地土壤持水能力顺序:刺槐林>沙棘林>柠条林,随着林分的生长,土壤持水能力均有增强的趋势;(2)土壤的导水能力随着林龄的增加有明显提高,林龄较接近时,刺槐林较沙棘林和柠条林饱和导水率大;(3)随着林分生长,林地土壤饱和含水量值增大,林地蓄水能力增强;(4)与荒坡对照相比,人工林改善土壤持水、导水能力的效果不一定有生态系统自我修复作用形成的植被群落好.     

土地利用方式变化对土壤养分与有机碳、氮的影响

对云南省双江县不同土地利用方式下的表层土壤进行的实地调查研究表明:随土地利用方式从自然林地(对照)变为灌丛草地、经济林地、农耕地,土壤自然含水量、pH值和水解N、速效P、速效K含量逐渐降低,且部分达到显著水平(p0.05),变化程度为农地经济林地灌草地自然林地,土壤SOC、TN含量也明显降低并达到显著水平(p0.05)(除灌草地SOC外),土壤碳密度相应减小。     

太行山低山丘陵区植被及土壤养分变化规律研究

对太行山低山丘陵区3种植被草丛、灌草丛和刺槐林及土壤养分变化进行了研究.结果表明,3种群落类型Shannon-Wiener指数和丰富度指数均为草丛＞灌草丛＞刺槐林,总覆盖度草丛＞灌草丛＞刺槐林.3种植被类型Zn,Mn,Na,Mg,Fe差异不显著.在灌草丛中,Mn,Na,Mg,Fe含量均为下层多于上层,差异均不显著,Zn则上层含量多.但在草丛植被类型中,Mn,Zn,Na含量下层多于上层;Mg,Fe含量上层多于下层.Zn,Mn,Na,Mg,Fe等因子均与有机质无显著相关关系.Mn与其它元素,Fe与其它元素(Na为显著相关),Mg与Na均达到显著相关.     

祁连山不同林地类型对土壤理化性质和水源涵养功能的影响

以祁连山灌木林、针叶林、阔叶林3种林地为研究材料,探讨不同林地类型对土壤理化性质和水源涵养功能的影响,结果表明：土壤孔隙度、团粒结构、物理性粘粒含量均为灌木林〉针叶林〉阔叶林,土壤容重、物理性砂粒含量均为灌木林〈针叶林〈阔叶林;土壤有机质、全N、速效N、速效P、速效K、CEC均为灌木林〉针叶林〉阔叶林,而CaCO3、pH、全盐含量均为灌木林〈针叶林〈阔叶林;土壤水层厚度、自然含水量、饱和蓄水量、毛管蓄水量、非毛管蓄水量、贮水量均为灌木林〉针叶林〉阔叶林;枯落物积累厚度、枯落物积累干质量、持水量、最大持水率均为灌木林〉针叶林〉阔叶林。灌木林植物种类丰富,郁闭度大,枯落物积累数量多,水源涵养功能强。     

重庆北部水源区水源涵养林构建模式对土壤养分的影响

为探讨不同模式水源涵养林与土壤肥力的关系,以便从营林的角度探讨如何合理利用土壤,以最大限度保持土壤肥力和发挥森林的水源涵养功能,提高水源涵养林对重庆市水源区的水源涵养效益.对重庆北部水源区6种不同构建模式的水源涵养林地土壤有机质、活性酸(pH)、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾和土壤阳离子交换量(CEC)进行了分析,并用主成分分析方法对土壤肥力状况进行了综合评价.结果表明:构建模式对土壤养分特征具有显著的影响作用,各模式林地土壤养分特征差异显著,不同层次土壤有机质含量、pH、CEC、全P、全N、速效P、速效N、速效K存在极显著或显著差异,不同层次土壤全K含量间差异不显著;土壤有机质含量、CEC、全P、全N随土壤深度按照幂函数递减,土壤速效P、速效N、速效K深度按照指数函数递减,土壤活性酸(pH)与土壤层次之间无明显相关性.土壤肥力由高到低依次为:广东山胡椒×杉木混交林地＞马尾松火烧迹地＞楠竹×四川山矾×马尾松混交林地＞马尾松×广东山胡椒混交林地＞楠竹纯林＞四川大头茶×四川山矾混交林地.广东山胡椒×杉木混交组合模式对于提高土壤养分含量,改善土壤状况具有明显效果.     

草灌植被恢复提高坡地土壤水稳性团聚体和碳、 氮含量的有效性: 退耕年限的影响

【目的】退耕还林还草是防治我国西部土壤侵蚀、 恢复土壤肥力的最重要措施。本研究选择陕北黄土高原的神木、 吴旗典型丘陵退耕还林还草区,研究不同退耕年限草(苜蓿)灌(沙棘)植被提高010 cm表层土壤有机碳、 速效氮和全氮储量和各级土壤水稳性团聚体含量分布的有效性,旨在揭示退耕还林工程提高坡耕地土壤质量的有效性机理,为我国坡耕地土壤肥力提高措施的选择提供科学依据。【方法】应用空间替代时间的方法,选择土壤类型和坡度一致的三个不同退耕年限的全坡地景观(包括坡上部、 坡中部和坡下部),采集土壤样品,分析有机碳等指标。【结果】草灌植被提高土壤有机碳、 速效氮和全氮储量及土壤水稳性团聚体含量的效应随退耕年限的增加而增加; 种植5年的沙棘林坡地土壤有机碳、 全氮和速效氮储量相对于退耕前分别提高了1.4、 0.5、 0.3倍,种植10年以上沙棘林地分别提高了6.6、 2.4、 1.5倍; 种植5年苜蓿使坡耕地土壤有机碳、 全氮和速效氮储量分别提高了0.4、 0.1、 5.0倍,种植10年以上苜蓿地分别提高了0.7、 0.3、 5.2倍。种植5年和10年以上的沙棘林提高坡耕地土壤总有机碳的效应分别是种植5年和10年以上苜蓿的3.4和9.5倍; 种植5年和10年以上的沙棘林提高坡地土壤全氮储量的效应分别比种植5年和10年以上苜蓿大9倍以上。坡耕地种植5年苜蓿提高土壤速效氮的效应是种植5年沙棘林的19.2倍,种植10年以上的苜蓿提高土壤速效氮的效应是种植10年以上沙棘林的3.4倍。沙棘林对土壤有机碳和全氮的提高效应显著大于苜蓿,而苜蓿对土壤速效氮含量的增加效应显著大于沙棘林。沙棘和苜蓿在提高坡地土壤有机碳和全氮储量的差异大小与退耕前坡地土壤有机碳和全氮储量水平有关,而土壤速效氮储量的差异与其根系的固氮功能差异密切相关,苜蓿根系固氮作用大于沙棘林,显著提高了土壤速效氮含量。种植5年和10年以上沙棘林使坡地土壤0.25 mm水稳性团聚体含量分别增加了41%和56%,退耕还林植被提高0.25 mm粒级土壤水稳性团聚体含量主要是对粒径为0.25~2 mm水稳性团聚体含量的增加效应。【结论】草灌植被在提高侵蚀坡地土壤有机碳、 氮储量和稳定土壤结构方面具有重要作用,在选择提高我国坡耕地土壤肥力的措施时应该考虑这一作用。     

火力楠和红苞木幼林的土壤肥力研究

对选定的火力楠幼林和红苞木幼林的土壤物理性质、土壤养分特点、微生物和酶活性进行了对比研究.结果表明,火力楠林的土壤容重显著小于对照,土壤毛管孔隙和总孔隙的比例及土壤毛管持水量显著大于后者.红苞木林的土壤容重是火力楠林的115%,土壤毛管孔隙、总孔隙的比例及毛管持水量分别为后者85%,87%和76%,而二者的非毛管孔隙相近.2种林分的土壤有机质、全N、全K和水解N含量均显著大于对照,而全P、速效P和速效K含量显著小于后者.二者的土壤pH值相近,均呈强酸性.火力楠林的土壤有机质、全N、全P、全K、水解N、速效P和速效K含量分别为红苞木林的1.29,1.26,1.17,1.02,1.20,1.33和1.51倍.火力楠林的土壤细菌、真菌和放线菌数量及土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性分别为红苞木林的1.63,1.18,1.72,1.19,1.06和1.24倍;2种林分的3种微生物数量和3种酶活性显著大于对照.     

基于高通量测序的两种植被恢复类型根际土壤细菌多样性研究

为研究库布齐沙地生态恢复过程中不同植被恢复类型土壤微生物细菌群落结构、多样性的变化特征,以流动沙地为对照,运用高通量测序技术,对自然恢复的油蒿群落、人工种植的中间锦鸡儿群落根际和非根际土壤细菌多样性进行了研究,并分析了土壤理化性质对其分布的影响。结果表明:(1)与流沙对照相比,两种植被恢复类型对细菌多样性产生了正效应,细菌群落丰度、多样性和均匀度明显增加。其中,自然恢复的油蒿群落土壤细菌丰度高于人工种植的中间锦鸡儿群落;(2)变形菌门、酸杆菌门和放线菌门为研究区土壤中的优势细菌类群,其中变形菌门在各样地丰度比例最高,变形菌的4个亚群变化趋势一致,α-变形菌相对含量在油蒿和中间锦鸡儿群落根际土壤中明显增加,尤其是自然恢复的油蒿群落根际土壤中α-变形菌得到了很好的恢复;(3)土壤有机质、全氮、速效氮、速效钾含量和土壤含水量是影响土壤细菌群落丰度和多样性的主要土壤因子,典型相关分析表明土壤有机质、全氮、全钾、速效钾、速效氮含量对于研究区土壤细菌群落遗传多样性的变化起着重要作用。     

牧草的不同利用方式对果-草人工生态系统土壤理化及生物学性状的影响

采用单因素随机区组试验研究了果-草人工生态系统中牧草的不同利用方式对土壤理化及生物学性状的影响.结果表明;刈割覆盖、刈割压埋、畜肥还园3种利用方式均能较清耕提高土壤水分含量,降低土壤密度,稳恒土壤温度,提高土壤养分含量,增加土壤微生物数量,提高土壤酶活性.相关性分析发现,除全P与纤维分解菌、纤维分解酶、多酚氧化酶为负相关外,其余养分与生物因子间均呈正相关,且多数养分与生物因子呈显著或极显著相关;经通径分析发现,脲酶、硅酸盐细菌、纤维分解酶是促进有机质积存的主要生物因素,蔗糖酶是影响N、P、K速效养分的最主要因子,过氧化氢酶、多酚氧化酶、纤维分解菌只是选择性地对有机质的积存和N、P、K速效养分的形成起作用.     

人工栽培中麻黄对荒漠化土壤理化性质的影响

在河西走廊荒漠化土壤上种植中麻黄,改土培肥效果十分明显。3年生麻黄草鲜草重12.17t/hm2,折干重4.87t/hm2,与CK比较0~20cm土层中自然含水量增加64.29g/kg,>0.25mm团粒结构增加14.31%,总孔隙度增加11.32%,体积质量(容重)降低0.30g/cm3,pH由8.32降到7.99,全盐含量降低1.72g/kg,脱盐率达到49.85%,有机质、速效N、P、K亦随之增加。     

金沙江流域退耕还草地水土保持效益分析研究

为评价牧草在防止水土流失上的作用,2001年在金沙江流域退耕还林还草综合配套技术试验示范区建立了径流观测场。3年的试验结果表明:林草复合模式能有效地控制水土流失,其植被覆盖能显著地降低径流速度而增加雨水入渗,减少径流和侵蚀量。退耕还草后,土壤养分流失减少,土壤体积质量(容重)降低,土壤理化性质改善,由于牧草能截获流失的养分,试验区具有更高的草地生产力。     

黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复植被特征及其与土壤环境的关系

 为给黄土高原退耕地的植被恢复和重建提供科学依据,以黄土高原丘陵沟壑区的安塞县为例,用系统聚类和逐步多元回归的分析方法,对退耕地自然恢复植被的演替阶段进行划分,并定量分析群落演替过程中的植被特征及其与土壤环境的关系。结果表明:黄土丘陵沟壑区退耕地自然恢复草地的演替,依次经历猪毛蒿群落→赖草群落→长芒草群落、铁杆蒿群落、达乌里胡枝子群落→白羊草群落。随着退耕地植被恢复的不断进行,Gleason指数、Margalef指数等丰富度指数以及群落Pielou指数,都呈现出先减小后增大的趋势,Simpson指数在演替初期及平衡阶段较大,群落生态优势度与物种丰富度的变化趋势相反。在群落的演替过程中,土壤有机质、全N、有效N和速效K的含量不断增加,土壤pH值和速效P含量不断减小,土壤表层密度变小,孔隙度变大。A层土壤全N、有效N含量、土壤pH值和C层土壤全N含量与物种丰富度呈显著正相关,A、C层土壤有机质含量和B层土壤速效K含量与其关系相反;B层土壤速效P的含量与群落生态优势度呈显著正相关;A、B层土壤速效K含量与植被群落盖度呈正相关关系,B层土壤速效P含量与其关系相反。     

施肥方式对砂姜黑土钾素利用及盈亏的影响

以砂姜黑土长期施肥试验为平台,研究砂姜黑土冬小麦—夏大豆轮作系统下作物钾素吸收量、钾素回收率、土壤钾素盈亏量和速效钾含量的演变特征,探明土壤速效钾与外源钾投入、土壤累积钾盈亏的响应关系,分析不施肥(CK)、常规化肥(CF)、化肥+麦秆(SCF)、化肥+猪粪(PCF)、化肥+牛粪(CCF)等施肥方式对土壤钾素利用及盈亏的影响,以期探寻砂姜黑土地区高产高效的施钾方式。结果表明:29 a作物钾素平均回收率在55.1%~66.1%,高低顺序为CCFPCFSCFCF。土壤累积钾盈亏与土壤速效钾增量呈显著线性关系(p0.05),土壤中钾素每盈余100 kg hm-2,CF、SCF、PCF和CCF处理土壤速效钾含量分别增加1.4、1.8、2.3和15.8 mg kg-1;土壤钾素投入量与速效钾含量呈显著线性关系(p0.05),CF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量增加0.4 mg kg-1,而SCF、PCF和CCF处理每投入钾100 kg hm-2,土壤速效钾含量分别增加0.5、0.6和4.3 mg kg-1,这说明适当增施有机肥可提升土壤钾素的供应能力。综上所述,投入有机物料是影响土壤钾素利用的重要调控措施,长期增施有机肥可提高作物钾素回收率以及土壤中盈余的钾素向速效钾的转化能力,本试验条件下以增施牛粪效果最好,猪粪和秸秆次之。因此,砂姜黑土小麦—大豆轮作系统下秸秆养畜过腹还田是实现作物高产高效的一种推荐施钾方式。     

河西走廊盐土资源及耐盐牧草改土培肥效应的研究

本文论述了河西走廊盐土的地理分布、成土条件、主要亚类、盐分组成及盐的毒害效应。并在草甸盐土上种植了鲁梅克斯草,脱盐改土效果十分明显。种植鲁梅克斯草3~4年,鲜草产量达9.623?04 ~ 9.965?04 kg/hm2,脱盐率达61.78 % ~ 80.71 %,pH由8.50降到8.10,耕作层总孔度增加1.89 % ~ 7.93 %,土壤容重降低0.14 ~ 0.21 g/cm3,水稳性团粒结构增加23.14 % ~ 32.34 %,自然含水量增加72.10 ~ 89.40 g/kg,土壤有机质、速效N、P、K亦随之增加。     

Cry1Ab蛋白在不同土壤中的吸附与解吸

以转cry1Ab基因高粱为材料提取Cry1Ab蛋白，测定了Cry1Ab蛋白在6种土壤中的吸附与解吸，分析了Cry1Ab蛋白溶液浓度、土壤理化性质对Cry1Ab蛋白吸附与解吸的影响。结果表明，不同类型的土壤对Cry1Ab的吸附与解吸存在明显的差异，吸附量表现为红泥土〉灰化土〉青紫泥田〉黄筋泥〉黄松田〉红砂土，解吸量表现为灰化土〉青紫泥田〉红砂土〉黄筋泥〉红泥土〉黄松田；Cry1Ab蛋白溶液的浓度与吸附量和解吸量呈显著正相关，相关系数分别为0．86和0．99；土壤有机质、pH值与土壤吸附Cry1Ab蛋白的能力呈显著正相关，相关系数分别为0．83和0．82；土壤全氮、有效磷的含量与土壤吸附Cry1Ab蛋白呈正相关，土壤全氮、有效磷和速效钾的含量与解吸均呈负相关。土壤吸附、解吸Cry1Ab蛋白是加入Cry1Ab蛋白溶液的浓度及不同土壤的理化性质共同作用的结果。     

Nitrogen mineralization in coal mine spoil and topsoil

Summary N mineralization was compared in fresh topsoil, stockpiled topsoil, coal-mine spoil, and in various mixtures of soil and mine spoil, with and without sludge amendment. N mineralization was slightly lower in stockpiled topsoil than in fresh topsoil or mine spoil. Differences between stockpiled and fresh topsoil were small and were attributed to changes in the relative proportions of readily degradable versus slowly degradable organic fractions. Sludge amendment increased N mineralization, but straw amendment immobilized N through 12 weeks of incubation. More N was leached from mixtures of mine spoil and soil than from soil or mine spoil alone, but net N mineralization decreased with increasing mine-spoil-to-soil ratios, probably as a result of greater denitrification losses. Mixing mine spoil with soil can increase plant available N more than soil or spoil alone, because spoil contributes mineralizable organic N while soil improves the physical and chemical environment of the mine spoil.     

有机–无机肥配施比例对双季稻田土壤质量的影响

【目的】利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台,系统分析长期不同施肥措施下土壤质量状况,明确提升红壤性双季稻田土壤质量的优化施肥措施。 【方法】长期定位试验设置 8 个处理,分别为不施肥处理 (CK),施磷钾肥处理 (PK),施氮磷肥处理 (NP),施氮钾肥处理 (NK),施氮磷钾肥处理 (NPK),施 70% 化肥 + 30% 有机肥处理 (70F + 30M),施 50% 化肥 + 50% 有机肥处理 (50F + 50M),施 30% 化肥 + 70% 有机肥处理 (30F + 70M),于 2012 年晚稻收获后测定 2 个土壤物理性质指标 (容重和总孔隙度)、7 个基础化学性质指标 (有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和 pH 值) 及 3 个生物学性质指标 (细菌、真菌和放线菌数量),分析长期不同施肥对各土壤性质的影响,并运用主成分分析对各处理土壤质量进行综合评分,最后将综合得分进行聚类分析,以评价长期不同施肥措施对红壤性双季稻田土壤质量的影响。 【结果】经 28 年连续不同施肥处理后,各土壤性质在处理间均产生显著差异,但各土壤性质在处理间的变化趋势并不完全一致。化肥配施有机肥处理较化肥处理土壤容重降低 12.7%～20.6%,土壤孔隙度增加 2.3%～17.4%,有机质增加 22.5%～41.8%,全氮和碱解氮分别提高 9.8%～20.9% 和 11.1%～30.3%,全磷和有效磷分别提高 11.1%～71.7% 和 1.31～1.75 倍,pH 值提高 0.19～0.48 个单位;主成分分析方法将原 12 个土壤性质指标降维、提取出 2 个主成分,反映了原信息量的 87.4%,有机质、容重、真菌、全氮、有效磷、放线菌、总孔隙度、细菌、全磷和碱解氮在第一主成分上有较高载荷值,pH 值和速效钾在第二主成分上有较高载荷;各施肥处理下土壤质量综合水平高低排序为:30%F + 70M > 50F + 50M > 70F + 30M > NPK > NP > NK > PK > CK;聚类分析方法将长期不同施肥制度下稻田土壤质量划分为一级 (30F + 70M),二级 (50F + 50M、70F + 30M),三级 (NPK、NP),四级 (NK、PK、CK) 4 个等级。 【结论】与单施化肥相比,有机无机配施可有效增加土壤养分含量,改善土壤物理性质,缓解土壤酸化,提高土壤微生物数量,是提高红壤性双季稻田土壤质量的有效施肥措施。