杉木林改造前后的土壤肥力对比分析及综合评价

基于福寿林场3个龄组杉木(Cunninghamia lanceolata)生态公益林9块固定样地的实测数据,选用土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤容重和pH值8个指标对杉木林改造前后的土壤肥力进行了对比分析,并基于乘除法原理提出了土壤肥力综合评价指数和评价等级。结果表明:与改造前相比,改造后3个龄组杉木生态公益林0~20 cm表层土壤的有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾的含量都有不同程度的提高,且杉木幼、中林提高程度更明显,改造后的杉木幼、中龄林的土壤容重略有下降,pH值略有增加,但杉木近熟林的土壤容重和pH值基本保持没变。说明补植了阔叶树种栾树(Koelreuteria bipinnata)和马褂木(Liriodendron tulipifera)的杉木幼龄林和补植了阔叶树种栾树、马褂木和深山含笑(Michelia maudiae)的杉木中龄林土壤质量的改善程度明显优于在林下补植了红豆杉(Taxus chinensis)的杉木近熟林,通过树种结构调整改造后的3个龄组杉木林土壤肥力综合评价指数值也有不同程度的提高,土壤肥力质量从差变为较差。相比传统的土壤肥力综合评价指标,本文提出的土壤肥力综合评价指数不需要计算指标权重,计算量小,而且可以根据不同的土壤系统,对模型参数的个数适当增减,适用性较强。     

土壤水分及磷水平对草甘膦农药降解动力学的影响

近年来，草甘膦及其降解产物氨甲基磷酸 (AMPA)在土壤中的持久性及其环境风险日益受到关注。然而，草甘膦与磷酸盐结构相似且带电荷，可能与磷酸盐在土壤颗粒表面产生吸附竞争，进而影响其在土壤中的环境行为及土壤 磷的生物有效性。本研究通过室内控制试验，对不同磷肥施用水平(0，50 mg.kg-1，100 mg.kg-1)及水分条件下 (20%田间持水量 (20FC)，60%田间持水量 (60FC))，黄土中草甘膦农药降解动力学、土壤速效磷及土壤酶活性变化特征进行研究。结果表明：1) 不同磷肥施用及水分条件下，草甘膦农药在喷施初期降解速率较快，后期逐渐减缓；不同磷肥施用水平对草甘膦降解影响不显著，但不同水分梯度对其影响差异显著。其降解产物AMPA的含量随着草甘膦农药的降解而增加，不同磷肥施用水平处理AMPA的含量差异不显著，但不同水分条件下其峰值及变化特征差异显著，即：20FC 条件下到喷施后第14 d达到峰值，而60FC条件下在喷施后第7d 就达到峰值。通过拟合发现，草甘膦残留数量特征符合污染物一级动力学衰减模型，其半衰期分别为 69.3~77.0 d (20FC)和10.5~12.8 d (60FC)。2) 草甘膦农药喷施后，土壤中速效磷含量随草甘膦农药的降解呈现先减小后增大的变化特征，土壤水分对其影响差异显著。此外，草甘膦农药喷施后，磷酸酶活性受到明显抑制，N-乙酰胺基-β-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、亮氨酸酶活性波动较大。不同磷肥施用水平对以上四种土壤酶活性的影响差异不显著，但不同水分梯度对其影响较大。由此表明：黄土中磷水平对草甘膦农药降解特征的影响不显著，但土壤水分状况显著影响草甘膦农药的衰减速率及其降解产物的残留水平；同时，草甘膦农药喷施，对黄土中速效磷及磷酸酶活性的影响较大，可能对土壤P循环及植物利用产生影响。因此，后续研究还应考虑草甘膦与土壤磷组分及相关酶活性的互馈效应，特别是在干旱条件下草甘膦及其降解产物的持久性与土壤健康的关系研究，以期为黄土区草甘膦农药的安全喷施提供科学依据。     

阔叶幼林取代杉木林后的土壤肥力研究

研究了3种阔叶混交幼林的土壤肥力，并将其肥力特征与杉木幼林进行对比研究。3种林分的立地条件相似常绿阔叶混交林1由12种观赏树种组成，常绿阔叶混交林2由7种速生乡土阔叶树种组成，常绿阔叶混交林3由12种阔叶树种组成。结果表明，各林地的土壤呈强酸性。常绿阔叶混交林1的土壤有机质、全氮和有效磷含量居各林地之首，其余的养分含量也大于或近似于杉木林地；常绿阔叶混交林2的全磷、全钾、有效氮、有效钾含量在4种林分中最高，有机质、全氮和有效磷含量也较高，说明这两种阔叶混交林有效地改善了土壤养分状况。常绿阔叶混交林3的土壤有机质、全氮和有效氮含量大于杉木林地，但是全磷、全钾、有效磷、有效钾含量小于后者。常绿阔叶混交林地1和常绿阔叶混交林地2的细菌、真菌和放线菌数量大于杉木林地，脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性也较高，表明这2种阔叶混交林显著地改善了林地肥力。     

稀土在杉木上的应用研究

通过杉木育苗期，幼林期施用稀土的试验，结果表明，稀土可促进杉木的生长，育苗期采用稀土浸种，土壤淋施，喷施，幼林期采用稀土沾根。喷施等方法都可取得较好的效果，杉木施用稀土成本低，用工少，效果显著，可大力推广。     

不同处理采伐剩余物对营造杉木幼林土壤胞外酶活性的影响

土壤酶对森林生态系统生物化学过程有重要作用,能快速反映土壤环境(如养分含量和有效性)的变化。采伐剩余物是林地土壤养分的重要来源,其处理方式会对森林土壤的养分含量和有效性产生影响。为探讨采伐剩余物不同处理方式对杉木幼林土壤酶活性的影响,在福建省三明市格氏栲自然保护区40年生的杉木成熟林采伐迹地上对采伐剩余物进行不同处理(保留RR、火烧RB、去除R)并种植杉木幼林,通过采集0-10,10-20 cm土层土壤,对6种胞外酶活性进行研究。结果表明:(1)采伐剩余物处理4年后,相比保留处理,火烧和清除处理的土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮、无机氮、硝态氮含量均显著下降。其中火烧处理下硝态氮下降幅度显著高于清除处理,2个土层下降幅度平均分别为88%和51%;(2)相比保留处理,火烧和清除处理土壤微生物生物量碳和微生物生物量磷含量以及6种土壤酶活性,即酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素水解酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、过氧化酶、酚氧化酶均明显更低,而且火烧处理两土层微生物生物量碳和微生物生物量磷含量显著低于清除处理;(3)冗余分析表明,0-10 cm土层土壤酶活性与微生物生物量磷、微生物生物量碳含量显著相关,而可溶性有机氮、硝态氮、微生物生物量碳是影响10-20 cm土层土壤酶活性变化的关键因子。保留采伐剩余物有利于提高土壤养分和酶活性,是土壤肥力维持和森林生产力提高的有效经营管理措施。     

黄土丘陵区天然和人工植被类型对土壤理化性质的影响

不同植被类型对黄土高原土壤质量的改善作用存在较大差异。研究天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异对于深入认识黄土高原植被恢复与土壤环境演化的关系,准确评价不同植被恢复模式生态环境效益具有重要意义。该研究以黄土丘陵区燕沟流域为例,选择研究区广泛分布的11种天然和人工植被类型为研究对象,系统分析了该区天然和人工植被类型对土壤性状的影响。结果表明:天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异明显。200cm土层土壤含水率大小为农田>天然草地>人工乔木林地>果园>人工灌木林地>天然灌木林地。与农田相比,天然灌木林地和天然草地土壤体积质量降低最为明显,人工乔木林地、人工灌木林地和果园土壤体积质量下降差别不明显。天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地土壤有机质、全氮都有明显提高,人工乔木林地和果园土壤有机质和全氮提高不明显。不同植被类型土壤有机质、全氮总体随土层加深呈下降趋势,农田、果园和人工乔木林地土壤有机质和全氮垂直变化较小,而天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地变化较大。不同植被类型土壤全磷含量差异较小,且垂直变化不明显。总体看来,天然植被类型对该区土壤性状改善作用优于人工植被类型,而人工灌木林的改善作用优于人工乔木林。     

马尾松采伐迹地炼山前后土壤养分变化的研究

对炼山前后马尾松采伐迹地的土壤养分变化进行比较分析。结果表明：炼山后表层（0－20cm)土壤pH值、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾都有不同程度的提高，有机质、全氮量呈下降趋势，但底层（20－40cm)土壤的主要养分含量无明显变化。可见，炼山有利于提高土壤的速效养分含量，但由于炼山造林使林地枯枝落叶和养分库严重退化，不利于地力的长期维持。     

福建闽江上游不同林地类型土壤水库蓄水量动态变化

研究不同林地类型土壤水库蓄水量变化，以期加深对森林土壤水库理水机理的认识。以裸露地为对照，封山育林地、杉木林地和木荷林地为研究对象，对其土壤水库的蓄水功能及其动态变化进行研究。结果表明：土壤水库月蓄水量大小顺序为对照〈封山育林地〈杉木林地〈木荷林地，封山育林地、杉木林地和木荷林地月蓄水量的最大值和最小值分别比对照高22．45％，32．83％，34．53％，53．51％，70．09％，79．60％。对照不同层次蓄水量的月变化都远大于林地，林地中以木荷林地的变化量最小。除了封山育林地，杉木林地、木荷林地和对照不同土层的蓄水量随深度的增加呈逐渐增大趋势，但它们土壤水库0～40cm．土层蓄水量变化都远较底层80～100cm大，对水分的调节能力比底层强。     

不同林龄杉木林下套种阔叶树对土壤磷组分的影响

套种是杉木人工林经营的重要措施,磷是南方森林生态系统中主要限制性养分元素之一,但套种模式对土壤磷素的影响尚不明确。以亚热带杉木人工林表层(0-10 cm)土壤为对象,研究套种林(杉阔套种幼林、杉阔套种成熟林)和杉木幼林土壤理化性质和土壤各形态磷含量差异,分析套种对杉木人工林土壤磷含量的影响。结果表明:(1)不同套种林显著改变土壤总磷、土壤总无机磷、土壤总有机磷、土壤微生物生物量磷(MBP)和土壤酸性磷酸酶活性(APA),大小顺序均为杉阔套种成熟林>杉阔套种幼林>杉木幼林。(2)土壤各磷组分中活性磷含量较低,其中NaHCO3-Po在活性组分中占主导;土壤NaOH-Po是中等活性磷的主要组分,杉阔套种成熟林尤为显著;闭蓄态磷(Residual-P)在总磷含量中最高。(3)与杉木幼林相比,杉阔套种成熟林显著增加了树脂提取态磷(Resin-Pi)、碳酸氢钠提取态有机和无机磷(NaHCO3-Pi、NaHCO3-Po)、氢氧化钠提取态有机和无机磷(NaOH-Pi、NaOH-Po)、氢氧化钠残留提取态有机磷(NaOHu.s-Po)、盐酸提取态磷(HCl-Pi)和闭蓄态磷(Residual-P)含量;土壤总无机磷、NaHCO3-Po、HCl-Pi、NaHCO3-Pi、NaOHu.s-Pi和Residual-P对杉阔套种幼林的响应不敏感。(4)除含水率外不同林龄下杉阔套种林土壤磷形态与土壤理化性质(土壤总碳氮、土壤可溶性有机氮、土壤微生物生物量磷、酸性磷酸酶)呈正相关性(P<0.05)。冗余分析表明,土壤磷组分的变化主要受MBP调控,且MBP与有机磷组分(NaOHu.s-Po、NaOH-Po)和HCI-Pi呈显著正相关。总之,套种林的土壤磷素有效性高于杉木幼林,土壤养分状况更佳。     

川西北草原退化沙化土壤剖面特征分析

对川西北草原不同退化程度土壤的剖面特征和理化性质进行了研究.结果表明,随着退化程度的加大,土壤剖面的草甸层变薄,植被覆盖度降低,优良牧草种类和数量逐渐减少.土壤有机质和腐殖酸呈下降趋势,土壤的富胡比呈上升趋势.在土壤养分变化中,土壤的全氮、碱解氮、全磷、有效磷、有效钾含量均呈下降趋势,各土壤养分含量在剖面上的分布次序为:表层>亚表层>底层.全钾含量略呈上升趋势,但整体变化不大.土壤的pH值也略呈上升趋势,表层土壤pH值小于亚表层.     

不同年龄木麻黄林地根际土壤养分含量和酶活性动态

在福建省东山县滨海沙地，开展了不同年龄木麻黄林地根际和非根际土壤养分和酶活性的测定，研究结果表明：（1）不同年龄木麻黄林地根际pH小于非根际土壤，随林龄增长根际土壤和非根际土壤pH值均表现为下降趋势；根际土壤有机质、全氮和水解氮含量高于非根际土壤，各土层有机质含量在中龄林时最大；从中龄林阶段至过熟林，水解氮含量下降；全磷和速效磷含量从幼林发育至中龄林、近熟林逐渐减少，至过熟林略有恢复；根际土壤全钾、速效钾含量呈增加趋势。（2）不同年龄木麻黄林地根际CEC值、水解性总酸度、交换性盐基总量、交换性Mg^2＋均大于非根际土壤；幼林龄根际交换性Ca^2＋低于非根际；土壤CEC值在中龄林时最高。（3）不同年龄木麻黄林地根际土壤磷酸酶、过氧化物酶和多酚氧化酶活性均大于非根际土壤；随着林木的生长，根际和非根际土壤磷酸酶活性逐渐升高，并且根际与非根际间的差异也呈增大趋势；根际过氧化物酶活性从幼龄林到中龄林下降，随着林木生长至过熟林有所升高；根际多酚氧化酶活性在过熟林阶段高于其它发育阶段。     

不同龄组杉木林土壤有机碳与氮磷钾分布特征及耦合关系

对福寿林场3个龄组杉木林土壤有有机碳与氮磷钾变化特征及其耦合关系进行了研究。结果表明:在杉木林生长发育过程中,0~60 cm土壤的有机碳、全氮、全磷、全钾含量及碳氮比、碳磷比表现出了幼龄林阶段较高,中龄林阶段降低,成熟林阶段又升高的变化特征,而碳钾比随着杉木林的生长发育呈现出了增加的趋势。3个龄组杉木林土壤有机碳、全氮、全磷含量及碳磷比、碳钾比都表现出了随土层深度增加而减少的规律,但在0~45 cm下降幅度大,在45 cm以下降幅度减低并趋于稳定。而碳氮比随着土层加深保持相对稳定。幼龄林、中龄林和成熟林在0~45 cm土层有机碳、全氮、全磷含量占整个土层0~60 cm有机碳、全氮、全磷含量的百分比依次为91%、87%、86%,91%、84%、85%,75%、77%和80%,说明有机碳和土壤养分主要集中0~45 cm土层内。在杉木林生长发育过程中,土壤有机碳与全氮、全磷、全钾在不同的生长阶段其相关性不完全相同,但在3个龄组中,土壤有机碳与全氮都表现出极显著的相关性。通过比较标准化回归系数发现,在杉木幼龄林和中龄林阶段,影响杉木林土壤有机碳的主导因子是全氮,其次是全磷,在杉木成熟林阶段,影响杉木林土壤有机碳的主导因子只有全氮。     

闽北不同土地利用方式土壤蓄水量的研究

采用定位研究和土钻取样技术方法,观测2001~2003年间不同月份的土壤蓄水量数据,对闽北地区木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照1m土层内的土壤蓄水量进行动态研究。研究结果表明:4种不同土地利用方式年、月平均土壤蓄水量大小顺序均为木荷林地>杉木林地>封山育林地>对照,且月平均土壤蓄水量变化趋势基本一致,呈明显的"W"模式,每年的1~6月份土壤蓄水量均较高,6月份以后土壤蓄水量处于下降时期,至9月或10月达到年内最小值,而后土壤水分支出处于下降阶段,土壤蓄水量又开始回升。木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照不同层次月平均土壤蓄水量的变化明显不同,对照0~20cm土壤蓄水量变异比木荷林地、杉木林地和封山育林地明显。木荷林地、杉木林地和对照不同层次土壤蓄水量随深度的增加呈逐渐增大趋势,封山育林地在0~60cm深度内呈增加趋势,而在60~100cm深度内则有减小趋势。其不同层次土壤蓄水量的大小顺序均为木荷林地>杉木林地>封山育林地>对照。     

不同种植年限日光温室土壤盐分和养分变化研究

以山西省临汾市不同种植年限的蔬菜日光温室土壤为研究对象，分析了土壤有机质、碱解氮、硝态氮、速效磷、速效钾等养分指标的累积状况以及温室土壤电导率、可溶性盐、pH值的变化情况。结果表明，与大田土壤相比，温室土壤电导率和可溶性盐含量逐年增加，pH值下降，种植8a的日光温室土壤盐分累积量已接近黄瓜的生育障碍临界点；土壤养分均有不同程度的累积，尤其是土壤速效磷、硝态氮的累积严重；日光温室特殊的环境条件以及过量施用化肥是土壤盐分累积和养分富集的主要原因。     

不同龄组杉木林土壤碳、氮、磷的生态化学计量特征

为了阐明不同发育阶段杉木人工林土壤的生态化学计量特征,在湖南省金洞林场选择立地因子基本一致的杉木幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林分别设置3块20 m×30 m样地,在每个样地利用S形5点取样法分层(0～15、15～30、30～45、45～60 cm)采取土壤样品,用于测定土壤有机碳、全氮、全磷,并计算化学计量比。结果显示:5个龄组杉木林0～60 cm土壤有机碳、全氮、全磷的含量分别为11.02～14.74、1.65～1.84、0.26～0.35 g/kg。土壤有机碳和全氮的含量随着杉木年龄的增长表现出了先减少后增加再减少的趋势,而土壤全磷的含量则表现为先减少后增加的趋势。土壤有机碳和全氮的含量都表现为随土层加深而下降的规律,土壤有机碳下降幅度中龄林近熟林过熟林成熟林幼龄林,土壤全氮下降幅度近熟林过熟林中龄林幼龄林成熟林。而土壤全磷含量随着土层下降没有明显的变化规律。5个龄组杉木林0～60 cm土壤C:N、C:P和N:P变化范围分别为6.94～8.53、49.03～53.07和5.79～7.74,土壤C:N随着杉木年龄的增加表现出了先减少后增加的趋势,土壤C:P和N:P则表现出了先增加后降低的趋势。土壤C:P和N:P随土层下降而减少,而土壤C:N随着土层下降呈现出相对稳定的规律。     

土壤pH对不同酸性敏感型水稻品种氮利用效率与根际土壤生物学特性的影响

为探讨酸化土壤影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制,以酸性敏感型品种五优308和酸性特异型品种荆楚优148为材料,采用盆栽试验考察不同土壤pH条件下水稻的氮利用效率指标与根际土壤酶活性及微生物数量的关系。结果表明,在土壤pH值3.5~6.5范围内,五优308氮素稻谷生产效率(NGPE)与氮生理效率(NPE)随土壤pH值的下降显著降低,氮收获指数(NHI)变化不明显;而荆楚优148中3个指标在pH值5.0时最大。土壤pH值的下降均降低了2个品种的根际土壤酶活性,但品种间、时期间降幅稍有差异。五优308各时期磷脂脂肪酸(PLFA)含量随土壤pH值降低而降低,而荆楚优148各时期PLFA含量在pH值5.0时最高。五优308的NGPE、NPE与3种土壤酶活性均呈显著正相关,而NHI仅与蔗糖酶活性呈极显著正相关;荆楚优148氮利用效率指标与土壤酶活性呈负相关,与土壤蔗糖酶和脲酶活性的相关性较显著;五优308氮利用效率指标与微生物数量呈正相关,但其显著性在不同生育时期间与微生物间有一定差异;而荆楚优148氮利用效率指标与分蘖~孕穗期土壤微生物数量呈极显著正相关,与齐穗期土壤微生物数量呈极显著负相关。由此可见,酸性敏感型水稻品种氮利用效率随土壤pH下降显著降低,且主要由根际土壤酶活性与微生物数量显著下降所致;而酸性特异型水稻品种氮利用效率在pH值5.0时最大,且其与土壤生物学特性指标的相关性表现与酸性敏感型水稻品种不同。本研究初步明确了酸化稻田影响水稻氮利用效率的土壤生物学机制,为酸化稻田适宜水稻品种选择提供了参考。     

南亚热带杉木林改造不同树种配置模式的土壤质量评价

为探明不同树种配置对杉木纯林改造中土壤质量的影响,以南亚热带地区不同树种配置、林龄11 ～12a的杉阔混交林为研究对象,以林龄13a杉木纯林的土壤化学性质为对照,比较不同林分0～ 25 cm土层的土壤理化性质以及微生物生物量碳和氮,并基于主成分分析,综合评价不同杉阔混交林的土壤质量.结果表明:混交林土壤pH值为4.15 ～4.71,速效氮和速效磷质量分数分别为81.4 ～ 152.8和0.93 ～ 2.39 mg/kg,杉木林pH值为4.06,速效氮和速效磷质量分数分别为30.8和0.76 mg/kg,前者比后者有不同程度的升高;全磷质量分数除林分C(0.45g/kg)较高外,其余混交林(0.14 ～0.32 g/ks)均小于杉木林(0.34 g/kg);其他指标在不同林分间无一致变化规律.杉阔混交林的土壤质量指数介于0.25～0.64之间;其中,米老排+枫香+香樟+盆架子+杉木、米老排+香樟+阴香+火力楠+杉木、米老排+枫香+香樟+尖叶杜英+杉木3种树种配置的土壤质量指数均大于0.6,表现出较强的土壤改良能力;米老排和香樟树种的土壤改良能力较强,而海南蒲桃和大叶紫薇较差.3种土壤质量指数较大的树种配置,可在我国南亚热带地区的杉木纯林改造中推广应用.     

天然林改为经济林后土壤微生物量的变化

为了解天然林改为经济林后土壤生物学性质发生的变化,采集了从天然马尾松林改 变而来并经营了7年的青梅林、板栗林、早竹林和梨园土壤样品.分析结果表明:天然马尾 松林改成经济林后,土壤微生物量发生了不同的变化.早竹土壤的微生物量碳、氮明显增高 ,0～0.2 m土层分别比马尾松林增加了28.96%和26.03%;青梅林土壤下降幅度最大,微生物 量碳、氮分别比马尾松林下降了36.21%和22.19%(0～0.2 m土层).虽不同经济林土壤微生物量有 较大变化,但不同经济林土壤微生物碳氮比变化不大,它们变动均在6.15～8.15.土壤微生 物碳与微生物氮之间及其与土壤总碳量、全氮、水解氮、有效磷之间相关性均达极显著水平.     

浙江省丽水不同前茬杉木林土壤性质与林木生长

重点论述浙江省丽水地区花岗岩立地条件下不同前茬的杉木林的土壤性质变化及其与林木生长的关系。研究结果表明 ,前茬是马尾松、阔叶树和灌丛的杉木生长量均比连茬杉木林高 ,树龄 5a之后 ,差异十分显著。在不同前茬的杉木林土壤中细菌、真菌和固氮菌数量以连茬杉木林土壤最低 ,只是放线菌数量并不低 ;和其他不同前茬的杉木林土壤相比 ,连茬杉木林土壤中转化酶活性和脲酶活性较低 ,连茬杉木林土壤速效磷含量明显低于其他不同前茬杉木林样地土壤 ,Ca2 、Mg2 含量也有类似的规律。逐步回归分析结果显示 ,不同前茬杉木林土壤转化酶活性、速效氮、速效钾及Mg2 含量与林木生长呈正相关 ,有机质、脲酶及过氧化氢酶活性与林木生长呈负相关     

四川盆周山地5种典型林分土壤理化性质比较

为研究四川盆周山地的杉木纯林、柳杉纯林、杉木-柳杉混交林、人工天然混交林和天然次生林这5种地理位置相近、林龄相近的不同林型的土壤理化性质指标差异,在研究区选取五个样地分别采集土样,对土壤物理性质指标选择土壤容重、田间持水量,化学性质指标选择土壤pH值及有机质、全氮、碱解氮、有效磷和有效钾含量进行研究.结果表明:5种不同...