城市功能区、植被类型和利用年限对土壤压实的影响

土地利用会对土壤压实产生影响。本文通过对南京市不同功能区、植被类型和利用年限的土壤进行调查研究,了解这些利用情况对土壤压实的影响程度。结果表明:城郊菜地土壤没有被压实,而城区土壤存在不同程度的压实退化现象;城区内部只有公园土壤与道路绿化带土壤之间的通气孔隙度指标差异显著,其他功能区土壤之间压实指标差异不显著。所以,就压实状况而言,城区内并不存在所谓的功能区之间的差异。植被类型和利用年限对城市土壤的压实都有显著的影响。蔬菜地土壤与自然土壤体积质量和孔隙度相近,为无压实土壤,城区除了树下灌木土壤无压实外,其他植被类型下的土壤均有不同程度的压实退化现象,草坪和裸地土壤压实最为严重。从利用年限看,利用时间少于5年的新土压实程度远远大于利用时间在20年以上老土的压实程度。土壤压实严重与城市建设时的机械压实和草坪建成后的人为践踏密切相关,利用较久的老土壤压实较轻,主要是在无进一步人为践踏情况下,植被生长后根系和土壤生物活动有一定的修复作用。乔木和灌木搭配的修复效果最好。     

典型新建绿地上海辰山植物园的土壤物理性质分析

以典型新建绿地上海辰山植物园为案例,对其土壤物理性质进行研究。结果显示:除土壤改良力度较大的月季园外,辰山植物园普遍存在土壤容重大、非毛管孔隙度小、渗透性差、质地粘重等缺陷;而不同植被类型土壤水分特征曲线能较好地拟合Gardner模型θ=AS-B,并达极显著水平(P<0.01);随土壤水吸力增加,土壤含水量降低;不同植被类型土壤供水能力即有效水含量大小关系为灌木地>乔木地>草地>裸地>竹林地;土壤含砂量低和机械或人为践踏引起的严重压实分别是引起辰山植物园土壤物理性质恶化的主要内因和外因,而土壤渗透性差和有效含水量低导致辰山植物园土壤易积水和植物不耐干旱。建议将土壤容重、非毛管孔隙度和入渗率,尤其是后者作为评价城市土壤物理性质的重要指标,应从减少压实、多施有机基质和多种乔、灌木植被等方式改善城市绿地土壤物理的性质和水分特性。     

城市绿地的持水性能以及影响因素研究

以黑龙江省齐齐哈尔市街道绿地为例,运用土壤理化分析手段研究了城市绿地土壤的持水性能。结果表明:研究区城市绿地土壤孔隙度以非毛管孔隙为主,非毛管孔隙所占比例在85%以上。受踩踏较轻的草坪地带土壤以及公园表层土壤的饱和含水率较高,最高可达50%。经常处于践踏的城市绿地土壤紧实,容重在1.5 g cm~(-3)以上。受到压实的土壤地表的植被缺失,土壤的饱和含水率和渗透速率都显著的小于没有压实的土壤(P0.05)。相关分析和主成份分析的结果表明,容重和电导率与城市绿地土壤的渗透性成显著负相关的关系,有机质量、孔隙度以及饱和含水率则与土壤渗透系数成显著性正相关。研究区单位面积(1 m~2)地表枯落物最大持水量高达5.75 kg,对于保持城市绿地的持水效应有十分重要的作用。适当保持城市绿地地表的枯枝落叶,减少绿地踩踏,适当增加草坪面积对于保持城市绿地土壤的水分和改善局地生态环境具有十分重要的意义。     

晋西黄土区退耕还林后土壤入渗特征及土壤质量评价

为研究晋西黄土区退耕还林后不同植被覆盖下土壤的入渗特征及土壤质量评价,采用野外双环入渗法测定土壤的入渗特征,并测定不同地类土壤的容重、孔隙度、有机质、全氮等指标,使用相关性分析研究不同类型植被覆盖下土壤的入渗性能及其与土壤理化性质的相关关系,并将各地类的土壤理化性质进行主成分分析。结果表明:(1)植被类型对于土壤渗透速率影响较大,表现为天然次生林刺槐×油松混交林刺槐纯林油松纯林灌木林地苹果园地荒草地农田(玉米地)。(2)退耕还林后,不同植被类型的土壤理化性质差异显著(P0.05),随着森林逐渐恢复,土壤容重下降,孔隙度及有机质等含量增加,土壤理化性质得以改善,入渗性能也有明显提高。土壤入渗特征与总孔隙度、非毛管孔隙度、有机质和全氮含量呈极显著正相关(P0.01),与容重呈极显著负相关(P0.01),与速效磷呈显著负相关(P0.05)。(3)综合土壤入渗性能和土壤理化性质作为土壤评价指标,晋西黄土区退耕还林后不同植被类型土壤质量从高到低依次为次生林刺槐×油松混交林刺槐纯林油松纯林灌木林地苹果园地荒草地农田。     

黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中土壤物理特性变化研究

以黄土高原典型丘陵沟壑区--延安燕沟流域为研究对象,分析了黄土丘陵区退耕地植被恢复过程中不同恢复年限、不同植被类型以及不同恢复方式下的土壤物理变化特征,结果表明对于土壤含水量,草地>灌木地>乔木地,自然恢复>自然+人工恢复,随着退耕年限的不断增长,上层土壤含水量不断增加,下层不断降低,随土层不断加深,其含量逐步趋于稳定;对于0～60 cm土壤平均容重及孔隙度,以灌木地土壤容重相对较大,孔隙度相对较小,乔木地的容重及孔隙度的变化与灌木地相反,并且随着退耕年限的不断延长,土壤容重不断减小,孔隙度不断增加,但是不同恢复方式下土壤容重及其孔隙度变化不大;对于0～60 cm土层>0.25 mm土壤水稳性团聚体含量,自然恢复>自然+人工恢复,随着恢复年限的不断增长,其含量不断增加,而不同植被类型作用下的土壤水稳性团聚体含量变化不明显,但是其含量在不同土层变化差异较大.这就要求对退耕地进行植被恢复过程中,要深入了解当地的土壤环境特征,做到因地制宜,适地适树.     

南长山岛土壤理化因子空间分布特征

[目的]对南长山岛土壤理化性质指标的统计学关系和空间分布特征进行研究,为地表植被的保护和有序开发提供科学依据,为海岛生态保护提供参考。[方法]以南长山岛为研究区,采用样方法进行调查,通过试验测定土壤和植被的各项指标,基于SPSS进行正态分布检验、相关性分析、方差分析和多重比较。[结果]大部分样点属于四级土壤。土壤呈微酸性。容重和土壤含水量的变化,对速效钾影响明显。坡顶的乔木和灌木长势更好,土壤的有机质和速效钾含量更高。阴坡、半阴坡的乔木长势更好,土壤养分更高。[结论]影响南长山岛土壤理化因子空间分布的因素有地形、植被和人类活动等,其中地形和植被是主要影响因素。坡顶和坡中主要受地形和植被影响,坡底主要受人类活动影响。土壤发育好的地段一般特征为乔木长势较好,坡度较缓且多为阴坡和半阴坡。     

黄土丘陵区植被次生演替灌木初期土壤物理性质特征

研究了黄土丘陵区植被次生演替草灌过渡灌木初期的土壤物理性质特征.结果表明:当植被次生演替进展到草灌过渡灌木初期,除土壤含水量外,土壤容重、孔隙度、稳定入渗和水稳性团聚体都好于对照白羊草地,表明灌木树种定居的土壤物理条件一般要高于草本群落.植被演替的过程是植被与土壤相互作用复杂变化的过程,它们的相互反馈也是生态恢复的重要标志.随着植物群落的变化土壤也发生着不同程度变化.其中,土壤物理性质各个因子之间的变化是相互影响和相互联系的.土壤稳定入渗速率与土壤容重、土壤总孔隙度、土壤毛管孔隙度和土壤团聚体之间有显著的相关关系;土壤毛管孔隙度与土壤非毛管孔隙度线性显著负相关;土壤容重与土壤总孔隙度极显著负相关.     

广西龙脊梯田区森林类型对土壤水力特性的影响

[目的] 研究不同森林类型土壤水力特性的变化特征,为区域生态景观建设与水源涵养功能提升提供科学依据。[方法] 以广西壮族自治区龙脊梯田区不同森林类型（竹林、杉木林、混交林）和梯田为研究对象,调查不同土层（10,20,40,60 cm）土壤物理特性,分析土壤水力性质差异及其影响因素。[结果] ①龙脊梯田土壤质地主要为粉砂质壤土;各层次土壤黏粒含量差异显著,而粉粒和砂粒含量差异不显著; ②杉木林和混交林各层次土壤容重差异性不显著,竹林与梯田下层土壤容重均显著大于上层;土壤毛管孔隙度、总孔隙度、田间持水量总体呈现：混交林>杉木林>竹林>梯田; ③竹林土壤渗透能力最强,杉木林和混交林次之,梯田最弱; ④相同土壤吸力下,混交林和杉木林土壤体积含水率大小相当,土壤持水能力均大于竹林和梯田。土壤容重、孔隙度（毛管孔隙度、总孔隙度）是土壤渗透性和持水性的主要影响因子,其中饱和导水率与土壤容重呈显著负相关,与孔隙度呈显著正相关;土壤水分特征曲线拟合参数θ_s与土壤容重、孔隙度（毛管孔隙度、总孔隙度）分别呈极显著负、正相关,α与土壤孔隙度呈显著正相关。[结论] 竹林土壤渗透性能最强,而土壤持水能力较弱,杉木林、混交林均具有较强的土壤持水能力,能发挥很好的水源涵养功能。     

不同植被恢复策略对贵州喀斯特生态系统土壤渗透特性的影响

旨在探讨不同植被恢复策略对土壤入渗特征空间变化的影响，通过对贵州石漠化治理试验区自然草灌木混合林、次生林地、退耕自然生草地、芒果地、坚果地及玉米地的土壤容重、土壤孔隙度、土壤有机质和土壤渗透特性的分析。结果表明：不同植被恢复策略下土壤容重、孔隙度和有机质含量存在显著差异，具体表现为自然植被恢复（草—灌木混合林和次生林地）和秸秆还田种植方式均能有效降低土壤容重，增加土壤孔隙度。随着土层深度增加，土壤容重呈增大趋势，土壤孔隙度和有机质含量变化趋势相反；植被恢复方式和土层深度显著改变了土壤的水分渗透特性，自然植被恢复（草—灌木混合林和次生林地）土壤渗透性能高于人工植被恢复（芒果地和坚果地），主要是因为自然植被恢复下土壤扰动小，植物根系和凋落物增加，从而改变土壤物理性质，降低土壤容重，提高土壤孔隙度的综合效益。随着土层深度增加，土壤稳渗速率和累积入渗量减小。通过测定不同植被恢复方式的土壤水文特征，为喀斯特地区植被恢复方式及土壤入渗性能评估提供科学依据。     

上海中心城区典型绿地土壤物理性质特征研究

以浦西为主的上海中心城区典型公园和公共绿地土壤为研究对象,通过野外调查,分析绿地土壤基本物理特性、各物理性质的相关性以及不同植被类型对土壤基本物理性质的影响。结果表明:上海中心城区绿地土壤质地黏重,以粉(砂)质黏壤土为主;土壤体积质量偏高,37.72%的土壤超过《绿化种植土壤》要求;土壤孔隙较差,82.46%土壤非毛管孔隙度不符合标准要求,有高达95.61%绿地土壤总孔隙度不能满足植物正常生长;土壤饱和导水率较低,有86.85%的土壤小于5 mm/h;土壤持水能力差。除了饱和导水率与其他物理性质相关性不显著外,各物理性质均存在极显著相关性(P0.01)。乔木地和灌木地的土壤物理性质明显优于草地。建议增施砂子和有机基质等改良材料,减少绿地土壤压实和增加绿地中乔、灌木比例来改善城市绿地土壤物理性质,以期提升城市绿地生态功能发挥。     

莱芜市红石公园土壤结构特征及其与饱和导水率的关系

[目的]分析土壤水分运移过程,探究莱芜市红石公园土壤结构特征及其对饱和导水率的影响,为促进该区生态恢复和建设提供理论参考。[方法]采用环刀分层取样对研究区6块样地进行土壤物理结构特征测定,进行水分穿透试验,测量土壤饱和导水率。[结果]试验区土壤密度及石砾含量大小均表现为:纯草本灌木—草本乔木—草本;土壤R0.25(0.25mm水稳性团聚体含量)、含水率、总孔隙度及饱和导水率大小均表现为:乔木—草本灌木—草本纯草本;表层土壤具有更优的土壤结构及更大的饱和导水率;土壤饱和导水率与土壤密度、石砾含量呈现显著负相关关系,与土壤总孔隙度及R0.25呈现显著正相关关系。[结论]土壤总孔隙度是土壤饱和导水率的最主要影响因子,土壤R0.25含量、土壤密度及石砾含量次之。     

不同植被恢复模式下煤矸石充填复垦土壤物理性质与有机无机复合体的关系

[目的]揭示复垦土壤物理性质与有机无机复合体的关系,为改善复垦土壤的物理特性提供依据。[方法]选择淮南大通煤矸石充填复垦区三种典型植被恢复模式下人工恢复7a的土壤,定量分析其物理性质及有机无机复合体,并运用多元统计分析两者的关系。[结果]研究区土壤的有机无机复合状况及结合态腐殖质在不同植被恢复下发生了不同程度的变化。结合态腐殖质以稳结态为主,所占比例为41%~67%。植被恢复降低了复垦土壤的容重而增加了其总孔隙度,而且臭椿+草本恢复模式效果最佳。土壤非毛管孔隙度与有机无机复合量及紧结态/重组碳呈显著正相关,而与稳结态/重组碳呈显著负相关。毛管孔隙度与有机无机复合量及紧结态/重组碳呈显著负相关,而与稳结态/重组碳呈显著正相关。土壤总孔隙度及容重与结合态腐殖质各组分的绝对含量分别呈显著正相关和负相关关系。[结论]复垦土壤物理性质与有机无机复合体具有密切关系。     

生物质炭对旱地红壤理化性状和水力学特性的影响

[目的]研究生物质炭对旱地红壤基本理化性质及水分特征曲线的影响,为红壤地区土壤改良提供依据。[方法]分层测定不同生物质炭施用量水平下的土样容重、孔隙度和有机碳含量,采用原状土压力膜法分层测定土壤的水分特征曲线。[结果]施用生物质炭能显著降低土壤的容重,提高土壤的孔隙度及有机碳含量,且随着施用量的增加,土壤容重逐渐降低,孔隙度及有机碳含量逐渐提高;随着生物质炭施用量的增加,土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量逐渐增加,凋萎系数逐渐减小,施用生物质炭30t/hm2的土壤处理饱和含水量、田间持水量和有效水含量最高;生物质炭施用量与土壤饱和含水量、田间持水量和有效水含量呈极显著正相关关系,与凋萎系数呈极显著负相关关系。[结论]施用生物质炭能显著提高红壤田间持水量和有效水含量。     

两种巨桉人工林地土壤抗蚀性的比较研究

[目的]揭示巨桉人工林组培苗和实生苗两种起源对土壤抗蚀性的影响。[方法]利用S形采样法在样地内采集多个样点,按上(0—10cm),中(10—20cm),下(20—30cm)三层分别利用环刀和塑料盒采集原状土壤,测定不同层次土壤容重、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、总孔隙度、渗透速率、水稳性团聚体含量等。[结果](1)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤容重呈现递增趋势,而总孔隙度和通气孔隙度呈递减趋势。组培巨桉林土壤容重低于实生苗巨桉林地,而土壤总孔隙度、通气孔隙度高于显著实生苗巨桉林地(p0.05);(2)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤水稳性指数、抗蚀指数、团聚状况、团聚度和结构系数呈现下降趋势,水稳性指数和抗蚀指数达到显著水平(p0.05),而分散率和分散系数呈现升高趋势。组培巨桉林地不同土层的抗蚀指数和结构系数均高于实生苗巨桉林地,但分散系数均显著低于实生苗巨桉林地(p0.05);(3)随着土壤深度增加,两种巨桉林地土壤各粒径水稳性团聚体含量和平均重量直径(MWD)呈现出下降趋势,土壤结构体破坏率呈现上升趋势。组培苗巨桉林地不同土层各粒径(5mm;5~2mm;0.5~0.25mm;0.5mm;0.25mm)水稳性团聚体含量和MWD均高于实生苗林地,而结构体破坏率、2~1mm和1~0.5mm水稳性团聚体含量均低于实生苗巨桉林地。[结论]组培巨桉人工林的土壤抗蚀性更佳。     

上海松柏古树生长与土壤肥力因子的关系

【目的】松柏古树是上海古树的重要组成部分。土壤肥力状况影响松柏古树的生长,研究不同生长点的土壤性质,并分析其对松柏古树生长的影响,为松柏古树的土壤管理提供理论依据。【方法】以上海地区不同生长点的松柏古树为试验对象,测定了土壤的理化性质 (土壤容重、通气孔隙度、pH值、EC值) 和养分 (有机质、水解氮、有效磷、速效钾及钙、镁、铁、锌),对土壤肥力进行了评价,并进一步分析了土壤对松柏古树生长的影响。【结果】上海松柏古树的土壤pH值为中性偏碱性,可溶性盐分整体较适中,有机质、水解氮的供应水平较高,速效钾供应充足,有效磷供应水平偏低,土壤中的钙、镁、铁、锌含量较为丰富,不存在中毒现象。松柏古树的生长受根系的菌根侵染率影响,与根系的菌根侵染率呈显著正相关,侵染率越高,生长越好;松柏古树的生长与土壤的理化性质有关,与土壤通气孔隙度呈显著正相关、与容重呈显著负相关,通气孔隙度越大,容重越小,生长越好。【结论】目前上海松柏古树的土壤容重偏大,通气孔隙度小,存在通气不良现象。在实际保护松柏古树过程中,宜采取提高菌根侵染率、提高土壤孔隙度、提供充足的有机质和降低土壤容重等措施。     

风沙区煤炭开采对土壤物理性质和结皮的影响

[目的]为了准确了解煤炭开采对脆弱生态环境造成的影响。[方法]通过样地调查和室内分析,对毛乌素风沙区超大工作面煤炭开采当年和3a后的土壤物理性质和结皮情况进行分析。[结果]开切点土壤物理性质受到采矿的影响强于开采面,开采面土壤的修复能力优于开切点,且采煤对土壤物理性质的影响3a后仍未消除;各采样点的土壤温度不仅与对照存在差异性(p0.05),而且各土壤温度在空间和时间跨度上也存在差异性(p0.05);20cm处的土壤容重、孔隙度和含水率与土壤温度均存在负相关,含水率与土壤温度存在显著负相关(p0.05);结皮的厚度和覆盖度受到采煤的影响,结皮含水率和结皮持水能力在3a内均未恢复到采煤前。[结论]风沙区超大工作面采煤对土壤物理性质和结皮会造成破坏,且在无人为干扰的情况下土壤将进行自我修复,但3a的修复效果与对照组仍存在一定差异。     

三峡库区碎石含量对紫色土容重和孔隙特征的影响

土壤容重和孔隙分布特征是土壤重要的基本物理性质,但有关含碎石土壤的物理性质以及碎石含量对土壤结构影响的研究尚不多见。三峡库区紫色土中存在大量的碎石,为了深刻了解和评价土壤中碎石对容重与大孔隙形成的可能作用,通过野外调查、典型土样采集和室内分析实验,探讨了三峡库区典型土地利用类型下土壤中的碎石体积含量以及不同粒径碎石的基本物理性质及其对土壤容重和孔隙特征的影响。结果表明:土壤中碎石的孔隙度和饱和含水率随着碎石粒径的减小而增大,小碎石本身具有一定的持水、供水性能;碎石含量对土壤的总容重、细土容重有显著影响,随着碎石含量的增加,土壤的总容重逐渐增加,而细土容重与碎石含量呈线性负相关关系,土壤中碎石的存在有利于改善土壤的结构;土壤孔隙分布特征与碎石含量密切相关,随着碎石含量的提高,土壤总孔隙度和毛管孔隙度呈减少趋势,而非毛管孔隙度即大孔隙呈增加趋势,碎石的存在有利于改善土壤的透水性能。本研究为山区农用地灌溉与水分管理提供了科学依据。     

功能性盐土改良肥对河西走廊草甸盐土的改土效应

[目的]解决河西走廊盐土存在的"旱、涝、盐、瘦"等疑难问题,为改良河西走廊盐土提供理论依据。[方法]采用酸碱中和原理、离子交换原理、土壤结构改良方法,将自主研发的盐碱调控剂、有机活性肥和甘草专用肥按比例合成功能性盐土改良肥,进行田间验证试验,以便对功能性盐土改良肥的改土效应作出科学的评价。[结果]功能性盐土改良肥最佳配方组合为:盐碱调控剂∶有机活性肥∶甘草专用肥为0.072 4∶0.905 1∶0.022 5。功能性盐土改良肥施用量与草甸盐土总孔隙度、团聚体、持水量、阳离子交换能力(CEC)、有机质、速效氮磷钾、甘草农艺性状和根鲜重呈显著正相关关系,与容重、pH值和全盐含量呈显著的负相关关系。功能性盐土改良肥最佳施用量为24.95t/hm2,甘草鲜根理论产量(y)为13.45t/hm2。不同种类盐碱土改良剂对草甸盐土容重、pH值、全盐和真菌由大到小的变化顺序依次为:对照沃丰隆盐碱土改良剂抗盐丰盐碱土改良剂功能性盐土改良肥;总孔隙度、团聚体、细菌、放线菌和酶活性由大到小的变化顺序依次为:功能性盐土改良肥抗盐丰盐碱土改良剂沃丰隆盐碱土改良剂对照。施用功能性盐土改良肥与对照比较,容重、pH值、全盐和真菌分别降低13.38%,7.91%,39.82%和55.56%;总孔隙度、团聚体和甘草根鲜重增加15.42%,56.36%和21.62%;细菌、放线菌、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和多酚氧化酶分别增加60.26%,84.62%,65.23%,79.52%,68.42%和69.35%。[结论]在甘肃省河西走廊草甸盐土上施用功能性盐土改良肥,可以有效改善草甸盐土理化性质和生物学性质,提高土壤酶活性和持水量。     

锡林郭勒草地景观系统土壤容重空间变异及其与风蚀的关系

[目的]探究锡林郭勒草地在景观尺度上土壤容重空间分布规律及其与风蚀的关系,为有效进行草原风蚀防治提供理论参考。[方法]对锡林郭勒草原不同地形和土地利用条件下土壤容重的空间变异性进行调查分析,主要采用环刀法、吸管法、TOC法测定土壤容重、机械组成和有机碳含量。[结果]锡林郭勒草原土壤容重呈现中等空间变异性;容重随地形变化在轻牧区表现为:迎风坡背风坡平地,而在中牧和重牧区的变化与之相反,且海拔与容重呈负相关性;在同样地形条件下,不同土地利用容重变化规律为:重牧区耕地中牧区轻牧区禁牧区。[结论]研究区土地利用类型是影响容重最主要的因素。容重与风蚀速率呈现明显的负相关性,容重可作为评估本区域风蚀发生与影响强度的一个重要参考指标。     

典型黑土区主要水保树种土壤水文效应研究

对典型黑土区的主要水土保持树种林下枯枝落叶层、土壤水分物理性质进行了分析研究,结果表明:随着土层深度的增加,造林地土壤总孔隙度减小容重增大,未造林地无明显变化,白皮柳林下平均土壤容重最小,总孔隙度最大,改良土壤效果最明显,依次为长白落叶松、小黑杨、樟子松;各树种土壤渗透性能均好于未造林地,其中白皮柳土壤渗透性能最好;营造水土保持林可有效增加土壤蓄水、透水能力,各树种土壤水文效应综合评价结果是白皮柳和长白落叶松优于小黑杨和樟子松。