高黎贡山不同森林类型土壤肥力状况研究

以高黎贡山7种不同森林类型(亚高山草甸、灌丛、铁杉林、中山湿性常绿阔叶林、季风常绿阔叶林、热带沟谷雨林、干热河谷)土壤为研究对象,通过对林地土壤不同层次pH、有机质及全氮、全磷、全钾及主要速效养分含量的测定,分析不同森林类型下土壤养分的差异状况。结果表明,除干热河谷土壤pH值呈碱性(平均为7.10),其余6个森林类型土壤pH值均介于4.09~5.26,呈酸性。且随深度增加,pH呈现出稍微增大的趋势(除干热河谷外),土壤有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷含量均呈下降趋势。研究区总体上呈现出土壤有机质、全氮、全磷和速效性养分含量较高、土壤肥力较好,但不同森林类型土壤的肥力特征以及同一森林类型不同层次土壤的肥力特征均存在着差异。通过主成分分析计算各森林类型综合得分并进行排序,土壤肥力状况结果表明:亚高山草甸灌丛中山湿性常绿阔叶林铁杉林季风常绿阔叶林热带沟谷雨林干热河谷。     

伊犁河谷不同造林模式土壤养分与酶活性的关系

[目的]研究伊犁河谷5种典型造林模式下土壤养分和酶活性空间特征,为伊犁河谷地区造林树种的搭配和布局提供依据。[方法]通过采样和室内测试分析,对0—20和20—40cm土壤的化学性质及酶活性等指标进行分析测定,并对其相关性进行研究。[结果]0—20的土层土壤酶活性更强,养分含量也更高;各模式土壤养分含量差异显著,榆树防护林土壤碱解氮和有效磷含量最高,全钾和有效钾处于较高水平,林草间作用材林土壤全氮、全磷和有机质含量最高,碱解氮也处于较高水平;土壤酶活性与土壤养分有一定的相关,其中脲酶与全磷、碱解氮、速效磷和有机质显著正相关,过氧化氢酶与全钾和速效钾呈显著正相关,与全氮、全磷、碱解氮和有机质呈显著负相关。[结论]土壤酶活性与土壤养分间关系紧密,并可较好表征土壤肥力水平,可广泛应用于森林土壤的肥力水平评价。     

物元模型在玉树地区林地土壤养分评价中的应用

选择玉树区林地土壤有机质,全氮,全磷,全钾,速效氮,速效磷和速效钾7项测试数据作为土壤养分评价指标,采用偏相关分析法确定权重,应用物元分析建模对玉树地区林地土壤养分进行评价。结果表明玉树地区整体林地土壤养分状况良好,除速效磷含量极贫乏外,其余养分指标含量均达到丰富水平;有机质、氮素和速效磷是影响土壤养分的主要因子。建议平衡地区土壤养分状况,优先考虑提高速效磷养分水平。     

东北典型县域稻田不同肥力土壤剖面肥力变化特征及验证

研究东北典型县域稻田不同肥力土壤剖面特征,阐明东北典型县域高肥力土壤的特征及中、低肥力土壤的关键障碍因素,为进一步提升该区域稻田肥力和水稻产量提供科学依据。在黑龙江省方正县7个乡镇采集了9个稻田不同肥力土壤剖面样,测定了耕层和犁底层厚度、土壤容重、pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、硫离子(S2-)、锰离子(Mn2+)、阳离子交换量(CEC)、团聚体组分、微生物量碳/氮等指标,进行土壤综合肥力评价以及水稻产量与各土壤肥力指标的逐步回归分析,探究肥力差异的主控因子。结果表明,稻田不同肥力土壤剖面有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、CEC、Mn2+含量随剖面土层深度增加逐渐降低,且均表现为高肥力土壤>中肥力土壤>低肥力土壤。方正县高肥力土壤(产量大于10000 kg/hm²)耕作层厚,容重低,耕作层有机质含量丰富,全氮含量高,全磷含量中等,且犁底层有机质、全氮和碱解氮含量高。中肥力土壤(产量介于7500～10000 kg/hm²)耕作层有机质含量高,全氮含量中等,全磷含量低。低肥力土壤(产量介于5500～7500 kg/hm²)耕作层薄,土壤S2-含量高,其他养分含量均低于高肥力土壤。高、中、低肥力土壤有效磷和速效钾养分达到丰富水平。高肥力土壤与中肥力土壤耕作层有机质、全氮、碱解氮、微生物量碳、0.25～0.053 mm团聚体含量和Mn2+差异显著,中肥力土壤与低肥力土壤耕作层除全磷和阳离子交换量外,其他指标无显著差异。高、中、低肥力土壤耕作层和犁底层土壤综合肥力指数分别为0.70和0.83、0.42和0.49、0.21和0.26。水稻产量与各土壤肥力指标的逐步回归分析表明,有机碳和全磷对产量的影响最大,耕作层微生物量氮和pH以及犁底层有效磷和全钾对产量影响较小。耕作层土壤有机碳和全磷对产量的影响最大,中、低肥力土壤有机碳和全磷养分供应不充足,全氮和碱解氮含量中等,低肥力土壤耕作层薄,因此,中、低肥力土壤建议采用增施有机肥和磷肥等措施,同时加强改良和培肥管理,以实现高肥力土壤的产量目标。     

黄河故道农田防护林土壤养分变化特征及评价

土壤养分是土壤肥力的基础，掌握其含量与分布特征可为改善立地条件、建设高效农田防护林体系提供科学依据。以盐城市阜宁县和淮安市涟水县黄河故道土壤为研究对象，采用层次分析法（AHP）与物元分析模型相结合的方式，分别对研究区内有林地和无林地土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾7个指标的变化特征进行了分析评价。结果表明：①随着远离河堤，土壤有机质、全氮、碱解氮、全钾、速效钾含量呈增加趋势；全磷含量呈减少趋势；有效磷在有林地呈减少趋势，在无林地呈增加趋势。②有林地土壤有机质（2~3级）、全氮（1~2级）含量显著高于无林地，而其余指标与无林地基本一致。③在距黄河故道<0.5、0.5~1.0和1.0~1.5 km 3个区域内，有林地土壤养分等级分别为较丰富Ⅱ、丰富Ⅰ、丰富Ⅰ，无林地土壤养分等级分别为贫乏Ⅳ、适量Ⅲ、适量Ⅲ。可见，开展农田防护林建设能有效促进土壤有机质、氮素的积累，提升土壤养分等级，若在此基础上合理追施磷肥，能进一步提高土壤肥力及其生态、经济效益。     

冀西北坝上地区退化防护林的土壤性质

为了解冀西北坝上防护林退化与土壤性质的关系,以河北省张北坝上地区杨树防护林为研究对象,比较了不同退化程度杨树防护林的土壤养分和土壤硬度。研究结果表明:1随林分退化程度的增加,土壤硬度和出现钙积层的概率均有增加的趋势。2除速效钾表现出明显差异外,不同退化程度防护林土壤有机质、全磷、速效磷、全氮、碱解氮、全钾含量无明显差异。3张北坝上地区土壤养分含量总体处于较低水平。根据全国第2次土壤普查养分分级标准,其有机质为4级,磷素和氮素为6级,钾素为5级。4土壤有机质含量与全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷和速效磷含量呈显著或极显著正相关关系,全氮与碱解氮、全钾与速效钾含量呈显著正相关关系,全磷与速效磷含量没有明显的相关关系。尽管张北坝上的地区土壤养分含量普遍较低,但防护林退化程度与多数土壤养分含量没有明显的相关关系,而与土壤硬度的高低及钙积层的有无具有一定的相关性。     

川中丘陵区不同利用方式的土壤养分特征研究

通过实地调查、土壤采样分析和数理统计结合的方法，对川中丘陵区5种土地利用方式（水田、旱地、菜地、林地和荒草地）的土壤养分状况进行对比分析，结果表明．土地利用方式对土壤有机质、全氮、全钾、全磷、碱解氮、速效钾和速效磷含量的影响达极显著（或显著）水平；在5种土地利用方式中．土壤有机质和全氮含量由高到低的顺序为：水田〉林地〉菜地〉旱地〉荒草地；土壤全钾和速效钾含量由高到低的顺序为：水田〉菜地〉旱地〉林地〉荒草地；土壤全磷含量由高到低的顺序为：菜地〉旱地〉林地〉水田〉荒草地。     

严重侵蚀退化马尾松林地植被恢复土壤养分的制约性因子

[目的]揭示马尾松(Pinus massoniana)林地植被恢复的土壤养分制约性因子,为严重侵蚀退化马尾松林地植被恢复提供理论依据。[方法]通过在福建省长汀县河田镇花岗岩风化红壤区,植被恢复差异较大的4种马尾松样地的0—5,5—20,20—40cm的土壤养分试验分析。[结果](1)恢复较差的马尾松林地的有机质、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾含量均较低,土壤保肥能力差,养分易随土壤侵蚀而流失。(2)所有样地的有机质、全氮、全磷、速效磷,速效钾含量变化规律基本上为:恢复较差恢复中等恢复较好恢复好。(3)有机质、全氮、全磷、速效磷,速效钾极显著正相关(p0.01),且在第1主成分上的载荷分别为0.921,0.931,0.974,0.906,0.874。(4)4种恢复样地土壤表层全钾差异不显著,其他层土壤规律不明显,植被恢复好的样地的pH值最小,但是马尾松林下植被生长良好。[结论]有机质、全氮、全磷、速效磷、速效钾植是马尾松林地植被恢复主要制约因子,全钾、pH值不是马尾松林地植被恢复制约性因子。     

缙云山水源涵养林保育土壤的功能

以重庆市缙云山3种典型水源涵养林为研究对象,分别对其土壤的物理、化学和养分特性进行测定和分析.结果表明:(1)土壤容重均较高,其中竹林群落土壤容重相对较高;土壤总孔隙度均比较低,孔隙性一般;土壤质地中砂粒含量比粉粒和黏粒高;土壤均呈强酸性,说明该地区土壤酸化比较严重.(2)土壤有机质含量均比较低,在土壤有机质积累方面,针阔混交林相对较好,而竹林群落相对较差;在土壤养分含量中,全氮含量一般,全磷和全钾含量较低;土壤速效养分均比较低.(3)针阔混交林的保育土壤功能最好,竹林最差;针阔混交林水源林的土壤生态功能最好,常绿阔叶型水源林次之,竹林总体相对较差.     

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.     

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.     

几个典型华南人工林土壤的养分状况和微生物特性研究

为了了解华南主要树种对土壤肥力的影响,分别用土壤化学分析方法、稀释平板法和酶分析法对相似立地条件的杉木林、马尾松林、湿地松林、马占相思林和尾叶桉林的凋落物养分、土壤养分、微生物数量及酶活性进行了研究。结果表明,5种林分中,杉木林的凋落物储量最大,凋落物的养分储量较大,为94.08kg hm-2。5种林地均呈强酸性。杉木林的土壤肥力较高,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为25.54 g kg-10、.96 g kg-1、0.37 g kg-11、2.04 mg kg-1、64.42 mg kg-1、1.87 mg kg-1、41.88 mg kg-1,但是土壤微生物数量小;马尾松林、湿地松林凋落物的养分储量小,土壤养分含量较低,土壤肥力低;马占相思林有效地改善了土壤化学性质,凋落物的养分储量在5种林分中最大,达106.2 kg hm-2,土壤肥力高,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量分别为23.42 g kg-1、0.93 g kg-1、1.28 g kg-1、15.29 mg kg-1、69.32 mg kg-1、1.98 mg kg-1、76.88 mg kg-1,微生物数量大,酶活性强;尾叶桉林的土壤有机质、N和P含量低,K含量高,微生物数量小和酶的活性较低,土壤肥力低。     

广东省不同母岩发育的桉树林土壤特性

研究了95个桉树林的土壤肥力。按母岩将95个林分土壤合并为花岗岩、石灰岩、紫色砂岩、砂页岩、玄武岩发育的土壤类型,分析各类土壤的理化性质与桉树生长的关系。结果表明:花岗岩发育成的土壤的容重较小,非毛管孔隙较多,通气好,持水量一般;各种养分都处于中等或偏低水平,但在5种母岩形成的土壤中多处于较高水平,整体土壤肥力较高;石灰岩发育成的土壤容重最小,毛管孔隙和最大持水量大,非毛管孔隙较小,故保水能力强,通气差,全N含量在5种土壤中稍低,其它养分含量均较高,整体土壤肥力高;紫色砂岩发育成的土壤容重大,非毛管孔隙极少,通气差,持水量小,全K和速效K含量位于5种土壤之首,其它养分含量低,整体的土壤肥力低;砂页岩发育成的土壤毛管孔隙度小,非毛管孔隙度大,通气好,在5种土壤中全N含量较高,其它养分含量处于中等或较低水平,土壤肥力较差;玄武岩发育成的土壤容重中等、毛管孔隙少、非毛管孔隙中等,全P和有效P含量在5种土壤中较高,其余养分含量较低,土壤肥力较低。将桉树林地与其它林地的土壤理化性质比较可知,桉树林地的土壤容重大,通气不良,持水能力差,有机质、全N、全K、速效N、速效K含量低。     

泥质海岸盐碱地刺槐-杨树混交林改土效果研究

在北方泥质海岸盐碱地采用工程整地措施修筑台田,于台田上布置刺槐纯林、杨树纯林、刺槐—杨树混交林3种树种配置模式,对混交林及纯林的降盐改土效果进行研究。结果表明,11a后3种林分类型基本郁闭,保存率为63%～72%,郁闭度为0.6～0.7。混交林的树高、胸径优于纯林。3种模式脱盐作用范围在0—70cm土层;在50—70cm这一土层形成了养分亏缺层。混交林可提高林地土壤有机质含量;0—100cm全氮含量的土壤剖面分布规律与有机质相似,3种模式土壤全磷含量变幅不大,总体表现为磷素总量不足,有效性低。因子分析表明刺槐—杨树混交林降盐改土效果好于杨树纯林,也好于刺槐纯林,能够改善泥质海岸盐碱地土壤肥力状况,可作为一项成功的造林模式进行推广应用。     

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.     

广州南沙典型林地土壤理化性质的研究

研究了南沙的尾叶桉林、窿缘桉林、大叶相思林、荔枝林、木麻黄林、尾叶桉×马占相思混交林、尾叶桉×台湾相思×马尾松混交林、赤桉×台湾相思混交林和无林地的土壤理化性质。大叶相思林地肥力最高,荔枝林的肥力较低,木麻黄林地和无林地的肥力低,其余林地的肥力中等。     

Marginal effects of silvicultural treatments on soil nutrients following harvest in a Chinese fir plantation

Despite the widespread recognition that silvicultural treatments (prescribed harvest residue burning, site preparation and replanting) applied following clearcutting may cause soil erosion and nutrient loss in Chinese fir ( Cunninghamia Lanceolata (Lamb.) Hook) plantations, it is unclear which specific treatment leads to nutrient loss and whether an appropriate implementation of the treatments during the dry season could avert nutrient loss altogether. To address these two questions, nutrient changes in Alliti-Udic Ferrosols soils within a Chinese fir plantation located in Huitong County, Hunan Province, were investigated through the analysis of soil samples sequentially collected at depths of 0–15 cm and 15–30 cm before and after harvest with the residue material kept in place, a prescribed residue burning operation, site preparation and tree replanting initiative took place. Individual treatments significantly affected the soil pH value, organic matter and C and available N at depths of 0–15 cm, but did not significantly influence soil bulk density, total N and P contents and available P contents. The soil pH value decreased with successive application of the treatments. Soil organic C increased by way of the remaining residue after clearcutting, but declined after prescribed residue burning and ultimately returned to pre-harvest values after site preparation as a result of soil displacement and burning ash. Available N contents decreased significantly after clearcutting and residue burning, but the reduction was more or less offset after site preparation took place. Results after all silvicultural treatments were applied showed that no significant reduction in soil organic matter, C and N and P occurred to date in the Chinese fir plantation studied, suggesting that nutrient loss could be averted if the treatments were implemented during the dry season.     

低山丘陵区不同坡位茶园土壤肥力特征研究

南方低山丘陵区是我国茶园的集中分布区域, 研究其土壤肥力状况是改善茶园土壤养分状况、实现茶叶安全高效生产和可持续发展的基础.选择川西茶区典型低山丘陵茶园, 通过野外调查与样带采样研究土壤养分性质, 利用主成分分析等多元统计方法定量化比较了不同坡位及对照间土壤肥力质量.结果表明: (1)茶园土壤中砂粒含量最高, 平均占总量的39.13%, 其次是黏粒, 粉粒含量居第3位;土壤pH低于4.5, 有机质和全氮含量较低, 速效氮含量较高, 速效磷缺乏, 速效钾变化不显著.与林地、撂荒地相比, 茶园土壤各粒级含量变化规律不明显.有机质和全氮除在下坡位略高于撂荒地外, 其他坡位均小于撂荒地和林地;速效养分变化规律不显著.(2)茶园土壤肥力沿坡面变化明显, 以上坡位为基准, 土壤肥力指数PI值为零, 中坡位PI值(-13.64%)低于上坡位PI值(0)和下坡位PI值(14.39%).(3)与撂荒地、林地相比, 茶园的土壤肥力综合指数QI值最低.茶园、撂荒地、林地的QI值分别为0.56、1.11和2.73.     

Effects of exotic tree plantations of teak (Tectona grandis) and gmelina (Gmelina arborea) on a forest soil in south-western Nigeria

Abstract. The properties of soil under 15-year-old plantations of gmelina ( Gmelina arborea ) and teak ( Tectona grandis ) were compared with logged forest soil in south-western Nigeria. The soil was significantly denser in the 0–10 cm layer of plantation soil and total porosity less than that of forest soil. Organic carbon was significantly greater in the 0–10 cm layer of forest soil. Similarly, the concentrations of total N, exchangeable Ca, Mg and K were greater under forest soil, but the concentrations of available P were similar under all three ecosystems. The smaller organic carbon and nutrient content of plantation soil is mainly due to its more open organic matter and nutrient cycles and nutrient immobilization in the fast-growing exotics.     

Soluble organic C and N and their relationships with soil organic C and N and microbial characteristics in moso bamboo (Phyllostachys edulis) plantations along an elevation gradient in Central Taiwan

Purpose

Moso bamboo (Phyllostachys edulis), an important economic crop, is distributed from low- to medium-elevation mountains in Taiwan. Bamboo is a fast-growing herbaceous species with an extensive rhizome structure. With the hypothesis that the characteristics of soil organic matter and microbes might change after long-term bamboo plantation, we investigated different fractions of organic C and N as well as soil microbial biomass and activities in five moso bamboo plantations along an elevation gradient in Central Taiwan.

Materials and methods

Five soil samples (top 10 cm of soil) were collected from each bamboo plantation (600, 800, 1,000, 1,200, and 1,400 m above sea level (asl)) in January 2011. Soil was processed and analyzed for soil total C and N contents, biologically available C, potentially mineralizable N, soil microbial biomass and soil respiration (CO₂). Two extraction methods (2 M KCl and hot-water extraction) were used to estimate soil soluble organic C and N (S_bOC and S_bON) and soil inorganic N (NH₄ ⁺ and NO₃ ^?) concentrations to evaluate the relationship with soil organic matter and microbe characteristics in bamboo plantations.

Results and discussion

Soil total C and N contents as well as soil microbial biomass and soil respiration (CO₂) of the bamboo plantations increased along the elevation gradient. Temperature changes along elevation contributed to such variations observed among the selected bamboo plantations. The S_bON in hot-water extracts was highest in the 1,200-m plantation, then in the 1,400-m plantation, and lowest in the low-elevation plantations (600, 800, and 1,000 m). However, S_bON in 2 M KCl extracts did not differ by elevation. The S_bON was strongly correlated with soil total N in both 2 M KCl and hot-water extracts, but only S_bON in hot-water extracts was strongly correlated with microbial biomass N and potentially mineralizable N. S_bOC was strongly correlated with soil total C content, microbial biomass C, and biologically available C in both 2 M KCl and hot-water extracts.

Conclusions

Soil total C and N, S_bOC and S_bON, and microbial biomass characteristics increased in the moso bamboo plantations with increasing elevation. No altitudinal difference in specific soil respiration (CO₂) rate suggested that the enhanced potentially mineralizable N and soil respiration (CO₂) in the high-elevation plantations were associated with increased microbial biomass rather than microbial activities.