雾灵山低山区土地利用类型对土壤理化性质的影响

针对雾灵山低山区不同土地利用类型的土壤进行采样和分析,研究农田、果园、绿化林、果农间作和未利用地5种土地利用类型对土壤理化性质的影响,以期为雾灵山地区的土地合理利用和水土保持等提供科学依据.结果表明:5种土地利用类型中,绿化林的有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量均为最高,而含水量最低;果农间作的有机质、全氮、碱解氮含量最低;未利用地的含水量和容重最高,而速效磷和速效钾含量最低.不同土地利用类型土壤有机质含量随土层深度的增加而减少,而其他土壤养分含量随土层深度的增加其减少量有明显差异.同全国第二次土壤普查养分分级标准相比,各土地利用类型的土壤速效磷和速效钾含量较为丰富,全氮和有机质含量较为缺乏,其中绿化林的各养分均较为丰富.     

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。     

渭北黄土高原经济林地土壤养分特征研究

为了探明渭北黄土高原经济林地土壤养分状况及其变化规律,以主要经济林树种杏树、柿树、花椒和核桃作为研究对象,对经济林地土壤养分变化特征进行了研究.结果表明:经济林地由于受成土母质和人为干扰的作用,土壤养分含量变异范围较宽,其中养分变异范围中碱解氮的变幅最小,而速效磷最大,达74.17%;不同的经济林地土壤养分存在一定的差异性,花椒林地有机质和速效钾含量最高,杏树林地次之,柿树和核桃林地含量较低,碱解氮的变化趋势为:核桃>花椒>杏树>柿树,速效磷的变化趋势为:杏树>柿树>花椒>核桃;各种养分在剖面中的含量具有明显的层次性,表层(0-20cm)养分含量最高,随着剖面深度的增加,养分含量逐渐降低,且降低的幅度越来越小,养分具有明显的“表聚效应”;土壤养分含量之间存在一定的相关性,有机质与速效钾呈显著相关,与碱解氮呈极显著相关,碱解氮与速效钾呈极显著相关,而速效磷与其它养分变化的相关性较低,没有明显规律性;依据黄土高原土壤养分分级指标,所调查经济林土壤有机质和碱解氮处于较低水平,速效磷、速效钾含量丰富,能够满足一般树木生长的需要.     

重庆市九龙坡区蔬菜地土壤养分测试分析

以水稻田、粮地、果园土壤为对照,测试分析了重庆市九龙坡区蔬菜地土壤有机质、全P、全K、碱解N、有效P、速效K等养分含量,结果表明蔬菜地土壤的养分含量均显著高于粮地土壤,与第二次土壤普查相比,速效养分和有机质含量有不同程度的提高。在不同轮作方式上,"菜-菜"轮作土壤速效养分和全量养分均高于"菜-粮"轮作土壤养分。但蔬菜地土壤碱解N和速效K含量总体偏低,有效P含量中等偏下。平衡施肥和合理的耕作制度是提高土壤生产能力和肥料利用率的关键。     

珠江三角洲水改旱蔬菜地土壤特性演变

以广东省博罗县为例,选取52个由水稻田改为蔬菜种植的蔬菜地土壤样品,并以每个蔬菜地附近相同土壤类型的水稻田土壤样品为对照,研究了水稻田改为蔬菜地后土壤特性的变化.结果显示,水稻田改为蔬菜地后,土壤pH值有所提高,有机质、全氮呈下降趋势;土壤碱解氮、全磷、有效磷和速效钾显著增加,尤其是有效磷负荷累积明显,平均达到了98.02 mg/kg,土壤有效Cu含量下降,有效B和Mo含量均表现出增加的趋势,平均含量均低于全国临界值,有效Mn和zn含量虽有所升高且平均值高于临界值,但仍有32.69%和26.93%的样品含量低于临界值,有效Fe的含量下降较为明显.部分蔬菜地土壤出现次生盐渍化现象,土壤盐分、硝态氮累积明显,土壤全盐与土壤硝态氮,土壤硝态氮与蔬菜硝酸盐含量之间存在极显著的正相关关系;不合理施肥和长期高强度连作是造成露天蔬菜地土壤养分失衡和土壤次生盐渍化的主要原因.因此,实施科学的平衡施肥制度和合理的耕作管理措施是保持土壤养分平衡,提高蔬菜产量和品质的关键.     

元谋干热河谷不同土地利用类型雨季前后土壤养分变化

为探讨各土地利用类型对土壤氮、磷、有机质等养分的拦蓄效果,对元谋干热河谷区那能小流域内草地、林地、坡耕地三种土地利用类型区雨季前后的土壤养分含量变化情况进行了分析。研究结果表明:①经过5个月的雨季,表层土壤(0—30 cm)中,草地和坡耕地全氮含量分别减少0.001、0.089 g/kg,林地全氮含量增加0.057 g/kg;草地与林地碱解氮含量分别增加10.466、1.305 mg/kg,坡耕地碱解氮含量减少25.833 mg/kg;林地与坡耕地全磷含量分别减少0.186、0.320 g/kg,草地全磷含量增加0.030 g/kg;草地与坡耕地速效磷含量分别减少1.540、2.186 mg/kg,林地速效磷含量增加2.161 mg/kg;林地与坡耕地有机质含量分别减少0.294、0.702百分点,草地有机质含量增加0.556百分点。②土壤全氮与碱解氮、全氮与有机质、有机质与碱解氮含量呈显著性相关,全磷与速效磷、有机质相关性不明显。③由于人为扰动,坡耕地雨季前后各土壤养分指标存在较大的差异性。     

兰州新区不同土地利用类型对土壤有机质和养分及酶活性的影响

研究了兰州新区3种不同土地利用类型(农耕地、城市绿地、未利用地)的土壤,测定了土壤脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶活性及土壤有机质和养分含量,分析了不同土地利用类型对土壤有机质和养分及酶活性的影响。土壤有机质和养分测定结果表明,农耕地表层土壤有机质、全氮和水解氮含量最高,与其相比城市绿地分别低14.7%、12.2%和13.0%,未利用地分别低57.7%、46.3%和26.2%,有机质、全氮及水解氮含量皆呈农耕地城市绿地未利用地的趋势;而城市绿地表层土壤有效磷和速效钾含量最高,与其相比农耕地分别低14.2%和18.4%,未利用地分别低84.7%和30.7%,有效磷和速效钾含量皆呈城市绿地农耕地未利用地的趋势。土壤酶活性测定结果表明,表层土壤中脲酶活性为农耕地(1.15 mg·g-1)城市绿地(0.82 mg·g-1)未利用地(0.35mg·g-1);过氧化氢酶活性为农耕地(1.90 mL·g-1)城市绿地(1.62 mL·g-1)未利用地(0.79 mL·g-1);蔗糖酶活性为农耕地(13.02 mg·g-1)城市绿地(11.64 mg·g-1)未利用地(8.61 mg·g-1)。同一土壤深度垂直剖面的脲酶、过氧化氢酶及蔗糖酶活性皆呈农耕地城市绿地未利用地的趋势;上述3种土壤酶活性皆呈随土壤垂直剖面加深而降低的趋势,且0～20 cm层显著高于40～60 cm层。在兰州新区城市化进程中,土地利用类型的改变对土壤有机质和养分及酶活性有显著影响,并且影响基本上是有利的。     

土壤微生物量作为土壤肥力指标的探讨

对不同利用方式19个黑土样品的微生物量和养分进行了分析,结果表明林地的微生物量明显高于玉米地和大豆地,但玉米地和大豆地之间未表现出显著差异,土壤微生物量和土壤养分含量大体上都呈现出林地>大豆地>玉米地的一致的趋势;同时土壤微生物量与土壤有机质、全氮、全磷、速效钾和碱解氮呈现出显著或极显著正相关关系,分析结果还表明土壤微生物量碳作为评价土壤肥力指标比土壤微生物量氮更为灵敏。因此,土壤微生物量可以作为评价不同利用方式的黑土肥力水平的一个生物指标。     

包膜控释尿素对保护地菜地土壤肥力及酶活性的影响

为探讨包膜控释尿素施用条件下土壤酶活性及其与土壤肥力的关系，对种植黄瓜、番茄、辣椒等蔬菜的保护地菜地土壤酶活性以及土壤养分因子含量进行了测定和分析。结果表明，施用包膜控释尿素比普通尿素能明显提高土壤有机质、全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮、速效钾含量，降低了土壤速效磷含量；包膜控释尿素可增强土壤多酚氧化酶、磷酸酶、脲酶活性，这些酶活性与土壤养分之间具有极显著或显著的相关性，施用包膜控释尿素未增强过氧化氢酶、转化酶的活性，过氧化氢酶、转化酶与土壤养分因子相关性不明显。在评价土壤酶活性与土壤养分的关系方面要根据不同的作物作具体的分析。     

种植模式对鲁南地区潮土养分变化趋势的影响

为摸清种植模式对鲁南地区潮土养分变化趋势的影响,2006～2020年在临沂市河东区开展土壤养分调查,统计分析了粮粮轮作、粮经轮作、粮菜轮作、蔬菜连作、果树连作5种种植模式土壤养分的变化趋势。结果显示:2006年蔬菜连作模式土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量最高,粮粮轮作、粮经轮作模式土壤养分含量相对较低;2006～2020年5种种植模式土壤pH值均呈直线下降的趋势,2020年粮经轮作模式土壤pH值为5.29,达到强酸水平;2006～2020年5种种植模式土壤有机质含量呈直线上升的趋势,其中粮粮轮作模式土壤有机质增量和增幅较大,与2006年相比较,2020年粮粮轮作模式土壤有机质含量累计增加了5.9 g/kg,增幅为32.96%;与2006年相比较,2020年粮食轮作、粮经轮作、粮菜轮作、果树连作模式土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均有不同程度的上升,但其变化趋势存在一定差异;2006～2020年蔬菜连作模式土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈先下降后又小幅回升的趋势。2020年蔬菜连作模式土壤碱解氮为302.6 mg/kg,较2006年上升了43.3 mg/kg。2020年蔬菜连作模式土壤有效磷和速效钾含量分别为175.6和411.2 mg/kg,分别较2006年下降了36.7和113.7 mg/kg。     

不同利用方式下红壤微生物生物量及代谢功能多样性的变化

研究了不同农林利用方式下红壤微生物生物量和代谢功能多样性等土壤质量指标的变化.结果表明:不同利用方式对土壤质量各指标造成了显著的影响;稻田的微生物生物量碳、氮最高,林地和草地微生物生物量次之,旱地的微生物生物量碳、氮最低(分别是稻田利用方式的4.3% 和 13.7%);稻田的微生物代谢功能多样性最高,旱地、林地和草地的细菌代谢功能多样性较低,旱地的真菌代谢功能多样性最低;微生物生物量和代谢功能多样性可以作为反映土壤质量变化的早期敏感的指标,用来衡量管理措施的改变对土壤质量造成的影响.     

Effects of regenerating vegetation on soil enzyme activity and microbial structure in reclaimed soils on a surface coal mine site

The aim of this study was to evaluate the influence of reclaimed scenarios on soil enzyme activities and microbial community in a reclaimed surface coal mine on the Northwest Loess Plateau of China. Soil samples were collected from a bare land (CK), and a plantation (PL) and four mixed forests (MF1-4). Soil physicochemical characteristics, four enzyme activities and microbial abundance and T-RFLP (terminal restriction fragment length polymorphism) profiles were measured. Effects of reclaimed scenarios on soil nutrients content, enzyme activities and microbial community were pronounced. Soil organic carbon could be well used to predict the major differences in enzyme activities, and microbial abundance and composition. Soil enzyme activities were more significantly correlated with fungal abundance than bacterial and archaeal ones. The higher soil nutrient content, enzyme activities, and microbial abundance and diversity were from mixed forests and the lowest ones were from CK, which suggested mixed forests would be feasible scenarios in semi-arid Loess Plateau. Soil bacteria, archaea and fungi evolved with reclaimed process, but the influences of reclaimed scenarios on each domain of microbial abundance, diversity and composition were different. These findings suggested that soil bacteria, archaea and fungi play different ecological roles during restoration process.     

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。     

不同有机物投入对新垦耕地红壤肥力及蔬菜生长的影响

[目的]比较不同有机物对新垦山地土壤的培肥效果,为开展新垦耕地后续培肥管护提供科学依据。[方法]在新垦山地红壤地,以3种不同有机物投入为因素,以空白为对照,在一年三熟蔬菜种植模式下,经连续3年小区试验,比较其对新垦耕地红壤肥力及蔬菜生长的影响。[结果]在3种有机物中,商品有机肥无论是在土壤培肥方面还是在蔬菜作物生产方面,均能体现出最佳效果。[结论]商品有机肥可作为新垦红壤地区施用的外源有机物之一予以推荐。而食用菌废渣的效果次之,可作为替代物品,水稻秸秆效果较差。     

嘉陵江流域不同土地利用类型土壤微生物功能多样性特征

基于2013—2015年对嘉陵江流域中游（四川段）不同土地利用类型（混交林、草甸、针叶林、阔叶林、灌丛和裸地）土壤生境的调查分析数据,利用Biolog微平板法和磷脂脂肪酸甲酯法（FAMEs）系统研究了土壤微生物多样性群落特征。不同土地利用类型土壤养分和有效养分基本表现为混交林 > 阔叶林 > 针叶林 > 灌丛 > 草甸 > 裸地。不同土地利用类型土壤微生物群落代谢平均颜色变化率（AWCD）随培养时间延长而逐渐增加,土壤微生物群落代谢活性依次是混交林 > 阔叶林 > 针叶林 > 灌丛 > 草甸 > 裸地。土壤微生物对不同种类碳源的利用强度存在较大差异,碳水化合物和羧酸类碳源是不同土地利用类型土壤微生物的主要碳源,其次为氨基酸类、酚酸类和聚合物类,胺类碳源的利用率最小。土壤微生物群落的物种丰富度指数（H）、均匀度指数（E）、优势度指数（D_s）和碳源利用丰富度指数（S）总体趋势为混交林最高,针叶林和阔叶林次之,裸地最低,优势度指数在不同土地利用类型差异并不显著（p > 0.05）。主成分分析结果表明,从31个因素中提取的与碳源利用相关的主成分1,主成分2分别能解释变量方差的65.154%和81.047%,在主成分分离中起主要贡献作用的是胺类和氨基酸类碳源;土壤微生物多样性指数与土壤养分之间呈正相关,与pH值呈负相关,而土壤全碳和全氮含量对土壤微生物多样性贡献较大,这是造成土壤微生物群落功能多样性差异的主要原因。H,E和S与土壤养分各指标的相关系数绝对值均高于D_s,说明了土壤养分对土壤微生物群落优势度指数的影响作用较小。     

淮南大通矿区复垦土壤微生物量碳氮的分布特征

通过野外调查和室内分析,研究了淮南大通煤矿复垦区表层(0—10cm)土壤理化性质及微生物量碳(SMBC)、微生物量氮(SMBN)的分布特征。结果表明,耕地(油菜地、小麦地、蔬菜大棚)土壤有机碳、氮、磷等含量均高于林地,而土壤pH值则相反。土壤SMBC含量依次为:蔬菜大棚油菜地小麦地林地对照样,蔬菜大棚显著高于其他农业用地方式。土壤SMBN则为:蔬菜大棚小麦地油菜地林地,林地土壤微生物量氮显著低于其他农业用地方式。林地土壤微生物商最高,表明在有机质积累的同时林地更有利于土壤微生物活动。土壤微生物量碳氮之间显著相关,进一步证实土壤微生物量碳、氮可以作为表征土壤肥力的敏感因子。     

不同土地利用类型下土壤-作物铅的积累特征及其健康风险分析

潜在有毒污染物对人体的暴露及其健康风险是当前环境研究中的一个主要问题,重金属Pb对人体具有较大毒性,为此通过对研究区菜地、稻田、果园、旱地、茶园等5种典型土地利用类型402个土壤和同步采集的作物样品的测试分析,探讨了不同土地利用方式对土壤及其种植作物Pb积累的影响。研究结果表明,不同土地利用方式下,土壤Pb积累的程度不同,菜地土壤Pb积累程度最高,果园土壤Pb积累程度最低。方差分析结果表明,菜地土壤与茶园、果园土壤之间,茶园土壤与菜地、稻田、旱地土壤之间Pb含量存在显著差异性。研究区不同土地利用方式对作物Pb积累的影响较大,水稻Pb平均含量最高,水果Pb平均含量最低。不同作物之间Pb含量也存在显著性差异,水稻Pb含量显著高于其他4种作物,水果和蔬菜Pb含量则远低于其他3种作物。利用定性风险分析技术,对不同土地利用类型下土壤Pb对人体健康的风险商值进行了计算。结果表明,不同土地类型土壤Pb对人体健康的风险商值为稻田〉菜地〉旱地〉果园,尤其是稻田和菜地土壤Pb对人体健康的风险较大,均存在土壤Pb含量对人体健康造成危害、处于不可接受的样点,居民面临较大健康风险,应采取积极措施对这两种土地利用类型下土壤Pb污染进行治理和修复。     

The influence of different types of urban land use on soil microbial biomass and functional diversity in Beijing,China

Soil microbes in urban ecosystems are affected by a variety of abiotic and biotic factors resulting from changes in land use. However, the influence of different types of land use on soil microbial properties and soil quality in urban areas remains largely unknown. Here, by comparing five types of land use: natural forest, park, agriculture, street green and roadside trees, we examined the effects of different land uses on soil microbial biomass and microbial functional diversity in Beijing, China. We found that soil properties varied with land uses in urban environments. Compared to natural forest, soil nutrients under the other four types of urban land use were markedly depleted, and accumulation of Cu, Zn, Pb and Cd was apparent. Importantly, under these four types of land use, there was less microbial biomass, but it had greater functional diversity, particularly in the roadside‐tree soils. Furthermore, there were significant correlations between the microbial characteristics and physicochemical properties, such as organic matter, total nitrogen and total phosphorus (P < 0.05), suggesting that lack of nutrients was the major reason for the decrease in microbial biomass. In addition, the larger C/N ratio, Ni concentration and pool of organic matter together with a higher pH contributed to the increase in microbial functional diversity in urban soils. We concluded that different land uses have indirect effects on soil microbial biomass and microbial community functional diversity through their influence on soil physicochemical properties, especially nutrient availability and heavy metal content.     

长期种植大棚蔬菜对涂地土壤生物学性质的影响

在浙东滨海平原选择连作时间为3～4年,8～10年和20年以上的大棚蔬菜地及蔬菜-水稻轮作8～10年和20年以上的大棚蔬菜地,同时选择刚围垦和经围垦改良脱盐的其他农地作为对照,分析研究不同种植年限和种植模式蔬菜地土壤微生物区系和酶活性,探讨长期种植蔬菜对涂地土壤生物学性质的影响。结果表明,围垦涂地种植蔬菜3～4年内,土壤有机质、氮和磷的全量和有效态、土壤微生物生物量碳、微生物数量、土壤酶活性均呈现增加的趋势,土壤质量明显改善;连作蔬菜8～10年后,土壤速效养分继续呈增加趋势,但土壤盐分显著积累,同时土壤生物学性质明显恶化（细菌和放线菌数量减少、真菌数量增加、土壤酶活性降低、土壤微生物生物量碳降低）。与连作相比,轮作可显著地防止土壤生物学性质的恶化。磷脂脂肪酸（PLFA）的方法研究也表明,蔬菜种植时间、种植方式（连作、轮作）对土壤生物学性质有很大的影响。     

Functional Diversity and Size of Soil Microbial Communities Induced by Different Land Management Systems

Abstract

Soil microorganisms drive nutrients cycling to a great extent, and they play an essential role in maintaining a stable soil ecosystem and ensuring sustainable forestry development. Land management has been proven to be a real factor in influencing soil quality. The purpose of this study was to investigate the effects of different land management techniques on soil microbial communities. There were four types of land management systems selected for this study: natural masson pine, Phyllostachy pubescens, Phyllostachys praecox, and vegetable. Soils were sampled from these four systems and assayed for soil microbial biomass carbon (MBC), community level substrate utilization pattern, functional diversity, and principle component analysis. Values of MBC were significantly different (P<0.05) from one another in the order of masson pine>Phyllostachy pubescens>Phyllostachys Praecox>vegetable. Analysis of community level substrate utilization pattern indicated that carbon source utilization and total activity by soil microorganisms were greater under the masson pine system than the other three systems (P<0.01). The functional diversities of soil microbial communities characterized as Shannon and McIntosh indexes were much richer in soil under masson pine system; Shannon index was 4.483, 4.241, 4.224, and 3.938 and McIntosh index was 13.51, 7.332, 6.272, and 6.261 for natural masson pine, Phyllostachy pubescens. Phyllostachys praecox, and vegetable systems, respectively. The results from the principle components analysis (PCA), based on the data of optical density (OD) at 120 h of incubation, showed that the value of the first principal component (PC1) of soil for natural masson pine was greater (P<0.05) than those for the other three systems. The difference in scores of the second principal component (PC2) between Phyllostachy pubescens, Phyllostachys praecox, and vegetable were not statistically different. The size and activity of soil microbial communities generally decreased with soil depth, with significant differences in soil MBC, community level substrate utilization pattern, and functional diversity indexes found between A and C horizons (P<0.01). It was concluded that land management systems had a great influence on soil microbial biomass, activity, and functional diversity.