黄土丘陵不同土地利用方式下土壤颗粒组成及其分形维数特征

采用野外采样与室内分析方法,运用颗粒体积分形理论,研究了黄土丘陵区4种土地利用方式下的土壤颗粒组成及其剖面特征。结果表明,4种土地利用方式下的土壤理化性质差异显著,表层土壤除全磷外化学性质总体表现为天然林人工林草地坡耕地,容重坡耕地草地人工林天然林,50—100cm土壤性质差异减小。土壤以粗粉粒为主,除粗砂粒外,土地利用对其余各粒级含量影响显著,层次性不明显,坡耕地和草地小粒级含量高于天然林和人工林。黏粒和粉粒含量与有机质、全氮极显著负相关,与容重极显著正相关;砂粒与有机质和容重极显著正相关,与容重呈极显著负相关。土壤颗粒组成分形维数为2.52~2.74,各层次坡耕地和草地之间没有显著差异,但显著高于人工林和天然林,随着土层加深坡耕地呈缓慢降低趋势,草地、人工林和天然林呈缓慢增加趋势。土壤分形维数与黏粒和粉粒和容重显著正相关,与砂粒、有机质、全氮显著负相关,与全磷无显著相关性。综上所述,黄土丘陵区不同土地利用方式下土壤颗粒组成差异较大,草地和林地相对于坡耕地大颗粒含量明显增多,小颗粒明显减少。     

商洛地区不同林龄油松人工林土壤理化性质研究

为探讨林龄对油松人工林土壤理化性质的影响及二者间的关系,在陕西商洛地区设置典型样地,采用野外调查和室内测定分析相结合的方法,比较不同林龄油松人工林样地土壤理化性质的变化特征以及不同理化性质指标之间的相关性。结果表明:有机质、全氮含量及pH值在0—40cm土层深度下随林龄的增加逐渐降低,其他理化指标随林龄增加亦表现出一定的规律性;40—60cm土层下,全氮含量及pH值随林龄的增加也呈现降低趋势,而其它理化指标则未表现出规律性变化。相关性分析结果显示,有机质与全氮以及pH之间存在着显著的正相关关系,其中,全氮与pH之间相关性达到极显著水平,其他各理化指标之间则无明显的相关性。     

水平阶种植油茶对红壤坡地土壤理化性质的影响

以江西省玉山县红壤丘陵区不同林龄(1a和15a)人工油茶林地土壤为研究对象,按不同坡位(上、中、下)、土层(0—10,10—20cm)采集土壤样品,分析其理化性质。结果表明:(1)随着油茶林龄增加,土壤容重呈减小趋势,而土壤含水量、田间持水量均呈增大趋势;土壤pH、有机质含量除上坡位外均呈显著增大趋势(P0.05);全氮、全磷、全钾均呈减小趋势;红壤坡地水平阶整地种植油茶后,土壤理化性质有所改善,土壤含水量、田间持水量和土壤有机质含量均有不同程度的增加,而土壤容重和养分(N、P、K)含量有所降低,为满足生产需要,在油茶林抚育过程中,应注意合理施肥,尤其是磷肥的施用。(2)不同坡位间土壤理化性质表现出一定的规律性。土壤容重表现为上坡位中坡位下坡位;土壤含水量在上坡位最大,而田间持水量在下坡位最小;有机质含量、全钾均为上坡位中坡位下坡位,有机质含量在各坡位间差异显著,而全氮、全磷没有显著差异;(3)与1a油茶林地相比,15a林龄的油茶林地土壤理化性质空间差异趋于均匀化。研究结果旨在揭示水平阶整地种植人工油茶复合措施的水土保持效应,为南方红壤坡地水土流失综合治理及人工油茶林地可持续经营提供理论依据。     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿群落保育土壤作用的研究

以流动沙丘和不同恢复年限的人工和天然小叶锦鸡儿群落为研究对象,从植被重建前后土壤理化性质变化方面分析了小叶锦鸡儿群落保育土壤的作用.结果表明,6 a生、11 a生和22 a生人工小叶锦鸡儿群落对土壤理化性质均有明显的改善作用,且总体上土壤改良效果与恢复年限成正相关.建立人工植被后,土壤中微沙(0.05～0.1 mm)和黏粒(<0.05 mm)的含量增加,表层(0～10 cm)土壤容重减小,孔隙度和饱和含水率增大,土壤持水能力提高;土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷、有效磷和有效钾含量均有不同程度增加,尤以表层增加幅度最大,并且灌丛对养分有明显的富集效应.     

秦岭西部中幼龄华北落叶松林地土壤养分与酶活性特征研究

【目的】作为最重要的速生造林树种,50多年前华北落叶松就被引入陕西并造林,引种初期华北落叶松生长良好,而近年来生长势明显下降,地力衰退问题也日益受到关注。本文研究了秦岭西部中幼龄华北落叶松林地土壤养分与酶活性特征,以期为华北落叶松幼龄期人工林的合理经营、中幼龄林地土壤生态系统结构、功能及其可持续利用提供科学依据。【方法】本试验选取立地条件基本一致的5 a、10 a和20 a的华北落叶松人工林地,每个样地设置20 m×20 m的标准地,用土钻在每个标准地沿"S"型采集5个点的0—20 cm、20—40 cm和40—60 cm的土样,各层混均,用四分法取样,分析不同林龄华北落叶松人工林地土壤剖面的p H值、有机质及氮、磷养分和酶活性。【结果】研究结果表明,土壤p H值在5 a林地随土壤深度的增加逐渐升高,而在10 a和20 a林地表现为先降低后显著升高(P0.05),不同林龄林地0—20 cm土层的p H值变化范围为6.21~6.71,表现为10 a5 a20 a;40—60cm和20—40 cm土层均表现为5 a10 a20 a。不同林龄林地的表层(0—20 cm)土壤有机质含量变化范围为18.68~25.89 g/kg,均显著高于下层(20—40 cm和40—60 cm)土壤,随着林龄的增加没有明显的变化趋势。土壤全氮、硝态氮、铵态氮和速效磷含量随着土壤深度的增加呈明显下降的趋势(P0.05),而在0—20 cm土层中,20 a林地的氮含量显著高于5 a和10 a林地的(P0.05),10 a林地的速效磷含量最高。不同林龄的土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性在0—20 cm土层显著高于20—40 cm和40—60 cm土层(P0.05),过氧化氢酶活性却呈相反的变化趋势。0—20 cm土层,不同林龄林地的蔗糖酶和脲酶活性表现为10 a5 a20 a,磷酸酶和过氧化氢酶活性在20 a林地土壤中最大,不同林龄林地土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性的变化范围分别为25.93~71.07Glucose mg/g、0.15~0.52 NH3-N mg/g、0.28~0.41 Phenol mg/g和3.95~4.58 m L 0.01 mol/L KMn O4/g。相关性分析表明,土壤有机质、全氮和速效磷含量与土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性呈极显著的正相关性(P0.01),与过氧化氢酶呈极显著的负相关性(P0.01)。【结论】华北落叶松的生长对土壤p H、有机质、全氮、硝态氮、铵态氮和速效磷的变化产生了明显影响,同时也影响了土壤酶活性;由于该地区土壤的有效氮和速效磷含量较低,加上林木的快速生长,20 a华北落叶松林地力呈现衰退趋势。基于以上研究结果,建议在该地区对于接近20 a的华北落叶松人工林地采取施肥措施,以补充土壤养分,保证林木的正常生长。     

藏西沙化草地根系分布与土壤理化性质的关系

[目的]调查和分析沙化过程中草地根系与土壤理化性质的关系,为藏西草地沙化的治理提供理论依据。[方法]以西藏西部典型的沙化草地为研究对象,通过S采样法进行采样,对0-15 cm土层土壤理化性质进行研究。[结果]随着沙化程度的加剧,土壤根系含量下降,pH值与速效钾含量先升高后降低,容重升高,含水量、有机质、全氮、碱解氮、速效磷降低。土壤根系含量与pH值和容重间存在极显著负相关关系(p<0.01),相关系数分别为-0.806和-0.735;与含水量、有机质、全氮、碱解氮和速效磷存在极显著正相关关系,相关系数分别为0.771,0.658,0.590,0.686,0.382。[结论]草地沙化过程中植物根系含量与多个土壤理化性质指标存在相关关系,并受土壤理化性质的制约。     

科尔沁沙地小叶锦鸡儿灌木林固沙效应的研究

对流动沙丘上栽植的6年和11年生小叶锦鸡儿灌木林防风固沙效应进行了测定与分析,研究结果表明：（1）在小叶锦鸡儿灌木林内各个高度风速和输沙量均显著低于流动沙丘,防风固沙效果明显。（2）小气候得到改善,小叶锦鸡儿林内空气温度低于流动沙丘,相对湿度则高于流动沙丘,土壤浅层温度变幅明显小于流动沙丘,有利于植物生长。（3）随着植被生长发育年限的增加,土壤理化性质均得到不同程度改善。土壤中微沙（0.05-0.1mm）和粘粒（〈0.05 mm）含量增加,表层土壤容重减小,孔隙度增大,土壤持水能力提高;土壤中有机碳、全氮、速效氮及速效钾含量逐年增加,土壤肥力有所提高。     

不同林龄华北落叶松林下土壤理化性质及微生物学指标评价

通过对河北省承德市塞罕坝机械林场种植年限分别为18,22和38a的华北落叶松人工林下土壤理化性质、酶活性和微生物数量等土壤质量指标的综合研究,对土壤质量的变化规律和关键指标进行了分析比较。结果表明:(1)同龄林分下各指标变化差异显著,随着土壤深度的增加,土壤容重、pH值逐渐增大,而土壤含水量、毛管持水量、毛管孔隙度等12个指标则逐渐降低非同龄林分之间同一指标差异显著。18a林分土壤质量最优指标为过氧化氢酶和细菌数量。22a林分土壤质量最优指标为土壤含水量、毛管持水量、毛管孔隙度、有机质、脲酶活性、真菌数量。38a林分土壤质量最优指标为容重、全钾、速效磷、全氮、放线菌数量。各林分土层之间差异显著(p < 0.05)。(2)主成分分析结果表明,土壤容重、毛管持水量、毛管孔隙度、有机质、放线菌和真菌数量可以作为土壤质量评价的主要指标。(3)18,22和38a林下土壤质量综合评分依次为0.122,0.253和-0.375。其中,22a林分下土壤质量的综合评分最高,说明22a华北落叶松人工林林下土壤质量相对较好。     

黄土丘陵区油松人工林和白桦天然林细根垂直分布及其与土壤养分的关系

在黄土高原子午岭林区,对油松人工林、白桦天然林细根生物量、比根长、根长密度和细根表面积的垂直分布特征,以及这些根系指标与土壤水分、土壤容重、氮素和有机质的关系进行了研究。结果表明,油松人工林细根生物量随土壤深度增加呈单峰曲线,白桦林细根生物量随土壤深度增加呈减少趋势;油松林大部分根系生物量集中分布在040.cm土层中,其中020.cm土层占37%以上,2040.cm集中了41%以上;表层土壤(020.cm)具有较高的比根长、根长密度和细根表面积,而底层(4060.cm)的比根长、根长密度和细根表面积最低。油松林土壤全氮和有机质含量垂直变化趋势相似,随土壤深度的增加而降低;硝态氮(NO3--N)均随土壤深度的增加呈单峰曲线变化趋势,而铵态氮(NH4+-N)随土壤深度增加呈先降低后增加的抛物线趋势。白桦林75%的细根生物量集中在020.cm土层,比根长、根长密度和细根表面积的垂直分布规律与油松林相似,表层土壤白桦林细根表面积是油松人工林的3.91倍,而2040.cm土层白桦林细根表面积比油松人工林降低了33%。白桦林土壤全氮、有机质含量、NO3--N和NH4+-N垂直变化趋势与油松林相似。土壤水分、容重、全氮和有机质对油松和白桦细根分布的影响明显大于NH4+-N和NO3--N。白桦林表层土壤有机质含量与细根生物量的相关性达到显著水平(r=0.99,P0.05),白桦林表层土壤有机质含量与比根长和根长密度的相关性(分别为r=0.91,r=0.8)低于油松林(分别为r=0.95,r=0.94)。油松和白桦林040.cm土层细根表面积与土壤全氮相关性随土壤深度增加而下降,比根长和根长密度与土壤全氮相关性随土壤深度增加而增大。油松和白桦林2060.cm土层细根生物量、细根表面积和根长密度随有机质含量的减少而增加,而比根长呈相反的变化规律。     

兰州市南北两山不同灌丛土壤渗透特性

为了探讨不同灌丛类型对土壤渗透特性的影响,通过双环渗透法对兰州市南北两山4种灌木类型(千头柏、红砂、红花锦鸡儿、柽柳)的土壤渗透特性(土壤初渗率、稳渗率、平均渗透速率和渗透总量)进行了研究。结果表明:(1)随着土层深度(0—80 cm)的增加,土壤的渗透性逐渐降低。(2)不同灌丛类型间土壤渗透性表现为红花锦鸡儿>红砂>千头柏>柽柳,主成分分析评价土壤的渗透能力,排序为红花锦鸡儿>红砂>千头柏>柽柳;(3)Horton模型方程对各灌丛类型土壤渗透性的拟合效果最好,比较适合于描述本研究区4种灌丛土壤水分入渗过程。(4)土壤渗透性和土壤理化性质的相关性分析表明,土壤渗透性与总孔隙度、土壤有机质含量、土壤全氮、土壤无机氮、土壤速效磷、土壤速效钾之间分别呈极显著正相关; 与土壤初始含水率、土壤非毛管孔隙度之间分别呈显著或极显著正相关; 与土壤容重呈极显著负相关。(5)结合相关性分析,筛选出9个极显著或显著影响土壤渗透性的土壤理化性质因子,综上,结果为今后该区域在人工林营建过程中树种的选择及现有林分抚育管理提供一定的理论依据。