植被恢复对红壤侵蚀区土壤氮组分的影响

为了解植被恢复过程中土壤不同氮组分变化规律,以福建省长汀县典型红壤侵蚀区为研究对象,利用时空互代法,选取5个典型植被恢复阶段样地(裸地、恢复10、20、30年马尾松人工林和天然林)。土壤样品采集后,测定不同土壤氮组分,并探讨了其与土壤养分的关系。结果表明:(1)土壤全氮和有机氮组分(微生物量氮、溶解性有机氮、颗粒有机氮和粘粒有机氮)均为天然林马尾松恢复20年人工林裸地。天然林土壤铵态氮含量显著高于其他恢复阶段样地,植被恢复10年后硝态氮含量显著升高;(2)天然林土壤微生物量氮和粘粒有机氮与全氮的比例分别是裸地的5.37倍和2.81倍,并且其两种矿质氮(铵态氮和硝态氮)与全氮的比例也分别是裸地的3.23倍和5.67倍。(3)土壤全氮、有机氮组分和矿质氮与土壤其他养分(全碳、全磷、有机质、碱解氮、速效磷和速效钾)呈显著正相关,说明植被恢复过程中,土壤肥力也逐渐改善。     

大兴安岭火烧迹地植被恢复中土壤微生物量及酶活性

为了探讨火烧迹地植被恢复过程中土壤微生物量及酶活性变化特征,采用时空互代法,以大兴安岭重度火烧迹地不同恢复年限落叶松人工林为研究对象,对土壤微生物量碳、氮含量及脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性进行了研究。结果表明:(1)土壤养分含量均随土层深度的增加而降低,并在植被恢复过程中呈波动性变化,恢复24a土壤全氮、全磷、有效磷和有机质含量均最高。(2)土壤微生物量碳和氮含量的变化范围分别为267.17~1 764.34mg/kg和23.45~182.14mg/kg,随土层深度的增加而降低。随恢复年限的增加,土壤微生物量碳、氮含量呈上升趋势。(3)植被恢复过程中土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随土层深度的增加而降低,其中,恢复24a落叶松人工林4种土壤酶活性均显著高于重度火烧迹地。(4)相关分析表明,土壤微生物量与土壤全磷、有效磷和有机质含量均极显著正相关,土壤酶活性与土壤全氮、全磷、水解氮和有机质含量极显著正相关,土壤生物学指标能较好地反映土壤肥力状况。火烧迹地经过24a的恢复,土壤微生物量及酶活性得到了较好的改善。     

陕北黄土高原植被恢复区土壤酶活性研究

为了解陕北黄土高原不同植被恢复类型对土壤酶活性的影响,采用完全随机区组设计田间试验的方法,以陕北黄土高原恢复19年的杏树林、沙棘林、刺槐林和草地为研究对象,以农田土壤为对照,研究不同植被恢复类型、土层和季节对土壤蔗糖酶、脲酶以及过氧化氢酶活性的影响,并对酶活性与土壤理化性质关系进行了相关分析。结果表明:土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性差异在不同人工林草地间均达到显著水平。杏树林蔗糖酶活性最高(71.15 mg g-124 h-1),沙棘林脲酶活性最高(52.29mg g-124 h-1),刺槐林过氧化氢酶活性最高(3.33 ml g-1h-1)。随着土层加深,人工林草地土壤蔗糖酶和脲酶活性均显著降低。过氧化氢酶活性则表现为0～10 cm最低,10～20 cm土壤过氧化氢酶活性最高。蔗糖酶、脲酶以及过氧化氢酶活性表现出显著的季节性差异,蔗糖酶和过氧化氢酶活性夏季最高,脲酶冬季最高。土壤有机质、碱解氮和速效钾是影响酶活性的主要因素,其他各因子的影响相对较弱;蔗糖酶、脲酶与有机质、碱解氮、速效磷和速效钾等呈正相关关系,过氧化氢酶与有机质、碱解氮、速效磷和速效钾等呈负相关关系。土壤酶活性是表征植被恢复区土壤生物特性的重要指标之一。     

黄土高原不同植被类型对土壤养分、酶活性及微生物的影响

[目的]研究黄土高原不同植被类型对土壤酶活性、土壤养分和土壤微生物的影响,为该地区植被建设提供参考。[方法]根据研究区特点,选择4种(草地、柠条、杨树、蒿地)植被类型,采用SPSS软件分析各样地之间和同一样地土壤剖面不同层次的土壤酶活性和养分差异显著性和相关性,采用Canoco对微生物与环境因子进行分析。[结果](1)不同植被类型下,随土层深度的增加土壤酶活性与土壤养分均呈降低趋势。蒿地中酶活性最高,草地pH值随土层深度的增加而增加,表土层有机碳含量最高。硝态氮和铵态氮含量分别在杨树、柠条地块最高。(2)土壤养分间存在显著或极显著性相关,而土壤酶活性间存在极显著性相关。土壤酶活性与土壤有机碳、硝态氮之间都存在显著和极显著性相关。(3)表层(0—10cm)土壤微生物在门水平上多样性高。真菌第Ⅰ簇菌属与土壤pH值、硝态氮、铵态氮呈正相关,与土壤酶活性呈负相关;第Ⅱ簇菌属与土壤酶活性呈正相关关系,而与硝态氮、铵态氮、有机碳、pH值呈负相关关系;第Ⅰ簇与第Ⅱ,Ⅲ簇真菌群落间呈负相关关系。细菌与酶活性和土壤养分存在正相关和负相关。[结论]不同植被类型影响土壤酶活性、养分及微生物多样性,在植被建设过程中,宜种植蒿草来改善土壤的生态环境。     

额济纳不同植被覆盖类型土壤氮素时空分异特征

量化土壤时空变化对生态系统模型、精准农业和自然资源管理有重要意义。为了更好地控制环境问题,本文把传统统计方法、地统计学方法和地理信息系统三者结合起来,研究了中国西北部额济纳旗(1480 km~2)不同植被覆盖类型土壤氮的时空变化。于2011年与2015年从49个样点采集了98个0~15 cm土壤样品,测量了土壤全氮和硝态氮的含量,比较了不同植被覆盖类型土壤全氮和硝态氮的空间变化和时间变化。结果表明:土壤全氮含量明显受植被覆盖类型影响;土壤全氮平均值变幅为0.259~0.904 g kg~(-1),胡杨林地土壤全氮含量柽柳地土壤全氮含量梭梭地土壤全氮含量;2011年与2015年同一植被覆盖类型下土壤全氮含量差异不显著;2011年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为45.185 mg kg~(-1)、76.95mg kg~(-1)、39.335 mg kg~(-1),2015年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为2.259 mg kg~(-1)、21.546 mg kg~(-1)、14.554 mg kg~(-1);胡杨林地和柽柳地土壤全氮呈中等强度空间相关性,梭梭地土壤全氮呈强空间相关性;植被覆盖类型明显影响着植被中氮的转移、转化和吸收;研究区土壤氮素含量呈现剧烈的时空变化。     

退耕湿地典型植被群落土壤氮分布及储量特征

为阐明退耕湿地植被恢复对土壤氮素的影响,以黄河中游湿地河南武陟渠首段为研究对象,分析滩区耕地和退耕恢复区3种典型湿地植被群落土壤pH、有机质、总氮、硝态氮、铵态氮和氮储量的变化。研究结果表明,随着退耕恢复时间的增加,土壤pH呈下降趋势;土壤有机质、总氮总含量和氮储量呈逐渐增加趋势,分别由未恢复前的7.69~10.08g/kg,174.44~344.13mg/kg和0.07~0.09kg/m2增加到恢复1.5a后的15.83~29.53g/kg,739.13~1 076.99mg/kg和0.22~0.33kg/m2。恢复区土壤有机质、总氮总含量在空间上的变化表现为上层大于下层,土壤硝态氮含量均低于氨态氮含量。不同湿地植被土壤中总氮、有机质含量和氮储量存在显著差异(P0.05),其含量大小均依次为水蓼群落水烛群落芦苇群落。相关分析结果表明,研究区土壤中有机质含量与总氮之间存在极显著正相关关系(r=0.80;P0.01),铵态氮含量与有机质、总氮之间均存在极显著正相关关系(r=0.69,0.50;P0.01),硝态氮含量和有机质、总氮、铵态氮之间均存在一定正相关性,土壤pH与有机质和总氮之间均存在显著负相关关系(r=-0.49,-0.46;P0.05)。     

离子型稀土尾矿深层土壤剖面铵态氮污染特征及影响因素

稀土元素在国家经济、战略上意义重大,随着科学技术快速发展,稀土元素的需求急剧增加,由稀土矿山开采产生的环境污染问题也引起了广泛关注。在南方离子型稀土矿原位浸矿开采过程中大量使用铵盐作为浸矿剂,造成矿区水土环境受到严重化学污染,其中尾矿土壤铵态氮残留尤为严重。然而,稀土矿区土壤中铵态氮沿深层剖面（200cm以下）变化机制仍不清楚。选择江西赣南足洞矿区典型离子型稀土尾矿矿山（2003年开始采矿,2007年闭矿）,对表层土壤、深层土壤进行系统采样,共157件土壤剖面样品,测定了土壤pH、质量含水率和铵态氮含量。结果表明：（1）土壤酸化严重和高浓度铵态氮残留是采矿活动遗留的主要环境污染问题。（2）矿山关闭12年后,尾矿土壤平均pH为3.87,铵态氮浓度为60～204.3 mg·kg–1,是未开矿土壤铵态氮背景值的12倍～40倍。（3）土壤pH和含水率影响铵态氮的吸附和解吸附过程,原位淋洗技术是去除残留铵态氮有效方法。研究成果有望为离子型稀土尾矿土壤中铵态氮迁移转化规律和污染治理提供技术支撑。     

不同植被对晋陕蒙矿区排土场土壤养分16 a恢复程度的影响

为评价晋陕蒙矿区排土场土地复垦过程中不同植被措施对土壤肥力的恢复作用及程度,在内蒙古准格尔旗黑岱沟煤矿东排土场,分别选取已恢复16 a的7种不同人工植被(沙打旺、长芒草、紫穗槐+长芒草、刺槐林、沙棘林、杨树林、樟子松),并以周边原地貌条件下两种植被(退耕梯田长芒草、自然坡地沙棘林)为对照,分析了不同植被条件下0~10、10~20、20~40 cm土层土壤全氮、有机碳、硝态氮以及铵态氮的含量及其差异。结果表明:1)9种植被配置中除樟子松地和沙打旺草地外,土壤养分含量均随深度增加而递减。2)经过近16 a植被修复后,7种人工植被不同程度地改善了土壤肥力状况,其中刺槐纯林配置的恢复效果最佳,土壤肥力恢复程度接近或超过原地貌条件下植被的50%,沙棘次之。杨树和樟子松两种配置对土壤全氮、有机碳、硝态氮恢复效果相对较差,恢复程度均不超过40%。7种不同植被措施对土壤铵态氮的恢复程度相对较好,分别恢复到自然植被长芒草样地和自然植被沙棘样地的79.50%~93.77%,89.47%~105.70%。土壤全氮、有机碳、硝态氮恢复程度则相对较低,分别恢复到自然植被长芒草样地的24.70%~44.15%、25.09%~44.65%、47.25%~85.33%;分别恢复到自然植被沙棘样地的33.52%~56.85%、32.83%~54.82%、47.18%~84.66%。总之,尽管经过近16 a的复垦,7种人工植被下的土壤养分状况尚未完全恢复到该地区自然水平,但仍可认为该地区进行生态修复时可优先选择以刺槐为主的豆科乔木、以沙棘为主的灌木、以及长芒草等草本植物,并进行适当的套种、间种,以增强复垦效果。     

赣南废弃稀土矿区尾砂修复技术研究进展

介绍了赣南废弃稀土矿区概况,据统计,赣南稀土矿约有1.5亿立方米尾砂未得到妥善处理,近10万公顷耕地地表植被遭到破坏,致使矿区及其周边土壤沙化、土壤污染、水土流失严重。分析矿区土壤修复的物理化学修复技术(换土、客土、深耕、施肥和利用土壤改良剂等)、生物修复技术(微生物修复、土壤动物修复、植物修复)研究进展,提出了今后多方法联用修复技术展望。     

晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应研究

探究晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应及差异。在内蒙古准格尔旗永利煤矿排土场,选取砒砂岩沙黄土混掺(FS)、风化煤沙黄土混掺(WC)、沙黄土(SL)三种人工熟化的新构土体,与周边以长芒草为主的原地貌土壤(OL)以及新建排土场(CK)作对比,分析3种改良模式下0～20 cm表层土壤中有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮、有效磷的含量变化及改良效果差异,并采用加权综合法对几种土壤类型的养分质量进行综合评价。结果表明:(1)不同改良模式排土场相比新建排土场,土壤各养分含量均有显著提高,原地貌土壤在0～10 cm和10～20 cm两个土层中,有效磷含量较对照分别降低了0.36 mg·kg-1和0.9 mg·kg-1。(2)重构小区中不同改良模式下土壤有机碳、有效磷、硝态氮均已超过原地貌土壤养分含量,土壤铵态氮基本达到原地貌水平,土壤全氮尚未恢复至原地貌水平。(3)由5种土壤养分指标计算出的土壤质量指数在0～10 cm土层中的变化范围是0.16～0.79,在10～20 cm土层中的变化范围是0.16～0.55,几种土壤类型的土壤质量指数排序为WCFSSLOLCK。总体而言,不同改良模式土壤养分质量以风化煤掺混土体最高,其次是砒砂岩掺混土体,沙黄土高于原地貌土壤,对照质量最差。     

黄土丘陵区土壤基础呼吸对草地植被恢复的响应及其影响因素

为探讨黄土丘陵区草地植被自然恢复过程中土壤微生物活性的变化特征及其影响因素, 采用"时空互代"法采集宁夏云雾山自然保护区8个不同植被恢复年限的春、夏两季0～20 cm和20～40 cm的土样, 用室内密闭静态培养-碱液吸收法测定了新鲜和风干土样的基础呼吸.结果表明: 土壤基础呼吸随植被恢复年限增加呈增加趋势, 土壤呼吸强度和累积呼吸量都表现为植被恢复73年和78年较高, 而耕地和植被恢复3年最低.采样季节对呼吸强度测定有较大影响, 春季土样能更好地反映土壤微生物活性的变化.风干土样可以通过预培养后测定土壤的呼吸作用, 且能更加稳定地反映不同土壤之间的差异.在测定土壤基础呼吸时, 利用 1 d或3 d的培养平均值能更稳定地表现不同土壤的特性.累积呼吸量可较呼吸强度更直观地反映不同土壤的微生物活性.土壤有机质和全氮含量与土壤呼吸强度密切相关.     

黄土高原不同封育年限草地土壤与植物根系的生态化学计量特征

黄土高原特别是干草原地区植被演替的研究比较薄弱。当前植物生态化学计量学的研究主要集中在植物叶片方面,对根系的研究较少。选取宁夏云雾山草原植被不同封育年限的土壤和植物样品,以生态化学计量学原理为基础,测定并分析了土壤与根系的碳(C)、氮(N)、磷(P)及其生态化学计量比与相互关系。结果表明:(1)随着封育年限的增加,土壤容重逐渐减小,土壤有机碳和全氮变异性较大,全磷变异性较小,且封育初期土壤有机碳和全氮含量先降后升,至封育20、30年,保持相对平稳。0~20 cm土层土壤的碳氮比(C∶N)、碳磷比(C∶P)、氮磷比(N∶P)分别为9.04~9.63、19.62~32.27、2.14~3.37,20~40 cm土层土壤的分别为8.68~9.22、15.74~26.32、1.80~3.03。土壤有机碳与全氮、全磷之间存在极显著的正相关。(2)植物根系C、N、P含量变化范围分别为357.6~381.4 g kg-1、7.35~8.18 g kg-1、0.54~0.70 g kg-1;根系中的C元素含量随封育年限的增加逐渐升高,N、P元素含量均小于全球平均值。根系C∶N随着封育年限的增加变异性较大,C∶P、N∶P随着封育年限的增加变异性较小。(3)植物根系的C∶N∶P化学计量特征受土壤的影响调控大于其自身,且土壤磷含量对植物根系C∶N∶P生态化学计量特征影响的显著性(p0.01)大于土壤氮含量(p0.05)。此外,该地区封禁后,草地生产力易受到土壤N含量的限制。     

太白山不同海拔土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量特征

为探究太白山土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量垂直分布特征,阐明土壤C、N、P生态化学计量学特征对海拔梯度的响应规律,在秦岭太白山1 700~3 500 m区域以100 m海拔间隔进行研究。结果表明:(1)不同海拔高度下土壤有机碳、全氮、全磷变化范围分别是23.56~83.59g kg-1、2.00~5.77 g kg-1、0.32~0.47 g kg-1。土壤有机碳与全氮含量随海拔梯度升高先增后降,土壤全磷含量空间变异较小;(2)土壤C∶N、C∶P、N∶P范围分别为7.17~18.41、60.61~190.4、5.81~12.26。随海拔增加,土壤C∶N在阔叶林带呈降低趋势,针叶林带时转变为增加趋势。土壤C∶P随海拔梯度的变化趋势与土壤C∶N类似,N∶P随海拔梯度增加先升后降,至3 200 m有所升高;(3)两个阔叶林带(辽东栎林带和桦木林带)与高山草甸的土壤C、N含量及生态化学计量比高。冷杉林带C、N含量及其生态化学计量比最小;(4)温度、含水量、海拔和植被对土壤C、N、P化学计量特征具有重要影响,通过冗余分析揭示每个因素分别可解释系统变异信息的25.0%、24.3%、11.1%和6.9%,合计为67.3%。可见这些环境因素直接决定了土壤养分及生态化学计量特征。结果可为探明森林土壤养分供应状况和限制因素及太白山生态系统的保护、森林土壤质量评价等提供基础。     

中国南方潴育性水稻土产量演变及其肥力驱动因素分析

系统分析了我国广西桂林、钦州及玉林3个潴育性水稻土长期常规施肥(F)和不施肥(CK)处理下,双季稻产量及土壤肥力随时间的变化趋势,并借助通径分析探明主要肥力因素对各点水稻产量的驱动差异和关联。结果显示,不施肥条件下,桂林点的基础地力较低,其产量随时间呈显著下降趋势(各季产量均值666~846 kg hm-2),而玉林和钦州点基础地力相对较高,其产量在试验期间相对稳定(各季产量均值3 500~4 577 kg hm-2)。常规施肥下,桂林点产量显著提高(较CK增产522%),且随时间呈显著上升趋势,另两试验点较CK增产20%~67%。常规施肥下,土壤肥力随时间呈稳定或不同程度的上升趋势,其中土壤有效磷初始值低于10 mg kg-1的桂林和钦州点上升幅度最大且均达到显著水平,而初始值为50 mg kg-1的玉林点变化不大。土壤有机质与全氮变化在各地不同,气温偏低的桂林点有机质呈上升趋势且全氮含量较高(3 g kg-1),气温偏高的玉林和钦州点有机质呈下降趋势且全氮含量较低(1~2.5 g kg-1),表明有机质的累积和释放上存在差异。双季稻产量的主要肥力驱动因子各地有差异,桂北地区桂林点土壤有效磷为首要因素,桂南地区玉林和钦州点土壤有机质及氮含量为主要的肥力因素。因此,依据区域特征采取有针对性措施是持续、高效培肥土壤的保证。     

Changes in soil properties across a chronosequence of vegetation restoration on the Loess Plateau of China

Soil fertility is important for vegetation growth and productivity. The relationship between vegetation and soil fertility is important for both scientific and practical reasons. However, the effects of soil fertility on vegetation development and succession are poorly documented on the Loess Plateau. In this study, we compared soil properties of the Yanhe Watershed in northern Shaanxi across five different land uses (shrubland, farmland, natural grassland, woodland and artificial grassland) and a chronosequence of soils undergoing restoration for 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 years. We found that revegetation had a positive effect on soil bulk density decrease, total porosity and capillary porosity increase in the surface soil layers but not in the subsurface layer. Additionally, soil organic matter, total nitrogen, available nitrogen and available potassium were greater at shrubland and woodland sites compared with other land uses. Total phosphorus and available phosphorus were greater at farmland sites. Results of the study indicate that revegetation on eroded soil can produce important increases in soil fertility on older plantations and in areas with natural succession.     

氮素浓度和水分对水稻土硝化作用和微生物特性的影响

为了明确不同氮素浓度和水分对土壤硝化作用和微生物特性的影响,特别是高氮素浓度下的响应特异性,以红壤水稻土为供试土壤,设置4个硫铵用量水平[0(CK)、120 mg(N).kg-1(A1)、600 mg(N).kg-1(A2)、1 200 mg(N).kg-1(A3)],调节土壤水分为饱和持水量(WHC)的40%、60%和80%,研究了短期内不同氮素浓度和不同水分条件下土壤硝化作用、微生物生物量碳和微生物功能多样性的变化。结果表明:在40%、60%和80%WHC水分条件时,硫铵A2、A3浓度处理土壤硝化率和硝化速率普遍较低,硫铵A1浓度处理硝化率和硝化速率随土壤含水量的升高而升高;同含水量时随硫铵用量的升高而显著降低。在40%、60%和80%WHC水分条件时,微生物生物量碳随硫铵浓度的升高而降低;同浓度硫铵用量水平时,微生物生物量碳的变化基本表现为:60%WHC80%WHC40%WHC。分析发现不同水分和硫铵处理之间存在交互作用。BIOLOG分析显示:不同氮素浓度和不同水分处理,60%WHC下A1处理的平均吸光值(AWCD)和Shannon、Simpson、McIntosh指数最大,其次为60%WHC的硫铵CK处理,而不同水分下硫铵A2、A3处理,其AWCD值和Shannon、Simpson、McIntosh多样性指数都较低,进一步说明过量施肥导致微生物活性降低。不同氮素浓度和水分条件下土壤微生物和生化性状不同,过量施用化肥后将有可能造成土壤微生物性状和生化功能衰减。     

不同恢复方式下盐渍化弃耕地土壤生物学活性的变化

以干旱区新疆玛纳斯河流域冲积扇缘定点定位试验地为研究对象, 研究灌溉处理、人工草地处理和补植处理对盐渍化弃耕地土壤微生物量、酶活性及土壤呼吸速率的影响。结果表明, 不同恢复方式均明显增加了土壤微生物数量和土壤微生物量碳、氮及土壤酶活性。不同处理土壤微生物量碳、氮分别比原始弃耕地高17.80%、26.38%、5.33%和7.89%、12.75%、21.93%; 不同处理土壤微生物数量分别是原始弃耕地的4.72倍、6.04倍和4.56倍; 不同处理土壤蔗糖酶活性分别比原始弃耕地高3.4倍、3.2倍和7.7倍, 多酚氧化酶活性比原始弃耕地高1.7倍、1.2倍和1.5倍, 脲酶活性比原始弃耕地高11.1%、52.3%和37.1%; 灌溉处理土壤过氧化氢酶活性最高, 是原始弃耕地的1.53倍, 土壤呼吸速率变化表现为人工草地处理>灌溉处理>补植处理>原始弃耕地, 其中, 人工草地处理土壤呼吸速率比弃耕地高52.25%。相关分析表明, 微生物量碳与微生物C/N和微生物数量之间均呈显著正相关关系(P<0.05); 土壤呼吸速率与土壤脲酶、微生物数量和微生物量碳的相关性达到显著水平(P<0.05), 与土壤微生物量氮呈负相关关系, 但相关性不显著; 土壤蔗糖酶与其他3种酶以及微生物量氮呈显著正相关关系, 土壤脲酶与微生物数量呈显著正相关关系, 多酚氧化酶与过氧化氢酶相关性达到显著水平(P<0.05)。本研究表明干旱区盐渍化弃耕地采用灌溉与人工草地处理有利于土壤养分积累, 可在一定程度上改善土壤质量。     

不同种类氮肥对紫色土表面电化学性质的影响

以紫色土为研究对象,采用土柱淋溶方法,研究了不同种类氮肥对紫色土表面电化学性质的影响。结果表明:氮肥处理的紫色土表面电荷量较原土大,增加量在0.05～0.7 cmol kg-1;在低氮水平(100、200 mg kg-1)下,紫色土表面电荷量为尿素硫铵硝铵;而在高氮水平(300、400 mg kg-1)下,表面电荷量为硫铵尿素硝铵。与原土相比,施肥处理的紫色土比表面积有所增加,其中施用100 mg kg-1尿素的增加量最大,较原土增加了78.04%,且尿素处理对土壤比表面积的影响显著高于其余两种氮肥处理;而400 mg kg-1硫铵处理的增加量最少,只增加了0.06%。在同一个施氮水平下,硫铵处理的土壤表面电荷密度和电场强度最大,而尿素处理的最小;低氮施肥处理对电荷密度和电场强度的影响明显高于高氮施肥处理。可见,不同氮肥种类和施氮水平由于电解质体系类型和浓度的差异,引起土壤pH变化,最终对土壤电化学性质产生影响,从而改变土壤养分的保蓄性和有效性。在本试验条件下,非电解质体系在低浓度下能显著影响紫色土表面电化学性质,而强电解质在高浓度下影响效果较为明显。     

植被去除对侵蚀环境土壤有机质和养分的影响

为探究侵蚀环境下植被对土壤性质的影响机制,在陕北黄土高原选择了3个小流域,在坡面和与之对应的沉积区布设2年的植被去除试验,分析了植被去除后侵蚀区和沉积区土壤有机质和养分的分布特征。结果表明:(1)土壤侵蚀—沉积作用显著影响土壤养分的分布,沉积区0—60 cm土层硝态氮、铵态氮、全磷和速效钾含量分别比侵蚀区高75.3%,25.1%,11.8%和27.0%。(2)植被对土壤有机质和养分的影响存在明显的地形差异。植被去除2年后,0—10 cm土层土壤有机质、铵态氮和速效钾含量在侵蚀区降低了1.75 g/kg,0.97 mg/kg,35.85 mg/kg,在沉积区降低了7.61 g/kg,1.47 mg/kg,90.74 mg/kg,硝态氮含量在侵蚀区增加了0.60 mg/kg,在沉积区降低了2.33 mg/kg。(3)植被去除后,沉积区土壤各指标间存在显著相关关系,而侵蚀区这种相互关系较弱。这些结果表明:植被去除对沉积区土壤有机质、速效钾的影响较大,对侵蚀区硝态氮、铵态氮的影响较大。研究结果加强了对侵蚀—沉积过程中土壤—植被相互作用的认识,为水土流失区土壤质量提升提供科学依据。     

红壤稻田土壤有机质的积累过程特征分析

通过田间采样分析 ,研究了不同利用年限红壤稻田土壤有机质含量的变化及其过程和机理 ,确定达到平衡状态时红壤稻田土壤的有机碳含量水平。结果表明 ,在水耕条件下 ,土壤有机碳和全氮的积累过程可大致分为快速增长和趋于稳定阶段 ,水耕利用 30年 ,0～ 2 0cm土壤有机碳含量达到 2 0gkg- 1,全氮含量 1 6gkg- 1,随后 ,即使利用年限长达 80年 ,土壤有机碳和全氮含量变化趋于稳定 ,没有显著提高。 2 0天的培养期内 ,不同利用年限红壤稻田 0～ 1 0cm土层有机碳和有机氮的矿化率分别为 2 2 %～3 3%和 2 8%～ 6 7% ;总体来说 ,有机碳、氮的矿化率随红壤水稻土的熟化过程而升高。随着利用年限的增加 ,微生物生物量碳一直保持增加的趋势 ,而微生物生物量氮在利用 30年后其增加趋势明显趋缓 ;利用30年的红壤稻田 ,0～ 1 0cm土壤微生物生物量C、N为 332 8mgkg- 1和 2 3 85mgkg- 1,比利用 3年分别高1 1 1 %和 4 7%。与利用 3年的红壤稻田相比 ,利用 30年后细菌数量增加了 1 1倍 ( 0～ 1 0cm)和 3 8倍 ( 1 0～2 0cm) ,利用 80年后更显著地增加了 1 9倍 ( 0～ 1 0cm)和 1 2倍 ( 1 0～ 2 0cm) ;真菌的数量也呈上升的趋势 ,但在 30年利用后基本趋于稳定 ;此外 ,细菌的群落从荒草地的 4个种到 30～ 80年水田