神东矿区典型植被不同恢复年限对土壤质量的影响

为揭示矿区土壤质量在植被恢复过程中的变化,采用野外调查和室内分析相结合的方法,以神东矿区中心10个矿区不同恢复年限典型植被种植区土壤为研究对象,测定了土壤容重和全氮、碱解氮、有机质、有效磷、速效钾含量等6项理化指标,通过主成分分析确定了各评价指标权重值,并运用土壤质量指数法对土壤质量进行了评价。结果表明:各指标按权重值排序为全氮(0.198)>速效钾(0.187)>碱解氮(0.182)>有机质(0.177)>容重(0.172)>有效磷(0.084);樟子松、山杏和柠条种植区的土壤质量指数与恢复年限呈线性变化关系,油松和小叶杨种植区的土壤质量指数与恢复年限呈对数变化关系,沙棘、沙柳和黑沙蒿种植区的土壤质量指数与恢复年限呈抛物线关系。总体来说,矿区典型植被恢复对土壤质量有较好的改良效果,在今后的生态治理过程中,需要对恢复年限较长的植被类型加强人工管护,防止土壤质量退化。     

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。     

长期定位施肥对两种小麦耕作系统土壤肥力的影响

为寻求既能提高土壤肥力又能改善土壤环境的科学施肥模式,本研究以黄土高原长武30 a长期小麦连作和小麦–豌豆两个轮作系统为研究对象,以长期肥料定位试验(包括氮磷+有机肥配施NPM、氮磷配施NP、单施磷肥P、单施氮肥N、单施有机肥M和CK)土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全磷和全钾为基础数据,应用土壤的综合肥力指标值(integrated fertility index,IFI)对长期定位施肥的土壤肥力进行定量综合评价。结果表明:①小麦-豌豆轮作系统在不同施肥处理下土壤养分含量普遍高于小麦连作系统,且在两种耕作系统下施用氮磷+有机肥各养分含量增幅明显。②各处理间土壤综合肥力指数表现为:小麦–豌豆轮作+NPM>小麦连作+NPM>小麦–豌豆轮作+NP、小麦连作+NP>小麦–豌豆轮作+P、小麦连作+P>小麦连作+M>小麦–豌豆轮作+不施肥>小麦连作+不施肥。③小麦连作系统有机质,全磷、全氮和速效磷与土壤综合肥力指数IFI之间呈显著相关关系,碱解氮和速效钾与IFI不相关;在小麦–豌豆轮作系统中,碱解氮与全磷对IFI呈显著正相关关系。综上,综合肥力指数能较好地反映土壤肥力状况,长期施用氮磷+有机肥相较单施氮磷肥、有机肥的土壤综合肥力要高,小麦–豌豆轮作系统土壤综合肥力优于小麦轮作系统,且不同耕作系统对土壤养分和土壤肥力的关系有一定的影响。     

山东省长期连作杨树人工林的土壤理化特性与综合肥力评价

土壤理化特性是土壤综合肥力的重要组成部分,对于诊断土壤质量优劣具有重要意义,可为人工林的合理经营提供参考。以山东省杨树主栽区20块长期(10～60年)连作人工林样地为研究对象,取样测定15个土壤指标,研究了林地土壤的物理和化学特性,并采用综合指数法对土壤综合肥力进行了评价。结果表明:山东省杨树人工林土壤全钾、碱解氮含量总体上处于“很低”水平,有机质、全氮、全磷含量和电导率(EC)处于“较低”水平,有效磷、速效钾含量和容重处于“适中”水平,而毛管孔隙度处于“较高”水平。80%样地为微碱性砂质壤土或壤质砂土,砂粒含量较高,而粉砂粒、粘粒含量较低。不同样地间的土壤综合肥力存在较大差异,以鲁北区杨树人工林土壤综合肥力指数最高,显著高于鲁南、鲁西和鲁西南这3个栽培区。相关分析表明,土壤有机质、全磷、全钾、有效磷、速效钾、容重、粉砂粒、粘粒8个理化指标均对土壤综合肥力指数具有显著影响,而全氮、碱解氮、pH、EC、毛管孔隙度、砂粒、粉粘比7个指标与其相关性均不显著。杨树连作时间、林龄、林分密度对林地土壤肥力没有明显影响。     

樟子松固沙林采伐迹地撂荒后植被自然恢复多样性的研究

采用样方法对辽宁章古台地区樟子松固沙林采伐迹地撂荒后1-5 a内自然恢复植被组成及多样性特征进行了定位研究,结果表明：采伐迹地自然恢复形成的自然植被群落共有49种植物,分属于26个科,以菊科和乔本科植物最为丰富。1a采伐迹地、2a采伐迹地、3a采伐迹地和5a采伐迹地植物群落的Simpson多样性指数分别为0.681,0.792,0.845和0.870,Shannon-Weiner信息统计指数、Pielou均匀度指数的变化趋势和S im pson优势度指数基本相似。植被总生物量由1.351 t/hm^2增加到9.745 t/hm^2,撂荒2a时植被系统开始产生枯落物。随着植被恢复时间增加,死地被物生物量从0.824 t/hm^2增加到1.403 t/hm^2。与采伐前相比,撂荒使采伐迹地土壤表层（0-15 cm）有机质含量和土壤各层的养分含量明显增加。撂荒具有较早归还凋落物和增加土壤养分的能力。     

基于GPS和GIS的田间土壤特性空间变异性的研究

以一块面积约为13.3 hm²的冬小麦田为研究区，利用GPS接收机定位，按50 m×50 m设置网格，共取63个采样点，测定土壤表层(20 cm)内的土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、容重、田间土壤含水率和电导率，研究麦田土壤特性的空间变异规律。采用传统统计学和地统计学相结合的方法对所取的数据进行了分析，利用Arcview3.2软件的空间分析功能，绘制了表达这些土壤特性随机性和结构性的半方差图和空间分布图。研究结果表明：所有土壤特性均服从正态分布；土壤容重具有弱变异强度，其它土壤特性具有中等变异强度；土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾和电导率具有很强的相关性，土壤容重、速效磷和含水率具有中等强度的空间相关性，土壤特性的相关距变化范围为246.8～426.8 m。该成果可为农田的定位施肥、灌溉以及其它的农田精细管理提供依据。     

基于主成分分析不同种养模式下的土壤肥力评价

为探究不同种养模式对稻田土壤肥力的贡献,筛选出适合推广的生态种养模式。在韶关市仁化县扶溪镇紫岭村水稻田开展了 2 年田间试验,设置水稻单作(CK)、油稻轮作(T1)、鸭稻共作(T2)和油 稻鸭模式(T3)4 个处理,分析水稻种植后不同处理土壤机械组成、容重、pH、有机质、有机碳、全氮、 碳氮比、碱解氮、有效磷、速效钾的差异。结果发现,与 CK 相比,T3 处理土壤容重、pH、碳氮比显著下降(降 幅分别为 24.63%、8.78%、23.98%),土壤有机质、有机碳、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾均显著提高(增幅 依次为 21.66%、21.66%、57.75%、24.64%、20.81%、26.43%);T2 处理土壤容重、pH、碳氮比显著下降(降幅依 次为 19.34%、8.78%、16.01%),土壤有机质、有机碳、全氮、碱解氮、速效钾均显著增加(增幅依次为 15.19%、 15.19%、36.31%、17.02%、18.81%);T1 处理土壤容重显著下降(降幅 11.95%),土壤 pH、有机质、有机碳、 全氮、碳氮比、碱解氮显著增加(增幅依次为 3.03%、11.29%、11.29%、7.01%、4.76%、10.49%)。主成分分析 结果显示土壤肥力综合排名:T3>T2>T1>CK。因此,T3 处理更有利于改善稻田土壤各项理化指标,土壤培肥效果 最好。     

不同土地利用和管理方式对黑土肥力的影响

基于中国科学院海伦农业生态试验站22 a长期定位实验,研究了不同土地利用和管理方式对黑土肥力的影响。结果表明,不同土地利用方式促使土壤肥力发生不同的变化,裸地生态系统由于无有机质输入和无植被保护,土壤肥力逐年下降;草地植被覆盖使黑土全碳、全氮、碱解氮含量逐年提高;农田生态系统施肥管理能减缓土壤肥力降低,化肥配施有机肥增加土壤养分库,提高土壤肥力。不同覆盖特定的因子影响特殊的土壤酶活性。自然植被恢复对土壤转化酶和磷酸酶活性的影响大于增加土壤养分含量(碳、氮、磷含量)的影响。黑土自然植被恢复和农田土壤有机-无机肥配施是保持和增加黑土有机C,N库稳定性以及提高土壤肥力的重要途径。     

安徽省主要水稻土基本理化性质及肥力综合评价

以安徽省不同地区水稻土为研究对象,采集了11个剖面共43个土壤样品,测定其基本理化性质并建模评价其肥力质量。结果表明:根据中国土壤系统分类法,安徽水稻土主要是铁聚水耕人为土。土壤大体呈酸性,pH5.0~6.5,土壤有机质和氮素含量等相对较低,表层土壤有机质、全氮、碱解氮平均含量为23.65 g/kg、1.44 g/kg、127.29 mg/kg,土壤质地主要是粉砂壤土。基于改进层次分析法的模糊综合评价模型结果显示,安徽稻田表层土壤肥力质量指数FI普遍介于0.7~0.8,肥力质量大体处于良好水平,且土壤肥力质量与土壤有机质、土壤全氮和碱解氮含量呈现显著的正相关。     

雅砻江官地水电站生态护坡工程初期土壤肥力状况

以雅砻江官地水电站生态修复工程为例,对种植槽客土回填植草技术(ESS)和植被混凝土基材生态防护技术(CBS)在工程扰动区应用初期的土壤肥力状况进行了研究。通过选取4块具有一定代表性的生态恢复边坡样地及一块对照样地,对各样地的土壤肥力相关指标进行了测定,同时应用土壤标准综合级别法分析了土壤肥力的变化。结果表明,4块修复边坡样地土壤中有机质、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效钾含量均高于对照样地,同时土壤肥力水平亦显著高于对照边坡,其中右岸植被混凝土边坡肥力最高。说明生态护坡技术可有效改善官地水电站工程扰动区的土壤环境,其中以植被混凝土护坡技术效益最为显著。     

樟子松林下土壤养分、微生物及酶活性的研究

为探讨樟子松林土壤生化特性及其与土壤肥力的关系,本文对我国最重要樟子松原产地—红花尔基地区的不同林龄樟子松林下土壤养分、微生物及酶活性进行了测定和分析,结果表明:不同林地的土壤养分、微生物和酶活性均表现出差异。土壤养分、微生物和土壤酶活性总体变化趋势是先随着树龄增加而增加,到60~70年树龄时达到最大,后随着树龄增大各项指标呈现下降的趋势。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分含量之间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力的指标。     

樟子松人工林土壤养分、微生物及酶活性的研究

对章古台不同林龄樟子松人工林土壤养分、微生物及酶活性进行了测定和分析,结果表明:各林地的土壤养分、微生物和酶活性均表现出差异。与健康林相比,出现生长衰退林地土壤样品的养分指标、微生物和酶活性均有显著程度的降低,表明土壤地力已出现严重衰退。土壤微生物数量、酶活性与土壤养分间呈显著相关关系,可作为评价土壤肥力的指标。解决当前人工林退化的主要措施是因地制宜进行间伐或轮伐,改善林地微生态条件,尽量避免营造人工纯林,建议营造混交林。     

彰武松生长及适应性初步研究

彰武松是赤松的天然杂交新变种,经繁殖观察研究表明,其顶芽饱满、长势旺盛,无性嫁接愈合能力强,生长速度快,1年生、2年生彰武松实生苗的地径和苗高均大于同龄樟子松、赤松、油松,2年生苗高分别为樟子松、赤松、油松的136％、151％和133％。彰武松与11年生樟子松树高比为1.82:1,地径比为1.47:1,差异显著。彰武松有较强的抗旱和抗病能力,是“三北”地区很育发展前景的优良造林树种,值得大力繁殖推广。     

毛乌素沙地樟子松人工林恢复过程中土壤粒径演变特征

[目的]研究土壤颗粒分形维数与樟子松人工林恢复时间的关系,为评价毛乌素沙地植被恢复对土壤颗粒特征的影响提供数据支撑。[方法]以自然荒草地为对照,选择不同恢复年限樟子松人工林土壤为研究对象,分析了不同林龄樟子松林下土壤基本理化性质、颗粒粒径含量和分形维数,开展毛乌素沙地樟子松人工林恢复过程中土壤粒径演变特征研究。[结果] 3种不同林龄樟子松土壤中细砂粒含量最多,极粗砂粒含量最少,并且随着土层深度的增加细砂粒含量和粗砂粒含量呈增加的趋势,而黏粒含量、粉粒含量以及极细砂粒含量呈现减少的趋势。随着土层深度的增加土壤中全氮、全磷、有机质以及土壤含水率均呈现减小的趋势。不同林龄下樟子松土壤颗粒分形维数范围为2.27～2.71,均值大小顺序表现为50 a>60 a>40 a>CK;全氮含量和土壤含水率的均值大小顺序均表现为60 a>50 a>CK>40 a;全磷含量和有机质含量的均值大小顺序均表现为60 a>50 a>40 a>CK。全氮、全磷和土壤有机质含量与分形维数间呈正相关关系,相关系数分别为0.391,0.418,0.522。[结论]樟子...     

植被恢复对干旱区生态光伏电站土壤团聚体组成及有机碳的影响

为给干旱区生态光伏电站植被恢复,土壤结构稳定性以及有机碳固持提供理论依据,选取光伏电站生态示范区内3种典型的人工植被樟子松、黄芪和苜蓿为研究对象,以未进行植被恢复工作的土地为对照,探究了不同植被恢复措施下0—40 cm土壤各粒径团聚体分布特征、稳定性水平和有机碳变化特征。结果表明:相比于对照,樟子松、黄芪和苜蓿地的水稳定性大团聚体(>0.25 mm)含量增加,微团聚体(<0.25 mm)含量降低,尤其是樟子松样地大团聚体含量最高。3种植被的水稳性团聚体MWD(平均重量直径)和GMD(几何平均直径)均显著高于对照,而D值明显低于对照,在整个土壤剖面中,土壤团聚体稳定性指标均以樟子松样地最佳,表明樟子松样地土壤结构改善效果明显,团聚体稳定性较高。土地的利用方式转变后,樟子松、黄芪和苜蓿地的有机碳含量和有机碳贡献率均增加,其中以樟子松样地最为突出,并且3种植被的有机碳含量增量主要源于0.25～0.053 mm粒级团聚体的贡献。樟子松样地较黄芪和苜蓿地土壤团聚体稳定性更高,更有利于提高有机碳累积量。     

科尔沁沙地东南部植被类型变化对土壤磷素状况的影响

In the past 50 years, large areas of the Horqin sandy land were afforested to prevent desertification. Although the afforestation policy appears successful, many people now doubt whether it is suitable to plant trees with high density on the poor soils in semiarid regions. Little is known about the impacts of afforestation on the sandy soil properties, although the evaluation of these impacts is fundamental to judge the rationality of afforestation policy. Soil phosphorus （P） fractions, acid phosphomonoesterase activities, and other soil chemical properties were compared among five adjoining typical ecosystems on poor sandy soils in southeastern Horqin sandy land. The ecosystems studied are natural elm savanna, degraded grassland, Mongolian pine （Pinus sylvestris var. mongolica） plantation, Chinese pine （Pinus tabulaeformis） plantation, and mixed plantation of Mongolian pine and poplar （Populus simonii）. The results showed that organic P dominated soil P （47%-65%） was the principal source of available P. The degradation of elm savanna to grassland significantly reduced soil pH and resulted in an overall reduction in soil fertility, although slightly increased labile inorganic P. Grassland afforestation had no significant influence on soil pH, organic carbon, and total N but significantly reduced total P. Impacts of grassland afforestation on soil P fractions depended on tree species. Natural elm savanna had higher soil P conserving ability than artificial plantations. Therefore, with the aim of developing a sustainable ecosystem, we suggested that vegetations with low nutrient demand （particularly P） and efficient nutrient cycling would be more suitable for ecosystem restoration in the semiarid region.     

章古台沙地松树人工林土壤无机氮、微生物生物量碳及微生物生物量氮

The dynamics of soil inorganic nitrogen （NH4^＋ -N and NO3^- -N） and microbial biomass carbon （Cmic） and nitrogen （Nmic） under 30-year-old fenced Pinus sylvestris L. var. mongolica Litvin （SF）, unfenced P. sylvestris L. var. mongolica Litvin （SUF）, and unfenced Pinus densiflora Siebold et Zucc. （DUF） plantations in the Zhanggutai sandy soil of China were studied during Apr. to Oct. 2004 by the in situ closed-top core incubation method. All mentioned C and N indices in each stand type fluctuated over time. The ranges of inorganic N, Cmic, and Nmic contents in the three stand types were 0.7-2.6, 40.0-128.9, and 5.4-15.2 μg g^-1, respectively. The average contents of soil NH4^＋ -N and Cmic under the three 30-year-old pine plantations were not different. However, soil NO3^ -N and total inorganic N contents decreased in the order of SUF ≥ SF ≥ DUF, the Nmic content was in the order of SF = SUF 〉 DUF, and the Cmic：Nmic ratio was in the order of SUF = DUF 〉 SF. Seasonal variations were observed in soil inorganic N, microbial biomass, and plant growth. These seasonal variations had certain correlations with microbe and plant N use in the soil, and their competition for NH4^＋ -N was mostly regulated by soil N availability. The influence of tree species on inorganic N and Nmic were mainly because of differences in litter quality. Lack of gazing decreased the Cmic：Nmic ratio owing to decreased carbon output and increased the ability of soil to supply N. The soil N supply under the P. sylvestris var. mongolica plantation was lower than under the P. densiflora plantation.     

阿什河上游小流域不同森林类型土壤水分时空分布

 在阿什河上游光明沟小流域内,选取樟子松、红松、兴安落叶松、水曲柳及杂木林5种森林类型,采用传统土壤水分研究方法,研究不同森林类型间土壤水分时空分布特征。结果表明:除水曲柳林外,其他4种森林类型土壤含水量随土层深度增加而降低,为降低型;兴安落叶松林0～40cm土层土壤含水量最大,为32.91%,其次为水曲柳林(28.79%)、杂木林(25.99%)、红松林(23.64%)和樟子松林(18.76%);各森林类型土壤含水量在生长季内大致上遵循高—低—高—低的规律,与降雨量间存在较一致的对应关系,森林对该小流域内土壤含水量起到了显著的调节作用。     

晋北丘陵风沙区不同植被恢复模式的土壤化学特征与生态恢复效应

通过对山西省右玉县从高家堡乡至右卫镇的公路两侧乔木林(小叶杨、樟子松、油松和华北落叶松)、灌木丛(沙棘、柠条和乌柳)及各种乔木、乔灌混交林的土壤化学特征分析,评价了乔、灌恢复模式的生态恢复效应。结果表明:(1)不同植被恢复模式的生态恢复效应差异显著,混交林生态恢复效果优于纯林;(2)灌木沙棘、柠条、乌柳在本区生态恢复中的作用突出,特别是豆科植物柠条的生态恢复效果优于其他非豆科植物;(3)乔木种樟子松、油松,灌木种沙棘、柠条、乌柳耐旱、耐寒,生态适应性强,在本区生态修复中作用明显,可用于本区人工植被恢复的植被重建优先物种;(4)本区土壤洁净,适宜发展有机农业。     

樟子松林下土壤有机碳和全氮储量研究

本文通过调查分析我国最重要樟子松原产地—红花尔基的樟子松林下土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)及其机械组成，发现樟子松林下的土壤有机C和N含量与其机械组成呈显著相关，与粉粒含量相关系数高达0．7028和0．7209，与土壤容重呈现负相关，相关系数达0．5760和0．5937。樟子松林土壤平均C、N密度分别为19．5kg／m^2和1．8kg／m^2，比同地区的桦木林和农田土壤低。同时也发现，樟子松林土壤C、N含量与地形有关，一般阳坡高于阴坡，下坡高于上坡；天然樟子松林的土壤C、N密度随年龄先出现增长，到25年时达到最高值，30年以后有下降趋势，这与土壤质地的变化密切相关。在该地区，不同植物群落类型的土壤C、N含量的差异也主要受土壤质地变化的影响。