不同土地利用方式下土壤团聚体的组成及稳定性研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法.就不同土地利用方式下土壤团聚体的组成及稳定性进行了研究.试验结果表明:(1)干筛处理下土壤团聚体均以>5 mm粒径为主,总体随粒径的减小呈先降低后增加再降低的趋势;湿筛处理下土壤团聚体以<0.25 mm粒径为主,总体随粒径的减小呈先降低后增加的趋势.(2)干筛处理下,平均重量直径和几何平均直径均表现为桉树人工林最大,杉木人工林最小;湿筛处理下平均重量直径和几何平均直径均以杉木人工林最大,枇杷园最小.(3)风干性团聚体的分形维数表现为杉木人工林>茶园>枇杷园>桉树人工林>撂荒地,水稳性团聚体的分形维数表现为枇杷园>撂荒地>茶园>桉树人工林>杉木人工林.     

不同退耕模式下土壤抗蚀性差异及其评价模型

土壤抗蚀性是评定土壤抵抗土壤侵蚀能力的重要参数之一,该文通过野外调查与室内分析相结合方法,在土壤理化性质综合分析的基础上,融入生物学指标,对川西低山丘陵区退耕桉树林、退耕杉木林、退耕茶园、退耕枇杷园和退耕撂荒地5种退耕模式下土壤抗蚀性进行了研究。结果表明：19个用于表征研究区土壤抗蚀性的指标可优化为>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均质量直径、>0.25 mm团聚体破坏率、>0.5 mm团聚体破坏率、有机质含量及酸性磷酸酶6个指标;5种退耕模式下土壤抗蚀性综合指数大小依次为退耕杉木林＞退耕桉树林＞退耕枇杷园＞退耕茶园＞退耕撂荒地。在此基础上,应用6个优化指标构建了研究区不同退耕模式下土壤抗蚀性强、中等、弱3个等级的判别模型,模型总判别正确率为96.7%,具有较高的可信度。这为完善不同退耕模式下土壤抗蚀性评价指标体系和区域性土壤抗蚀性评价提供依据。     

不同土地利用方式下土壤抗冲性动态变化特征及其影响因素

采用原状土冲刷槽法,以桉树人工林、茶园、撂荒地、枇杷园、杉木人工林土壤为研究对象.研究了土壤抗冲性动态变化特征及其影响因素.结果表明:土壤初始径流含沙量均较大,但随着冲刷时间的延长径流含沙量逐渐降低,并在3～6 min后逐渐趋于稳定;土壤抗冲性能随冲刷时间的延长呈波状变化,但总体上仍符合随冲刷时间延长,抗冲性增强的规律;土壤抗冲性能随冲刷时间的变化可用幂函数方程很好的拟合,其相关指数介于0.717～0.989;土壤抗冲性主要受容重、坡度、植物根系等因素的影响.其中<1 mm须根是增强土壤抗冲性能的关键因子.<1 mm须根根长、根表面积、根体积与土壤抗冲性强化值△ANS呈显著或极显著正相关,其相关系数介于0.926～0.980.     

桂西北喀斯特地区不同土地利用类型土壤抗蚀性研究

土壤抗蚀性是反映土壤抵抗侵蚀能力的重要参数之一,是土壤侵蚀研究的重要内容。本文选取土壤有机质、水稳性团聚体、团聚体结构破坏率、团聚状况、团聚度、分散率和<0.05 mm粉黏粒含量等7个指标,通过单因素方差分析及主成分分析,探讨了桂西北喀斯特地区5种不同土地利用类型土壤抗蚀性的差异。结果表明:原生林和次生林土壤有机质含量显著(P<0.05)高于撂荒地、坡耕地和人工林,撂荒地土壤有机质含量较坡耕地和人工林高,但差异不显著。原生林、次生林及撂荒地土壤>0.25 mm水稳性团聚体总量及团聚状况显著高于坡耕地及人工林,但其土壤团聚体结构破坏率及分散率显著低于坡耕地;人工林土壤团聚体结构破坏率显著高于次生林,但与原生林、撂荒地和坡耕地差异不显著;人工林土壤分散率则与坡耕地类似,显著低于原生林、次生林及撂荒地;原生林、次生林土壤团聚度与撂荒地、坡耕地差异不显著,但显著高于人工林;次生林、撂荒地及人工林<0.05 mm粉黏粒含量与原生林、坡耕地差异不显著,但坡耕地土壤<0.05 mm粉黏粒含量显著高于原生林。由主成分分析综合评分得到土壤抗蚀性强弱顺序为:原生林>次生林>撂荒地>坡耕地>人工林。因此,喀斯特地区人为干扰严重降低了土壤的抗蚀性,耕地通过撂荒方式能够提高土壤抗蚀性。     

重庆四面山4种人工林地土壤粒径分形特征

运用分形模型,对重庆四面山4种人工林地土壤结构进行分析,结果表明:4种人工林地的土壤粒径分形维数在土层0-40cm深度平均在2.625～2.693,随土壤层深度的变化土壤粒径分形维数差异不显著,而随林地类型的不同差异显著;从总体上看,4种人工林地土壤粒径分形维数变化由高到低依次为木荷石栎混交林(2.693)>杉木马尾松木荷混交林(2.688)>杉木马尾松混交林(2.659)>杉木纯林(2.625),木荷石栎混交林的土壤结构最好,杉木纯林的最差;在四面山地区阔叶混交林不仅对土壤良好结构的形成具有促进作用,而且其土壤的抗蚀能力和渗透性能也存在着明显的优势,对于该地区水土保持林的营造具有重要的指导意义。土壤粒径分形维数与土壤中黏粒含量存在显著的线性相关关系,表现为黏粒含量越高的土壤,其分形维数也越高,当土壤中直径<0.001mm黏粒含量的质量百分数在11.38%左右时,其土壤结构状况良好。     

宁夏引黄灌区不同盐化程度土壤酶活性及微生物多样性研究

为了掌握宁夏引黄灌区盐碱地盐化土壤退化程度对微生物多样性及土壤酶活性的影响及其变化规律,采用Biolog微生物鉴定系统、比色法及滴定法对宁夏引黄灌区不同程度盐化土壤微生物多样性和土壤酶活性进行了研究.结果表明:随着盐化程度的增加,土壤微生物多样性指数、土壤转化酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性逐渐降低;土壤各种酶活性的季节变化不完全相同,而且在土壤不同层次上波动很大.转化酶和碱性磷酸酶活性在0-20 cm 土层表现为9月＞8月＞6月,过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性在20 40 cm土层表现为6月＞8月＞9月.不同盐化程度与土壤转化酶、碱性磷酸酶活性达之间达到显著正相关关系(p＜0.05),土壤微生物多样性指数与土壤转化酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性之间达到极显著正相关关系(p＜0.01),与土壤不同盐化程度、土壤脲酶活性之间达到显著正相关关系(p＜0.05).说明土壤酶活性与土壤盐渍化关系密切,土壤转化酶、碱性磷酸酶及微生物多样性可作为盐碱地土壤退化程度及土壤肥力评价的生物指标.     

三江平原湿地不同土地利用方式对土壤养分及酶活性的影响

以中国科学院三江平原湿地生态试验站为对象,研究了不同利用方式（湿地草甸、旱田系统、退耕成草、退耕成林）对土壤酶活性分布特征及相关因子的影响。结果表明:土壤利用方式不同,土壤酶活性（转化酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶）、有机碳含量和土壤养分含量有较大差异。土壤有机碳、全氮、全钾、速效磷、碱解氮、微生物量碳和氮均呈现出一致的变化规律,依次表现为湿地草甸 > 退耕草地 > 退耕林地 > 旱田系统,也即由湿地草甸退化过程中,土壤养分含量逐渐降低,其中不同土地利用方式下土壤全磷含量差异不显著（p>0.05）,在湿地的退化过程中,土壤全磷并没有发生显著的变化。与湿地草甸相比,土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均显著降低,其活性分别降低了32.69%,36.71%,50.00%,44.28%,由旱田系统恢复为湿地草甸系统后,土壤各种酶活性均显著增加,其中土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性分别比旱田系统增加了26.68%,31.51%,48.19%,43.84%;表明由湿地草甸开垦为耕地和由耕地恢复为湿地草甸和林地,发生着两种不同的生物学过程,前者为微生物降解过程,而后者则为微生物累积过程。相关性分析表明SOC,TN和SMBC对土壤蔗糖酶、脱氢酶、脲酶和酸性磷酸酶活性的贡献为正,对土壤酶活性起到主导作用。主成分分析表明影响土壤酶活性最主要的因子为SOC,TN和SMBC。     

不同土地利用方式下紫色土结构特性变化研究

基于野外调查、取样和室内实验分析,研究了粤东北不同土地利用方式下紫色土团聚体组成及其结构特性变化.结果表明:(1)各土地利用类型紫色土表层风干团聚体分布以＞5 mm粒径为主,＞0.25 mm团聚体含量均大于91%.湿筛后各土层＞0.25 mm水稳性团聚体含量明显减少,平均为54.36%,土地利用方式对紫色土水稳性团聚体影响较大.(2)表土层＞0.25 mm湿筛团聚体含量顺序为:林地＞果园＞茶园＞撂荒地＞旱地,＞5 mm团聚体水稳性与有机质和黏粒含量成正相关.各利用类型团聚体破坏率介于31.12%～47.60%,表现为旱地＞撂荒地＞茶园＞果园＞林地.(3)5种土地利用类型各土层团聚体平均重量直径(MWD)平均值为2.26 mm,除旱地外,其他利用类型土壤团聚体MWD均随土壤深度增加而逐渐减少.各土层总孔隙度介于38.20%～45.28%,表层非毛管孔隙度表现为:林地＞沙田柚果园＞茶园＞撂荒地＞旱地,底层土壤亦有类似变化规律.     

渭北旱塬区不同坡向土地利用类型对土壤性质的影响

为了研究不同坡向土地利用类型对土壤性质的影响,以渭北旱塬区5种土地利用类型(不同坡向)为研究对象,系统分析该区不同坡向土地利用类型剖面土壤物理、化学和生物性质的差异。结果表明:(1)除土壤pH和土壤颗粒组成外,5种土地利用类型土壤含水量、总孔隙度、有机质、全氮、微生物量碳和氮含量总体随土层加深呈下降趋势,土壤容重则相反。(2)0-30cm土层,阳坡农用地土壤含水量、黏粒含量和pH最高,粉粒和全氮含量最低;人工草地砂粒和全氮含量最高,黏粒含量最低;人工林地土壤总孔隙度、土壤有机质、微生物量碳和氮含量最高,土壤含水量、土壤容重和pH最低;天然草地土壤容重和粉粒含量最高,总孔隙度和砂粒含量最低;退耕地有机质、微生物量碳和氮含量最低。阴坡农用地土壤含水量、粉粒含量和pH最高,黏粒和全氮含量最低;人工草地土壤容重、黏粒和微生物量氮含量最高,土壤总孔隙度、粉粒、砂粒和有机质含量最低;人工林地有机质含量和微生物量碳含量最高;天然草地土壤总孔隙度、砂粒和全氮含量最高,土壤容重和pH最低;退耕地土壤含水量、微生物量碳和氮含量最低。(3)5种土地利用类型中,土壤容重、细黏粒、粗黏粒、细粉粒、粗砂粒、土壤pH和有机质(退耕地除外)表现为阳坡阴坡,土壤含水量(退耕地和农用地除外)、总孔隙度、粗粉粒、细砂粒、土壤质地粗化度、全氮(人工草地除外)、土壤微生物量碳和氮含量则为阴坡阳坡。     

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。     

岩溶山地不同土地利用方式土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的分布特征

对重庆中梁山岩溶山地不同土地利用方式下0-40cm土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的含量和分布特征进行了研究.结果表明:不同土地利用方式土壤有机碳含量平均值表现为:林地>菜地>草地>橘园地>弃耕地.除橘园地外,其它各土地利用类型土壤细颗粒有机碳(FPOC)含量大于粗颗粒有机碳(CPOC).不同利用方式土壤颗粒有机碳含量在剖面层次中表现不同.0-20cm表层土壤CPOC含量表现为:橘园地>草地>菜地>林地>弃耕地,差异较大.土壤FPOC含量表现为:林地>草地>菜地>橘园地>弃耕地;20-40cm土壤CPOC和FPOC最高值出现在菜地,最低值出现在弃耕地.不同土地利用方式土壤矿物结合态有机碳(MOC)含量和土壤有机碳含量分布特征一致.除橘园地外土壤各组分有机碳分配比例大致表现为:MOC/SOC>CPOC/SOC>FPOC/SOC.相关分析表明,不同土地利用方式土壤SOC和POC呈正相关,相关性不一致.林地和草地呈极显著相关(P<0.01),弃耕地呈显著相关(P<0.05),菜地和橘园地相关性不显著.表明人为干扰和耕作措施会影响POC对SOC的贡献.     

不同利用方式红壤坡地土壤水分分配及水肥流失研究

研究南方红壤坡地3种典型利用方式（休闲荒地、常规农作和茶园）的土壤水分分布特征及水肥流失情况。结果表明:①不同土地利用方式下的土壤水分含量变化与降雨量变化密切相关,土壤水分含量高低顺序为休闲荒地>茶园>常规农作。②常规农作产流不稳定,产流量明显高于休闲荒地和茶园,休闲荒地和茶园的产流无差异。③随径流损失的养分以氮素损失为主,养分损失量高低顺序为:常规农作>茶园>休闲荒地。从涵养水源、水土保持及经济效益综合考虑,南方红壤坡地利用以茶园利用为宜。     

不同林分类型土壤水分物理性质及其海拔效应——以浙江省凤阳山为例

以浙江省凤阳山常绿阔叶林和针阔混交林为例,通过野外调查和室内测定土壤容重、土壤孔隙度及土壤含水量等,研究了中亚热带主要林分类型的土壤水分物理性质及其海拔影响.结果表明,在0-60 cm土层中,随着深度的增加土壤容重逐渐增大,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、最小持水量逐渐减小.在海拔300～I 355 m高程范围随着海拔升高土壤容重平均值逐渐减小,土壤总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量、毛管持水量、最小持水量、土壤贮水量平均值均增大;土壤排水能力平均值为:海拔900 m＞海拔600 m＞海拔1 355 m＞海拔300 m.同一海拔4种林分类型土壤容重平均值:人工杉木林＞针阔混交林＞人工柳杉林＞常绿阔叶混交林;土壤总孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量、土壤贮水量平均值均表现为人工柳杉林优于其他3种林分类型;土壤排水能力平均值表现为:常绿阔叶混交林＞人工杉木林＞人工柳杉林＞针阔混交林.综合分析,同一海拔常绿阔叶林水源涵养及保持水土能力要高于人工柳杉林.     

Restoration of surface soil fertility of an eroded red soil in southern China

To ameliorate degraded red soils and restore their productivity, it is necessary to quantitatively assess the effects of different land uses on soil fertility. In this study, surface soil samples (0–20 cm) under different land uses were collected from an 18-year ameliorative experiment site of a eroded red soil in Lanxi county, Zhejiang province of southern China. The status of surface soil fertility was quantified with a ryegrass growth test in the greenhouse and by numerical analysis of twelve important fertility indexes. The soil fertility indexes were grouped into three major factors using a factor analysis, i.e., organic matter-nitrogen-structure, acidity and phosphate. By means of principal component analysis and cluster analysis of these fertility factors, the fertility of the eroded red soil as a function of land use patterns had the following decreased order: vegetable land>paddy field, cropping arable land and ryegrass land>tea garden>citrus garden>forestland>wasteland. The result suggested that organic matter, total N, available N, and water-stable aggregates were the main characteristics for fertility restoration of the eroded red soil. Soil fertility was most rapidly restored where the soil had been used as vegetable land, and least restored when left as wasteland. The results indicated that land use strongly affected the fertility restoration of eroded red soils because of its effect on the input of nutrients and energy, thus determining the speed and direction of soil fertility evolution.     

旱地红壤不同土地利用方式对土壤酶活性及微生物多样性的影响差异

土壤是人类存在与发展的必需物质基础,土地利用的变化直接影响土壤质量。以江西红壤为例,通过野外采样和室内实验分析,研究了旱地红壤的5种土地利用方式:荒地(HD)、茶树园(CSY)、柑橘园(GJY)、花生地(HSD)、玉米地(YMD)的表层土壤(0-15 cm)土壤酶活性及微生物多样性。结果表明:与荒地相比,茶树园、柑橘园、花生地和玉米地的土壤基础呼吸强度分别提高了93.33%,79.71%,9.12%,6.45%;茶树园的土壤微生物量碳含量比荒地的增大了113.67%,而柑橘园、花生地和玉米地比荒地的分别减小了12.35%,6.84%,87.57%;茶树园、柑橘园和花生地的土壤FDA水解酶活性分别比荒地的增大了51.99%,44.04%,25.55%,而玉米地的比荒地的减小了13.62%;茶树园和花生地的土壤脱氢酶活性分别比荒地的增大了2.47%和123.63%,柑橘园的比荒地的增大了35.70%;5种土地利用类型对土壤过氧化氢酶和蔗糖酶活性影响较小。茶树园、柑橘园和花生地的土壤微生物总磷脂脂肪酸量分别比荒地的增大了11.11%,5.56%,2.78%,而玉米地的比荒地的减小了13.89%;茶树园、柑橘园和玉米地的土壤细菌种类分别比荒地的减少约9.09%,4.55%,22.73%;不同土地利用方式的土壤真菌种类数相同,无差异;茶树园和花生地的土壤放线菌种类均比荒地的增大约16.67%,而柑橘园的比荒地的减少约16.67%。说明相比于荒地、柑橘园、花生地和玉米地,茶树园的土壤微生物多样性更加丰富,群落结构也相对稳定,种植茶树更有利于提高土壤质量及对土壤肥力的保持。     

名山河流域不同类型土壤腐殖质的组成特征

以名山河流域不同类型土壤为研究对象,研究了3种土壤类型(黄壤、紫色土、水稻土)和4种土地利用方式(水田、旱地、果园、茶园)下腐殖质的组成特征。结果表明:名山河流域3种类型土壤腐殖质含碳量为9.74~21.66g/kg,表层土壤(0—20cm)大于下层土壤(20—40cm),含量由高到低依次为水稻土紫色土黄壤,水稻土与紫色土、黄壤腐殖质碳含量差异显著,腐殖质各组分碳含量间呈极显著正相关(P0.01);从土地利用方式看,水田腐殖质含碳量显著高于果园、茶园和旱地,且腐殖质碳含量与HA含量呈极显著正相关(P0.01);土壤的腐殖化程度表现为黄壤紫色土水稻土。不同利用方式下重组碳含量表现为水田果园茶园旱地,茶园表层土壤腐殖质松紧比最大(1.37),为水田下层土壤的2.14倍;3种类型土壤团聚体中HA含量为0.02~4.57g/kg,且随着粒径的减小呈现先降低后增加的趋势,除2~5,0.25mm粒径团聚体外,5,1~2,0.5~1,0.25~0.5mm粒径团聚体均与其HA含量呈正相关(P0.05)。土壤腐殖质组成受土壤类型及人为耕作管理活动的影响,4种土地利用方式下水田土壤肥力最高,HA含量受5mm粒径团聚体影响最大。     

滇池柴河流域不同土地利用方式土壤养分剖面分异

基于滇池柴河流域土壤采样,研究了平坦设施农业、平坦传统农业、坡耕地、撂荒地和林地5种土地利用方式0—100cm土壤养分剖面的分异特征,结果表明:(1)不同土地利用方式土壤0—100cm内TN含量排序为:设施农业>传统农业>撂荒地>坡耕地>林地,并且设施农业TN含量显著高于坡耕地和林地(P<0.05)。不同土地利用方式间土壤TN含量的显著差异主要表现在0—80cm。土壤TN含量沿土层自上而下逐层降低,但在不同土地利用方式下,各土层间的差异不一致。(2)不同土地利用方式土壤0—100cm内TP含量排序为:传统农业>设施农业>坡耕地>林地>撂荒地,且不同土地利用方式间各个土层内土壤TP均无显著性差异。5个土层TP均表现为撂荒地<林地<耕作土壤。土壤TP沿土层自上而下总体先降后升,但不同土地利用方式土壤TP随土层的变化趋势不尽一致。(3)不同土地利用方式土壤0—100cm内有机质含量排序为:设施农业>传统农业>撂荒地>坡耕地>林地,且设施农业有机质含量明显高于坡耕地和林地。在5个土层内,不同土地利用方式间土壤有机质差异不显著,只在20—40cm土层内设施农业与坡耕地、林地之间达到显著性差异。土壤有机质含量沿土层自上而下逐层降低,但在不同土地利用方式下,各土层间的显著性差异不一致。     

稻田植茶后土壤团聚体水稳性变化特征及影响因素分析

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究名山地区稻田植茶后土壤团聚体水稳性变化特征及其影响因素。结果表明:稻田及植茶后的土壤水稳性团聚体含量在各粒径及土层间表现不同,稻田、茶园5年和10年土壤水稳性团聚体含量总体上随着粒径的减小呈先降低后上升的趋势,茶园15年水稳性团聚体含量则随着粒径的减小逐渐增加。从不同土层来看,在0—20,20—40cm土层中,随着稻田植茶年限的增加,土壤团聚体含量以2mm粒径团聚体为主转变为以0.25mm粒径团聚体为主,而在40—60cm土层中,总体上0.25mm粒径团聚体占据着主要地位;在0—20cm和20—40cm土层,稻田植茶后土壤团聚体水稳性逐年下降,由大到小依次为水稻田茶园5年茶园10年茶园15年,而在40—60cm土层,土壤团聚体水稳性由大到小依次为茶园5年茶园10年水稻田茶园15年,不同土层中团聚体的水稳性与0.25mm粒径团聚体含量呈正相关关系。稻田及稻田植茶后的土壤团聚体水稳性受土壤的理化性质影响,其中受0.25mm粒径团聚体含量、土壤容重、总孔隙度的影响较显著。就所测养分而言,稻田土壤团聚体的水稳性影响因素为有机质和游离氧化铁,茶园5年的影响因素为有机质和阳离子交换量(CEC),茶园10年的影响因素为有机质、CEC和有效磷含量,而茶园15年的影响因素主要是CEC含量。