黄土区人工林与自然封育对土壤养分的影响

为客观评价不同植被恢复方式对土壤养分的影响,采用野外调查结合室内试验分析的研究方法,分别对黄土丘陵区人工林和自然封育的两个流域的土壤养分及组分有机碳进行了对比研究。结果表明,植被恢复11 a来,人工林流域土壤同自然封育流域土壤相比较,出现了酸化倾向。在0—60 cm土层深度内,土壤全氮、全磷以及全钾含量均表现为人工林流域高于自然封育流域,且人工林流域全氮、全磷及全钾的变异系数大于自然封育流域的养分含量。自然封育流域在0—60 cm土层积累了更多的土壤重组有机碳和轻组有机碳,土壤表层轻组有机碳含量在两种恢复方式间的差异较大,而中下层差异较小。土壤有机碳组分含量变异系数为人工造林流域高于自然封育流域。研究结果说明人工林和自然封育对土壤氮磷钾的改善和有机质积累方面的改善各有利弊。     

柴河流域典型景观类型土壤氮磷含量的空间变异特征

为了从流域尺度了解柴河流域土壤氮、磷含量的空间变异特征,在柴河流域选择6个景观类型,并根据每个景观类型内不同土地利用方式及景观位置,共进行了72个样点的表层土壤采集,并对土壤有机质、氮、磷含量进行了测定。结果表明,磷素主要以磷矿区及富磷区林地区域含量较高,其中磷矿区土壤全磷含量平均高达20 g/kg,富磷区林地有效磷含量平均为3 687.7 mg/kg;而氮素则表现为沟渠和柴河河道底泥的含量较高,柴河底泥中全氮及碱解氮含量高达2.99 g/kg和631.8 mg/kg。相同景观类型下不同土地利用方式土壤氮磷含量在富磷区、坡耕地及坝平地均表现出较高的差异。嵌套方差分析表明景观类型及土地利用方式或所处的景观位置对土壤有机质及氮磷含量均具有显著的影响。以上结果表明柴河流域内土壤养分含量空间变异程度较高,不同景观类型和土地利用方式共同决定了土壤氮磷含量的变异。因此,在面源污染输移风险评估及防控时应同时结合景观类型及土地利用类型进行分析,并在此基础上探讨主要影响因素。     

黄土高原沟壑区小流域土壤养分分布特征

研究了黄土高原沟壑区王东沟流域土壤养分布特征，有机质，全氮、全氮、碱解氮、全磷、速效磷在王东沟小流域的分布呈现塬面＞山坡地＞坡台地的趋势，这是由于养分的投入主要分布在塬面，流失的养分在山地富集的结果，流域内土壤K素含量无较大差异，全钾，速效钾，缓效钾含量均比较高，流域内有机质含量不高，钾素较丰富，速效养分含量较低，且分布不均，林，草地有机质和碱解氮含量比农田土壤高，由于没有外源磷素的补充，其全磷，速效磷含量较农田土壤低，且变幅较大，果园土壤全氮，碱解氮，有机质，速效钾含量是所有土地利用方式中最低的。     

薄层黑土区流域尺度土壤养分对侵蚀-沉积的响应

分析薄层黑土区流域尺度土壤养分与土壤侵蚀速率之间的空间分布关系,可为土壤侵蚀退化评价提供重要的科学依据。基于土壤样品采集与分析测定,结合~(137)Cs示踪技术,对比了典型薄层黑土区流域侵蚀区和沉积区的土壤养分含量,明确了流域尺度土壤养分含量及其空间分布对侵蚀—沉积速率的响应。结果表明:(1)在流域尺度土壤侵蚀对土壤养分含量有重要影响,侵蚀部位土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、硝态氮(NO_3—N)和速效磷(AP)含量较之沉积部位分别降低27.4%,21.1%,29.2%和54.1%,SOC和TN含量在侵蚀部位和沉积部位存在极显著差异,AP含量在侵蚀部位和沉积部位存在显著差异,而NO_3—N含量在侵蚀部位和沉积部位无显著差异。(2)土壤SOC、TN和AP含量与土壤侵蚀速率呈极显著负相关关系。(3)流域尺度土壤SOC和TN含量空间分布与土壤侵蚀—沉积速率的空间分布呈相反的变化趋势,表明在研究流域土壤侵蚀是造成土壤质量退化的关键驱动因子。     

海南万宁市土壤养分状况分析

调查分析了海南万宁市土壤肥力现状,对11个乡镇的3061个土样进行分析统计。结果表明:万宁市土壤养分含量较低,特别是钾素含量严重缺乏;氮素供应水平适中;磷素含量偏低;而且各个地区含量不平衡,相差较大。此次的土壤养分调查结果揭示了万宁市不同地区的土壤养分状况,为今后土壤养分资源的综合评价和科学施肥提供了基础资料。根据上述情况提出了合理施肥及改良利用的建议。     

物元模型在玉树地区林地土壤养分评价中的应用

选择玉树区林地土壤有机质,全氮,全磷,全钾,速效氮,速效磷和速效钾7项测试数据作为土壤养分评价指标,采用偏相关分析法确定权重,应用物元分析建模对玉树地区林地土壤养分进行评价。结果表明玉树地区整体林地土壤养分状况良好,除速效磷含量极贫乏外,其余养分指标含量均达到丰富水平;有机质、氮素和速效磷是影响土壤养分的主要因子。建议平衡地区土壤养分状况,优先考虑提高速效磷养分水平。     

有机肥替代化肥氮对水稻田面水和土壤中氮素含量的影响

针对洱海流域稻田氮肥施用加重洱海面源污染的问题,在等氮量替代条件下,利用大田试验研究不施氮肥（CK）、纯化肥（F）、有机肥全部替代化肥氮（M）和有机肥50%替代化肥氮（MF）四种情景对云南洱海流域水稻田面水主要氮素形态指标、土壤无机氮及全氮的影响。结果表明：（1）在洱海流域水稻季生产中,同一施肥处理在施肥1个月内,稻田水总氮（TN）、可溶性总氮（DTN）、铵态氮（?N）含量变化趋势总体一致,施肥1～4d后含量达到最大,然后逐渐下降,施肥后1个月内是防止氮素径流损失的关键期。（2）各处理中,MF处理施肥1个月内田面水TN和DTN含量较高,延长了氮素流失风险关键期。（3）在水稻收获时,不同比例的有机肥替代化肥氮均能提高0-20cm土壤全氮含量,且改变土壤无机氮主要形态。与F处理和MF处理相比,M处理降低了20-50cm土层土壤全氮含量,氮素损失增加;在0-40cm土壤中,M处理土壤无机氮以硝态氮为主,而F和MF处理以铵态氮为主。有机肥50%替代化肥氮提高了0-20cm土壤全氮,但延长了稻田氮素流失风险安全期。因此,有机无机配施在洱海流域水稻季推广应用时,应加强田间水管理,在施肥后1个月内尽可能避免田间排水。     

不同施肥制度下潮棕壤氮素功能群活性的研究

以沈阳生态站长期定位试验为研究平台,对不同施肥制度下潮棕壤氮素功能群活性进行研究。结果表明:与不施肥相比,长期施肥明显提高土壤氨化作用,硝化作用和反硝化作用强度,其中以NPK+M处理提高幅度最大;而长期施肥均明显抑制土壤固氮作用强度,其中氮肥抑制效果远大于有机肥。相关分析结果显示:土壤氨化作用,硝化作用和反硝化作用强度均与土壤养分含量呈显著正相关;而固氮作用强度与土壤大部分养分含量呈显著负相关,表明土壤氮素功能群活性易受土壤养分状况的影响,可以灵敏地反映土壤肥力质量变化。     

典型黑土区农业流域土壤侵蚀-沉积对土壤养分和酶活性的影响

研究农业流域土壤侵蚀—沉积对土壤养分和酶活性的影响可为土壤侵蚀退化评价提供重要科学依据。选择典型薄层黑土区的宾州河流域为研究区,在流域上游、中游和下游各选取2个代表性坡面,基于¹³⁷Cs示踪技术估算土壤侵蚀—沉积速率,分析流域和坡面尺度土壤侵蚀—沉积对土壤养分(有机质、全氮和速效磷)和土壤酶活性(转化酶、脲酶和碱性磷酸酶)的影响。结果表明:(1)土壤侵蚀速率在流域上游最大,分别是流域中游和下游的1.9,11.2倍;坡面尺度上土壤侵蚀速率在坡中部最大,分别是坡上部和坡下部的1.3~2.6,2.8~12.2倍。(2)在流域尺度上,土壤有机质空间分布与土壤侵蚀速率空间分布呈相反的变化趋势,土壤全氮和速效磷含量在流域下游皆大于流域中游;坡面尺度上土壤有机质、速效磷含量、转化酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均表现为坡下部>坡中部,说明农地土壤侵蚀降低土壤养分含量和酶活性。(3)流域沉积区土壤沉积速率对土壤有机质、速效磷含量、脲酶和碱性磷酸酶活性有显著影响。(4)土壤有机质和速效磷含量对土壤脲酶和碱性磷酸酶活性有显著影响,表明土壤侵蚀—沉积引起的土壤养分再分布是造成土壤酶活性空间分异的重要原因。     

氮、磷营养过量对土壤养分及黄瓜营养吸收的影响初探

采用土壤培养试验研究土壤氮、磷单个养分分别过量的条件下,土壤养分状况的改变以及黄瓜植株养分吸收的变化。结果表明,土壤氮素过剩使土壤交换性K、Ca、Mg含量增加6%左右,水溶性K、Ca、Mg含量成倍增加,易于形成土壤盐类障碍。土壤磷素过剩反而导致土壤交换性K、Ca含量下降,尤其是以交换性Ca下降为多,水溶性K、Ca、Mg含量减少50%左右。土壤氮素过剩抑制了黄瓜磷的吸收;相反,土壤磷素过剩时,氮吸收受抑。土壤氮、磷营养过剩在高量下均对黄瓜植株K、Ca、Mg的吸收表现出抑制作用。     

利用方式和土壤肥力对土壤团聚体和养分的影响

The size distribution of water-stable aggregates and the variability of organic C, N and P contents over aggregate size fractions were studied for orchard, upland, paddy, and grassland soils with high, medium, and low fertility levels. The results showed that > 5 mm aggregates in the cultivated upland and paddy soils were 44.0% and 32.0%, respectively, less than those in the un-tilled orchard soil. Organic C and soil N in different size aggregate fractions in orchard soil with high fertility were significantly higher than those of other land uses. However, the contents of soil P in different size aggregates were significantly greater in the paddy soil as compared to the other land uses. Soil organic C, N and P contents were higher in larger aggregates than those in smaller ones. The amount of water-stable aggregates was positively correlated to their contribution to soil organic C, N and P. For orchard and grassland soils, the > 5 mm aggregates made the greatest contribution to soil nutrients, while for upland soil, the 0.25-0.053 mm aggregates contributed the most to soil nutrients. Therefore, the land use with minimum disturbance was beneficial for the formation of a better soil structure. The dominant soil aggregates in different land use types determined the distribution of soil nutrients. Utilization efficiency of soil P could be improved by converting other land uses to the paddy soil.     

耕地不同利用方式下的土壤养分状况分析

以山东青州市为例，在对耕地土壤养分状况进行全面的调查分析，获取大量土壤养分数据的基础上，以数理统计方法对5种耕地利用方式下17种土壤养分状况的差异性进行分析，进而系统地探讨了耕地不同利用方式对土壤养分状况的影响。研究结果表明：耕地不同利用方式对土壤有机质及大量元素、交换性钙、镁、有效硅、锌、硼、土壤pH值和全盐含量有显著影响。由于菜地高施肥量及高产出的影响，大部分菜地土壤养分的含量明显高于粮田，但有效硅含量粮田则远高于菜地。粮田土壤pH值高于菜地，全盐含量菜地高于粮田。在旱地、水浇地粮田和露天菜地中有效磷含量变异最大，但设施菜地中全氮、有效硫含量的变异最大。研究结果对于探明耕地利用对土壤的养分状况的影响，对研究区耕地资源的合理利用与保护将具有积极意义。     

不同利用方式旱地红壤水稳性团聚体及其碳、氮、磷分布特征

针对江西红壤地区不同利用方式引起的土壤质量和肥力的相应变化,研究了不同肥力水平、不同利用方式下红壤旱地水稳性团聚体含量及其养分分布规律。研究表明,荒地土壤中>5 mm水稳性团聚体含量显著高于其他利用方式,花生地和果园土壤则以0.25～0.053 mm的水稳性团聚体为主。各肥力水平下,菜地土壤中除>5 mm水稳性团聚体外,各粒级团聚体中有机碳、全氮和全磷含量均显著高于花生地、果园和荒地土壤。说明菜地土壤长期大量施肥,导致土壤碳、氮、磷养分含量均相对丰富。不同利用方式旱地红壤中,有机碳、全氮主要分布在>5 mm、5～2 mm和2～1 mm的较大粒径水稳性团聚体中。说明随着团聚体粒径增大,其有机碳含量增加,土壤全氮的消长趋势和有机碳一致。土壤全磷较均匀地分布在水稳性团聚体中,如高肥力菜地和荒地土壤各粒级团聚体中全磷含量间均无显著性差异。各利用方式旱地红壤中2～1 mm和1～0.5 mm的水稳性团聚体含量与土壤有机碳、全氮和全磷含量间均达到了极显著正相关。     

黄顶菊入侵对土壤微生物、土壤酶活性及土壤养分的影响

通过采样分析,研究了外来植物黄顶菊入侵对非耕地和耕地,以及对玉米根系土壤微生物、土壤酶活性、土壤速效养分的影响,旨在揭示黄顶菊入侵农田和贫瘠荒地的机制。本试验比较了距根系不同距离土壤的微生态变化;分析了根系土壤3大微生物类群结构、5种土壤理化性质以及5种土壤酶活性之间的相关性。结果表明,非耕地黄顶菊根表速效氮、速效磷、速效钾的含量分别为对照的4.44、6.88、2.64倍,耕地中分别为对照的5.31、13.78、7.56倍;非耕地黄顶菊根表土壤细菌、真菌、放线菌数量分别为对照的13.23、6.67、21.40倍,耕地中分别为对照的9.27、2.15、2.24倍,可见黄顶菊对非耕地土壤中可培养的细菌、真菌、放线菌数量的影响更为明显;非耕地中黄顶菊根表土壤碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、脲酶、脱氢酶、蔗糖酶的活性分别为对照的19.44、5.39、1.64、1.74、4.62倍,说明细菌非常活跃。耕地中分别为对照的2.26、3.45、1.53、0.95、4.89倍。另外在玉米与黄顶菊互作时,其根表土壤速效氮、磷、钾分别为非互作条件下的63.54%、64.70%、80.71%、,黄顶菊入侵明显降低了玉米根表速效养分。综上,黄顶菊入侵增加了其根系周围可培养土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤速效养分含量;降低了附近玉米根表土壤中可培养微生物数量、土壤酶活性和速效养分含量。     

宁夏不同地区温室土壤养分的变化特点

根据宁夏温室的分布状况,按照不同地区分别采集了温室和露地土壤,分析了土壤N、P、K养分含量的变化特点。结果表明,温室土壤的N、P、K养分含量明显高于露地,表现为相对累积,其顺序依次是NO3--N>速效P>速效K>碱解N>全P>全N。从不同地区来看,土壤N、K含量总体上是灌区高于山区,而土壤全P和速效P含量在两地区间差异不显著,但各养分含量的变异系数都是山区大于灌区。从不同县级地域来看,温室土壤养分含量在平罗县、兴庆区、西夏区、青铜峡市、中卫县、原州区、盐池县之间存在显著或不显著差异,其中盐池县的各养分含量最低,均显著低于其他各市县。     

宣城市岗坡地土壤养分特征及其与颗粒组成关系

对宣城市岗坡地土壤养分特征及其与颗粒组成关系进行了分析,结果表明:⑴不同土地利用类型中,林地土壤有机质和全氮含量显著高于其它3种土地利用类型;耕地和新耕地土壤全磷、速效养分含量都高于林地和灌丛;土壤有机质、速效氮和速效磷含量与土地利用类型有显著的相关性。⑵土壤有机质、全氮含量中、上坡位都显著高于下坡位,全磷和速效养分的含量随坡位下降呈显著增加趋势;有机质、全磷和速效磷与坡位有显著的相关性。⑶土壤有机质与粘粒(<0.002 mm)和粉粒(0.002~0.02 mm)的含量均呈显著的正相关,与砂粒(0.02~2 mm)含量呈显著负相关,全氮与粉粒含量呈现显著正相关,全磷与粉粒、砂粒含量显著正相关。     

滇池流域磷矿山区优势植物叶片与土壤养分生态化学计量特征

为了研究滇池流域磷矿山区不同生活型优势植物叶片和土壤的养分含量及其计量比特征,选取流域内磷矿退化山区内4种常见优势植物(马桑、云南松、蔗茅和紫茎泽兰)作为研究对象,分析植物叶片及土壤的C、N、P含量。结果表明:云南松影响下的土壤有机质、全氮、碱解氮和有效磷含量最高,分别为22.42 g/kg、1.85 g/kg、140.78 mg/kg、1 048.89 mg/kg,全磷含量最低,为2.51 g/kg;云南松叶片C含量为492.86 g/kg,显著高于其他植物,而N、P含量分别为11.22和2.78 g/kg,显著低于其他植物;土壤N含量与叶片C含量显著正相关,而与叶片N︰P比显著负相关。研究结果表明:磷矿山地土壤C、N养分是限制植物生长的主要限制因子;在土壤C、N养分相对匮乏的立地条件下,云南松和蔗茅叶片能够固定更多的C,而马桑叶片能够固定较多的N。因此,结合不同生活型植物的属性特征及该区域内群落的演替特征,建议磷矿山区废弃地的生态恢复可以构建蔗茅和马桑为主的植物群落,随后种植云南松形成针叶林以增加土壤C含量,并在恢复后期种植固N阔叶树种形成针阔混交林,以达到全面改善土壤养分、保持水土并控制土壤P素流失的目的。     

Restoration Affect Soil Organic Carbon and Nutrients in Different Particle‐size Fractions

Desertification is reversible and can often be prevented by adopting measures to control the causal processes. Desertification has generally decreased in most of the arid and semiarid areas of China during the last few decades because of the restoration of degraded vegetation and soil nutrients. However, little is known about the responses of soil nutrients in different particle‐size fractions to the restoration process and about the importance of this response to the restoration of bulk‐soil nutrients. In this study, we separated bulk‐soil samples in different sieve fractions: coarse‐fine sand (2·0–0·1 mm), very fine sand (0·10–0·05 mm) and silt + clay (<0·05 mm) fractions. Soil organic carbon (SOC), N, P and K contents stored in the silt + clay were greater than the contents of non‐protected nutrients in the coarser fractions. During the restoration of desertified land, the content and stability of bulk‐soil SOC, total N and P and available N, P and K increased with increasing nutrient contents in all fractions. Topsoil nutrients stored in coarse‐fine sand and very fine sand fractions were more sensitive than those stored in the silt + clay fraction to the fixation of mobile sandy lands and vegetation recovery. The changes of bulk‐soil nutrients and their stability were decided by the soil nutrients associated with all particle‐size fractions. Path analysis revealed that SOC and total nutrients in very fine sand and available nutrients in coarse‐fine sand were the key factors driving the soil recovery. These results will help us understand soil recovery mechanisms and evaluate the degree of recovery. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

土地整理后土壤理化性状和烤烟产质量空间变异

为了弄清土地整理后土壤理化性状指标、微生物数量以及烤烟产量和质量的空间变异情况,在福建三明烟区整理后烟田进行了大田取样分析和定点调查。结果显示,土地整理后土壤有效养分比全量养分空间变异大,变异系数超过30%;土壤微生物计数及多样性指数变异系数在66.17%～111.71%,均属于强变异;土地整理对烤烟产、质量均质性影响最大的是上、中等烟比例和糖碱比,烤烟产、质量的变异以285.91 m小范围为主。总之,土地整理后土壤理化性状和微生物数量空间变异明显,对烤烟产量和质量的均质性影响较大,需要进行改良。     

Influence of land use change on soil nutrients in an intensive agricultural region of North China

The pressures of development and major shifts in land use have increased the need to assess the impact of land use change on soil nutrients. This study was conducted in an area with intensive agricultural land use in north China to assess effects of land use change on soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN), available phosphorus (AP) and available potassium (AK). Soil samples were collected from rainfed land, irrigated land, virgin grassland and vegetable land in 1980 and 1999. SOC, TN and AP were higher in 1999 than in 1980, and the increases followed the following order: vegetable land > irrigated land > rainfed land, except for AK. Soil nutrient contents were increased when land uses underwent the following changes (except for AK): virgin grassland → rainfed land → irrigated farmland → vegetable land. The SOC, TN and AP fluxes (rate of change in C, N, P and K as kg(ha y)⁻¹) in the transition systems from rainfed land to vegetable land were 518.46, 69 and 3.9 kg(ha y)⁻¹, respectively, which were considerably higher than the transition systems from rainfed land to irrigated land. The SOC, TN and AP fluxes in the transition systems from virgin grassland to irrigated land were 297.83, 56.3, 2.1 kg(ha y)⁻¹, respectively, which were higher than the transition systems from virgin grassland to rainfed land. The study shows that land use intensification can increase soil nutrient contents if accompanied by increased fertilizer application.