有机无机改良剂对滨海盐渍化土壤酶活性和土壤微生物量的影响

[目的]为解决滨海地区土壤盐分高和生态环境恶劣的问题,研究发酵园林废弃物与膨润土不同比例配合施用对滨海盐渍土的改良效果。[方法]通过滨海地区田间试验,采用单独施用68 kg/m~3发酵园林废弃物(T_1)、单独施用15 kg/m~3膨润土(T_2)和二者混合施用(T_3)的方法,分析不同处理组土壤酶活性、微生物量碳、氮的变化及其与土壤理化性质的相关关系。[结果]有机无机改良剂混施(T_3)在提高土壤酶活性和微生物量碳、氮方面具有更显著的效果。脲酶、蔗糖酶和脱氢酶分别为对照的10.1,9.0和4.5倍;土壤微生物量碳、氮分别比对照提高了24.8%和78.1%。此外,混施也可以显著改善土壤理化性质,使土壤盐分降低了62.7%,养分各项指标增幅为57.2%～101.4%。同有机改良剂处理相比,无机改良剂对土壤酶活和土壤微生物量的影响较小。速效钾与速效氮是影响土壤酶活性与微生物量的主要因子,而含盐量、容重则与土壤酶和微生物量呈负相关,具有抑制作用。[结论]发酵园林废弃物的加入对土壤酶活性和微生物量的增加起到了决定性的作用。最佳施用处理组为原土混合掺拌68 kg/m~3发酵园林废弃物和15 kg/m~3膨润土。     

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。     

不同沙化土地改良材料对沙化土壤热量传递的影响

[目的]研究不同土地改良材料对沙化土壤热量传递关系的影响,以便有效保墒和防治沙漠化。[方法]分别将4种沙化土地改良材料(无机性沙化土地改良材料、综合性沙化土地改良材料、石膏性沙化土地改良材料、高碳性沙化土地改良材料)按一定比例(5%,7%,9%,11%,12%)与沙化土壤进行混合配制,通过模拟稳态辐射作为土壤沙化过程的热推动力,测定不同土层深度,不同成分的沙化土壤温度。[结果]不同材料的添加导致土壤导热率发生改变;在-4~-8cm土层,4种材料以不同比例添加至沙土中后,对导热率的影响为:石膏性沙化土地改良材料无机性沙化土地改良材料高碳性沙化土地改良材料综合性沙化土地改良材料。综合性沙化土地改良材料在该土层范围内最适宜的添加比例为9%。[结论]综合性沙化土地改良材料和高碳性沙化土地改良材料对沙化土壤的改良效果较佳。     

生物基复合改良剂对滨海盐渍土综合地力的提升作用

[目的] 研究生物基复合改良剂对黄河三角洲和苏北滩涂盐渍土壤理化性质及微生物区系的影响,为该区域盐碱地的改良利用和实现生态农牧建设提供科学参考。[方法] 采用由蚯蚓粪、活性酶调理剂和内生菌根菌剂组成的生物基复合改良剂为试验材料,研究其在种植耐盐苜蓿条件下对黄河三角洲盐渍土、苏北滩涂盐渍土土壤理化性质和微生物区系的影响。共设置了4个处理：黄河三角洲盐渍土不添加改良剂和添加改良剂,苏北滩涂盐渍土不添加改良剂和添加改良剂。[结果] 在紫花苜蓿分枝期,与不添加改良剂相比,黄河三角洲和苏北滩涂两种盐渍土壤添加改良剂处理的土壤有机质含量分别增加了45.30%,32.45%;速效钾含量分别增加了41.00%,39.92%。在紫花苜蓿现蕾期,与不添加改良剂处理相比,黄河三角洲和苏北滩涂两种盐渍土壤添加改良剂处理的土壤全盐量分别降低了14.10%和27.85%;土壤有机质含量分别提高了51.99%,73.59%。此外,现蕾期的土壤微生物群落多样性指数明显增加,优势菌门主要为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和放线菌门(Actinobacteria)。土壤全盐量和速效钾含量是驱动细菌群落结构变化的主要环境因子。[结论] 生物基复合改良剂可以有效降低土壤全盐量,增加土壤速效养分含量,并改善土壤微生物区系,从而显著提升土壤综合地力,是改良滨海盐渍土的有效措施。     

防护林带和封育对沙化草场土壤理化性质的影响

 通过对河北省张家口市黄羊滩防护林带内封育草场和防护林带外未封育保护沙化草场的理化性质对比,分析封育和防护林带对沙化草场土壤理化性质影响。结果表明,封育和防护林带可以显著地改善沙化草场土壤机械组成,提高土壤养分含量,其中细沙、粗粉沙和物理黏粒的平均百分含量较未封育沙化草场分别增加了4.26%、10.20%和12.08%,有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾的平均含量总体提高了203.65%。研究成果为采用植被建设措施改良沙化草场提供了科学依据。     

宁夏红寺堡扬黄灌区次生盐渍化土壤改良成效研究

系统分析了利用脱硫废弃物和次生盐渍化土壤专用改良剂对宁夏红寺堡扬黄灌区次生盐渍化土壤的改良效应,结果表明:施用脱硫废弃物可以改善土壤理化性状,但改良效果不理想,同时施用脱硫废弃物和专用改良剂后土壤砂粒含量减少,粉粒、黏粒含量普遍增加;土壤体积质量平均增加5.34%、孔隙度降低5.61%,土壤pH和全盐均有不同程度的下降;施用脱硫废弃物和专用改良剂后土壤有机质和养分含量、枸杞产量都有较大幅度的增加,其中施用改良剂Ⅱ的增幅最大,但考虑改良剂原料成本后施用改良剂II当年最终经济效益最大。相同改良剂秋施改良效果明显优于春施;施用量越大对土壤理化性状的改良效果越好,枸杞干果产量和直接经济效益也越高,但最终经济效益以施用量为11.25 t/hm2的处理最佳。     

脱硫石膏与结构改良剂配合施用对龟裂碱土理化性状和水稻生长的影响

[目的]筛选出最适宜宁夏回族自治区银北灌区盐碱地水稻生长的土壤结构改良剂施用量,为中国同类型地区盐碱地的改良应用提供科学依据。[方法]设置田间定位试验,研究银北灌区龟裂碱土在施用不同剂量土壤结构改良剂(0,150,270,375kg/hm~2)与统一施用定量脱硫石膏(22.5t/hm~2)对土壤基本理化性质及水稻生长的影响。[结果]在施用不同剂量结构改良剂后,0—20cm土层的土层容重、全盐量和pH值呈降低趋势,总孔隙度和水稳性团聚体则呈增加趋势。在0—20cm土层,各处理改良效果均较显著,当深度大于40cm时,所有处理的改良效果不明显。施加改良剂增加了水稻的成活率、株高和产量,且各处理间均差异显著(p0.05)。[结论]脱硫石膏与结构改良剂配合施用能显著改善龟裂碱土理化性状,促进水稻成长。综合考虑经济因素,脱硫石膏(22.5t/hm~2)+土壤结构改良剂(270kg/hm~2)的施用量效果最佳。     

中药废渣对干旱区弃耕盐碱地土壤理化性质及微生物数量和酶活性的影响

在宁夏干旱区弃耕盐碱地施用苦豆子草渣、苦豆子籽渣和甘草渣3种中药废渣,对表层土壤理化性质、微生物数量和土壤酶活性的变化进行了研究,探讨3种中药废渣改良弃耕盐碱地的效应。结果表明:施用3种中药废渣后,土壤容重、pH值、全盐均低于CK(未施药渣),其中pH值、全盐含量显著降低;土壤水分含量均显著高于CK;土壤养分含量全面提高,其中土壤有机质、全磷、速效氮、速效磷、速效钾得到显著提高,不同处理间速效氮、速效磷、速效钾差异显著(p0.05),其中苦豆子籽渣提供速效氮、速效钾的能力显著高于甘草渣和苦豆子草渣,而甘草渣提供速效磷的能力显著高于苦豆子草渣和籽渣;施用废渣后的表层土壤细菌、真菌和放线菌数量均显著高于CK;苦豆子草渣、苦豆子籽渣和甘草渣对土壤碱性磷酸酶的活性有显著性的促进作用,苦豆子籽渣对土壤过氧化氢酶的活性有显著性的促进作用;土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾与土壤微生物的数量和土壤酶相互促进作用明显,有密切的相关关系。     

不同材料覆盖对城市裸露土壤理化性质的影响

[目的]研究不同材料覆盖城市裸露土壤的效果,为城市裸露土壤处理及生态美化提供理论指导和依据。[方法]以裸露土壤为对照,设置木片、园林废弃物、鹅卵石、陶粒、有机覆盖垫、分层覆盖(上层园林废弃物,下层园林废弃物堆肥)处理。[结果]不同材料覆盖均能影响土壤性质,但随着时间增长,效果减弱,0—10cm土层较10—20cm土层易受覆盖影响;鹅卵石、陶粒处理显著提高土壤含水量;木片、分层覆盖显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度;分层覆盖和园林废弃物覆盖显著降低土壤pH值。有机材料覆盖均能提高土壤有机质和速效养分:其中分层覆盖和园林废弃物覆盖效果较明显,分别可提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量56.63%,85.73%,85.52%和48.66%,63.11%,25%,而养分供应持续性是分层覆盖和有机覆盖垫覆盖更好。[总结]分层覆盖效果最佳,在海绵城市与绿色化城市建设中具有现实推广意义。     

土壤改良剂对冷浸田土壤特性和水稻群体质量的影响

以南方典型冷浸田为研究对象, 在明沟排水的基础上, 通过田间定位试验, 以不施土壤改良剂为对照, 研究了施用不同土壤改良剂(自研的脱硫灰改良剂、生物活性炭, 市售的土壤改良剂石灰、硅钙肥、腐植酸)对冷浸田氧化还原电位、土壤呼吸强度、土壤微生物数量、水稻群体构建及产量构成因素的影响。结果表明, 施用改良剂能够改善土壤理化性状, 提升土壤速效养分和pH,但除脱硫灰处理外, 其他改良剂处理对土壤Eh未产生显著影响。施用不同土壤改良剂在水稻各生育期均能有效增强土壤微生物呼吸强度和放线菌数量, 并且放线菌数量达到差异性显著水平(P<0.05), 生物活性炭处理下土壤呼吸强度和放线菌数量分别较对照增加67.6%和127.6%。各土壤改良剂处理与CK相比较均有助于提高叶片SPAD、茎蘖数、水稻干物质积累量、成穗数、穗粒数、产量结实率和根系伤流速率。其中以脱硫灰和生物活性炭处理改良效果最佳, 抽穗后29 d时,根系伤流速率较CK分别提高45.4%和39.1%, 叶片SPAD分别增加27.4%和22.5%; 成熟期水稻成穗数较对照提高12.1%和10.7%,干物质积累量增加68.8%和50.5%,产量分别增加12.8%和10.3%。综上所述, 土壤改良剂可有效改善冷浸田土壤特性及水稻群体质量, 脱硫灰和生物活性炭处理的改良效果最明显, 增产幅度最大。     

强还原土壤对尖孢镰刀菌的抑制及微生物区系的影响

强还原土壤灭菌(reductive soil disinfestation,RSD)是一种抑制土传病原菌的高效和环保的方法。本试验通过荧光定量PCR和变性梯度凝胶电泳研究RSD对土壤尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)及微生物区系的影响。结果表明:处理15天后,较对照(CK)相比,除添加氨水处理(NH3)土壤p H上升外,以苜蓿粉和乙醇为有机碳源的RSD(Al-RSD和Et-RSD)处理土壤p H分别降低了0.54和1.16;NH3、Al-RSD和Et-RSD处理将尖孢镰刀菌数量分别降低了74%、98%和93%;Al-RSD显著增加了细菌的数量和多样性,Al-RSD和Et-RSD处理显著降低了土壤中真菌的数量,但增加了真菌的多样性。结果表明RSD与氨气熏蒸相比对于土壤微生物区系的改善具有更好的作用。     

芒萁侵入红壤退化裸地对土壤理化性质和细菌组成的影响

芒萁是最早侵入红壤退化裸地的先锋植物,其侵入过程对土壤环境的改变在退化裸地生态恢复进程中具有重要意义。以福建省长汀县红壤侵蚀裸地为研究对象,分析测定退化裸地中芒萁侵入区和非侵入区土壤理化性质和细菌组成及多样性。结果表明：芒萁侵入裸地显著提高土壤最大持水量、土壤含水率、全碳、全氮、全钾、有机质和pH,并显著降低土壤容重;芒萁侵入区增加根瘤菌目和慢生根瘤菌属等14种土壤优势细菌,变形菌门和甲型(α)变形杆菌的相对丰度显著提高(p<0.05),而土壤绿弯菌门和AD3菌纲的相对丰度显著降低(p<0.05),这些土壤细菌主要功能为化能异养、好氧化能异养和纤维素分解;芒萁侵入裸地显著提高土壤细菌群落结构多样性(p<0.05);芒萁侵入区和非侵入区土壤细菌群落结构差异显著(p<0.05);土壤细菌群落结构的主要影响因子是土壤含水率、全碳、有机质、土壤容重和pH。这些影响因子与疣微菌门、变形菌门、疣微菌纲和甲型(α)变形杆菌纲正相关。综上所述,芒萁侵入后可显著改善红壤侵蚀退化裸地的土壤理化性质,改善土壤细菌群落组成,增加土壤细菌群落多样性和优势菌群,对土壤细菌群落有积极效应。     

中国南方红壤丘陵马尾松林下侵蚀坡面的土壤特性

[目的]探清土壤侵蚀对土壤分布与特性的影响机制,为防治该地区的林下水土流失和土地退化提供科学依据。[方法]基于调查取样和分析测试获取的数据,采用统计和灰色关联度等方法分析红壤丘陵区马尾松林地侵蚀坡面的土壤特性。[结果]红壤丘陵区马尾松林地侵蚀坡面土壤养分相对较低,理化指标基本处于4级以下水平;红壤丘陵区马尾松林地侵蚀沟的土壤指标与坡面土壤的相应指标存在显著性差异,18个土壤指标中,侵蚀沟的土壤有10个指标显著优于坡面土壤的相应指标,侵蚀沟与土壤特性关联度更高,侵蚀沟土壤指标间的显著相关数量更少。[结论]红壤丘陵区马尾松林地的土壤侵蚀对林下土壤特性和分布产生了显著的影响,但侵蚀沟对土壤特性的影响机制尚需进一步研究。     

桉树造林的土壤物理性质及其水文效应

为探讨广西主要长周期人工林改为短周期桉树人工林后林地土壤水文功能变化,采用野外采样与室内测试分析相结合的方法,分别研究了1,3,5年生桉树人工林及与之对应的桉树造林前米老排林、杉木林和马尾松林土壤基本物理性质与水分调蓄功能的差异。结果表明:桉树造林后与造林前的长周期人工林相比,土壤蓄水能力的变化主要表现为20—40 cm土层土壤水库容和剩余蓄水空间增加。随着土层深度的增加,土壤容重逐渐增大,饱和持水量、总孔隙度逐渐减小,同时,土壤水库容和剩余蓄水空间也呈现逐渐减小的趋势。桉树造林对土壤物理性质的影响主要集中在土壤的20—40 cm土层,而桉树林对土壤的蓄水能力存在的影响与轮伐周期较长的人工林相比,主要表现为20—40 cm土层土壤水库容和剩余蓄水空间增加,1,3,5年生桉树人工林的土壤水库容分别比对应的长周期人工林高11.25%,19.14%,14.33%;剩余蓄水空间则分别比对应长周期人工林高9.16%,113.01%,23.62%。而40 cm以下土层的土壤蓄水能力却下降。研究结果可为桉树造林的土壤效应评价提供理论依据。     

土壤侵蚀与土壤肥力

对土壤侵蚀与土壤肥力概念进行了阐述,分析了两者之间的关系,指出土壤侵蚀与土壤肥力之间的作用是相互的,侵蚀造成土壤肥力的丧失,而土壤肥力的丧失反过来又加剧侵蚀作用的加强.在此基础上,提出了治理土壤侵蚀和培育土壤肥力时应注意的问题与治理方法.     

民勤绿洲盐生草生境土壤盐分特征及离子组成

对民勤绿洲盐生草周围不同距离范围内的总体盐分状况、盐分离子组成及离子之间的相关性进行了研究。结果表明,盐生草具有一定的聚盐作用,在其周围形成了一定的"盐岛"效应。在距盐生草0-60 cm范围内,土壤剖面中的土壤盐渍化程度随土层的加深而加重,土壤阴离子主要有Cl^-和SO₄^2-,阳离子主要有Na⁺和Ca²⁺,土壤盐分主要是氯化钠、氯化钙、硫酸钠和硫酸钙,其次是氯化镁和硫酸镁。其中在盐生草周围0-40 cm范围内,垂直剖面0-20 cm土层土壤全盐含量为0.98~1.52 g/kg,属于非盐渍化土壤,20-40 cm土层土壤全盐含量达到了2.25~2.30 g/kg,属于轻度盐渍化土壤,40-60 cm土层土壤全盐含量达到了3.10~3.16 g/kg,属中度盐渍化;在距盐生草60 cm处,垂直剖面0-40 cm土层土壤全盐含量为0.83~1.86 g/kg,属非盐渍化,40-60 cm土层土壤全盐含量达到了2.43 g/kg,属轻度盐渍化。除HCO₃^-外,土壤盐分含量与各盐分离子之间均呈极显著正相关。     

植被恢复对油茶园梯壁土壤团聚体及赋存有机碳的影响

为研究梯壁稳定性与植被演替之间的关系,选取不同植被恢复年限(2年、5年、10年、30年)和不同植被演替阶段(裸地、苔藓、苔草、苔草灌)的梯壁为研究对象,采集表层(0-5 cm)和亚表层(5-20 cm)土壤样品,分析恢复年限和演替阶段对梯壁土壤团聚体及其赋存有机碳的影响。结果表明:土壤大团聚体(＞0.25 mm)含量随演替阶段增加不断提高,相同演替阶段恢复年限越久大团聚体占比越高,30年苔草灌阶段大团聚体占比达91.63%;土壤平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)在0-5,5-20 cm土层均表现出随恢复时间增加逐渐增加趋势,30年土壤MWD和GMD分别为1.07~1.41,0.88~1.17 mm,在不同演替阶段表现为苔草灌＞苔草＞苔藓＞裸地;土壤有机碳含量与大团聚体显著相关(r=0.83,p＜0.001),表明植被演替与种植年限对于梯壁土壤固碳有积极影响。植被演替和植被恢复时长可以改善梯壁土壤结构,提高梯壁土壤团聚体稳定性和抗蚀性。研究结果可为优化梯田开发提供理论参考。     

水分对苹果园土壤呼吸季节性与年际变化的影响

[目的]了解果园土壤呼吸的季节和年际变化及其影响因素,为退耕还果条件下黄土高原地区土壤碳源汇功能变化研究提供依据。[方法]在长武农田生态系统国家野外站,以盛产期果园为对象,利用土壤碳通量监测系统(Li-COR,Lincoln,NE,USA)连续3 a原位监测了土壤呼吸、土壤水分和温度变化,分析了土壤呼吸的季节性和年际间的变化及其与水分、温度变化之间的关系。[结果]土壤呼吸具有明显的季节和年际变异特征:最高值出现在雨季(7—9月),3 a分别为3.14,3.98,4.71μmol/(m~2·s),最低值出现在11月后,3 a依次为0.99,0.88,0.69μmol/(m~2·s);年际间累积呼吸量变异约21%。土壤呼吸与温度呈显著指数关系,而不同水分状况下土壤呼吸及温度敏感性(Q_(10))不同,当土壤水分含量11.12%时,土壤呼吸为2.01μmol/(m~2·s),当土壤含水量变化于11.12%～23.63%之间时,土壤呼吸为2.24μmol/(m~2·s),当土壤含水量23.63%时,土壤呼吸则为1.38μmol/(m~2·s);相应地不同水分条件下Q_(10)值分别为1.57,1.63和1.38。[结论]土壤水分显著影响黄土区苹果园土壤呼吸和Q_(10),研究结果为黄土区果园生态系统碳汇功能的估算提供了依据。     

罗望子人工林土壤有机碳在不同团聚体中的特征

研究了干热河谷地区不同种植方式的罗望子人工林内0-10,10-20,20-40 cm土层土壤团聚体中的有机碳分布特征.结果表明,在所有样地中,1～0.5,0.5～0.25 mm这2个径级的土壤团聚体有机碳最高,10～5 mm团聚体有机碳最低.不同种植方式的人工林土壤团聚体有机碳差异较大,其中以罗望子+乡土草本,罗望子+百喜草2种种植方式的团聚体有机碳最高,罗望子+余甘子混交林内最低,但罗望子+乡土草本方式的团聚体有机碳高于罗望子+百喜草方式.光板地土壤团聚体有机碳在3个土层的差异较小.     

土壤干密度和含水率对2种紫色土抗剪强度的影响

选择广泛分布于重庆丘陵山区的钙质紫色土和中性紫色土2种土壤,通过室内三轴剪切试验测定含水率和干密度交互作用对土壤抗剪强度指标的影响。结果表明:(1)在相同干密度情况下,2种土壤粘聚力(c)随着含水率增加呈现出先增加后减小的趋势,在相同土壤含水率水平下,土壤粘聚力(c)随干密度增大而增大;2种土壤内摩擦角(φ)在各干密度条件下均随着含水率增加呈明显减小的趋势。(2)含水率和干密度的交互作用对粘聚力(c)有显著影响,粘聚力(c)随着干密度的增大而增大,且每一个干密度都有一个含水率与之对应,并在此交互条件下c达到最大。钙质紫色土粘聚力(c)在干密度为1.7g/cm3,含水率为11%时达到极大值,此时粘聚力(c)为154.59kPa,中性紫色土粘聚力(c)在干密度为1.6g/cm3,含水率为8%时达到极大值,此时粘聚力(c)为126.38kPa。(3)含水率和干密度的交互作用对内摩擦角(φ)影响相对较小,同一干密度下,其φ值差异不大,随干密度的增大缓慢增大,相对而言,含水率对内摩擦角(φ)的影响更明显。钙质紫色土内摩擦角(φ)随含水率的增大呈曲线下降,中性紫色土内摩擦角(φ)随含水率增大有一个短暂的增大过程,而后随之迅速减小。