不同退耕年限下安庆沿江湿地土壤氮、磷变化研究

选取退耕3~21 a的湿地土壤,以现耕油菜地和原始自然湿地土壤为对照,对安庆沿江湿地土壤氮、磷的变化趋势进行了比较分析。结果表明,不同退耕年限下土壤氮、磷素变化趋势明显。土壤全氮含量变化在退耕3~7 a内随退耕年限的增长呈增加趋势,在退耕7 a后达到一个相对稳定状态;土壤有效氮含量变化与全氮含量变化趋势基本一致。土壤全磷含量变化随退耕年限的增长呈较缓递减趋势,平均减少速率为11.6%;土壤有效磷含量的变化在退耕初期随退耕年限的增加呈减少趋势,在退耕9 a后随退耕年限增长呈增加趋势。研究结果表明,相对于土壤氮素,退耕后湿地土壤磷素恢复相对滞后,因此评价湿地土壤生态恢复时土壤磷素指标尤为重要。     

黄土丘陵沟壑区退耕地植被恢复中生物土壤结皮特征

以黄土丘陵沟壑区安塞县墩滩山的退耕地为研究对象,分析了退耕地植被自然恢复过程中生物土壤结皮的特点及其对土壤水分、土壤有机质和土壤侵蚀的影响。结果表明:(1)生物土壤结皮的盖度随着退耕年限的增长不断增大,结皮的厚度也渐渐增加,且稳定在0.1~0.3 cm之间;(2)有结皮样地0—40 cm土层的土壤含水量一般比对照样地的土壤含水量要低,有结皮样地和对照土壤含水量都随土层深度逐渐升高,但升高幅度逐渐变小;(3)有生物结皮的样地土壤表层0—10 cm有机质含量比对照样地有机质含量大;10—20 cm土层有生物结皮的样地比对照样地有机质含量也高,但是差异不如0—10 cm土层明显;(4)随着退耕年限的增长,土壤侵蚀量逐渐减少,与退耕初期相比,退耕10 a以上样地土壤侵蚀量可减少30%~80%。说明在退耕地植被恢复的过程中,生物结皮改善了土壤表层性质,增强了土壤抗侵蚀能力。     

民勤青土湖区不同年限退耕地土壤水分和养分变化

以石羊河下游—民勤青土湖区不同年限退耕地为研究对象,利用时空替代法分析了该区不同恢复年限退耕地土壤水分与养分时间变异规律。结果表明:(1)在退耕当年(CK),植被分布以一年生浅根性草本植物为主,但种类较为单一,此时土壤贮水量较高;随着施肥活动的停止,退耕1～8 a,一年生及二年生草本植物逐渐恢复,对土壤水分的消耗量逐渐增大,此时土壤贮水量大幅度下降,以0—20 cm土层表现较为明显;退耕13～20 a演替为以多年生小灌木黑果枸杞为优势种的单一植物群落,此时土壤水分含量逐渐回升;退耕30～40 a时,多年生小灌木种类增加,对土壤水分的消耗量增大,土壤贮水量下降。(2) 3种土壤养分的总体变化均表现为随退耕年限增加而减小并最终趋于稳定的趋势,在同一年限内均表现为0—20 cm土层中的含量大于20—40 cm,且同年内两层间的含量差异均虽退耕年限增加而逐渐减小,以土壤有机质和速效磷表现较明显;整个退耕时间内土壤全氮含量变化幅度较小;土壤速效磷含量在退耕当年(CK)的土壤表层0—20 cm含量最大,之后随退耕年限增加呈波动式下降趋势,并最终趋于稳定;土壤有机质含量在CK至退耕8 a间变化幅度较大,且在第4年时有一个剧烈上升的拐点,13～40 a间变化较小。总之,青土湖区不同年限退耕地土壤水分和养分的变化基本一致,均表现为随退耕年限的增加而呈波动式降低的趋势。     

不同退耕年限下菜子湖湿地土壤酶活性变化

选取菜子湖区不同退耕年限(3、7、9、11、21 a)湿地为研究对象,以仍耕作油菜地和原始湿地为参照,分析了退耕还湖后湿地土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性特征,探讨了退耕还湖后湿地土壤酶活性变化规律。结果表明:相对于仍耕作油菜地,退耕后湿地土壤过氧化氢酶活性表层与亚表层均表现为退耕3~7 a降低,退耕9~21 a升高趋势;表层土壤蔗糖酶活性呈现退耕3 a升高?退耕7 a降低?退耕9~11 a升高?退耕21 a降低的趋势,而亚表层土壤退耕3年急剧升高,而后呈降低的趋势;表层土壤磷酸酶活性则呈现退耕3~11 a逐渐升高,而后逐渐降低的趋势,而亚表层土壤则表现为退耕3~7 a降低?退耕9~11 a升高?退耕21 a降低的趋势;退耕后湿地表层土壤脲酶活性表现为退耕3 a降低,退耕7~9 a升高,退耕11~21 a降低趋势,亚表层则呈现退耕3 a升高,而后逐渐降低的趋势;退耕21 a湿地土壤4种酶活性均与原始湿地仍存在显著性差异。退耕后水文条件的改变和植被的恢复致使土壤酶来源、酶促反应底物与产物和土壤环境因子变化,进而影响退耕后湿地土壤酶活性变化。     

民勤青土湖区不同年限退耕地土壤颗粒组成和养分变化特征

以石羊河下游民勤青土湖区不同年限退耕地典型样地为研究对象,通过时空替代法分析该区不同年限退耕地土壤颗粒组成与养分变化特征。结果表明:(1)不同年限退耕地上土壤颗粒组成含量总体砂粒粉粒黏粒粗砂粒,其中,黏粒结构在CK及退耕后4 a间,0—20 cm,20—40 cm土层之间含量间存在显著差异,之后其在土壤中的含量随退耕年限增加而趋于稳定,且两土层间差异不显著;粉粒和砂粒结构含量在CK及退耕后2 a变化较为剧烈,且同一年限内0—20 cm,20—40 cm两土层间存在显著差异,之后也随退耕年限的增加两土层及各退耕年限间均差异不显著,逐渐趋于稳定状态;而粗砂粒仅在CK及退耕后2 a含量较为稳定,之后退耕4～40 a间含量变化较大,存在不稳定性,且同一年限两土层间存在显著差异。(2)三种土壤养分的总体变化趋势均表现为随退耕年限增加而减小并最终趋于稳定,在同一年限内均表现为0—20 cm土层中的含量大于20—40 cm,且同一年限内两层间的含量差异均随退耕年限增加而逐渐减小,以土壤有机质和速效磷表现较为明显;其中土壤有机质含量在CK～退耕8 a间变化幅度较大,且在此期间退耕第4年时有一个剧烈上升的拐点,13～40 a间变化幅度较小;全氮含量在三种土壤养分中变化最为稳定,且在整个退耕时间内变化幅度较小;土壤速效磷含量CK含量最大,尤其在土壤表层0—20 cm最为明显,之后表现为随退耕年限增加而波动式下降的趋势,并趋于稳定。     

水源退耕湿地不同植物群落土壤特征变化初探

本文选取成都市水源保护区不同退耕年限(3、5、7 a)的云桥湿地为研究对象,分析了退耕还湿后不同植物群落下土壤的基本理化性质和酶活特征,初步探究了退耕湿地土壤的理化性质和酶活在时间序列上的变化规律以及不同植物群落对退耕湿地的恢复效果。研究结果表明:①退耕还湿后,湿地土壤养分在时间梯度上呈退耕5 a3 a7 a的变化规律,在退耕恢复5a后湿地土壤的整体肥力逐渐增强,但仍低于对照区的陆地土壤;湿地土壤的各酶活在退耕恢复的3～5 a低于对照区的陆地土壤,但在退耕7 a,均与对照区的陆地土壤无显著差异。②3种植物群落对退耕湿地土壤的恢复效果存在差异,其中雀稗植物群落对退耕湿地的恢复效果最佳,芦苇植物群落下的土壤肥力相对薄弱。③退耕还湿后,湿地土壤理化性质和酶活的相关性分析结果表明:土壤的pH、碱解氮、速效钾、淀粉酶和脲酶均可作为较好评价成都水源保护区退耕湿地土壤生态恢复状况的重要指标。本文对成都水源保护地退耕恢复3～7 a湿地土壤养分恢复状况进行了初步探究,为水源保护地退耕还湿工程后期的维护和管理提出了科学的指导意见。     

黄土丘陵区退耕草地群落盖度与地上生物量关系

揭示黄土丘陵区退耕草地群落盖度与地上生物量的关系,对系统评价草地群落恢复潜力和水土保持效益具有重要意义。以黄土丘陵区5个退耕年限(5 a,10 a,15 a,20 a,30 a)草地群落为对象,通过照相法、群落调查和刈割法测定了草地群落盖度、物种组成和地上生物量。结果表明:群落高度、盖度与地上生物量呈显著正相关关系,与物种丰富度和Shannon-Wiener多样性指数呈显著负相关关系。群落盖度与地上生物量随退耕年限增加总体呈增加趋势,不同退耕年限草地群落间物种丰富度和多样性指数无显著差异。退耕20 a群落的植物密度、高度和单位盖度地上生物量值均最低,盖度和地上生物量与退耕15 a相比显著下降。各退耕年限草地群落优势种分别为:5 a是狗尾草(Setaria viridis)和达乌里胡枝子(Lespedeza davurica),10 a和15 a是达乌里胡枝子和铁杆蒿(Artemisia gmelinii),20 a是铁杆蒿和菊叶委陵菜(Potentilla tanacetifolia),30 a为长芒草(Stipa bungeana)。当草地群落盖度低于84.6%时,盖度与地上生物量呈极显著线性正相关关系,当盖度大于84.6%后,群落盖度不随地上生物量增加而变化。群落盖度84.6%和地上生物量285.17 g/m~2可作为黄土丘陵区退耕草地植被恢复评价和调控措施的参考值。     

不同开垦年限对新疆绿洲农田土壤理化性质的影响

研究了不同开垦年限对新疆绿洲农田土壤养分的变化规律,利用主成分得分的方法评价了开垦对新疆绿洲农田土壤质量的影响。结果表明:(1)开垦有利于新疆绿洲农田土壤有机碳组分和POC/MOC值,开垦初期(0~3a)增加迅速,9a后缓慢下降并趋于一个相对稳定的水平。(2)不同开垦年限土壤含水量、pH、电导率和全盐含量均显著高于未开垦土壤(p0.05),土壤含水量和电导率在开垦初期(0~3a)急剧增加,在开垦6a前后达到最大值,此后的几年缓慢下降并趋于一个相对稳定的水平,土壤pH和全盐含量随开垦年限的增加而增加,开垦9a以后缓慢增加。(3)开垦9a以上土壤养分和有效养分含量均显著高于未开垦土壤(p0.05),并且基本呈一致的变化趋势,即随着开垦年限的增加呈先增加后趋于平稳或者降低趋势。(4)相关性分析表明,不同开垦条件下土壤养分与有效养分均呈现出一定的相关性。(5)土壤质量的各项指标主成分分析结果表明,基本确定新疆绿洲农田开垦9a后土壤质量开始退化。综合上述结果可知:短期的开垦(开垦0~9a)则有利于提高新疆绿洲农田土壤肥力及土壤养分的有效性,而长期的开垦(开垦年限13a)则造成土壤板结和盐渍化,降低了土壤养分及有效养分含量。     

喀斯特地区不同年限退耕草地的持水性能

[目的] 研究不同年限退耕草地持水性能,为喀斯特地区退耕草地持水性能和水土保持提供科学依据。[方法] 选取贵州省安顺市喀斯特地区不同年限退耕草地(5,10,15,20 a)和耕地(对照CK)为研究对象,采用“时空替代法”研究凋落物蓄积量、持水量和拦蓄量以及土壤剖面容重、孔隙度、颗粒组成、含水率及持水量随退耕年限的变化特征。[结果] ①凋落物层蓄积量、最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量均表现为:15 a＞20 a＞10 a＞5 a,且凋落物层持水量、吸水速率与浸水时间的关系分别符合对数函数和幂函数。②退耕草地砂粒含量和容重随着退耕年限的延长均呈现出先下降再上升的趋势;粉粒、黏粒、总孔隙度、毛管孔隙度、最大持水量和毛管持水量的变化规律与土壤容重相反。③凋落物层和土壤层的持水总量表现为:10 a＞20 a＞15 a＞5 a＞CK,其中土壤层最大持水量贡献率达到99%以上。[结论] 退耕草地不仅增加了凋落物层的生物积累、拦截降雨作用和持水性能,还在改善土壤结构和孔隙状况的同时,提高了土壤持水性能。退耕草地均在退耕10 a以后逐渐趋于稳定。因此,建议在退耕10 a以后种植落叶树种。     

黄土区退耕草地小尺度土壤水分空间异质性

通过在黄土高原水蚀风蚀交错带选取3块不同年限退耕草地,进行高密度、高频度样带采样,研究分析在表层土壤干旱和湿润状况下,小尺度表层土壤含水率的空间异质性,并分析改变采样间距对土壤含水率空间异质性的影响。结果表明:小尺度表层土壤水分空间异质性为12 a退耕草地>20 a退耕草地>5 a退耕草地;空间变异强度表现为干旱时为中等变异>湿润时为弱变异;表层土壤水分方差与含水率均值呈正相关,土壤水分方差随含水率均值增大而增大;表层土壤水分空间连续性为12 a退耕草地>20 a退耕草地>5 a退耕草地,且与表层土壤含水率呈负相关;小尺度下改变采样间距,在土壤干旱和湿润时均不改变3块退耕草地表层土壤水分空间变异程度。     

草灌植被恢复提高坡地土壤水稳性团聚体和碳、 氮含量的有效性: 退耕年限的影响

【目的】退耕还林还草是防治我国西部土壤侵蚀、 恢复土壤肥力的最重要措施。本研究选择陕北黄土高原的神木、 吴旗典型丘陵退耕还林还草区,研究不同退耕年限草(苜蓿)灌(沙棘)植被提高010 cm表层土壤有机碳、 速效氮和全氮储量和各级土壤水稳性团聚体含量分布的有效性,旨在揭示退耕还林工程提高坡耕地土壤质量的有效性机理,为我国坡耕地土壤肥力提高措施的选择提供科学依据。【方法】应用空间替代时间的方法,选择土壤类型和坡度一致的三个不同退耕年限的全坡地景观(包括坡上部、 坡中部和坡下部),采集土壤样品,分析有机碳等指标。【结果】草灌植被提高土壤有机碳、 速效氮和全氮储量及土壤水稳性团聚体含量的效应随退耕年限的增加而增加; 种植5年的沙棘林坡地土壤有机碳、 全氮和速效氮储量相对于退耕前分别提高了1.4、 0.5、 0.3倍,种植10年以上沙棘林地分别提高了6.6、 2.4、 1.5倍; 种植5年苜蓿使坡耕地土壤有机碳、 全氮和速效氮储量分别提高了0.4、 0.1、 5.0倍,种植10年以上苜蓿地分别提高了0.7、 0.3、 5.2倍。种植5年和10年以上的沙棘林提高坡耕地土壤总有机碳的效应分别是种植5年和10年以上苜蓿的3.4和9.5倍; 种植5年和10年以上的沙棘林提高坡地土壤全氮储量的效应分别比种植5年和10年以上苜蓿大9倍以上。坡耕地种植5年苜蓿提高土壤速效氮的效应是种植5年沙棘林的19.2倍,种植10年以上的苜蓿提高土壤速效氮的效应是种植10年以上沙棘林的3.4倍。沙棘林对土壤有机碳和全氮的提高效应显著大于苜蓿,而苜蓿对土壤速效氮含量的增加效应显著大于沙棘林。沙棘和苜蓿在提高坡地土壤有机碳和全氮储量的差异大小与退耕前坡地土壤有机碳和全氮储量水平有关,而土壤速效氮储量的差异与其根系的固氮功能差异密切相关,苜蓿根系固氮作用大于沙棘林,显著提高了土壤速效氮含量。种植5年和10年以上沙棘林使坡地土壤0.25 mm水稳性团聚体含量分别增加了41%和56%,退耕还林植被提高0.25 mm粒级土壤水稳性团聚体含量主要是对粒径为0.25~2 mm水稳性团聚体含量的增加效应。【结论】草灌植被在提高侵蚀坡地土壤有机碳、 氮储量和稳定土壤结构方面具有重要作用,在选择提高我国坡耕地土壤肥力的措施时应该考虑这一作用。     

有机物料输入对干润砂质新成土可溶性有机碳、氮的影响

对采集于干润砂质新成土不同土层土壤分别添加高C/N（黑麦草）和低C/N（苜蓿）有机物料后进行了室内培养试验。结果表明,各土层土壤添加有机物料后,均存在不同程度的矿质氮微生物净固定现象,且氮固定时间及程度与有机物料的C/N和土壤层次密切相关,添加高C/N黑麦草的深层低肥力土壤氮固定现象最明显。添加有机物料后,培养期间可溶性有机碳（DOC）累积量前期较高,中期先减后增,后期趋于稳定,不同土层土壤DOC的变化有所不同。0～20、20～40cm可溶性有机氮（DON）累积同时受矿质氮固定影响,低C/N苜蓿残体加入土壤后,在短暂氮素固定后,后期DON累积量明显提高;而加入高C/N黑麦草残体后,在较长时间内DON累积量无明显增加。添加有机物料导致培养前期土壤DOC/DON上升,随后降低。以上研究结果表明,如果从增加干润砂质新成土土壤有机质角度考虑,应该种植高C/N比的植物。因此,研究有利于进一步深入理解土壤溶液速效C、N养分的来源及其转化,对该地区土壤质量的调控具有一定参考价值。     

城市森林土壤肥力质量指标筛选——以南京市为例

土壤质量指标的筛选是科学地进行土壤质量评价的前提.本文以城市森林土壤为研究对象,探讨了土壤肥力指标的筛选方法.采集南京市不同功能区森林土壤样品(0 ～ 20 cm),分析了24个土壤质量指标.根据指标间的相关性和聚类分析结果,筛选出体积质量(容重)、黏粒含量、分散系数、可蚀性因子K值、水稳性指数、pH值、有机质、速效钾和纤维素酶活性,共9个指标作为城市森林土壤肥力质量评价的因子.     

Leaf decomposition in two semi-evergreen tropical forests: influence of litter quality

Decomposition processes in tropical semi-evergreen forests are still poorly understood. The influence of soil properties and litter quality on decomposition rate was studied in two semi-evergreen forests of Guadeloupe, a forest plantation and a secondary forest, located on different soils. Leaf litter of four tree species was enclosed in litterbags for a 14-month period. Non-linear correlations were calculated between mass loss and the concentration of major leaf components (soluble C, N, lignin, cellulose, tannins, total soluble phenols) in order to determine the best predictor of leaf litter decomposition. Soil physico-chemical properties and ratios between some of the above-mentioned litter quality parameters were also examined as mass loss predictors. In addition, non-linear correlations were calculated between mass loss and litter quality parameters, at successive periods. Litter quality was the main determinant of litter decomposition in the studied forests. Several litter quality parameters were correlated with leaf disappearance, varying according to stages of decomposition. Between 1 month and 2.5 months, the mass loss was correlated negatively with the initial phenol content and with initial lignin:N and (lignin+phenol):N ratios. From 2.5 to 5.5 months, the mass loss was correlated negatively with the initial phenol content and positively with the initial cellulose content. At later stages of decomposition (9-14 months), the mass loss was correlated negatively with the initial tannin content. Differences in soil characteristics and fauna did not seem to be enough to affect decomposition.     

黑土冻融过程中水分垂直迁移模拟研究

为明确土壤冻融过程中水分垂直迁移与其主要影响因素间的定量关系,以我国东北典型黑土为研究对象,通过单向冻融试验,进行了不同初始含水率、降温幅度和地下水位条件下土壤冻结过程中水分垂直迁移试验,定量分析了主要影响因素对黑土冻融过程中水分垂直迁移的影响规律。结果表明:(1)试样中温度变化先快后慢,最终试样内部温度随深度呈现稳定的温度梯度分布;(2)初始含水率对土壤的冻结影响较为明显,初始含水率越高,冻结经历时间越长,冻结过程中消耗的潜热量越大,冻结锋面形成越晚;(3)不同降温幅度使得土壤温度梯度差距较大,15℃温差变温时垂直方向水分迁移量最大,土壤最快进入冻结稳定期,并在冻结16 h时,20 cm土层附近含水率达到冻结期峰值;(4)地下水位越高,温差越小,冻结锋面向下迁移速率越慢,各层水分均明显增加,并且在中上层聚集。     

潮土区29年来土壤肥力和作物产量演变特征

【目的】 潮土是我国重要的农业土壤,是小麦和玉米的主产区。本研究对29年来全国潮土长期定位试验监测的数据进行了分析,明确了潮土区土壤养分状况、肥力水平以及产量变化特征,为潮土区的养分管理和合理施肥提供科学依据。 【方法】 基于分布在我国12个省、市、自治区的51个潮土肥力长期监测基地,整理分析了潮土29年来5个肥力指标 (有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH) 以及作物产量随监测年限的变化。监测期10～29年,监测区种植的作物主要为小麦和玉米,种植方式包括小麦?玉米、冬小麦?夏玉米、春小麦?夏玉米轮作。本研究将监测时间分为监测初期 (1988—1997年)、监测中期 (1998—2003年) 和监测后期 (2004—2016年) 三个阶段,并进行了三个监测时期各肥力指标和产量平均值的比较,运用主成分分析法分析了土壤综合肥力的主要贡献因子。 【结果】 潮土有机质、全氮、有效磷、速效钾含量整体呈上升趋势,而pH呈下降趋势。土壤有机质和全氮从监测初期到监测中期分别显著提升了47.1%、37.8%,中期到后期提升未达到显著水平;土壤有效磷从监测初期到监测后期逐步提升226%,监测初期与后期差异显著;土壤速效钾从监测初期到中期略有下降,监测中期到后期显著提升了30.4%;土壤pH呈下降趋势,尤其从监测中期的8.14到监测后期的7.78;潮土区常规施肥下小麦和玉米产量的变化随时间呈现出明显上升的趋势,监测中期小麦的平均产量比监测初期显著增加了87.6%,监测中期与后期产量差异不显著;玉米的平均产量从监测初期到监测中期显著提升了111%。主成分分析结果表明,潮土区土壤全氮和有机质是潮土综合肥力的主要影响因素。 【结论】 经过10～29年的常规施肥,潮土区土壤的单一肥力、综合肥力以及作物产量先后都得到了显著提高,虽然pH有明显降低。土壤综合肥力和作物产量的变化主要取决于土壤全氮和有机质含量,因此,施肥过程中要适当控制氮肥的比例和用量。      

川西亚高山暗针叶林土壤渗透性能研究

对川西亚高山针叶林土壤渗透性能进行研究,结果表明:（1）林地表层土壤（0-30 cm）滞留贮水量受土壤容重、孔隙度及林龄影响显著。天然冷杉林土壤滞留贮水量变化范围为593.7~694.2 t/hm²,大小排序为:185 a>80 a>40 a生。人工云杉林175.8~545.1 t/hm²,从大到小依次为40 a>30 a>25 a>20 a。（2）天然林初渗率为10.6~30.1 mm/min,最大为80 a生冷杉林;稳渗率为3.3~6.4 mm/min,185 a生冷杉林为最大。人工林土壤初渗率为2.7~8.3 mm/min,稳渗率1.9~5.4 mm/min,两指标中均以40 a生云杉林为最大。（3）构建了土壤渗透过程回归方程,拟合度R²为0.869~0.959,表明回归方程可以较好地反映各试验标准地土壤入渗过程。     

Decomposition in forest and fallow subarctic soils

Summary Large-scale argicultural development in high latitude regions could lead to large losses of soil C due to accelerated decomposition. Changes in decomposition rates of forest floor material upon land clearing in interior Alaska were simulated by measuring, over a 2-year period, changes in mass, cellulose, lignin, and N of forest floor materials and in mass of filter papers and wood in a forest floor and a fallowed field. All materials decomposed slowly at the surface, with about 90% of the original weight remaining after 2 years. Decomposition rates were higher for materials buried in the field than the forest. Cellulose loss in forest floor materials closely followed mass loss, whereas lignin loss was not significant. However, weight loss of wood was rapid when buried in the field, with about 20% of the initial mass remaining after 2 years. Relationships between mass loss of buried forest floor materials and soil degree days were significant (r=70%–80%). Temperature was a major, but not the only factor, controlling decomposition rates. Forest floor materials showed significant N losses, indicating net N mineralization and that N deficiency was not a factor affecting decomposition. C loss to the atmosphere due to decomposition of forest floor materials after forest clearing will be minimal and similar to that in the undisturbed forest if left on the soil surface, but will be substantial if incorportated into the soil. Incorporation is necessary for cropping; thus some accelerated decomposition is unavoidable in clearing subarctic forests for cultivation.     

长期施肥下我国灌淤土粮食产量和土壤养分的变化

【目的】 灌淤土是我国西北地区重要的粮食和经济作物土壤。了解灌淤土上作物产量的变化,及其对长期施肥的响应,以及灌淤土生产力的变化与其氮磷钾含量的关系,为西北地区作物增产和灌淤土培肥与可持续利用提供理论依据。 【方法】 1988到2004年间,在宁夏银川市、吴忠市、石嘴山市和新疆和田市典型灌淤土区域陆续建立了7个国家耕地质量监测点。2016年,利用时间趋势分析法,探讨了作物产量随时间的变化趋势,分析了长期不施肥和常规施肥条件下,玉米、小麦和水稻产量、产量变异系数、可持续性指数、增产率及地力贡献指数的变化特征,并进一步探讨了增产率与土壤养分的关系。 【结果】 灌淤土上小麦产量随时间呈现递增的趋势,在2004年达到最高 (7.58 t/hm2),之后保持稳定,2016年约为初始年产量的3倍;玉米产量随时间一直呈递增趋势,2016年平均产量为9.8 t/hm2,约为初始年的两倍;水稻产量近年来变化不大。与不施肥相比,常规施肥下小麦、玉米 (28年间) 和水稻 (8年间) 分别平均增产3.43倍、3.20倍和1.21倍,产量可持续性指数分别提高了18.8%、148%和13.9%。监测以来,小麦和玉米农田的地力贡献指数略有下降,但变化不显著。水田的地力贡献指数以每年0.0125的速率增加。28年间,常规施肥使土壤全氮含量从0.4 g/kg提高到1.1 g/kg,有效磷和速效钾含量变化不大。小麦与玉米的增产率与土壤全氮含量呈显著直线正相关关系,小麦、玉米和水稻的平均氮肥农学效率分别为9.8、16.8和27.4 kg/kg。 【结论】 灌淤土上常规施肥 (主要是氮肥)有效提高了玉米、小麦和水稻的产量。土壤全氮含量呈增加趋势,有效磷和有效钾含量基本平稳。土壤肥力对玉米和小麦产量的贡献呈下降趋势,对水稻产量的贡献高且平稳。因此,灌淤土应在合理施用氮肥的同时,注重采取提升地力,实现作物的高产和高效。      

Diagnostic parameters of soil formation in gray forest soils of abandoned fields overgrowing with pine forests in the middle reaches of the Angara River

The content, differentiation in the profile, and dynamics of the mobile iron compounds can serve as adequate diagnostic parameters of the direction of the pedogenesis upon the overgrowing of abandoned fields with pine forests in the middle reaches of the Angara River Region in the area affected by the Bratsk water reservoir. The bulk chemical composition of the soil remains relatively stable in the entire profile against the background of the eluvial-illuvial redistribution of the finest particle-size fractions and mobile iron compounds under the impact of the long-term seasonal freezing, the percolative soil water regime, and the alternating redox conditions. The development of accumulative processes in the soil is accompanied by the weak manifestation of eluvial and pulsating gley processes as the initial stages of podzolization under the influence of the growing pine forests.