紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤生态化学计量特征

采用空间序列代替时间序列的方法,对湖南省衡阳市紫色土丘陵坡地不同恢复阶段(包括前期(Ⅰ)、中前期(Ⅱ)、中后期(Ⅲ)和后期(Ⅳ))不同土层(包括0～10 cm、10～20 cm、20～40 cm、40～60 cm、60～80 cm、80～100 cm 与0～100 cm土层)的土壤生态化学计量特征进行研究。结果表明：(1)随着植被恢复的进行,每个恢复阶段各土层土壤有机碳含量先升后降,呈现出倒“U”形规律,TN和TP的含量显著减小(P＜0.05),具有明显的“表聚性”, 每土层的4个恢复阶段的SOC的大小具有“波动性”,差异具有显著性(P＜0.05),TN和TP的含量的大小顺序均为：后期(Ⅳ)＞中后期(Ⅲ)＞中前期(Ⅱ)＞前期(Ⅰ),其差异达显著水平(P＜0.05);(2)随着植恢复的进行, 0～100 cm土壤SOC、TN和TP显著增加(P＜0.05), C/N、C/P和N/P显著减小(P＜0.05);(3)相关分析说明： C/N与SOC、SER呈极显著正相关(P＜0.01),与TN、TP、SWC、SBD呈极显著负相关(P＜0.01);C/P与SOC呈极显著正相关(P＜0.01),与SWC、SBD呈极显著负相关(P＜0.01);N/P与SOC、TN、TP、pH值呈显著或极显著正相关(P＜0.05或P＜0.01),与SBD、SER呈极显著负相关(P＜0.01)。研究结果说明,在植被恢复过程中,植被对土壤中N和P两种元素的需求相一致。     

不同施肥方式对甘肃陇中黄土丘陵区土壤养分及春小麦产量的影响

为探讨不同施肥方式对土壤养分含量和春小麦产量的影响,设置不施肥（T）、化学氮肥（N）、有机肥（M）、有机肥和氮肥配施（NM）4个处理,分析不同施肥方式下陇中黄土丘陵区土壤养分含量和春小麦产量的变化特征。结果表明,不同施肥处理下土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）、全磷（TP）含量及化学计量特征有一定差异。NM处理下SOC、TN含量及碳磷比（C:P）、氮磷比（N:P）均为最高,显著高于N和M处理;土壤碳氮比（C:N）和TP含量在各施肥处理间无显著差异。春小麦产量在不同施肥处理下有一定差异。NM处理下春小麦产量最高,显著高于N和M处理。春小麦产量与土壤SOC、TN、C:P、N:P和C:N呈显著或极显著相关关系,产量与TP含量无显著相关性。综上,在黄土高原丘陵区,有机肥和氮肥配施可以有效增加土壤养分含量和春小麦产量。     

施肥对马尾松人工幼林新鲜针叶及其林地枯枝落叶养分含量的影响

为了探明施肥对马尾松人工幼林新鲜针叶及其林地枯枝落叶养分含量的影响,在桂西北干热河谷地区选择4年生马尾松人工林建立固定样地,采用生物有机无机复混肥不同肥施量进行施肥试验,即A、B、C施肥量分别为1.0、1.5、2.0 kg/株以及CK（不施肥）,各3个重复试验。结果表明：（1）各施肥处理新鲜针叶的N、P、K元素含量分别比不施肥(CK)提高3.5%~40.7%,并大致显示出施肥量C＞B＞A的变化规律,其元素含量排序为N(11.710~16.480 g/kg)＞K或Ca(4.362~5.685 g/kg)＞Mg(1.323~1.430 g/kg)＞P(0.690~0.932 g/kg)＞Mn(0.243~0.268 g/kg)＞Fe(0.193~0.247 g/kg)＞Zn(0.016~0.024 g/kg)＞B(0.005~0.009 g/kg)＞Cu(0.003~0.004 g/kg)。（2）各施肥处理林地枯枝落叶的N、P、K元素含量分别比不施肥(CK)提高10.4%~49.9%,其元素含量排序为Ca(10.008~12.942 g/kg)＞N(6.357~7.281 g/kg)＞K或Mg(0.715~1.216 g/kg)＞Mn(0.391~0.740 g/kg)＞P(0.230~0.327 g/kg)＞Fe(0.210~0.253 g/kg)＞Zn(0.023~0.028 g/kg)＞B(0.008~0.012 g/kg)＞Cu(0.002~0.003 g/kg)。（3）马尾松人工幼林新鲜针叶及其林地枯枝落叶养分含量存在密切的相关性,其中新鲜针叶的N、P、K、Mg、Cu养分含量分别比林地枯枝落叶有所提高,而Ca、Zn、Fe、Mn、B养分含量则分别比林地枯枝落叶相应下降。     

贵州中部喀斯特山区水稻田面水N、P浓度变化及污染评价

为了探讨喀斯特山区水稻土中N、P的迁移转化规律及对地表水环境的影响,选择贵州中部普定县喀斯特山区代表性的水稻土为对象,研究喀斯特山区水稻田面水中N、P浓度的变化及其与土壤中N、P含量的关系。结果表明：喀斯特山区水稻田面水中总氮(TN)浓度范围为1.39~15.81 mg/L,其中NH4+-N、NO3--N浓度分别为0.57~13.35 mg/L和0.15~1.37 mg/L,其浓度的变化与土壤中碱解氮含量有一定的正相关性;田面水中总磷(TP)的浓度范围为0.027~0.324 mg/L,其浓度变化与土壤有效磷含量有显著的正相关性。田面水中TN和NH4+-N浓度超过地表水Ⅴ类水体的标准限值,农田排水氮的迁移对周围地表水体质量会产生明显的影响。     

桂西北不同森林类型土壤生态化学计量特征

以广西雅长林区3种森林类型（针阔混交林、常绿-叶阔叶混交林、常绿阔叶林）的土壤作为研究对象,对土壤C、N、P、K等养分含量及其比例的影响状况等进行研究,探讨土壤养分变化和化学计量特征。研究结果表明：随着森林的演替,3种森林类型植被下土壤C、N、P和K含量中,N素（全N和有效N）含量不断积累;有机C、P和K含量则表现出一致性的先增加后减少趋势,即演替初期低-中期高-后期低的变化规律;C/N呈逐渐降低趋势,均值大小依次为：针阔混交林＞常绿-落叶阔叶混交林＞常绿阔叶林;而C/P、C/K、N/P、N/K和P/K则均呈升高趋势,均值大小依次为：常绿阔叶林＞常绿-落叶阔叶混交林＞针阔混交林。相关性分析表明,土壤有机C与N/P和N/K都呈极显著的正相关关系;全N与C/P呈极显著的正相关关系,与C/K具有显著正相关关系;全P与C/K、N/K呈极显著的正相关关系。     

不同土地利用类型下土壤养分变化及生态化学计量特征分析

为研究不同土地利用类型下土壤养分特征及碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)的生态化学计量比，采用文献计量法对全国范围内不同土地利用类型的土壤养分指标进行研究，分析水田、旱地、草地、林地土壤养分在表层(0～20 cm)的分布情况及差异性。结果表明，4种土地利用类型下土壤全钾及速效钾含量相对较为丰富，而土壤全磷含量普遍缺乏，两者达到了显著性差异(P<0.05)。土壤全氮与全磷呈正显著性相关(P<0.05)，与有效磷呈负显著性相关(P<0.05)，土壤有机质与全氮表现出极显著的正相关关系(P<0.01)，土壤全磷与全钾呈极显著的正相关关系(P<0.01)。土壤C:N值以水田最高，土壤C:K值、C:P值和N:K值均表现为草地最高，N:P值以林地最大，P:K值以旱地最高。根据土壤养分库综合指数推断4种不同土地利用类型的整体土壤养分水平，表现为水田>草地>旱地>林地。4种不同土地利用类型充分体现了土壤养分含量和元素的生态化学计量比的差异，可为不同土地利用类型的植被恢复和土壤改良提供理论支撑。     

元阳梯田周围不同群落P元素背景值特征及其元素循环

为了研究元阳梯田周围森林群落P元素背景值特征状况,了解不同林木类型P元素循环情况及其对生态系统的影响,笔者研究元阳梯田中心区周边9个不同森林群落优势种叶片、土壤以及枯落物中P元素含量及各群落元素循环系数及特征。结果表明：（1）在优势种叶片中,P元素含量的平均值为1.69 g/kg,范围为1.05~3.00 g/kg,在枯落物中,P元素含量的平均值为1.51 g/kg,范围为0.76~2.33 g/kg,叶片和枯落物N含量平均值依次为：人工林茶园>阔叶林>针叶林。（2）土壤全P含量平均值在0~20 cm和20~40 cm分别为0.72、0.38 g/kg;速效P含量平均值为3.50 mg/kg（0~20 cm）和2.62 mg/kg（20~40 cm）。表层土P含量为：阔叶林>人工林茶园>针叶林。（3）植物叶富集系数的平均值为2.63,枯落物存留系数的平均值为1.06,归还土壤系数的平均值为2.46。3种循环系数大小为：富集系数>归还土壤系数>存留系数。存留系数和归还土壤系数为阔叶林最大,富集系数针叶林最大。     

草珊瑚不同部位碳氮磷化学计量特征研究

探讨草珊瑚不同器官中C、N、P含量变化及化学计量特征,为草珊瑚的丰产和氮磷肥科学施用提供理论指导。以野生抚育草珊瑚为研究对象,测定不同生长时期下草珊瑚茎和叶中C、N、P含量,分析不同生长时期草珊瑚茎、叶中C、N、P含量变化特征及化学计量特征,判定草珊瑚生长的限制性营养元素。叶中碳、氮、磷含量分别为531.45~614.66、16.81~18.51、0.41~0.84 g/kg,变异系数分别为5.13%、3.60%、21.29%;茎中则为547.11~610.11、5.88~6.91、0.33~0.50 g/kg,变异系数为3.77%、5.21%、13.67%。叶中C/N、C/P、N/P分别为29.33~34.02、661.40~1311.30、20.34~44.71,茎中则为84.96~100.23、1189.74~1695.71、14.03~18.48。叶中N与P呈负相关,P与C/P、N/P均呈极显著负相关,C/P与N/P呈极显著正相关;茎中N与P呈正相关,P与N/P呈显著负相关,P与C/P呈极显著负相关,C/P与N/P呈显著正相关。草珊瑚的生长主要受N和P含量的限制,更大程度受P含量限制。因此,在林下种植草珊瑚时,考虑林地的养分供给能力,施用氮磷混合肥有利于草珊瑚对养分的吸收利用,达到提高产量和品质的目的。     

山东省赤松林叶片化学计量特征及其与林分特征和土壤养分的关系

赤松(Pinus densiflora)是山东省重要的乡土树种之一,研究其叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其与林分特征和土壤养分的关系,对于了解赤松林分健康状况及开展施肥管理具有重要意义。2018年8—9月以山东省20块代表性赤松林林地为研究对象,对其进行生长调查并采集叶片和0~20 cm土壤样品,分析赤松林林分特征,叶片C、N、P化学计量特征和土壤养分含量,探讨叶片化学计量特征与林分特征和土壤养分的关系。结果表明,赤松叶片C、N、P平均含量分别为636.35、12.80、0.82 g/kg,C:N、C:P和N:P平均值分别为50.74、800.48和15.93。相关性分析显示,叶片N含量与胸径和林龄呈显著正相关,与林分密度呈显著负相关,叶片C:N与林龄呈显著负相关,叶片C含量和C:P均与土壤有机质和碱解氮含量呈显著负相关,叶片N含量与土壤养分含量呈显著正相关,而叶片C:N与土壤养分含量呈显著负相关。赤松林叶片N含量与林分特征、土壤养分呈显著线性相关,P元素是山东省赤松生长的主要限制性因子。     

西藏尼洋河中上游流域不同土地利用方式土壤养分含量差异分析

为研究西藏尼洋河中上游流域不同土地利用方式土壤养分含量变化特征,以尼洋河中上游流域耕地、草地和林地为研究对象,采用标准取样法分层采集土壤样品216份(0~10、10~20、20~30 cm),并测定土壤全氮、碱解氮、全钾、速效钾、全磷、速效磷和有机质。结果表明,西藏尼洋河中上游流域土壤有机质、全氮、碱解氮含量,林地>草地>耕地,且三者之间均表现出显著差异(P<0.05)。草地和林地的全钾含量相差不大,速效钾含量林地>草地>耕地。在不同土地利用方式下土壤全量养分和速效养分的分布均表现出一定的表聚性,0~10 cm深度土壤全量养分和速效养分的含量明显高于10~20 cm和20~30 cm,且三者之间表现出显著差异(P<0.05)。研究区3种土地利用方式下林地土壤中的碱解氮平均含量最大,耕地的含量最小。耕地的土壤速效磷平均含量(19.47 mg/kg)显著大于草地(5.73 mg/kg)和林地(5.19 mg/kg)平均含量。上述结果说明长期开展植被恢复能够提升尼洋河中上游流域流域的土壤质量。研究结果为改良该区域的土壤效应提供了基础支撑。     

不同土地利用方式土壤有机碳变化特征及与重金属的相关性分析

研究旨在探讨土地利用方式对土壤碳库储量的影响，以及不同土地利用方式土壤典型重金属与SOC储量之间的关系。采用现场分层采样（表、中、深层）及室内计算分析，调查了甘肃中西部12 个市县区，不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)储量变化特征，同时通过引入有机碳丰度值和相关系数，初步阐明了土壤重金属与SOC变化之间的相关性。结果得出：调查区内土壤有机碳丰度值呈现出的大小顺序为林地、建设用地、园地、耕地和草地；此外，典型土壤重金属Hg、Cd、Cr、As、Pb 与SOC储量之间存在显著相关性，园地和建设用地最高r=0.99，林地和耕地次之，分别为r=0.87 和r=0.86。可见，土壤在不同开发利用方式下，有机碳储量及有机碳丰度值呈现出较大差异性，同时也定量证明了SOC与土壤典型重金属储量密切相关。     

呼伦贝尔市农牧交错区典型土壤剖面理化性状特征分析

以呼伦贝尔市农牧交错区典型土壤(黑土、黑钙土、暗棕壤、草甸土、栗钙土)为研究对象,对比研究不同土壤剖面发生层次容重、机械组成、有机碳、全氮、全磷等理化特征的分布规律。结果表明：在呼伦贝尔市农牧交错区,典型土壤有机碳、全氮、全磷均表现出随土壤剖面深度的增加而降低的趋势,而土壤容重、pH值的变化出现相反的趋势,且不同利用方式下土壤容重、有机碳、全氮、全磷含量的累积量不同,牧草地土壤>农田土壤。不同土壤类型有机碳：黑钙土>黑土>栗钙土>草甸土>暗棕壤;全氮：黑钙土>黑土>栗钙土>草甸土>暗棕壤;全磷：栗钙土>黑土>暗棕壤>草甸土>黑钙土。在所有典型土壤中,全钾和机械组成在土壤剖面层次上无明显规律。     

不同农田施肥方式下土壤碳氮变化特征及其环境意义

为了明确不同农田施肥方式对土壤碳氮变化及其对环境的影响,通过长期定位试验研究了不同施肥方式下土壤碳氮变化特征。结果表明：土壤有机碳、全氮在土壤剖面中呈上高下低趋势,秸秆还田作用主要发生在0~10 cm处的耕层;单施化肥和化肥配施秸秆均能增加土壤有机碳、全氮含量,长期无肥处理的土壤有机碳、全氮含量明显下降,单施化肥对农田土壤有机碳、全氮含量影响不显著,长期化肥配施秸秆显著增加土壤有机碳、全氮含量,4年内增幅分别达到35.8%和17.3%;土壤有机碳和全氮含量呈极显著正相关(R2=0.78, P<0.01),两者含量变化趋势相同;太湖地区土壤C/N比呈下降趋势,现阶段土壤C/N比主要集中在10.0左右,化肥配施秸秆可以增加土壤C/N比,促进土壤碳氮循环。化肥配施秸秆能够改善农田土壤理化性状,提高农田生产力,是一种值得推广的施肥方式。     

岷江上游干旱河谷区林-农-草地土壤水分特征与数值模拟

岷江上游干旱河谷土壤水分是农业生产和生态修复的关键因子。以干旱河谷典型区生态林、经果林、农地和荒草地4类土壤含水量为研究对象,通过对4类土壤含水量的变化分析和数值模拟,揭示土壤水分与土层深度的关系。结果表明:(1)土壤平均含水量依次为:农地(18.62%)生态林(17.47%)经果林(16.53%)荒草地(11.25%);(2)从干旱河谷(1500 m)到天然林下线(2500 m)的山地垂直方向上,林地土壤含水量呈浅U型分布;海拔2100~2500 m土壤含水量均值为19.77%,海拔1900~2100 m为13.72%,海拔1500~1900 m为16.00%;(3)土壤水分随土层深度的增加而减少,生态林土壤水分垂直变化最为显著,农地土壤水分垂直变化则相对稳定;(4)土壤水分多水平贝叶斯模型能够较好地说明4种土地利用类型下土壤含水量的变化和剖面分布特征;(5)林地与荒草地土壤含水量差异表明,土壤平均含水量14%是界定林-草地的分界值。研究结果可为岷江上游干旱河谷生态修复提供数据支撑。     

农牧交错带人工草地及农作物下土壤酶活性特征

土壤酶直接影响着人工草地生态系统的物质循环和能量流动,是评价土壤质量的生物活性指标。在农牧交错带紫花苜蓿人工草地和农田内采集土壤样品,通过测定土壤有机质、pH、营养元素（N、K、Ca、Mg等）有效态含量及4种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶）的活性,分析了紫花苜蓿人工草地和农作物下土壤理化因子对土壤酶活性的影响。研究结果表明：（1）在紫花苜蓿人工草地中,土壤脲酶和碱式磷酸酶活性变化趋势一致,随种植年限的延长显著减少,且品种间差异显著(P＜0.05),平均酶活性表现为3年龄＞6年龄＞10年龄草地。过氧化氢酶活性随种植年限的延长而逐渐增强,品种间差异显著(P＜0.05);（2）不同类型农田中,土壤酶活性亦存在差别,玉米地土壤脲酶和碱式磷酸酶活性仅为马铃薯地的24%和70%;（3）比较人工草地与农田土壤酶活性,认为3种土壤酶（土壤脲酶、碱式磷酸酶和过氧化氢酶）的活性大小基本表现为马铃薯地＞3年龄巨人草地＞玉米地≥3年龄雷达克之星草地＞6年龄雷达克之星草地＞6年龄巨人草地＞10年龄雷达克之星草地≥10年龄巨人草地;（4）相关性分析表明,土壤脲酶、过氧化氢酶和碱式磷酸酶3种酶之间呈显著负相关。蔗糖酶活性与pH达到极显著正相关,脲酶和碱式磷酸酶与pH成显著负相关,速效氮和全氮呈极显著负相关,过氧化氢酶则与有机质、速效氮、全氮和水溶性镁呈显著正相关。     

侵蚀及土地利用管理方式改变对土壤有机碳的影响

土壤侵蚀是重要的环境公害,侵蚀造成土壤有机碳的大量迁移、转化和流失,产生严重的环境问题,相关机理研究尚不清楚。本文阐述了水蚀和风蚀两种主要方式对土壤有机碳库的影响,侵蚀和二氧化碳温室气体排放的关系。介绍了林地转为农田、草地以及草地转为农田等土地利用方式的改变对土壤有机碳库的影响,免耕提高土壤固碳能力。提出了控制侵蚀,减少土壤碳流失的措施。     

石羊河流域土地利用变化分形特征研究

利用石羊河流域1980、1995、2000、2006、2012年5期遥感影像,应用分形理论和GIS方法研究石羊河流域土地利用变化分形特征,定量分析流域不同土地利用类型变化的复杂性、稳定性以及变化趋势。结果表明：总体上流域耕地、城乡工矿居民用地、林地和水域呈现增加趋势,未利用地和草地呈现减少趋势,不同时段土地利用类型都具有空间分形结构,不同土地利用类型复杂性和稳定性呈现波动变化趋势。1980、1995、2000年石羊河流域不同土地利用类型分维数排序均为：水域＞耕地＞林地＞草地＞未利用土地＞城乡工矿居民用地。2006、2012年分维数由高到低依次为：水域、耕地、草地、林地、未利用土地和城乡工矿居民用地。1980、1995、2000、2006、2012年石羊河流域总平均分维值分别为1.5296、1.5025、1.5445、1.5631、1.5676,不同土地利用类型平均分形维排序为水域(1.8317)＞耕地(1.5678)＞林地(1.5351)＞草地(1.5315)＞未利用土地(1.4413)＞城乡工矿居民用地(1.3411)。总平均稳定性指数分别为0.1083、0.0997、0.1228、0.1167和0.1186,不同土地利用类型平均稳定性排序为水域(0.3317)＞城乡工矿居民用地(0.1589)＞耕地(0.0635)＞未利用土地(0.0587)＞林地(0.0351)＞草地(0.0315)。通过对流域土地利用变化复杂性、稳定性以及动态变化研究,为区域土地资源合理开发与生态环境协调发展提供技术支撑与决策依据。     

黄土丘陵区不同退耕模式对土壤物理性状影响研究—以甘肃定西市为例

甘肃定西全面实施退耕还林近10年来,取得了显著的成效。本文以退耕还林重点地区定西市安定区为例,通过采集、实地调查取样和实验室分析,对比研究了不同退耕植被类型地与对照地（农田和天然草地）的土壤物理性状的变化情况。包括土壤的含水量、容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团聚体结构。研究结果表明：天然草地和柽柳的含水量最高,分别为13.44%和13.52%。农田和山杏的含水量最低为8.01%和8.2%。0～60cm不同土层中柠条的容重最小且变化不大,农田的上下变化最大。在20～60cm退耕还林地的孔隙度均高于天然草地和农田,天然草地和农田非毛管孔隙度小且上下变化大,不利于土壤入渗。刺槐、柠条、柽柳的水稳性团聚体的含量最多,分别是农田的3.4、2.8和2.4倍。退耕还林以后,林地的土壤物理性状得到明显的改善,与农田和天然草地相比,刺槐,柠条的改良效果最好。因此对退耕还林地区进行植被恢复过程中,要深入了解当地的土壤环境特征,做到因地制宜,适地适树。