纳板河自然保护区不同森林群落土壤养分特征研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对纳板河流域国家级自然保护区三种森林群落(山地雨林、热带雨林、季风常绿阔叶林)土壤养分及分布特征进行研究,为了解保护区不同森林类型土壤的生态现状、保护区森林资源的管理和保护以及开展保护区森林生态系统更深入的研究提供基础性资料及指导。结果显示:研究区3种森林群落土壤均呈酸性、微酸性;保护区3种森林群落土壤养分含量丰富,全磷、全钾、速效磷含量较贫乏;不同森林群落土壤有机质含量差异为山地雨林季风常绿阔叶林热带雨林;全氮含量差异显著,山地雨林热带雨林季风常绿阔叶林;不同森林群落土壤全磷、全钾、速效钾含量差异显著,均为热带雨林山地雨林季风常绿阔叶林;土壤有机质、全氮、水解氮含量在不同森林群落间均随着土壤深度的增加显著递减,全磷、全钾含量在不同土层间变化规律不显著;不同群落类型下土壤有机质与氮、磷、速效钾含量密切相关。     

紫外分光光度法测定土壤硝态氮校正因数的优化

土壤硝态氮在旱地作物氮素养分管理中具有极其重要的作用,紫外分光光度法测定土壤硝态氮具有操作简便、测定速度快以及干扰因素较少等优点被多数实验室所青睐,然而紫外分光光度法中校正因数由于受到浸提剂、波长选择以及土壤类型影响具有不确定性需要优化。选取内蒙古从东到西不同生态区域的8种土壤类型进行了土壤硝态氮的测定,研究了浸提剂种类以及波长选取和土壤类型对紫外分光光度法中校正因数的影响。结果表明,浸提剂和波长对于校正因数都具有重要的影响,CaCl_2和KCl浸提剂得出的校正因数值之间没有相关性,210,220 nm处的校正因数值有极显著的相关性,且210 nm处的校正因数值普遍高于220 nm。不同土壤类型在不同浸提剂和波长对校正因数的影响不尽相同。KCl浸提剂在210,220 nm处的校正因数值分别为3. 4,2. 8,而CaCl_2浸提剂在210,220 nm处的校正因数值分别为4. 4,2. 9。在不同浸提剂和不同波长条件下测定硝态氮含量与酚二磺酸法相比,以KCl为浸提剂选取220 nm波长(校正因数2. 8)有最低的RMSE和RE%,分别为1. 8,15. 6%,流动分析法和反射仪法的比较进一步证明了KCl浸提剂220 nm处修正校正因数为2. 8的可靠性。     

广西十万大山南麓不同植被类型土壤酶活性

为探明广西十万大山南麓典型季雨林中不同植被类型的土壤酶活性特征及其与土壤养分之间的关系,采用空间代替时间方法,选择次生阔叶林、马尾松林、灌草丛和撂荒地土壤为研究对象,对其微生物数量、土壤养分和土壤酶活性的变化进行研究。结果表明：同一土层土壤微生物总数量大小关系依此为：次生阔叶林＞马尾松林＞灌草丛＞撂荒地,并且随着土壤深度的增加而减少。微生物类群呈现出：细菌＞放线菌＞真菌的格局。次生阔叶林的表层土壤有机碳含量最高为(19.61±0.48) g/kg,除了马尾松林的速效氮含量最高外,其余各养分含量高低均为次生阔叶林＞马尾松林＞灌草丛＞撂荒地。各植被类型下土壤酶活性的垂直分布均表现为表层土壤酶活性大于下层;不同植被类型间土壤酶活性亦存在显著差异,次生阔叶林中土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶及过氧化氢酶活性均显著高于马尾松林、灌草丛和撂荒地。相关分析结果表明,同一植被类型下土壤酶活性与土壤养分之间存在不同程度的相关性,而撂荒地脲酶活性与全磷、速效磷含量呈负相关。土壤微生物数量与酶活性可以作为评价土壤肥力的指标,期望为广西十万大山自然保护区森林植被的自然恢复与重建提供更合理的评价体系。     

缙云山不同植物群落空间结构及其与土壤肥力的关系

为了给保护缙云山植物群落多样性,维持良好的植物群落空间结构指明方向,采用比较法探讨了缙云山的灌木林、针阔混交林和常绿阔叶林植被的空间结构分布和物种多样性的变化特征,并分析了不同植被群落中土壤养分与物种多样性的相关关系。结果表明：不同植被类型空间结构层次分化明显,乔灌草层优势树种有着明显的综合优势;灌木林和针阔混交林的乔木层与灌木层物种多样性大于常绿阔叶林,草本层的物种多样性则以常绿阔叶林最高。土壤肥力养分因子pH值,随着土壤层次的增加有显著增大趋势,反之,有机质、有效氮磷钾含量水平则呈不同程度的降低;综合各养分因子含量情况,灌木林土壤的养分含量最高,常绿阔叶林次之,针阔混交林最低。另外,物种多样性与土壤肥力相关性分析得出,乔木层、灌木层和草本层植物多样性均与土壤肥力呈现出不同程度的相关关系。     

不同经营措施下毛竹林土壤有机碳组分研究

通过在四岭水库流域代表性毛竹林地建立不同经营措施的定位试验,研究竹林土壤总有机碳(TOC)、可溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)以及土壤呼吸等的动态变化。试验设有对照（CK,粗放经营）、农民常规高产营林(FFP)与适地养分科学管理(SSNM)3个处理。结果表明,毛竹林土壤TOC和DOC的季节变化总体趋势为秋冬高于春夏,MBC的季节变化为夏季>春季>秋季>冬季。试验虽只进行了1年,与CK相比,SSNM处理对土壤各形态碳含量没有产生显著影响;而FFP集约经营中土壤活性碳和总有机碳含量明显下降,其中DOC和MBC分别减少13.3%和14%。土壤呼吸CO2的释放通量季节变化曲线为单峰曲线,整个生长季,FFP集约经营毛竹区的土壤呼吸略高于粗放经营(CK)毛竹林,而适地养分管理(SSNM)集约经营措施减少了毛竹林土壤呼吸CO2的释放,但有待于长期的验证。     

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。     

不同有机物料对土壤基本化学性质及可溶性有机碳氮的影响

通过研究不同有机物料替代对河南潮土化学性质及可溶性有机碳/氮(DOC/N)分布的影响,探讨潮土适宜有机物料替代比例。结果表明:不同有机物料替代较对照明显提高了土壤基本养分的含量。其中,秸秆替代化肥40%处理土壤有机质和土壤碱解氮的含量提高最明显分别达到13.4 g/kg、93.99 mg/kg;牛粪秸秆共同替代化肥30%~40%显著提升了土壤全氮、速效磷、速效钾含量,分别达到0.90 g/kg、2.94 mg/kg、224.97 mg/kg。秸秆单独替代较牛粪秸秆共同替代对土壤DOC提升效果好,其中秸秆替代化肥40%处理DOC含量最高达到15.45 mg/kg;而牛粪秸秆共同替代则提高了DON,其中牛粪秸秆共同替代化肥30%处理的DON含量最大,为12.88 mg/kg。牛粪秸秆共同替代化肥30%处理的可溶性有机质的SUVA254 nm最高[16.24 L/(g·cm)],说明此处理有利于富含芳香环结构的有机质物质的积累。综上所述,其中秸秆替代40%和秸秆牛粪共同替代30%~40%对土壤基本肥力提升相对更明显。     

纳板河保护区不同季节常绿阔叶林土壤酶活性与养分关系研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,对纳板河自然保护区不同季节季风常绿阔叶林土壤酶活性与养分进行研究,探讨季节变化对保护区季风常绿阔叶林土壤酶活性及养分含量影响,并进一步探究季节变化对酶活性与土壤肥力间关系的影响。结果表明：季节变化对土壤养分含量和酶活性具有显著影响,不同养分指标和酶活性随季节和土层深度变化表现出不同程度变异性,变异系数由0.1~1.5不等;季节变化对各养分指标与土壤酶活性之间的相关关系具有显著影响,随季节变化相关关系发生改变;土壤酶之间的相互关系受季节影响较小,相关性随季节变化不明显;保护区季风常绿阔叶林土壤养分与酶活性间存在显著或极显著相关关系,土壤肥力对酶活性的直接影响力随季节变化发生不同程度改变。     

长期施肥对不同有机质含量农田黑土活性有机氮组分的影响

为了阐明长期施肥后不同有机质含量农田黑土活性有机氮组分的变化,探讨农田黑土肥力演变对施肥的响应机制,本研究利用黑土生产力长期定位试验,以5 个不同有机质(SOM)含量11%（北安）、6%（嫩江）、5%（海伦）、3%（德惠）、1.7%（梨树）农田黑土为研究对象,对比研究了连续施用8 年化肥后对土壤全氮及土壤活性氮库不同组分颗粒有机氮(POM-N)、微生物量氮(SMBN)、可溶性有机氮(DON)及轻组有机氮(LFOM-N)的影响。结果表明：与无肥处理相比,长期施用化肥可提高土壤全氮、POM-N、SMBN、LFOM-N的含量(P＜0.05),对DON的影响不显著。土壤全氮、POM-N、LFOM-N、SMBN含量随土壤有机质含量的降低而降低。在土壤活性有机氮的组分中,颗粒有机氮的贡献率最大。长期施肥对不同有机质含量的农田黑土活性有机氮之间的相关性无影响。     

生物炭配施菌肥对植烟土壤养分和可溶性有机碳氮光谱特征的影响

在生物炭与有机菌肥配施条件下,研究植烟土壤在生长期内土壤基础养分和可溶性碳(DOC)、氮(DON)含量的变化,为植烟土壤的合理施肥提供理论依据。采用田间试验的方法,在施相同化学肥料的基础上,设置CK(不施有机肥)、T1(生物炭)、T2(有机菌肥)、T3(生物炭菌肥)、T4(50%有机菌肥+50%生物炭)、T5(60%有机菌肥+40%生物炭)、T6(40%有机菌肥+60%生物炭) 7个处理。结果显示,各有机肥处理与对照相比对提高土壤养分含量作用明显,与其他处理相比,T2处理显著提高了移栽后60 d的土壤铵态氮含量; T5处理则显著提高了整个生育期的硝态氮含量;与其他处理相比T5处理显著提高了60 d速效磷含量,T2处理显著提高了60 d时土壤速效钾含量。T1和T3处理与其他处理相比显著提高了旺长期(移栽后60 d)土壤DOC含量,T3处理的DOC/SOC比值达到最高(8. 31 mg/g)。T2处理土壤DON含量在90 d达到最高(57. 09 mg/kg),T5处理的土壤DON含量则在60 d最高(97. 98 mg/kg);与其他处理相比,T3、T4、T5和T6处理降低了移裁后90 d植烟土壤成熟期的芳香化指数(AI),提高了E2/E3值。综上所述,在豫中烟区,有机菌肥及60%有机菌肥配施40%生物炭施肥措施,最有利于提高土壤氮素含量,生物炭和生物炭菌肥施肥措施有利于提高土壤可溶性碳含量。     

城市不同功能区绿地土壤有机碳矿化和酶活性变化

采用室内恒温培养法观测了城市不同功能区绿地土壤有机碳矿化的过程动态和酶活性变化。结果表明：不同功能区土壤酶活性差异显著,脲酶：公园＞学校＞居民区＞工厂＞道路;磷酸酶：公园＞工厂＞校园＞居民区＞道路;转化酶：居民区＞公园＞工厂＞道路＞学校;但不同功能区土壤有机碳矿化过程动态表现出相同规律,在培养前期有机碳矿化速率迅速下降,培养中期缓慢下降,培养后期保持相对稳定的趋势,有机碳矿化与培养时间符合对数关系;整个培养期内,土壤有机碳矿化速率及累计矿化量公园＞工厂＞道路＞学校＞居民区。统计分析表明,土壤有机碳矿化速率与土壤有机碳,水溶性有机碳以及微生物生物量碳含量显著相关,相关系数分别为0.850、0.689、0.485;土壤酶与土壤有机碳矿化没有直接的相关性,但脲酶、转化酶与土壤微生物生物量碳之间相关系数分别为0.606和0.642,间接影响土壤有机碳的矿化。     

哀牢山亚热带常绿阔叶林表层矿质土壤的空间异质性格局

为了揭示亚热带常绿阔叶林表层矿质土壤碳及常量养分的空间异质性格局,以常用的网格法,调查了哀牢山的亚热带常绿阔叶林。结果发现,土壤全磷、可交换性钙、可交换性镁的半方差函数模型为指数模型,且变程接近300 m,具中等程度的空间结构变异;土壤全碳、全氮、可交换性钾的的半方差函数模型为线性模型,在现有取样尺度上表现为随机变异。可交换性土壤离子的变异系数大于土壤碳、氮、磷。在现有取样尺度上,哀牢山亚热带常绿阔叶林的部分土壤养分空间异质性表现出结构变异。     

生物炭与有机肥施用对黄褐土土壤酶活性及微生物碳氮的影响

研究了生物炭与有机肥配施对土壤酶及其微生物生物量碳氮的影响,为黄褐土障碍因子改良及合理施肥提供参考。在等氮条件下设置了6 个施肥处理：不施肥(CK)、单施生物炭(B)、氮磷钾配合施用(NPK)、氮磷钾+生物炭(NPK+B)、氮磷钾+有机肥(NPK+M)、氮磷钾+有机肥+生物炭(NPK+B+M)。采用氯仿熏蒸-K2SO4浸提法和化学分析法分别对土壤微生物量碳氮、酶活性和土壤化学性质和作物产量进行测定分析。结果表明：在黄褐土条件下,生物炭与有机肥处理均能显著提高土壤脲酶活性和土壤微生物生物量碳、氮含量,其中以NPK+M+B处理效果最好。有机肥能够促进β-葡萄糖苷酶酶活性,而生物炭与其作用相反。土壤微生物量碳氮、脲酶和β-葡萄糖苷酶与产量之间存在显著或极显著正相关关系。本试验条件下,生物炭与有机肥的添加能够提高土壤酶活性,提高土壤有机碳和全氮含量,以NPK+B+M处理对酶活性提升效果最好。     

缙云山森林次生演替群落土壤微生物、酶活性和养分的研究

为了给区域天然林保护和三峡库区生态建设提供基础资料,对缙云山森林次生演替群落土壤微生态变化及其关系进行研究,采用常规方法比较分析了灌草丛、马尾松林、马尾松阔叶混交林、常绿阔叶林4种演替阶段的土壤微生物数量、酶活性、养分含量的变化。结果表明：土壤微生物数量从高到低依次为灌草丛（131.52×104/g干土）＞常绿阔叶林（116.65×104/g干土）＞马尾松阔叶混交林（95.74×104/g干土）＞马尾松林（67.68×104/g干土）;土壤酶活性及养分变化与微生物数量变化类似;不同演替群落土壤微生物数量、酶活性和土壤养分均呈显著相关性。缙云山森林次生演替群落4种不同植被土壤中的微生态特征态存在较大差异,其土壤微生物数量、酶活性和土壤养分间存在密切关系。     

常绿阔叶成熟林碳储存与分配特征比较研究

常绿阔叶林是中国重要的森林类型。笔者综合分析了常绿阔叶林植被碳库与土壤碳库的分配特征,了解当前对常绿阔叶林碳储存的研究现状以及存在的不足,提出了在全球气候变化背景下,宜开展对常绿阔叶林的长期定位研究,以掌握常绿阔叶林生产力形成机制以及气候变化对常绿阔叶林生态系统固碳功能的影响。     

不同恢复时期马尾松次生林土壤养分与微生物的演变

为了探讨牯牛降国家级自然保护区不同恢复时期（10年、20~30年、50年以上）马尾松次生林下土壤养分、微生物特征及其相互关系,采用稀释平板法和常规化学分析法进行测定。结果表明：（1）不同恢复时期马尾松次生林土壤铵态氮含量无显著差异(P＞0.05),土壤有机碳、全氮、有效磷和硝态氮含量主要集中在0~20 cm土层内差异显著(P＜0.05),但含量峰值点分布有所不同。（2）不同恢复时期马尾松次生林土壤微生物的总数量为：恢复50年以上＞20~30年＞10年,均呈显著差异(P＜0.05)。细菌是土壤微生物的主要类群,数量最多,为20.11×10⁴~521.11×10⁴ cfu/g,占全部微生物比例的50.25%~89.43%;放线菌次之,真菌数量最少。（3）恢复50年以上马尾松次生林土壤微生物量碳、氮、磷含量均显著高于其他恢复时期的(P＜0.05)。（4）相关分析表明,不同恢复时期马尾松次生林土壤微生物量碳、氮与土壤全氮、有效磷呈显著或极显著正相关,说明土壤全氮和有效磷是影响土壤微生物量的重要因素。     

竹阔混交林阔叶树下土壤养分对楠竹生长的影响

在湖南省常宁市天龙山自然保护区研究竹阔混交林阔叶树周围土壤养分空间分布及其与楠竹生长的相关性。结果表明：（1）竹阔混交林中阔叶树周围全竹、新竹平均胸径及新竹数存在带内差异和树种间差异,楠竹生长随距离阔叶树基干距离增加而增加;（2）阔叶树周围不同环形带内土壤养分含量分别存在明显差异,且这种差异与其周围楠竹生长分布趋势一致;（3）不同阔叶树周围相同环形带内土壤养分存在显著差异,除了有机P外其它养分均达到显著或极显著水平;（4）新竹平均胸径与阔叶树周围各土壤养分因子相关性可达到显著水平,新竹平均胸径与全N、全P呈显著正相关,而与速效K和C/N呈显著负相关,与各土壤参数交互因子相关不显著。这些结论对同类地区的楠竹栽培有重大意义。     

衡阳紫色土丘陵坡地土地退化/恢复过程中土壤水稳性团聚体的动态变化

为了揭示衡阳紫色土丘陵坡地土地退化/恢复过程中土壤质量的演变及其与土壤侵蚀的关系,采用“时空互代法”的方法,对典型区域的土地退化/恢复过程中,土壤水稳团聚体与SOC的规律进行研究。结果表明：（1）土地退化过程中,＞0.25 mm水稳团聚体的含量减少;土地恢复过程中,＞0.25 mm水稳团聚体的含量增多;（2）SOC含量随土壤开垦/恢复年限的增加而减小/增大;（3）＞0.25 mm水稳团聚体含量与SOC的关系符合方程：y=22.321x+3.541,R2=0.932;（4）土壤团聚体平均质量直径与退耕年限符合方程：y=1.984e-0.126x,R2=0.875,与＞0.25 mm水稳团聚体含量符合方程：y=0.098x+0.123,R2=0.981。