土地利用方式对中亚热带山地土壤微生物生物量磷的影响

【目的】研究中亚热带山地不同土地利用方式土壤微生物生物量磷(MBP)的含量特征。【方法】在地处中亚热带地区的湖南长沙大山冲选取6种土地利用方式(杉木人工林、次生林(马尾松+石栎针阔混交林、南酸枣落叶阔叶林、石栎+青冈常绿阔叶林)、毛竹林和弃荒地)的样地,分别采集其0~15cm和15~30cm土层土壤样品,测定其MBP、全磷(TP)、有效磷(AP)、有机碳(SOC)、全氮(TN)含量,并测定样地的凋落物量和细根生物量,分析MBP与土壤养分(C、N、P)、凋落物量、细根生物量之间的关系。【结果】(1)6种土地利用方式土壤MBP含量均表现为0~15cm土层高于15~30cm土层,不同土地利用方式土壤MBP含量差异显著,毛竹林最高,杉木人工林最低。(2)同一土层,不同土地利用方式土壤TP、AP含量差异显著,弃荒地、毛竹林较高,杉木人工林最低。(3)不同土地利用方式土壤MBP占TP含量百分比差异显著,毛竹林最高,其次是次生林、弃荒地,杉木人工林最低。(4)整个研究区土壤MBP与SOC、TN含量呈极显著正相关,与TP、AP不存在显著的相关性,杉木人工林、次生林土壤MBP与SOC、TP、AP含量呈显著或极显著正相关,但与凋落物量、细根生物量相关性不显著。【结论】不同土地利用方式土壤TP、SOC、TN含量的差异是导致土壤MBP含量差异的主要因素,人为活动(如施肥、耕作措施)是导致土壤MBP含量差异的直接因子之一。     

不同土地利用方式下土壤碳氮磷化学计量特征

【目的】本研究以达拉特旗南部地区不同土地利用方式下的土壤为研究对象,分析不同植被下土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及其生态化学计量比的特征以及它们之间的相互关系,以揭示同一环境条件不同土地利用方式对土壤营养元素的影响与反馈能力,以期为研究区土地的合理利用提供理论依据。【方法】采用常规测量方法测定林地、草地、耕地、撂荒地不同深度土层的碳氮磷含量。【结果】①研究区不同土地利用方式下0～80 cm土层范围内土壤SOC和TN含量随土层深度的增加而降低,且表现为乔木林地灌木林地草地农地撂荒地。②研究区不同土地利用方式下土壤C/N变异系数最小属弱变异,受土地利用方式影响较小;C/P、N/P属中等变异,受土地利用方式影响较大,研究区植被的生长主要受氮素的营养限制。③研究区土壤C/N、C/P比值主要受SOC含量的影响,N/P主要受SOC和TN含量的影响。【结论】不同利用方式下各元素含量在土壤表层呈现出不同程度的差异性,土壤SOC、TN较TP受到利用方式的影响更为明显。     

不同农业土地利用类型对北方传统农耕区土壤养分含量及垂直分布的影响

为了探讨果树和蔬菜种植对传统农耕区土壤质量的影响,对北京市延怀盆地果园、蔬菜地土壤与传统种植作物玉米、豆科作物土壤的化学性质及养分垂直分布进行了比较研究,结果表明:(1)在100cm土层中,不同农业利用类型土壤中总有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效磷(AP)含量均呈现自上层向下层逐渐降低的趋势,养分含量的差异主要发生在0～10cm和10～25cm土层中。(2)在0～10cm土层中,种植果树土壤中SOC含量最高,种植蔬菜土壤中的TN、TP、AP最高;在10～25cm土层中,种植蔬菜的土壤中SOC、TN、TP、AP含量最高;在25～40cm土层中,种植蔬菜的土壤中AP含量显著高于种植其他作物土壤中AP含量;在40～70cm土层中,种植果树的土壤中TP含量显著高于种植其他作物土壤中TP含量;在40～100cm土层中,4种农业土地利用类型土壤中SOC和TN含量差异不显著。(3)种植果树有利于土壤质量和碳库含量的提高;蔬菜地养分含量较高,但存在较大水体富营养化的潜在风险。     

土壤理化性质对土地利用方式变化响应研究——以重庆市北碚区为例

选择重庆市北碚区五种土地利用类型为研究对象,研究了土地利用方式对土壤孔隙度、土壤有机碳含量以及土壤速效养分的影响.研究结果表明,土地利用方式变化引起了土壤孔隙度,土壤有机碳与土壤速效养分含量的差异;水田变为其他土地利用类型后,土壤孔隙度降低,土壤有机碳含量呈下降趋势,土壤速效养分会有不同程度的降低;旱地变为其他土地利用类型后,土壤孔隙度没有明显变化;变为果园后土壤有机碳呈下降趋势,变为菜地后土壤有机碳在0~20 cm和40~60 cm土层呈上升趋势;土壤速效养分随着旱地改变土地利用类型都有不同程度的增加.     

河北省蔬菜保护地土壤养分的积累状况及影响因素

为了对菜地土壤养分的合理管理提出理论依据 ,研究了河北省 11个蔬菜种植县、市的蔬菜保护地土壤养分的积累状况及剖面分布特性。结果表明 :日光温室 0～ 2 0cm土壤pH与相邻粮田平均降低了 0 7pH单位 ;与相邻粮田比较 :菜地土壤有机质和全氮分别平均增加了 74 1%、5 6 78% ;Olsen -P、硝态氮、碱解氮和速效钾分别增加了 7 4倍、7 1倍、1 0倍和 2 6倍 ;速效锌、铁、锰、铜分别平均增加了 1 2倍、1 3倍、0 5倍、0 6倍和 0 5倍 ,差异达到极显著水平。菜地养分主要积累在 0～ 2 0cm土层 ,2 0～ 80cm土壤养分均有不同程度的增加 ,随着土层深度的增加土壤各养分的积累量逐渐减少 ,各养分积累量为Olsen -P >硝态氮 >速效钾和碱解氮 >全氮和有机质 ,不同类型菜地土壤养分的积累状况为日光温室 >塑料大棚。     

土壤有机碳对土地利用方式变化的响应

以重庆市北碚区5种土地利用方式为研究对象,研究了土壤剖面有机碳和有机碳密度对土地利用方式变化的响应.结果表明:(1)土壤有机碳平均含量的多少顺序表现为水田变菜地,旱地变菜地,水田变果园,水田变旱地,旱地变果园;(2)水田变旱地、旱地变为果园后有机碳含量呈降低趋势,而旱地变为菜地后有机碳含量呈增加的趋势;(3)表层(020cm)土壤有机碳密度大小顺序表现为旱地变菜地,水田变菜地,水田变果园,旱地变果园,水田变旱地;而2060cm厚度土壤有机碳密度表现为变化前为水田的土壤有机碳密度大于变化前为旱地的土壤有机碳密度.     

喀斯特高原典型小流域土壤有机碳及其组分的分布特征

以贵州省清镇王家寨为喀斯特高原典型样区,采用网格布点法,调查研究了土壤总有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(MBC)的分布特征.研究结果表明:灌木林地表层土壤SOC、DOC和MBC含量分别为56.86、68.74 mg· kg-1和264.12 mg· kg-1,均显著高于旱地与水田(P＜0.05);各土地利用方式表层土壤微生物熵(MBC/SOC)值处于0.45％～0.55％之间,土地利用方式对土壤SOC及其组分均有显著影响.协方差分析表明,土壤MBC受土地利用方式和pH的影响较大,土壤SOC和DOC受海拔高度的影响较大.不同土地利用方式下土壤SOC与MBC无相关性,而DOC与MBC的相关性正负各异.3种土地利用方式剖面土壤中,灌木林地0～30 cm各土层MBC含量差异显著(P＜0.05),水田20～30 cm土层DOC含量显著低于0～20 cm各土层.表层(0～10 cm)土壤SOC密度以灌木林地最大,但旱地(155.97 t·hm-2)和水田(107.92 t·hm-2)1 m以内土体的有机碳密度显著高于(P＜0.05)灌木林地(76.14 t·hm-2),结合土层厚度,水田与旱地有机碳储量高于灌木林地.研究表明加强保护灌木林地,对农耕地实行秸秆还田,将有利于区域土壤有机碳的积累和区域生态的恢复,维持区域的可持续发展.     

喀斯特小流域不同土地利用方式下土壤容重分析

以贵州毕节撒拉溪镇下小寨小流域为研究单元,分析了土壤中砾石含量以及不同土地利用方式对土壤容重的影响。结果表明,土壤中砾石含量与土壤总容重、细土容重之间均呈显著负相关关系。不同土地利用方式下,0～100 cm不同土层土壤总容重、细土容重未表现出一致的大小顺序。不同土层林地细土容重、总容重与菜地、玉米地、人工草地三者之间均存在显著性的差异,退耕地40～100 cm各土层细土容重、总容重与林地细土容重、总容重均无显著差异,说明减少人为干扰,采取休耕措施可以改善土壤物理性状。     

缙云山土地利用方式对土壤有机碳及全氮的影响

【目的】研究西南地区缙云山不同土地利用方式下土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)含量及储量的变化,以揭示土地利用方式对SOC和TN积累的影响。【方法】选取缙云山阳坡同一海拔高度处的亚热带常绿阔叶林地、坡耕地、果园和撂荒地,采集0~60cm土层的土壤样品,对其进行SOC、TN以及土壤体积质量的测定分析。【结果】与林地相比,坡耕地和果园的SOC含量分别显著降低了43.83%,21.57%(P>0.05);与坡耕地相比,撂荒地SOC含量极显著增加了239.17%(P=0.001)。相同土壤质量下,不同土地利用方式SOC储量存在显著差异(P<0.05),表现为撂荒地(108.06Mg/hm2)>林地(62.21Mg/hm2)>果园(54.54Mg/hm2)>坡耕地(31.81Mg/hm2)。撂荒地的TN含量及储量均显著高于其他土地利用方式,分别为0.91g/kg和8.64Mg/hm2,而林地、果园、坡耕地三者之间的TN含量及储量不存在显著差异。不同土地利用方式的SOC含量与TN含量之间呈显著的正相关关系。4种土地利用方式的C/N在5.35~12.11,其中撂荒地的C/N最高,坡耕地最低。【结论】撂荒地比坡耕地更有利于SOC和TN的蓄积;虽然林地、果园和坡耕地3种土地利用方式对土壤TN的影响不显著,但林地比果园和坡耕地更有利于SOC的积累;撂荒地有机质的矿化分解程度最低,最有利于土壤中有机质的积累。     

土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤环境的影响

为探究土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤环境的影响,以天津市宁河区张老仁庄一农户为示范户,于2020年7月13日在其庭院外建造三格化粪池+渗滤沟式土壤渗滤系统,同时在土壤渗滤系统上方建造菜园,设置4个处理组：空白对照组（CK）、白菜组（BC）、黄瓜组（HG）、水萝卜组（SLB）,探究土壤渗滤系统处理农村黑灰水对庭院菜地土壤理化指标[全氮（TN）和全磷（TP）]、卫生学指标（粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率）、微生物群落及蔬菜卫生学指标的影响。结果表明,在土壤理化指标方面,菜地各处理组两土层TN含量总体呈先上升后下降的趋势。对于BC、HG和SLB,从蔬菜种植到收割,表层土（0~20 cm）TN含量分别提高589.77%、356.93%和70.00%,深层土（20~40 cm）TN含量分别提高266.46%、718.22%和148.70%。菜地各处理组两土层TP含量呈先上升后下降再上升的趋势,整体上对于表层土而言,除了CK下降9.66%外,其余3个处理组TP含量分别提高了0.14%、4.53%、3.09%;对于深层土,4个处理组TP含量均有下降,分别下降16.63%、8.65%、18.89%和4.35%。在微生物群落方面,土壤渗滤系统处理农村黑灰水对菜地深层土壤细菌群落多样性和丰富度均有显著促进作用（P<0.05）,同时降低了致病微生物相对丰度。在卫生学指标方面,庭院菜地土壤粪大肠菌值和蛔虫卵死亡率均符合《粪便无害化卫生要求》（GB 7959—2012）。在蔬菜卫生学指标方面,三种蔬菜粪大肠菌群数均低于3 MPN·g^-1,蛔虫卵死亡率均达到100%。研究表明,在蔬菜种植期间,土壤渗滤系统处理农村黑灰水会显著提高菜地TN、TP含量,经土壤渗滤系统处理农村黑灰水前后的菜地土壤卫生学指标均达到无害化要求,土壤渗滤系统处理农村黑灰水可改善菜地土壤微生物生长繁殖环境,同时降低致病微生物对环境的风险,在土壤渗滤系统上方建造菜园合理且不会影响蔬菜食用安全性。     

山西省主要农田土壤有机质和全氮的空间变异分析

探明土壤有机质和全氮的空间分布,是进行合理科学配方施肥的重要依据。利用山西全省采集的75个典型农田剖面数据,测定其0～20,20～100 cm土层土壤有机质和全氮的含量。研究结果表明,2007年山西省主要农田耕层0～20 cm土层土壤有机质和全氮的平均含量分别为17.7,0.85 g/kg,均属中等偏上水平,变异系数为中等程度变异;20～100 cm土层土壤有机质和全氮的平均含量分别为8.5,0.45 g/kg。其剖面分布表现出一定的表聚性。山西省农田土壤有机质和全氮含量空间分布格局基本一致,由东南向西北逐渐减少,主要受地形、土壤类型、土地利用方式和施肥状况等因素的影响。     

土地利用方式对潮棕壤磷素剖面分布的影响

采用现场采集土壤样品及室内分析测试,对中国科学院沈阳生态实验站4种土地利用方式的潮棕壤在0～150cm10个土层中全磷的垂直分布、磷储量及碳磷比进行比较研究。结果表明,不同利用方式下土体中全磷平均含量为林地>撂荒地>玉米地>水稻田,各种利用方式土壤全磷含量在0～30cm各层次差异不显著,30cm以下各层次玉米地和撂荒地差异不显著,但60cm以下各层次林地土壤全磷显著高于其他3种利用方式,表明土地利用对磷素的剖面分布产生了明显的影响。4种利用方式在20cm深度土壤磷储量差异不明显,但在100cm和150cm深度,林地和撂荒地显著高于玉米地和水稻田土壤。土壤碳磷比随剖面深度下降而降低,在40cm以下有林地和玉米地高于撂荒地和水稻田的趋势。回归分析表明,各种利用方式下土壤速效磷与全磷有较好的正相关关系,说明供试土壤中速效磷含量受全磷状况的影响较大。     

鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的时空分布规律研究

通过研究鄱阳湖南矶山湿地土壤在不同季节、不同植被类型和不同土壤深度下总有机碳、总氮、总磷的含量变化,分析了鄱阳湖南矶山湿地土壤养分的空间分布特征和季节变化规律。结果表明:南矶山湿地土壤总有机碳、总氮、总磷含量在不同的土壤深度、季节和植被类型中均表现出极显著差异。其中南矶山灰化苔草、南荻、狗牙根植被群落样地0~15cm表层土壤总有机碳、总氮含量显著大于30~45cm底层含量;灰化苔草、南荻群落土壤总有机碳和总氮含量的季节变化明显,尤其是表层土壤在各个不同的季节差异显著,但狗牙根植被群落土壤总有机碳和总氮含量季节变化不明显;3种典型植被类型下土壤总磷含量季节变化明显,呈现"N"的变化趋势。土壤总有机碳与总氮含量极显著正相关、与总磷含量显著相关,表明鄱阳湖南矶山湿地土壤氮、磷主要以有机质的结合形态存在。     

NIRS Prediction of SOM,TN and TP in a Meadow in the Sanjiang Plain,China

The aim of this study was to establish the applicability of near-infrared reflectance spectroscopy (NIRS) as a rapid method for the accurate estimation of nutrient components in agricultural soils. Focusing on the soil of the Sanjiang Plain, NIRS was used to predict soil organic matter (SOM), the total nitrogen (TN) and the total phosphorus (TP). A total of 540 samples were collected from the three different depths (180 samples from each depth: 0-10, 10-20 and 20-30 cm), from 2015 to 2017, from the Sanjiang Plain in Heilongjiang Province, China. From every depth, 120 samples were used to construct the calibration set. Other 60 samples were used to check the efficiency of the model. Combining the first-order differentiation with the partial least square (PLS) method, a prediction model was obtained to measure SOM, TN and TP. The correlation coefficient of SOM from 0 to 10 cm was R2=0.9567, from 10 to 20 cm was R2=0.9416, and from 20 to 30 cm was R2=0.9402. The corresponding ratio (standard deviation [SD]/root mean square error of prediction [RMSEP]) was >2.96. R2 of TN with the three depths was 0.9154, 0.9028 and 0.9024, respectively, all with SD/RMSEP>2.89. Meanwhile, R2 of TP with the three depths was 0.8974, 0.8624 and 0.7804, respectively, all with SD/RMSEP>2.50. These results demonstrated that NIRS based on the first-order differentiation and PLS could efficiently predict SOM, TN and TP from different soil depths.     

坡位与利用方式对红壤磷素储存容量的影响差异——以江西鹰潭孙家小流域为例

为明确坡位与利用方式对土壤磷素储存容量(SPSC)的影响差异,以更加准确地评估坡耕地红壤磷的流失风险,本研究以江西鹰潭孙家小流域内不同坡位(坡顶、坡上、坡中、坡底)及不同利用方式(稻田、花生旱地、橘园)的表层土壤为研究对象,对比分析了SPSC的变化规律与差异,探讨了土壤全碳、全氮、全磷、有效磷、铁铝氧化物含量等因子对SPSC的影响。结果表明：不同坡位的稻田、花生旱地与橘园的SPSC变化范围分别为-410.9～-137.8、-283.8～-128.0 mg·kg^-1及-280.6～-36.3 mg·kg^-1;且随坡位的降低,稻田(坡底除外)与橘园SPSC显著降低,而花生旱地SPSC则增加。与稻田土壤相比,同一坡位花生旱地与橘园SPSC相对增加;相关分析表明,不同坡位的稻田、花生旱地及橘园SPSC与土壤非晶质铁铝氧化物、游离态铁铝氧化物极显著正相关,且游离态氧化铝的影响相对最大,而与有效磷、总碳、总氮则显著负相关。江西鹰潭孙家小流域内红壤坡耕地SPSC均为负值,意味着此时的土壤均为磷源,土壤磷均具有流失风险;坡底的稻田及橘园、坡顶花生旱地土壤磷的...     

全膜双垄沟播玉米对土壤全氮及全磷时空变化的影响

在田间试验条件下研究了全生育期玉米露地平作、半膜平作、全膜平作及全膜双垄沟播处理下0～200cm土层全氮与全磷的含量变化特征.结果表明:7～8月玉米全膜处理下40～60 cm土层氮吸收最强,全生育期全膜双垄沟播处理对110 cm以下土层氮影响最大;全膜双垄沟播处理全生育期20～40 cm处全磷含量下降幅度为0.255 ...     

施用猪粪和化肥对稻田土壤表面水氮磷动态的影响

2005年在利用渗漏池模拟长江中游双季稻地区两种主要水稻土壤的基础上,进行了施用化肥和配施等P2O5猪粪对稻田氮、磷等养分动态特征影响的研究。结果表明,表面水电导率(EC)、总氮(TN)、总磷(TP)浓度和NH 4-N浓度在施肥后1～3d达到最高,然后均随着时间的延长迅速下降,至7～15d逐渐接近CK。7～15d内表面水pH逐渐升高,至30d后逐渐趋于平缓。与施用化肥相比,峰值时猪粪处理的表面水TN浓度降低了28.9%～62.9%;NH4 -N浓度降低了43.7%～48.8%,但NO-3-N却远高于施用化肥,且晚稻较早稻平均升高56.5%;晚稻表面水TP浓度提高51.2%。而且早、晚稻在7～50d期间维持TP浓度均高于化肥。河沙泥的表面水TN、TP浓度高于红黄泥,但两种土壤的表面水铵氮、硝氮差异不显著。     

水稻土磷素分配特征及施肥对其影响的研究

为了研究水稻土磷素分配特征及施肥对其的影响。调查了水田和旱田的磷素分布状况,采用最优设计法研究了施肥对水稻土磷素分布的影响。菜田土和旱田土磷素分布为:速效磷占全磷的比例为0~24 cm层大于>24 cm层,而水稻土是>24 cm层中的速效磷含量远高于0~24 cm层,速效磷占全磷的比例规律亦如此。通过数学模型分析可知施有机肥、施氮、施磷和施钾4因素中,某一因素均以其他3因素代码值为零水平时土壤0~24 cm层速效磷占全磷比值最高,在土壤>24 cm层速效磷占全磷比值最低。土壤速效磷占全磷比值在0~24 cm层≥1.8和在>24 cm层≤2.5的优化施肥措施是施牛粪22 890.6~23 772.1 kg/hm2,N 133.8~136.9 kg/hm2,P2O559.7~63.8 kg/hm2,K2O 107.4~112.6 kg/hm2。该研究为水稻合理施肥提供了依据。     

临安山核桃林地土壤磷素状况及其淋失风险分析

以天目山地区临安市岛石镇下塔村和湍口镇湍口村发育于石灰岩的山核桃林地土壤为研究对象,采集林地表层（0～20 cm）土壤样品,用于评估长期施肥对山核桃林地土壤磷素状况的影响及其潜在的淋失风险。土壤分析表明：土壤Olsen\|P存在较大的空间变异,含量低的近于0 mg·kg-1,而最高的含量达 893 mg·kg-1。土壤CaCl2\|P与Olsen\|P相关分析显示,岛石镇和湍口镇土壤Olsen\|P的临界值分别为193和293 mg·kg-1。据此,岛石和湍口两地土壤发生磷淋失的林地分别占调查林地的30%和45%。表明研究区已经有相当数量的山核桃林地因土壤磷素积累而存在淋失风险,需要引起重视。     

微区模拟控排水条件下田面水氮磷流失特征及其减排效能研究

采用微区模拟施肥后春耕耕整稻田控水减排试验,研究了稻田施肥耕整后田面水中氮磷浓度的分布特征,排水时间及溢流堰排水高度对田面水氮磷的流失和减排效能。结果表明:春耕耕整后,若控制6 cm高排田面水,较常规控制3 cm高排水,可减少排放总氮35.76%～72.13%,总磷20.41%～50%。稻田耕整后蓄水6 cm高在第5 d排水比在3 d内排水可减少排放总氮21.22%～55.41%,减少排放总磷67.67%～83.70%。