黄土丘陵区不同植被恢复模式土壤养分效应

以黄土高原沟壑区纸坊沟流域为例,选择农田(大豆)为对照,分析不同林龄(12、25、30 a)刺槐、油松、苹果、柠条、沙打旺等不同人工植被恢复模式下土壤理化性质、有机质等的特征。结果表明,黄土高原沟壑区纸坊沟流域不同植被恢复模式下,各层土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量均随深度增加而递减,且有一定的表聚性,其中刺槐表聚性表现最明显。几种不同植被恢复模式均能够显著提高土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量,改善土壤肥力,其中尤以刺槐的效应最为明显。     

阜新矿区不同植被恢复模式下煤矿废弃地土壤养分特征

为研究煤矿废弃地在不同植被恢复模式下土壤的pH值、有机质和速效养分等特征,设置6种不同人工植被恢复模式,以附近荒草裸地为对照,于2005年6月采集土壤剖面0~20和20~40cm样品,测定土壤pH,有机质和速效养分含量等。结果表明,供试的6种植被恢复模式土壤pH为6.16~7.58,均小于荒草裸地。土壤有机质和速效养分含量均随深度增加而递减,且相对于荒草裸地含量明显提高,沙棘+紫穗槐混交林模式土壤有机质含量最高,与其他模式差异显著(P0.05),土壤速效氮含量较高,但土壤速效钾含量最低。白榆+紫穗槐混交林模式土壤速效磷含量最高,上下层分别为3.72和3.08mg/kg。菊芋林模式土壤速效氮和速效磷含量最低,但其速效钾含量较高。几种植被恢复模式均能有效改善土壤养分特征,其中沙棘+紫穗槐混交林恢复模式效果最为明显。该矿区植被恢复建议采用沙棘+紫穗槐+刺槐+菊芋混交林模式。     

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为探明不同植被恢复模式对土壤微生物多样性的影响,对黄石市黄荆山采石场废弃地4种不同植被恢复模式(多花木蓝纯林、多花木蓝×小叶女贞混交林、刺槐纯林、刺槐×盐肤木混交林)的土壤理化性状与土壤微生物数量进行调查分析.结果表明:土壤水分、有机质、全氮、速效磷、速效钾含量及微生物数量在不同植被恢复模式下均有显著或极显著差异;混交林的土壤水分、有机质、全氮、速效磷喝速效钾含量均高于纯林,纯林土壤的全氮及速效氮含量均高于混交林;各植被恢复模式下微生物数量依次为细菌＞固氮菌＞放线菌＞真菌,混交林的微生物总数、真菌、细菌、放线菌数量高于纯林,纯林的固氮菌数量高于混交林;各类群微生物数量与土壤pH、有机质及速效钾含量均呈较好的相关性;综合考虑,不同恢复模式下土壤理化性状和微生物数量分布特征,多花木蓝-小叶女贞混交林能更好地改善土壤环境质量,植被恢复效果较好.     

腾格里沙漠人工植被恢复对土壤养分的影响

为了研究腾格里沙漠东缘植被恢复过程对土壤养分的影响,在研究区从东向西分别测定不同恢复措施下有机质总量和速效养分。结果表明:植被恢复过程中:流沙有机质相应显著增加,甘草最显著,杨柴和拧条也能显著增加土壤有机质。人工植被下全氮的变异增大,只有甘草和苜蓿能显著增加土壤全氮含量。土壤全磷的增加趋势也和有机质及全氮基本一致。梭梭、羊柴和拧条林地土壤碱解氮水平有降低的趋势,花棒和苜蓿能显著增加土壤碱解氮水平,沙丘碱解氮含量较低。沙丘速效磷含量较低,但是拧条、甘草和苜蓿都能显著增加土壤有效磷水平。甘草、花棒和苜蓿土壤速效钾呈下降趋势,沙丘的速效钾含量基本稳定维持在较低水平。     

采石场废弃地不同植被恢复模式对土壤微生物数量的影响

为探明不同植被恢复模式对土壤微生物多样性的影响,对黄石市黄荆山采石场废弃地4种不同植被恢复模式(多花木蓝纯林、多花木蓝×小叶女贞混交林、刺槐纯林、刺槐×盐肤木混交林)的土壤理化性状与土壤微生物数量进行调查分析。结果表明:土壤水分、有机质、全氮、速效磷、速效钾含量及微生物数量在不同植被恢复模式下均有显著或极显著差异;混交林的土壤水分、有机质、全氮、速效磷喝速效钾含量均高于纯林,纯林土壤的全氮及速效氮含量均高于混交林;各植被恢复模式下微生物数量依次为细菌固氮菌放线菌真菌,混交林的微生物总数、真菌、细菌、放线菌数量高于纯林,纯林的固氮菌数量高于混交林;各类群微生物数量与土壤pH、有机质及速效钾含量均呈较好的相关性;综合考虑,不同恢复模式下土壤理化性状和微生物数量分布特征,多花木蓝-小叶女贞混交林能更好地改善土壤环境质量,植被恢复效果较好。     

庐山土壤有机质垂直分布特征及其与氮、磷、钾含量的关系

测定了江西省庐山不同海拔的3种土壤(山地红壤、山地黄壤、山地棕壤)不同层次的有机质、全氮、速效磷、速效钾含量,旨在了解影响各养分含量的因素。结果表明,庐山土壤养分含量主要受气候、水分、温度及植被的影响,具有明显的垂直地带性,有机质含量随海拔的升高而增加;土壤有机质含量与全氮和速效钾含量呈正相关,与速效磷含量无明显相关性;土壤各养分除速效磷外整体含量较高。     

冀北围场地区不同植被恢复模式下土壤理化性质研究

为探究不同植被恢复模式下的土壤理化性质变化特征,对冀北地区围场县的不同植被恢复模式下(空白区、水区、藻区、草区、藻草区)的土壤理化性质进行研究。在不同植被恢复模式下设置样地,分层取样,分别测定了土壤p H、容重、土壤含水量、速效氮、速效磷、速效钾含量。结果表明:围场荒漠区土壤理化性质总体变化特征:土壤p H为6.06~7.39,土壤容重,土壤含水量0.21%~6.32%,土壤速效氮0.3~34.64mg/kg,速效磷0.08~0.8mg/kg,速效钾10.9~34.9mg/kg;围场荒漠区的土壤理化性质随不同的植被恢复模式呈现一定的差异性,总体来说,草区和藻草区的土壤容重和速效氮含量要高于其它区域,但速效磷和速效钾含量要低于其它区域,土壤p H的含量在5个处理区域内无显著差异。     

伊犁河谷雨养旱地栗钙土不同产量小麦土壤肥力差异分析

以伊犁河谷雨养旱地栗钙土区麦田为研究对象,通过采取田间调查、取样和实验室测定的方法,探索研究栗钙土旱作麦田耕层肥力指标的变化,研究新疆雨养旱地栗钙土不同产量水平土壤肥力差异,为新疆雨养旱作区土壤肥力的改良提供理论支撑和科学依据。结果表明,高产田与中产田的表土层和稳定层土壤有机质含量和CEC之间差异不显著,但均显著高于低产田;土壤有机质含量随土层深度加深下降趋势明显;不同产量水平栗钙土耕作层土壤全磷和全钾含量差异不明显;速效养分含量差异在耕作层随土层加深明显加大,高产田表土层碱解氮、速效磷、速效钾含量分别较低产田高62.2%、40.3%、34.5%,稳定层碱解氮、速效钾含量分别较低产田高50.6%、48.4%,犁底层碱解氮、速效磷、速效钾含量分别较低产田高80.8%、124.6%、70.5%;不同产量水平地块冬小麦产量与耕作层土壤有机质、速效钾含量呈极显著正相关,与CEC、全氮、碱解氮呈显著正相关(P<0.05)。提升伊犁河谷雨养旱地小麦产量的关键在于提高不同产量水平地块犁底层土壤肥力和改良低产田耕层土壤肥力性质,尤其是增加低产田土壤有机质含量。     

植被恢复土壤抗蚀性响应及其评价研究

以农地为对照,对黄土高原西部地区陕西千阳天然次生林侧柏(B),20年(C20)和5年(C5)生刺槐林,撂荒5年(H5)、苜蓿草地(M)5种不同植被恢复模式土壤结构特性及抗蚀性进行研究.结果表明,与对照相比,不同植被恢复模式土壤结构系数、土壤有机质含量、水稳性团聚体含量提高.以模糊隶属度函数模型对研究区域抗蚀性定量评价,不同植被类型土壤抗蚀性指数分别为:侧柏0.92,20年刺槐0.82,5年剌槐0.62,5年撂荒地0.49,苜蓿0.46,农地0.20.土壤抗蚀性大小顺序为:侧柏>刺槐20>刺槐5>荒5>苜蓿>农地.通过不同的植被恢复,土壤抗蚀性比对照有了明显提高,土壤生态功能得到改善.     

广西河池烟区土壤肥力特征分析

对河池烟区具有代表性的826个土壤样品的pH值、有机质、阳离子交换量、全氮、全磷、全钾和速效氮、有效磷、速效钾等指标进行分析,结果表明:河池烟区土壤pH值总体适宜,少部分土壤偏碱性;有机质、全氮和速效氮含量较为丰富;阳离子交换量处于中等至偏低水平;全磷、全钾和有效磷、速效钾含量偏低;不同县份之间土壤肥力特征差异较为明显。针对河池烟区土壤肥力特征,烤烟种植应适当降低氮肥用量,补充磷肥和钾肥用量,并通过改进施肥方式,提高土壤磷素和钾素有效供应能力。     

间伐对栓皮栎人工林林下荆条根茎叶主要功能性状的影响

  目的  研究间伐对栓皮栎Quercus variabilis人工林林下荆条Vitex negundo var. heterophylla根、茎、叶功能性状的影响，为人工林林分结构优化和林下幼苗更新保护提供理论基础。  方法  以间伐后3 a栓皮栎人工林灌木层荆条为研究对象，比较其叶面积、比叶面积、叶干物质质量分数、茎干物质质量分数、总根长、比根长等结构性状，以及植株各器官全氮、全磷、全钾和总有机碳质量分数等化学性状的差异性，研究植物功能性状与林下光环境及土壤理化特征的关系。  结果  间伐后荆条地上部分植物功能性状指标(叶总有机碳、叶面积、比叶面积、叶有机氮、茎总有机碳)和地下部分植物功能性状指标(总根长、根体积、根生物量、根总有机碳)均显著高于对照样地(P＜0.05)。相关和逐步回归分析结果表明:林下散射辐射是影响荆条叶结构性状的主要因子，林下直射辐射通量、光合有效辐射和太阳总辐射时间是影响叶化学性状的关键因子，茎功能性状主要受林下直射辐射和散射辐射的共同作用。总根长、比根长和根有机碳与土壤非毛管孔隙度、土壤总孔隙度、土壤有机碳和土壤全氮存在显著相关(P＜0.05)，其中，土壤有机质是影响荆条根功能性状的关键因子。  结论  间伐能显著促进栓皮栎人工林下荆条叶和根功能性状的发育，对茎功能性状的影响较弱。图1表6参31     

信南高速公路边坡土壤化学性质对植物分布的影响

高速公路边坡多以开挖出来的贫瘠生土和破碎岩石堆积形成,土壤营养元素、有机质等普遍含量低,探索边坡植物分布与土壤化学性质的耦合关系,对于保证边坡植物成活率、提高景观生态效果具有理论实践意义。以沪陕高速信(信阳)-南(南阳)段为对象,通过野外样地调查方法,冗余分析(RDA)探索不同土壤化学性质指标(全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、pH值)对边坡植物分布的影响。结果表明,依据排序图显示的物种间相关性,可将9个物种分为种组Ⅰ(艾草、构树、扶芳藤)、种组Ⅱ(紫穗槐、高羊茅、白茅、荆条)和种组Ⅲ(黑麦草、燕麦)。土壤全磷和pH值对边坡植物分布具有显著影响(P<0.01),土壤全磷与种组Ⅰ、种组Ⅲ呈较强的正相关性,土壤pH值与种组Ⅱ呈较强的负相关性。种组Ⅰ适应分布在全风化岩生土路堤边坡上(试验段D),种组Ⅱ适应分布在全风化岩生土路堤边坡(试验段C)上,种组Ⅲ适应分布在填砂路堤边坡(试验段A)和亚黏土路堑边坡(试验段B)上。     

高寒地区紫花苜蓿对土壤养分的影响

[目的]探讨种植紫花苜蓿对高寒地区土壤养分的影响。[方法]通过田间试验,研究在高寒地区种植紫花苜蓿后其土壤中有机质、氮素、磷素、钾素等养分的变化情况。[结果]高寒地区种植紫花苜蓿可明显提高土壤中有机质、全氮和碱解氮含量,而土壤全磷含量的变化相对较弱。在青海高寒地区种植紫花苜蓿2年后,土壤耕作层中有机质、全氮、碱解氮的含量分别增加17.70%1、4.45%、13.53%,而全钾、速效磷和速效钾的含量则分别下降1.63%、9.03%和12.67%。[结论]在高寒地区种植紫花苜蓿可以改善土壤氮素水平,在种植过程中应增施磷钾肥以充分发挥其培肥地力、改良土壤、防治水土流失的作用。     

黄土丘陵沟壑区林草间作对土壤养分的影响——以甘肃省庄浪县为例

以不同林草间作模式为对象,以相同立地条件下的农田作为对照,对林草间作地土壤养分变化进行了测定分析,结果表明:在黄土高原丘陵沟壑区实施林草间作,在一定程度上有利于提高土壤养分含量和营养水平.5种间作模式对土壤养分含量和营养水平的影响程度大小依次为:山杏×紫花苜蓿>山杏×红豆草>油松×紫花苜蓿>油松×红豆草>沙棘×紫花苜蓿;林草间作对土壤有机质和土壤全氮含量的影响较为显著,而对土壤全磷、全钾含量的影响相对较小;从影响的土层深度看,林草间作对40 cm以上土壤养分含量的影响要比对60 cm层的影响更为明显.     

苏北石灰岩山地不同造林模式对土壤理化性质的影响

[目的]研究不同造林模式对石灰岩山地土壤理化性质的影响.[方法]以徐州市铜山县吕梁林场小黑山为研究区,选取侧柏黄栌栾树混交林（CHL）、侧柏青桐混交林（CQ）、侧柏枫香混交林（CF）、侧柏纯林（C）、侧柏女贞混交林（CN）5种造林模式及对照荒坡为研究对象,对不同造林模式及对照荒坡对土壤理化性质的影响进行了研究.[结果]①5种造林模式都显著改良了土壤的理化性质,其中侧柏枫香混交林对土壤改良效果最为明显.②对土壤物理性质的改良效果：侧柏黄栌栾树混交林比其他4种造林模式效果差,其他4种模式改良效果差异不明显.③对土壤化学性质的改良效果：侧柏枫香混交林对土壤有机质、水解氮、有效磷、速效钾、全磷的改良效果较好;侧柏纯林对土壤全氮的改良效果较好;改良全钾的效果以侧柏黄栌栾树混交林最好.[结论]侧柏枫香混交林比其他4种造林模式更适宜在研究区种植.     

黄土高原植物根系增强土体抗剪强度的模型与试验研究

为研究黄土高原植物根系固土力学机制,通过Wu & Waldron(WWM)模型和Fiber Bundle(FBM)模型, 确定了黄土高原地区主要造林树种油松、刺槐、荆条和丁香4种植物根系对土体抗剪强度的增强作用,并用原位直剪试验对其进行了验证。应用ABAQUS有限元软件构建造林边坡稳定性分析模型,通过数值模拟的方法从边坡尺度上量化4种不同植物根系固土作用。结果表明:通过原位直剪试验的验证,发现评价植物根系对土体抗剪强度增强作用的WWM、FBM模型均存在一定的误差,因而建议进一步完善该理论模型。同时,基于原位直剪试验测定的根系对土体抗剪强度的增强作用,进行边坡稳定性分析,发现4种植物造林边坡稳定性均高于裸坡,边坡安全系数平均提高4.38%,最大等效塑性应变平均减小50.08%,最大水平位移平均减小40.83%,最大竖向位移平均减小14.84%;4种植物措施中,荆条造林措施对浅表层土体的固土效果最佳。研究结论为评价造林边坡的稳定性,揭示根系固土的力学机理提供理论基础和科学依据。      

不同植被对广西石漠化地区土壤有机质的影响

为了客观评价不同植被在石漠化生态恢复中的作用,以便为先锋物种的选择提供理论依据.作者在大量野外调查和试验研究的基础上,利用数理统计方法,对广西石漠化地区不同植被恢复样地土壤有机质含量及其与其他土壤肥力因子的相关性进行了比较分析.结果表明:不同植被及恢复模式对土壤有机质含量影响的效果不同,植被类型与土壤有机质含量的相关性极为显著.乡土物种在石漠化生态恢复过程中具有极重要的作用,青檀样地土壤有机质含量明显高于原始森林及其他样地,侧柏、任豆、青冈、黄荆等乡土树种样地土壤有机质含量也高于外来物种湿地松和桉树样地.随着恢复年限的增加,土壤有机质含量有增加的趋势,但恢复50年后的森林样地土壤有机质含量却稍有下降.石漠化治理必须合理配置物种,重视乡土植物,充分考虑生态经济效益.     

黄土丘陵沟壑区不同群落类型对土壤特性及生物量的影响

以农田为对照,分析了退耕还林还草过程中所形成的植物群落对退耕地土壤水分、有机碳、氮、磷、钾含量的影响及其垂直分布特征和退耕地植物的生物量变化。结果表明:不同群落类型中,0～100cm土层的土壤含水量为6.9%～14.1%,撂荒地和苜蓿地土壤含水量随土壤深度的增加呈增加趋势,而柠条林地随土壤深度的增加呈下降趋势;0～20cm表层土壤中,有机碳、碳密度和全氮含量较20～100cm变化大;在0～100cm土层,与农田、撂荒地和苜蓿地相比,沙棘和柠条土壤全磷含量显著降低;不同退耕地植物生物量(地上和地下)差异显著,呈现柠条>沙棘>苜蓿>撂荒地>农田的变化趋势。表明退耕过程中草本的恢复对保持土壤深层水分含量有促进作用,而灌木的恢复对保持和增加土壤表层养分有较强的促进作用。     

基于植物柔韧性的土壤生物工程护岸材料选择

以北京市怀柔区怀九河为例,运用三点抗弯的方法,对金丝柳、旱柳、紫穗槐和荆条4 种植物进行枝条抗弯实 验,通过对植物枝条柔韧性的研究,筛选出适用于退化河岸带土壤生物工程生态修复的植物材料。结果表明:将植 物的力学特性分析作为河岸带土壤生物工程植物材料的选择依据是一种可行的方法;弹性模量小、抗弯力大的植 物是土壤生物工程施工中优先选择的植物材料。研究表明:抗弯力强度与植物直径呈显著正相关关系;荆条弹性 模量最大且远高于其他3 种植物,其次为紫穗槐;旱柳和金丝柳弹性模量差异不大;荆条的抗弯力最大,旱柳最小。 因此从力学角度出发,在土壤生物工程植物材料筛选中,乔木树种优先选择金丝柳,其次为旱柳;灌木树种优选紫 穗槐,荆条次之。