黄土丘陵半干旱区退化刺槐林不同改造方式效果分析

采用野外典型抽样调查和室内分析测定的方法,在黄土丘陵半干旱区-安塞水土保持综合试验站研究了退化刺槐林经萌蘖更新和重造侧柏林改造后林地土壤水分含量、乔木根系生物量和生物多样性指标的差异.结果表明:萌蘖更新林地内的土壤水分含量和生物多样性指数均高于重造侧柏林地;不同改造方式下整个土层内根系生物量的差异较大,根系生物量最大的是重造侧柏林地,为17.59 g,最小的是退化刺槐林,为16.59 g.萌蘖刺槐林与退化刺槐林相比,土壤水分含量和生物多样性指数变化不大,但林内乔木种类较退化刺槐林内丰富.因此利用间伐萌蘖方式对退化刺槐林改造是可行的.     

秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究

对秦岭火地塘林区不同林地土壤水分动态特征的研究,结果表明：不同林地土壤水分动态特点与大气降水及林分的蒸散量紧密相关,阔叶林地土壤水分动态比针叶林地变化较缓和,变化幅度较小;同一林地不同土壤层次水分动态特点与一次降水时接收到的净雨水量及森林植物根系在各层中的耗水量密切相关。在整个生长季节内,０～２０ｃｍ和２０～４０ｃｍ土层水分变化较为剧烈．而４０～６０ｃｍ和６０～８０ｃｍ土层水分变化较为缓和。植物根系在土层中的分布密度与对应土层的耗水量的相关关系只有在土壤水分条件充足时才比较明显,当土壤水分条件较为干燥时,植物根系对下层土壤水分的吸收则明显加强。     

基于CCA方法的黄河三角洲不同健康刺槐林的土壤属性研究

通过对不同健康状况(健康、中度枯梢、重度枯梢或死亡)刺槐林的生态调查、林下土壤采样,分析了不同健康林地不同采样深度(0²60 cm)的土壤属性差异性及变化特征。研究结果表明:(1)土壤水分和盐分含量在不同健康状况刺槐林地间存在显著的差异,且随着刺槐林退化程度的加深,土壤水分、盐分、粘粒含量和容重显著地增加;(2)在相同健康状况林地的不同土层间,只有土壤颗粒含量存在显著性的差异;(3)随着采样深度的增加,土壤颗粒显著变粗,土壤水分则显著地减少(在健康林地)或增加(在重度枯梢林地),土壤盐分则具有明显的表聚性。采用典范对应分析方法进行分析,发现刺槐林的健康属性与土壤属性相关性大,且土壤水分和盐分是影响刺槐林健康状况的最重要的土壤属性因素;由地下水位抬升而导致的土壤含水量增加是刺槐林退化的最重要因素。     

基于CCA方法的黄河三角洲不同健康刺槐林的土壤属性研究

通过对不同健康状况(健康、中度枯梢、重度枯梢或死亡)刺槐林的生态调查、林下土壤采样,分析了不同健康林地不同采样深度(0~260 cm)的土壤属性差异性及变化特征。研究结果表明:(1)土壤水分和盐分含量在不同健康状况刺槐林地间存在显著的差异,且随着刺槐林退化程度的加深,土壤水分、盐分、粘粒含量和容重显著地增加;(2)在相同健康状况林地的不同土层间,只有土壤颗粒含量存在显著性的差异;(3)随着采样深度的增加,土壤颗粒显著变粗,土壤水分则显著地减少(在健康林地)或增加(在重度枯梢林地),土壤盐分则具有明显的表聚性。采用典范对应分析方法进行分析,发现刺槐林的健康属性与土壤属性相关性大,且土壤水分和盐分是影响刺槐林健康状况的最重要的土壤属性因素;由地下水位抬升而导致的土壤含水量增加是刺槐林退化的最重要因素。     

杉木套种三年桐模式土壤肥力研究

本文通过对５年生杉木幼林套种三年桐模式的土壤肥力测定分析结果表明：套种林地土壤水分状况、孔隙状况和土壤结构体均较杉木纯林有所改善；０～２０ｃｍ土层渗透系数比杉木纯林增加１．９５ｍｍ／ｍｉｎ；套种模式土壤养分含量有所提高，０～２０ｃｍ土层有机质比杉木纯林增加０．６１％．这说明杉木幼林套种三年桐林分具有较强的培肥土壤和水源涵养作用．     

黄土高原沟壑区林草景观界面土壤养分、水分和微生物的研究

对黄土高原沟壑区林草景观界面(包括林地、草地和林-草界面3种生态系统)土壤的养分(有机质、氮、磷、钾和pH)含量、水分含量和微生物(细菌、真菌和放线菌)数量进行测定,分析比较了其养分、水分和微生物分布特征。结果表明,林草景观界面3种生态系统土壤养分分布不平衡,有机质、全氮、水解氮和速效钾在0～40 cm土层的平均含量为林地>草地>林-草界面;全磷平均含量为林地>林-草界面>草地;速效磷平均含量为草地>林地>林-草界面;全钾平均含量和pH为林-草界面>草地>林地;各种养分含量在各生态系统土壤剖面中有明显的层次性,表层0～20 cm土层的养分含量基本上高于20～40 cm土层;不同土层的土壤水分在水平方向上,随着水平距离梯度的变化表现出上升或下降的趋势,草地和林地内水分变化不显著,而在林-草界面内不同距离梯度上的含水量变化极显著;随着土层深度的增加,土壤平均含水量在草地区逐渐升高,在刺槐林地中呈逐渐降低趋势,而在林-草界面区域则表现为先降低后升高的趋势;林草景观界面下土壤中各种微生物数量存在明显差异,在总体数量上均以细菌为主,占微生物总量的98%以上,微生物总数量为林-草界面>草地>刺槐林地;微生物数量的垂直动态明显,林-草界面和草地0～20 cm土层数量较20～40 cm土层显著增多,而林地0～20 cm土层微生物数量少于20～40 cm土层。     

关于秦岭火地塘林区锐齿栎林地土壤酸化特征的研究

本文对秦岭火地塘林区锐齿栎林与油松林地土壤的ｐＨ值及潜在酸做了对比研究和统计分析,结果表明：锐齿栎林与油松林相比,锐齿栎林土壤ｐＨ明显低于油松林地;差异性检验结果表明：土壤ｐＨ值锐齿栎林地与油松林地０～１０ｃｍ和１０～３０ｃｍ两土层差异极显著,其它土层无显著差异;说明锐齿栎林引起土壤ｐＨ值降低主要表现在表层土壤。土壤潜在酸和交换性Ａｌ３＋含量锐齿栎林地远高于油松林地,而且这种差异在土壤剖面的各个层次均比较显著。土壤交换性Ｈ＋含量锐齿栎林地比油松林地高,经差异性检验,锐齿栎林地与油松林地土壤交换性Ｈ＋含量只在０～１０ｃｍ土壤层差异显著,在其它土层差异不显著。正是由于土壤Ｈ＋含量锐齿栎林地比油松林地高,才导致了锐齿林地土壤ｐＨ值的降低和土壤交换性酸及交换性Ａｌ３＋的升高,引起土壤酸化。从土壤反应在剖面上的变化特征看,锐齿栎林地由上向下,其反应依次表现为强酸性（０～１０ｃｍ）——弱酸性（１０～３０ｃｍ）—微酸性（３０～９０ｃｍ）;而油松林地土壤反应在整个土壤剖面（０～９０ｃｍ）上呈微酸性     

辽西半干旱地区典型林分土壤水分空间分布特征

为研究不同林分类型土壤水分特征对干旱地区的生态恢复的影响,以辽西半干旱地区油松×刺槐混交林、油松纯林、刺槐纯林、山杏纯林为试验对象,对其0~100cm剖面土壤水分动态进行定位观测,采用统计描述、相关性分析、聚类分析及半方差分析等方法进行研究与分析。结果表明:在4~10月间,研究区各林分类型土壤含水量在0~100cm剖面上和无林地有极显著(p0.001)或显著差异(p0.05);在0~40cm以内的4个土层,无林地土壤含水量变异系数均大于各林分类型,而40~100cm的6个土层含水量变异系数均大于无林地;各土层含水量相关分析表明:0~10,10~20,20~30cm与各土层呈显著或极显著正相关;据此,建立了预测30~100cm深的7个土层含水量的回归方程;聚类分析将土壤剖面化分为水分速变层、过渡层和稳定层;采用半方差分析法将不同月份0~10cm和10~20cm土壤含水量分布模拟为指数、线性和球状模型,较好地反映了土壤水分水平空间变化特征。综合分析判定各典型林分土壤自然含水量排序为油松×刺槐混交林山杏纯林、油松纯林刺槐纯林无林地。     

西安市污水污泥林地施用效果的研究

在杨树、泡桐和油松林地上施用不同量污泥一年后，供试树木在树高和地径的生长上随污泥施用量的增加而增加；土壤０～２０ｃｍ的理化性质也起了有益的变化；土层１００～１２０ｃｍ中硝态氮的含量均不大于３０ｍｇ／ｋｇ，未引起地下水的污染；重金属均累积于土壤表层（０～２０ｃｍ），未向下层迁移。     

西安市污水污泥林地施用效果的研究

在杨树，泡桐和油松林地上施用不同量污泥一年后，供试树木在树高和地径的生长上随污泥施用量的增加而增加；土壤０－２０ｃｍ的理化性质也起了有益的变化；土层１００－１２０ｃｍ中硝态氮的含量均不大于３０ｍｇ／ｋｇ，未引起地下水的污染；重金属均累积于土壤表层（０－２０ｃｍ），未向下层迁移。     

黄土高原刺槐人工林根系分布与土壤水分的关系

对黄土高原丘陵沟壑区4种典型立地下刺槐人工林根系分布与土壤水分的关系进行了研究。结果表明；阴坡、半阴坡的细根（直径≤1mm）在400cm土层中的分布较为均匀，半阳坡和阳坡的细根集中分布在0—100cm土层中．在200-400cm土层中分布较步；各立地输导根（直径〉1mm）在分布深度上存在差异，阴坡和半阴坡输导根分布较深，阳坡输导根分布均较浅．半阳坡分布较阳坡为深；各立地下刺槐根系的水平分布均较广，水平根单向延伸最大均在8m左右．不同立地条件下土壤水分状况的差异是各立地根系尤其是细根分布差异的主要原因之一；各立地细根分布范围对土壤水分变化有较大影响，同时根系分布也会影响到土壤水分的季节变化．     

旱地玉米免耕覆盖土壤水分研究

免耕整秸秆半覆盖具有明显的保水效果。在一年一作春播玉米区，免耕覆盖抑制了土壤水分蒸发，延长了上层水分向深层分布的时间，玉米秋收后至结冻期间１００～２００ｃｍ土壤水分比不覆盖提高１～１．６个百分点；但结冻期间，土壤水分蒸发基本停止，０～１００ｃｍ土层水分差异不大；免耕覆盖明显抑制了春季返浆期的土壤蒸发，０～２０ｃｍ土层比常规耕作土壤水分含量高１～１．７个百分点；玉米生育期间，土壤水分变化规律是，封垄前覆盖与不覆盖间土壤水分差异较大，封垄后差异变小；一般情况下，随深度增加，保水效果减小。免耕本身不具保水作用；在覆盖条件下，耕翻与否对保水作用不大，不论是耕翻还是免耕都必须结合秸秆覆盖；随秸秆覆盖量的增加，土壤第一蒸发阶段持续时间增长，土壤蓄保水量增加；秸秆覆盖一方面具有保水效果，另一方面，降水通过秸秆时又要消耗一定量的水分；免耕覆盖改变了地表状况，有利于雨水的入渗，使得更多的水分下移到剖面深层，为植物利用水分提供了机会；持续干旱情况下，秸秆覆盖土壤水分蒸发量与裸露土壤几乎一样多。     

晋西黄土区不同水文年土壤水分特征及其主要影响因子分析

  目的  晋西黄土区生态环境脆弱,土壤水分是制约植被生长的重要因子。为深入了解该区域土壤水分年际变化,明确制约该区域土壤储水量的关键因子,探讨晋西黄土区不同植被类型在生长季节内土壤含水量的变化。  方法  以定位观测法为主,对人工刺槐Robinia pseudoacacia林、天然三角槭Acer buergerianum林和野艾蒿Artemisia lavandu-laefolia草地生长季(5?10月)内0~400 cm土壤含水量进行监测;在此基础上,根据含水量标准差对土壤进行活跃层划分,并通过生长季前后储水量的对比探究年际土壤储水量盈亏状况;测定了典型样地的土壤性质,并结合地形、不同水文年旱涝特征对土壤储水量的影响因子进行冗余分析。  结果  ①人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地平均土壤含水量分别为8.36%~9.63%、10.01%~13.19%和15.43%~19.17%,野艾蒿草地表层土壤含水量显著高于人工刺槐林和天然三角槭林(P＜0.05)。②天然三角槭林土壤水分活跃层最深可达180 cm,人工刺槐林和野艾蒿草地土壤水分活跃层较浅;中等湿润年土壤水分活跃层最深,严重干旱年土壤水分活跃层次之,平水年土壤水分活跃层最浅。③严重干旱年,人工刺槐林、天然三角槭林和野艾蒿草地土壤水分亏缺土层深度分别为100~300、0~200和0~100 cm;平水年土壤水分的输入和输出达到平衡;中等湿润年0~200 cm土层水分得到不同程度补给,而200~400 cm土层的水分补给量接近于0。④不同深度土层土壤储水量受不同环境因子影响,其中植被类型和土壤容重是0~100 cm土层水分的主导因素,100~200 cm土层水分主要受容重和坡向控制,而不同水文年旱涝程度、土壤黏粒和粉粒含量是200~400 cm土层水分的主导因素。  结论  干旱水文年土壤水分亏缺严重,平水年及湿润年亏缺现象有所缓解,植被类型对土壤储水量影响最大。今后黄土高原地区的造林,不仅要考虑树种的耐旱能力,更应充分考虑地形、土质及生长季降水的分配情况带来的影响。图5表5参33     

黄土高原刺槐细根与土壤水分特征

在黄土高原甘肃省泾川县,采用根钻法对刺槐(Robinia pseudoacacia)林地的细根和土壤水分进行动态调查。结果表明:刺槐林地0～150cm土层是树木细根的主要分布层,有87%以上的细根表面积分布。刺槐细根表面积垂直分布与剖面土壤水分间呈显著正相关(p<0.05)。生长季内刺槐林地土壤含水量动态变化为10月>4月>6月>8月,刺槐细根表面积的动态变化为4月>6月>8月>10月。刺槐细根表面积动态与土壤含水量的季节动态不完全一致。总体上刺槐细根表面积季节动态与林地土壤含水量的相关性不显著。     

晋西黄土区刺槐林地土壤水分对降雨的响应

通过野外坡面降雨试验,对晋西黄土区刺槐林地内土壤水分进行连续定位观测,以揭示晋西黄土区坡面土壤水分对降雨的响应,旨在为黄土高原区水土流失治理提供一定的理论依据。结果表明:1）坡面土壤含水率受植被密度影响较明显,密度较高的刺槐林地相对于密度较低的林地或裸地而言,其林地内坡面土壤水分对降雨的响应较平缓。2）垂直方向上,0~20 cm土层土壤含水率对降雨的响应最为直接和迅速。植被密度不同,各测点次表层（10~20 cm土层）土壤含水率的上升有先后之分,与表层（0~10 cm土层）相比,次表层的土壤含水率变化有一定的滞后和延长,体现出土壤水分入渗的先后过程。深层（20~150 cm土层）土壤含水率对降雨几乎无响应过程。3）坡面上表层土壤含水率对降雨的响应受降雨强度和植被密度影响,当降雨强度较小时,土壤含水率变化会出现上升期和退水期;当降雨强度较大时,土壤含水率变化则分为上升期、平台期和退水期,各期到达时间会因植被密度增加而出现相应的滞后现象。      

黄土丘陵区退耕植被土壤水分·可溶性碳氮的变化特征

[目的]研究黄土丘陵区植被恢复过程中土壤水分、可溶性碳氮的变化特征。[方法]选择刺槐(乔木)、柠条(灌木)、撂荒地(草地)3种退耕植被为研究对象,以坡耕地为对照,研究不同退耕植被下土壤水分、可溶性碳氮的季节和垂直分布。[结果]土壤水分、可溶性碳氮均受季节变化的影响,其中土壤水分表现为先降低后增加的趋势,可溶性碳氮的趋势相反;此外,与耕地相比,3种退耕植被土壤水分、可溶性碳氮均有较大的提高;随着土层的加深,土壤水分在表层(0~30 cm)整体表现为撂荒地较林地低,而30~200 cm土层,表现为撂荒地大于林地,深层土壤水分变化不显著。可溶性碳氮在0~30 cm土层也表现为随着土层的增加而递减趋势,且显著受土层变化的影响(P0.05)。另外,土壤水分、可溶性碳氮存在着显著相关性(P0.05)。[结论]该研究阐明了黄土丘陵区典型退耕植被的土壤水分、可溶性碳氮的动态变化规律,为进一步分析和评价黄土丘陵区土壤养分状况提供科学依据。     

豫西浅山区不同世代刺槐林土壤养分与结构特征

目的探究林木对立地质量的影响是人工林可持续经营研究的重要方向，研究刺槐人工林多代更替经营过程中土壤结构与养分的变化情况，可以为刺槐人工林多代经营目标下土壤地力调控措施的制定提供理论依据。方法本研究以豫西浅山丘陵区相同龄级的一代、二代、三代刺槐林及对照无林地为研究对象，对其土壤养分与结构特征进行了比较研究。结果（1）本研究中刺槐一代林到二代林土壤养分显著增加（P < 0.05）。在表土层（0 ~ 5 cm）中，有机质、全氮、硝态氮含量分别增加了94.0%、91.0%、169.4%，在10 ~ 20 cm层分别增加了82.77%、61.14%、343.35%，在40 ~ 60 cm层分别增加了53.25%、21.60%、556.20%，一代林地全氮含量在各土层由浅到深分别为0.63、0.39、0.29、0.28 g/kg。刺槐二代林和三代林土壤养分含量整体差异不显著。与对照地相比，刺槐一代林地的有机质、全氮、全磷含量均显著低于对照（P < 0.05），但对照地的硝态氮含量显著低于一代林地（P < 0.05）。土壤表层养分含量高于深层，且随世代的增加养分含量在上层土壤的增量大于深层土壤。从化学计量学角度分析，各土层中一代林地的C/P、N/P都表现出高于二、三代林地。相比于有机质和全氮含量，随世代增加过程中C/N值较为稳定，深土层的C/P与N/P较稳定。从一代林到三代林，表土层和10 ~ 20 cm层的C/P的增幅大于N/P的增幅。（2）从土壤密度、孔隙度、团聚体反映的土壤结构性看，非毛管孔隙度在10 ~ 20 cm处，二代林地、三代林地相比于一代林地分别增加了11.4%，21.4%，在40 ~ 60 cm层也随世代增加呈上升趋势。土层越深各代际林地间土壤密度变化幅度越大，除表土层外，土壤密度在其他各土层随世代总体呈下降趋势。各样地土壤表层水稳性团聚体数量及稳定性表现为对照地 > 二、三代林地 > 一代林地。从整体上看，土壤结构表层优于深层，二、三代林地优于一代林地。（3）基于土壤养分与结构性质的主成分分析表明，林木对深层土壤的作用明显，二、三代林地土壤状况显著优于一代林，二代林地的表层土壤性质优于三代，深层土壤三代优于二代。结论在豫西浅山区，刺槐林经营世代更替对土壤养分和结构有明显的影响，一代林到二代林经营过程中土壤养分含量显著增加，表层养分增量大于深层，土壤结构得到改善，经营到三代林维持相对稳定。在世代增加过程中碳素比氮素积累的速度快，且碳氮的供应能力小于磷，代际更替过程中存在着养分失衡加重的问题。      

黄土高原南部小流域土壤水分时程变化的分层特征及其驱动机制

选取位于黄土高原南部的长武王东沟小流域为研究对象,通过对典型样地0～600 cm土壤剖面水分的长期连续测定,系统研究了王东沟小流域土壤水分年内、年际变化的分层特征以及驱动机制。结果表明,土壤水分剖面的时程变化有分层特征,与利用类型关系密切;王东沟小流域0～50 cm土层土壤水分季节变化剧烈, 0～150 cm土壤含水量在雨季前（6月）降到最低; 与雨季前相比,小麦地12月土壤水分恢复深度可达到460 cm,而刺槐林地、苹果园和苜蓿地土壤水分恢复深度最大达到260 cm左右;就同一测点比较,2011年刺槐林地和苹果园300～600 cm土壤含水量较2003年减少,而2011年小麦地和荒草地300～600 cm土壤含水量较2003年有所增加。土地利用和地形地貌是驱动王东沟小流域土壤水分变化的主要因素,但是土地利用对深层土壤水分的影响更加显著     

甘肃泾川不同林龄人工刺槐林的土壤水分-物理特性及渗透性研究

【目的】通过对人工刺槐林的土壤水分-物理性质及渗透性进行分析,评估陇东黄土高原泾川县中沟小流域人工刺槐林土壤水文功能,为该地区生态恢复工程建设和流域水土资源管理提供理论参考。【方法】采用环刀法测定不同林龄(20、25、30和35 a)人工刺槐林的土壤水分-物理性质及渗透性。【结果】在0~100 cm土层,不同生长阶段刺槐林土壤容重(g/cm3)均值变化大小依次表现为:25 a(1.330)30 a(1.253)20 a(1.170)35 a(1.161);35 a生样地土壤的饱和蓄水量、毛管蓄水量及最小蓄水量均最大,25 a生样地的最小;4种林龄刺槐林土壤初渗速率的变化范围为2.045~4.718 mm/min,35 a生刺槐林土壤初渗速率最大,且不同林龄间的变化规律与土壤非毛管孔隙度的变化规律基本一致。【结论】35 a生刺槐林的土壤持水能力与渗透性较好,20 a和30 a生次之,25 a生最差。     

复式沟地土壤水分效应对丘陵红壤杂交桑生长影响的研究

本文研究复式沟地土壤水分效应对桑叶产量的影响，并着重研究伏旱土壤水分变化与杂交桑生长的关系。试验结果表明，复式沟地对土壤水分的调控效果显著，与坡地（ＣＫ，下同）相比，土壤含水量，０～１５ｃｍ土层平均多３１．３ｇ／ｋｇ，１５～３０ｃｍ土层平均多２１．９ｇ／ｋｇ，杂交桑成活率提高４．７９％，主于高生长增长３０．３５％，桑叶产量增力０２９．８０％。因而复式沟地的保墒措施，为合理开发利用红壤，大面积在丘陵红壤上发展桑园提供科学依据。