有机肥不同施用量对宁南土壤团聚体粒级分布和稳定性的影响

通过连续3 a有机肥施用田间试验研究了有机肥不同施用量对半干旱旱作区土壤团聚体各层粒径分布和稳定性的影响。试验设计为高肥H(有机肥90000 kg/hm2)、中肥M(有机肥60 000 kg/hm2)和低肥L(有机肥30 000 kg/hm2)3个施肥水平,每个层次设3次重复,供试作物为小麦,品种为西峰26;土壤团聚体的各个粒径分布状况采用干筛法和湿筛法测定。与试验开始时土壤相比,施肥处理0~10 cm和30~40 cm土层0.25 mm的水稳性团聚体含量最大增幅分别是35%和75%;0.5 mm以上各粒级的水稳性团聚体含量均呈上升趋势,其中5 mm和2~5 mm大粒径团聚体的增加幅度最明显,0.25~0.5 mm的水稳性团聚体含量增加不显著。不同处理间5 mm土壤团聚体与0.25 mm土壤团聚体含量具有显著性差异。干筛结果表明,土壤中的团聚体主要以5 mm土壤团聚体为主,且处理之间差异性主要表现在0~20 cm土层。施肥处理使30~40 cm土层土壤团聚体的稳定性提高,稳定率平均较0~10 cm土层高87%。施肥处理平均重量直径均大于对照,且与0.25 mm水稳性团聚体含量呈显著正相关。有机肥不同施用量可显著增加土壤中大团聚体的比例,改良土壤中团聚体的结构;适宜的施肥量在60000 kg/hm2左右。     

轮耕对冬春休闲旱地土壤结构及团聚体稳定性的影响

为了探索半干旱区合理的耕作制度,改善旱地土壤结构,提高农田生产力,于2007—2010年在宁南旱区进行了冬闲期免耕/深松/深松(N/S/S)、深松/免耕/免耕(S/N/N)、连年免耕(NT)及连年翻耕(CT)4种不同耕作模式试验,研究了轮耕对土壤孔隙度、团聚体结构组成及其稳定性的影响。结果表明,N/S/S轮耕处理较CT和NT显著降低了冬春休闲旱作农田0~20 cm土层的土壤容重和土壤孔隙度,降低幅度2.5%~3.1%,较S/N/N轮耕处理20~40 cm土层土壤孔隙度提高了2.8%(P0.05);NT处理与S/N/N轮耕处理0~40 cm土层0.25 mm机械稳定性与水稳性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于翻耕处理。连续两年以上免耕处理(NT和S/N/N)能够促进旱作农田土壤团聚体的形成,增加了土壤团聚体平均重量直径和几何平均直径,降低了土壤团聚体的破坏率,提高了土壤的结构稳定性。     

退耕年限与方式对土壤团聚体稳定性及有机碳分布的影响

以黄土高原南部退耕还林年限6 a(FL06)和15 a(FL15)刺槐林地、退耕还草年限6 a(GL06)和15 a(GL15)紫花苜蓿草地为研究对象,以临近长期耕作坡耕地(CK)作为对照,采用湿筛法,分离出2 mm、1~2 mm、0.5~1 mm、0.25~0.5 mm和0.25 mm 5个粒级的水稳性团聚体,研究了退耕年限与方式对团聚体稳定性和不同粒径团聚体有机碳分布的影响。结果表明:在0~20 cm土层,退耕还林还草与未退耕相比能显著提高2 mm和1~2 mm粒径团聚体含量,显著减少0.25 mm粒径团聚体含量,其中对于2 mm和1~2 mm粒径团聚体在不同退耕年限与方式下含量表现为GL15GL06FL06FL15CK和GL15FL06GL06FL15CK;退耕还林和还草增加了两个土层的团聚体稳定性,GL15的平均重量直径(MWD)值和几何平均直径(GMD)值均最大,土壤结构最稳定,其次为GL06;不同退耕年限,2 mm粒径下退耕还林地和还草地、1~2 mm粒径下退耕还草地团聚体有机碳含量均随退耕年限的延长而增加。20~40 cm土层中,团聚体含量均值随粒径的减小而增加;MWD和GMD值均小于0~20 cm层;各粒径范围内退耕还林与还草后的团聚体有机碳含量与坡耕地相比总体表现出减小的趋势。研究结果表明,退耕改善了土壤结构,对各粒径团聚体有机碳含量分布的影响随退耕年限与方式不同效应各异,且GL15相较于其它退耕年限和方式下的样地有更好的土壤团聚体稳定性和更多的团聚体有机碳积累。     

豆-麦复种模式对豫西丘陵区土壤团聚体及碳氮含量的影响

为了探究豆-麦复种模式对豫西旱作农田土壤团聚体稳定性及C、N含量的影响,在2014—2019年采用田间定位试验,设置玉米-小麦复种模式(CK)、花生-小麦复种模式(PW)和大豆-小麦复种模式(SW)3个处理。于2019年10月采集0～20 cm和20～40 cm土层土壤样品,利用湿筛法分析了土壤水稳性团聚体组成、稳定性以及团聚体各粒级有机碳和全氮含量。结果表明:土壤水稳性团聚体主要分布在0.25～2 mm粒级(占40.6%～64.9%),与CK相比,PW和SW处理可显著增加0～20 cm和20～40 cm土层2 mm、0.25～2 mm粒级水稳性团聚体比重。在0～20 cm土层,PW和SW处理下0.25 mm水稳性团聚体(WR_(0.25)),与CK相比分别显著增加11.0%、15.3%,土壤不稳定团粒指数(E_(LT))分别显著降低20.7%、34.2%,土壤团聚体平均质量直径(MWD)分别显著增加7.7%、20.4%,几何平均直径(GMD)分别显著增加25.5%和42.4%,分形维数(D)分别显著降低10.2%、14.5%。PW和SW处理使0～20 cm土层2 mm粒级团聚体有机碳、全氮含量分别较CK增加18.1%、51.2%和24.5%、81.6%,0.25～2 mm粒级团聚体有机碳、全氮含量分别较CK增加20.1%、29.9%和21.2%、24.6%,3种复种模式下0～20 cm土层的有机碳、全氮含量高于20～40 cm土层。SW处理在0～20 cm土层的2 mm、0.25～2 mm、0.053 mm粒级团聚体对土壤C和N的贡献率显著高于CK处理,分别高出143.1%、14.6%、39.2%和105.6%、13.9%、53.2%。综上所述,大豆-小麦复种模式长期种植能显著提升土壤C、N含量,促进土壤大团聚体的形成和稳定,对改善农田0～20 cm耕层土壤团聚体稳定性具有显著的效果。     

有机物料深施对板栗园褐土物理性状及果实产量的影响

采用田间试验方法,以板栗燕山早丰为供试品种,设置5个处理:空白对照(CK)、等养分无机肥(WJ)、等养分栗蓬栗叶-菌渣-秸秆-鸡粪混合堆肥(BYZ)、菌渣鸡粪堆肥(ZF)和栗蓬栗叶-菌渣-鸡粪堆肥(BZ),研究有机物料深施对山地板栗园褐土(分0～20 cm和20～40 cm两个土层)团聚体分布、土壤总孔隙度、土壤含水率、土壤水势及板栗产量的影响,为产区合理利用有机养分资源提供依据。结果表明:(1)土壤团聚体均以0.5 mm和0.053～0.25 mm为主,含量分别为31.46%～41.87%、34.63%～49.98%,土壤含水率、土壤水势均随时间的推移呈现先升高后降低再升高的变化趋势,且在7月初均最低;(2)与CK和WJ处理相比,有机物料处理0.5 mm的大团聚体含量分别增加7.10%～33.09%、1.10%～25.84%,而0.053～0.25 mm微团聚体含量显著降低,分别较CK和WJ处理降低13.58%～30.72%、5.08%～19.83%,板栗产量及各土层土壤平均质量直径(MWD)、0.25 mm团聚体含量(R0.25)显著增加,各土层土壤含水率、土壤总孔隙度总体表现为BZBYZZF,与产量大小排列一致;(3) 20～40 cm土层平均土壤含水率和平均土壤水势与板栗产量呈显著正相关(P0.05)。(4)整体研究表明,栗蓬栗叶-菌渣-鸡粪堆肥(BZ)不仅能改良土壤结构和提高土壤保水性,而且板栗增产效果最显著,是产区好氧堆肥原料体系和山地板栗园深施实践的较佳选择。     

开垦对土壤团聚体含量及微生物群落代谢多样性的影响

以新疆玛纳斯河流域盐渍化弃耕地为研究对象,基于Biolog生态平板法,分析开垦前后土壤团聚体组成分布及团聚体微生物代谢多样性的变化,从而评价人为开垦对弃耕地土壤质量的影响。结果表明:弃耕地开垦增加了各土层0.25 mm团聚体的含量,增加范围在3%～18%。弃耕地开垦前后土壤均以0.25～0.053 mm团聚体比例最高,与其它各粒径团聚体差异显著(P0.05)。开垦后土壤团聚体微生物平均颜色变化率显著高于弃耕地。弃耕地0.053 mm团聚体微生物群落AWCD显著高于0.25 mm各粒径团聚体,开垦后各粒径团聚体微生物群落AWCD关系为:2～1 mm0.25～0.053 mm1～0.25 mm(0.053 mm)(5 mm)5～2 mm。开垦增加了0.25 mm团聚体微生物物种丰富度指数,而0.25 mm团聚体却相反;开垦后土壤各粒径团聚体微生物均匀度指数均显著高于弃耕地,而土壤微生物优势度指数均低于弃耕地,其中在5～2、2～1、1～0.25 mm和0.25～0.053 mm四个粒径中更为显著。开垦前后土壤团聚体微生物对6大碳源利用强度存在着差异,弃耕地土壤团聚体微生物对多聚物的利用率最高,开垦后其优势碳源转变为碳水化合物。主成分分析表明,开垦前后土壤团聚体微生物群落碳源利用在PC1上出现差异。碳水化合物类、羧酸类和氨基酸类碳源是影响土壤团聚体微生物代谢多样性的主要碳源。总体来说,开垦对土壤团聚体微生物群落代谢多样性具有重要影响。     

深松和秸秆还田对灌耕灰钙土团聚体特征的影响

2015—2017年设置传统旋耕秸秆不还田(RT)、深松35 cm秸秆不还田(ST)及深松35 cm秸秆还田(STS)3个处理,应用干筛法和湿筛法对0～40 cm土层团聚体数量、组成和稳定性进行研究。结果表明,STS能促进土壤大团聚体的形成并促进团聚体的稳定,深松和秸秆还田均可显著影响团聚体数量和大小(P0.05)、促进不同粒级团聚体更新转化。干筛法下,0～40 cm土层,STS处理最佳,0.25 mm机械稳定性团聚体含量(DR_(0.25))、平均质量直径(MWD)、平均几何直径(GMD)较RT分别增加3.0%、9.5%和15.5%,分形维数(D)降低4.5%。湿筛法下,STS处理的WR_(0.25)(0.25 mm水稳性团聚体含量)、MWD、GMD较RT分别增加45.2%、12.0%和9.1%,D值降低1.1%。干筛法和湿筛法下,不同土层均以0～10 cm土层R_(0.25)(直径0.25 mm团聚体含量)、MWD、GMD值STS较RT的增幅最大,干筛法下,分别增加8.6%、18.0%、25.3%,湿筛法下,分别增加67.7%、25.0%、12.5%,此外,STS较RT和ST处理可显著降低0～40 cm土层团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(E_(LT)),PAD分别降低8.6%、2.4%,E_(LT)降低7.0%、1.5%。综合分析认为,STS更有利于土壤团聚体含量的增加及土壤结构的形成与稳定。     

不同耕作方式对宁南旱地土壤团聚体的影响

在宁南旱区对试验耕地定位实行连年传统翻耕(CT)、隔年免耕—深松(NT→ST)及深松—免耕(ST→NT)三种不同处理。用干筛法和湿筛法对连续3年处理后土壤团聚体的变化进行测定,分析结果表明,干筛法中NT→ST处理在0~40 cm土层中0.25 mm的机械稳定性团聚体比处理前和CT处理分别高33.11%、29.51%;ST→NT处理在0~40 cm土层中0.25 mm机械稳定性团聚体含量比处理前和CT处理分别高40.51%、36.91%。湿筛法中NT→ST处理在0~30 cm土层中0.25 mm的水稳性团聚体含量比处理前高7.33%,NT→ST处理在0~10 cm土层0.25 mm的水稳性团聚体比CT处理高1.47%,而在10~40 cm土层NT→ST处理和CT0.25 mm的水稳性团聚体含量差异不显著;ST→NT处理在0~40 cm土层中0.25 mm水稳性团聚体含量比处理前和CT处理分别高10.75%、10.12%。分析结果同时说明,采用深松—免耕(ST→NT)轮耕方式更有利于土壤团聚体含量和稳定性的增加。     

秸秆还田与长期连作棉田土壤水稳性团聚体特征

以棉花长期连作定点试验田为研究对象,研究秸秆还田对长期棉花连作土壤水稳性团聚体及有机碳分布的影响。试验设长期连作5、10、20 a和30 a的秸秆还田小区及长期棉花连作5、10 a和20 a无秸秆还田小区,共计7个处理,每个处理3个重复。结果显示:无秸秆还田条件下,随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量和团聚体中有机碳含量逐渐降低,0.053 mm水稳性团聚体含量逐渐增加;而秸秆还田可以显著提高长期连作棉田土壤中1~0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)值及团聚体中有机碳含量;秸秆还田条件下随着连作年限的增加,土壤1~0.25 mm水稳性团聚体含量逐渐增加,0.053mm水稳性团聚体含量逐渐降低,且对0~30 cm耕作层土壤影响较大;与无秸秆还田相比,秸秆还田长期连作棉田,随着连作年限的增加,团聚体分形维数(D)逐渐降低,而无秸秆还田分形维数(D)逐渐增加,团聚体分形维数表现为随土层加深而增大,最后在20~30 cm处趋于稳定。说明秸秆还田显著提高长期连作棉田水稳性团聚体的稳定性,对改善土壤结构、提升土壤的肥力具有积极作用,能够缓解长期连作对土壤物理性状产生的不利影响。     

塔里木沙漠公路防护林土壤团聚体特征

通过野外采样与室内分析相结合的方法,对塔里木沙漠公路5个不同种植年限防护林0~20 cm土层土壤团聚体的组成及稳定性进行了研究。结果表明:1干筛处理下,各土层0.25 mm风干团聚体含量在33.35~280.48 g·kg-1,其中5 mm粒级在土壤风干团聚体占主导地位,其含量占41.56%~70.09%;5~2 mm粒级次之,占6.58%~34.88%;1~0.5 mm粒级含量最少,仅为1.66%~5.46%。湿筛处理下,各土层0.25 mm水稳性团聚体含量在0.21~72.54 g·kg-1,不同粒级含量占水稳性团聚体总量的比例基本随粒径的减小而降低。2在0~20 cm土层中,流沙地没有形成团聚体,但随着种植年限从7 a增加到18 a,土壤风干团聚体含量从69.94g·kg-1增加到159.88 g·kg-1,水稳性团聚体含量从0.41 g·kg-1增加到60.84 g·kg-1,防护林的种植促进了流动风沙土的成土过程。3随种植年限的增加,0.25 mm风干/水稳性团聚体含量〔SDA/WSA(0.25 mm)〕、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)都有增加的趋势,且这些指标间的相关性均达到极显著水平(P0.01)。4可分别用2 mm风干团聚体含量和1 mm水稳性团聚体含量来表征防护林土壤团聚体的机械稳定性和水稳定性。防护林的建设有利于流动风沙土地区土壤团聚体的形成,使团聚体在土体内均匀分布,团聚体的机械稳定性和水稳定性得到提高,促进流动风沙土的成土过程。     

Aggregate binding agents improve soil aggregate stability in Robinia pseudoacacia forests along a climatic gradient on the Loess Plateau,China

The distribution of binding agents(i.e.,soil organic carbon(SOC)and glomalin-related soil protein(GRSP))in soil aggregates was influenced by many factors,such as plant characteristics and soil properties.However,how these factors affect binding agents and soil aggregate stability along a climatic gradient remained unclear.We selected the Robinia pseudoacacia L.forests from semi-arid to semi-humid of the Loess Plateau,China to analyze the plant biomass,soil physical-chemical properties,SOC and GRSP distribution in different sized soil aggregates.We found that from semi-arid to semi-humid forests:(1)the proportion of macro-aggregates(>0.250 mm)significantly increased(P<0.05),whereas those of micro-aggregates(0.250–0.053 mm)and fine materials(<0.053 mm)decreased and soil aggregate stability was increased;(2)the contents of SOC and GRSP in macro-aggregates and micro-aggregates significantly increased,and those in fine materials decreased;(3)the contribution of SOC to soil aggregate stability was greater than those of total GRSP and easily extractable GRSP;(4)soil properties had greater influence on binding agents than plant biomass;and(5)soil aggregate stability was enhanced by increasing the contents of SOC and GRSP in macro-aggregates and soil property was the important part during this process.Climate change from semi-arid to semi-humid forests is important factor for soil structure formation because of its positive effect on soil aggregates.     

不同放牧压力下荒漠草原土壤有机碳特征及其与植被之间关系的研究

研究了荒漠草原土壤有机碳的特征及其与植被之间的关系。结果表明:0-10cm和10-20cm土层土壤有机碳含量随着放牧强度的增加而降低,未放牧区(CK)>轻度放牧区(LG)>中度放牧区(MG)>重度放牧区(HG),中度放牧区和重度放牧区分别显著低于未放牧区(P<0.05);0-10cm土层土壤有机碳含量与草地地上生物量和植被盖度具有极强的相关性,与草群高度具有较强的相关性;10-20cm土层土壤有机碳与草地地上生物量和植被盖度具有极强的相关性,而与草群高度的相关性较弱;根据相关性的强弱,建立了土壤有机碳与草地地上生物量和植被盖度的线性回归模型。     

不同草地类型土壤有效态微量元素含量特征

以贺兰山西坡不同草地类型土壤为对象,研究了土壤中微量元素Fe,Mn,Zn,Cu有效态含量特征及土壤有机碳、pH值、黏粉粒含量与气候因素之间的相互关系。结果表明:土壤有效态Fe,Mn,Zn的含量随着海拔的降低而逐渐降低,有效态Cu含量的积累顺序为:山地草原>荒漠化草原>高山草甸>草原化荒漠。4种元素在各种草地类型的积累量变化为:高山草甸Fe>Mn>Zn和Cu;山地草原和荒漠化草原Fe>Mn>Cu>Zn,草原化荒漠土壤中Fe和Mn含量差异不大,并大于Zn和Cu。土壤有效态Fe,Mn,Zn的含量与年均降水量、土壤有机碳、<0.05 mm黏粉粒含量都呈显著正相关,而与年均温度和土壤pH值呈显著负相关。土壤有效态Cu含量与年降水量、年均温度、土壤有机碳含量和<0.05 mm黏粉粒含量基本呈二次多项式,而与土壤pH相关性不显著。影响土壤有效态Fe和Mn含量的关键因素,0~20 cm土层为有机碳、年降水量和年均温,而20~40 cm土层土壤有机碳是其最重要的影响因素。0~20 cm土层土壤有效态Zn主要受土壤pH、黏粉粒含量和年降水量的影响。     

放牧对短花针茅草原土壤微生物和土壤养分的影响及其季节动态

研究了短花针茅草原不同季节、不同放牧梯度内土壤微生物数量、土壤养分的变化及土壤微生物与土壤养分之间的相关性,结果表明:轻度放牧区(LG)和重度放牧区(HG)内土壤微生物数量春季最高,土壤微生物数量(0-10 cm)在三个放牧区内随着季节的变化均呈下降趋势。而在10-20 cm,对照区内土壤微生物数量的高峰期出现在夏季然后开始下降,轻度放牧区和重度放牧区土壤微生物随着季节的变化而下降。土壤微生物数量到了秋季在三个放牧梯度内均呈现显著性的差异,土壤养分也是在秋季出现了显著性差异(P<0.05)。土壤微生物总数在不同放牧梯度内的变化规律是对照和轻度放牧区均大于重度放牧区。土壤微生物与土壤有机质和土壤全氮呈较强的正相关。     

Contents of soil organic carbon and nitrogen in water-stable aggregates in abandoned agricultural lands in an arid ecosystem of Northwest China

Soil organic matter content in water-stable aggregates(WSA) in the arid ecosystems(abandoned agricultural lands especially) of China is poorly understood. In this study, we examined the WSA sizes and stability, and soil organic carbon(OC) and nitrogen(N) contents in agricultural lands with abandonment ages of 0, 3, 12, 20, 30 and 40 years, respectively, in the Minqin Oasis of Northwest China. The total soil OC and N contents at depths of 0–20, 20–40 and 40–60 cm in abandoned agricultural lands were compared to those in cultivated land(the control). Agricultural land abandonment significantly(P0.05) influenced the distribution of MWD(mean weight diameter), and OC and N contents. There were significant increases in MWD and the proportion of macroaggregates(sizes 0.25 mm) as the age of agricultural land abandonment increased. The effect of abandonment ages of agricultural lands on MWD was determined by the changes of OC and N accumulation in WSA sizes 2 mm. The total OC and N contents presented a stratification phenomenon across soil depths in this arid ecosystem. That is, both of them decreased significantly at depths of 0–20 and 40–60 cm while increased at the depth of 20–40 cm. The WSA sizes 0.053 mm had the highest soil OC and N contents(accounting for 51.41%–55.59% and 42.61%–48.94% of their total, respectively). Soil OC and N contents in microaggregates(sizes 0.053–0.25 mm) were the dominant factors that influenced the variations of total OC and N contents in abandoned agricultural lands. The results of this study suggested that agricultural land abandonment may result in the recovery of WSA stability and the shifting of soil organic matter from the silt+clay(0.053 mm) and microaggregate fractions to the macroaggregate fractions. However, agricultural land abandonment did not increase total soil OC and N contents in the short-term.     

围栏封育对新疆蒿类荒漠草地植被及土壤养分的影响

以新疆封育3年的蒿类荒漠草地为对象,研究干旱区封育对草地植被及土壤养分的影响.结果表明:封育后荒漠草地群落的盖度、产量明显增加(P<0.05),分别比对照提高了11.0%,51.6 g/m~2,且盖度、产量的增加主要是由藜科草类引起;荒漠草地80%以上的地下生物量集中在0～40 cm土层中,且封育促进了0～10 cm土层内生物量的增加(P<0.05);与放牧地相比,封育后土壤有机质、全氮、全磷、全钾及速效氮、磷、钾含量均有所提高,且在0～10 cm的土层中差异显著(P<0.01),而pH值略有上升.     

贺兰山西坡不同类型草地土壤酶活性特征

以阿拉善左旗境内贺兰山中段（西坡）山前地带的主要草地类型为对象,分析不同类型草地土壤酶活性的分布特征,及其与气候、植被和土壤等环境因子的关系。结果表明：① 随着海拔高度的降低,土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性表现为：高山草甸＞山地草原＞山地荒漠草原＞草原化荒漠,且在0～10 cm土层的差异尤其显著;② 各类草地土壤酶活性均沿土壤垂直剖面依次降低,差异呈显著性水平;③ 偏相关及逐步回归分析表明,影响该区草地土壤脲酶和蔗糖酶活性最主要的因素为土壤微生物碳氮、有机碳和全氮,碱性磷酸酶主要受土壤微生物碳和全氮影响,对过氧化氢酶影响最大的因子为土壤微生物碳、pH、全氮和降水量。     

围栏禁牧对毛乌素沙地土壤理化特征的影响

过度放牧导致干旱半干旱区毛乌素沙地草地严重退化。通过禁牧措施排除放牧干扰,使草地自然恢复,作为一种低投入的措施在世界各国退化草地生态系统恢复中得到广泛采用。文中对毛乌素沙地三种不同管理类型(持续放牧、围栏5年和围栏16年)土壤理化性状进行了研究,研究结果显示:围栏禁牧5年对0～30cm土壤颗粒组成和容重没有显著影响;围栏禁牧16年0～10cm土壤容重显著小于持续放牧区,而极细沙、粉粒和粘粒含量显著高于持续放牧区;围栏5年显著增加了0～5cm土壤有机碳,而0～30cm的全氮均没有显著增加。围栏16年土壤有机碳较放牧区在0～5cm、5～10cm、10～30cm分别显著增加了231%、81%、55%;全氮含量的变化趋势与之相同。结果表明,围栏5年对土壤粘粉粒、全氮含量的恢复基本没有效果;围栏16年能显著增加表层土壤粘粉粒含量和有机碳、全氮,但土壤碳、氮水平还是在比较低的水平(有机碳:4.30g.kg-1;全氮:0.74g.kg-1),即长期禁牧可以逐渐改善土壤质地和提高土壤肥力。研究结果为半干旱退化沙质草地生态系统的恢复、重建及管理提供科学依据。     

棉粕腐植酸肥对土壤团聚体、酶及养分的影响

采用田间试验方法,以小麦新春38号作为供试品种,设置3个处理:空白对照、等养分复合肥和等养分棉粕腐植酸复合肥,研究了棉粕开发的腐植酸水溶性肥料对土壤团聚体、酶和养分的影响。结果表明:与不施肥处理相比较,腐植酸肥处理使土壤团聚体含量向2~0.25 mm和2 mm粒级有显著转移;土壤脲酶活性、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性显著提高,对蔗糖酶活性差异不明显;可显著提高碱解氮、速效钾和有效磷含量,腐植酸肥处理能平均提高全生育期0~20 cm土层碱解氮37.27%、速效磷42.24%、速效钾37.02%,20~40 cm土层碱解氮提高15.55%、速效磷提高61.52%、速效钾提高57.36%。与等养分复合肥处理相比,腐植酸肥处理使不同土层土壤团聚体百分含量向2~0.25 mm和2 mm粒级均有转移;前期抑制土壤脲酶活性,后期提高壤脲酶活性,提高过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,蔗糖酶活性差异不明显;可提高土壤中碱解氮含量,显著提高速效钾和速效磷含量,腐植酸肥处理可平均提高全生育期0~20 cm土层碱解氮5.92%、速效磷8.8%、速效钾4.29%,20~40 cm土层碱解氮提高1.9%、速效磷提高15.39%、速效钾提高8%。     

Soil bacterial characteristics between surface and subsurface soils along a precipitation gradient in the Alxa Desert,China

Bacteria in desert soil have unique phylogeny and important ecological functions, and theirresponses to changes in precipitation need further attention. However, relevant studies have mainlyfocused on the surface soil, and studies on the responses of bacteria at different soil depths to variationsin precipitation are rare. Thus, we used 16S rDNA high-throughput sequencing to investigate the changesin soil bacterial distribution along a mean annual precipitation gradient (50–150 mm) in the Alxa Desert,China, and compared the variation characteristics in the surface soil layer (0–10 cm) and subsurface soillayer (10–20 cm). Results showed that soil bacterial communities significantly changed along theprecipitation gradient in both soil layers. However, the subsurface soil layer could support bacterialcommunities with higher diversity and closer internal relationships but more internal competition than thesurface soil layer. Additionally, compared with the surface soil layer, variations in diversity andco-occurrence patterns in the subsurface soil layer were more in line with the changes in the mean annualprecipitation, while bacterial community structure was less variable in the subsurface soil layer. Comparedwith the mean annual precipitation, soil moisture had little influence on the structure and diversity of soilbacterial community but had a high correlation with intercommunity connectivity. Therefore, soilmoisture might play a complex role in mediating environmental conditions and soil bacterial communitycharacteristics. Due to the different responses of surface and subsurface soil bacteria to the changes inprecipitation, it is necessary to distinguish different soil layers when predicting the trends in desert soilbacterial conditions associated with precipitation, and prediction of subsurface soil bacteria may be moreaccurate.