林草恢复对热水河小流域侵蚀区土壤团聚体稳定性与有机碳氮特征的影响

土地利用类型影响土壤团聚体稳定性及碳氮分布,进而改变土壤碳氮循环过程.本研究对热水河小流域草地、灌丛和林地3种不同林草恢复措施下0?100 cm剖面土壤团聚体、碳氮及其他理化性质进行了系统研究,以探索适宜的林草恢复措施.结果表明:不同林草恢复对侵蚀区土壤团聚体分布、稳定性和碳氮特征具有显著的影响.在0?10、10?30和30?60 cm各土层中,草地>2 mm粒级团聚体含量显著大于灌丛和林地(P<0.05),而在60?100 cm土层中,则表现为灌丛>林地>草地(P<0.05);土壤团聚体重量平均直径(mean weight diameter,MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter,GMD)分布趋势与大于0.25 mm粒级团聚体(the ratio of>0.25 mm aggregate,R0.25)相似.在0?10和10?30 cm土层中,草地总氮和有机碳含量显著大于灌丛和林地(P<0.05);但随土层加深,草地深层土壤碳氮含量分布减少,在30?60和60?100 cm土层中,土壤总氮和有机碳含量分布趋势表现为灌丛>林地>草地(P<0.05);此外,草地碳氮计量比在3种土地利用中始终处于较低水平.土壤团聚体稳定性、碳氮含量与土壤pH、土壤机械组成等土壤性质密切相关.MWD与pH极显著正相关(P<0.01),GMD与pH和粉粒含量显著正相关(P<0.05),而R0.25与土壤机械组成极显著相关(P<0.01),与总氮和有机碳含量则显著相关(P<0.05);土壤总氮和有机碳含量与pH和粉粒含量极显著负相关(P<0.01),与砂粒含量极显著正相关(P<0.01).本研究结果表明,在表层土壤中草地具有较好的稳定土壤结构,具有稳固碳氮的作用,而在较深土层中,灌丛和林地等植被恢复措施的团聚体稳定性较强,碳氮含量也较高.本研究为干热河谷地区的生态修复提供了数据支持.     

祁连山黑河上游不同退化草地有机碳和酶活性分布特征

为揭示草地退化过程中土壤有机碳和酶活性的分布特征及相关性,在祁连山黑河上游俄博岭区域的高山灌丛草甸土上,根据草地退化程度,划分了未退化草地、轻度退化草地、中度退化草地、重度退化草地,采用野外采样室内分析方法,研究了不同退化草地土壤有机碳和酶活性的分布特征。结果表明：4种退化草地0～60 cm土层有机碳的含量、密度、储量,以及土壤酶活性变化顺序为：未退化草地>轻度退化草地>中度退化草地>重度退化草地;4种退化草地（从轻到重）0～10 cm土层有机碳密度是50～60 cm土层有机碳密度的1.78倍、1.98倍、1.87倍和2.00倍,说明土壤有机碳密度在表层具有很强的表聚性;4种退化草地不同土层有机碳的含量、密度和储量,以及土壤酶活性均随着土壤剖面垂直深度的增加而递减;4种退化草地土壤有机碳含量与有机碳密度、土壤酶活性成显著正相关关系。     

黄土高原森林草原区土壤有机碳库研究

森林土壤有机碳是陆地生态系统最大的有机碳库,对全球碳平衡有着重要的意义。研究对黄土高原森林草原子午岭地区天然柴松林、辽东栎林以及人工油松林土壤有机碳库及其影响因子之间的关系进行了研究。结果表明:柴松林、油松林和辽东栎林3种林地碳密度分别为10.76、9.382和11.43 kg/m2;且有机碳密度随着土壤深度的增加呈现递减趋势,不同土壤深度差异显著(P0.05);不同立地条件下,3种林地碳密度差异明显,柴松林和辽东栎林在整个剖面有机碳密度阴坡阳坡,而油松林在0~50 cm土层是阳坡阴坡,50~90 cm土层是阴坡阳坡;不同林地土壤有机碳密度与土壤含水量、pH值、全氮、全磷等理化指标在不同土层中相关性差异较大,而在整个土壤剖面,除pH值以外,3种林地土壤有机碳密度与理化指标呈极显著(P0.01)的正相关关系。     

林草恢复对热水河小流域侵蚀区土壤团聚体稳定性与有机碳氮特征的影响

土地利用类型影响土壤团聚体稳定性及碳氮分布,进而改变土壤碳氮循环过程。本研究对热水河小流域草地、灌丛和林地3种不同林草恢复措施下0-100 cm剖面土壤团聚体、碳氮及其他理化性质进行了系统研究,以探索适宜的林草恢复措施。结果表明:不同林草恢复对侵蚀区土壤团聚体分布、稳定性和碳氮特征具有显著的影响。在0-10、10-30和30-60 cm各土层中,草地 2 mm粒级团聚体含量显著大于灌丛和林地(P 0.05),而在60-100 cm土层中,则表现为灌丛林地草地(P 0.05);土壤团聚体重量平均直径(mean weight diameter, MWD)和几何平均直径(geometric mean diameter, GMD)分布趋势与大于0.25 mm粒级团聚体(the ratio of 0.25 mm aggregate, R0.25)相似。在0-10和10-30 cm土层中,草地总氮和有机碳含量显著大于灌丛和林地(P 0.05);但随土层加深,草地深层土壤碳氮含量分布减少,在30-60和60-100 cm土层中,土壤总氮和有机碳含量分布趋势表现为灌丛林地草地(P 0.05);此外,草地碳氮计量比在3种土地利用中始终处于较低水平。土壤团聚体稳定性、碳氮含量与土壤pH、土壤机械组成等土壤性质密切相关。MWD与pH极显著正相关(P0.01), GMD与pH和粉粒含量显著正相关(P 0.05),而R0.25与土壤机械组成极显著相关(P 0.01),与总氮和有机碳含量则显著相关(P 0.05);土壤总氮和有机碳含量与pH和粉粒含量极显著负相关(P 0.01),与砂粒含量极显著正相关(P 0.01)。本研究结果表明,在表层土壤中草地具有较好的稳定土壤结构,具有稳固碳氮的作用,而在较深土层中,灌丛和林地等植被恢复措施的团聚体稳定性较强,碳氮含量也较高。本研究为干热河谷地区的生态修复提供了数据支持。     

补播对退化荒漠草原土壤有机碳及其分布的影响

本研究以未补播（CK）、隔带深翻后补播蒙古冰草（Agropyron mongolicum）（M）、沙生冰草（A. desertorum）（S）及蒙古冰草+沙生冰草（G）的草地为对象,研究不同处理荒漠草原0～40 cm土壤总有机碳在土壤剖面和不同粒级团聚体中的分布。结果表明：不同补播模式草地全土有机碳及团聚体有机碳含量较对照均有所提高,10～20 cm和20～30 cm土层,沙生冰草补播草地显著高于未补播草地（P<0.05）;30～40 cm土层,各补播草地均显著高于未补播草地（P<0.05）。各处理草地土壤有机碳含量随土层的加深逐渐增加,30～40 cm土层均显著高于0～10 cm土层（P<0.05）。不同处理草地各土层团聚体有机碳含量以<0.053 mm粒级最高。随土层加深,大团聚体对土壤有机碳的贡献增大,30～40 cm土层以0.053～0.25 mm和>2 mm粒径较高。总体看,补播有利于退化荒漠草原土壤有机碳的固存,在本研究所做处理中补播沙生冰草对土壤有机碳的增加效果较为明显。     

青海省祁连县高寒草甸草原土壤有机碳分布特征

为了评价青海省祁连县高寒草甸草原有机碳的分布特征,本研究以祁连县海拔2 963-3 392m范围内高寒草甸草原为研究对象,采用野外调查取样结合室内分析的方法,分析了祁连县高寒草甸草原0-50cm土层土壤有机碳的分布规律。结果表明,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而显著减少(P0.01),表现为0-1010-2020-3030-4040-50cm;土壤有机碳密度和土壤有机碳储量同土壤有机碳含量分布有相同的趋势;土壤有机碳与地上生物量和植被盖度呈极显著(P0.01)正相关关系,表明土壤有机碳含量随着盖度和地上生物量的增加而增加。土壤有机碳含量与土壤容重呈极显著(P0.01)负相关关系;相反,随着土层深度的增加,土壤含水量逐渐减少,土壤有机碳含量与土壤含水量呈极显著(P0.01)正相关。     

高寒草地灌丛化对土壤团聚体生态化学计量学及酶活性的影响

草地灌丛化是影响土壤有机碳库储量的驱动因子之一。本研究以川西高寒灌丛化和未灌丛化草地为对象,分析团聚体内有机碳、全氮、全磷、全钾含量、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、蛋白酶和β-D葡萄糖苷酶活性及生态化学计量比特征。结果表明：1）有机碳、全氮和全磷主要富集在0.053~0.25 mm团聚体内,灌丛化降低了团聚体内生源物质含量。2）灌丛化后团聚体内C/N、C/P和N/P均呈增加趋势,且C/N最大值出现在>2 mm团聚体中,而C/P和N/P的最大值均出现在0.053~0.25 mm团聚体中,最小值分别出现在<0.002 mm和0.002~0.053 mm团聚体中（P>0.05）。3）灌丛化草地和未灌丛化草地土壤酶活性呈>0.25 mm团聚体内富集,灌丛化后土壤各粒径团聚体中蔗糖酶活性增加、而蛋白酶和磷酸酶活性降低。4）脲酶和β-D葡萄糖苷酶在灌丛化草地和未灌丛化草地中均与土壤有机碳和全氮含量呈正相关关系,蔗糖酶和过氧化氢酶与全钾含量呈正相关关系,蛋白酶和磷酸酶与全磷含量呈正相关关系。该区域土壤生源物质主要固存于大团聚体内,而大团聚体易被外界干扰破碎,可见灌丛化现象不利于该研究区有机碳的长期固存。     

若尔盖高寒退化草地土壤有机碳储量空间分异特征

试验采用野外调查取样法分层测定0~30cm土壤7月、10月有机碳储量、含水量和容重,并测定高原鼠兔洞穴密度。结果显示,牧草枯黄期(10月)土壤有机碳储量显著高于生长旺盛期(7月)(P0.05);5个样地平均土壤有机碳储量为0.33~0.70kg/m2;7月时,空间等距离分布的5个样地土壤表层有机碳储量坡地区(样地Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)向平地区(样地Ⅳ、Ⅴ)呈递增趋势,差异显著(P0.05);土壤有机碳储量随土层深度的增加递减,且差异达到极显著水平(P0.01);土壤有机碳储量与含水量呈显著正相关(P0.05),与土壤容重呈显著负相关(P0.05),与高原鼠兔洞穴密度无显著相关性。     

祁连山东段不同退化高寒草甸土壤有机碳密度研究

于2008年在祁连山东段天祝地区选取轻度、中度和重度3个不同退化程度的高寒草地,以土壤有机碳密度为研究对象,探讨高寒草地在不同退化程度干扰下土壤有机碳密度的变化特征。结果表明:随着高寒草地退化程度的加重,土壤含水量降低,容重和pH值增大;土壤有机质和全氮有相似的变化趋势,中度与轻度或重度退化草地土壤有机质和全氮差异显著(P<0.05);土壤有机碳密度在0-10 cm土层显著高于其他土层(P<0.05),并随着土层加深有显著的垂直变化趋势;不同退化程度草地在0-30 cm土层总土壤有机碳密度表现为中度>轻度>重度退化草地。     

退化高寒草甸土壤有机碳分布特征及与土壤理化性质的关系

本研究对西藏当雄不同退化程度高寒草甸土壤有机碳分布特征及其与土壤理化性质演变进行分析,结果表明,土壤有机碳及有机碳密度均为正常草甸土壤>轻度退化草甸土壤>严重退化草甸土壤,且0~10 cm土层中有机碳含量及其密度均高于10~20 cm土层土壤。回归分析表明,土壤有机碳与土壤活性有机碳、土壤碱解氮、速效磷、速效钾及土壤含水量之间存在显著或极显著的正相关关系,其决定系数R2分别为0.913 9、0.977 1、0.931 4、0.665 3和0.715 6,直线回归方程分别为y=0.074 3x-0.026 1,y=2.676 8x+14.425 0,y=0.245 9x+3.347 9,y=4.296 5x+71.667 0,y=0.790 8x+5.424 5;而与土壤容重呈显著负相关关系（y=-0.016 7x+1.553 1）。土壤有机碳的损失,造成土壤养分和水分减少,土壤容重增大。通径分析表明,土壤有机碳的变化对碱解氮的影响最显著。     

种植苜蓿对黄绵土表土理化性质的影响

对定西黄绵土多年苜蓿地与传统耕地的表层土壤理化性质进行了比较研究。结果表明,长期种植苜蓿促进了土壤有机质、全氮在土壤表层的累积,减少了土壤表层有效硫的损耗,但对土壤有机质、全氮累积的影响作用主要表现在0～10cm土层内,而且土壤有机质和土壤全氮含量之间存在显著的正相关关系;耕地中的速效氮主要以NO3^--N为主,而苜蓿地中NH4^ -N和NO3^-N的含量差异不明显。长期种植苜蓿对土壤表层全磷、全钾、速效钾和速效磷的影响甚微。苜蓿地表层土壤的坚实度显著高于耕地。苜蓿根系的穿插有利于打破由于长期耕作造成的犁底层,而对整个土体的土壤容重影响不大。     

不同改良剂对盐碱地土壤及草地早熟禾生长的影响

改良盐碱化土壤是当前亟待解决的环境问题,合理选用土壤改良剂和改良方法对盐碱地的开发利用有重要意义。本研究以兰州新区的盐碱土为盆栽土进行盆栽种植草地早熟禾(Poa pratensis)试验,设有底层衬膜施加不同土壤改良剂的10个处理、底层衬膜不施加土壤改良剂和不衬膜施加1号改良剂。通过测定施加改良剂前土壤的基本理化性质及施加土壤改良剂后土壤p H、全盐量及草地早熟禾的生长指标,对不同的土壤改良剂的效果进行分析对比,选择出最有效的土壤改良剂和改良方法。结果表明,施加土壤改良剂后土壤的p H和全盐量低于施加前,草地早熟禾的高度、密度和盖度优于没有添加改良剂的处理。所选10种盐碱改良剂中,嗜盐碱微生物菌肥改良剂效果最好,改良后土壤p H和全盐量分别为7.37和0.28%,比改良前分别降低了1.09和0.32%,草地早熟禾的高度、密度、盖度及叶绿素含量分别为9.68 cm、2.09株·cm~(-2)、99%、3.13 mg·g~(-1),改良效果优于无机改良剂和有机肥。土壤底层衬膜对盐碱土的改良效果优于底层不衬膜处理,衬膜处理下土壤p H、全盐量、草地早熟禾生长密度、高度与不衬膜处理相比差异显著(P0.05)。     

管理措施对三江源区"黑土滩"土壤肥力及土壤酶活性的影响

对三江源区典型退化草地“黑土滩”采取施肥及种植垂穗披碱草的恢复措施,结果表明,土壤中的全氮与有机质的相关性显著,全磷与有机质的相关性较明显,变化趋势相一致。短期的恢复措施造成了恢复样地20~30 cm土壤层中有机质、全氮和全磷含量的下降,长期的恢复措施使恢复样地中的这3种营养物质的含量得到了上升;人工种植措施使土壤中的全钾含量显著下降(P<0.05)。此外,速效养分的变化不一致,其中速效氮的含量表现为先降低后升高,速效磷和速效钾的含量变化表现出升高趋势。植被恢复对土壤脲酶活性有促进作用,但蔗糖酶活性没表现出规律性变化;这2种酶的活性与速效养分的含量表现出较强的正相关,而与有机质和全价养分的含量相关性不显著。     

玉米连作对土壤微生物和土壤主要养分的影响

为确定河西地区玉米（Zea mays）连作的主要障碍因子,对不同连作年限的玉米田土壤微生物种群和土壤主要养分进行了常规分析。结果表明,在0～20 cm土层深处,细菌随连作年限增加呈递减趋势,与速效磷和有机质含量呈显著正相关,即速效磷和有机质均随连作年限的增加而显著减少（P<0.01）;而真菌数量随连作年限的增加而增加,与速效磷和有机质含量呈显著负相关;放线菌数量在不同连作年限呈先增后减的趋势;碱解氮和速效钾在不同连作年限没有明显的变化规律。说明玉米连作导致土壤微生物种群结构失衡,有益微生物数量减少,土壤真菌化现象严重,积累了大量植物病原菌,造成土壤主要养分减少,病害发生严重。     

栽培红花生长期土壤微生物与土壤理化因子动态

对红花（Carthamus tinctorius）生长期土壤微生物群落结构及其与土壤微环境营养元素、理化性质间的相关性进行了研究。结果表明,微生物总数表现为伸长期>种子成熟期>莲座期>花期;红花莲座期-伸长期放线菌、真菌数量均呈上升趋势,伸长期-花期细菌、真菌数量极显著（P<0.01）下降,花期-种子成熟期3种微生物类群数量（种植2年样地）再次呈现上升趋势。主成分分析和相关性分析结果显示,莲座期,速效磷、电导率共同影响微生物生长;伸长期,土壤营养元素含量是影响红花土壤微生物数量的关键因素;种子成熟期,影响因子变为有机质、土壤含水量、pH值,放线菌与有机质和速效磷存在负相关关系。试验表明,随着红花生长期的推进,其土壤微生物数量、土壤理化性质发生了变化。     

察布查尔草原土壤酶活性垂直分布及土壤理化性质相关性研究

土壤酶(soil enzyme)作为土壤生态系统的组分之一,是生态系统的生物催化剂,在土壤物质循环和能量转化过程中起着重要作用。以新疆伊犁察布查尔县1191~2656 m海拔草原黑钙土为研究对象,选择土壤酶进行研究,以期解释土壤酶垂直分布特征及土壤肥力对土壤酶活性的影响。研究不同海拔及土层土壤酶活性变异特征,结果表明,过氧化氢酶活性0.237~0.722 mg·(g·20 min)^-1,碱性磷酸酶活性0.767~2.673 mg·(g·24 h)^-1,脲酶活性0.029~0.106 mg·(g·24 h)^-1,蔗糖酶活性3.384~23.801 mg·(g·24 h)^-1。土壤表层酶活性均大于中、底层,且酶活性随海拔的增加而上升,各土层、海拔间差异显著(P<0.05);通过相关性分析得知0~20 cm土层,海拔与脲酶活性呈极显著正相关(P<0.05,r=0.854^**),与蔗糖酶活性呈显著正相关(P<0.05,r=0.724^*);20~40 cm土层,海拔与碱性磷酸酶呈显著正相关(P<0.05,r=0.766^*);在40~60 cm土层,海拔与脲酶活性呈显著正相关(P<0.05,r=0.796^*)。在研究中还发现随土层的增加土壤酶活性与土壤肥力相关性降低。     

地膜覆盖对高寒地区燕麦＋豌豆人工草地土壤温度和水分的影响

通过对高寒牧区燕麦＋豌 工草地在地膜覆盖条件下不同时间、不同层次土壤温度和土壤水分的连续观测,得出结论,高寒牧区人工草地地膜覆盖不仅可增加前期的土壤温度和地温积温、而且对增加土壤浅层的温度效果明显。同时,地膜覆盖后土壤浅层的含水量和保墒能力显著大于露睦对照,在降水量低较时差距更加明显,地膜覆盖后地温的增加与太阳辐射呈正相关。地膜覆盖有效地缓解了５月、６月间水温不同期的矛盾。     

土壤改良剂对草坪床土理化性质的影响

土壤改良剂(康乐)对草坪床土理化性质的影响研究表明,土壤改良剂(康乐)能降低土壤容重,提高土壤总孔隙度、渗透系数、田间持水量,丰富土壤有机质和全氮,调节速效养分,能有效降低土壤pH值和电导率。在试验范围内,随改良剂用量的增加,改良效果更明显。     

3种高寒草甸土壤CO2通量及碳密度差异变化

在祁连山东缘选择珠芽蓼草甸(P)、针茅草地(S)、杜鹃灌丛草甸(R)3种高寒草甸,利用LI-8100A土壤CO2通量自动测定系统与室内分析相结合的研究方法,分析了土壤有机碳密度、碳通量的动态及其与环境因子的关系。结果表明:不同植被类型的土壤有机碳密度差异显著,大小顺序为R>S>P,随土壤深度的增加,土壤碳密度降低;土壤CO2通量大小顺序为S>P>R,样地P、S呈单峰变化。峰值均出现于14∶00～15∶00;土壤CO2通量与近地面的空气湿度、碳含量显著负相关,与土壤温度、近地大气温度显著正相关,与土壤含水量无明显相关性。     

莴笋-空心菜-莴笋种植模式下不同改良剂对退化土壤中植株养分利用的影响

在退化土壤中添加不同改良剂,通过莴笋-空心菜-莴笋的盆栽试验,对比分析了6种改良剂对蔬菜产量、品质、养分的影响,以期为评价改良剂对退化土壤中的植株养分的利用效果提供科学依据。结果表明,1)不同改良剂处理能有效提高蔬菜产量,其中化肥配施生物质灰渣(NPKH)和化肥配施生物肥(NPKW)处理的蔬菜产量增幅最大。2)各处理较CK提高了蔬菜体内N{Invalid MML}-N含量,本试验中莴笋的硝酸盐含量符合GB/T15401规定,未对莴笋品质产生不利影响;而化肥配施改良剂比单施化肥(NPK)有利于降低莴笋中N{Invalid MML}-N含量,以NPKW处理最佳,较NPK处理下降了7.8%~63.0%。与单施化肥相比,NPKH处理提高了蔬菜氨基酸含量,降低了硝酸盐含量,提高了氮肥表观利用率。3)NPKH处理的肥料农学利用率较高,可以有效提高莴笋中全磷、全钾含量,其中全钾含量较CK显著提高了43.4%~58.9%;NPKH和NPKW处理在空心菜种植期间,对氮肥、磷肥、钾肥的农学利用率较高,提高了空心菜对全氮、全磷、全钾营养元素的吸收量。研究表明化肥配施改良剂,特别是化肥配施生物质灰渣或生物肥可以提高蔬菜养分利用率,增加产量的同时降低硝酸盐的累积。