农牧交错带土地利用方式对土壤有机碳矿化的影响

本研究以农牧交错带3种土地利用方式[苜蓿(Medicago sativa)栽培草地、莜麦(Avena nuda)-苜蓿轮作地、玉米(Zea mays)作物耕地]土壤为研究对象,通过测定土壤中有机碳的矿化量和矿化速率,以探索农牧交错带不同土地利用方式对土壤有机碳的积累和矿化的影响。结果表明,1)苜蓿栽培草地的土壤有机碳含量最高,莜麦-苜蓿轮作地最低;2)相同培养条件下,3种土地利用方式的土壤有机碳矿化量随着时间增加而减小;3)土壤有机碳月矿化量与有机碳含量呈极显著正相关(P0.01)。土壤有机碳矿化随土壤全氮增加而增加,但是相关性不显著。     

华北农牧交错带不同土地利用类型的土壤养分特征：以张北县为例

本研究以华北农牧交错带旱地、水浇地、草地和林地4种土地利用类型为研究对象,测定分析了0–15和15–30 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、速效钾、有效铁、有效锰、有效铜和有效锌等营养元素含量差异及其影响因素。结果表明:1)土壤有机质、全氮和全磷含量从大到小依次为水浇地、草地、林地和旱地,而土壤有效钾含量从大到小依次为水浇地、林地、旱地和草地;水浇地土壤有机质、全氮、全磷和土壤有效钾含量均最高,分别为43.42、2.62、2.86和444.00 g·kg–1。2)不同微量元素对土地利用类型的响应不同,但水浇地土壤有效铁、有效锰、有效铜和有效锌含量在4种土地利用类型中均较高,分别达到11.45、15.21、0.59和2.04 mg·kg–1。3)土壤养分含量与土壤颗粒组成、pH等基础理化性质具有显著的相关性。土地利用类型对土壤养分元素含量均具有显著的影响,水浇地土壤由于其高水肥投入而具有较高的养分含量。研究结果对区域土壤养分科学管理和土地资源的可持续利用提供理论依据。     

土地利用方式对低山丘陵区土壤理化性质及微生物群落的影响

为探究土地利用方式对辽西北低山丘陵区土壤性质的影响,以喀左县为研究样点,采集毗邻草地、林地和农田的土壤,测定其理化性质和微生物群落结构。结果表明：草地土壤的全磷、速效磷和硝态氮含量最低,农田土壤全氮、铵态氮和全碳含量最低。细菌群落中,林地土壤根瘤菌目的相对丰度最高,农田土壤鞘脂单胞菌目的相对丰度最高;真菌群落中,农田土壤粪壳菌目的相对丰度最高,林地格孢腔菌目的相对丰度最高。农田土壤细菌和真菌的Chao1指数和观测物种数显著地低于林地(P<0.05)。农田土壤微生物的乙醛酸循环和碳水化合物降解等途径丰度较高,但磷酸戊糖途径和碳水化合物合成等途径的丰度较低。综上,与草地和林地相比,农田土壤氮素流失严重,土壤微生物多样性下降,微生物群落趋向于增强土壤氮挥发和碳分解,不利于氮积累和碳固存。     

贵州省不同土地利用方式对土壤理化性质及其有效性的影响

为探明生态脆弱区土地利用方式对土壤性质的影响,以喀斯特山区林地、草地、经果林和农田为研究对象,对比分析了中国西南山区4种典型土地利用方式下的土壤性质。结果表明：研究区不同土地利用方式对土壤容重、孔隙度、毛管持水力等物理性质影响不显著,经果林与其他3种土地利用方式相比显著降低了土壤pH。林地土壤有机质和有效氮含量显著高于其他3种土地利用方式,农田中有效磷、草地中有效钾含量在4种土地利用方式中均为最低。不同土地利用方式改变了研究区土壤微量元素特征,整个研究区土壤有效锌及硼、林地中的有效铜、农田中的有效铜及钼的丰度处于低水平,不能满足植物生长发育需要。通过土壤养分有效性综合评价指数得出,研究区4种土地利用方式下土壤质量顺序为草地>林地>经果林>农田,建议喀斯特山区大力开展退耕还草工程,以实现土地资源的可持续发展。     

华北土石山区土地利用类型对土壤有效态微量元素的影响

华北土石山区是京津冀地区重要水源涵养、防风固沙和水土保持功能区,是维护京津冀生态安全的重要屏障。土壤养分涵养能力是影响生态工程建设的重要影响因素之一。土壤微量元素是土壤肥力的重要组成部分,受到土地利用类型的强烈影响。为揭示华北土石山区土地利用类型对土壤有效态微量元素的影响,本研究以张家口市崇礼区耕地、草地和林地等主要土地利用类型为研究对象,系统分析不同深度土壤有效铁、有效锰、有效铜、有效锌含量差异及其影响因素。研究结果发现,土地利用类型对土壤有效态微量元素含量具有显著影响(P 0.05)。耕地土壤有效铁、有效锰含量均显著低于林地和草地,均值分别为10.46和10.94 mg·kg–1;耕地土壤有效锌含量(2.58 mg·kg–1)显著高于林地和草地;耕地土壤有效铜含量(0.67 mg·kg–1)显著高于草地,与林地土壤无显著差异(P 0.05)。林地和草地土壤有效态微量元素呈现一定的表聚性,而耕地0–15和15–30 cm土壤有效态微量元素含量均无显著差异。耕地土壤有机碳含量均显著低于林地和草地。土壤有机碳含量与有效铁和有效锰含量呈正相关关系,但与土壤有效铜和有效锌含量呈负相关关系。研究结果可为研究区不同土地利用类型的土壤养分科学管理和土地的可持续利用提供依据。     

土地利用方式对陇中黄土高原土壤理化性状的影响

对陇中黄土高原至少50年传统耕作历史的农耕地和退耕20年的草地土壤理化性状进行了比较研究。结果表明,1)不同土地利用方式对土壤有机碳、全氮、速效磷、pH值和容重有显著影响。0~10 cm土层土壤有机碳含量草地显著高于农田,全氮含量差异不显著,20~100 cm土层有机碳和全氮农田高于草地(P<0.05);土壤全磷含量农田虽高于草地但无显著差异。土壤C/N除0~10 cm土层外,农田高于草地。在整个土壤剖面上,草地土壤pH值显著高于农田(P<0.05);除10~20 cm和底层土壤外,草地土壤容重也高于农田。2)草地土壤有机碳和全氮随土壤深度增加而降低,而农田土壤在0~30 cm土层随土壤深度的增加而增加,在30 cm土层以下与草地有相同趋势。草地土壤全磷含量各土层间没有显著差异,农田土壤全磷含量与土壤有机碳和全氮含量变化趋势一致;草地和农田土壤速效磷含量都呈减少趋势。土壤pH值随土壤深度的增加而增加。3)各样地土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷与土壤容重和土壤pH值之间呈极显著负相关,土壤容重与土壤pH值呈极显著正相关,土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷之间也呈极显著正相关关系。     

华北农牧交错带农田-草地景观土壤速效氮界面研究

利用非线性回归的生态界面测试分析法(BEDA),对华北农牧交错带农田-草地景观土壤的速效氮界面在生长季(5-9月)的时空动态进行分析,为干旱、半干旱地区以植被恢复为主的大规模生态环境建设提供参考.结果表明:农田-草地边界的土壤速效氮生态界面位于草地内.在少雨的5月,农田-草地的边界影响域最小,仅为37.5 m;而在雨水较为丰沛的8月,边界影响域最大,为57.5 m.相对于少雨期,丰雨期的速效氮生态界面会更靠近草地内部.速效氮素在农田-草地界面上表现出地表生态流季节动态性.     

不同土地利用方式下表层土壤大团聚体特征

土壤大团聚体含量能表征土壤结构稳定性,反映土壤结构变化趋势。本研究在辽河干流中下游流域主要沙化区分析湿地、林地、农田和草地4种土地利用方式对0-20cm土层土壤大团聚体(0.25 mm)含量和稳定性的影响,及各粒径大团聚体的空间异质性,并进行空间插值模拟其分布。结果显示,农田土壤团聚体破坏率最大,达到46.98%,林地最小,为26.36%;依据土壤水稳性大团聚体含量、团聚体颗粒平均重量直径和几何平均直径,评价土壤结构稳定性强弱为湿地林地农田草地;4种土地利用导致土壤大团聚体稳定性差异显著(P0.05),湿地和草地之间的差异性最显著;湿地土壤结构相对最好,其次是林地和农田,草地相对最差。本研究结果可为辽河干流流域土地沙化程度评价及分区治理提供参考依据。     

利用年限对农牧交错带退耕还草地土壤化学性质的影响

在农牧交错带以小麦Triticum aestivum为对照,比较不同利用年限对退耕还草种植的老芒麦Elymus sibiricus草地的土壤化学性质的影响.结果表明,利用年限对老芒麦草地0～20 cm土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾含量影响较大.利用第2年和第3年的老芒麦草地的土壤有机质、全氮含量和速效磷、速效钾含量最高.一个生长季中,利用第3年的老芒麦草地土壤速效钾含量增加最多.     

青海省海北州不同草地利用方式土壤基本理化性状研究

为探索土地利用方式变化对土壤理化性状的影响,以青藏高原青海省海北州原生矮嵩草(Kobresia humil)草甸、原生灌丛草甸、退化矮嵩草草甸、退化灌丛草草甸、人工草地、农田地为研究对象,对各利用方式下土壤的基本理化性状进行研究。结果表明:退化导致0~10 cm土层土壤容重增大,而对下层土壤容重没有明显影响,2种退化草地0~10 cm土层的土壤容重均大于10~20 cm土层,其中退化灌丛草甸与原生灌丛草甸之间差异显著(P<0.05),人工种植也导致表层土壤容重有升高的趋势,人工种草和开垦均导致0~20 cm土层土壤容重的变异消失。草地退化和开垦均导致土壤有机碳和全氮含量降低,草地退化还导致土壤全磷含量降低,但开垦为农田后对土壤全磷的影响不大;草地退化和开垦也导致土壤有机碳、全氮、全磷含量沿土壤深度的变异消失。草地退化后表层土壤的有机碳、全氮和全磷含量明显降低,而退化对10~20 cm土层的有机碳含量影响不大。草地退化、开垦和农用均导致土壤表层速效氮的损失,草地开垦和农用的损失尤为剧烈;不同利用方式对土壤速效磷的影响较为复杂,未表现出一致的规律性。     

青藏高原东部不同草地类型土壤养分的分布规律

调查分析了青藏高原东部高寒草甸、高寒灌丛草甸、亚高寒草甸、沼泽化草甸、荒漠化草原、林间草地、盐渍化沼泽土壤碳氮磷含量垂直分布特征。结果表明,7种草地类型中,土壤有机碳含量大体随着土层的深入而降低,0~15 cm土层土壤有机碳的累积量从高到低依次为林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>沼泽化草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草甸(P<0.05);随土层深度变化土壤全氮含量与有机碳相似,0～15 cm全氮累积量从高到低依次为沼泽化草甸>林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>荒漠化草原>亚高寒草甸(P<0.05);荒漠化草原、林间草地和土壤全磷含量随土层深度无明显规律性,0～15 cm土层全磷累积量由高到低依次为高寒灌丛草甸>沼泽化草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草原>林间草地(P<0.05);随土层深度的增加不同草地类型养分含量顺序不同。除沼泽化草甸,不同草地类型下土壤有机碳与全氮呈显著正相关。     

三江源区土地利用方式对草地植物生物量及土壤特性的影响

以三江源区高寒草甸草原、退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地4种土地利用方式为研究对象,研究了不同土地利用方式的地上、地下生物量,土壤容重和土壤主要养分有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量,结果表明总生物量的排序为高寒草甸草原 >退化高寒草原 >退化高寒草甸草原 >人工草地,退化草地和人工草地的生物量明显降低,尤其是地下生物量,退化高寒草甸草原、退化高寒草原和人工草地的地下生物量分别为高寒草甸草原的31.9%,54.8%和13.9%,总生物量分别仅为高寒草甸草原的32.8%,49.4%和29.5%。人工草地的表层土壤容重显著降低,而退化对土壤容重没有明显影响,3种天然土地利用方式土壤容重在土壤剖面的变异也不明显。4种类型草地土壤碳氮磷养分含量均处于很低的水平,退化主要造成表层土壤碳氮的严重损失,平均分别损失了53.0%和52.4%,4种利用方式土壤有效氮和有效磷含量极低,而退化对土壤的全磷和有效磷影响不大。     

山西主要草地类型土壤有机碳储量及其垂直分配特征

对山西暖性灌草丛、暖性草丛、温性草原和温性山地草甸4种主要类型草地土壤0~5cm、5~10cm、10~20cm、20~30cm、30~50cm、50~70cm和70~100cm不同垂直剖面有机碳密度及碳储量的分配特征进行研究,结果表明:山西4种主要草地土壤有机碳含量在107.98~145.62g/kg之间,平均为131.42g/kg。土壤有机碳密度平均为6.78kg/m^2,暖性草丛类最高,为7.25kg/m^2,其次为暖性灌草丛类和温性草原类,温性山地草甸类最小,为6.32kg/m^2。4种主要类型草地土壤有机碳表聚性明显,表层土壤有机碳占总有机碳的比例分别为52.85%、49.12%、46.79%和50.36%。随土层深度的增加,土壤有机碳含量逐渐降低,但不同类型草地减少的程度不同。草地土壤有机碳密度随土层深度的增加逐渐增大,暖性类草地0~100cm土层平均土壤碳密度均高于温性类草地。4种主要草地土壤总碳储量为257.39Tg。     

三江源区不同利用方式草地生物量及土壤养分特征

以三江源区玛多县高寒草原、退化高寒草原和垂穗披碱草人工草地为研究对象,研究了不同土地利用方式对地上、地下生物量以及土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮、有效磷含量的影响。结果表明:总生物量的高低排序为高寒草原人工草地退化高寒草原,人工草地和退化高寒草原的总生物量分别仅为高寒草原的32.9%和22.8%,人工草地对地上植被的恢复效果较好,地上部生物量最高,为高寒草原地上生物量的359.2%,但对地下生物量的恢复并不理想,0~10cm地下生物量仅为高寒草原的11.5%。3种利用方式草地土壤碳氮磷养分含量均处于较低水平;退化和人工种植草地0~10cm土层的有机碳、全氮、全磷、有效氮、有效磷含量明显较高,而10cm以下土层的各样分含量明显下降;退化对下层土壤的全磷和有效磷含量没有明显的影响,不同利用方式草地的全磷和有效磷含量在不同土层的变异也不明显。     

不同恢复模式对草甸草原带土壤碳积累的影响

以科尔沁沙地南缘的果-草、果-田、林地、栽培草地、天然草地及农田6种不同恢复模式的风沙土为研究对象,利用土壤有机碳密度指标分析不同利用模式对风沙土土壤碳积累的影响.结果表明,在6种恢复模式中,1m深土层农田模式的有机碳密度极显著高于其他模式的有机碳密度(P＜0.01).6种恢复模式的碳积累呈3种特点:其一,果-草和林地...     

宁夏典型草原土壤微生物特征对不同管理方式的响应

草地土壤微生物是土壤养分循环的推动力,可灵敏反映草地生态环境变化,常被用来评价草地土壤质量。本研究以宁夏典型草原为对象,研究了封育、放牧和水平沟改良管理方式下土壤微生物特征及其与土壤有机质的相关性。结果表明,试验区0~40 cm土层土壤微生物数量表现为细菌>放线菌>真菌;细菌和放线菌数量随封育年限增加呈增加趋势,真菌以封育5年草地最高;微生物总数量和微生物量碳、氮含量均表现为随封育年限增加而增加,放牧草地最低;水平沟改良草地微生物特征未表现出明显的优越性;土壤微生物数量表现为5~15 cm土层最高,25~40 cm土层最低;土壤微生物数量与有机质含量之间存在极显著正相关关系。     

西藏安多草地退化对植物生物量和土壤养分的影响

以西藏安多县原生小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸草原与退化小嵩草草甸草原2种类型草地为研究对象,对其草地的地上和地下生物量、土壤的有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量进行研究,了解退化对草地植物生物量和基本养分含量的影响。结果表明,退化小嵩草草甸草原的地上、地下以及总生物量均显著下降,地上0~10、10~20cm土层生物量和总生物量分别相当于小嵩草草甸草的80.9%、22.1%,15.8%和20.0%;2种类型草地土壤的全量和有效碳氮磷含量均较低,退化对土壤全量和有效养分的影响并不一致,退化导致0~10和10~20cm土层的有机碳、全氮和全磷含量均显著升高,而导致0~10和10~20cm土层的有效氮和有效磷含量均显著降低,2种类型草地随着土层的加深,土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量没有明显差异。     

不同草地利用方式对土壤有机碳、全氮和全磷的影响

以青海省共和县塔拉滩封育芨芨草(Achnatherum splendens)草原、过牧芨芨草草原、取土坑、人工草地和农田为研究对象,对不同利用方式及不同深度下土壤有机碳、全氮、全磷含量进行了分析研究。结果表明:0～10cm和10～20cm土层土壤有机碳含量顺序均为封育芨芨草草原>退化过牧芨芨草草原>取土坑>农田>人工草地,说明退化和开垦均导致表层土壤有机碳含量的下降。在同一土层内,农田和人工草地(退耕地)的有机碳含量差异不显著(P>0.05)。在0～10,10～20和20～40cm的3个土层,农田的全氮含量最高,人工草地次之,主要是由于人为施加氮肥和翻压枯草等因素造成,取土坑的全氮含量最低;同时,0～40cm的土层,封育芨芨草草原的土壤全氮含量高于退化过牧芨芨草草原,40～80cm的土层,封育芨芨草草原的土壤全氮含量低于退化过牧芨芨草草原,说明封育使土壤上层的全氮含量增加,而草原退化导致氮向下层转移。全磷含量的变化规律与全氮相似。各草地的有机碳、全氮和全磷含量随土壤深度增加而下降。     

青海湖农场退耕还林草后的土壤碳氮变化

对青海湖农场退耕还林草地以及耕地和天然草地的土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）含量及储量、无机氮（N_inorg）含量、土壤pH等基础理化指标进行了测定分析。结果表明：退耕（还林草）地与耕地和天然草地土壤均偏碱性;退耕地及天然草地土壤容重及N_inorg含量均低于耕地;退耕地和天然草地0~5 cm土层C/N显著高于耕地;退耕地和耕地0~5,5~10,10~20 cm土层的SOC和TN含量低于天然草地;退耕还林草9年后各土层SOC和TN含量与耕地相比差异不显著,说明青海湖区持续耕作60多年后,要恢复土壤肥力仍需较长时间;对于0~30 cm土层的SOC及TN储量,退耕地和天然草地与耕地无显著差异,而退耕地与天然草地之间差异显著（P<0.05）;耕地、退耕地以及天然草地0~20 cm土壤SOC含量分别占0~30 cm土层SOC储量的68.7%,72.9%和78.6%;0~20 cm土层TN含量分别占0~30 cm土层TN储量的68.7%,72.7%和78.2%;与天然草地相比,按耕地开垦60年计算,0~30 cm耕层内,C的损失率为0.11 t C·a^-1·hm^-2,N的损失率为0.015 t N·a^-1·hm^-2;土壤C和N含量与容重共同决定C和N储量的大小,因此土壤容重是影响土壤质量的重要因素之一。