不同垦殖年限对川西北高寒草地土壤有机碳、氮密度的影响

不合理的垦殖是造成土壤退化的主要原因之一。以垦殖1、3、6、10年后的天然草地为研究对象,以未垦殖天然草地为对照,研究了垦殖对川西北高寒草地土壤理化性质和有机碳氮的影响。结果表明,垦殖草地的土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)、土壤有机碳密度(SOCs)和土壤全氮密度(STNs)均显著降低;大部分SOCs和STNs减少发生在垦殖的早期阶段,随着垦殖年限的增加,SOCs和TNs的下降速率呈现降低趋势,垦殖10年后,在0~60 cm土层土壤SOCs和STNs比垦殖前的天然草地分别下降了30.97%和17.87%。随着土层深度的增加,SOCs和STNs及其损失速率呈现出下降趋势,表层土壤有机碳氮密度的损失明显高于下层土壤。在垦殖过程中SOCs的损失大于STNs,土壤碳氮比(C/N)呈现出下降趋势。     

垦殖对川西北高寒草地土壤中不同磷组分含量的影响

选择川西北高寒草地垦殖3和10年后的川贝母种植地为研究对象,以邻近未开垦天然草地土壤为对照,采用修正后的Hedley磷元素分级方法,探究垦殖对川西北高寒草地土壤磷组分含量变化的影响。结果表明,垦殖导致了高寒草地土壤全磷(TP)、水溶性磷(H_2O-Pi)、活性磷(NaHCO_3-P)、潜在活性磷(NaOH-P)、中稳性磷(Dil.HCl-Pi)、高稳性磷(Conc.HCl-P)含量显著下降,残余态磷(Residual-P)显著上升。其中0～20 cm土层变化最显著,垦殖10年后,土壤TP、H_2O-Pi、NaHCO_3-P、NaOH-P、Dil.HCl-Pi和Conc.HCl-P分别下降了16.48%、78.98%、57.43%、26.06%、16.38%、10.87%,而Residual-P增加了40.08%。其中H_2O-Pi、NaHCO_3-P和NaOH-P含量变化显著高于其他组分的磷,说明磷的活性越高损失越明显。垦殖过程中,土壤H_2O-Pi、NaHCO_3-P和NaOH-P占全磷比重显著下降,而Dil.HCl-Pi、Conc.HCl-P和Residual-P呈上升趋势。垦殖前3年,土壤全磷及各形态磷组分的年下降率显著高于垦殖3～10年,说明垦殖过程中磷的损失主要发生在垦殖前期。     

垦殖对川西北高寒草地土壤中不同磷组分含量的影响

选择川西北高寒草地垦殖3和10年后的川贝母种植地为研究对象,以邻近未开垦天然草地土壤为对照,采用修正后的Hedley磷元素分级方法,探究垦殖对川西北高寒草地土壤磷组分含量变化的影响。结果表明,垦殖导致了高寒草地土壤全磷(TP)、水溶性磷(H_2O-Pi)、活性磷(NaHCO_3-P)、潜在活性磷(NaOH-P)、中稳性磷(Dil.HCl-Pi)、高稳性磷(Conc.HCl-P)含量显著下降,残余态磷(Residual-P)显著上升。其中0～20 cm土层变化最显著,垦殖10年后,土壤TP、H_2O-Pi、NaHCO_3-P、NaOH-P、Dil.HCl-Pi和Conc.HCl-P分别下降了16.48%、78.98%、57.43%、26.06%、16.38%、10.87%,而Residual-P增加了40.08%。其中H_2O-Pi、NaHCO_3-P和NaOH-P含量变化显著高于其他组分的磷,说明磷的活性越高损失越明显。垦殖过程中,土壤H_2O-Pi、NaHCO_3-P和NaOH-P占全磷比重显著下降,而Dil.HCl-Pi、Conc.HCl-P和Residual-P呈上升趋势。垦殖前3年,土壤全磷及各形态磷组分的年下降率显著高于垦殖3～10年,说明垦殖过程中磷的损失主要发生在垦殖前期。     

基于群团抽样技术的森林资源监测方案研究

为探索适合我国森林资源实情的监测抽样新技术,借鉴美国森林资源年度监测技术方案,以北京市延庆区为研究区,进行森林蓄积量群团抽样试验研究。首先在美国森林资源年度监测体系基础上,根据所选研究区域的森林资源分布状况,确定适宜的正六边形抽样框架尺度以及抽样比例,在抽选的正六边形抽样框架内布设圆形群团样地并进行实地调查,从而获取研究区当年森林蓄积量信息。结果表明,采用正六边形抽样框架在北京市延庆区开展森林资源年度监测的适宜面积为2 338 hm~2,边长为3 000 m,最适抽样比例为66%;根据所设计的群团抽样方案进行实地调查获取延庆区2016年的森林蓄积量为16. 6 m3/hm~2,抽样调查精度达85. 4%,符合《国家森林资源连续清查技术规定》对抽样精度的要求,验证了基于圆形群团样地在我国区、县级尺度上开展森林资源监测的可行性。     

垦殖对川西北高寒草地土壤有机氮组分的影响

不合理的垦殖是造成土壤退化的主要原因之一。为了揭示垦殖对高寒草地土壤有机氮组分变化特征的影响,以垦殖1,3,10,16,27,40年后的川西北高寒草地为研究对象,以未垦殖的天然草地为对照,通过土壤采样与分析,研究了垦殖对川西北高寒草地酸解性全氮、酸解铵态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知氮和酸不溶性氮变化特征的影响。结果表明:在川西北高寒草地垦殖过程中,随着垦殖年限的增加,引起了酸解性全氮、酸解铵态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知氮和酸不溶性氮含量的显著下降(P0.05),特别是在0—20cm土层,分别降低了72.15%,62.72%,66.08%,63.44%,94.00%,51.78%。有机氮组分中下降程度最大的是酸解未知氮。从不同垦殖年限看,酸解性全氮、酸解铵态氮、氨基糖态氮、氨基酸态氮、酸解未知氮和酸不溶性氮含量下降主要发生在垦殖前10年,随着垦殖年限的增加年平均减少率逐渐降低。因此,减少高寒草地垦殖对于促进川西北高原生态系统平衡和高寒草地可持续发展具有重要意义。     

垦殖对川西北高寒草地土壤理化性质的影响

为了解垦殖对川西北高寒天然草地土壤理化性质的影响,采用空间代替时间的方法,选择高寒草地垦殖年限为3a和10a的蔬菜地作为研究对象,以未开垦的天然草地作为对照,研究了不同垦殖年限下0—60cm土层土壤理化性质的变化特征。结果表明:人为垦殖导致天然高寒草地土壤养分含量和土壤理化性质显著下降,且随着垦殖年限的增加土壤质量进一步降低。垦殖10a后,0—60cm土层土壤容重、砂粒含量分别增加了21.1%和8.0%(p0.05),土壤含水量、有机质、全氮、速效氮、粘粒含量分别下降了38.4%,44.1%,39%,46.7%和19.2%(p0.05)。表层(0—20cm)土壤理化性质和土壤碳氮养分含量的降低最明显,随着土层的加深,土壤理化性质变化趋于减弱。0—20cm土层土壤大部分碳、氮养分的损失发生在垦殖前3a,而在底层(20—40cm和40—60cm)土壤垦殖前3a土壤碳、氮的变化未达差异水平,土壤碳、氮养分的损失主要发生在垦殖3~10a。     

基于Meta-analysis的施镁对作物产量及矿质元素吸收效应分析

【目的】揭示长期以来镁肥施用对作物产量及矿质元素吸收影响的综合效应。【方法】利用收集已公开发表的文献数据,获得符合要求的43篇文献,采用Meta-analysis定量分析施镁对作物产量及矿质元素吸收的综合效应。【结果】与不施镁肥相比,施镁能够提高水稻、烤烟、小白菜、玉米、马铃薯、番茄等作物的产量,其综合效应均值为0.063 4;施镁能普遍促进作物对N、P、K、Mg等矿质元素的吸收,其综合效应均值分别为0.021 1、0.079 4、0.007 6、0.165 1;对Ca吸收的整体影响效应为负值,综合效应均值为-0.106 9。【结论】酸性至微碱性土壤上镁肥的施用对于提高作物产量,促进作物对矿质元素的吸收具有重大意义。     

大兴安岭蒙古栎生物量分配格局与可加性模型研究

为探讨大兴安岭林区蒙古栎地上生物量分配模式,并构建可加性生物量模型,采用破坏性取样法共采集了78株蒙古栎的干材、树皮、树枝和树叶的生物量,其中31株通过全挖法收集根系生物量,计算地上各组分生物量占地上生物量的比例,分析其随胸径的变化趋势。以胸径、树高、冠幅为自变量,探讨各组分的最优生物模型;采用似乎不相关模型构建地上各组分生物量的可加性模型,采用留一交叉法对模型进行验证。结果表明,干材占地上生物量的51%;随胸径的增加,干材生物量占比较为稳定,树枝生物量占比呈上升趋势,树皮和树叶则相反,根茎比表现为先急、后缓的下降趋势,均值为0. 36;所有生物量模型均表现出良好的拟合效果(调整决定系数R2Adj为0. 907～0. 984),采用胸径为自变量的根系生物量模型拟合效果最佳,基于胸径和树高组合变量的干材和树皮生物量模型可取得较好结果,而以胸径和冠幅为自变量的树枝和树叶生物量模型效果最佳。本研究得出的生物量模型对大兴安岭蒙古栎生物量的核算具有参考价值。     

一类调查与二类调查森林蓄积量数据对接方案分析研究

我国一类调查(森林资源连续清查)与二类调查(森林资源规划设计调查)两种监测体系因调查目的及方法不同，因此监测获取的森林资源数据存在不一致。鉴于此，以保定市为例，开展一类调查与二类调查森林蓄积量数据对接方案分析研究。采用非线性指数模型分树种组构建小班蓄积量预估模型，通过模型反演更新调整保定市内所有小班蓄积量信息，从而获取保定市各县(市、区)森林蓄积量信息；采取平差调整法实现保定市一类调查与二类调查蓄积量监测值对接。研究结果显示：1)分树种组研建的小班蓄积量预估模型评价指标均表现较好，表明模型具有较好的预估能力；2)相比二类调查而言，采用小班蓄积量预估模型监测获取的保定市森林单位蓄积量(34.98 m³/hm²)与一类调查蓄积量监测值对比，其精度为91.06%,较大程度上降低了相对误差，表明了小班蓄积量预估模型监测值的可靠性；3)对模型预估值进一步进行平差调整后，最终实现了一类调查与二类调查蓄积量监测成果对接，表明了研究方案的可行性。可见，研究的技术方案可为各省级行政区历年小班蓄积量监测数据对接更新及今后实现“一套数，一张图”提供技术方法参考。