黄土高原退耕还林措施对深层土壤含水率的影响

深层土壤水分分布状况对于黄土高原植被恢复和农业可持续发展意义重大。对陕北黄土区不同退耕还林措施(1979年种植的侧柏林、油松林和苹果林)及农地(对照)20 m深土壤剖面的土壤水分、根系分布状况及土壤粘粒含量进行了取样分析。结果表明:退耕还林措施显著降低了土壤含水率,总体表现为农地(11.30%)苹果林(6.66%)≈油松林(6.48%)≈侧柏林(5.92%)。深层土壤含水率同时受植物根系和土壤质地的影响,植物根系是影响4~10 m土壤含水率的主要因素,根系通过吸水作用降低了土壤含水率,但随着深度的增加,根系对土壤含水率的影响逐渐减弱,土壤质地对土壤含水率的影响逐渐增强,土壤含水率与土壤粘粒含量之间呈正相关关系。侧柏人工林根系影响土壤水分深度可达18 m,油松林的影响深度为16 m,35 a树龄的苹果林耗水深度为19 m左右。     

人为作用对土壤有机碳空间分布规律的影响

为了研究人为长期培肥及生产活动对农田土壤有机碳库空间变异性的影响,在关中农田开展了0~100 cm土体范围内的土壤有机碳含量、有机碳密度及碳库活度等研究。结果表明:土壤有机碳含量变化在7.00~23.39 g kg-1,土壤有机碳含量呈明显分布与变异特征,变异性大且变异程度均属中等水平。有机碳、活性有机碳含量在0~100 cm范围内从上到下逐渐递减,而不是"T"型分布,碳库活度从呈递增趋势;土壤有机碳水平上是以村庄为中心向外辐射递减,尤其在0~20 cm土层规律性更加明显;0~100 cm土壤有机碳密度的水平分布呈随距村庄距离的增加先增加后减少的分布规律。由此得出,关中农田土壤有机碳库的空间变异明显地印记着长期人为作用土壤的历史痕迹,也是关中地区农业文明发展史的有效佐证之一。     

25年长期定位不同施肥措施对关中塿土水力学性质的影响

土壤水力学性质和功能的变化是评价长期施肥是否维持土壤可持续健康发展的重要方面。该研究通过采取"国家黄土肥力与肥料效益监测基地"的表层原状土壤,分析测定了撂荒(LH)、休闲(XX)、不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷钾肥(NPK)和有机肥与氮磷钾肥配施(MNPK)6个处理的土壤水分特征曲线、饱和导水率和紧实度等指标,评价了长期定位施肥对土壤基本物理性质和水力学性质的影响。结果表明:1)与CK、N和NPK处理相比,MNPK处理显著提高了土壤有机碳、饱和导水率和孔隙度,而降低了土壤容重和紧实度(P0.05)。2)不同施肥处理之间的土壤水分特征曲线表现出一定的差异,其土壤持水能力强弱为:XXN≈NPKCKMNPKLH;MNPK处理较CK、N和NPK处理持水能力分别提高2.57%、3.33%和7.34%;V-G模型拟合结果表明残余含水量(θ_r)、饱和含水量(θ_s)和进气值倒数(a)都存在一定程度的差异,θ_r在MNPK处理最大,XX最小;θ_s在N处理最大,MNPK次之,CK最小。进气值(1/a)在XX处理最大,LH最小。3)当量孔隙的分布主要在9μm大孔隙范围内,其次是0.2μm小孔隙范围,0.2～9μm之间的中孔隙分布较少。综上,MNPK有助于改善土壤结构,提高土壤持水性,降低土壤容重和紧实度,有助于作物生长和高产,是关中地区较为适宜的施肥措施。