弃耕地植被恢复过程中土壤理化性质演变趋势研究

通过对安塞纸坊沟流域14块不同弃耕年限的草地土壤理化性质的研究表明:随着弃耕地植被的恢复,土壤容重降低、孔隙度增大、质地改善;土壤有机质含量、CEC、全氮含量、全钾含量、水解氮及速效钾含量逐步提高,土壤盐分含量、土壤pH值有逐步降低的趋势,说明随着植被的恢复,土壤理化性质在不断优化.另外植被生物量与土壤有机质、CEC、全钾、速效钾、全氮及水解氮均呈极显著正相关,与土壤pH值与土壤容重呈极显著负相关,说明土壤与植被具有互动效应.     

渭河上游地区温室菜地土壤肥力演变特征研究

在陇东南渭河上游地区的天水市武山县,通过田间采样的方法,以不同种植年限的温室和露地的耕层土壤(0~20 cm)为研究对象,研究了长期连作温室蔬菜对土壤p H、全盐、有机质及氮磷钾养分的影响。结果表明:不同种植年限温室菜地的土壤p H都明显低于其露地大田,而且随种植年限的延长,p H逐渐降低,与种植年限显著负相关,年均降低0.05个单位。而土壤全盐含量与种植年限呈显著正相关,年均增加0.091个百分点。连续14年种植温室蔬菜土壤全盐含量达到0.34%,是露地土壤的6.35倍。土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量也随种植年限逐渐增加,与种植年限显著正相关,连续14年种植温室蔬菜后,土壤的速效氮、速效磷和速效钾含量分别达到230.17、342.17 mg·kg-1和263.00 mg·kg-1,显著的高于大田。     

吉林省西部半干旱地区土地利用方式对土壤养分的影响——以吉林省通榆县为例

选取位于吉林省西部的通榆县作为研究区,利用全国第二次土壤普查数据和2006年土壤采样分析数据,结合土地利用数据,研究土地利用方式及其动态变化对县域尺度表层(0~20 cm)土壤养分的影响。结果表明:近20年来通榆县土地利用格局变化显著,表层土壤全量养分显著降低,土壤有机质和速效养分则无显著变化。2006年耕地、林地和草地的土壤有机质、全氮、全钾、速效氮、速效磷含量无显著差异,全磷和速效钾含量差异性显著;除全磷、全钾和速效钾外,盐碱地土壤养分含量均显著低于耕地、林地和草地。除荒地开垦后土壤有机质含量增加,毁草、毁湿开荒以及多年放牧和耕作均造成土壤有机质含量降低;不同土地利用变化过程对土壤全量养分的影响以降低含量为主,而速效养分则以增加含量为主。     

黄土高原南部植被恢复对土壤理化性状与土壤酶活性的影响

利用退耕区域不同植被恢复类型为试点,研究不同植被恢复年限、不同恢复类型土壤理化性状和土壤酶活性动态变化。结果表明,随着恢复年限增加,土壤容重先增加后逐渐下降;pH降低,降幅为1.47%~5.52%;土壤有机质、全氮逐渐增加,增幅分别为9.76%~71.54%、17.39%~62.32%;全磷含量除30 a刺槐比对照增加了12.92%外,其它植被类型均低于对照;速效养分略有增加,趋势不明显;酶活性逐渐增强,尿酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶增幅分别为39%~229%、34%~96%、25%~149%、74%~250%。相关性分析表明,各种酶活性与有机质及全氮含量显著相关。因此,实施退耕还林植被恢复有利于土壤理化性状改善,酶活性增强。     

晋西黄土区不同退耕年限油松林草本多样性与土壤养分的关系

本文以晋西黄土丘陵沟壑区不同退耕年限(11 a、17 a、22 a、26 a)的油松林为对象,测定不同土层深度(0～60 cm)的土壤养分因子,采用冗余分析(RDA)、回归分析研究了林下草本植物多样性和土壤养分的变化及相互关系。结果表明:①不同退耕年限油松人工林下共出现8种植物,隶属于6科,8属;随着退耕年限的增加,草本层的物种多样性指数(Margalef、Patrick指数)、丰富度指数(Simpson、Shannon指数)、均匀度指数(Pielou指数)均有所减小,林下草本以万年蒿(Artemisia gmelinii)出现频率最大,其重要值为27;②0～60 cm土层的平均土壤有机质和全氮随退耕年限的增加有增加的趋势,具有表聚效应,土壤氨氮、pH、全磷随退耕年限的增加而减小,速效钾随着退耕年限的增加呈先减小后增加的趋势,速效磷变化与速效钾相反;有机质、全氮、pH、速效钾随着土层深度增加而减小;③冗余分析表明,林下草本多样性除了受土壤养分影响外,还受其他环境因素影响,土壤养分因子仅能解释41. 42%的草本多样性变化;油松人工林下草本层的丰富度指数、多样性指数以及均匀度指数与有机质、全氮均呈负相关,与pH、氨氮、全磷均为正相关;④回归分析表明,Patrick指数与有机质、pH、氨氮呈显著乘幂关系(R~2为0. 743、0. 708,P 0. 01),Margalef指数与有机质、全氮呈线性关系(R~2为0. 651、0. 719); Shannon指数与pH、氨氮均为线性关系(R~2为0. 539、0. 790); Simpson指数与有机质为线性关系(R~2为0. 672); Pilou指数与有机质、pH、全氮均表现为指数关系(R~2为0. 631、0. 515、0. 550)。因此可以看出土壤养分在一定程度上对草本多样性指数有一定的影响。     

水土保持植物——芨芨草对土壤养分影响的研究

以自然植被下土壤为对照，通过对芨芨草地土壤全氮，全磷、全钾、速效磷、钾、土壤有机质及阳离子交换量的测定，了解芨芨草对土壤养分的影响，结果表明，芨芨草对土壤有机质及全量养分影响不大，但能明显提高土壤速效养分的含量，并能提高土壤阳离子代换量及降低土壤pH值。     

荒漠绿洲区不同土地利用方式下土壤养分差异分析

以塔里木盆地北缘荒漠绿洲区(渭干河—库车河三角洲绿洲)为研究对象,对耕地、林地、荒漠灌丛和盐碱草地利用方式下的土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾进行了测定及统计分析。结果表明:土壤各养分元素的空间变异性由强到弱的顺序依次为有效磷碱解氮速效钾全氮有机质;不同土层深度有机质、全氮、有效磷和速效钾含量在不同土地利用方式之间表现出显著的差异(P0.05),土壤碱解氮含量无显著差异(P0.05);不同土地利用方式有机质与全氮、碱解氮之间的相关性较强,有效磷与速效钾之间的相关性相对较弱。     

民勤绿洲不同年限退耕地土壤养分变化及其相关性分析

以石羊河下游的典型区—民勤退耕地为研究对象,对石羊河下游地区不同恢复年限退耕地土壤养分变化情况及其养分与退耕时间之间相关性进行分析,结果表明:1土壤中N肥含量随退耕年限的增加呈波动式上升趋势,但在同一年限退耕地中随土层的加深而逐渐减小,退耕后1~10 a,N含量变化的幅度较小;15~30 a,N含量变化的幅度相对较大;50 a后,趋于稳定;P含量在各个演替阶段土壤层次上均呈A(0~10 cm)B(10~20 cm)C(20~30 cm)D(30~40 cm)规律性分布,退耕后1~10 a,A、B两层P含量的差异较大,C、D两层受退耕时间的影响较小;15~50 a间,A、B、C、D四个土层P含量变化的幅度相对较小;K的含量表现出和P同样的规律性;有机质含量在退耕后1~7 a间变化幅度较大,10~50 a间变化幅度较小。1~5 a间,A、B、C、D四层含量变化呈逐层递减的趋势;7~50 a间,A层变化较大,B、C、D三层趋于稳定。2养分与退耕年限相关性分析表明:退耕1 a,速效磷、有机质含量与退耕时间呈显著负相关;5~10 a间,各养分与退耕时间均呈显著正相关且差异不显著;15~20 a间,各养分与退耕时间之间存在显著差异,30~50 a间,速效钾、速效磷、有机质含量与退耕时间差异不显著,50 a时差异显著。     

富锦市湿地不同开垦年限土壤养分时空分布特征研究

采用地统计学和GIS相结合的方法,以2012年富锦市实地调查和采样数据为基础,分析了富锦市土壤表层(0-20cm)中有机质(SOM)、全氮(TN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)的空间分布情况。利用空间置换时间法,研究了不同开垦年限土壤养分含量的变化规律。结果表明,富锦市土壤养分含量均处于较高水平,变异程度均为中等变异,各土壤属性均符合对数正态分布。结构分析表明,4种土壤养分均具有中等程度的空间自相关性,受结构性因素和随机性因素的共同影响。克里格插值结果表明,富锦市土壤有机质和全氮呈现由南向北逐渐降低的趋势,有效磷含量由西向东逐渐增加,速效钾含量由西向东逐渐减少。在本研究的时间尺度内,有机质、全氮、有效磷的含量随着开垦年限的变化均呈现出先上升后下降的趋势。速效钾含量随着开垦年限的增加呈现出先增加后减小再增加的趋势,在开垦50年以上的地块,速效钾平均含量最高为202.44mg/kg。研究表明,富锦市土壤养分有明显的空间分布特征,部分土壤养分性状出现退化现象。掌握土壤养分的时空分布状况,对保证区域农业持续、稳定的发展有着重要的意义。     

水蚀风蚀区六道沟流域不同土地利用方式下养分特征

利用经典统计与地统计学相结合的方法,以六道沟流域农用地、林地和草地三种土地类型为研究对象,测定各不同利用方式下土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、C/N值八种养分指标。结果表明,土壤有机质、全氮含量表现为农用地>林地>草地,全磷含量表现为农用地>草地>林地,土壤全钾含量表现为草地>林地>农用地,速效氮含量表现为农用地>草地>林地,速效磷表现为农用地>林地>草地,速效钾表现为林地>农用地>草地;土壤C/N值表现为林地>草地>农用地;有机质含量与全氮含量呈线性关系,且均达极显著水平(P<0.01)。结果说明不同土地利用方式对土壤养分含量有重要影响。     

有机管理对民勤绿洲土壤质量和小麦产量品质的影响

通过测定不同年限有机管理田小麦产量、品质和土壤养分、酶活性及微生物数量,研究有机管理对石羊河下游土壤质量和小麦生产的影响。结果发现,连续实施有机管理可以显著提高土壤有机质、速效磷、速效钾含量,提高土壤碱性磷酸酶活性,显著增加土壤细菌、放线菌数量,三年有机管理农田土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量相比传统管理农田分别提高了49.70%、28.63%、190.08%、122.89%;连续三年有机管理使小麦籽粒蛋白质含量增加了20.98%、赖氨酸含量提高了41.86%,产量提高了7.25%。可见,在民勤绿洲区实施有机管理有利于提高土壤肥力,能稳定小麦产量,并显著提高营养品质。     

猕猴桃园和小麦—玉米轮作田两种土地利用方式对土壤养分状况的影响

为深入了解不同土地利用方式下土壤养分水平的差异及施肥和管理中存在的问题,选取陕西省周至县农耕区为研究区域,采用地统计分析和GIS相结合的方法,研究了猕猴桃园和小麦—玉米轮作田两种不同土地利用类型下土壤养分含量、养分相关性、空间变异特征及其分布格局。结果表明:猕猴桃园有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种养分含量分别为:(19.55±3.13)g·kg~(~(-1)),(80.58±14.69)mg·kg~(~(-1)),(23.37±6.09)mg·kg~(~(-1)),(102.79±12.74)mg·kg~(~(-1)),pH值为7.32±0.49;小麦—玉米农田有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种养分含量分别为:(19.43±2.63)g·kg~(~(-1)),(78.80±11.39)mg·kg~(~(-1)),(24.83±6.06)mg·kg~(~(-1)),(95.03±11.75)mg·kg~(~(-1)),pH值为7.41±0.58。猕猴桃园土壤有机质、碱解氮和速效钾含量均高于小麦—玉米农田,仅有效磷含量比小麦—玉米农田偏低。研究区主要养分要素的变异系数都处于10%~100%,属于中等空间变异性。在猕猴桃园中,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾两两之间均呈极显著或显著正相关;在小麦—玉米农田,pH值与有机质表现出显著负相关。研究区土壤有效磷含量较为丰富,碱解氮含量处于中等偏高水平,有机质含量处于中等偏低水平,而速效钾含量总体缺乏。整体上猕猴桃园比小麦—玉米农田养分水平高,这主要与不同的田间管理和施肥状况有关。因此,今后应采取维持氮肥、控制磷肥、增加钾肥的措施,并十分重视有机肥的使用。此外,针对不同土地利用类型和土壤肥力状况进行分区培肥管理,普及科学施肥,提高肥料利用效率也是提升土壤肥力水平的重要措施。     

祁连山排露沟流域青海云杉林土壤养分和pH变化特征

祁连山北坡中山带森林灰褐土是生长青海云杉的集中地带。选择排露沟流域海拔2 900～3 300 m的青海云杉林为研究对象,每隔100 m海拔梯度设置3个调查样地,研究青海结果表明：① 在海拔梯度上,0~40 cm土层土壤有机质、全氮及全磷平均含量高海拔处高于低海拔,而且高海拔与低海拔差异显著（P<0.05）;土壤全钾和速效钾含量则是高海拔低于低海拔,差异亦显著（P<0.05）;速效磷含量随海拔升高没有明显的变化规律,而且海拔间差异不显著（P<0.05）;土壤pH随海拔的升高不断减小,但是海拔间的差异不显著（P＞0.05）。 ② 在不同土层深度,0~10 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、速效磷和速效钾平均含量均大于10~20 cm和20~40 cm土层,而且0~10 cm土层含量显著大于20~40 cm土层（P<0.05）;土壤pH和全钾含量则随土层深度增加,pH在0~10 cm土层与20~40 cm差异显著（P<0.05）,但全钾含量在不同土层差异均不显著（P＞0.05）。 ③ 在碳、氮、磷、钾营养元素循环中,土壤pH和土壤有机质是影响青海云杉群落养分供应的首要限制因子。     

民勤黑果枸杞形态学特征与土壤因子的关系

通过对民勤绿洲外围4种不同立地类型黑果枸杞群落物种组成、生长特征、土壤因子等的调查,分析不同立地类型土壤因子对黑果枸杞生长的影响。结果表明:①不同立地类型黑果枸杞群落物种结构简单,共出现12科24属28种,存在多个单属单科单种现象,多为适应干旱盐碱化的藜科、蒺藜科植物,无乔木和高大灌木,黑果枸杞在不同立地类型中优势地位明显。②黑果枸杞群落丰富度指数砾石地高于盐碱地、覆沙地及固定或半固定沙丘地(P<0.05);多样性指数砾石地高于盐碱地,盐碱地高于覆沙地及固定或半固定沙丘地(P<0.05)。③不同立地类型黑果枸杞密度表现为:盐碱地>覆沙地>固定或半固定沙丘地>砾石地。株高表现为:固定或半固定沙丘地>盐碱地>覆沙地>砾石地。冠幅表现为:固定或半固定沙丘地>盐碱地>砾石地>覆沙地。④土壤速效钾、有效磷、全磷及有机质含量均为盐碱地显著高于其他3个立地类型(P<0.05),全钾、全氮含量在4种不同立地类型之间差异性不显著(P>0.05)。不同土层中土壤因子变化规律不同。⑤土壤水分随土层深度的增加变化趋势不同,砾石地和固定或半固定沙丘地中土壤含水率随土层深度的增加而增加,覆沙地随土层深度的增加呈现波动变化,盐碱地随土层深度的增加变化不大。⑥黑果枸杞的生长状况和形态学特征株高、冠幅等受土壤水分、土壤氮、磷、钾及有机质等土壤因子的影响和制约,且10~20 cm土层深度土壤因子影响最为密切。     

新疆盐渍化区土壤养分的空间结构和分布特征

结合地理信息系统(GIS),在面积约为2000km2的新疆典型盐渍化区渭干河流域布设了土壤取样点43个,测定了土壤表层(0~30cm)养分(全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾)的空间变异规律。结果表明:七种养分元素中除了碱解氮、速效磷的含量服从对数正态分布,其它养分元素均符合正态分布;半方差分析得出各项目都能很好的用模型来拟合,全氮、全磷、速效钾符合指数模型,碱解氮、速效磷、全磷符合球状模型。只有有机质是符合高斯模型;全氮和碱解氮的系统空间相关性很弱,而其余养分元素均表现出中等强度的空间相关性,变程在14.3km~67.0km之间,相差比较大;用Kriging插值法对未测点的养分元素进行最优估计,绘制含量分布图,从而可以更直观的反映研究区土壤养分的空间结构和分布特征。     

长期施用有机肥对黑土肥力及作物产量的影响

在东北黑土区中部进行长期定位试验,研究了长期施用有机肥对黑土肥力以及作物产量的影响。结果表明:施用有机肥能够提高土壤肥力,与供试前土壤相比,施用有机肥处理的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量都表现为增加,长期施用氮磷钾化肥处理的有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效磷表现为增加,而全钾、速效钾则减少,长期无肥处理的土壤除全氮和全磷表现为增加以外,均呈减小的趋势;各处理土壤C/N均表现为减小,在11.32~12.01之间波动;长期施用有机肥能使土壤的pH稳定在一个适合作物生长的范围内;施用有机肥可以增加土壤0.25 mm水稳性团聚体的数量,不同处理0.25 mm水稳性团聚体的含量表现为:化肥+高量有机肥(NPKM2)化肥+低量有机肥(NPKM1)化肥(NPK)无肥(CK);不同处理玉米和大豆产量由高到低的顺序均为:NPKM2NPKM1NPKCK,各处理的玉米产量年际间均表现出增加的趋势,而大豆产量年际间变化不显著。生物耗竭试验表明,长期施用有机肥可提高黑土的生产能力。     

塔里木绿洲种植制度对棉田土壤养分性状的影响

为了研究塔里木绿洲种植制度对棉田土壤养分特性的影响,以棉田轮作方式(水稻→棉花、水稻→冬麦→棉花、水稻→冬麦-绿肥→棉花)和连作年限(3、5、8、10、15 a)为试验因素,对0~100 cm土层土壤进行了调查与试验。结果表明:短期轮作对棉田土壤养分含量无影响,棉花连作年限是不同层次土壤养分含量变化的主要影响因素,连作3、8、10、15 a土壤0~20 cm速效氮平均为40.60、48.75、51.96、44.35 mg/kg;速效磷平均为10.16、26.72、27.00、23.37 mg/kg;速效钾平均为184.70、142.60、130.20、105.56 mg/kg;有机质含量分别为10.43 g/kg、12.10g/kg、12.93 g/kg、13.56 mg/kg;无论轮作类型、连作年限长短,从垂直分布上,连作15 a、3 a土壤速效氮F值分别为79.01、299.45;速效磷F值分别为88.99、17.54;有机质F值分别为77.27和171.6。表明长期连作降低了上下层土壤速效氮和有机质含量差异而增加了上下层土壤速效磷含量差异;有机质含量随着土层深度的增加而降低;速效钾含量有随着土层深度的增加而增加的趋势。棉花长期连作有利于增加各层次土壤速效氮、速效磷和有机质含量,同时降低深层土壤速效钾的含量;连作8~10 a耕作层土壤速效氮、有效磷含量达到最大值分别为52.35 mg/kg和27.45 mg/kg。     

玛纳斯河流域绿洲土壤养分空间变异特征与格局

运用经典统计学及地统计学的半变异函数定量研究了玛纳斯河流域绿洲表层土壤(0～10cm)中有机质、全氮、全钾和全磷4种养分含量的空间变异特征。结果表明:4种养分含量数据均服从正态分布,有机质、全氮和全磷的理论模型属于指数模型,全钾的则符合球状模型。全氮和全钾的空间自相关范围为24.18km和35.78km,空间结构上具有中等空间相关性,随机性因素引起的全氮和全钾的变异分别占48.93%和48.23%,是结构性因素(气候、母质、地形、土壤类型等)和随机因素(施肥、耕作措施、种植制度等)共同作用的结果;有机质和全磷的空间自相关范围为79.10km和82.63km,空间结构上具有强相关性,块金值与基台值之比分别为25.06%和20.00%,其空间变异主要由结构性因素引起的。在地理信息系统(GIS)支持下,通过Kriging插值研究了玛纳斯河流域绿洲土壤养分的空间水平分布规律并对土壤养分要素含量等级进行了评价。有机质、全氮和全钾具有南北部高,中间低,由南北向中心递减的趋势;有机质、全氮、全钾含量为较丰富以上等级面积分别占研究区的0%、97.91%、99.69%;全磷含量从中心往南递增,北部分布较均匀;全磷含量为较丰富以上等级的面积占研究区的10.62%。