沂蒙山林区不同植物群落下土壤颗粒分形特征

运用土壤物理学和分形学原理与方法,研究了沂蒙山林区7种植物群落下的土壤颗粒组成与分形特征。结果表明:1)研究区土壤颗粒组成具有石质山地典型粗骨土的结构特征,各种植物群落的土壤中以粗砂粒含量最高,细砂粒含量次之,而石砾含量和粉黏粒含量较低;2)防护林群落具有显著地改善土壤颗粒组成和提高土壤颗粒分形维数的作用,其作用程度为针阔叶(赤松+麻栎)混交林依次高于阔叶林(刺槐纯林、麻栎纯林)和针叶林(赤松纯林);3)土壤颗粒分形维数与土壤中粉黏粒(粉粒及黏粒)含量呈极显著正相关,与细砂粒和粗砂粒含量呈显著的负相关,而与石砾含量的相关性不显著。研究成果可为沂蒙山区水土保持植被类型的合理选择与配置提供参考。     

火干扰对马尾松人工林土壤物理性质的影响

研究了马尾松人工林在强度、中度、轻度和无火干扰情况下林地土壤的物理性质.结果表明：轻度火干扰林地土壤中大团聚体数量增加,小团聚体和原生土粒减少,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度上升,土壤最大持水量和有效水含量增加,其保水能力增强;随着火干扰强度（中度、强度火干扰）的增大,土壤中细土减少,质地变粗,土壤中大团聚体数量减少,小团聚体和原生土粒增加,表层土壤总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度下降,大孔隙对火干扰更为敏感,土壤最大持水量、毛管持水量、自然含水量和有效水含量减少,其中,中度、强度火干扰林地表层土壤有效水含量较无火干扰林地土壤分别低32.4%和36.3%,其保水能力下降.     

豫西石质丘陵区不同土地利用方式下土壤颗粒分形特征

运用分形理论,以豫西石质丘陵区土壤为供试材料,分析了天然次生林、荒草地、混交林、杨树林、耕地等5种土地利用方式的土壤颗粒分形特征及其与土壤各粒级含量、理化性质之间的关系。结果表明:1)研究区土壤细粒化较明显,具有一定的水土保持效应;2)5种用地方式分形维数平均值介于2.510～2.629之间,分维值大小依次为天然次生林>耕地>杨树林>混交林>荒草地,可以在一定程度上反映石质丘陵区水土流失的程度;3)土壤颗粒分形维数与土壤颗粒含量存在较强相关性,即土壤中黏粒含量越高,尤其是0.002～0.001 mm粒级含量越高,分形维数越大;4)研究区土壤颗粒分形维数与速效钾含量呈显著正相关,与其它理化性质的相关性均不明显。     

海拔对毛竹林土壤物理性质和水分特性的影响

在毛竹分布南缘的中亚热带与南亚热带气候过渡区,选择土壤类型、坡度、坡向、经营水平等一致的3个海拔梯度毛竹林,对土壤物理性质和水分特性指标进行了测定,结果表明：相同海拔梯度毛竹林随土层的加深,土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度、饱和持水量、田间持水量、粘粒和砂粒含量增大,而毛管孔隙度和粉粒含量减小;海拔对毛竹林30cm土层的土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度、田间持水量影响不显著,而土壤非毛管孔隙度、饱和持水量随海拔升高而显著增大;不同海拔梯度毛竹林30cm土层的土壤微结构颗粒组成为砂粒〉粉粒〉粘粒,粘粒、粉粒含量随海拔升高而减小,砂粒含量趋于增大;试验区随海拔的升高,土壤物理性质和水分特性趋于有利于毛竹林生长变化。     

施肥种类对毛竹林地土壤性质及出笋成竹的影响

施肥试验结果表明:施有机肥有利于增加土壤的速效性养分,增强土壤的供肥能力;同一土层毛竹林地土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度以及通气度等土壤孔隙组成指标呈现出有机肥对照复合肥。毛竹林施肥后,其出笋数、成竹数及成竹胸径显著或极显著大于对照。     

海南岛热带山地雨林皆伐后不同更新方式对土壤物理性质的影响及恢复研究

通过样地调查和取样测定,运用方差分析、差异显著检验和聚类分析方法,以海南热带山地雨林原始林(0501,植被类型代码)为对照,对热带山地雨林皆伐后的天然更新林(0502)、皆伐炼山后人工促进天然更新林(0503)和皆伐炼山后种植人工林(0504)等3种次生林的土壤物理差异和恢复程度进行了研究,结果表明:(1)热带山地雨林采伐更新造成土壤密度的增加和表层毛管孔隙度的差异,进而引起总孔隙度的变化,影响040 cm土层的最小持水量及2040 cm土层的毛管持水量;皆伐天然更新措施(0502样地)的土壤质地较好,表层土粒淋洗下移较少,整个剖面土壤毛管孔隙度较高,土体发育良好,具有很强的持水保水能力;皆伐炼山措施(0503和0504样地)使表层土壤易于向下淋溶和淀积,底层毛管孔隙度降低,增加了中层土壤密度并形成明显的淀积层,影响土壤的通气透水性能,容易造成雨季地表径流和旱季底层水分难向上传输;人工造林更新措施(0504样地)造成土壤表层土粒淋洗严重,各层毛管孔隙度降低和中、底土层非毛管孔隙度的减少,中、底土层明显的板结,影响林地的通气透水性能,各种持水保水能力大大降低,容易产生地表径流和存在土壤表层砂化危险.(2)皆伐天然更新林具有与原始林相似的土壤物理性质.人工促进天然更新林土壤属黏壤土至黏土质地,表层毛管孔隙度较大,底层毛管孔隙度最小及持水量递减率明显.人工更新林土壤为砂质黏壤土至黏土,表层土粒淋溶下移和砂化现象明显,中、底土层具有明显淀积层,持水保水能力最低.(3)皆伐迹地天然更新林(0502)和人工促进天然更新林(0503)土壤物理恢复程度较接近原始林,人工更新林(0504)土壤恢复程度明显不及天然更新林,次生林的土壤总孔隙度和持水量恢复较好,土壤颗粒比例较难恢复,表层土壤密度和中层土壤粉黏比的恢复度较差,中层土壤的毛管与非毛管孔隙度之比的恢复度较表层和底层高,皆伐炼山对深层土壤的恢复影响较大.     

巴音温都尔沙漠典型植物群落土壤物理性质研究

巴音温都尔沙漠是我国北方干旱气候带典型的环境敏感区和生态脆弱区,生态建设和植被恢复对巴音温都尔沙漠生态系统服务功能极为重要.本研究以巴音温都尔沙漠梭梭、唐古特白刺、球果白刺、盐爪爪、膜果麻黄群落土壤为试验对象,对不同植物群落类型土壤物理性状和持水能力进行了研究.结果表明:5种群落中土壤孔隙度、土壤毛管孔隙度与土壤非毛管...     

川南坡地土壤颗粒分形特征、微生物和酶活性对退耕模式的响应

对川南坡地的农耕地以及退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地5年后土壤颗粒分形维数、微生物和酶活性变化进行了研究,探讨了分形维数与土壤肥力之间的关系。结果表明,退耕后土壤有机质、粘粒(＜0.001 mm)含量、颗粒分形维数、颗粒组成中物理性粘粒(＜0.01 mm)与物理性砂粒(＞0.01 mm)含量的比值、细菌、真菌、放线菌和总微生物数量以及蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性增加,呈现出慈竹林＞杂交竹林＞桤木+慈竹混交林＞弃耕地＞农耕地的规律。土壤颗粒分形维数、物理性粘粒与物理性砂粒含量的比值、有机质含量     

石灰岩土壤孔隙及与淡竹生长因子关系研究

本文研究了石灰岩发育土壤的孔隙状况及与淡竹林分胸径和高度之间的相关关系,研究指出：石灰岩发育的土壤其孔隙状况差异较大,淡竹林分平均胸径,优势胸径,平均高和优势高与土壤非毛管孔隙度和总孔隙度之产存在着明显的二次回归曲线关系,与毛管孔隙度间的相关性不明显;３个土壤孔隙因子对淡竹生长的综合影响非常显著,其中非毛菅孔隙度的影响最大,总孔隙度次之,毛菅孔隙度的影响相对较小。     

北京平原地区不同土地利用类型对土壤颗粒组成及其分形特征的影响

选取农田、撂荒草地、人工乔木林、人工灌木林和次生林5种不同土地利用类型土壤颗粒为研究对象,采用Microtrac S3500激光粒度仪测定土壤样品粒径,利用土壤分形学理论和方法,分析不同土地利用类型对土壤颗粒组成及其分形特征的影响。结果表明,土壤粒径在不同土地利用方式下存在显著差异,其中撂荒草地以砂粒为主,农田、人工乔木林、人工灌木林和次生林以粉粒为主;次生林、人工乔木林黏粒体积分数最大,且显著大于其他土地利用类型,撂荒草地最小;次生林、人工乔木林、人工灌木林粉粒体积分数最大,且显著大于农田与撂荒草地;砂粒体积分数则与粉粒相反。土壤分形维数的大小依次为撂荒草地＜农田＜人工灌木林＜次生林＜人工乔木林;土壤分形维数与土壤黏粒含量、粉粒含量均呈显著正相关,与土壤砂粒含量呈显著负相关。     

六盘山北侧叠叠沟小流域土壤物理性质空间变异的研究

2005年6-10月,在宁夏六盘山北侧叠叠沟小流域的不同坡面设置了93个调查样点,研究了土壤物理性质随土层深度、坡向、坡位及植被类型的变化.结果表明:(1)随土深增加,土壤密度和石砾含量逐渐增大,而土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤饱和持水量、毛管持水量和田间持水量却逐渐减小,但非毛管孔隙度在100 cm以下土层时因石砾含量加大却随土深增加而增大;(2)各项土壤水文物理性质基本上均是阴坡优于半阴半阳坡和阳坡,半阴半阳坡与阳坡差别不大;(3)随着坡位下降,土壤厚度、土壤密度、石砾含量、非毛管孔隙度逐渐增大,总孔隙度和毛管孔隙度逐渐减小,各种持水量指标基本上也是程度不同地减小,但上坡的持水量指标大于阴坡坡顶;(4)4种植被类型0～30 cm土层的土壤密度为天然灌丛＜天然草地＜乔木林地＜退耕地;石砾含量为退耕地最低,其它3种植被类型差别不大;总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量、毛管持水量和田间持水量均是天然灌丛＞天然草地＞乔木林地＞退耕地;非毛管孔隙度则是退耕地＞乔木林地＞天然灌丛＞天然草地.其次,还建立了土壤物理性质与海拔、坡向、坡度、坡位、土壤深度、地表植被覆盖度等之间的回归方程.     

不同配置锦鸡儿防风固沙林土壤物理性质研究

采用环刀法和烘干法对科尔沁沙地不同配置模式锦鸡儿防风固沙林土壤物理性质进行了研究。结果表明:各配置模式容重均小于对照地,5~20cm尤为明显;不同配置模式土壤饱和持水量比对照地有较大提高;不同配置模式孔隙度均比对照地有较大改善,毛管孔隙度尤为明显。     

九仙山小流域不同植物群落土壤蓄水功能研究

采用森林水文学研究方法,对九仙山小流域不同植物群落的土壤水分贮存与入渗特征进行研究。结果表明:1)森林群落具有显著提高林地土壤孔隙度、土壤贮水量和土壤入渗速率的作用,其中麻栎林要好于侧柏林、刺槐林、杨树林,而枣树林最差;2)有林地的土壤入渗率明显高于荒草坡地,说明不同森林群落具有改善土壤入渗性能的作用。其中侧柏林提高土壤入渗速率的幅度最高,随后是麻栎林、刺槐林、杨树林,最差的是枣树林;3)Horton模型比较适用于模拟研究区的土壤入渗过程,但通用幂函数模型和Philip模型的适用性较差。     

Soil fractal features of typical forest stands in Jinyun Mountain, Chongqing City, Southwest China

In order to explore the forest soil physical property in the Three Gorges Reservoir areas, the fractal theory was adopted to study the soil fractal features of the four typical forest stands (mixed Pinus massoniana-broadleaf forests, evergreen broadleaved forests, Phyllostachys pubescens forests and evergreen broadleaved shrub forests) in Jinyun Mountain, Chongqing City, and they were compared with arable land. It has been proposed that the model can be used for the analysis of the relationship between the fractal dimensions and the properties of forest soil. The impacts of fractal dimensions on the soil properties were analyzed with the elasticity analysis and marginal yield analysis. Results showed that the fractal dimension of particle size distribution (PSD), the micro-aggregate size distribution (ASD) and the soil pore size distribution (SPD) can be used as the indices to evaluate the soil structure. In the typical stands of Jinyun Mountain, the fractal dimension of PSD is 2.7–2.9, the ASD is 2.5–2.8, and the SPD is 2.3–2.8. The soil structure of evergreen broadleaved shrub forests performed best in PSD, ASD and SPD, and the soil of P. pubescens forests is the worst. There were some relationships among the PSD, ASD, SPD and some soil properties in the different forests and farmland. The related coefficients are over 0.5. Based on the elasticity analysis and marginal yield analysis, the effect of PSD was more than those of ASD and SPD. Obviously, the further study on the fractal theory application in soil structure and soil properties has important significance. __________ Translated from Science of Soil and Water Conservation, 2006, 4(4): 39–46 [译自: 中国水土保持科学]     

土地利用变化对土壤肥力影响研究进展

随着人类活动对土地利用的范围不断扩大、强度不断加剧, 不同的土地利用方式改变了土壤的理化性质、养分状况、土壤酶活性, 进而对土壤肥力造成了不同程度的影响.文中从土壤微生物、养分状况、土壤酶活性和土壤的物理性质个方面综述了土地利用变化对土壤肥力的影响.     

缙云山自然保护区4种森林类型林地土壤的持水特性研究

对缙云山自然保护区的常绿阔叶林、针阔混交林、竹林、灌木林林地及农地(对照)土壤的物理性质、土壤水分的入渗性能进行了测定分析,结果表明:其林地(农地)表层土壤容重的顺序为,常绿阔叶林>针阔混交林>竹林>农地>灌木林;土壤非毛管孔隙度的顺序为,灌木林>针阔混交林>竹林>常绿阔叶林>农地。灌木林林地土壤的有效水分涵蓄量要明显大于其他的森林类型,其蓄水量是竹林的1.4倍,是农地的2.14倍。4种森林类型林地及农地土壤的水分下渗性能,其层间稳渗率以腐殖质层>淀积层>母岩层;在土壤层,以竹林和农地的水分初渗为高。灌木林林地土壤的水分渗透性能极强,其初渗值达到了10.169 mm/min。从土壤水分的入渗性能来看,灌木林涵养水源和理水调洪的功能要远大于其他森林类型,针阔混交林要优于常绿阔叶林,而竹林最差。然而,对于遭遇短历时较高强度的降雨而言,竹林的理水调洪作用可能略好于针阔叶混交林和常绿阔叶林。     

典型黑土区水土保持林土壤结构性特征的对比研究(英文)

以典型黑土区水曲柳林、落叶松林、樟子松林、云杉林及撂荒地为对象,通过对土壤容重、非毛管孔隙/毛管孔隙(NCP/CP)、广义土壤结构指数(GSSI)的测定、计算与对比分析,研究了不同类型人工水土保持林对土壤结构性特征的影响。结果表明:在所研究的0-30cm土层范围内,水曲柳林和落叶松林在降低土壤容重方面略好于樟子松林和云杉林,降低幅度为8.04%-1 1.01%,落叶松林与云杉林和樟子松林之间差异均达显著水平(p0.05),而水曲柳林仅与云杉林差异显著(p0.05);林地土壤的平均NCP/CP值均显著高于撂荒地(p0.05),增加幅度范围为59.75%～128.82%,土壤透气性、透水性能力提高,并以落叶松林提高幅度最大;各林地的平均GSSI值均显著高于撂荒地(p0.05),增加幅度范围为2.98%-4.36%,说明林分可以有效改善土壤结构,使其能够更加接近旱地土壤理想结构,以水曲柳林和云杉林改良效果相对较强,但实现趋近理想土壤结构的途径、即相态的变化方式有所不同。研究结果可为科学评价典型黑土区植被恢复对土壤质量的影响和深入系统研究水土保持林构建提供理论依据。图3表2参17。     

浠水坡地不同植被类型土壤水分特征研究

为了解不同植被类型土壤水资源的变化规律,选择浠水县荒坡地、农耕地、马尾松林地和农林复合地（桃树＋黄花菜）4种典型植被类型为研究对象,通过样地调查与试验测定其土壤水分物理特征变化规律,结果表明：各植被类型土壤容重表现为荒坡地（1．57）〉桃树＋黄花菜（1．51）〉农耕地（1．49）〉马尾松（1．45）;土壤总孔隙度表现为马尾松（44．97％）〉农耕地（43．70％）〉桃树＋黄花菜（42．82％）〉荒坡地（40．52％）;0～40cm层土壤饱和蓄水量表现为马尾松（179．89mm）〉农耕地（174．80mm）〉桃树＋黄花菜（171．03mm）〉荒坡地（162．07mm）。不同植被类型的0～40cm层土壤饱和蓄水量季节变化规律均表现为9月〉6月〉3月〉12月。     

广东省林地土壤非毛管孔隙度分布规律初探

以2002年全省林地土壤调查样本中的土壤非毛管孔隙度资料为研究对象,讨论了不同的纬度、母岩、海拔、树种、坡度、坡向、坡位和土层厚度等对土壤非毛管孔隙度的影响。结果表明:不同的纬度、母岩、海拔、树种、坡度的土壤非毛管孔隙度分布有明显规律性,而坡向、坡位和土层厚度等对土壤非毛管孔隙度的分布影响不大。