石灰岩土壤结构稳定性及影响因素研究

用萨维诺夫法分析了不同岩溶生态系统土壤团聚体的组成特征及差异,并研究了土壤结构胶结物质对石灰岩土壤结构稳定性的影响.结果表明,各岩溶生态系统土壤干筛团聚体含量高,差异较小,但湿筛后水稳性团聚体含量差异显著.灌丛夹马尾松生态系统土壤水稳性团聚体及水稳性大团聚体含量最高,团聚体的稳定性也最好,坡耕地和退耕地土壤水稳性团聚体及大团聚体含量则显著降低.相关分析表明,有机质含量及腐殖质品质是影响研究区石灰岩土壤水稳性团聚体含量、组成特征及稳定性的主要因素.     

宁镇丘陵区村域小流域不同土壤景观下表土质量变化及评价

中国南方丘陵区存在着自然过程和人类活动交互影响的、土地利用—土地覆盖叠加变化的多种土壤景观,其土壤质量对乡村农业产业发展具有重要影响。在南京市远郊的溧水区晶桥镇芝山村域小流域,选取流域内生态保护的林地、农业利用的园地、旱地和稻田4种土壤景观,于秋季分别采集表土样品,测定土壤基础理化性质、土壤团聚体粒径组成及土壤微生物磷脂肪酸和胞外酶活性分布,分析土壤肥力、土壤团聚化、土壤生物活性等关键性质在不同土壤景观中的变异情况,并采用土壤质量评价方法探明土壤景观与表土质量的变化关系。结果表明,与原生林地相比,农业土壤景观中有机质减少50.93%~69.63%,土壤团聚体平均重量直径降低41.34%~68.71%;相应地,土壤微生物总磷脂脂肪酸含量也降低19.20%~42.04%,土壤归一化酶活性降低22.48%~63.27%。因此,与林地景观土壤相比,农业土壤景观的土壤生态系统服务功能已经显著削弱。不过,在农业土壤景观中,稻田的土壤有机质储量和微生物活性相对较高。回归分析表明,土壤有机质含量是影响土壤性质变化的最强因子。基于总数据集和最小数据集的土壤质量评价和基于土壤健康理念的土壤功能质量评价均表明,表土总体土壤质量的变化趋势为林地>稻田>旱地>园地。同时,基于土壤健康理念的评价体系能综合地反映不同土壤景观间土壤的质量变化及其生态系统功能意义。     

陕西省土壤有机质含量及其与影响因素的关系

[目的]分析陕西省土壤有机质空间分布特征及其影响因素,并揭示土壤有机质与地形、植被类型、气候和土壤其他属性的关系,为该区土壤碳汇(碳源)功能变化研究提供科学基础。[方法]通过采集陕西省12个样区不同植被类型和地形条件下的85个表层土壤样品,并利用SPSS 16.0中的K-means聚类和Canoco 4.5软件中的冗余(RDA)方法进行分析。[结果]土壤有机质浓度在2~6级之间;并表现为由南至北,由西至东大致呈降低趋势;在各样区,最大值是最小值的1.89~14.84倍;同一样区不同样地土壤有机质含量等级不同;各影响因素中,除经度和无霜期的影响不显著外,其他各环境因子的影响均显著,退耕年限和植被类型的影响最大,坡度和坡向的影响程度较低,且交互影响作用明显。[结论]除农地转变为果园外,农地退耕能够显著提高土壤有机质含量,并随着恢复年限的延长,有机质含量增加日益显著,生态系统逐渐由碳源转变为碳汇。     

东北黑土有机质组分与结构的研究进展

在全球气候变化背景下研究土壤有机质的转化过程对于评价陆地生态系统碳截获潜力具有重要意义,而土壤有机质的循环特征及其稳定性与土壤有机质的组成和结构密切相关.东北黑土区是我国重要的商品粮基地,近年来,黑土有机质含量呈显著下降趋势,造成黑土肥力和质量的严重退化.本文通过文献资料的整理,总结了不同农田管理措施下黑土土壤有机质的消长动态、组分变化以及结构特征的研究现状,并探讨了研究中存在的问题.开垦和耕作导致土壤有机质总量、活性组分以及腐殖物质含量的显著降低,而平衡施用化肥和有机肥是维持和提升土壤有机质数量和质量的有效途径,长期有机无机配施使土壤有机质结构趋于简单化,有利于土壤肥力的保持.黑土有机质组分化学结构变化的驱动机制是值得人们长期探索的问题.     

人为干扰对典型草原生态系统土壤养分状况的影响

从土壤N，P，K及土壤有机质等方面研究了人为干扰（包括放牧、开垦和禁牧）对典型草原生态系统土壤养分含量的影响。研究结果表明：开垦和放牧会导致土壤，主要是表层土壤养分含量的下降，而开垦对土壤养分的影响更为明显；禁牧会提高土壤各种养分的含量，而且随着禁牧时间的增加，土壤养分含量有逐渐增加的趋势。对深层土壤养分含量没有明显影响。同时，草原生态系统土壤全氮、速效氮及有机质含量与土层深度呈明显的负直线相关关系；速效K、速效P含量则与土壤深度的关系符合二次幂函数关系；全磷含量随深度的增加有逐渐升高的趋势；土壤全钾含量随土壤深度的增加呈微弱的降低趋势，但变化不明显。本研究表明，禁牧可以提高典型草原土壤养分元素的含量，有利于遏制草原土壤的退化。     

长期施肥对黑土有机质及其组成的影响

以农业部哈尔滨黑土生态环境重点野外科学观测试验站长期定位试验为平台,研究了长期施肥对黑土有机质的影响.结果表明,长期施用不同肥料对土壤有机质含量的影响有较大差异,有机无机肥配合处理＞有机肥处理＞无机肥处理＞无肥处理.长期施肥对深层土壤有机质含量也有影响,施用有机肥作用尤其明显,并随着土层的加深施肥对土壤有机质含量的影响呈下降趋势.施用有机肥对有机质不同密度组分影响很大,对有机质含量增加最有效,而施用无机肥则有机质含量有所降低.     

容重对不同有机质含量土壤水分入渗特性的影响

通过不同有机质含量的土壤入渗试验,分析有机质含量及容重对土壤水分入渗特性的影响.结果表明:容重对质地相同而有机质含量不同的土壤表现出不同的影响程度,对高有机质含量的土壤影响显著,有机质含量高的土壤在容重递增的过程中,土壤累积入渗量、湿润深度显著下降,稳定入渗率以乘幂形式迅速下降;有机质含量较低的土壤,容重增加对土壤入渗过程影响相对较小,容重增加时,其累积入渗量、入渗率、湿润深度也有不同程度的减小,但其减小的幅度范围较小,稳定入渗率呈平缓线性降低.采用Green-Ampt模型与Philip模型模拟不同容重及有机质含量的土壤饱和导水率结果与实测值吻合较好.     

水肥管理对半干旱丘陵区土壤有机质含量的影响

采用二次通用旋转组合设计,在辽西低山丘陵半干旱褐土区进行了8年的田间试验,研究了灌水、施用氮肥、磷肥和秸秆对土壤耕层有机质含量的影响。结果表明:灌水和施用磷肥促进了土壤中的有机质转化和作物吸收,使得土壤有机质含量降低;施用氮肥能够提高土壤中的有机质含量,但是过量施用氮肥则会使土壤中的有机质含量降低;秸秆还田能够显著提高土壤有机质含量。另外,灌水和施肥诸因素对于土壤有机质含量的影响不是孤立的,而是存在着复杂的交互作用,为了提高作物产量和保持土壤肥力,各种因素的合理配合是非常重要的。     

长期施氮对土壤肥力及土壤微生物的影响

氮肥是农业生态系统活性氮素的主要来源,长期施用氮肥对土壤pH值、有机质含量和氮含量等理化特征产生较大的影响,进而影响土壤微生物的生化反应过程及其生态功能。近年来氮肥对土壤微生物区系及功能菌群的研究已逐渐成为生态学上的一个前沿性研究热点。本文论述了长期施氮对土壤特征的影响,以及其导致的微生物的丰度和菌群结构的变化;同时,土壤中氮循环(固氮、硝化、反硝化)、碳循环(甲烷氧化)相关的功能菌群的丰度和结构也受到影响,进而导致土壤生态系统失衡和障碍农业可持续发展。本文从土壤微生物的角度为我国建立合理施肥制度,实现减施氮肥、提高氮肥效率提供技术依据。     

凋萎系数与土壤有机质含量的定量关系研究

基于不同土壤有机质含量条件下土壤凋萎系数的试验研究,分析讨论了土壤有机质含量与凋萎系数的关系.试验结果表明:土壤有机质含量是影响土壤凋萎系数的主要因素之一,凋萎系数随着土壤有机质含量的增多而增大,且两者较好地符合对数关系.土壤越粘重,有机质含量对凋萎系数的影响越大.     

广东耕地土壤有机质的变化趋势及其驱动力分析

利用广东省1984-2010年的土壤长期定位监测数据,对全省20多年来的耕地土壤有机质变化趋势进行了分析.结果表明:1984-2010年,全省耕层土壤有机质含量总体表现稳定,但近年来呈下降趋势,尤其是珠三角地区较为明显.全省不同区域的有机质含量差异显著,粤东地区偏低,平均含量比粤北低22％.不同土壤类型的耕地有机质变化趋势亦有差别,赤红壤和紫色土耕地的有机质含量偏低,分别只有13.0 g/kg和11.2 g/kg,占耕地面积比例最大的水稻土近5年来有机质含量下降了1.5 g/kg.对全省耕地有机质变化的驱动力分析表明,优质农田的流失、种植模式的变化是影响全省耕地有机质含量整体水平降低的原因之一.     

峨眉山土壤微生物生物量对海拔梯度的响应

土壤微生物是构成土壤生态系统的重要组成部分,是土壤有机质和养分转化与循环的主要动力,对陆地生态系统发挥着至关重要的功能。以峨眉山土壤为研究对象,对不同海拔梯度下土壤微生物量碳、氮进行研究。结果表明:峨眉山微生物量碳、氮含量总体趋势是随着海拔高度的升高而升高,但由于某些环境因素(如凋落物、微生物数量和酶活性等)对实验结果的综合影响,呈"V"字型变化趋势。     

长期大气CO2浓度升高对大豆磷吸收及根际磷转化的影响

磷(P)作为第二重要的植物营养元素,能够调节作物对气候变化的适应性。东北不同地区黑土有机质含量存在着较大差异,对作物营养吸收产生较大影响。然而,长期大气CO₂浓度升高对不同有机质含量黑土大豆生长、土壤磷组分以及相关微生物机制的影响鲜有研究。本研究利用开顶式生长室(OTC)重点探究了气候变化对不同有机质黑土大豆根际土壤磷组分和相关磷转化微生物功能基因的影响。结果表明,不同有机质含量的黑土大豆磷吸收对长期大气CO₂浓度升高的响应一致,既先升高后降低。然而,大豆根际磷组分的响应存在差异性。大气CO₂浓度升高降低了高有机质黑土中大豆根际NaHCO3-Po含量,但增加了低有机质黑土中大豆根际有机磷库(NaHCO3-Po和NaOH-Po)的含量,而降低了无机磷库(NaOH-Pi)的含量。同时,大气CO₂浓度升高使高有机质黑土根际土壤基因拷贝数增加53.0%,低有机质黑土中大豆根际土壤基因拷贝数增加44.4%。因此,长期气候变化条件下,高有机质含量黑土通过有机磷矿化功能微生物来满足大豆对磷素的需求;而在低有机质含...     

引黄灌淤耕作对剖面土壤有机质组分构成的影响

土壤有机质组分构成是影响土壤有机碳库稳定性最直接的原因。为研究灌溉耕作对不同组分土壤有机质含量变化产生的影响,以宁夏引黄灌区为研究对象,通过密度分组方法,测定并分析土壤轻组和重组有机碳含量的变化。结果表明,经过不同时间的引黄灌溉耕作后,土壤轻组和重组有机质含量增加,但是不同组分,其变化量之间存在差异。在剖面深度上,土壤轻组和重组有机质含量及其增加量均随土层深度的增加而降低,表层土壤轻组和重组有机质增加最显著,土壤有机质组分含量的变化受土壤类型的影响明显。与未受灌溉耕作影响的自然土壤相比,灌溉土壤0~60 cm深度内轻组有机质与总有机质间的相关性增强,而且这种相关性随土层深度增加而减弱;自然土壤和灌溉土壤剖面各层次重组有机质与总有机质间均有极强的相关性,说明重组有机质是土壤有机质最为重要的组分,但轻组有机质对灌溉耕作的响应更加敏感,重组有机质较轻组有机质具有更好的固碳效果。     

黄土高原生态系统演替进程中土壤有机质和pH值变化规律

通过对黄土高原生态系统演替进程中土壤有机质和pH值变化进行分析,结果表明:在同一演替系列中,随演替进程的推移,土壤中有机质增加,pH值减小;在不同地段上,演替高级阶段土壤的有机质高于低级阶段,pH值正好相反;人为间断干扰的生态系统土壤有机质下降,pH值升高;人为持续干扰的亚顶级生态系统土壤有机质明显降低,PH值明显升高.     

三峡库区土壤有机质区域分布及影响因素

利用多目标地球化学调查方法，通过野外实地调查、大面积系统采集土壤表层、深层样品、测试分析和数理统计，探讨了三峡库区不同土壤类型深层和表层土壤中有机质含量分布特征。以紫色土为例探讨了不同分布高程、坡度和不同植被条件下对有机质含量的影响。结果表明：三峡库区土壤有机质含量总体上较低，均为矿质土壤。成土母质类型对土壤有机质含量影响明显，相同自然条件成土作用下，海相石灰岩母岩区的土壤有机质高于陆相砂、泥岩母岩区的土壤。在土地利用方式上，水耕模式有利于增加土壤有机质。地形高程、坡度对紫色土有机质分布影响明显，随着海拔高度的降低，紫色土有机质含量明显降低；随着地形坡度降低，土壤有机质明显升高。植被覆盖类型上，草丛区、阔叶林区有机质具有高于混交林区、灌丛区、针叶林区的趋势。紫色土有机质与P，S等元素呈极显著正相关，但与造岩矿物元素及母质来源的元素相关性差。     

节水条件下盐碱农田施用有机肥的固碳及其生态系统服务价值提升效应

针对中国黄河中上游河套灌区不合理灌溉和施肥造成的盐碱农田碳排放加剧和生态系统服务功能退化等问题，该研究以向日葵盐碱农田为研究对象，开展连续2 a的田间试验，探讨滴灌条件下有机肥施用对盐碱农田生态系统净碳收支和生态系统服务功能价值的影响。试验设置滴灌灌水下限及施肥模式2个因素。灌水下限设置2个水平（W1：土壤基质势阈值为−20 kPa，W2：土壤基质势阈值为−30 kPa），每个灌水下限下设置3种施肥模式（CK：纯施化肥，LBF：褐煤碳基有机肥4.5 t/hm²，SMF：羊粪堆肥5 t/hm²），采用完全随机区组设计。另设畦灌施加化肥处理作为对照（MCK）。对不同处理的生态系统净碳收支及其组成要素以及3种生态系统服务价值（农产品供给功能价值、积累有机质功能价值和气体调节价值）进行了对比分析。结果表明：相同施肥条件下，滴灌处理的土壤有机质含量、作物净初级生产力、籽粒碳输出和土壤碳排放高于畦灌处理，且这些指标的值均随土壤基质势升高而增加。相同灌溉条件下，施加有机肥处理可以显著提高土壤有机质含量、净初级生产力和籽粒碳输出并降低土壤碳排放。其中，滴灌灌水下限−20 kPa与褐煤碳基有机肥用量4.5 t/hm²（W1LBF）相结合的处理有效促进了作物生长，并获得了最高的净初级生产力以及较低的土壤碳排放量，最终获得了最高的生态系统碳汇能力。此外，净初级生产力、土壤有机质和土壤碳排放等指标的变化影响了生态系统服价值。与MCK处理相比，W1LBF处理能够显著提升农产品供给功能价值、积累有机质功能价值和气体调节价值，增幅分别为8004.20、923.9和2094.70元/hm²。综上所述，该研究发现在河套灌区向日葵盐碱农田中，采用滴灌−20 kPa灌水下限结合4.5 t/hm²褐煤碳基有机肥可以增加作物初级净生产力、提高盐碱农田系统的碳汇能力和生态系统服务功能价值。该研究可为干旱半干旱地区盐碱向日葵农田固碳减排和生态系统可持续发展提供科学依据。     

阴阳坡植物功能性状与环境因子的变化特征

植物性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来,研究植物功能性状特征及其随坡向梯度的变化规律,对认识不同环境梯度下植物群落的形成及其对环境的适应机制具有重要意义.以高寒草甸植被为研究对象,测定了阴阳坡植物功能性状和土壤元素含量.结果表明:阳坡阴坡不同生境的土壤含水量、土壤全磷含量和有机质含量的变化均为阳坡＜阴坡;土壤全氮含量在阳坡阴坡的变化不明显,而土壤氮磷比和pH值的变化均为阳坡＞阴坡.阴阳坡上的植物功能性状除叶片氮含量变化不明显外,其它如叶片磷含量和比叶面积均表现出阴坡＞阳坡,而叶片氮磷比则是阴坡显著小于阳坡.植物功能性状随坡向的规律性变化,反映了高寒草甸植被群落构建过程中环境对植被的筛选效应.相关分析表明:阴阳坡土壤含水量和土壤养分是影响植物功能性状的重要因子,其中土壤含水量为主导因子.     

小流域梯平地土壤养分分布特征研究

运用统计学方法,研究了重庆市长寿区代家沟小流域梯平地上6种不同土地利用方式下的土壤养分分布特征,探讨了梯平地土地利用方式对土壤养分分布的影响。结果表明:梯平地不同土地利用方式对土壤养分含量有较大的影响;林地土壤中有机质含量相对较高,TN也处于一个较高水平;耕地中的菜地、麦田和稻田土壤速效养分含量均较高,但其有机质和全量养分含量偏低;有机质与TN和TK呈正相关,与碱解N、有效P呈负相关,但随着林地生态系统的恢复,有机质与碱解N的负相关将会转变成正相关;碱解N、有效P和速效K三者互呈正相关性。     

放牧及水文扰动对拉萨地区湿草甸湿地土壤特征的影响

通过定位观测和模拟试验,对不同放牧及水文扰动下湿草甸群落土壤表层土壤pH值、有机质含量、全量及速效氮、磷、钾含量进行了测定分析.结果表明:放牧调节与水文扰动对土壤特征的交叉影响复杂.禁牧加水提高土壤pH值、全氮含量,放牧加水则降低土壤有机质、全量氮磷钾及速效钾的含量;放牧干扰提高土壤速效氮含量及其占全氮的比例,且在放牧加水条件下最高,禁牧加水条件下最低;但放牧干扰降低土壤速效磷含量及其占全磷的比例,而不同放牧条件下,水文条件改善均提高土壤速效磷含量及其占全磷的比例.