浅论不同植被类型对土壤物理性质的影响——以会泽头塘小流域为例

随着社会经济的发展,人地矛盾日益尖锐,自然植被遭到严重破坏,土壤严重退化,因此,恢复植被及恢复土壤生态环境,提高森林或人工林生产力,促进森林尽快发挥其经济与生态功能势在必行。为此,本文以自然植被针叶混交林地为参照,同针叶人工纯林地、阔叶人工纯林地、针叶人工混交林地进行比较,探讨不同植被类型土壤物理性状的差异和动态过程,客观揭示土壤物理特性变化与人为干预影响之间的关系。     

头塘小流域不同植被类型对土壤物理性质的影响

研究区域位于云南省东北部会泽县城东郊的头塘小流域,属金沙江支流牛栏江水系上游。以自然植被针叶混交林地为参照,与针叶人工纯林地、阔叶人工纯林地、针叶人工混交林地进行比较,分析不同植被类型土壤物理性状的差异和动态过程,以及土壤物理特性变化与人为干预影响之间的关系。结果表明,阔叶林和混交林对土壤性状的恢复作用大于纯林,华山松对土壤环境的恢复作用大于云南松,且与林龄正相关。     

人工与自然植被恢复下尾矿土壤微生物及酶活性的时空变化

【目的】研究不同植被恢复模式下铁尾矿地土壤微生物数量及土壤酶活性的时空变化,为铁尾矿废弃地的生态治理提供科学依据。【方法】基于随机取样和跟踪观测方法,以自然恢复及人工造林2种不同植被恢复模式下的唐山迁安铁尾矿废弃地的土壤生物学性质为研究对象,检测与分析不同植被恢复年限铁尾矿土壤中微生物的数量与土壤酶活性。【结果】土壤微生物数量随植被恢复年限增加而增长;空间分布上,土壤中主要微生物数量随尾矿土壤深度加大而降低;在土壤微生物总数量中,以细菌数量最多,放线菌次之,真菌数量最少;人工林地土壤的细菌、放线菌、真菌的数量均明显高于自然恢复地,且增长速度也较快;与自然恢复地相比,在恢复11年后,人工林地0～20 cm土层的细菌、真菌、放线菌数量分别高出14.25%,80.56%,75.19%,20～40 cm土层分别高出22.78%,125.80%,0.51%;40～60 cm土层分别高出8.41%,145.45%,55.70%。土壤酶活性随恢复年限增大而增加;在空间分布上,土壤酶活性随土壤深度加深而逐渐降低;土壤酶活性表现为人工林地自然恢复地;与自然恢复模式相比,在恢复11年后,人工林地0～20 cm土层中土壤过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶的活性分别高出26.39%,51.11%,51.68%,49.60%;20～40 cm土层分别高出23.69%,5.13%,19.83%,46.20%;40～60 cm土层分别高出4.26%,3.45%,1.38%,134.60%。【结论】在尾矿地进行植被恢复可改良土壤生物学特性,自然恢复和人工造林均能增加土壤微生物数量、提高土壤酶活性、改善土壤生物学性质,但人工造林模式的改良效果优于自然恢复模式。     

不同演替阶段的热带天然林土壤化学性质对比

土壤化学性质对土壤养分状况具有重要的影响,是衡量土壤肥力状况的重要依据,是农林业中广泛研究的热点问题[1-3].土壤和植被演替之间的关系从时间的维度上,反映了土壤性质随植被演替的变化,是恢复生态学的重要依据.很多学者对土壤性质与植被演替的关系作了研究,比如,张庆费[2]对浙江天童森林公园植物群落对土壤化学性质的影响的研究表明常绿阔叶林次生演替能增加土壤有机物质含量,促进土壤有机物质的矿化和再合成作用,而土壤化学性状的改善,也为常绿阔叶林的进展演替奠定了基础;宋洪涛[3]等对滇西北黄栎林演替过程中土壤化学性质的变化分析后认为在不同的植被演替阶段, 其林地土壤的化学性质与之相响应,随着其植被的正向演替, 林地土壤各项化学指标均向良性发展.     

大兴安岭火烧迹地凋落物分解动态变化研究

利用网袋法在大兴安岭不同年限的火烧样地和对照样地中监测当年凋落物1年内分解动态变化,探究火对凋落物分解的影响。结果表明:对照样地中针叶、阔叶、小枝平均分解速率分别为每年23.56%、29.36%、14.54%。火干扰后29 a内,随着火干扰年限的增加,针叶和阔叶凋落物分解系数(K值)与对照样地相比先降低后增高;小枝凋落物分解系数与对照样地相比持续增高,且随着火干扰年限的增加,分解系数增加幅度逐渐降低。火干扰对针叶和阔叶凋落物分解先抑制后促进,对小枝凋落物分解始终起促进作用。火后人工造林样地中,针叶置于地表、针叶贴近土壤和小枝处理下,分解系数分别比火后自然更新大0.041、0.088、0.077。火后人工造林样地中凋落物分解速率大于自然更新样地,对过火林分的修复,使用人工造林更合适。     

不同森林类型土壤肥力状况研究

利用贵州天保工程效益监测网络设置在9个监测县和2个自然保护区的101个固定样地土壤分析结果,按常绿落叶阔叶林、常绿阔叶林、落叶阔叶林、针阔混交林、针叶林、针叶混交林、灌木林、竹林等8种不同森林植被类型在不同基岩发育的森林土壤中营养元素含量,对不同森林土壤的综合肥力进行分析评价。结果显示,不同森林植被类型的森林土壤的A层土中有机质、水解性氮、有效磷、速效钾等各项指标含量与森林植被类型呈正相关趋势且高于B层,B层土随不同基岩不同而有所变化,显示不同森林植被类型对土壤综合肥力的影响大于基岩;不同森林植被类型土壤的综合肥力大小顺序依次为:常绿落叶阔叶林>常绿阔叶林>针针混交林>落叶阔叶林>灌木林>针阔混交林>针叶林>竹类。     

桂西南不同树种人工林评价研究

对桂西南多个树种、多种经营模式人工林的生长量、林下土壤及植被的调查研究和经济效益分析表明:米老排、红椎、西南桦等速生阔叶树种的生长量优于针叶树种,其中,胸径、树高年平均生长量以米老排为最高,分别达1.67 cm、1.29 m,分别比马尾松增长60.6%、61.2%,比杉木增长70.4%、57.3%;林分的年平均蓄积生长量则以西南桦为最高,达20.44 m3·hm-2·a-1,比杉木高了近2倍.阔叶林的经济效益明显优于针叶林,混交林的效益优于针叶纯林,树种之间效益比较达显著或极显著差异,其中以西南桦的效益最好,年平均产值达21 459.7元·hm-2,比杉木高10倍多.对土壤理化性质的研究表明:荒地造林后,土壤的密度、保水性、通透性得到改良;土壤有机质含量提高,富铝化作用增强,而其它的土壤养分,不同树种之间差异较大,但从总体看,阔叶林在改良土壤理化性质方面优于针叶纯林.     

红壤区不同生态恢复林分的土壤微生物群落差异

为探究红壤侵蚀区不同生态恢复林分微生物群落特征,采用高通量测序技术比较阔叶纯林(木荷)、针叶纯林(马尾松)和针阔混交林(木荷林与马尾松林)土壤微生物群落结构和多样性。结果表明:各林分土壤共得到细菌943个分类操作单元(OTU),真菌962个OTU,分类学地位明确的细菌有19门46纲99目138科198属207种,真菌有9门22纲59目109科177属167种。其中,优势细菌门为变形菌门、酸杆菌门和放线菌门,优势真菌门为担子菌门、子囊菌门和被孢菌门。林分类型对土壤真菌丰富度(Chao1指数)和多样性(Shannon指数)影响显著(P<0.05),对土壤细菌丰富度(Chao1指数)和多样性(Shannon和Simpson指数)几乎无影响,针阔混交林土壤真菌丰富度和多样性显著高于纯林土壤(P<0.05)。在门水平上,针阔混交林与阔叶纯林土壤细菌门相对丰度变化差异较小,而与针叶纯林差异较大(P<0.05),针阔混交林和阔叶纯林土壤中放线菌门相对丰度比针叶纯林低9.96%和29.43%。土壤真菌门相对丰度在各林分类型间差异较大,被孢菌门相对丰度在针叶纯林土壤中最高,毛霉门和壶菌...     

华北刺槐林与自然恢复植被土壤微生物量碳、氮含量四季动态

【目的】土壤微生物量碳、氮是植被所需碳、氮的重要“源”或“库”,是公认的综合评价土壤质量或肥力的重要指标,也是土壤生态系统变化的预警及敏感指标,研究其动态变化,可为退耕还林及后期管理决策提供科学依据,并为深入研究林地碳氮循环及温室气体排放提供参考。【方法】以农田( FL)为对照,研究华北土石山区10年生刺槐林、43年生刺槐林、自然恢复植被( NRV)土壤微生物量碳、氮的四季动态变化,并对各样地微生物量碳、氮对土壤营养库的贡献率进行对比研究。【结果】各样地微生物量碳、氮随土层加深而逐渐下降,其季节动态变化差异显著;农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地0～20 cm 土层微生物量碳、氮含量四季均值分别为251.94,290.68,150.66,197.34 mg·kg －1和30.95,46.46,36.55,45.27 mg·kg －1。其中：自然恢复植被的微生物量碳、氮含量四季均值最高,其微生物量碳含量分别是农田、10和43年生刺槐林的1.15,1.93和1.47倍,微生物量氮含量分别是它们的1.50,1.27和1.03倍;土壤微生物量碳、氮含量随刺槐树龄增大而升高,43年生刺槐林0～20 cm 土层的微生物量碳、氮含量是10年生刺槐林的1.31和1.24倍。各植被样地不同层次土壤微生物量碳氮比季节差异明显,农田、自然恢复植被、10年和43年生刺槐林 0～20 cm 土层碳氮比四季均值分别为8.64,6.26,4.12 和4.36;10,43年生刺槐林碳氮比分别是农田的0.48和0.50倍,是自然恢复植被的0.66和0.70倍。在 0～20 cm 土层中,农田、自然恢复植被、10和43年生刺槐林地微生物量碳对土壤有机碳平均贡献率分别为1.88%,2.00%,1.54%和1.24%,土壤微生物量氮对土壤全氮的平均贡献率分别为1.21%,5.44%,3.55%和2.26%。【结论】各样地土壤微生物量碳、氮之间显著相关,它们与土壤全氮、有机质和速效钾含量均显著相关;除此之外,土壤微生物量碳还与土壤硝态氮含量显著相关。随着树龄的增加刺槐林土壤微生物量尤其是微生物量氮含量显著提高,因而土壤的生物肥力也显著提高;由土壤微生物量碳、氮含量及其对土壤营养库的贡献率可知,自然恢复植被更利于土壤微生物结构、功能的恢复和生物活性的改善。     

毛乌素沙地飞播造林植被恢复特征及土壤性质变化

飞播造林作为沙漠化地区植被恢复的重要手段,在沙漠化治理工程中得到广泛运用。以内蒙古自治区毛乌素沙地飞播造林地为对象,研究了不同植被恢复年限样地植被恢复特征及土壤理化性质变化。结果表明:植被恢复过程中,植被盖度、植被密度、地上生物量和地下生物量都有了明显的增长,植被恢复前5 a,植被盖度年增长为5.87%,物种密度年平均增长量为8.20株/m2,植被地上、地下部分生物量分别达到295.33 g/m2、579.00 g/m2。经过17 a的植被恢复,植被地上、地下部分生物量分别达到963.83 g/m2、1 741.67 g/m2;0~10cm土壤的砂粒含量由94.90%下降到57.95%,粗粉粒和物理性黏粒含量分别由3.33%和1.77%增加到29.22%和12.83%,土壤容重由1.48 g/cm3下降到1.33 g/cm3;0~10 cm土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷和速效钾分别增加了700.54%、254.55%、248.33%、234.84%和203.30%,土壤理化性质得到了明显改善,特别是表层土壤更为明显。植被盖度、密度、地上生物量、地下生物量和0~20 cm土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、速效钾、粗粉粒、物理性黏粒呈线性正相关(p<0.05),和土壤容重、砂粒呈线性负相关(p<0.05),表明在植被恢复过程中,植被和土壤有着相互促进的作用。     

辽东山区原始红松混交林土壤有机碳及其影响因素研究

以辽东山区原始红松混交林为研究对象,对比分析了不同树种组成下原始红松混交林土壤有机碳含量的差异,研究了土壤有机碳与土壤属性因子和植被覆盖因子的相关关系,并研究了土壤碳密度的分布规律。结果显示,3种原始红松混交林土壤有机碳含量均随着剖面深度的增加而降低;0~10 cm土层深度土壤有机碳含量为红松阔叶林阔叶红松林针阔混交林,表层土壤有机碳主要来源于枯落物层的分解,表层土壤有机碳的特征表明原始红松混交林树种构成不同,潜在地影响着生态系统内的碳循环。对土壤属性因子而言,碳氮比与有机碳含量呈极显著的正相关关系,而容重、pH值呈显著的负相关关系;对植被覆盖因子而言,枯落物有机碳、全氮、碳氮比与土壤有机碳含量则无相关关系;0~100 cm深度内红松阔叶林的土壤碳密度最大,为181.4 t/hm2,针阔混交林次之,为180.56 t/hm2,阔叶红松林最小,为150.78 t/hm2,且接近70%的土壤碳储存集中在40 cm以上的土层内。旨在为揭示原始红松混交林对土壤有机碳的影响因素和探索我国原始红松混交林土壤碳分布格局提供科学依据。     

A COMPARATIVE STUDY ON SOIL AGGREGATE INLARCH AND LARCH-WALNUT FORESTS

Theinfluenceofpureormixedforestonsoilpropertiesandtheproductivityofstandhasbeenagreatinteresttoforesters.Theauthour,throughalongperoidofresearchwork'foundthatLarch-Walnutmixedforestimprovedthephysicochemicalpropertiesofsoilandincreasedsoilferti1ity,andthattheacidationofsoilunderLarchforestwasalong-termprocess.Toinquireintothechangesinsoilproperties,water-stableaggregateofthesoilwasspeciallystudiedandsatisfactoryresulthasbeenrecieved.It'savailabletousethean1ountofaggregateasanindicatortotheeff…     

小流域防护林体系的空间对位配置

利用2005年度的IKONOS4卫片(通过解译获得官司河小流域土地利用现状数据)、1:1万森林资源分布图、2007年度森林资源二类调查小班资料,结合样地调查数据以及四川省林业科学研究院森林生态效益定位站(四川绵阳新桥)径流场的有关数据,选取坡度、土层厚、土A层厚、土壤含水率、坡位、土壤类型6个立地特征因子,建立该流域的297个小班物元模型,对其进行适宜性评价,再用层次分析法对其进行优化,从而获得该流域防护林体系空间对位配置。结果表明:1)本区针阔(桤柏/栎柏)混交林面积为124.39hm2,仅占整个有林地面积的14.97%,而针针混交林(松柏)的面积却占27.37%,针叶纯林(马尾松/柏木)的面积更是占42.48%。2)经优化后本区防护林体系分配按面积大小排序为针阔混交林(31.12%)>灌木林(15.5%)>经济林(12.28%)>针针混交林(11.46%)>阔叶纯林(11.41%)>针叶纯林(9.51%)>草地(8.70%)。优化后,年径流总量将减少43171mm,减少62.15%;年土壤侵蚀总量减少465.97t,减少79.66%。3)该流域的防护林体系空间对位配置结果为:①少发展柏木、马尾松纯林,多发展桤柏、栎柏、松栎等针阔混交林。对现有的柏木、马尾松纯林,引进桤木、栎类等树种形成针阔混交林。②柏木纯林和桤柏混交林的郁闭度控制在0.60～0.75,栎柏混交林、松柏混交林、松栎柏混交林则应控制在0.60～0.80。③对现有针叶纯林、针针混交林,采用开窗补阔和密度调节2种方式进行改造。开窗补阔对密度过大的林分进行带状砍伐,砍伐后补植栎类、桤木、香樟、天竺桂等阔叶树种。④在树种的搭配上,根据不同立地条件及树种的适宜性,选择不同的混交比。在中性或微酸性紫色土上,多发展以柏木为主的混交林;在黄壤和酸性紫色土上,则可发展柏木、马尾松与其他阔叶树种的混交林;在灰白砂土上配置以马尾松为主的针阔混交林。阔叶林的比例不少于20%～30%,立地条件好的则可以达到40%左右,以充分发挥防护林的生态效益和增加经济效益。     

Spatial Para Allocation of a Small Watershed Protection Forest System

With the interpreted IKONOS4 satellite images collected in 2005,a 1:10 000 forest map,the data collected in ClassⅡforest survey in 2007,and surface runoff data obtained in the permanent runoff monitoring station,six site factors of slope gradient, slope position,soil thickness,soil thickness of A layer,soil type and soil water content were selected to establish a matter element model suitable to 297 forest sub-compartments.Further,the AHP was applied to modify the spatial structure and form the spatial para allocation of the protection forest system. The results showed that:1) the area allocation of different vegetation types was irrational,the area of a mixed coniferous and broad-leafed forest was 124.39 ha,accounting for 14.97%of the forested land,the mixed forest was consisted of two coniferous species accounted for 27.37%of the total forest land,and the pure forest was consisted of one coniferous species accounted for 42.48%.2) After optimization,the area allocation of different vegetation types in the protection forest system ranked as:the mixed coniferous and broad-leafed forest(31.12%)>shrub land(15.5%)>the economic tree crops(12.28%)>the mixed forest consisting of two coniferous species(11.46%)>the pure broad-leafed forest(11.41%)>the pure coniferous forest(9.51%)>grass land(8.70%). Besides,the annual surface runoff could reduce 43 171 mm or 62.15%,annual soil erosion could decrease 465.97 t or 79.66%.3) The following suggestions for spatial para allocation of the small watershed protection forest system were proposed: (1) Reducing pure cypress or pine forest,and increasing alder-cypress,oak-cypress or pine-cypress mixed forest.As for the current cypress and pine pure forests,alder or oak could be introduced to develop a mixed forest.(2) The canopy closure of pure cypress forest and alder-cypress forests should be maintained within 0.60-0.75,and the canopy closure of oak-cypress,pine-cypress or oak-pine forests should be controlled within 0.60-0.80. (3) For improvement of current pure     

赣中不同类型毛竹林土壤结构特征及其综合评价

以赣中毛竹纯林(MC)、竹阔混交林(ZK)、竹杉混交林(ZS)3种不同类型毛竹林地土壤容重、孔隙状况、团聚体数量、大小和稳定性等土壤结构特征进行了研究,同时以阔叶林(KY)和杉木纯林(SC)为对照,并采用灰色关联度分析法进行了土壤结构综合评价。结果表明,各林分土壤容重大小排序为ZK>MC>ZS>KY>SC;土壤孔隙状况总体表现为阔叶林优于杉木林,毛竹林类型较差;>0.25 mm土壤团聚体含量在94.43%～97.25%,土壤各层均为阔叶林最大;土壤团聚体分形维数均值大小排序为MC>ZK>ZS>SC>KY;不同林分类型间土壤MWD和GMD存在差异,与毛竹纯林比较,竹阔和竹杉混交林0～60 cm土层中土壤MWD和GMD均值分别提高了3.38%、4.10%和5.04%、8.11%;灰色关联度分析法的结果表明,各林分类型土壤结构指标关联度大小排序为KY>SC>ZK>ZS>MC,研究结果可为我国亚热带地区林地资源合理经营及植被建设提供科学依据。     

桉-草经营模式的土壤物理性质及养分含量分析

对桉树人工林间种象草（Pennisetum americanum×P.purpureum）×（Pennisetum purpureum）复合经营模式的土壤物理性质及养分含量进行研究.结果表明：对比桉树纯林,桉-草经营模式的土壤容重降低了14.75％～22.12％,土壤总空隙度和毛管孔隙度分别提高了3.57％ ～ 16.51％和15.39％ ～ 18.67％,土壤饱和持水量和田间持水量分别提高了6.01％～34.14％和16.95％ ～43.99％,林地土壤物理性质得到改善.桉-草模式下林地土壤pH值降低了9.2％～10.5％,土壤有机质含量提高87.5％～24.2％;土壤全量N、P和速效N、P的含量提高7.06％ ～89.99％,提高幅度的大小排列顺序为速效N＞全量P＞全量N＞速效P,全量K和速效K含量减少,单位面积蓄积量提高14.14％.A层土壤理化性状改善幅度大于B层.桉树人工林间种象草复合经营模式,有助于改善林地土壤结构,提高林地养分含量,促进林木生长,是比较适宜推广发展的桉树复合经营模式.     

A comparative study on soil aggregate in Larch and Larch—Walnut forests

According to the study on soils under the 34-year-old Larch forest and Larch-Walnut mixed forest, It was concluded that, in mixed forest, the total content of water-stable aggregate (0.25–5mm) in the upper layers (0–30cm) of soil was significantly higher than that in pure forest. The 2mm aggregates increased 48% in mixed forest soil compared with pure forest, and consequently, the three-phase ratio of soil was regulated, the physical properties improved and the fertility of soil raised. Because of the stability of total aggregate content and the importance of 2mm aggregate content in soil fertility, it’s advisable using the two indices above to characterize the effect of mixed forest on soil improvement.     

贵州黔南州林地土壤养分分析及资产价值评价

通过对研究地黔南州林地土壤养分的定量分析探讨黔南地区林地土壤的养分状况及养分价值,旨为科学评价林地土壤养分价值,为科学营林、合理利用森林土壤资源提供依据。研究表明:不同的植被类型,土壤养分的含量不同;有林地土壤的养分含量明显高于无林地土壤;土壤养分总量针阔混交林高于阔叶林,阔叶林高于针叶林;林地土壤营养物质的总储量为7277.59万t,相当于14581.05万t标准化肥,价值为472.19亿元。     

徐州石灰岩山地不同植被恢复模式对土壤健康的影响

在对徐州石灰岩山地不同植被恢复类型土壤理化性质研究的基础上,综合分析了不同植被恢复类型对土壤健康影响,结果表明：石灰岩山地不同植被恢复模式土壤健康存在明显差异。其中：针阔混交林中土壤物理性质较好,说明混交林在一定程度上改善了土壤物理性质;土壤有机质和各养分含量上层明显高于下层,且各养分含量均以针阔混交林最高,进一步说明混交林在一定程度上改善了土壤化学性质。应用主成分分析方法对3种植被类型林分土壤健康状况综合评价指标主成分得分,针叶林为-8.309,针阔混交林为6.876,阔叶林为1.433。各类型林分土壤健康状况排序为：针阔混交林〉阔叶林〉针叶林,表明针阔混交林能够改善土壤健康状况。建议在徐州石灰岩山地上应以针阔混交林为主要恢复模式,从而提高该地区土壤的健康水平。     

南亚热带不同林龄杉木针阔混交林土壤理化性质分析

森林发育对土壤理化性质有着重要的影响。在南亚热带,以杉木皆伐改造林地3个林龄段（3～5 a、7～9 a和10～11 a）的针阔混交林为研究对象,研究了土壤理化性质的变化特征以及不同理化性质指标之间的相关性。结果表明,土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度随林龄的增加呈上升趋势,而非毛管孔隙度和土壤通气度表现为先升高后降低。土壤pH值、有机质、全N、全P、全K、水解N、速效K随林龄的增加呈现出先降低后升高的趋势,而有效P处于下降的趋势。相关分析表明,不同林龄段针阔混交林的土壤容重主要取决于土壤有机质含量,自然含水量主要取决于毛管孔隙度;土壤有机质含量与全N和水解N相关性最高,土壤中绝大部分N素以有机态存在;而土壤有效P含量主要取决于土壤有机质含量,同时受土壤pH值影响也较大。