黑土区农林复合种植模式对土壤物理性质影响研究

对海伦市红光农场纯大豆模式、分别复合种植7a和3a的落叶松-大豆复合模式及杨树-大豆复合模式的土壤物理性质进行了分析,结果表明:(1)各模式容重都有随土壤层次的加深而增大的趋势,种植3a的落叶松-大豆模式、杨树-大豆复合模式与纯大豆模式相比,前者能够降低20~30cm、40~50cm土层土壤的容重,后者能够降低0~20cm土层土壤的容重;复合7a的模式中,杨树-大豆模式可以明显降低各土层土壤容重,随着复合年限的延长,落叶松-大豆模式和杨树-大豆模式20~50cm、20~40cm土层土壤容重变化明显。(2)复合3a的模式与纯大豆模式相比,土壤孔隙度基本无明显变化;复合7a的2种模式中,杨树-大豆模式毛管孔隙度和总孔隙度分别高出纯大豆模式6.31%和6.94%,并且杨树-大豆模式土壤孔隙度均明显低于落叶松-大豆模式,随着复合年限的延长,2种模式土壤孔隙度基本无明显变化。     

黑土区农林复合模式土壤水分变化特征研究

在海伦市红光农场分别研究了复合7a和3a的落叶松—大豆模式、杨树—大豆模式和纯大豆模式土壤水分变化特征。结果如下:1土壤水分含量水平方向,除了复合7a的杨树—大豆模式与树各距离处与纯大豆模式无显著差异外,其余与树各处都表现出明显减少,这种变化尤其以复合3a的杨树—大豆模式表现明显。复合年限随着时间的推移,与树距离各处土壤水分含量落叶松—大豆模式得以降低,降低幅度并不明显;与树距离各处杨树—大豆模式土壤水分含量得到显著提高。2土壤水分含量垂直方向,总体上各复合模式各土层深度都低于纯大豆模式,并且在复合3a的杨树—大豆模式中这种变化尤其明显。随着复合年限的延长,落叶松—大豆复合模式中,上层土壤0~10cm和10~20cm处土壤水分含量明显减少,不同土层深度土壤水分含量在杨树—大豆模式中得到了提高。     

泗阳县林农复合经营对土壤理化性质的影响

林农复合经营是一种重要的土地经营方式,合理的林农复合经营有利于提高土地生产力和经济效益。为了了解林农复合经营对土壤理化性质的影响状况,该研究对江苏省泗阳县的杨树(Populus×euramericana ‘Nanlin895’)+小麦、杨树+雪菜、杨树+油菜、杨树+草鸡4种杨农复合经营模式以及纯杨树林的土壤理化性质进行了调查研究。结果表明,与纯杨树林相比,杨农复合经营能在一定程度上改善土壤理化性质,但是不同复合经营模式之间存在一定差异,其中林下间作型杨农复合经营(杨树+小麦、杨树+雪菜、杨树+油菜)能有效降低土壤容重和p H值,提高土壤孔隙度和土壤有机质、水解氮、速效磷和速效钾含量;而林下养殖型杨农复合经营(杨树+草鸡)虽然也能显著提高土壤有机质、水解氮、速效磷和速效钾含量,但是会导致土壤容重和p H值升高,土壤孔隙度下降。     

林豆复合生态系统土壤理化性质的研究

本文对混种大豆的落叶松.大豆、水曲柳-大豆复合生态系统土壤理化性质进行研究。结果表明,在一个生长季内混种后的土壤物理性质得到了改善。落叶松.大豆与水曲柳一大豆复合生态系统的土壤容重为1.112g/cm3和1.058g/cm3均低于相对应的纯林:混种大豆后土壤总孔隙度增加。两种林-豆复合生态系统土壤有机质分别比对应纯林高1.77倍和1.09倍:落叶松一大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于落叶松纯林4.2%和53.0/%,水曲柳-大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于水曲柳纯林75.5%和3.3%:混种大豆后全磷含量降低,而有效磷含量则增加:落叶松-大豆复合生态系统全钾和有效钾比落叶松纯林高0.6%和17.5%,水曲柳-大豆复合生态系统全钾和有效钾分别比水曲柳纯林高56.4%和21.8%。图1表3参27。     

海南次生林与人工林林下土壤水分物理特性比较

为评价速生人工林的土壤环境效应,文章对比分析了海南昌江县次生林、桉树人工林和相思树人工林的土壤水分物理性质。结果表明：(1)在0～60 cm次生林土壤容重最小,其次是桉树林,相思林最大,总孔隙度、毛管孔隙度、毛管/非毛管孔隙度比值、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量以及毛管/饱和含水量大小顺序均表现为次生林>桉树林>相思林;(2)桉树林、相思林与次生林0～60 cm土壤贮水能力相差较大;(3)3种林分间同一层土壤容重、土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、土壤毛管/非毛管孔隙度比值、饱和持水量、毛管持水量、田间持水量、贮水能力的方差分析结果显示,除底层达到显著差异（p<0.05）或极显著差异（p<0.01）外,其余3层均不显著,各层土壤毛管含水量/饱和含水量比值差异不显著（p>0.05）;(4)3种林分土壤容重随土壤深度增大而增大,总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量、毛管次生林以及田间持水量均随土层厚度增加而减少;(5)次生林的土壤容重、孔隙特征、持水性以及贮水能力随土壤深度变化,但差异均不显著（p>0.05）;而桉树林和相思林的所有观测土壤物理变量...     

农林复合经营对土壤化学性质的影响

本试验选取了拜泉县幼龄云杉纯林土壤、大豆土壤、落叶松—美国红云豆农林复合经营型土壤、杨树—水飞蓟和杨树—板蓝根林药复合经营型土壤等5种土壤类型作为研究对象,研究各种农林复合经营条件对土壤化学性质的影响。研究结果表明:实行农林复合经营对土壤化学性质有显著的影响,并因作物的品种而存在差异。总体来看,只要选择适宜的间作品种,一般对林地的土壤都有良好的改善作用。在本试验选择的3种农林复合经营类型中,杨树—板蓝根效果最好。     

林农复合经营对土壤物理性质的影响

在黑龙江省拜泉县三道镇革新村选取林—粮(落叶松Larixgmellini(Rupr.)Rupr.+美国红芸豆)、林—药(杨树+水飞蓟Silybum marianum(L.)Gaertn.)、林—药(杨树+板蓝根Isatis indigotica Fort.),以及纯农(马铃薯Solanum tuberosum)和纯林(云杉Picea koraiensis)5块具有代表性的样地,对林农复合类型对土壤物理性质的影响进行了研究。结果表明:杨树—板蓝根的复合类型土壤的容重为1.38 g.cm-3、总孔隙度39.2%、田间持水量为69.2%、质量含水量为202.2 g.kg-1、最大持水量为18.1 mm,均是几种样地最好的;而杨树—水飞蓟和纯农类型土壤的上述几个物理指标均较差。     

不同林龄落叶松人工林土壤水文特性差异

为了解落叶松人工林林龄对土壤水文特性的影响,对黑龙江省东部山地不同林龄落叶松人工林土壤的水分物理性质、入渗性能及贮水能力进行研究,研究结果如下:不同林龄的落叶松人工林土壤密度表现为随着深度的加深而逐渐加大的趋势,土壤孔隙状况则表现出相反的趋势。50 a的落叶松人工林土壤密度较小、孔隙度较大。各林龄的落叶松人工林土壤饱和持水量变化幅度在186.78～193.81 mm之间,土壤的饱和持水量和毛管持水量随着土壤深度的增加而不断下降。4种林龄落叶松人工林土壤初渗速率的变化范围为0.03～0.63 mm/min,50 a的落叶松人工林土壤初渗速率最大。不同林龄间的变化规律与土壤非毛管孔隙度的变化规律基本一致。50 a的落叶松人工林的土壤稳渗速度大,稳渗系数大,孔隙度大,渗透性能比较好,从而持水量也较大。     

不同杨-农间作模式碳储量及分布的比较

采用生物量法对杨农复合生态系统中3种不同间作模式各组分的碳含量、碳储量及整个系统碳储量进行比较研究.结果表明;在K,P及W 3种模式中,深度为1 m的土壤碳含量变化范围0.64～15.27 g·kg~(-1),土壤碳储量分别达71.19,40.67和42.64 t·hm~(-2);杨树不同器官中碳含量仅细根和毛细根与其他器官存在显著差异,但碳储量树干所占比例最高,3种模式中分别占到49.7%,50.8%,51.2%;4种间种作物中小麦、玉米、大豆、水稻根的碳含量均明显低于其他器官,碳储量都为收获部分(穗或豆荚)所占比例最大,小麦、玉米、大豆均达50%左右,水稻为45%左右,但3种模式农作物均以小麦+玉米的年耕作制度的碳储量最大;3种模式中,凋落物归还碳量分别为(0.78±0.23),(0.73±0.22)和(O.37±0.09)t·hm~(-2)a-(-1);杨农复合生态系统碳储量均是土壤＞农作物＞杨树＞凋落物,但整个系统的碳储量为K模式＞W模式＞P模式.     

滇中坡改梯不同种植方式对土壤酶活性的影响

为探究云南省坡改梯后不同种植方式对农田土壤酶活性的影响,以滇中澄江县东大河流域内已实施4年的坡改梯的坡耕地为研究对象,选取经果林(TT)、玉米单作(MM)、大豆单作(DD)、玉米-大豆间作(MD)4种作物种植方式,并以坡耕地裸地(LD)作为对照,研究坡改梯后耕地土壤有机碳、土壤脲酶、淀粉酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶及蛋白酶活性变化特征。结果表明:(1)在不同种植模式下各土壤酶活性均存在显著差异(P0.05),且玉米-大豆间作种植模式(MD)能有效地提高土壤酶活性,从而改善土壤性状;(2)土壤酶活性随土层深度的加深而减少,具有很强的表聚性;(3)土壤酶活性与土壤中的速效氮、有机质、全磷、全氮、速效磷呈极显著相关(P0.01),表明土壤酶活性受土壤肥力的影响较大;(4)不同种植模式对土壤理化性质影响较大,合理的种植方式可增加土壤有机质含量、改善土壤物理性质及有利于作物生长。     

华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解特征及土壤养分动态

采用分解袋法,在室内设置华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)和白桦(Betula platyphylla)叶凋落物混合分解试验,按照不同质量混合比例设置了5种处理,即纯华北落叶松、纯白桦、落桦(1:1)、落桦(2:1)、落桦(3:1)。结果表明:白桦叶凋落物分解速率明显高于纯华北落叶松,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解可以促进华北落叶松叶凋落物的分解,且随着白桦叶凋落物比例的增加,促进作用越来越明显;叶凋落物分解过程中,N,P浓度呈上升趋势,K,C浓度和C/N比呈下降趋势;纯白桦叶凋落物N,K,C释放率大于纯华北落叶松,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解可以促进华北落叶松叶凋落物中N,K,C的释放,对P的释放有一定的抑制作用;叶凋落物分解可以改善土壤pH和养分含量,土壤的pH、有机质、速效N,P,K均有所提高。总体来看,华北落叶松和白桦叶凋落物混合分解对改善土壤养分比纯华北落叶松叶凋落物单独分解效果要好。     

落叶松-人参复合系统的植物多样性和碳储量特征

【目的】本研究选取落叶松-人参复合系统,并与落叶松人工林及天然次生林进行比较,定量分析林下种植人参对生物多样性和碳汇功能这2种重要生态系统服务功能的影响。【方法】以落叶松-人参复合系统为对象,选择与其立地特征相似的落叶松人工林和天然次生林2种林分作为对照,通过样地调查、采样和试验,对比分析3种林分类型的乔木和草本植物多样性,并对不同林分类型中的乔木、林下灌草、枯落物和木质物残体以及0~30 cm土壤的碳储量进行分析。【结果】落叶松-人参复合系统下,人参重要值达到0.33,具有明显优势;对于Shannon-Wiener多样性指数(H')、Margalef丰富度指数(R)和Pielou均匀度指数(E)3种植物多样性指数,乔木物种均表现为天然次生林落叶松-人参复合系统落叶松人工林,草本物种均表现为天然次生林落叶松人工林落叶松-人参复合系统;落叶松-人参复合系统草本植物的S,H'和R'值分别为16,1.91和1.83,均低于落叶松人工林下草本植物的17,2.1和2.04,但差异并不显著;而落叶松-人参复合系统的E值为0.87,显著低于落叶松人工林系统的0.91;对于不同林分类型的碳储量而言,32年生的落叶松近熟人工林平均碳储量为192.81 t·hm-2,略高于天然次生林碳储量(188.85 t·hm-2),2者均显著高于落叶松-人参复合系统(155.56 t·hm-2);3种林分类型不同层次碳储量均表现为土壤层乔木层枯落物和木质物残体层林下灌草层,且土壤层和乔木层碳储量之和均占到总碳储量的90%以上,此外,落叶松-人参复合系统的4个层次碳储量均显著低于落叶松人工林系统;对于不同林分类型,在0~30 cm土层随土壤深度增加,土壤碳储量逐渐降低。【结论】落叶松-人参复合经营对乔木植物多样性没有显著影响,但对草本植物多样性影响较大,同时其还会显著降低森林碳储量。因此,今后林参复合经营应注重深入研究,合理规划,正确引导,兼顾经济和生态效益,从而保障森林资源的可持续利用和林参复合经营的可持续发展。     

六盘山典型植被类型土壤水文生态功能研究

通过对土壤的水文物理性质、持水能力及渗透性的测定,分析了宁夏六盘山南坡典型森林植被类型的持水性能和渗透能力。结果表明,六盘山典型植被的最大贮水能力486.5 604.8 mm,有效贮水能力61.0 292.1 mm,砾石体积含量的大小是影响土壤有效贮水能力的关键因素。典型植被土壤表层(0 10 cm)的初始入渗速率4.0024.99 mm.min-1,稳定渗透速率1.18 15.17 mm.min-1。利用Kostiakov方程、Horton方程和Philip方程模拟了土壤渗透过程,表明Horton方程是较好的模拟形式,土壤非毛管孔隙度对土壤水分渗透起到关键作用,而砾石含量是通过影响土壤非毛管孔隙度而影响土壤水分渗透作用。     

岷江上游不同植被类型的土壤水分和物理性质

土壤水分-物理性质是衡量土壤质量的重要指标。本文测定了岷江上游理县云杉人工林、灌木林、经济林和农耕地的土壤物理性质。结果表明:(1)云杉人工林的土壤容重最小,土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、田间最大持水量、毛管持水量显著高于其余3种植被类型;(2)灌木林与经济林的非毛管孔隙度、毛管持水量、田间最大持水量差异不显著,但灌木林的土壤容重显著小于经济林;(3)农耕地的土壤容重显著高于其余3种植被类型,非毛管孔隙度、毛管持水量、田间最大持水量显著低于其余3种植被类型。研究结果说明4种植被类型的土壤物理性质存在较大差异,选择合理的植被类型和减少人为干扰对于岷江上游地区植被恢复和生态功能改善具有重要的作用。     

杨农复合经营系统碳储量及其分布特征研究

以杨树纯林和杨农复合林2种生态系统为研究对象,对林木、农作物(林下植被)、土壤、凋落物各组分的碳储量进行比较研究。结果表明,杨树纯林和杨农复合林的碳储量分别为(101.59±8.1),(116.65±10.3)t/hm2。在2个生态系统中林木及土壤碳储量均占总量的90%以上。杨农复合林凋落物和林下植被碳储量所占比例约为6%,是杨树纯林的2倍。林木碳储量、农作物(林下植被)碳储量均为杨农复合林较高;杨农复合林土壤碳储量仅在中间层(10~25,25~50 cm)显著高于杨树纯林;凋落物碳储量2者之间差异不显著。相对纯林,农林复合系统具有较高的吸收和固碳能力。     

内蒙古大青山典型植被水源涵养功能分析

通过对内蒙古大青山3种典型植被及其土壤的测定,研究比较了不同森林植被的水源涵养功能。结果表明:油松林的林冠截留量最大,为0.170mm,落叶松林和白桦林依次为0.104mm和0.052mm;落叶松林枯落物持水能力显著高于白桦林和油松林,白桦林土壤贮水能力大于落叶松林和油松林;经综合评价,落叶松林水源涵养能力最强,油松林其次,白桦林水源涵养能力最差。     

豫东平原3种模式杨树-小麦复合系统水分利用效率的研究

农林复合系统的林木和作物会充分利用水肥光热等资源,但搭配不合理也可能产生资源竞争,其中,种间水分竞争尤为突出。本文在冬小麦4个生育期内采用稳定碳同位素技术研究了豫东平原2年生、6年生和15年生3个间作模式的杨树-小麦复合系统的水分利用状况。结果表明:3种间作模式杨树和小麦的δ¹³C(稳定碳同位素比率)和WUE(水分利用效率)均总体表现为小麦拔节期最高。在整个小麦生育期(拔节期除外),2年生杨树的δ¹³C和WUE都显著高于6年生和15年生杨树。在小麦返青期,相比其他模式,2年生杨树间作小麦的δ¹³C和WUE最高;在拔节期、开花期和成熟期则均为单作小麦显著高于3种间作模式小麦。单作小麦的耗水量比与2年生杨树间作的小麦低25.71%,但分别是与6年生和15年生杨树间作小麦耗水量的2.78和1.88倍。3种林龄杨树-小麦间作模式总体都表现为树行中间和西侧的小麦WUE和耗水量大于树行东侧。2年生杨树间作小麦的株高、LMA(比叶重)、产量、总生物量、总耗水量和LER(土地当量)均高于单作小麦和其他模式间作小麦;但单作小麦的千粒质量、收获指数和产量水分利用效率则最大。2年生杨树-小麦间作模式的产量和土地利用率最高,但随着杨树的长大,间作模式内不再适合种植小麦,可替代种植一些耐荫作物。     

南瓮河自然保护区典型林分土壤水文效应研究

森林土壤的水文效应是评价水源涵养功能重要指标。以草类兴安落叶松林、白桦林和山杨林作为研究对象,对南瓮河国家级自然保护区不同林型土壤水文效应进行研究,结果表明:(1)不同林型土壤容重均随土层深度增加而增加,各林分类型土壤容重的顺序为草类兴安落叶松林(1.22g·cm~(-3))草类白桦林(1.29g·cm~(-3))草类山杨林(1.32g·cm~(-3))。(2)土壤非毛管孔隙度、总孔隙度草类兴安落叶松林最小,草类山杨林最大;毛管孔隙度草类白桦林最大,草类兴安落叶松林最小。(3)不同林型0~30cm土层土壤最大持水量差异较大,草类山杨林为1 514.78t·hm~(-2),最大;草类兴安落叶松林为1 397.53t·hm~(-2),最小。不同林型土壤有效贮水量为草类白桦林(127.33t·hm~(-2))草类兴安落叶松林(135.81t·hm~(-2))草类山杨林(202.01t·hm~(-2))。     

晋西黄土丘陵沟壑区不同森林植被生态水文功能研究

笔者在晋西黄土丘陵沟壑区设置5种不同植被类型的样地,对其土壤物理性质及枯落物特性进行测定,以期探索该地区不同森林植被的生态水文功能。结果表明,同种植被类型样地的土壤含水量随土层深度的增加而降低,同一土层深度不同植被类型样地的土壤含水量变化规律不明显。土壤容重以沙棘样地最大,杨树样地次之,华北落叶松样地最小;总孔隙度以辽东栎样地最大,油松样地次之,杨树样地最小;非毛管孔隙度以辽东栎样地最大,油松样地次之,华北落叶松、杨树和沙棘样地较小。油松样地和辽东栎样地的枯落物最大持水率分别为152.91%和199.16%,枯落物最大持水量分别为118.7 t/hm²和234.6 t/hm²,说明枯落物层具有良好的含蓄水源作用。     

基于模糊数学的洲滩人工林复合经营模式多功能评价

在资料查询、专家咨询获取各种模式林分相关信息的基础上,选择华容县5种当地典型的杨树人工林复合经营模式,共设置20块样地,对相应指标进行实地调查,从生态效益、经济效益、社会效益三个方面筛选评价指标,构建了洲滩人工林复合经营的综合评价指标体系,运用层次分析法和模糊数学综合评判法对5种杨树人工林经营模式进行了评价。评价结果表明:5种杨树人工林复合经营模式的生态、经济、社会综合效益评价优劣排序为林-菜模式(0.631 3)林-菌模式(0.611 8)林-药模式(0.488 3)林-草模式(0.475 2)纯林模式(0.456 7)。无论从生态功能、经济功能、社会功能还是从综合效益来看,研究区人工林复合经营模式都优于纯林模式。