湘中南土地整理后烟田土壤肥力指标评价及空间变异特征

掌握土地整理区土壤养分特征已成为烟田快速培肥和提升土壤质量的首要问题。采用GIS与地统计学相结合的方法,评价了土地整理后烟田土壤养分等肥力指标的适宜性等级状况及其空间变异特征。结果表明:研究区土壤偏酸,有机质、碱解氮含量普遍缺乏,存在较大面积的缺钾现象;各肥力指标均属于中等变异,变异系数大小顺序依次为有效磷 > 速效钾 > 碱解氮 > 有机质 > 全氮 > 全磷 > 全钾 > pH值。有机质和速效钾的变异函数比较符合指数模型,全钾、碱解氮用高斯模型拟合效果好,而pH值、全磷、全氮和有效磷则以球状模型拟合效果最佳。肥力指标的块金系数[C₀/（C₀+C）]中,土壤有机质、全钾、碱解氮分别为0.903,0.998,0.823,空间相关性较弱;而pH值、全氮、全磷和有效磷的块金系数[C₀/（C₀+C）]变化范围为0.501~0.724,具有中等空间相关性;各肥力指标空间变程为99~1 003 m,最大和最小值分别为全钾和碱解氮;各肥力指标表现出不同的空间分布特征,其中,pH值呈斑块状,碱解氮及全钾呈条带状,全磷整体上呈从北至南含量增加的梯度分布格局。     

广西地区常见棕榈科植物光合特性研究

以广西南宁市不同棕榈科植物（棕竹、蒲葵、槟榔）为试材,研究和比较了其光合特性。结果表明:不同棕榈科植物株高、茎粗和冠幅均表现为槟榔 > 蒲葵 > 棕竹,叶面积指数和比叶重均表现为蒲葵 > 槟榔 > 棕竹,根区土壤pH表现为棕竹 > 槟榔 > 蒲葵,根区土壤养分大致表现为蒲葵 > 槟榔 > 棕竹,局部有所波动,其中不同棕榈科植物根区有机碳含量差异不显著（p > 0.05）。不同棕榈科植物光饱和点（LSP）、光补偿点（LCP）、表观量子产额（AQY）、羧化效率（CE）、气孔限制值（L_s）、水分利用效率（WUE）、光合氮利用效率（NUE）和光合磷利用效率（PUE）基本表现为蒲葵 > 槟榔 > 棕竹,局部有所波动,与叶面积指数和比叶重以及其根区土壤养分变化趋势相一致,其中不同棕榈科植物L_s差异不显著（p > 0.05）。不同棕榈科植物一天各时期净光合速率（P_n）、蒸腾速率（EVAP）、气孔导度（G_s）和胞间CO₂浓度（C_i）基本表现为蒲葵 > 槟榔 > 棕竹规律,净光合速率（P_n）日变化均呈双峰曲线,气孔限制导致了光合“午休”现象,胞间CO₂浓度（C_i）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（EVAP）日变化随时间呈“W”变化规律。通过SPSS最佳曲线拟合不同棕榈科植物的P_n与PAR,CO₂浓度和温度变化呈一致的二次曲线关系。相关性分析表明,不同棕榈科植物光合特性由多种因素共同决定,这些因素之间也会相互影响,其中G_s的相关系数较大。     

不同类型人工湿地对洞庭湖水质净化效果研究

同等条件下开展了3种不同类型人工湿地（垂直流、潜流和表面流人工之地）对洞庭湖水质净化效果的研究。结果表明:（1）洞庭湖水体中NH₄⁺-N,TN,TP,高锰酸钾指数,BOD₅和COD_Cr的进水浓度与3种不同类型人工湿地出水浓度季节变化规律保持一致,冬季明显高于夏季,洞庭湖进水中NH₄⁺-N,TN,TP,高锰酸钾指数,BOD₅和COD_Cr浓度均高于3种不同类型人工湿地出水浓度,相同时期,3种不同类型人工湿地出水水质NH₄⁺-N,TN,TP,高锰酸钾指数、BOD₅和COD_Cr浓度基本表现为表面流 > 潜流 > 垂直流;（2）3种类型人工湿地对TN,TP,高锰酸钾指数、BOD₅和COD_Cr的去除率依次表现为垂直流 > 潜流 > 表面流,而对NH₄⁺-N的去除率依次表现为垂直流 > 表面流 > 潜流,其中以BOD₅的去除效果最好（去除率最高）,但3种类型人工湿地对BOD₅的去除率差异均不显著（p > 0.05）;（3）3种类型人工湿地植物地上和地下生物量均表现为垂直流 > 潜流 > 表面流,差异均显著（p < 0.05）,垂直流人工湿地植被N含量、P含量、N积累量和P积累量均显著高于潜流和表面流（p < 0.05）;（4）3种不同类型人工湿地植物的N,P积累量分别与生物量、N含量、P含量均呈显著的线性关系（p < 0.01）,人工湿地植物生物量对N,P积累量的影响大于植物体内N,P含量的影响,可以通过生物量来评价人工湿地植物对N,P去除效果。     

盱眙县墨西哥柏人工林含碳率与碳储量研究

选取盱眙县墨西哥柏人工林为研究对象,对其灌木层、草本层、枯枝落叶层、土壤层进行了碳储量研究。结果表明:灌木层枝、干、叶、根的含碳率依次48.92%,48.49%,49.74%和48.04%,器官含碳率大小表现为C_叶 > C_枝 > C_干 > C_根,草本层是地上部分含碳率大于地下部分含碳率,枯枝落叶层的含碳率表现为C_叶 > C_枝,土壤层的含碳率随着土壤深度的增加而降低,0—10 cm和10—20 cm土层之间土壤含碳率的差异性显著。墨西哥柏人工林生态系统现存碳储量67.31 t/hm²,其中灌木层1.21 t/hm²,占总碳储量的1.8%;草本层0.08 t/hm²,占总碳储量的0.12%;枯枝落叶层0.02 t/hm²,占总碳储量的0.03%;土壤层66 t/hm²,占总碳储量的98.05%,可见碳储量主要集中在土壤层中。     

农业旅游开发对内蒙呼伦贝尔草原生态环境的影响

研究了农业旅游开发对呼伦贝尔沙质土壤草甸草原植被—土壤等生态环境的影响。结果显示:1）农业旅游开发显著降低了植被覆盖度、丰富度指数、均匀度指数和多样性指数（p < 0.05）,对植被优势度指数没有显著影响（p > 0.05）;2）农业旅游开发增加了土壤容重和pH,降低了土壤含水量和电导率;3）农业旅游开发显著增加了土壤粗沙（p < 0.05）,显著降低了土壤粘粉粒（p < 0.05）,对细沙和极细沙没有显著影响（p > 0.05）;4）农业旅游开发显著降低了土壤氮素（全氮和碱解氮）和钾素（全钾和有效钾）（p < 0.05）,而土壤磷素（全磷和有效磷）则不受农业旅游开发的影响（p > 0.05）,其中土壤钾素（全钾和有效钾）变化幅度较大,对农业旅游开发表现较为敏感;5）相关性分析表明:农业旅游开发下植被属性主要取决于土壤有效养分。     

高程梯度性质和算法不确定性的初步分析

高程梯度指高程在平面坐标中x和y两个方向上的变化率。在坡度算法θ=（p²+q²）/2中分别用p和q表示,因为高程梯度p和q算法的不同而衍生出多种坡度算法,因此对p,q算法性质和精度的研究是坡度算法精度评价的基础。选取陕西省绥德县、秦岭、黑龙江省拜泉县的三个样区,基于7种不同算法计算了高程梯度（p和q）,并对其统计分布特征、空间结构特征、p和q相互关系、算法稳定性与不确定性等进行了分析。结果表明:（1）p和q均值为零,相互独立,方差相等,呈正态分布;（2）各种算法均能表现局地结构和样区之间的差异;（3）从算法稳定性、精度等方面看,Evans-Young算法,特别是经过Shary改进的Evans-Young算法的效果最佳。     

黄土区不同植被类型条件下土壤分离速率变化特征及其影响因素

为比较土壤理化性质与根系特征对土壤分离速率的影响强度,采用模拟冲刷试验与室内分析相结合的方法,探究了黄土区不同植被类型在3种处理下（含根系、含冠层、含结皮）土壤分离速率变化特征及其影响因素。结果显示:（1）不同植被类型间,狼牙刺群落下土壤分离速率最小,显著低于达乌里胡枝子;不同处理下,含结皮土壤分离速率最大,含根系土壤次之,含冠层土壤最小。（2）土壤分离速率与容重呈显著正相关关系（p<0.05）,与有机质、团聚体呈显著负相关关系（p<0.05）。只考虑土壤理化性质对土壤分离速率的影响时,影响狼牙刺、白羊草群落下土壤分离速率的主导因素是容重;影响铁杆蒿、达乌里胡枝子群落下土壤分离速率的主导因素为有机质。（3）根系特征也是影响土壤分离速率的因素,土壤分离速率与根系生物量密度、根长密度、根系表面积密度、根体积密度呈负相关关系。只考虑根系特征对土壤分离速率的影响时,影响狼牙刺、铁杆蒿、白羊草群落下土壤分离速率的主导因素是根长密度;影响达乌里胡枝子群落下土壤分离速率的主导因素是根系表面积密度。（4）本研究中,土壤分离速率回归方程D_r=0.086-0.035X₁+1.367X₂,（R²=0.767,N=36,p=0.000;X₁为土壤有机质,X₂为土壤容重）,土壤理化性质对于分离速率的作用强于根系的作用;不考虑植被类型时,土壤有机质、土壤容重是影响土壤分离速率的主导因素。     

连作西瓜的根际土壤酶活性和微生物多样性

以山东大鹏西瓜基地0,3,9,15 a的西瓜根和根际土壤为研究对象,采用野外调查和实验室分析方法分析连作对西瓜根际土壤酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:随着连作年限的增加,土壤有机质和氮磷钾含量递减,连作第15年有机质及有效氮磷钾含量最低。在同一生长时期内,连作年限越长,西瓜根系活跃吸收面积和总吸收面积最低,根际土壤酶活性呈现先递增后下降的趋势,并且根际土壤酶活力幼苗期 < 抽蔓期 < 结果期。在连作前期土壤中可培养微生物代谢活力递增,连作后期微生物代谢活力递减,且连作越久土壤中微生物群落多样性降低,均匀度先增加后降低。相关性分析表明,土壤中过氧化氢酶（p < 0.05）、磷酸酶（p < 0.05）、蔗糖酶（p < 0.01）、速效磷（p < 0.05）、速效钾（p < 0.05）与真菌具有正相关性;脲酶与细菌正相关（p < 0.01）,与碱解氮负相关（p < 0.01）;过氧化氢酶（p < 0.05）、碱解氮（p < 0.01）与放线菌具有显著正相关。综上所述,连作0～9 a,土壤微生物代谢活力和酶活性增强,养分流失较小;连作9 a后,土壤养分流失严重,土壤酶活性和微生物代谢活力显著降低,产生连作障碍,说明减少连作年限可使西瓜优质丰产并且可持续发展,反之影响西瓜正常生长生产,损害经济效益。     

新疆天山托木尔峰地区夏季大气0℃层高度变化

基于1986—2010年夏季新疆天山托木尔峰南北2个探空站（阿克苏和伊宁）的探空资料与1986—2006年14个水文监测站的径流量,运用气候倾向率和相关分析法分析了该时段内夏季托木尔峰南北不同时次（北京时间20时和8时）大气0℃层高度的变化特征,并探究了该地区径流量对大气0℃层高度变化的响应情况。研究表明:1986—2010年托木尔峰南北的夏季大气0℃层高度都呈上升趋势,但是存在着空间与时段上的差异。托木尔峰南部的升温比北部的升温更为明显,南部阿克苏和北部伊宁大气0℃层高度的线性倾向率分别为1.99 m/a（p > 0.1）和1.56 m/a（p > 0.1）;阿克苏和伊宁20时的升幅分别为0.52 m/a和0.37 m/a,低于8时的升幅（3.46 m/a和2.76 m/a）,即温度较低的时段大气升温更为明显。1986—2006年大气0℃层高度与径流量的相关分析表明,托木尔峰周边水文站径流量与大气0℃层高度普遍表现为正相关,且冰川融水补给比重越高的地区往往表现出更高的相关系数,破城子、协合拉和西大桥水文站在8时的相关系数分别达到0.79,0.76,0.66（p < 0.01）。通过对0.5°×0.5°分辨率的地面气温格点资料与不同探空站大气0℃层高度的分析表明:0℃层高度与地面温度的相关性在高海拔山区表现得更好,夏季大气0℃层高度的变化可以通过高海拔地区冰冻圈（冰川、积雪与冻土）冻融过程对区域径流产生重要影响。     

采煤塌陷区土壤碳储量变化及其影响因素分析

采用因子分析、相关分析等方法揭示大柳塔矿区采煤塌陷前后土壤碳储量的变化及其影响因素。结果表明:（1）在不同土层深度上,土壤碳储量含量差异不显著（p < 0.05）,但在空间分布上差异显著。（2）在不同坡位上,对照区和沉陷区均表现出坡底 > 坡中 > 坡顶的规律,采煤塌陷对坡底部位的土壤碳储量影响差异显著（p < 0.05）。（3）土壤碳储量与土壤孔隙度、全氮、有机质均呈显著正相关,相关系数分别为0.943,0.864,0.967（p < 0.01）,并且,主导影响因子为土壤有机质和土壤孔隙度。     

南宁市典型园林植物滞尘效应及生理特性研究

以南宁市典型园林植物（樟树、桂花、冬青、杜鹃）为试材,连续3 a研究和比较了南宁市典型园林植物滞尘效应及生理特性,并探讨了典型园林植物滞尘量及滞尘能力大小。结果表明:南宁市不同典型植物滞尘效应存在显著差异（p < 0.05）,滞尘效应大小依次表现为樟树 > 冬青 > 桂花 > 杜鹃;季节变化对植物的滞尘效应影响显著,春、冬两季滞尘量较大,而夏、秋两季滞尘量较小,相同季节基本表现为樟树 > 冬青 > 桂花 > 杜鹃;南宁市典型园林植物降尘粒径主要分布在2.5～100 μm,叶面降尘中颗粒物粒径集中分布在100 μm以下（占99%以上）;比叶重（x）与叶片滞尘能力（y）之间的幂函数关系最佳（p < 0.001）,即比叶重较大的植物滞尘能力则较大;南宁市典型园林植物叶片保护酶（SOD,POD,CAT）和非保护酶（PAL,PPO）活性均表现为樟树 > 冬青 > 桂花 > 杜鹃,与植物滞尘能力变化趋势相一致,叶绿素a、叶绿素b、可溶性蛋白和可溶性糖呈现出一致的变化规律,均表现为樟树 > 冬青 > 桂花 > 杜鹃;相关性分析表明南宁市典型园林植物滞尘量与叶片酶活性基本呈显著或极显著正相关。     

大豆鼓粒期叶片荧光参数与叶绿素含量的关系

叶绿素含量是研究大豆光合作用的重要生理指标,对大豆产量和品质具有重要影响,因此,进行叶绿素含量和光合功能的同步分析具有重要意义。本研究以鼓粒期大豆叶片为研究对象,对63个样本的叶绿素含量和荧光参数进行相关分析,建立回归模型,并用28个样本验证集进行验证及评价。结果表明,可变荧光与初始荧光比(F_v/F_o)、最大光化学效率(φ_PO)、初始时间点活性反应中心捕获的单个激子驱动除QA外的电子传递的效率(ψ_EO)、初始时间点用于电子传递的量子产额(φ_EO)、t=t_FM时单位面积内电子传递的量子产额(ET_O/CS_M)、性能指数(PI_ABS)、J点相对可变荧光(V_J)7个荧光参数与叶绿素含量相关性较好,相关系数分别为0.78、0.76、0.75、0.80、0.82、0.77、-0.75。回归模型方程为y=-0.138x₁+ 2.154x₂+0.002x₃+0.077x₄+0.076(R²=0.694)(x₁、x₂、x₃、x₄和y分别为F_v/F_o、φ_PO、ET_O/CS_M、 PI_ABS和叶绿素含量),验证模型决定系数(R²)=0.805 8,均方根误差(RMSE)=0.293 4,预测残差(RPD)=1.773 8,该模型具有较好的预测效果,可以丰富非生物逆境胁迫下无损监测大豆叶绿素估算方法。回归和通径分析发现,ET_O/CS_M对叶绿素含量直接作用最大,φ_PO次之,F_v/F_o对叶绿素含量起直接负作用,PI_ABS直接作用最小,直接通径系数分别为0.706、0.382、-0.303、0.078。本研究实现了大豆叶绿素含量与光合功能的同步分析,明确了荧光参数对叶绿素含量的影响效应,可为调节栽培措施,实现大豆高产提供理论基础。     

秸秆还田对麦粱两熟农田土壤团聚体特征的短期效应

冬小麦—夏高粱种植系统作为一种新型农业两熟制系统,是山西省杂粮可持续发展的一项有效措施。为阐明该种植系统农田土壤团聚体粒级分布及稳定性对秸秆还田量的短期响应,试验基于麦粱种植系统,分析了不还田（CK）、半量还田（HR）和全量还田（WR）对土壤团聚体粒级分布特征和稳定指数的影响。结果表明:秸秆还田后,能够显著降低0—30 cm土层 > 10 mm和 < 0.25 mm粒级机械稳定性团聚体含量,增加0.25～2 mm各亚粒级水稳性大团聚体含量,同时显著降低了土壤团聚体破坏率和不稳定团粒指数（p < 0.05）;全量秸秆还田后较半量秸秆还田对农田土壤团聚体特征改善效果更为明显,但对10—20,20—30 cm土层改善效果逐渐减弱;全量还田相比半量还田,土壤机械稳定性团聚体平均重量直径、几何平均直径和大团聚体（> 0.25 mm）含量分别显著降低了12.2%,23.0%和5.3%,并显著提升了水稳性团聚体几何平均直径和大团聚体（> 0.25 mm）含量,降低了水稳性团聚体分形维数（p < 0.05）。此外,土壤团聚体稳定性与有机碳含量、孔隙度、含水量和作物产量呈显著正相关（p < 0.05）。综合表明,全量还田在短期年限内能够显著提高土壤团聚体稳定性,是改善晋中区麦粱两熟农田土壤团粒结构和增加作物产量的有效措施。     

淮北地区5种不同植物群落土壤呼吸研究

选取河南西平杨树人工林生态系统中5种不同植物群落土地为研究对象,利用Licor-8100土壤呼吸测定系统对其土壤呼吸进行了连续观测,分析、比较5种不同植物群落土壤呼吸的差异及其影响因素。研究结果表明:（1）5种植物群落下土壤呼吸有所差异,但其日变化及年内变化趋势大致相同,均与土壤温度变化趋势一致,呈单峰曲线,其土壤呼吸大小顺序为:8 m行宽林间小藜—牛筋草地 > 2 m行宽林间苍耳地 > 8 m行宽林间水蓼—灰灰菜地 > 8 m行宽林间苍耳地 > 2 m行宽林间裸地;（2）采用土壤温度和湿度单因素模型（R_s=ae^bT_s或R_s=aW+b）进行分析:土壤温度和土壤含水量分别解释了不同植物群落土壤呼吸季节变化的41%~79%和2.3%~21%;而采用双因素模型分析（R_s=ae^bT_sW^c）,土壤温湿度共同解释了土壤呼吸速率季节变化的49.1%~86.7%,表明不同植物群落的土壤呼吸均受土壤温度和土壤含水量的共同影响;（3）运用Q₁₀=e^10b模型分析,Q₁₀值大小顺序为:8 m行宽林间小藜—牛筋草地（2.47） > 2 m行宽林间苍耳地（2.3） > 2 m行宽林间裸地（2.7） > 8 m行宽林间水蓼—灰灰菜地（2.59） > 8 m行宽林间苍耳地（2.22）,且5种不同植物群落下土壤呼吸Q₁₀值均表现为春季 > 冬季 > 秋季 > 夏季,即土壤呼吸温度敏感性随着温度的升高呈现出降低的趋势。     

半干旱区不同土地利用方式下土壤呼吸特征

采用动态密闭气室红外CO₂分析法测定了盐碱地、撂荒地和苜蓿地三种土地利用方式下的土壤呼吸速率,并结合水热因子,对不同土地利用方式下土壤呼吸速率的差异性以及其和温度、含水量之间的关系进行了分析。结果表明:三种土地利用类型土壤呼吸速率日变化均呈现单峰型曲线,与气温变化趋势一致,一天中气温最高时的土壤呼吸速率均显著高于其他时间;不同土地利用方式土壤呼吸与水热因子均呈正相关,采用线性关系式来分析土壤呼吸速率与土壤水分含量的关系。不同土地利用方式下土壤呼吸速率与近地面气温、不同深度土壤温度的关系可以用指数方程得到较好的拟合（p < 0.05）,撂荒地土壤呼吸的温度敏感性系数Q₁₀值变化较大,从而对土壤温度的响应更为敏感,且不同深度土壤的Q₁₀值存在较大差异,盐碱地和苜蓿地不同土层的Q₁₀值均在2.0左右变化,与全球Q₁₀的平均水平接近。盐碱地、撂荒地和苜蓿地土壤呼吸与土壤温度和湿度的双变量模型关系显著,比相应的单变量模型更好地解释了土壤呼吸变异。     

Field compaction at different soil-water status: effects on pore size distribution and soil water characteristics of a Rhodic Ferralsol in Western Cuba

The level of compaction induced on cultivated fields through trafficking is strongly influenced by the prevailing soil-water status and, depending on the attendant soil degradation, vital soil hydraulic processes could be affected. Therefore, understanding the relationship between field soil-water status and the corresponding level of induced compaction for a given load is considered an imperative step toward a better control of the occurrence of traffic-induced field soil compaction. Pore size distribution, a fundamental and highly degradable soil property, was measured in a Rhodic Ferralsol, the most productive and extensively distributed soil in Western Cuba, to study the effects of three levels of soil compaction on soil water characteristic parameters. Soil bulk density and cone penetration index were used to measure compaction levels established by seven passes of a 10 Mg tractor at three soil-water statuses corresponding to the plastic (Fs), friable (Fc) and relatively dry soil (Ds) consistency states. Pore size distribution calculated from soil water characteristic curves was classified into three pore size categories on the basis of their hydraulic functioning: >50 μm (f_>50 μm), 50–0.5 μm (f_{50–0.5 μm}) and <0.5 μm (f_<0.5 μm). The greatest compaction levels were attained in the Fs and Fc soil water treatments, and a significant contribution to compaction was attributed to the existing soil water states under which the soil compaction was accomplished. Average cone index (CI) values in the range of 2.93–3.70 MPa reflected the accumulation of f_<0.5 μm pores, and incurred severe reductions in the volume of f_>50 μm pores in the Fs and Fc treatments, while an average CI value of 1.69 MPa indicated increments in the volume of f_{50–0.5 μm} in the Ds treatment. Despite the differential effects of soil compaction on the distribution of the different pore size categories, soil total porosity (f_Total) was not effective in reflecting treatment effects. Soil water desorption at the soil water potentials evaluated (0.0 to −15,000 cm H₂O) was adversely affected in the f_<0.5 μm dominated treatments; strong soil water retention was observed with the predominance of f_<0.5 μm, as was confirmed by the high water content at plant wilting point. Based on these findings, the use of field capacity water content as the upper limit of plant available soil water was therefore considered inappropriate for compacted soils.     

盱眙火山岩丘陵区不同林地土壤抗蚀性评价

以盱眙火山岩丘陵区5种不同的人工林（杨树林、杨梅林、朴树林、墨西哥柏林、桃树林）为研究对象,通过对土壤水稳性团聚体特征、有机质含量等指标的测定与分析,研究了人工林对土壤可蚀性的影响。对林地土壤的抗蚀性指标进行主成分分析和相关性分析将10个抗蚀指标降到了4个:> 0.5 mm水稳性团聚体含量、 > 0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚体稳定性指数、有机质含量。并运用回归分析建立了不同林分下土壤抗蚀性综合评价模型Y=0.073X₄+1.066X₅+9.261X₉+0.554X₁₀-64.939。结果表明杨树林地土壤的抗蚀性在5种林分中是最好的。