油松与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

以黄土高原数量最多、分布最广的针叶人工林树种油松为对象,研究采集油松及其他拟混交的9个树种的当年枯落叶,以无林荒草地腐殖质层土壤作为分解介质,在室内将油松分别与不同树种枯落叶以一定比例混合后装入尼龙网袋并埋入盛土培养钵中,恒温恒湿下连续进行345d分解培养试验,测定分解前后枯落叶质量及养分含量的变化,探讨油松与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响。结果表明:(1)在所有10个树种中,油松枯落叶的N、P和K含量最低,而C含量、C/N和C/P最高,属于枯落叶基质质量较差的树种;油松枯落叶除了K、Ni之外,其他C、N、P、Cu、Zn、Cd均释放最慢;在枯落叶分解过程中,大量元素整体上较微量元素容易释出,其中,大量元素中K最活跃而易释出,P比较迟钝而难释出,C、N居中并具有一定的释出同步性;微量元素中Zn最为活跃而易释出,其次是Cd和Cu,Ni一般较迟钝而难释出。(2)不同树种枯落叶分别与油松枯落叶混合分解对各种养分释放有明显促进作用的分别为:落叶松和白桦对C;柠条、白桦、白榆、沙棘和辽东栎对N;小叶杨、白桦、刺槐、沙棘和柠条对P;白桦、沙棘和紫穗槐对Cu;白桦和紫穗槐对Zn;白榆对Ni;落叶松、刺槐、白桦和白榆对Cd。(3)根据对所有养分释放影响的综合分析,与油松枯落叶混合分解总体上可明显促进养分释放的树种为白桦,其次为落叶松和沙棘;总体上可明显抑制养分释放的树种为小叶杨,其次为辽东栎和柠条。     

侧柏与其他树种枯落叶混合分解对养分释放的影响

以黄土高原的主要人工林树种侧柏为对象,通过采集侧柏及其他拟混交的8个树种的当年枯落叶,以无林荒草地腐殖质层土壤作为分解介质,在室内将侧柏与不同树种枯落叶剪碎后以一定比例混合装入尼龙网袋并埋人盛土培养钵中,进行恒温恒湿下连续345 d分解培养试验,测定分解前后枯落叶质量及养分含量的变化.结果表明:(1)在枯落叶分解释放养分元素中,K最活跃而易于释出,p一般比较迟钝而难以释出,C、N居中并具有一定的释出同步性,且各种养分的周转期约为1～2a.(2)与侧柏枯落叶混合分解后,在对C释放的影响中白榆表现为促进作用,紫穗槐、白桦和辽东栎表现为抑制作用;在对N释放的影响中小叶杨表现为促进作用,白桦、辽东栎和紫穗槐表现为抑制作用;在对P释放的影响中除小叶杨、白榆不明显之外均表现为抑制作用;在对K释放的影响中白榆表现为促进作用,紫穗槐表现为抑制作用.(3)应用主成分分析法分析不同树种枯落叶混合分解对C、N、P、K释放的综合影响结果表明,与侧柏枯落叶混合分解后总体上促进养分释放的树种以白榆、小叶杨最显著,其次为柠条和辽东栎;而总体上抑制养分释放的树种以紫穗槐的作用最强,白桦、沙棘和刺槐的作用较弱.     

杉木与阔叶树叶凋落物混合分解对土壤性质的影响

通过盆钵模拟试验对杉木与楠木、杉木与木荷叶凋落物混合分解后土壤性质进行研究,结果表明:土壤微生物区系中,细菌占微生物总数的98.18%~99.80%,真菌、放线菌在微生物总量中的比例差异不显著(P>0.05),分别为0.12%~1.01%和0.12%~1.08%;7月份土壤微生物中放线菌数量显著高于3月份土壤微生物中放线菌数量(P<0.05),而细菌数量相对较少;杉木、楠木以及木荷叶凋落物三者单独分解时,阔叶树林地细菌数量较大,杉木林地的真菌、放线菌数量较多。当杉木与楠木叶凋落物混合分解时,土壤三大微生物数量以及微生物总量都明显增加;与木荷叶凋落物混合分解时,仅细菌和微生物总量有所增加。混合分解后,林内土壤养分大体呈低~高~低的变化模式;pH值均有不同程度的,其中增加最多的是杉楠X1+3X2的处理。     

油松枯落物的水土保持作用研究

油松枯落物的截留量与其自身的干燥程度有关,同时受降水历时、降水量和天气情况的影响。在不同的月份,其截留量不同,年截留率为9.27％。油松枯落物阻延径流流出的时间与其厚度呈正相关,与地面坡度、径流深度呈负相关;油松枯落物还能有效地抑制土壤水分蒸发、显著提高土壤的抗蚀性,2cm厚枯落物的油松林地即可免遭土壤冲刷。     

冀北山地油松和落叶松林下枯落物的水文效应

对河北省木兰围场国有林场内油松、落叶松人工林枯落物水文效应进行了调查。结果显示,油松、落叶松枯落物厚度分别为6.1和4.0cm,枯落物蓄积量为33.93和43.16t/hm2;浸泡24h后测定油松枯落物的含水量为268.10g,落叶松枯落物含水量为157.54g,二者的有效拦蓄量分别为30.07和57.56t/hm2。油松、落叶松林下枯落物持水量、吸水速率与浸水时间的变化规律基本一致,枯落物持水量与浸水时间存在对数曲线关系,而吸水速率与浸泡时间存在幂函数关系;枯落物浸水0～4h内吸水速率最大,4～8h内逐渐变缓,10h后其持水量基本达到最大值。     

黄土残塬沟壑区利用阔叶树种枯落叶对针叶林土壤极化的防治效应

人工纯林的长期连续生长或连栽所引起的土壤极化是导致土壤退化和影响人工林生态系统稳定及可持续发展的重要原因,防治的根本途径是引入其他树种形成针阔混交林或者利用其他树种枯落叶进行根系附近的局部客置。针对在黄土残塬沟壑区的针叶纯林,通过野外采集典型林地腐殖质层土壤和不同森林和城市道路绿化阔叶树种当年枯落叶后进行室内混合培养试验,研究表明:(1)油松枯落叶会引起土壤有机质、有效磷含量、微生物数量增加和脱氢酶、磷酸酶、多酚氧化酶等多种酶活性增强的正向极化,但同时却会引起土壤碱解氮含量和脲酶、蔗糖酶活性降低的负向极化。与小叶杨和沙棘混交或将其枯落叶客置可以明显改善油松林地土壤性质,而柠条、刺槐和辽东栎则反会恶化土壤性质。客置七叶树、紫叶李、泡桐枯落叶可以明显改善油松林地土壤性质,其次为银杏,而其他树种均不适宜。(2)侧柏枯落叶会引起土壤有效磷、速效钾含量、微生物数量增加和蔗糖酶、脱氢酶、磷酸酶、蛋白酶、多酚氧化酶活性增强的正向极化,但同时却会引起土壤碱解氮含量和脲酶活性降低的负向极化。与辽东栎、刺槐混交或将其枯落叶客置可以明显改善侧柏林地土壤性质,其次是沙棘和柠条,而小叶杨则反会恶化土壤性质。客置玉兰、七叶树、法桐枯落叶可以明显改善侧柏林地土壤性质,其次为杜仲、五角枫,而其他树种均不适宜。该研究结果将对于大面积人工纯林改造、混交林营建等方面具有重要的理论指导和实践意义。     

油松、山杨林枯枝落叶层蓄积动态的研究

流域坡面上的枯枝落叶只有达到一定厚度,才能防止水土流失。本文从动态的角度,对陕北黄土丘陵区的主要森林类型油松和山杨林的枯枝落叶层的蓄积进行了研究,结果表明,中龄油松和山杨林的现存蓄积量分别为17.95t/ha和8.34t/ha;年凋落量为3.24t/ha和3.09t/ha,油松林的凋落主要发生在10月至翌年4月,山杨林则集中在9、10两月;年分解量为3.23t/ha和2.89t/ha,其中夏季分解快,冬季分解慢。根据林分枯落物现存蓄积量、凋落量和分解量阐明的蓄积动态表明,油松枯落物蓄积以4月为最多,10月最少,山杨则以1月最多,8月最少。在目前的年龄和结构状态下,凋落量和分解量基本呈平衡状态,枯落物蓄积量无明显增减。     

太岳山不同郁闭度油松人工林枯落物及土壤水文效应

通过定位试验结合室内测定的方法,研究了山西太岳山不同郁闭度油松人工林枯落物及土壤水文效应。结果表明:(1)不同郁闭度林分枯落物储量变化范围为7.43~10.86t/hm2,随郁闭度增加枯落物储量增加;最大持水率变化范围为276.54%~311.33%,最大持水深为8.02~14.34mm,表现为(按郁闭度排序):0.70.60.80.5,郁闭度为0.7林分的枯落物持水效果最好;枯落物未分解层和半分解层持水量与浸泡时间呈明显对数关系(R0.87),持水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系(R0.94)。(2)不同郁闭度林分土壤容重变化范围为1.36~1.49g/cm3,总孔隙度均值变化范围为44.71%~48.75%,有效持水量变化范围为395.33~831.00t/hm2,表现为(按郁闭度排序):0.60.70.50.8;稳渗速率变化范围为1.00~3.47mm/min。     

黄土残塬沟壑区阔叶树种枯落叶对针叶林地土壤化学性质的改善效应

为改善人工针叶林地的土壤化学性质退化的问题,通过土壤与枯落叶混合后进行室内培养的方法,研究了黄土残塬沟壑区阔叶树种枯落叶对针叶林地土壤化学性质的改善效应。结果表明:(1)小叶杨枯落叶对侧柏林地土壤碱解氮、有机C和胡敏素的改善效果显著;沙棘枯落叶对油松林地土壤速效磷和侧柏林地土壤pH值、速效磷、速效钾、富啡酸的改善效果显著;柠条枯落叶对油松林地土壤速效钾、有机C、胡敏酸和胡敏素的改善效果显著。(2)对油松林地来说,枯落叶的综合改善效应为:沙棘>柠条>辽东栎>小叶杨>刺槐枯落叶;对侧柏林地来说,枯落叶的综合改善效应为:小叶杨>沙棘>辽东栎>柠条>刺槐枯落叶。     

树木枯落叶在河流水体中的分解及氮、磷释放动态

以郑州市东风渠为试验点,选择法国梧桐枯落叶为对象,利用分解袋法,在为期39d的分解试验中,研究了落叶分解及氮、磷的动态变化。结果表明:分解过程中,样品质量变化呈现持续减少的趋势,试验期间质量损失约11.6%,理论完全分解时间约8.21a。在生物和非生物因素共同作用下,落叶中的氮、磷含量变化波动较大。试验初期(0-9d),氮含量快速降低;然后又表现为逐渐升高,在分解后期(29-39d)又呈现下降趋势。落叶中磷含量在分解初期呈下降趋势,随后又逐渐升高,到分解中期,磷含量又表现为先下降后升高的趋势,至分解末期,再次出现下降。落叶中氮素的累积指数NAI和磷素累积指数PAI整体上表现出以释放为主。随分解时间,大体上呈现释放-积累-再释放的规律。     

黄土高原区果园生草覆盖对土壤物理性状、水分及产量的影响

通过试验证明果园生草制是黄土高原地区果园土壤管理的一个行之有效的模式。果园生草覆盖区与对照相比土壤物理性状、水分及产量均有明显提高 ,直径 1 .0mm以上的土壤团粒增加了 1 0 .2 %～ 1 2 .2 % ,提高 60 .4%～ 72 .2 % ;土壤容重下降 0 .0 5～ 0 .1 3g/cm3,降低 4.2 %～1 0 .0 % ;土壤孔隙度增加 2 .5 %～ 5 .5 % ,提高 4.6%～ 1 0 .9% ;有机质增加 0 .1 9%～ 0 .5 7% ,提高 2 4.4%～ 73 .1 % ;0～ 2 0cm土壤水分增加 1 .7%～ 3 .0 % ,提高 1 6.7%～ 2 9.4% ;苹果产量和经济效益 ,提高幅度分别为 1 2 .73 %～ 3 1 .5 7%和 1 5 .1 7%～ 3 6.2 2 %。     

侵蚀地形对马尾松林下土壤特性的影响

土壤是植被生长的重要物质基础,其分布和发育受土壤侵蚀的影响。红壤丘陵区马尾松林下土壤侵蚀严重,生态环境脆弱,探清该区马尾松林下土壤侵蚀对土壤分布及其特性的影响,对该地区的植被重建和生态恢复具有重要意义。基于调查取样和分析测试获取的数据,采用统计和灰色关联度分析法分析侵蚀地形对红壤丘陵区马尾松林下土壤特性的影响。结果表明:不同侵蚀地形的土壤特性差异显著,相对于山脊坡和鞍部坡,切沟土壤理化性质的大部分指标含量最高,微生物数量最多,土壤酶活性最大;不同侵蚀地形的土壤特性指标间的相关性差异较大,与山脊坡和鞍部坡相比,切沟的土壤理化性质指标与土壤酶及微生物指标的显著正相关明显增多,土壤特性与切沟的关联度也最高;切沟形成的微环境提升了土壤特性,为植被恢复提供了有利的条件。因此,加大侵蚀沟的环境研究可为快速恢复该地区的土壤与植被提供科学依据。     

黄土高原天然柴松林碳储量与碳密度特征

 采用野外调查取样和实验分析相结合的方法,研究黄土高原子午岭林区天然柴松林生态系统空间尺度上碳储量及分布特征。结果表明:1)植被层乔-灌-草不同器官含碳率范围为0.413 7～0.517 4 g/g,枯落层为0.187 2～0.500 3g/g,不同器官及层次间含碳率差异较大;土壤层有机碳含量随着土层深度的增加而递减。2)柴松林总储碳密度为236.04t/hm2,空间分布特征表现为土壤层(107.55 t/hm2)>植被层(95.20 t/hm2)>枯落层(33.29 t/hm2);总储碳量为1597万t,其中土壤碳库最大,为727万t,占总储量的45.52%,分别是植被层及枯落层碳库的1.14和3.22倍。     

生物氢烷工程沼渣用于油菜及菠菜育苗的效果

为探究将生物氢烷工程沼渣应用于蔬菜育苗基质生产的可行性,以油菜品种"华绿四号"、菠菜品种"先锋菠菜"为材料,按不同体积比将生物氢烷工程沼渣与土壤或草炭、蛭石和珍珠岩三者混配作为育苗基质,通过穴盘育苗试验研究生物氢烷工程沼渣对基质理化性质和油菜、菠菜幼苗生长的影响。结果表明:添加生物氢烷工程沼渣可显著改善基质的容重、总孔隙度、有机质含量、pH值和电导率EC(electronical conductivity)值等理化性质;适宜配比的生物氢烷工程沼渣对幼苗生长发育有一定的促进作用,其中T6(生物氢烷工程沼渣20%、草炭30%、蛭石25%、珍珠岩25%)的基质配方较为适宜,T6中油菜出苗率显著高于CK3(草炭50%、蛭石25%、珍珠岩25%)(P0.05),提高了14.3%,菠菜出苗率提高了12.4%,幼苗的株高、茎粗、单株叶面积显著高于或接近CK3(P0.05),幼苗根冠比和壮苗指数与CK3无显著差异;添加生物氢烷工程沼渣可使幼苗地下部生物量显著升高(P0.05),促进根系生长,使幼苗地上部、地下部生物量分配更加均衡。因此,生物氢烷工程沼渣具有一定的肥效,可部分替代草炭用于叶菜育苗基质生产,但使用前可考虑进行好氧堆肥处理进一步腐熟或与氮肥配施以提高肥效。     

转 AtPAP15基因大豆种植对根际土壤养分及酶活性的影响

以转入AtPAP15基因的两个磷养分高效转基因大豆株系AP15-1、AP15-3及其各自受体YC03-3、YC04-5为材料,在大田连续种植两季,通过在苗期、盛花期和成熟期采集根际土,对其进行pH和全磷、速效磷、有机磷、全氮、碱解氮、全钾、速效钾、及钼等八种微量元素含量的测定,并分析了盛花期AP15-1与其受体YC03-3根际土中酸性磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶的活性变化,从而了解上述磷高效转基因大豆的种植是否会对根际土中主要养分和酶活性产生影响.研究结果显示:秋春两季根际土中除全钾和微量元素含量外,其他养分含量在个别时期,转基因大豆AP15-1或AP15-3与其受体之间,均存在显著性的差异,但这些显著性差异大部分出现在苗期,成熟期仅有机磷含量在AP15-1与其受体YC03-3、速效钾含量在AP15-3与其受体YC04-5之间呈显著差异,并且这些差异在两季中均未重复出现.根际土中四种土壤酶活性测定结果显示:同季转基因大豆与其受体之间差异不显著.总体结果表明,上述转AtPAP15基因磷高效大豆种植对根际土中磷、氮、钾等养分和四种土壤酶活性均未产生显著的影响.     

黄土半干旱区油松苗木蒸腾特性与影响因子的关系

 为分析土壤水分与气象因子对油松蒸腾作用的影响程度,提高造林成活率,并为林地水分管理提供科学依据。在2004年生长季典型晴天,采用盆栽试验,人为控制土壤水分,利用针叶Li-1600稳态气孔仪和BP-3400精密天平等仪器,对黄土半干旱区油松苗木的蒸腾特性及其影响因子的关系进行研究。结果表明:在不同的土壤水分条件下,油松蒸腾速率和气孔阻力的日变化曲线分别呈“双峰型”和“W”型;在典型晴天下,蒸腾速率与土壤含水量的关系呈三次曲线相关,7、8和10月份,油松叶片蒸腾速率达到最大值时所对应的土壤含水量分别为17.7%、19.8%和17.5%。蒸腾速率除自身生理特性的影响外,还受土壤水分和气象因子综合影响,当土壤水分充足时,蒸腾速率与气象因子相关性高;当土壤水分产生胁迫时,蒸腾速率与气象因子相关性降低。在严重土壤水分胁迫下,7和8月份气温对蒸腾作用的影响最大,10月份光合有效辐射的影响最大。在土壤充分供水的条件下,7月份空气相对湿度对蒸腾作用的影响最大,8月份是气温,10月份是叶温。     

紫花苜蓿、海州香薷及伴矿景天对多氯联苯与重金属复合污染土壤的修复作用

随着工业化的发展,有机或无机的有毒有害物质对土壤环境的污染越来越严重,在一些经济快速发展地区耕地土壤中持久性毒害物质已经大量积累,部分农田中重金属(镉、汞、砷等)、农药(滴滴涕     

黄土高原丘陵区不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

对晋西北黄土高原丘陵区持续利用30年的小叶锦鸡儿人工林、农田、杨树林、小叶锦鸡儿和杨树的混交林地以及撂荒地的土壤理化性状进行了研究。结果表明,不同土地利用方式对土壤理化性质影响很大。小叶锦鸡儿和杨树的混交林以及小叶锦鸡儿人工林可以降低土壤容重,提高土壤酶活性、有机质和全N含量,从而改善土壤肥力。混交林和小叶锦鸡儿人工林的土壤培肥作用高于杨树纯林。粗放的农业耕作措施提高土壤容重,降低土壤养分含量,使土壤退化。撂荒地一定程度上可以起到培肥土壤的作用。在黄土高原丘陵区,种植小叶锦鸡儿人工林以及小叶锦鸡儿和杨树的混交林是较好的生态重建和植被恢复方式。     

土壤持水量对生菜生长和镉浓度的影响

通过不同水分含量处理的盆栽试验和培养试验,探索土壤持水量对生菜生物量与Cd浓度,土壤pH和土壤Cd有效态的影响。结果表明,土壤持水量显著影响生菜的生物量,75%田间持水量（water holding capacity,WHC）处理生菜地上部鲜重最高,生菜鲜重与土壤持水量呈倒V型关系。土壤持水量也显著影响生菜地上部及根中Cd浓度,2者均与土壤持水量呈显著负相关关系,土壤持水量从45%WHC增加到65%WHC,地上部Cd浓度降低41%,生菜Cd含量从超过无公害标准到低于标准。盆栽试验中,乙酸铵-Cd浓度与水分处理水平没有显著相关性,生菜地上部Cd浓度与土壤的乙酸铵-Cd态也没有显著相关性。水分对土壤pH没有显著影响,但培养试验中土壤乙酸铵-Cd与水分处理水平显著负相关。初步推测土壤水分影响生菜地上部Cd浓度,不是通过影响土壤pH和Cd有效态来实现的。因此,可以通过调节土壤水分来控制中轻度重金属污染的设施菜地上叶菜可食部分的Cd浓度,这是一种具有较好应用前景的绿色调控措施。