黄土高原地区人工林营造——混交林模式生态效益研究

为探讨不同类型人工林对土壤理化性质的改良能力,以兰州市南北两山5种典型林分类型(侧柏林、新疆杨林、刺槐林、侧柏刺槐混交林、新疆杨刺槐混交林)为研究对象,对0～80 cm土层的土壤理化性质进行了研究.结果表明:(1)不同林分类型混交林土壤容重、持水量、孔隙度、土壤含水量、渗透速率均好于纯林;两种混交林和侧柏林土壤pH低于...     

高寒半干旱区旱滩地农田施肥与培肥效应

针对冀西北高寒半干旱区土壤瘠薄缺氮少磷特点，于１９９２年－１９９４年在旱滩地草甸栗钙土上进行了有机无机培肥试验研究。结果表明：有机无机肥配施后可使土壤总腐殖碳，胡敏酸及其消光系数，富啡酸值增加，土壤酶活性增强，养分状况显著改善，促进了〉０．０５ｍｍ微团聚体的形成，土壤团聚度和结构系数增高，土壤理化生物学性状改善。     

渭北旱塬区秸秆覆盖还田对土壤团聚体特征的影响

为了研究不同秸秆覆盖还田量对半湿润易旱区土壤团聚体分布状况和稳定性特征的影响,在渭北旱塬设置三种覆盖还田量(SM1:13 500 kg/hm2、SM2:9 000 kg/hm2、SM3:4 500 kg/hm2),以不覆盖为对照进行定位试验,研究了秸秆覆盖还田对土壤容重、土壤有机碳、土壤团聚体数量、大小及分形维数的影响。结果表明,秸秆覆盖还田后,土壤容重随秸秆覆盖还田量的增加而减小,0~20 cm土层土壤容重较对照降低了2.00%~5.28%(P>0.05);土壤总有机碳含量随着土层深度的增加而递减,在0~20 cm土层,土壤总有机碳含量较对照显著提高10.82%~23.93%。10~30 cm土层,SM2处理下>0.25mm机械稳定性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)均高于SM1、SM3,各处理间差异不显著;在0~40 cm土层,各处理>0.25 mm土壤水稳性团聚体、MWD和GMD较CK均有不同程度提高,但差异不显著。各处理均可提高0~30 cm土层土壤团聚体稳定性,其中SM2团聚体分形维数D最小,其次为SM1、SM3。可见,秸秆覆盖还田可促进土壤团聚体的形成,提高团聚体的稳定性,以SM2覆盖还田的效果最佳。     

关中农田土壤物理状态与分析

针对关中农田土壤通气、透水能力下降,抗不良环境能力减弱,生产成本逐年递增的实际问题,以关中11个县区农田土壤为研究对象,以土壤耕作层厚度、容重及团聚体特征为指标,开展了现代利用强度及土壤管理模式下农田土壤物理状态及其退化特征研究。结果表明:关中地区土壤发生学层次厚度尽管很厚,但受下层土体紧实化的影响,农田土壤耕作层普遍浅薄,疏松良好的土壤耕作层厚度变化在5~21 cm。调查范围内耕作层厚度在20 cm左右的仅占18%,10~15 cm之间的占64%,10 cm占18%左右。关中地区农田0~20 cm耕层土壤容重变化在1.04~1.34 g·cm~(-3),平均容重为1.21 g·cm~(-3),属于良好物理状态;而20~40 cm土壤容重变化在1.46~1.70 g·cm~(-3)之间,平均容重为1.58 g·cm~(-3),属于很紧实土壤状态。约36%的农田在20~40 cm处容重达到或超过了1.60 g·cm~(-3)的极限容重值。用干、湿筛技术测定的土壤团聚体的组成,关中农田1~5 mm的"(质量)优势团聚体"、团聚体的几何均重直径(GMD)、标准化平均当量直径(NMWD)以及土壤结构系数(Kctp)均显示,耕作层土壤团聚状态处于良好级别,其下层64%的土壤团聚状态较差,关中农田土壤团聚体水稳定性差,各地土壤团聚体状态以及稳定性差别明显。结论:关中地区农田土壤耕层变浅薄,是因为20~40 cm土层紧实化程度增大和犁底层上移与变厚所致;20~40土壤容重已经增大到极限值;0~20 cm土壤团聚体状态良好,但稳定性不强是引起其下层土壤紧实化的重要原因。关中农田土壤亚表层紧实化问题普遍,有愈加严重的发展态势。从空间上紧实化土层具有很强的隐蔽性,难以被人们所觉察,属于隐型土壤物理退化特征,不可小觑。     

西北农林科技大学资源环境学院，陕西 杨凌 712100

在宁夏固原上黄试验区，对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地5种利用方式土壤的化学性质、颗粒组成与其分形特征之间的关系进行了分析和研究。结果表明：①土壤砂粒含量与土壤分形维数存在一定的相关性；粘粒含量与土壤分形维数表现出极显著正相关，即粘粒含量越高其分形维数越大；②灌木林地随着种植年限的增长，粘粒含量增多，分形维数也增加；而果园随种植年限的增长，粘粒含量减少，分形维数降低；不同利用方式土壤颗粒分形维数变化趋势为天然草地〉农地〉灌木林地〉果园〉人工草地；③影响土壤颗粒分形维数的因素主要有砂粒含量、粘粒含量以及阳离子交换量等，土壤粘粒含量、颗粒分形维数及阳离子交换量三者存在极显著相关，土壤颗粒组成的分形维数可以作为表明土壤发育状况的一个重要指标。     

黄土高原退耕还林措施对深层土壤含水率的影响

深层土壤水分分布状况对于黄土高原植被恢复和农业可持续发展意义重大。对陕北黄土区不同退耕还林措施(1979年种植的侧柏林、油松林和苹果林)及农地(对照)20 m深土壤剖面的土壤水分、根系分布状况及土壤粘粒含量进行了取样分析。结果表明:退耕还林措施显著降低了土壤含水率,总体表现为农地(11.30%)苹果林(6.66%)≈油松林(6.48%)≈侧柏林(5.92%)。深层土壤含水率同时受植物根系和土壤质地的影响,植物根系是影响4~10 m土壤含水率的主要因素,根系通过吸水作用降低了土壤含水率,但随着深度的增加,根系对土壤含水率的影响逐渐减弱,土壤质地对土壤含水率的影响逐渐增强,土壤含水率与土壤粘粒含量之间呈正相关关系。侧柏人工林根系影响土壤水分深度可达18 m,油松林的影响深度为16 m,35 a树龄的苹果林耗水深度为19 m左右。     

天津市不同种植年限蔬菜地土壤水分特征影响因素及其演变

通过对不同种植年限蔬菜地土壤饱和含水量、田间持水量、萎蔫含水量和有效含水量的分析,研究了土壤水分特征的主要影响因素及其演变趋势。结果表明,种植5 a以上1、0 a以上及15 a以上蔬菜地土壤饱和含水量的主要影响因素分别为团聚体、有机质含量、容重及pH值;田间持水量的主要影响因素分别为团聚体含量、结构系数和pH值;有效水含量主要影响因素分别为团聚体含量、结构系数及团聚体含量;萎蔫含水量影响因素不明显。随着种植年限的延长,研究区土壤饱和含水量以及田间持水量呈下降趋势,土壤持水性能、土壤水分供释及利用能力下降。     

六盘山林区土壤物理性质分布特征

研究了六盘山林区土壤物理性质分布特征及其与海拔和林型的关系,结果表明:六盘山林区阔叶林地土壤有机质和饱和导水率显著高于针叶林地,土壤容重显著低于针叶林地,阔叶林地0~10 cm和10~20 cm土层土壤有机质和饱和导水率分别比针叶林地高27.7%、21.2%和38.0%、42.2%,容重比针叶林地低13.8%和7.6%;高海拔处林地土壤有机质含量较高,容重较低;研究区土壤饱和导水率不受海拔影响,土壤水稳性团聚体分布不受林型和海拔的影响;阔叶林地0~20 cm土层土壤平均重量直径和几何平均直径平均值分别比针叶林地高3.46%和5.21%,但不受海拔影响,大团聚体数量与饱和导水率极显著正相关。研究表明六盘山林区阔叶林地土壤物理性状显著优于针叶林地,林地土壤结构的改良主要体现在大团聚体增加方面。     

基于LB法不同植被类型下土壤团聚体水稳性研究

土壤团聚体与土壤侵蚀和径流密切相关,本试验用Le Bissonnais法中的快速处理测定黄土丘陵区纸坊沟流域土壤水稳性团聚体含量,计算团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和质量分形维数(D),比较几种水稳性团聚体指标之间的相关性,确定植被类型对土壤水稳性团聚体含量的影响。结果表明,大于0.2 mm的土壤团聚体含量在1978年油松林地的0~5 cm层最大,为54.95%,在1990年刺槐林地和荒地的20~40 cm层最小,为3.20%;MWD(mm)和GMD(mm)在1978年油松林地的0~5 cm层最大,分别为1.66和0.46,在荒地的20~40cm层最小,分别为0.09和0.05;表层(0~5 cm)土壤D在2.71~2.84之间,表下层在2.74~2.91之间。土壤有机质与D,MWD,GMD和0.2 mm显著相关,表明增加土壤有机质含量有利于土壤团聚体形成和水稳定性提高。D,MWD,GMD和0.2 mm都可用于表征土壤团聚体水稳定性,作为土壤抗侵蚀性指标。     

黄土塬区土地利用方式对土壤主要理化性质的影响

通过对陕西长武4种典型土地利用方式下0~500 cm土层土壤主要理化性质分析,以明确土地利用方式对土壤理化性质的影响。结果表明：农田、果园土壤有机质、全氮含量显著高于荒地和刺槐林地,土壤粘粒含量与土壤容重呈显著负相关关系,与土壤饱和导水率呈显著正相关关系;农田0~100 cm土层土壤容重达1.44 g·cm^-3,显著高于同深度荒地（1.27 g·cm^-3）、果园（1.38 g·cm^-3）、刺槐林地（1.32 g·cm^-3）土层;400~500 cm土层土壤含水量为刺槐林地（86 g·kg^-1）<果园（113 g·kg^-1）<荒地（152 g·kg^-1）<农田（165 g·kg^-1）;果园和刺槐林地0~500 cm土层土壤平均饱和导水率分别为0.37、0.36 mm·min^-1,显著高于农田（0.25 mm·min^-1）和荒地（0.23 mm·min^-1）。退耕还林（草）导致土壤容重降低、饱和导水率增加,有助于降水入渗,但退耕后深层土壤有干燥化的倾向。     

滨海盐碱地长期人工刺槐林的生长状况和叶片特性

为探讨黄河三角洲长期人工刺槐林对滨海土壤盐碱化的响应,对比了三个不同退化程度刺槐林在生长状况和叶片特性之间的差异。结果表明,土壤盐渍化的长期影响造成刺槐人工林的总体生长状况较差,保存率均在70%以下;不同退化程度人工刺槐林的胸径、树高、郁闭度等生长特征存在显著差异。退化程度严重的人工刺槐林,其叶片营养状况相对较差,叶绿素含量也较低,抗逆性能明显较弱,主要表现为叶片束缚水/自由水比值、MDA含量和脯氨酸含量增加,SOD和POD活性降低。     

围栏禁牧对毛乌素沙地土壤理化特征的影响

过度放牧导致干旱半干旱区毛乌素沙地草地严重退化。通过禁牧措施排除放牧干扰,使草地自然恢复,作为一种低投入的措施在世界各国退化草地生态系统恢复中得到广泛采用。文中对毛乌素沙地三种不同管理类型(持续放牧、围栏5年和围栏16年)土壤理化性状进行了研究,研究结果显示:围栏禁牧5年对0～30cm土壤颗粒组成和容重没有显著影响;围栏禁牧16年0～10cm土壤容重显著小于持续放牧区,而极细沙、粉粒和粘粒含量显著高于持续放牧区;围栏5年显著增加了0～5cm土壤有机碳,而0～30cm的全氮均没有显著增加。围栏16年土壤有机碳较放牧区在0～5cm、5～10cm、10～30cm分别显著增加了231%、81%、55%;全氮含量的变化趋势与之相同。结果表明,围栏5年对土壤粘粉粒、全氮含量的恢复基本没有效果;围栏16年能显著增加表层土壤粘粉粒含量和有机碳、全氮,但土壤碳、氮水平还是在比较低的水平(有机碳:4.30g.kg-1;全氮:0.74g.kg-1),即长期禁牧可以逐渐改善土壤质地和提高土壤肥力。研究结果为半干旱退化沙质草地生态系统的恢复、重建及管理提供科学依据。     

大渡河干旱河谷区不同土地利用方式下土壤抗冲性特征

为弄清干旱河谷地带土壤抗冲性的变化特征，采用野外调查与原状土冲刷相结合的方法，开展干旱河谷区不同土地利用方式下土壤抗冲性变化特征研究。结果表明：1)在土壤冲刷过程中，3种土地利用方式径流含沙量总体呈先减少后趋于平稳的变化趋势；土壤抗冲性符合随冲刷时间的延长而增强的规律。2)土壤抗冲性与团聚体平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)呈极显著正相关，与>0.25mm团聚体含量(WR_0.25)和土壤非毛管孔隙度呈显著正相关，与土壤容重呈显著负相关；土壤抗冲性与根长密度、根表面积密度和根体积密度呈极显著正相关，与根重密度呈显著正相关。3)草地抗冲性能最好，经果林次之，农耕地最差。研究表明改善土壤结构、提高土壤团聚体稳定性及增加根系密度对强化土壤抗冲性起到重要作用，研究区可通过土地利用方式调整，以期为干旱河谷地带水土流失有效防控提供科学依据。     

免耕条件下玉米残茬处理对农田表层土壤结构性能的影响

立足于东北冷凉风沙区采用的玉米垄作免耕方式,通过始于2003年的彰武县保护性耕作定点试验,比较研究留茬、覆盖和灭茬3种不同玉米残茬处理方式对农田表层(0~30 cm)土壤结构性能的影响。研究结果表明,覆盖处理在改善土壤结构性能方面效果最明显。在0~10 cm1、0~20 cm和20~30 cm土层中,0.25 mm水稳性团聚体含量和团聚体稳定率均为覆盖留茬灭茬,且均随土壤深度增加而减小。在不同土层中,土壤容重表现为灭茬留茬覆盖,土壤总孔隙度呈现出覆盖留茬灭茬,且随着耕层加深,呈递减趋势。在不同土层中,覆盖处理的砂粒含量均低于留茬和灭茬处理,但随着耕层加深,各处理黏粒含量未呈现规律性变化。     

油松刺槐混交林土壤生物学特性研究

通过对油松(Pinus tabulaeformis Carr.)、刺槐(Robinia pseudoacacia L．)混交林、油松纯林及刺槐纯林多种土壤微生物种群数量、酶活性及其季节变化的对比分析。结果表明,油松刺槐混交显著改善了林地土壤生物学特性,土壤细菌、真菌和放线菌以及固氮菌、磷细菌、钾细菌的种群数量较纯林均明显增多,土壤质量明显改善。油松刺槐混交提高了土壤过氧化氢酶、脲酶和磷酸酶活性。此外,研究还显示,混交林土壤生物学特性的改变与生长季土壤含水量密切相关。     

放牧对荒漠灌丛草地土壤团聚体组成及其稳定性的影响

以内蒙古阿拉善盟荒漠草地为研究对象,分析了不同放牧强度对土壤理化性质、团聚体组成、养分含量及其稳定性的影响.结果表明:与轻度放牧相比,重度放牧使0～5 cm、5～10 cm和10～20 cm土层土壤有机C和全N含量显著降低,土壤容重显著增加;各土层中土壤团聚体以0.053～0.25 mm粒径为主,放牧强度的增加造成土壤...     

有机物料组合肥还田对耕地质量及甜菜品质和效益的影响

在甘肃省张掖市甘州区明永乡甜菜种植基地上,采用田间试验方法,连续3a进行了有机物料组合肥还田对耕地质量及甜菜品质和效益影响的研究.结果表明:羊粪+改性糠醛渣+葵花籽饼组合肥有利于提高土壤的总孔隙度、>0.25 mm团聚体、持水量和CEC,降低容重、pH值和全盐含量,与传统化肥比较,土壤总孔隙度和>0.25 mm团聚体分...     

太行山低山丘陵区不同人工林型对土壤性质及酶活性的影响

为探明太行山干旱低山丘陵区不同人工林型对土壤酶活性及土壤质量修复的影响,以立地条件一致的3种典型32年生人工林为试验样地,对栓皮栎(Quercus variabilis)、侧柏(Platycladus orientalis)和刺槐(Robinia pseudoacacia)3种不同人工林型下土壤的脲酶(Urease)和蔗糖酶(Sucrase)活性进行了测定,并比较了不同林型下土壤的理化和生物学性质。研究结果表明:1)林分类型对土壤脲酶、蔗糖酶活性有明显的影响,不同林分类型下土壤脲酶、蔗糖酶活性均呈现侧柏>刺槐>栓皮栎的变化趋势;2)各林地土壤含水率较低,土壤呈弱碱性。3种林地类型中,侧柏林地对土壤的改良效果较好,土壤容重和土壤pH值都显著降低,且土壤总孔隙度、全氮(TN)和有机碳(TOC)含量均显著增加(P<0.05)。此外,侧柏人工林根长密度、根表面积密度和根体积密度均显著高于栓皮栎和刺槐林(P<0.05);3)土壤酶活性的高低与土壤性质有较强的相关性。线性回归分析表明,土壤碱解氮、含水率和速效磷是影响脲酶活性的主要因素,而蔗糖酶活性主要受土壤有机碳含量的影响。综合分析表明,太行山干旱低山丘陵区侧柏人工林的种植有利于提高土壤酶活性和土壤质量,在该区人工林培育及植被恢复过程中可适当扩大侧柏人工林的育林面积。     

黄土高原马铃薯不同连作年限土壤 理化性质及微生物特性

以黄土高原旱作区马铃薯不同连作年限土壤为研究对象,采用空间代替时间序列方法,对撂荒（CK₁）、小麦/豌豆/马铃薯轮作（CK₂）、连作2 a、连作4 a和连作6 a等不同连作年限的土壤容重、结构分维、总有机碳、酶活性与微生物数量及变化规律进行研究。结果表明：(1）不同处理土壤容重差异显著,连作6 a土壤容重最小;(2）连作可以改变土壤中不同粒级团聚体的比例,各处理中＞4 mm粒径的土壤含量最高;(3）马铃薯长期连作显著降低土壤有机碳含量,连作6 a土壤总有机碳含量较撂荒降低14.27%; (4）马铃薯主要生育期内土壤转化酶、过氧化氢酶变化动态呈“S”型曲线,脲酶呈“M”型变化趋势,3种酶活性与土壤肥力因子均呈极显著正相关,与土壤容重呈极显著负相关;(5）细菌是连作土壤中优势菌,真菌和放线菌也占一定比重;细菌、真菌和放线菌数量在0～10 cm土层显著高于10～20 cm土层;马铃薯长期连作显著降低土壤微生物数量,群落结构随连作年限明显改变。     

聚丙烯酰胺的理化特征及在黄土区减流减蚀应用前景

在阐述聚丙烯酰胺(polyacrylamide,简称PAM)的合成工艺、理化特征及在土壤改良中的应用基础上,详细描述了PAM和土壤粘粒及团聚体间的相互作用,并深入探讨了PAM增加团聚体稳定性、减少土壤结皮形成、增加降雨入渗、减少径流和土壤侵蚀的机理。从机理上概括了PAM的特性、土壤特征及施放方法对其改良效果的影响。