生物埂护坡上黄花根系分布特征及其对土壤养分的影响

以川东丘陵区的梯田生物埂为研究对象,选择生物埂护坡上种植的黄花和生物埂网格内土壤为研究内容,为明确4种不同种植年限黄花根系分布特征及其对土壤养分的影响,通过野外调查和室内实验相结合的研究方法,分析了生物埂护坡上黄花根系分布特征、生物量与土壤养分之间差异性和相互关系。结果表明,随着种植年限的增长,黄花根长、根量、根表面积和根体积等指标均增加,4年生黄花根系垂直分布明显比其他3种种植年限的大,分别为185.3 cm、17 133条、237.5 cm²、301.2 cm³和158.9 cm。根系水平分布由于受到网格大小的限制而出现差异性。4种不同种植年限黄花根系平均生物量的大小顺序依次为: 4 a>3 a>2 a>1 a,不同生长年限不同土壤层内根系的生物量也存在一定的差异。黄花根系形态不但影响植物本身的生长,还影响其保土培肥效果,3、4年生黄花根系土壤养分含量均比1、2年生黄花高,且种植植物的样地比对照裸坡地养分含量高,不同种植年限同一土层的土壤养分含量有显著性差异,土壤全氮、有效氮和有效钾含量均与黄花根系指标有显著的相关性,说明黄花根系的水土保持作用有保留土壤养分的能力。研究结果可为川东丘陵区的梯田生物埂的草本选择和土壤养分改良方面提供理论依据和实际应用参考价值。     

紫色土区香根草不同径级的根系特征与培肥效应

为探讨水土保持先锋物种香根草的培肥效应及其与各径级根系指标间的关系,以裸地为对照,定期分010 cm,1020 cm,2030 cm土层采集土壤和根系样品,常规方法测定土壤有机质、氮、磷、钾的全量和速效养分,WinRHIZO(Pro.2004c)根系分析系统分10个径级测定根系参数(根长、根表面积和根体积)。结果表明:香根草的培肥效应主要体现在有机质上,且此效应随香根草定植时间的延长而增强,其次是全氮,而有效磷和速效钾则出现亏损;香根草小区土壤有机质、有效磷、全钾、速效钾均表现出明显的土壤养分表聚现象,在010 cm土层的含量显著大于其他土层的(P<0.05);0.00 mm相似文献   

柠条根际土壤微生物分布特征及其与土壤养分的关系

对库布齐沙地柠条根际、非根际土壤微生物数量、组成及其与土壤养分的关系进行了研究.结果表明:在0～10cm、10～20cm、20～30cm、30～40cm4个土层中,柠条根际土壤微生物数量均高于非根际和流沙,且细菌＞放线菌＞真菌.柠条各类微生物的根际效应明显,且真菌＞细菌＞放线菌,R/S值介于1.15～16.22之间.根际土壤细菌、放线菌、微生物总数与土壤全氮、有机质、速效磷、速效钾含量之间有显著的相关关系.     

紫花苜蓿根系生物量垂直分布规律

本文综述了紫花苜蓿(Medicago sativa L.)根系生物量垂直分布的影响因子和若干自然区域内紫花苜蓿根系生物量的垂直分布及其规律。紫花苜蓿根系生物量垂直分布的影响因子包括土层厚度、地下水位、土壤特性、施肥、灌溉、刈割、混播、品种和生长年限。土层越薄、地下水位越高、土壤障碍(酸、碱、盐、粘重和紧实)越重,紫花苜蓿根系生物量在土壤浅层的分布比例越高。施(磷)肥会提高紫花苜蓿根系生物量在土壤深层的分布比例。灌溉对紫花苜蓿根系生物量垂直分布的影响,因灌溉定额、灌水定额和灌水频率的不同而异,降低灌溉定额可提高紫花苜蓿根系生物量在土壤深层的分布比例;降低灌水定额和提高灌水频率则提高其在土壤浅层的分布比例。随着刈割频率的增加,紫花苜蓿根系生物量在土壤浅层的分布比例逐渐提高。与禾本科牧草混播,使紫花苜蓿根系生物量在表土层的分布比例提高。不同品种紫花苜蓿根系生物量的垂直分布比例存在差异。随着生长年限增加,紫花苜蓿根系生物量在土壤深层的分布比例提高。一般而言,由浅至深,紫花苜蓿根系生物量逐层递减,而且,随着土层深度增加呈指数函数规律递减。通常情况下,紫花苜蓿根系生物量在0～30cm土层的分布比例在60%～90%之间,0～60cm土层为65%～95%。     

三种草坪草的根系分布特征及其对土壤养分的影响

对高羊茅、多年生黑麦草和草地早熟禾的成熟草坪进行了根系和土壤取样测定。结果表明,高羊茅根系分布最深,达1.8m,其根系生物量分别是多年生黑麦草和草地早熟禾的3.1和3.0倍。草坪草根系分布特征对土壤剖面养分含量有显著影响。草种间土壤硝态氮含量在0~40cm差异不显著,而在40~100cm差异显著,草地早熟禾>多年生黑麦草>高羊茅。土壤有效磷含量随深度增加而骤减,0~60cm草种间差异显著,草地早熟禾>多年生黑麦草>高羊茅。土壤速效钾含量在0~20cm最高,20~100cm随土壤深度增加变化不明显。     

施氮对武功山山地草甸土壤氮素含量、根系生长及氮素吸收的影响

本研究以武功山草甸为研究对象,采用随机区组试验设计,研究不同施氮水平(N0:不施氮;N_1:施氮量75kg·hm-2;N_2:施氮量150kg·hm-2;N_3:施氮量300kg·hm-2)下草甸土壤氮素时空变化规律和草甸植被根系形态特征及其对氮素吸收利用的影响。结果表明:土壤碱解氮含量随着施氮量的增加而增加(P0.05),各施氮处理土壤碱解氮含量随时间推移呈先升高后降低的趋势,并在7-9月间平均值降到最低(N0:111.7 mg·kg~(-1);N_1:140.6mg·kg~(-1);N_2:162.7mg·kg~(-1);N_3:1 169.0mg·kg~(-1));各处理0-20cm土层根系生物量密度由高到低依次为N_3(10.27mg·cm~(-3))N_2(10.02mg·cm~(-3))N_1(8.0mg·cm~(-3))N0(6.28mg·cm~(-3)),根长密度由高到低依次为N_3(20.1cm·cm~(-3))N_2(20.09cm·cm~(-3))N_1(17.2cm·cm~(-3))N0(14.3cm·cm~(-3)),其中N0、N_1和N_2这3个处理差异显著(P0.05);在0-150kg·hm-2的施氮范围内,根系对氮素的积累(N0:13.7kg·hm-2;N_1:23.3kg·hm-2;N_2:31.2kg·hm-2)随着施氮量的增加而显著增加(P0.05)。因此,在武功山草甸施用氮肥时应注意其氮肥施用量(推荐施氮范围为0-150kg·hm-2),避免氮素流失引起环境污染及资源浪费。     

苜蓿、无芒雀麦单播与混播对土壤有机质和速效养分的影响

2003年5月在内蒙古自治区通辽市内蒙古民族大学试验农场建立试验小区,研究科尔沁地区不同生长年限的甘农1号杂花苜蓿(Medicago varia Martin. cv.Gannong No.1)、无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)单播与混播草地土壤有机质、速效氮和速效钾含量动态,旨在为该地区人工草地管理和生态恢复提供理论依据。结果表明:随着牧草生长年限延长,土壤有机质、速效钾含量呈递增趋势,速效氮含量仅在0~10cm土层呈增长趋势,而在10~30cm土层呈下降趋势;草地类型对土壤有机质、速效氮和速效钾积累有明显影响;无芒雀麦单播草地土壤有机质和速效钾平均含量最高,速效氮平均含量最低,混播草地则更有利于土壤速效氮的积累。     

人工梭梭林根系的分布特征

采用全株挖掘法对干旱荒漠区梭梭(Haloxylon ammodendron(Mey.)Bunge)人工林进行取样,研究1-3龄梭梭根系生物量、比根长和根长密度的垂直分布格局,为提高造林质量和合理有序地人工接种肉苁蓉提供参考。结果表明:随着树龄增加,土壤层数增加,但细根数占总根比例减少;1龄梭梭的根集中分布在0~20cm土层,根干重占根系总量的82.60%;2龄梭梭根数以20~60cm层中最多,而0~40cm层根重占总根重的73.8%;3龄梭梭根系条数以下层为主,主要集中在40~80cm土层,但生物量多集中于上层;细根的比根长和根长密度最大,则分布细根较多的土层比根长和根长密度值均较大。因此,不同树龄梭梭根系集中区域具有下移趋势,为提高肉苁蓉(Listanche desertiwla Y.C.Ma)的种子萌发和接种机率,人工接种肉苁蓉深度也应下移。     

油蒿根际土壤微生物数量及其与土壤养分的关系

对库布齐沙地油蒿根际、非根际土壤微生物数量及其与土壤养分的关系进行研究,结果表明:微生物三大类群数量均为根际土壤>非根际土壤>流沙,且细菌>放线菌>真菌;微生物根际效应十分明显,细菌>真菌>放线菌,R/S值介于1.14～8.19之间。土壤微生物数量与土壤养分含量之间存在着不同程度的相关关系,影响微生物总数、细菌数量的主要土壤因子是有机质与速效钾,影响真菌数量的主要土壤因子是有机质与含水量,影响放线菌数量的主要土壤因子是全磷和速效钾。     

西藏安多草地退化对植物生物量和土壤养分的影响

以西藏安多县原生小嵩草(Kobresia pygmaea)草甸草原与退化小嵩草草甸草原2种类型草地为研究对象,对其草地的地上和地下生物量、土壤的有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量进行研究,了解退化对草地植物生物量和基本养分含量的影响。结果表明,退化小嵩草草甸草原的地上、地下以及总生物量均显著下降,地上0~10、10~20cm土层生物量和总生物量分别相当于小嵩草草甸草的80.9%、22.1%,15.8%和20.0%;2种类型草地土壤的全量和有效碳氮磷含量均较低,退化对土壤全量和有效养分的影响并不一致,退化导致0~10和10~20cm土层的有机碳、全氮和全磷含量均显著升高,而导致0~10和10~20cm土层的有效氮和有效磷含量均显著降低,2种类型草地随着土层的加深,土壤有机碳、全氮、全磷、有效氮和有效磷含量没有明显差异。     

东祁连山不同退化程度高寒草甸土壤有机质含量及其与主要养分的关系

对东祁连山金强河河谷轻度、中度、重度退化高寒草甸土壤有机质含量变化及其与土壤全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间的关系进行了研究。结果表明：随着退化程度的加重,020 cm层土壤有机质、全氮和速效磷含量均不断下降,全磷含量呈现出先降后升但总体呈下降的趋势,但速效氮含量则不断上升,各养分的变化差异均达到极显著水平(P<0.01)。在划分的轻度退化草地土壤中,有机质含量分别与全磷、全氮、速效磷、速效氮含量之间均不存在显著的相关关系(P>0.05),另外所划分的中度退化和重度退化草地也同样如此。但是通过把3个不同程度退化草地结合起来作为整体进行综合分析,结果表明,除了全磷,土壤有机质含量分别与全氮、速效氮、速效磷含量三者之间存在极显著的相关关系(P<0.01)。在较大尺度上,有机质可以作为土壤营养状况的主要判断指标。在研究高寒草地土壤养分状况及其综合评价中,要特别注意其时空异质性,要重视尺度问题。     

柑橘园行间生草对土壤养分的影响

为研究不同生草处理对柑橘园土壤养分的影响,在‘宫川’柑橘园进行行间生草处理,设置自然生草及黑麦草、野豌豆、黄花苜蓿、菊苣、高羊茅和鼠茅草6个人工生草处理,对不同草种的干鲜重及0-20cm土层pH值、有机质、大量元素、中量元素和微量元素含量等养分指标进行测定分析。结果表明：（1）野豌豆和黑麦草的干重占鲜重的比例较其它草种低;（2）行间种植黑麦草和野豌豆对春秋季橘园土壤有机质的促累积作用较好;（3）与其它草种相比,春秋季野豌豆生草处理的土壤水解性氮、有效磷和速效钾含量均较高;（4）行间种植黑麦草和野豌豆对秋季土壤中交换性钙含量的提升效果优于其它草种,而行间种植黑麦草和黄花苜蓿对秋季土壤中交换性镁含量的提升效果较好;（5）野豌豆生草处理的春季土壤有效锰、有效锌、有效铜含量及秋季土壤有效硼含量均高于其他草种,野豌豆和菊苣、黑麦草、自然生草和野豌豆生草处理分别对秋季土壤有效铁、有效锌和有效铜、有效钼含量的提升效果更显著。橘园行间生草可有效调节土壤有机质、大量元素、中量元素和微量元素的供给能力,但不同生草类型的调控效果各异。与其它草种相比,行间种植野豌豆和黑麦草对橘园土壤养分的综合提升效果最佳。     

松嫩平原盐碱草地土壤酶活性与植物群落特征的关系初探

近年来,由草地资源不合理利用造成的草地退化、草地生态系统结构失调现象屡见不鲜。研究土壤的理化性质,对遏制草地退化、维护草地生态系统平衡、促进草地畜牧业的可持续发展具有重要的意义。土壤氮磷是草地土壤养分的重要组成部分,为揭示甘南州高寒草地全氮、全磷的空间分布状况,基于地面实测数据,采用经典统计与地统计相结合的方法,重点研究该地区全氮、全磷样地间及垂直分布的含量变化,并将其与N/P、C/N、土壤有机质及土壤含水量做相关性分析,最后分析不同海拔梯度、不同土层深度下土壤全氮、全磷的变化特征。结果表明:1)甘南草地表层全氮含量由西南向东北、由西向东逐渐降低。表层全磷的分布格局与全氮相似,呈西南向东北、从西向东南降低的趋势。全氮、全磷在040 cm的土层中均具有中等变异性。土壤全氮在020 cm土层变异程度降低,在2040 cm土层变异程度增加。土壤全磷的变异程度随土层深度的增加而增加。同一土层深度,土壤全氮的水平变异性都较全磷显著。随着土层深度的增加,全氮、全磷含量呈递减趋势,表层全氮、全磷含量显著高于深层土壤,普遍存在表面聚集现象。2)甘南草地土壤全磷在010 cm、1020 cm、2030 cm土层与全氮呈极显著正相关(P<0.01),随深度增加全氮与全磷的相关系数逐渐降低,至3040 cm土层不具有显著的相关性。N/P值与土壤全氮呈极显著正相关关系,与土壤全磷含量相关性不显著;表层土壤有机质含量与全氮、全磷和N/P皆呈显著正相关关系(P<0.05),且相关程度分别为:全氮>N/P>全磷。在各土层深度,有机质含量皆与土壤含水量呈极显著正相关。3)甘南草地土壤全氮、全磷含量均随海拔升高而降低。同一海拔,全氮、全磷含量随土层深度的增加变异系数呈增加的趋势。     

黄土高原弃耕地植被演替及其对土壤养分动态的影响

弃耕地演替过程中植被和土壤的互动效应对于植被恢复与重建具有重要意义。本研究选择黄土高原不同演替阶段的弃耕地(弃耕时间分别为1、6、12、22年),连续2年调查各弃耕地的物种丰富度、群落地上生物量,测定0~60 cm土层的土壤容重、pH值、土壤有机质和全氮含量,分析弃耕地演替过程中群落地上生物量、土壤理化性质的变化过程和趋势以及植被土壤之间的互动效应。结果表明:1)弃耕地演替过程中,弃耕早期(1~6年)为茵陈蒿+白莲蒿的杂草群落,演替中期(6~12年)为赖草群落,演替中后期(12~22年)为无芒隐子草+短花针茅群落。随着弃耕时间的增加,物种丰富度呈先减少后增加的变化趋势,地上生物量持续增加。2)土壤有机质和土壤全氮在0~10 cm土层中最高,表现出明显的表聚效应;弃耕时间和土层深度对土壤有机质和土壤全氮产生极显著的影响,弃耕时间与土壤有机质和土壤全氮之间均表现为负相关关系,土壤有机质和土壤全氮具有较为明显的时间效应。3)群落地上生物量与弃耕时间呈显著正相关关系,与土壤有机质和土壤全氮二者之间呈负相关关系,弃耕时间对群落生物量产生正效应,土壤有机质和全氮对群落生物量产生负效应。     

武功山草甸不同海拔对土壤和植物凋落物磷含量的影响

以江西省武功山海拔1 600~1 900m的山地草甸为对象,对不同海拔下,凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷的空间分布特征以及相互之间的相关性进行分析。结果表明,不同海拔梯度下凋落物全磷、土壤全磷、土壤有效磷分别是0.50~3.53、0.28~1.29、0.19~17.47mg·kg~(-1)。土壤全磷的含量随着海拔的逐渐增加,呈现出"U"型的分布规律,在海拔1 700~1 800m处含量较低。不同物种之间的全磷含量具有明显差异,芒(Miscanthus sinensis)、中华苔草(Carex chinensis)、毛秆野古草(Arundinella hirta)和武功山飘拂草(Fimbristylis wukungshanensis)含量分别是4.21、1.34、1.03、1.28g·kg~(-1),芒的全磷含量显著高于中华苔草、毛秆野古草和武功山飘拂草(P0.05)。相关性分析表明,海拔梯度与土壤全磷之间存在极显著相关性(P0.01),凋落物全磷与土壤有效磷显著正相关,凋落物全磷随着土壤有效磷的增加而增加;凋落物全磷与土壤全磷相关性不显著(P0.05)。说明土壤供磷能力的指标通过土壤有效磷反映,其含量高低主要由凋落物全磷之间的转化方向及分布状况决定,一般认为,凋落物全磷与土壤有效磷的相关性越显著,凋落物全磷的相对有效性就越高。本研究结果有助于进一步了解武功山山地草甸不同海拔梯度对土壤与凋落物磷含量的影响,同时也为山地草甸的植被恢复及可持续经营提供理论依据。     

不同水分梯度下能源植物芒草和柳枝稷生物量分配规律

黄土高原面积广袤,进行能源植物种植具有巨大潜质。然而,由于该区生态环境脆弱,水分是限制能源植物产量的主要因子。本研究通过室内控水试验,对不同水分梯度条件(田间持水量的75%、55%和35%)下芒草(Miscanthus sinensis)和柳枝稷(Panicum virgatum)两种能源植物干物质的分配规律进行研究,以期为能源植物的节水高产提供依据。结果表明,水分显著影响根生物量、地上生物量及总生物量(P0.05);芒草生物量显著高于柳枝稷;随着水分的降低,生物量显著下降。不同水分条件显著影响柳枝稷的根冠比、而对芒草影响较小;柳枝稷在较低土壤含水量下,通过增加根系数量及根冠比来加强对水分和养分的吸收。在试验条件下,田间持水量的55%与75%水分条件对两种能源植物地上、地下及总生物量无显著影响(P0.05);水分含量在田间持水量的55%下,两种植物有较高水分利用效率。     

东祁连山高寒草地土壤有机质与物种多样性的关系

对不同退化程度草地土壤有机质与物种多样性的关系进行了研究,结果表明:退化草地土壤有机碳,腐殖质和胡敏酸(HA)含量与各种多样性指数间均为正相关,富里酸(FA)与各指数呈负相关,其中,有机碳与Shannon-Wiener指数、腐殖质与Simpson指数显著相关(P<0.05)。腐殖质与Simpson指数的回归方程为:y=0.228 3x+1.649 3(R2=0.848)。