杉木混交林土壤微生物及生化特征和肥力*

测定了杉木与鹅掌楸、拟赤杨、木荷、檫树和香樟等5个树种的混交林土壤特征。结果表明:混交林土壤微生物数量比杉木纯林高7.19%~41.31%,土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和呼吸强度均比纯林高;土壤有机质、全氮、全磷、水解氮、速效磷和速效钾普通高于纯林。     

杉木细柄阿丁枫混交林根际土壤的研究

通过对细柄阿丁枫和杉木纯林根际土、全土及混交林全土的研究结果表明：两树种均具有明显根际效应，但细柄阿丁枫的根际效应比杉木的大；根际土有机质、全氮、土壤微生物组成和区系及土壤酶活性均比全土大，但速效性氮、磷、钾则比全土小；与杉木纯林相比，混交林土壤生物学活性得到一定程度的改善，混交林中杉木平均树高和胸径分别是杉木纯林的1.16倍和1．20倍，混交林林分总蓄积比杉木纯林增加19．99％．     

闽东山地香椿杉木混交林生态响应

针对杉木纯林连续栽培存在的生长量下降和地力衰退等问题,开展杉木与香椿混交造林研究,结果表明：杉木与香椿混交后,杉木生长量明显提高;香椿杉木混交林中植被多样性比杉木纯林丰富;混交林对光能的吸收充分,林内温湿度适宜;混交林土壤容重低,而土壤持水量、毛管空隙、非毛管空隙和总孔隙度都比纯林大,混交林中土壤的有机质、全氮、水解氮、速效磷和速效钾含量高于杉木纯林。杉木与香椿混交促进了杉木生长,改善了林内的环境条件,提高了土壤肥力。     

杉木人工纯林与4树种混交林土壤养分及酶活性差异分析

探讨不同杉木混交造林对土壤表层养分含量及土壤酶活性的影响，为杉木人工纯林的科学管理提供理论依据。本研究以杉木+红锥+柳杉+米槠(混交林1)、杉木+红锥+福建柏+南方红豆杉(混交林2)、杉木+马尾松+米老排+南方红豆杉(混交林3)4树种混交林及杉木人工纯林为研究对象，分析不同林分土壤养分和土壤酶活性的差异及其之间的关系。结果表明：与杉木人工纯林相比，混交林中的土壤可溶性有机氮(DON)较高，混交林1和混交林3的土壤微生物生物碳含量(MBC)比杉木人工纯林分别提高了37.82%和1.84%,混交林中土壤DOC∶DON均显著低于杉木人工纯林(P<0.05),土壤MBC∶MBN则显著高于杉木人工纯林(P<0.05);混交林中的酸性磷酸酶活性(AP)显著高于杉木人工纯林(P<0.05)。相关分析表明，土壤全碳(TC)、全氮(TN)(P<0.01)、DON(P<0.05)与土壤β-葡萄糖苷酶活性(BG)、酸性磷酸酶(AP)活性呈显著正相关。研究表明，与杉木人工纯林相比，尽管在幼林期间，杉木混交林的造林模式可以更好地改善土壤有机氮、微生物碳含量及土壤微生物生物量碳氮比，...     

杉木、山杜英混交林及其纯林生物量研究

从林分生长、生物量、林分结构及土壤养分等方面,对营造于福建邵武的7年生杉木与山杜英不同模式混交林及其纯林进行了研究。结果表明：杉木与山杜英混交林及山杜英纯林具有较高的林分生产力,山杜英纯林(81．9210t／hm^2)和杉3：山1(58．1940t／hm^2)混交林生物量分别比杉木纯林高出2．01倍、1．13倍,杉5：山1(49．7117t／hm^2)和杉2：山1(44．5395t／hm^2)混交林生物量,分别比杉木纯林高82．67％和63．66％;杉木与山杜英混交林不仅有利于地力维护,促进杉木生长,而且还能形成较好的林分结构,因此,杉3：山1混交模式是值得推广的杉阔造林模式。     

杉木混交林生产力和土壤肥力研究

针对杉木连栽容易引起生产力下降和地力衰退的问题,于1996年在杉木采伐迹地上开展杉木木荷混交林(1:1和1:2)和杉木纯林对比试验,研究结果表明:杉木木荷1:1和1:2混交林生长快于杉木纯林,经方差分析,混交林与纯林之间杉木树高、胸径、单株材积差异达显著水平;1:1杉木木荷混交林单位面积生物量高于1:2混交林,1:2混交林生物量又高于杉木纯林;林木各器官生物量大小顺序为干＞枝＞叶＞根＞根桩,而枝、叶生物量总和大于主干;混交林土壤容重低于纯林,而持水量、孔隙度、通气度高于纯林;混交林林地土壤有机质、全氮、水解氮、速效磷、速效钾含量均高于纯林.     

杉木—火力楠混交林生长和土壤特征研究

在安溪丰田国有林场开展了杉木与火力楠混交试验,杉木与火力楠以4:1和4:2比例插花混交,杉木纯林为对照.结果表明,与杉木纯林相比,杉木—火力楠混交林中杉木平均树高分别提高了6.8％、8.0％,平均胸径分别提高了13.7％、21.1％,单株平均材积分别提高了36.3％、56.4％,且不同林分类型的平均胸径和单株平均材积差异达到显著水平;与杉木纯林土壤相比,杉木—火力楠混交林土壤孔隙度、持水量和有机质、速效磷、速效钾等均有不同程度提高.由此可见,杉木与火力楠采取4:2比例插花混交效果较好.     

拟赤杨杉木混交林培肥土壤的研究

对11年生拟赤杨纯林、拟赤杨杉木混交林和杉木纯林土壤肥力的研究结果表明：拟赤杨杉木1：3混交林具有良好的培肥土壤能力，同时土壤结构体破坏率、团聚体、水稳性团聚体、土壤结构系数、土壤孔隙度和通气度也表现最好；其次是拟赤杨纯林，最差是杉木纯林．可见拟赤杨杉木1：3混交林可在我省山区推广应用．     

杉木深山含笑混交林土壤肥力的研究

对杉木深山含笑混交林和杉木纯林的土壤酶活性、土壤结构、化学性质及土壤水分等的研究结果表明：混交林土壤容蓄能力大，通气性好，土壤水解性酶和氧化还原酶活性、呼吸作用强度、养分贮量及供应均比纯林高．混交林土壤肥力状况有利于其杉木生长，是一种较好的混交组合．     

福建光泽杉木毛红椿混交林生长状况与土壤性质

在福建省光泽县杉木林采伐迹地上营造杉木纯林和杉木毛红椿混交林（混交比例3：1）。造林后8年,对混交林和纯林的生长量和土壤肥力进行了比较研究。结果表明：杉木毛红椿混交林林分蓄积量为15．06m。／hm2,比杉木纯林大21．40％,差异达显著水平（P〈0．05）;杉木毛红椿混交林中的毛红椿和杉木的平均胸径、树高和单株材积生长量均大于纯林杉木。造林后8年杉木毛红椿混交林的表层（0—10cm）土壤有机质、全N、水解性N和有效P有所改善,而在杉木纯林中则下降。毛红椿是杉木较好的混交树种。     

黑土长期定位试验原状土搬迁对土壤微生物性质的影响

通过测定黑土长期定位试验原状土整体搬迁前后四种处理(CK、NPK、M、MNPK)土壤可培养微生物数量、土壤微生物量含量及土壤酶活性变化,探讨搬迁的特定条件对土壤微生物性质的影响。结果表明,1搬迁前后5年各处理三大类微生物数量、微生物量碳、氮含量和四种土壤酶活性在0~20 cm土层中均高于20~40 cm土层;2每年在两个土层中MNPK处理的三大类微生物数量和微生物量碳、氮含量均最高,CK处理均最低,而每年在两个土层中土壤过氧化氢酶和转化酶活性CK和M处理均明显高于NPK和MNPK处理,而磷酸酶活性CK和M处理则低于NPK和MNPK处理,脲酶活性在4个处理中差异不大;3比较搬迁前后5年间各项微生物指标变化发现,各项指标年际间虽存在变化但程度不大,搬迁后2011年和2012年相对较高,同为小麦茬的搬迁前2010年和搬迁后2013年各项指标较为接近。研究说明,土壤深度和施肥对土壤各项生物指标影响较大,年际间变化也受到轮作方式的影响,搬迁对土壤微生物扰动影响远小于施肥和耕作方式等的影响。     

昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土养分调查

2002年5月对昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土136个土壤样品进行了测试分析,了解昆明近郊水稻土、菜园土、大棚土3种土壤肥力现状。结果表明:有机质、全N、全P、碱解N、速效P在耕作中不存在缺乏现象。全K3种土壤全层都缺乏。速效K在水稻土、菜园土的20～40cm、40～60cm土层中缺乏,其余土壤的土层不缺乏。     

侵蚀土壤酶活性与土壤养分的关系

通过对泥河沟侵蚀试验小区表层(0～10 cm)土壤酶及土壤养分的测定,研究了侵蚀土壤和泥沙中酶活性与土壤养分的关系.结果表明,水土流失使土壤酶损失,造成了泥沙中除脲酶外其它酶活性均高于表土层,呈现出高肥力土壤高流失的现象;流失泥沙中各种酶活性,以及它们与流失养分间呈现出显著或极显著关系,这种关系表明土壤流失不仅造成了土壤养分的损失,也造成了各种酶活性的降低.     

白浆土的水分性质和水分动态

通过试验和调查研究,发现大部分白浆土的干燥度在1.00～1.27之间,各土层的水分性质差异显著。白浆土水分变化可分为冻结凝聚期,融冻返浆期,初夏干旱期,伏雨湿涝期和秋夏稳定期。研究表明,调节土壤水分是利用改良白浆土的首要问题。     

水田自然免耕土壤结构状况研究

本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。     

湘东丘陵4种林地深层土壤颗粒有机碳及其组分的分配特征

选取湘东丘陵区4种典型母质发育的林地土壤(花岗岩红壤、板岩红壤、第四纪红土红壤、酸性紫色土),分层次采集土壤剖面样品,采用物理分组方法,研究深层土壤颗粒有机碳(POC)及其组分(粗颗粒有机碳CPOC、细颗粒有机碳FPOC)的数量分布和分配比例,探讨POC及其组分与土壤有机碳、质地的关系。结果表明,4种土壤剖面POC储量介于2.63-11.59 t/hm2,以花岗岩红壤最高,其次为板岩红壤,第四纪红土红壤和酸性紫色土相对最低。4种土壤POC占SOC的比例(POC/SOC)介于1.5%-13.9%,花岗岩红壤POC/SOC随剖面加深而升高,板岩红壤和第四纪红土红壤则降低,紫色土POC/SOC在40-60 cm土层达到最大值后迅速降低。在40 cm以下的深层土壤中,花岗岩红壤和紫色土保存有数量可观、比例更高的POC。第四纪红土红壤POC储量相对较少、POC/SOC也在表土层较高。花岗岩红壤POC中以CPOC为主,而紫色土以FPOC为主,板岩红壤和第四纪红土红壤中CPOC和FPOC比例接近。所选4种土壤POC组分中,FPOC数量更能代表SOC数量的变化。SOC储量和质地是影响不同母质土壤POC及其组分分配差异的重要因素,在林地开发利用中也应重视深层土壤(40 cm)中储藏的活性碳组分。     

Bacterial diversity and community composition changes in paddy soils that have different parent materials and fertility levels

Parent materials and the fertility levels of paddy soils are highly variable in subtropical China. Bacterial diversity and community composition play pivotal roles in soil ecosystem processes and functions. However, the effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition in paddy soils are unclear. The key soil factors driving the changes in bacterial diversity, community composition, and the specific bacterial species in soils that are derived from different parent materials and have differing fertility levels are unknown. Soil samples were collected from paddy fields in two areas with different parent materials(quaternary red clay or tertiary sandstone) and two levels of fertility(high or low). The variations in bacterial diversity indices and communities were evaluated by 454 pyrosequencing which targeted the V4–V5 region of the 16 S r RNA gene. The effects of parent material and fertility on bacterial diversity and community composition were clarified by a two-way ANOVA and a two-way PERMANOVA. A principal coordinate analysis(PCo A), a redundancy analysis(RDA), and multivariate regression trees(MRT) were used to assess changes in the studied variables and identify the factors affecting bacterial community composition. Co-occurrence network analysis was performed to find correlations between bacterial genera and specific soil properties, and a statistical analysis of metagenomic profiles(STAMP) was used to determine bacterial genus abundance differences between the soil samples. The contributions made by parent material and soil fertility to changes in the bacterial diversity indices were comparable, but soil fertility accounted for a larger part of the shift in bacterial community composition than the parent material. Soil properties, especially soil texture, were strongly associated with bacterial diversity. The RDA showed that soil organic carbon(SOC) was the primary factor influencing bacterial community composition. A key threshold for SOC(25.5 g kg~(–1)) separated low fertility soils from high fertility soils. The network analysis implied that bacterial interactions tended towards cooperation and that copiotrophic bacteria became dominant when the soil environment improved. The STAMP revealed that copiotrophic bacteria, such as Massilia and Rhodanobacter, were more abundant in the high fertility soils, while oligotrophic bacteria, such as Anaerolinea, were dominant in low fertility soils. The results showed that soil texture played a role in bacterial diversity, but nutrients, especially SOC, shaped bacterial community composition in paddy soils with different parent materials and fertility levels.     

土壤改良剂对酸性水稻土pH值、交换性钙镁及有效磷的影响

选取酸性水稻土进行土壤培养试验和水稻盆栽试验,分别施用生石灰(Q)、白云石粉(DP)、钙镁磷肥(CMP)以及土壤改良剂1号(M1)、2号(M2)、3号(M3)和4号(M4),分析其土壤pH值、交换性钙、交换性镁、有效磷含量的变化,探讨土壤改良剂对酸性水稻土理化性质的影响。结果表明,与不施改良剂(CK)比较,使用改良剂均显著提高了土壤pH(P0.05);Q、DP和M2处理交换性钙含量增加显著(P0.05),DP、M2、M3和M4处理交换性镁含量增加显著(P0.05);M1、M3和M4处理显著降低了有效磷含量(P0.05)。盆栽试验与土培试验相比较,施相同改良剂的土壤pH、交换性钙、镁、有效磷的变化幅度差异大,交换性钙含量除M3处理降低4.9%外,其余处理均升高,升高最多的有20.9%;交换性镁含量除DP处理升高14.9%外,其余均下降,M2处理降低最多,为9.2%;所有处理有效磷含量均升高,增加最多是M2处理,达114.6%。研究阐明了土壤改良剂在短期内能够影响土壤pH值、交换性钙、镁、有效磷含量的变化,但土培和盆栽两种方式造成的效果有差异。     

土壤质量管理：〈Ⅰ〉土壤功能和土壤质量

土壤质量管理是对土壤功能、土壤质量、土壤退化、土壤修复及其关系的研究和成果应用的科学实践活动.各种土壤的不同功能有其空间分异、历史演替和强弱序列;土壤质量及其评价建立在土壤功能之上.本文阐述了土壤功能、土壤质量及其评价指标和方法,并对今后的土壤评价研究提出了建议.     

土壤改良剂对紫色土低吸力段持水特性的影响

本文研究了聚丙烯酰胺(PHM)和聚乙烯醇(VAM)对不同质地紫色土低吸力段持水特性的作用.结果表明,两种改良剂均能提高土壤持水量和释水量,增大土壤吸持水分对植物有效程度.改良剂VAM 的效果优于PHM,对质地偏粘土壤的效果更好。而PHM 则较适用于质地偏砂的土壤.