中国湿地土壤碳氮磷生态化学计量学特征研究

明确区域及全球湿地土壤中是否存在类似“Redfield比值(Redfield ratio)”的碳氮磷(C∶N∶P)比例,是认识湿地生态系统中元素循环,构建湿地物质循环模型的基础。本文基于《中国沼泽志》中有详细土壤理化性质记录的119块沼泽湿地数据,利用数理统计方法,分析了区域尺度上湿地土壤中碳C∶N∶P生态化学计量学特征及分布格局,并探讨了其可能的影响因素。结果表明,中国湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P(摩尔比)平均为18.22、245.22和13.60,高于中国及世界土壤中C∶N、C∶P和N∶P的平均值,C∶N∶P比例平均值为245∶13.6∶1。碳、氮、磷三者之间并不具备显著的两两相关性,说明中国湿地土壤中不存在类似于“Redfield比值”的C∶N∶P比例。相比于N元素,湿地生态系统更多受到P供应的限制。不同湿地类型或不同盐度情况下湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P存在显著性差异,而植被类型对土壤中C∶N、C∶P和N∶P影响不大。相关性分析表明,海拔高度、温度(年平均气温、1月平均气温、7月平均气温、活动积温)及p H是决定湿地土壤中C∶N、C∶P和N∶P的主要因素。考虑到海拔与C∶P及N∶P之间极显著的相关关系,海拔这一非地带性因子是决定湿地土壤C∶N∶P计量学特征的主要因素。     

安溪县茶园土壤和灌溉水环境质量评价

为掌握全县茶叶生长的土壤和灌溉水环境质量,明确安溪茶产业未来的拓展战略与发展方向,2009年在安溪县茶叶主产区选择具有代表性的茶园设立3个监测点,对监测点土壤和灌溉水的重金属污染物含量进行检测,并采用单因子指数法和综合污染指数法进行综合评价。结果表明：3个监测点茶园的土壤和灌溉水环境均未受到重金属污染,全部达到清洁水平。以此,表明安溪茶叶主产区的土壤和灌溉水环境质量都能满足发展无公害茶叶生产的标准要求。     

祁连山大野口流域典型灌丛植物与土壤中氮磷的 化学计量特征

通过野外取样与室内分析相结合的方法,对祁连山西水林区的鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)、吉拉柳(Salix gilashanica)、金露梅(Potentilla fruticosa)、鲜黄小檗(Berberis diaphana)和甘青锦鸡儿(Caragana tangutica)等5种典型灌丛植物和土壤氮(N)和磷(P)含量进行了测定和分析,旨在阐明植物与土壤中N、P的化学计量特征。结果表明:(1)5种灌丛植物叶片的N、P含量均显著高于其他器官的N、P含量,N含量的变化范围为15.72~29.08 g/kg,P含量的变化范围为1.58~3.47 g/kg;细根和粗根的N含量的变化范围分别为5.11~12.20 g/kg和4.46~11.84 g/kg,P含量的变化范围分别为0.87~1.58 g/kg和0.63~2.02 g/kg;叶片N∶P值范围为7.00~9.95,细根和粗根中的N∶P值分别为5.60~8.97和5.09~8.84,叶片和根系对N、P元素有着相似的利用格局。(2)5种灌丛土壤N含量均随土层深度增加逐渐减小,不同土层N含量的变化范围为1.40~6.80 g/kg,P含量均随土层深度增加较为稳定,不同土层P含量的变化范围为0.45~0.96 g/kg;N∶P值随土层深度增加其值不断减小,主要取决于土壤N含量。0~10 cm土层中,吉拉柳、鬼箭锦鸡儿、金露梅、鲜黄小檗和甘青锦鸡儿N∶P值分别为11.02、7.30、7.41、7.40和2.69。(3)5种灌丛叶片N含量与土壤N含量呈显著或极显著正相关,与土壤P含量无显著相关(甘青锦鸡儿除外);叶片N∶P值与土壤N含量呈显著负相关,而与土壤P含量呈显著正相关;灌丛叶片和土壤N、P含量及化学计量比与其他变量之间均无显著相关。同时研究还发现,祁连山5种典型灌丛生长可能主要受N素限制。     

猫儿山自然保护区不同林分类型土壤生态化学计量特征

  目的  为揭示猫儿山自然保护区不同林分下的土壤有机碳（C）、全氮（N）、全磷（P）、全钾（K）含量与化学计量比之间的相关性及其变化特点。  方法  采用野外调查采样与室内实验分析相结合的方法,测定水青冈林、毛竹林、杉木林3种林分类型的不同深度土层土壤有机C、全N、全P、全K养分含量,计算其化学计量比,并用多重比较和相关性分析方法综合评价土壤生态化学计量特征。  结果  不同林分类型土壤养分含量与生态化学计量比都存在显著差异(P < 0.05)。土壤有机C、全N含量在林分和土层间差异显著(P < 0.05),在同一林分下随土层深度增加而降低。土壤有机C、全N含量在3种林分间表现为水青冈 > 毛竹 > 杉木,即以水青冈林分最大,其平均值分别达55.91 g kg?1和4.20 g kg?1;全P、全K含量在林分间、土层间存在差异,但未达显著水平;而不同养分含量比C/N、C/P、C/K、N/P、N/K、P/K整体变化相似,在林分间排列顺序为水青冈 > 毛竹 > 杉木。相关分析结果表明,土壤有机C与全N、全P与全K间分别呈极显著(P < 0.01)和显著正相关关系(P < 0.05),而全P与有机C、全N均无显著相关性,全K与有机C、全N呈显著负相关关系。  结论  水青冈天然次生林分土壤有机C、全N高于毛竹人工林、杉木人工林两林分,有较好的养分归还及地力维持效果。     

黄河三角洲自然保护区植被与土壤C、N、P化学计量特征

为阐明黄河三角洲自然保护区生态系统的元素含量水平和化学计量特征并判断该区域植被生长的限制因子,选择保护区5种典型植物群落翅碱蓬、碱蓬、芦苇、柽柳和白茅为研究对象,测定植物不同器官和土壤剖面中有机碳、全氮、全磷含量,分析保护区植物群落与土壤的C、N、P化学计量特征。结果显示:5种群落中典型植物各器官C和P含量规律大体一致,除白茅和柽柳外,均表现为叶根茎,白茅茎的C和P含量高于根。不同植物器官N含量则表现出一致的变化规律,均为叶茎根。各植被类型叶片N∶P值均小于12,且与根系的N∶P值接近。土壤C、N含量的平均值分别为4.78 g?kg~(-1)、0.32 g?kg~(-1),均低于全国水平。P含量的平均值为0.53 g?kg~(-1),略低于全国水平。不同土层之间土壤元素含量差异不显著。不同群落土壤C∶N∶P值不同,同一群落不同土层的土壤C∶N∶P值变异性较小。植物叶片C、N、P含量以及C∶N、C∶P与0~10 cm、10~20 cm、20~40 cm土层土壤C、N含量之间均存在显著的相关关系(P0.05)。以上结果表明,黄河三角洲自然保护区不同土层土壤C、N、P含量相对稳定,总体低于全国水平,土壤N的匮乏引起了C∶N和C∶P值的变化。植物叶片和根系的C∶P值接近,说明生态系统元素循环相对稳定,同时叶片N∶P值小于12,进一步说明土壤中N的匮乏使其成为植物生长的限制因子。     

成都东部“城–郊–乡”梯度绿地土壤碳氮磷化学计量特征

选取成都东部5个不同交通环线区域(一环内、一环至二环、二环至三环、三环至绕城、绕城外)的绿地土壤为研究对象,采集0~20 cm和20~40 cm土层的土壤样品,测定其总有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)的含量并分析其化学计量特征。结果表明:成都东部绿地土壤C、P含量在沿"城–郊–乡"梯度上总体有降低趋势。各环线区域绿地土壤C、N、P含量基本随着土层的加深而降低,其中以C、P降低最为明显。绿地土壤C:P和N:P在成都东部"城–郊–乡"梯度下有升高趋势,但均低于国内平均水平;绿地土壤C:N在"城–郊–乡"梯度变化不明显。快速的城市化进程导致了C、N、P化学计量比的空间分异。     

黄河三角洲典型人工林土壤碳氮磷化学计量特征

为阐明黄河三角洲不同人工林类型对盐碱化土壤碳(C)氮(N)磷(P)含量及生态化学计量特征的影响,选取刺槐、臭椿、杨树、白蜡、榆树、国槐和柽柳等7种典型人工林为研究对象,运用模糊数学隶属函数法综合评价林型对土壤营养和化学计量特征的影响。结果表明:黄河三角洲地区7种林型土壤C、N含量处于全国土壤平均含量的最低水平,P含量居中等水平。各林型土壤表层C、N含量较高,P含量从上至下分布规律不同,分别呈逆向、"V"型和倒"V"型分布。臭椿林土壤C、N、P元素平均含量最高,柽柳林土壤最低,前者分别是后者的1.5、1.7和1.2倍。7种人工林土壤N∶P平均值为0.76,远远低于全球平均水平(5.9)和我国平均水平(3.9),表明该区域人工林受到严重的土壤N限制。综合评价对林地土壤营养、土壤物理性质和化学计量改良作用最好的是国槐林,改良作用最差的为白蜡林。建议在该区域优先选择国槐改良盐碱化土壤,其次为杨树和榆树。     

山西西山煤矿矿区不同类型植被修复土壤的生态化学计量特征

分析矿区人工重建生态系统土壤有机碳(SOC)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,旨在揭示不同植被修复土壤养分恢复、循环与运转规律,为矿区生态系统的修复与管理提供理论依据。以山西省太原市西山煤矿废弃区2006年复垦栽植的火炬树(Rhus typhina)、松树(Pinus tabuliformis)和栎树(Quercus liaotungensis)三种典型植被修复区为研究对象,分析比较了不同植被修复区土壤生态化学计量特征。结果表明:(1)矿区内植被修复区0～30 cm土层土壤SOC、N、P含量均显著高于自然恢复区。栎树修复区0～30 cm土层土壤SOC、N含量显著高于松树和火炬树修复区(P <0.05),而P含量在三种植被修复区土壤中差异不显著(P> 0.05);(2)矿区内植被修复区0～30 cm土层土壤C/N、C/P、N/P均显著高于自然恢复区(P <0.05)。火炬树修复区0～30 cm土层土壤C/N平均值为18.17,显著高于松树和栎树修复区的11.51和13.34(P <0.05);栎树修复区0～30cm土层土壤N/P、C/P平均值为1.23、16....     

渭北旱塬不同年限撂荒地土壤酶活性及其化学计量变化特征

[目的]探究渭北旱塬区不同年限撂荒地的土壤养分、胞外酶活性及其化学计量的变化特征及影响因素，以期为渭北旱塬区撂荒地的改善与管理提供一定的理论依据。[方法]以渭北旱塬不同年限(5 a, 10 a, 20 a, 25 a和33 a)的撂荒地为研究对象，测定了土壤养分和参与土壤碳(C)、氮(N)和磷(P)循环的5种胞外酶活性，随后利用单因素方差分析、土壤胞外酶化学计量学模型和主坐标分析(PCoA)研究不同撂荒年限下土壤养分和胞外酶活性及其生态化学计量的变化规律及影响因子。[结果]随着撂荒年限的增加，土壤C和N获取酶活性显著减小，而P获取酶活性显著增加；土壤C、N和P含量变化与酶活性变化趋势相反。随撂荒年限延长，土壤微生物的C限制得到缓解，P限制逐渐加强。PCoA拟合环境因子分析结果显示：土壤可溶性有机碳(DOC)、总磷(TP)、速效氮(AN)和速效磷(AP)含量是驱动酶活性及其计量比变化的关键因子。[结论]撂荒对土壤养分状况具有显著改善作用，但随撂荒时间延长(20 a以上)会加剧微生物P限制，因此对经过长年撂荒的土地应当适量施用磷肥，以改善其土壤状况。     

荒漠草原中不同密度人工柠条灌丛土壤化学计量特征

为了揭示人工灌草结合的生态系统土壤内部C,N,P平衡和循环过程,以荒漠草原为对照(CK),研究了相同林龄不同密度(高密度HD、中密度MD、低密度LD)人工柠条灌丛土壤化学计量特征。结果表明,柠条灌丛0—100cm土层平均有机碳(SOC)、全氮(TN),全磷(TP)和氮磷比(N/P)随密度的增加呈上升趋势,碳氮比(C/N),碳磷比(C/P)呈降低趋势,其中TP的空间变异性较高;垂直方向SOC,C/N和C/P随土层深度的增加呈单峰曲线,TN,TP和N/P在0—40cm土层呈锐减趋势,40cm土层以下缓慢降低并趋于稳定;0—40cm土层TN和TP含量占总含量的61.82%和55.56%,可作为密度变化对人工柠条灌丛土壤养分的敏感指标;相关分析结果发现,人工柠条灌丛土壤N和P含量呈极显著正相关(p0.01),二者均与C/N呈极显著的负相关(p0.01),说明柠条对土壤中N和P两种元素需求相一致。     

养分管理对安溪茶园土壤肥力及茶叶品质的影响

安溪是铁观音的主产区,茶园养分管理滞后已成为该地区茶叶生产的瓶颈,本研究旨在为该地区茶园的养分管理提供科学依据。试验于2015年在安溪县采集了50个茶园的茶青与土壤样品,测定了土壤5项主要肥力指标和茶青中9种主要次生代谢物含量;并根据茶农氮肥用量调研数据,初步将茶园养分管理划分为:少量、中量和过度型等三种方式。限制性主坐标轴分析发现,此分类方式可解释34.4%(P<0.001)茶园土壤肥力参数的总体差异,说明此分类方式能反映出不同茶园养分管理的总体水平;并且,养分管理对表层土壤有效磷的影响最为显著。进一步分析表明,养分管理对茶青综合品质的影响可解释品质总差异的7.48%(P<0.001);大部分茶青次生代谢物在中量型管理下含量最高。说明养分管理影响安溪茶园土壤的肥力状况,施肥量过高或过低均不利于高品质茶叶的生产,该地区的建议施氮量约为200～400 kg·hm^–2·a^–1。     

不同尺度下低山茶园土壤主要微量元素的空间变异性

利用地统计学、主成分分析方法对不同尺度下四川蒙顶山茶园土壤微量元素空间变异性、影响因素及多元素综合制图进行了研究.结果表明:①两个尺度下土壤微量元素的空间相关性存在差异,同时其空间变异方向具有相似性,Mn和Cu在山脉走向垂直方向变异较大,Fe和zn在水平方向变异较大且具有各向同性发展的趋势.普通Kriging插值结果说明微量元素含量从东北至西南呈明显的带状分布,垂直方向上随海拔升高而变化.②主成分综合制图较好地反映了微量元素分布的总体规律.两种主成分均具有较明确的物理意义,其插值图体现了微量元素特性沿坡面方向的带状变化特点,与半方差函数分析的结果完全吻合.③土壤环境条件对蒙顶山茶园土壤微量元素影响较大,而坡度是影响土壤微量元素空间分布形态的主要地形因素.     

不同尺度下低山茶园土壤颗粒组成空间变异性特征

利用地统计学方法，在两个尺度下对蘩顶山茶园土壤颗粒组成的空间变异性进行了研究。结果表明：（1）小尺度下土壤颗粒组成各粒级均具有强烈的空间相关性．其中粘粒的空间相关距最大．粗粉粒的空间相关距最小；土壤颗粒组成各粒级主要在东、东南和东北3个方向上具有较强的空间变异，除砂粒外的其它颗粒均在东南方向空间变异明显；各粒级的空间分布没有明显的规律可寻。（2）微尺度下只有粘粒具有强烈的空间相关性，砂粒具有中等空间相关性，其余粒级空间相关性很弱，粘粒空间相关距最小；除砂粒外的其它粒级在东南方向具有明显的空间变异，砂粒在各方向上的空间变异都较弱；除中／细粉粒外的其它粒级在西北-东南方向有明显的变化层次。（3）坡度和坡长等微地形及茶园横坡种植的植被覆盖方式是影响土壤颗粒空间分布的主要因子。     

安溪县茶园水土流失监测分析及防治对策

通过1年来实地监测分析,安溪县山顶、山腰和山脚茶园土壤侵蚀刻度比为1.48:1:1.89;茶园的田埂平均土壤侵蚀数是坡壁的2.88倍;3年生以下茶树的茶园土壤侵蚀模数是5年生茶树茶园的1.6倍;梯田小区泥沙径流量只是裸露坡面小区的1/20。依法加强山地开垦审批管理,修建水平梯田及留草生草作业是有效防止山地茶园水土流失的重要措施。     

福建省安溪县铁观音茶园土壤氮素状况

为了解福建省安溪县铁观音茶园土壤氮素供应能力,对安溪县77个铁观音茶园土壤(分0～20、20～40 cm两个土层)全氮、碱解氮含量及对应的铁观音茶叶氮含量进行了测试分析。结果表明:安溪县铁观音茶园0～20 cm土层土壤全氮含量属中上水平,平均值1.13 g/kg,Ⅱ级(尚可)及以上样点比例达90.9%;20～40 cm土层土壤全氮含量属中下水平,平均值0.81 g/kg,Ⅱ级(尚可)及以下样点比例占77.9%。黄壤、红壤、水稻土改植、赤红壤茶园土壤全氮含量较高,粗骨土、潮砂土茶园土壤全氮含量较低;土壤全氮与有机质含量呈显著的正相关关系。安溪县铁观音茶园土壤碱解氮总体含量较为丰富,0～20cm土层土壤碱解氮含量平均值105.42 mg/kg,Ⅱ级(尚可)及以上样点比例达到97.4%;20～40 cm土层平均值75.02 mg/kg,Ⅱ级(尚可)以上样点比例占84.4%。黄壤、红壤、赤红壤、水稻土改植茶园土壤碱解氮含量较高,粗骨土、潮砂土茶园土壤碱解氮含量较低;土壤碱解氮与全氮、有机质含量呈显著的正相关关系。供试铁观音茶叶氮含量与土壤全氮、碱解氮含量相关关系不显著,土壤碱解氮含量能否作为铁...     

重庆四面山几种人工林地土壤抗蚀性分析

选择重庆四面山张家山林场5种人工林为研究对象,通过浸水实验,对林地表层土壤的抗蚀性能及其与土壤理化性质关系进行了研究,结果表明:(1)不同人工林地土壤抗蚀性能差异显著,土壤抗蚀指数表现为木荷石栎混交林地最大(87.2%),其后依次为枫香木荷石栎香樟混交林地(83.5%)、杉木纯林地(73.3%)、杉木马尾松混交林地(69.0%),杉木马尾松木荷混交林地最小(52.5%).(2)林地土壤抗蚀性能随土壤深度和浸水时间的增加而降低,表现为土壤抗蚀指数0-10 cm土层为10-20 cm土层的1.1～1.6倍,土壤抗蚀指数与土粒浸水时间成二次多项式函数关系,林地土壤抗蚀指数与其理化性质存在显著的线性关系.     

安溪县水土流失及防治对策

安溪县是福建省 7个重点水土流失县之一 ,水土流失面积大 ,流失程度剧烈。从安溪县水土流失的历史和现状分析入手 ,对水土流失的成因及其发展趋势进行系统地分析 ,提出安溪县水土流失的综合防治对策。     

不同垦植模式茶园土壤性状及团聚体特征研究

为探索山区茶园垦植对土壤性状的影响,促进茶产业经济与水土保持的协调发展,对云雾贡茶产地不同垦植模式下茶园土壤物理性质及团聚体特征进行了研究。结果表明:与研究区内灌木林地土壤相比,茶园土壤黏粒含量、孔隙度、毛管持水量随茶树种植年限的延长表现为先减小后增大的趋势,土壤容重逐渐减少,土壤物理结构得到改善。土壤非水稳性团聚体主要是粒径>5mm的团粒,平均含量为43.45%,茶树种植年限越长,含量越高,横坡成行种植模式下>5mm的土壤非水稳性团聚体含量高于离散种植,其余粒级的团聚体含量均小于20%。土壤水稳性团聚体中粒径<2mm的团聚体占70%以上,土壤结构破坏率均小于20%,以陡坡垦植茶场、新垦茶园土壤结构破坏率较高,离散种植模式土壤结构破坏率大于横坡成行种植模式。山区茶园垦植在一定程度上有利于区域土壤结构和性状的改良。