坝上地区退耕还林还草措施对土壤细菌的影响

以河北坝上地区实施退耕还林还草18年后的耕地、林地、灌丛和草地为研究对象,通过测定土壤理化性质并结合氯仿熏蒸浸提法和高通量测序技术,分析了坝上地区退耕还林还草措施对土壤微生物生物量、细菌多样性和群落结构特征的影响.结果发现:林地的土壤含水量有微弱下降趋势,但不同植被恢复类型下土壤中的碳、氮、磷、钾等元素含量无显著差异....     

不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素研究

土壤入渗性能是土壤侵蚀研究的热点内容,其值受土壤理化性质的影响较大。为了准确测得紫色土区不同土地利用类型土壤入渗性能,采用一种新方法——点源入渗法对其进行测定,并对不同土地利用类型土壤入渗性能与其理化性质进行了相关性分析。结果表明:(1)不同土地利用类型土壤理化性质差异性较大,土壤初始含水率、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、0.25mm团聚体含量和有机质含量基本上是表层土大于下层土;(2)不同土地利用类型土壤入渗性能差异较大,初渗速率和平均入渗率大小基本表现为林地坡耕地草地,稳渗速率则为坡耕地林地草地,达到稳渗时间为坡耕地林地草地;(3)初渗速率与湿筛MWD值和结构破坏率呈显著正相关,与毛管孔隙度呈显著负相关;(4)稳渗速率与非毛管孔隙度呈显著正相关,与容重呈显著负相关;(5)平均入渗率与非毛管孔隙度和结构破坏率呈正相关,其相关系数较大,与土壤容重和毛管孔隙度呈负相关,其相关系数绝对值较大。本研究可为紫色土区土壤入渗的研究提供理论依据。     

河北坝上地区草地坡面尺度土壤容重空间变异特征

以河北坝上地区的典型草地坡面为研究对象,运用传统统计学、地统计学方法,研究坡面尺度不同深度土壤容重的空间变异特征。通过土壤容重与其它土壤性质间的相关分析,探究其空间变异的影响因素。结果表明:该坡面土壤容重的平均值约为1.08 g cm-3,其在空间分布上差异显著,总体为凸坡>偏凸坡>偏凹坡>凹坡。地统计分析得出0～5 cm表层土壤容重呈弱空间自相关性;20～25 cm和40～45 cm这两层土壤容重具有中等空间自相关性;10～15 cm、30～35 cm和50～55 cm这三层土壤容重具有强空间自相关性。地形是影响坝上地区坡面尺度土壤容重空间变异的关键因素;在地形控制影响下,土壤有机质含量对土壤容重的影响最显著,其次是机械组成,植物根系生物量对土壤容重的影响在凸坡较显著。草地坡面土壤容重具有较强的空间变异性,说明小尺度土壤容重空间变异的研究值得关注。     

青藏高原不同植被类型土壤微生物数量及影响因子

应用稀释平板法对青藏高原不同植被土壤0~25 cm土层的细菌、真菌和放线菌的数量特征进行对比研究。结果表明:植被类型、温度、土壤理化性质都影响微生物数量。不同植被类型下,微生物数量未达显著性差异,但是藏嵩草草甸和沼泽草甸的土壤微生物数量要大于其他植被类型。其中、灌丛草甸强烈的抑制细菌的生长,真菌对植被类型和温度最为敏感。不同植被下的土壤理化性质差异性显著,土壤理化性质与微生物数量显著相关,较适的土壤全氮(6.96～15.72 g kg-1)、磷和土壤有机质(302.41~367.79 g kg-1)促进土壤微生物的生长;高含量的磷不利于真菌、细菌和放线菌的生长。     

喀斯特小流域土壤含水率空间异质性及其影响因素

该文基于网格取样(80 m×80 m),利用地统计学和经典统计学方法,研究了典型喀斯特小流域旱季表层(0~10 cm)土壤含水率(soil moisture content,SMC)的空间变异特征,并分析了其与容重(bulk density,BD)、毛管孔隙度(capillary porosity,CP)、非毛管孔隙度(non-capillary porosity,NCP)、土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)、碎石含量(rock fragment content,RC)等土壤理化性质以及坡度(slope gradient,SG)、坡向(slope aspect,SA)、裸岩率(bare rock,BR)等地形因子的关系。结果显示,SMC半方差函数的最优拟合模型为指数模型,变程为381.00 m,块基比为0.382,属于中等程度的空间相关性。普通克里格插值结果显示,SMC呈现出随海拔升高而降低的分布规律。Pearson相关分析表明,除SOC外,其他土壤理化指标均对SMC有显著影响(p0.05);各地形因子中仅SG对SMC有显著影响。协方差分析表明,RC、CP和NCP对SMC的方差解释达到显著水平(p0.05),地形部位(上坡、中坡、下坡、洼地)、土地利用类型(乔木林、灌木林、灌草丛、耕地)及二者的交互作用均未达到显著水平。这说明土壤理化性质是影响SMC的直接因素,地形部位和土地利用类型均通过改变土壤理化性质来影响SMC。该结果有利于辨别喀斯特小流域旱季SMC的主要影响因素,从而为该地区土壤水源涵养功能的提高及流域水文过程研究提供科学依据。     

干旱区三种典型地貌下电磁感应式土壤盐分协同解译模型

为明确不同地貌类型下土壤理化性质对电磁感应式表观电导率测量精度的影响,该研究以新疆玛纳斯河流域3种典型地貌类型(冲积洪积扇缘、冲积平原、干三角洲)为研究对象,运用电磁感应仪EM38结合土壤采样室内测定方法,分析土壤剖面(100 cm)每20 cm土层的土壤性质对不同高度(130、110、90、70、50 cm)所测表观电导率的影响程度和贡献率,通过引入对表观电导率贡献率较高的非盐分因子作为辅助变量,利用多元线性回归方法,建立土壤盐分多因素协同解译模型。结果表明:3种地貌类型中,土壤盐分含量是影响表观土壤电导率贡献率最大的作用因子,不同地貌类型下各土层影响表观电导率的因子存在明显的差异,冲积洪积扇缘地貌主要表现为上层(0～60cm)土壤含水率和底层(60～100)土壤阳离子交换量和有机碳含量对表观电导率贡献较高,冲积平原地貌则是表层(0～20 cm)和底层(40～100cm)的土壤含水率以及20～40cm土层的黏粒含量和阳离子交换量对表观电导率表现出较高的贡献率,干三角洲地貌下上层土壤(0～60cm)阳离子交换量和下层(60～100cm)土壤有机碳含量能够对表观电导率产生较为明显的影响。通过引入对表观电导率影响较大的作用因子,建立了针对不同地貌类型下分层土壤盐分协同解译模型,与仅以表观电导率解译土壤盐分含量相比,冲积洪积扇缘、冲积平原、干三角洲地貌类型下0～100cm土层盐分预测模型校正决定系数分别由0.81～0.86、0.55～0.87、0.25～0.56提高至0.83～0.91、0.63～0.93、0.48～0.70,多因素协同解译模型有效提高了土壤盐分解译模型精度。研究结果可为盐渍化土壤的快速准确监测提供可靠的理论依据和技术方法。     

马家塔露天煤矿复垦区不同土地利用类型的土壤水分入渗过程研究

煤矿复垦区土壤结构重组,严重改变了其某些土壤物理性质,入渗过程也必然受到影响,因此以马家塔露天煤矿为研究对象.利用圆盘入渗仪研究分析复垦区4种土地利用类型(荒地、草地、灌木、林地)下土壤在3种负压(-15 cm,-3 cm,0 cm)下水分入渗过程及其影响机理,探讨了土地利用类型及复垦方式对煤矿复垦区土壤的水分运动过程的影响,为矿区土壤复垦及植被恢复提供理论基础.     

西双版纳橡胶种植对土壤团聚体及理化性质的影响

热带地区土地利用变化对土壤质量和环境变化具有重要影响。本研究以西双版纳种植约26年的单层橡胶林为研究对象,以热带雨林为对照,分析热带雨林垦殖为橡胶林对土壤团聚体稳定性特征及土壤理化性质的影响,旨在为热带土地管理和生态环境保护提供科学参考。结果表明:与热带雨林相比,单层橡胶林表土(0～5 cm)土壤容重、水稳性微团聚体(<0.25 mm)含量显著升高(P <0.05),EC、p H、土壤孔隙度、土壤含水量、水稳性大团聚体(> 0.25 mm)含量、团聚体平均值重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)显著降低(P <0.05);土壤碳、氮积累量减少,其中表土(0～5 cm)碳、氮积累量显著降低(P <0.05)。这表明热带雨林开垦为橡胶林后,土壤理化性质变差,团聚体稳定性降低,土壤碳、氮积累量减少,从而导致土壤质量退化。此外,相关分析表明:土壤团聚体稳定性指标(水稳定性大团聚体含量、MWD和GMD)均与土壤容重呈负相关,而与土壤孔隙度、含水量、p H、EC、TC、TN呈正相关,说明团聚体稳定性的降低将影响土壤的碳、氮固定能力及部分理化性质,加速土地退化进程。     

大庆地区不同土地利用下土壤空间异质性研究

为了解大庆地区土地利用对土壤理化性质的影响,通过对草甸、杨树林、农田三类典型样地进行野外采样、调查,利用经典统计学方法和地统计学方法分析三类样地土壤理化性质空间异质性。结果表明:三类样地土壤碱解氮、速效钾、有效磷、有机质、含水率变异系数(CV)波动区间为12.16%～45.12%,呈中等变异性,pH值、表层土壤温度、容重变异系数波动在1.31%～10.05%之间,呈弱变异性;球面模型对土壤理化指标空间异质性有较好的拟合效果,三类样地土壤理化性质空间异质性变化受随机性因子影响严重,空间异质性分布从杨树林、草甸到农田地依次呈现下降趋势。     

云南南涧县土壤有机碳储量研究

本研究利用土壤类型法,根据中国第二次土壤普查资料中云南南涧县的34个典型土壤剖面的理化性质,估算出土壤有机碳储量.研究结果表明:南涧县土壤有机储量约为33 438 064t.平均碳密度介于0.76～2.24 g/cm2之间,土壤密度在不同土壤类型间的变化较大,其中红壤( 2.24 g/cm2)＞黄棕壤(2.22 g/c...     

植被恢复对黄土高原矿区重构土壤理化性质、酶活性以及真菌群落的影响

[目的]研究黄土高原矿区重构土壤植被恢复对土壤理化性质、酶活性以及真菌群落的影响,准确评价植被恢复对该地区的土壤生态恢复效果。[方法]在内蒙古自治区准格尔旗选择3种典型植被恢复类型(灌木、乔木、草地)和未复垦地采集0—20 cm土壤样品,采用扩增子测序技术分析了土壤真菌多样性和群落组成,同时结合土壤理化性质探讨了不同植被恢复类型影响真菌群落多样性的重要因素。[结果]①与未复垦地相比,3种典型植被恢复类型不仅对土壤理化性质和酶活性均有明显提升,还提高了土壤真菌可操作分类单元(OUTs)和多样性指数,且差异显著,以灌木的效果最好。②真菌主要菌门相对丰度在各样地变化趋势为子囊菌门(Ascomycota)担子菌门(Basidiomycota)球囊菌门(Glomeromycota),相对丰度之和已超过50%,土壤真菌群落结构在4个样地之间保持了一定的稳定性。③土壤含水量为影响真菌群落结构的最主要因素。[结论]植被恢复影响土壤理化性质、酶活性及真菌群落多样性,黄土高原矿区生态恢复是一个漫长的过程,在生态恢复过程中,宜种植灌木来改善重构土壤的生态环境。     

不同施肥处理对柳枝稷土壤理化性质及细菌多样性的影响

为研究优化施肥对柳枝稷土壤理化性质及细菌多样性结构和多样性的影响,以半干旱区种植3年的柳枝稷表层土壤为对象,采用高通量测序技术研究了不同施氮水平(0、60、120和240 kg·hm-2)对0～20 cm土层土壤理化性质、细菌多样性及其结构的影响,以盐碱荒地作为对照(CK).结果表明,总的来看,施氮可显著降低土壤pH值...     

基于地类分层的土壤有机质光谱反演校正样本集的构建

以江汉平原滨湖地区不同土地利用类型的土壤样本为例,比较了基于目标土壤理化性质的浓度梯度法、扩展的基于多种理化性质的综合法(P-KS)、基于光谱信息的KS法、最邻近样本去除法(reduce nearest neighbor samples,RNNS)法和基于浓度分层并结合光谱信息的C-KS、C-RNNS法,基于地类分层再结合上述方法,构建具有不同层次土壤信息代表性的校正集,采用偏最小二乘回归法,建立土壤有机质可见光/近红外光谱反演模型。结果表明,具有单一代表性的浓度梯度法、KS法、RNNS法难以建立适用模型;具有光谱与理化性质二元代表性的C-KS方法模型预测精度得到了明显的提升,相对分析误差(ratio of performance to standard deviation,RPD)为1.66;考虑土地利用类型后,浓度梯度法、RNNS法与C-KS法模型预测精度有明显的提升,RPD分别达到了1.84、1.51、1.75,模型具有良好的适用性。说明具有多层次土壤信息代表性的校正集构建方法对提高土壤有机质可见光/近红外光谱反演模型的适用性具有较好作用。     

典型岩溶流域不同土地利用类型土壤腐植酸与钙的关系

为了阐明岩溶地区不同土地利用类型中土壤腐植酸的分布特征及其与钙的关系,以滇东南典型岩溶流域普者黑流域为研究对象,分析流域内裸地、林地、旱地、水田和湿地5种土地利用类型中土壤表层(0～10 cm)、亚表层(10～20 cm)的水溶性有机质(WSOM)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)的分布情况,并进一步探究土壤中腐植酸的结构特征及其含量与钙的关系。结果表明:研究区5种土地利用类型土壤中WSOM、HA和FA含量的空间变幅均较大(P0.05),且表层亚表层(P0.05),腐植酸含量(WSOM、HA、FA三者含量之和)的大小依次为旱地(13 289.97 mg·kg~(-1))湿地(10 007.02 mg·kg~(-1))林地(9 136.76 mg·kg~(-1))水田(8 708.724 mg·kg~(-1))裸地(3 395.13 mg·kg~(-1));5种土地利用类型土壤PQ值(HA在腐植酸中的比例)以及HA/FA(可以在一定程度上反映土壤有机质的稳定性)的空间变幅较大且变化规律相似,大小排序均为水田湿地林地旱地裸地(P0.05);红外图谱分析表明5种土地利用类型土壤的腐植酸具有类似的结构组成和官能团信息,除含有一定量的芳香结构外,还含有大量的羟基、氨基、酚羟基、醇羟基以及脂肪链结构;冗余分析表明土壤全钙及各形态钙在很大程度上影响腐植酸的种类及含量。研究表明,普者黑岩溶流域内5种土地利用类型土壤腐植酸含量空间变幅较大,结构相似且特征明显,与土壤钙的关系密切,同时普者黑流域内5种土地利用类型土壤的腐殖化程度较高,腐植酸品质较好。     

湘西南不同石漠化程度土壤理化性质及相关性分析

以湖南省邵阳县郦家坪镇轻度、中度和重度石漠化程度的土壤为研究对象,分别在3种不同石漠化程度的样地采集土壤(0—15cm,15—30cm,30—45cm 3个土层)样品,并对土壤物理性质、养分含量特征及其之间的相关性进行了分析。结果表明:随着石漠化程度的加深,土壤呈现明显的沙化现象;土壤容重逐渐增大,孔隙度、毛管持水量减小。土壤偏弱酸性;有机质、全N与全P含量变化均表现为中度(弃耕地)轻度重度,Ca、Mg含量随着石漠化程度加深逐渐增加。土壤有机质、全N含量、土壤机械组成、土壤容重、孔隙度等理化因子之间相关性显著(p0.05),其中有机质含量、全N含量与土壤容重之间的相关性极显著(p0.01),Ca含量与pH之间相关性极显著(p0.01)等。随着石漠化程度加深,土壤理化性质逐渐恶化,但整体差异并不显著,表明该地区近年来退化并不强烈。通过施肥和合理的植被恢复模式能够有效的改善石漠化土壤养分含量,间接改善土壤的理化性质,从而提高生产力。     

不同轮牧方式下的宁夏荒漠草原土壤性质分异特征

为进一步研究放牧对草地生态系统非生物环境(土壤)的影响机制,试验以宁夏盐池县四墩子行政村荒漠草原为研究对象,采用野外定位试验和室内分析的方法分别研究了禁牧(CK)、自由放牧(A)、2区轮牧(B)、4区轮牧(C)和6区轮牧(D)条件下的0-5,5-15,5-25 cm土层的土壤理化性质的变化,并对各处理的土壤理化性质用ANOVA法进行差异性分析。结果表明:放牧强度相同时,增加轮牧分区数有利于土壤有机质、全氮、可溶性总盐、速效磷的保持(P<0.05),影响较大的土层为0-5 cm和5-15 cm;轮牧对速效钾含量和pH值的影响不大(P>0.05),但使水解氮含量降低(P<0.05);轮牧分区的增加有利于土壤表层(0-5 cm)粘粒的形成。     

河北坝上地区不同植被类型土壤持水性能研究

以河北坝上地区不同植被类型土壤为研究对象,使用离心机法测定不同土层深度不同吸力下的土壤含水率,利用Van Genuchten模型拟合土壤水分特征曲线,分析土壤水文特征。研究表明:(1)研究区土壤为砂土,土壤容重为1.59 g/cm3,土壤水分特征曲线呈现"迅速下降–缓慢下降–稳定"的形态,不同植被类型土壤水分特征曲线相似;(2)农地的持释水能力最强,杨树样地的持水能力最差,柠条样地的释水能力最差,研究区内非农地的土壤凋萎系数平均为8.69%,随着土层深度的增加,土壤的持水能力、释水能力和凋萎系数都逐渐减小(P0.05)。(3)坝上地区应逐步减少高耗水乔木,建立起可持续发展的乔灌草防护体系。本研究可以为确定张北地区土壤凋萎系数和土壤干层,并合理选择种植植被提供理论依据。     

岩溶槽谷区不同土地利用方式土壤入渗规律研究

在保持原状土条件下,采用张力人渗仪(盘径d=20 cm,负压h0=-5 cm)对重庆市青木关典型岩溶槽谷区不同土地利用类型土壤渗透性进行了研究.结果表明,在试验条件下,不同土地利用类型土壤渗透性存在明显差别.以旱地土壤渗透性能最好,而荒地较差.旱地非饱和导水率、稳定入渗率、累积入渗量随土层深度加深而减小.而林地各项入渗指标却随土层深度的加深而增加.荒地15-30 cm层非饱和导水率、稳定入渗率、累积人渗量均较30-45 cm层低.土壤容重,孔隙度与土壤人渗性能关系密切,而初始含水量仅与初始入渗率有关,其相关系数为-0.825**.各土地利用类型入渗过程的模拟结果表明,Kostialov水分入渗模型对所研究区不同土地利用类型土壤水分拟合度较好,拟合度约为0.765,对该区研究土壤水分入渗过程具有良好的适用性.     

土地利用与反季节水位波动影响下土壤活性有机碳的组分特征

为了研究消落带不同土地利用类型和水淹强度下土壤活性有机碳组分特征及其主要的影响因子,选取不同海拔高程(水淹强度)与不同土地利用类型的消落带土壤为研究对象,定量解析土地利用方式与水淹强度对三峡水库消落带土壤活性有机碳组分的影响,并分析土壤活性有机碳与土壤理化性质之间的关系。结果表明,消落带土壤活性有机碳含量总体上随着水淹强度的增强而减小。土地利用、水淹强度及其交互作用对土壤活性有机碳影响的解释度分别为22.1%,13.7%,9.3%;土壤微生物生物量碳主要受土地利用、土地利用与淹水强度交互作用的影响,对土壤微生物生物量碳影响对应的解释度分别为3.9%,0.6%;土壤可溶性有机碳与土壤颗粒有机碳主要受淹水强度的影响,其方差解释度分别为65.1%,5.5%。多元因子分析(MFA)结果表明,土壤活性有机碳组分MBC含量主要与EC具有显著的负相关关系,而不同水淹强度可能影响土壤理化性质中TN和C∶N,进而影响土壤活性有机碳组分DOC分布。土壤POC含量与SOC含量呈显著正相关,POC可被用来衡量消落带不同水淹强度下有机碳库变化的敏感性指标。     

中国土壤中抗生素赋存特征与影响因素研究进展

近年来,环境介质中的抗生素污染问题日益严重,本文系统地回顾了近10年来中国土壤中抗生素赋存现状,其中磺胺类(sulfonamides,SAs)、氟喹诺酮类(fluoroquinolones,FQs)、四环素类(tetracyclines,TCs)和大环内酯类(macrolides,MLs)残留浓度较高,具有明显的地域性差异;同时对比评述了京津冀、长三角和珠三角地区土壤抗生素残留差异及污染来源,阐释了抗生素理化性质、土壤性质与土地利用类型和环境条件对土壤中抗生素残留的影响,并从微观污染机理和宏观污染调查两方面提出了今后的研究方向与发展重点,以为土壤抗生素污染机理认识与污染控制技术发展提供参考。