豫中烟区土壤物理性状与养分特性及其关系

分析了豫中烟区8个主要植烟县的土壤物理性状和养分特性,并对其相关性进行了研究。结果表明,豫中植烟土壤的物理性状较稳定,粒级以粉粒为主,沙粒次之,黏粒含量最低,其中粉粒以粗粉粒细粉粒中粉粒;物理性黏粒含量分布为30%~60%,属于中壤土和重壤土;容重分布范围为1.05~1.17 g·cm~(-3),均适宜烟株根系生长;总孔隙度分布范围39.40%~70.15%,2.28%的偏低,40.57%偏高,其中禹州、郏县和叶县均值偏高。养分特性以pH值中性偏碱,有机质、全氮、碱解氮和氯离子含量适宜,速效磷和速效钾含量最适宜,但是除pH值为弱变异外,有机质、全氮、全磷、全钾和碱解氮为中等变异,速效磷、速效钾和氯离子含量为强变异。相关性分析表明,土壤pH值与粗沙粒、黏粒、容重呈极显著正相关,与细沙粒和粉粒呈极显著负相关;有机质、全氮、全磷、速效钾与黏粒呈极显著正相关,而与沙粒、粉粒呈极显著负相关;全钾、碱解氮与孔隙度呈极显著正相关,与粗沙粒、容重呈极显著负相关;速效磷与粉粒呈显著正相关,与粗沙粒呈极显著负相关;氯离子仅与粒级0.5~0.1 mm呈显著正相关。     

库布齐沙漠不同植被类型群落特征与土壤有机质、全氮、含水量关系研究

以库布齐沙漠不同植被类型的固定沙地、半固定沙地和流动沙地为对象,研究了不同植被类型群落物种多样性、生物量与土壤有机质、全氮、含水量之间的相互关系。结果表明:1)不同沙地类型间物种丰富度、物种多样性呈半固定沙地固定沙地流动沙地。而不同植被类型固定沙地间,则表现为演替时间较长的天然油蒿灌木林群落物种丰富度、物种多样性高于演替时间较短的人工杨树乔木林和人工沙柳灌木林群落。单位面积生物量(地上、地下)表现为由固定沙地到流动沙地依次递减,杨树乔木林固定沙地显著高于油蒿和沙柳灌木林固定沙地。2)不同植被类型土壤有机质和全氮含量随土层深度增加而逐渐降低,且由固定沙地到流动沙地依次递减,固定沙地不同植被类型土壤有机质和全氮含量排序为:人工杨树固定沙地天然油蒿固定沙地人工沙柳固定沙地,有机质含量与全氮含量具有显著的正相关关系。3)该区域不同植被类型的生产力受林分特征和土壤养分共同制约,而土壤含水量的差异会导致群落物种多样性的变化。     

毛乌素沙地典型沙生灌木对土壤蒸发的影响

为了探求半干旱沙区植被恢复后沙生灌木对土壤蒸发的影响,本文利用微型蒸渗仪对盐池沙区的流动沙地、油蒿群落和沙柳群落的土壤蒸发进行了测定,并分析了2014年盐池降雨、风速、太阳辐射、相对湿度、空气温度、土壤机械组成分别与土壤蒸发的关系。结果表明:1) 植被恢复区油蒿群落和沙柳群落土壤蒸发总量比流动沙地分别高出27.91%和40.23%;2) 油蒿和沙柳样地黏粒含量比流动沙地分别高出220.59%和173.53%,油蒿样地和沙柳样地黏粒和粉粒的总含量比流动沙地分别高出63%和98%;3) 油蒿和沙柳样地土壤蒸发与风速、太阳辐射、温度等气象因子相关性不显著,流动沙地土壤蒸发与太阳辐射相关性显著。因此,在半干旱沙区植被恢复后,土壤蒸发有增大的趋势,这很可能与植被恢复后土壤中黏粒和粉粒含量的增加有关。      

小兴安岭原始椴树红松林中幼龄林与成熟林土壤的理化性质

为评价小兴安岭不同森林植被类型对土壤碳氮库的影响,以小兴安岭原始椴树红松林成熟林和中幼龄林为研究对象,采样分析土壤总有机碳、全氮、磷、容重等土壤理化性质。结果表明:相同林龄条件下,随土层加深,椴树红松林成熟林和中幼龄林土壤容重增大,总孔隙度变小,土壤有机质、全氮、磷含量减少,但C/N、pH分布无规律性;不同林龄相同土层,中幼龄林的土壤有机质、全氮、磷略高于成熟林,且土壤有机质、全氮表层0~10cm差异显著,10~20cm、20~30cm差异不显著;含磷量差异均不显著。土壤有机质与全氮、孔隙度呈极显著正相关(P0.01),与容重呈极显著负相关(P0.01),与碳氮比呈显著相关(P0.05),与pH、含磷量相关关系不显著。     

高黎贡山东坡不同海拔梯度土壤有机质和全氮的垂直分布规律

通过测定高黎贡山东坡不同海拔高度0~20、20~40、40~60 cm土层土壤有机质含量、全氮含量,利用相关分析方法计算了有机质与海拔高度、全氮之间的相关系数。结果表明:海拔、土壤深度、植被类型、气温、降水量对土壤有机质有着显著影响。土壤有机质与全氮含量随海拔高度呈相似的变化趋势,两者在海拔高度2500 m左右达到最大值,而后略有降低再增加;在同一海拔高度,土壤有机质含量以及全氮含量随土层深度的增加而减少。0~20 cm土样的有机质含量明显高于其他两层,0~20 cm土壤有机质含量与20~40、40~60 cm土层土壤呈显著性差异,而20~40 cm和40~60 cm土层土壤差异不显著;海拔、土层深度、全氮含量、气温、降水量和土壤有机质含量具有显著相关性;植被类型中,河谷稀树灌木草丛的土壤有机质含量最低,寒温性灌丛草甸最高。中山湿性常绿阔叶林由于植被生长良好,群落结构复杂,枯枝落叶多,土壤有机质含量也较高;土壤有机质随气温的增加而减少;随降水量的增加呈增加趋势。     

徐州市樟树黄化病与土壤理化性质的关系

通过对江苏省徐州市樟树Cinnamomun camphora土壤理化性质的调查评价,分析引起樟树叶片黄化的主要因素。结果表明:0~30 cm土层黄化样地土壤容重比非黄化样地高20.61%,差异显著(P0.05),30~60 cm土层土壤容重差异不显著;黄化样地土壤pH值变幅为pH 8.28~8.64,呈碱性,非黄化样地土壤pH值变幅为pH 6.57~7.45,呈中性;黄化样地和非黄化样地土壤有机质、全氮、有效磷、铁、锰质量分数差异显著(P0.05),0~30 cm土层非黄化样地分别比黄化样地高62.84%,67.44%,74.55%,137.47%,71.25%;30~60 cm土层非黄化样地分别比黄化样地高30.89%,57.57%,134.06%,86.93%,71.38%。速效钾、锌及铜质量分数差异不显著。黄化样地土壤pH值偏高,土壤容重偏大,土壤有机质、全氮、速效磷、铁和锰质量分数偏低。推测土壤呈碱性及有效铁质量分数较低是引起樟树黄化的主要因素。     

高寒土壤质地对土壤养分空间分异的影响

于青海省河南县选取8个高寒土壤样地,研究和分析高寒草地土壤质地差异与土壤养分的空间分异特征,以及土壤质地对土壤养分空间分异的影响。结果表明:研究区各样地均为壤质沙土,随着土层加深,黏粒减少,沙粒增多;各样地土壤各层0~200μm粒径的土粒含量分布基本一致,小粒径土粒集中在20~80μm;各样地除全磷含量较低外,其他养分含量丰富,各养分含量随着土层加深逐渐降低;表层土壤中,黏粒含量与C/N之间有显著正相关;中层土壤中,全磷含量与沙粒含量有极显著正相关,与黏粒含量和粉粒含量有极显著负相关。土壤养分含量和0~200μm粒径的土粒含量的相关性分析表明:0~10 cm土层总氮含量、碱解氮含量与0~20μm土粒含量呈极显著负相关,与45~100μm土粒含量呈显著正相关;10~20 cm和20~30 cm土层中,总磷含量与20~45μm土粒含量呈显著正相关,与100~200μm土粒含量呈显著负相关,速效钾含量与0~5μm各粒径土粒含量分别呈显著正相关;有机碳含量与3层土壤0~1μm各粒径土粒含量分别呈显著正相关。     

飞播马尾松纯林补植木荷后土壤酶活性与土壤养分变化

以飞播马尾松(Pinus massoniana)纯林及飞播马尾松—木荷(Schima superba)混交林2种林型为研究对象,探讨其土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性与土壤养分的变化及相关关系。结果表明:2种林型同一土层蔗糖酶活性、全氮质量分数、速效钾质量分数差异显著(P0.05),脲酶活性在0~10 cm土层差异显著(P0.05),酸性磷酸酶活性在10~20 cm和20~40 cm土层差异显著(P0.05),全磷、有机质质量分数在0~10 cm、10~20 cm土层差异显著(P0.05);随着土层加深,2种林型土壤脲酶、蔗糖酶、酸性磷酸酶和土壤养分均呈明显下降趋势;脲酶、蔗糖酶与全氮、全磷、速效氮、速效钾、有机质呈极显著正相关(P0.01),与全钾呈显著正相关(P0.05);酸性磷酸酶与全磷、速效磷、有机质呈极显著正相关(P0.01),与速效氮呈显著正相关(P0.05)。综合分析表明,飞播马尾松纯林补植木荷有利于提高土壤养分含量及脲酶、蔗糖酶的活性,改善土壤状况。     

黄土丘陵区草地生态系统不同植物群落土壤生态化学计量学特征

研究土壤微生物生物量碳、氮及其生态化学计量学特征指标对植物群落的响应,有助于准确评价植被恢复的生态环境效益。以黄土高原丘陵沟壑区草地生态系统下5种植物群落(茭蒿群落样地、沙棘群落样地、铁杆蒿群落样地、百里香群落、芦苇群落)土壤为对象,对土壤有机质(SOM),全氮(TN),全磷(TP),速效磷(AV.P),速效钾(AV.K),土壤微生物生物量氮(SMBN)和土壤微生物生物量碳(SMBC)及其化学计量特征进行研究。结果表明:5种植物群落下,表层土壤微生物生物量碳氮、有机质(SOM)、全氮(TN)显著高于下层土壤,铁杆蒿群落显著高于其他4种植物群落,其对土壤碳氮磷具有显著地累积作用,对于提高土壤碳氮磷储量具有重要的意义。土壤碳氮比(C∶N)在5种植被群落下较为稳定,土壤SOM与TN存在极显著的正相关性(P0.01);土壤碳氮比(C∶N)、氮磷比(N∶P)受植被类型的影响较大,铁杆蒿群落显著高于其他4种植物群落,土壤C∶P、N∶P之间存在极显著的正相关性(P0.01)。0~20cm和20~40cm土层SMBN、SMBC均表现为:铁杆蒿群落显著高于其他植被群落,说明不同植物群落对土壤表层和下层的微生物具有明显的影响。可见,植被恢复对土壤质量的改善作用明显,铁杆蒿群落对该区土壤碳氮磷等养分的累积作用较好。     

高寒沙区植被恢复过程中表层土壤因子的变化规律

对青海沙珠玉地区人工植被恢复过程中表层土壤因子性状的研究表明:人工植被恢复对干旱区土壤有很好的改良效果。随着流动沙丘被固定,土壤逐渐出现结皮层,颗粒组成中砂粒质量分数逐渐降低,粉粒质量分数增加,土壤有机质和全氮质量分数逐渐增加,pH值有降低的趋势。由线性回归分析可看出,表层土壤中有机质和全氮质量分数与砂粒质量分数呈显著负相关,而与粉粒质量分数呈显著正相关。干旱沙区的土壤要恢复到自然的水平需要相当长的时间,因此,对于荒漠化地区土壤保护是一个极为重要的问题。     

Losses of Soil Organic Carbon and Nitrogen and Their Mechanisms in the Desertification Process of Sandy Farmlands in Horqin Sandy Land

Soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (N) concentrations from bulk soils and soil particle size fractions in the different extent of desertified farmlands (potential, light, medium, severe, and most severe desertified farmlands) were examined to quantitatively elucidate losses of carbon and nitrogen and its mechanisms in the desertification process. Particle size fractions (2-0.1 mm, 0.1-0.05 mm, <0.05 mm) were obtained by granulometric wet sieving from 30 sandy soils (0-15cm depth) of different desertified extent. It was shown that soil physical stability index (St) in most severe desertified farmlands was 5-7% and St in other farmlands was less than 5%, which contributed to very low soil organic matter content. This was the intrinsic cause that sandy farmlands in Horqin sandy land was subject to risk of desertification. Desertification resulted in considerable losses of SOC and N. Regression analysis indicated that SOC and N content reduced 0.169 g kg-1 and 0.0215 g kg-1 respectively with one percent loss of soil silt and clay content. Losses of SOC and N were mostly the removal of fine particle size fractions (silt and clay, and a less extent very fine sand) from the farmlands by wind erosion, which were rich in organic matter and nutrients, as well as the depletion of organic C and N associated with coarse particles (>0.05 mm) in desertification process. The concentrations of C and N associated with sand (2-0.1 mm and 0.1-0.05 mm) significantly decreased with increase of desertified extent. Silt and clay associated C and N concentrations, however, were less changed, and in contrast, were higher in soils under most severe desertified extent than in soils under potential and severe desertified extent. The percentage of distribution in sand (>0.05 mm) associated C and N significantly increased with increase of desertified extent, suggesting that stability of SOC decreased in the desertification process.     

庞泉沟流域土壤粒径分形维数特征

对庞泉沟流域不同海拔人工油松(Pinus tabulaeformis)林、天然油松林、人工华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、天然华北落叶松林、油松-辽东栎(Quercus wutaishansea)混交林、山杨(Populus davidiana)林、白桦(Betula platyphylla)林、云杉(Picea asperata)-华北落叶松混交林等林种10个典型林分共39份土壤样品的质地、分形维数以及土壤养分进行了研究。结果表明:研究区的土壤质地主要砂质壤土、粉砂壤土、壤质砂土及砂土,其比例分别为46.15%、25.64%、23.08%、5.13%。流域内砂粒、粉粒和黏粒含量平均值分别为62.34%、36.58%、1.08%,粉粒和黏粒变异程度高于砂粒。分形维数介于1.773 3~2.778 9,均值为2.509 0,标准差为0.192 5,土壤质地越粗,土壤粒径分形维数越小。土壤粒径分形维数与土壤砂粒含量呈极显著负相关关系(P0.01),与粉粒含量和黏粒含量均呈极显著正相关关系(P0.01)。流域内不同林分土壤pH值在6.25~8.09,天然林土壤表层有机质、全氮、速效钾含量显著高于人工林,碱解氮含量人工林显著高于天然林,所有林分土壤表层均缺乏有效磷。土壤粒径分形维数与pH呈极显著正相关关系(P0.01),与有机质呈极显著负相关关系(P0.01),与全氮、碱解氮、速效钾呈显著负相关关系(P0.05),与有效磷相关性不显著。分形维数越大,土壤pH越大,土壤肥力越小。因此,土壤粒径分形维数可以作为判断庞泉沟流域土壤质地差异与土壤养分差异的重要指标。     

民勤不同林龄胡杨根区土壤理化性质及相关性分析

以民勤不同林龄胡杨根区土壤为对象,采集0~200 cm土壤样品,并对土壤的物理性质、养分含量及其相关性进行了分析。结果表明:1）随着胡杨林龄增加,土壤含水量增加,土壤中黏粒含量逐渐增加,粗砂粒含量减少,粉粒、细砂粒差异不明显。2）土壤有机质、全N、电导率变化均表现为成熟林＞中龄林＞幼龄林,且表层（0~20 cm）含量显著高于其他土层,表聚性明显。3个林龄胡杨根区土壤速效P含量、pH差异不显著（P＞0.05）。3）土壤理化性质之间关系密切,土壤含水量与黏粒、粉粒、有机质、全N、速效P、电导率均呈极显著（P<0.01）正相关,与粗砂粒呈极显著（P<0.01）负相关。黏粒、粉粒含量与含水量、有机质、全N、速效P均呈极显著（P<0.01）正相关。研究结果表明,林龄的增加改善了胡杨根区土壤理化性质,为干旱区胡杨的抚育与发展提供理论依据。     

油蒿与臭柏沙地生物结皮对土壤理化性质的影响

根据沙地固定情况和生物结皮发育程度选取油蒿(Artemisia ordosica)群落中半固定沙地初期阶段发育的生物结皮(SF-E)、半固定沙地较厚的生物结皮(SF-L)、新固定沙地生物结皮(NF)、中期固定沙地生物结皮(MF)、老固定沙地生物结皮(OF)和苔藓结皮(MOSS)6种类型生物结皮和臭柏(Sabina vulgaris)群落中丘间地(IV)和丘顶(TV)2种生物结皮,比较了不同类型生物结皮对土壤理化性质的影响。结果表明:不同类型生物结皮表层土壤有机质、总N及土壤粒度组成存在差异。随着生物结皮从MS—SF-E—SF-L—NF—MF(MOSS)—OF—IV—TV的发育,表层土壤有机质、总N及粉粒质量分数呈现递增的趋势,而土壤粗砂粒质量分数随生物结皮的发育而递减;表层土壤富集的养分及细颗粒组分有向下位移的现象,导致表层下10 cm处土壤养分质量分数及颗粒组成也随生物结皮的发育程度而发生与表层土壤趋势相同的变化。总之,生物结皮的发育能显著增加表层土壤有机质、总N及土壤细颗粒成分。     

荒漠草原不同土壤类型柠条根际土壤养分与土壤颗粒分布特征研究

以宁夏盐池县3种典型土壤灰钙土、红黏土和风沙土为对象,研究柠条根际及非根际土壤的养分、颗粒组成及分布特征,并探讨土壤养分与土壤颗粒组成之间的相关性。结果表明,不同土壤类型柠条根际土壤的颗粒组成差异明显,灰钙土中粉粒含量最高为45.95%,红黏土、风沙土依次递减,风沙土中细砂含量最高为61%,红黏土、灰钙土依次递减;土壤pH值在不同土壤类型中差异不显著(P>0.05),红黏土根际中有机碳含量分别比灰钙土和风沙土高1.29、2.12g·kg^-1,灰钙土中全氮含量分别比红黏土、风沙土高0.07、0.19g·kg^-1,差异显著(P<0.05),柠条在不同土壤类型中对土壤养分的富集率不同,风沙土中有机碳、全氮的富集率分别是红黏土的6.82、1.00倍,红黏土中速效磷的富集率分别是灰钙土和风沙土的2.69、10.38倍。土壤有机碳、全氮、全磷、碱解氮与黏、粉粒含量极显著正相关(P<0.01),与细砂、中砂含量极显著负相关(P<0.01)。由此可见,不同土壤类型影响柠条根际养分的富集率,风沙土中能够富集更多的养分,红黏土对速效养分的富集作用更强,土壤中的粉粒、细砂含量与土壤养分含量的相关性最大。     

青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究

以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1）研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主,没有粗砂粒,其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2）土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大,分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关,与细砂、中砂含量呈显著负相关,但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大,土壤所含的细粒物质越多。3）土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质（SOM）、全N（TN）呈正相关性,土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高,则土壤有机质、全N含量越高。综合分析,固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低,其他类型风蚀严重,因此,应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。     

民勤白刺灌丛沙堆演替过程中土壤粒径分形特征

通过野外采样与室内分析相结合,研究白刺灌丛沙堆在演替过程中土壤粒度与分形维数特征,分形维数与土壤粒级及土壤理化性质的关系。结果表明:1）民勤不同演替阶段白刺灌丛沙堆土壤均以细砂（46.71%～64.06%）为主;土壤分形维数变化为1.665～2.242,在白刺灌丛沙堆演替过程中分形维数呈现先升高后降低的趋势,衰退阶段达到最大值。2）分形维数与黏粒、粉粒、极细砂呈极显著正相关（P＜0.01）,与中砂呈极显著负相关（P＜0.01）,说明黏粉粒、极细砂含量越多,土壤分形维数越高。3）分形维数与有机质、全氮含量呈极显著正相关（P＜0.01）,与速效磷含量呈显著正相关（P＜0.05）,土壤分形维数可以用来评价土壤的养分状况。研究结果可为荒漠灌丛发挥防风固沙和土壤保育功能的定量化评价提供科学依据。     

玛纳斯河流域不同地貌和植被类型下土壤物理性质研究

[目的]定量研究玛纳斯河流域(以下简称玛河流域)不同地貌类型和植被覆盖下的土壤物理性质,以期为深入研究玛河流域盐碱土改良和农业生产耕作提供科学参考.[方法]综合考虑玛纳斯河流域干三角洲、冲积平原和冲积扇扇缘带三种主要地貌类型和植被覆盖的不同,对其上生长的柽柳(Tamarix ramosissima)、盐穗木(Halostachys caspica)、猪毛菜(Salsola spp.)、小叶碱蓬(Suaeda microphyll)四种植被覆盖类型下的土壤含水率、土壤容重、颗粒组成和有机质进行研究,并利用SPSS13.0软件对土壤各项物理指标进行方差分析.[结果]从干三角洲到扇缘带,0 ～100 cm剖面内土壤平均含水率和有机质逐渐升高;土壤平均容重表现为干三角洲＞扇缘带＞冲积平原区;颗粒组成干三角洲砂粒含量为58.04;,达到最大,冲积平原区主要以粉粒为主,为56.21;.在立地垂直剖面上,随着土壤深度的增加,土壤含水率和容重均表现出显著性升高;土壤有机质显著性降低.相比对照的空裸地,四种植被类型在0～100 cm剖面内土壤平均含水率分别提高了19.03;、8.93;、8.20;、13.18;;土壤平均容重分别降低了13.07;、7.95;、16.48;、2.84;,平均土壤有机质含量分别提高了70.44;、39.41;、5.63;、14.05;;平均砂粒含量分别降低了35.57;、27.50;、15.97;、17.72;.[结论]玛纳斯河流不同地貌和植被类型下的土壤物理性质存在在显著差异性;相比空裸地,耐盐盐生植物,可以增加植被覆盖度,提高土壤保水能力,对流域农业垦区盐碱土的改良具有重要的意义.