粮草轮作对北疆平原荒漠灌区土壤理化性质的影响

研究北疆平原荒漠区小麦-苜蓿轮作下土壤理化性质的动态变化,揭示粮草轮作过程中土壤盐碱度和养分的消长规律,旨在为该地区种植结构的调整和农田生态系统的可持续利用提供科学依据.在小麦轮作苜蓿的中低产田中,连续5年调查土壤全盐量、pH值、有机质和氮磷钾.结果 表明:小麦地轮作苜蓿有效降低了土壤含盐量和pH值,轮作第4年土壤含盐量由轮作前0.79 g/kg降低到0.63 g/kg,土壤pH值平均降幅为6.64％,土壤有机质平均增幅为19.07％;土壤中全氮含量增加,由轮作前0.52 g/kg提高到0.65 g/kg,水解性氮含量较轮作前显著降低;磷含量呈上下波动,轮作4 a全磷由0.98 g/kg降至0.93 g/kg,有效磷由6.18 g/kg降至2.97 g/kg;土壤速效钾含量呈先减少后增加的态势,轮作后速效钾含量的最低值为260.44 mg/kg,处于富钾状态.在北疆平原荒漠区的粮食耕作系统中引入苜蓿可有效提高土壤有机质含量,增加全氮的储备量,降低盐碱度.在苜蓿生长第4 a需适当补充氮肥和磷肥,无需施入钾肥.     

祁连山不同草地类型土壤有机质与全氮分布的关系

对祁连山的5种草地类型土壤有机质和全氮分布特征及两者间的关系进行了研究。结果显示,土壤有机质和全氮含量随土层加深而降低,不同草地类型土壤有机质和全氮含量差异明显。5种草地类型中,土壤有机质含量大小顺序为高寒草甸(151g/kg)高寒草原(30g/kg)温性草原(25g/kg)荒漠草原(16g/kg)温性荒漠(9.5g/kg);土壤全氮含量顺序均为高寒草甸(7 600mg/kg)高寒草原(2 100mg/kg)温性草原(2 000mg/kg)荒漠草原(1 800mg/kg)温性荒漠(750mg/kg)。相关性分析结果显示,土壤有机质与全氮呈极显著正相关(P0.01),表明土壤有机质是影响土壤全氮的关键生态因子之一。     

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。     

高寒草甸不同利用方式对土壤理化性质的影响

为了深入了解高寒草甸土壤理化性质对利用方式的响应,以放牧地、退耕还林地、次生沙棘林地和耕地等4种利用方式的土壤为对象,研究其0～10、10～20 cm土层土壤颗粒组成、pH值、有机碳、全氮、全磷和全钾等理化性质特征。结果表明:放牧地土壤含有的粉粒、粘粒多,粗砂粒少,耕地土壤含有的粗砂粒多,粉粒和粘粒少。土壤pH值由高到低的顺序为:耕地>次生沙棘林地>退耕还林地>放牧地。土壤有机质、全氮含量遵循放牧地>退耕还林地>次生沙棘林地>耕地的变化趋势。有机质和全氮含量之间以及与粘粒比例之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系,和pH值之间呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关关系。利用方式对有机质、全氮、粗砂粒和全钾含量的影响较大。     

三峡库区不同土地利用方式下土壤养分含量特征研究

为了研究三峡库区不同土地利用方式下土壤有机质、pH值及土壤养分特征的变化,以重庆市开县竹溪镇选取4种不同的土地利用方式作为研究对象,依次为坡耕地(PG)、人工林(RG)、荒草地(HC)和经果林(JG),在每种土地利用方式上选取3块10 m×10 m样地,每块样地内采用“S”形布设采样,取0~20 cm土样,运用土壤化学分析方法测定土壤pH值、有机质以及氮磷钾等含量。研究结果表明,1)在4种不同土地利用方式下,有机质含量和土壤pH值显著差异,有机质含量情况:人工林(24.99±2.34 g/kg)>经果林(19.71±1.89 g/kg)>荒草地(13.72±1.79 g/kg)>坡耕地(10.20±0.69 g/kg),坡耕地土壤pH值最高达到7.19,人工林最低达到5.67。2)全氮含量范围为0.55~1.38 g/kg之间,人工林与其他3种土地利用方式的碱解氮含量差异显著,土壤全氮含量和有机碳的变化有极显著的正相关关系,4种土地利用方式下C/N没有显著的差异。3)全磷和全钾含量的变化趋势相同,全磷含量范围为0.41~0.59 g/kg之间,经果林全磷含量和人工林有显著差异,两种林地利用方式有效磷和速效钾含量差异不显著,但全钾含量差异显著,含量范围为3.73~21.43 g/kg之间。4)pH值与有机质含量、全氮含量、碱解氮含量极显著负相关,与速效钾显著负相关,与全磷、全钾显著正相关,有机质与全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量极显著正相关性。本研究结果对于在三峡库区采取合理的土地利用方式、施肥方式、土地利用结构调整以及保持和提高土壤肥力、土地生产力有极其重要的意义。     

鲁梅克斯对草甸盐土的改土效应研究

在草甸盐土上种植鲁梅克斯Rumex patientia×R.tianschanicus cv.Rumex K-1,脱盐改土效果十分明显.种植鲁梅克斯3～4年,鲜草产量达100.51 t/hm2,pH值由8.43降为7.99,耕作层土壤总孔隙度增加5.29%～7.06%,土壤容重降低0.14～0.21 g/cm3,水稳性团粒结构增加23.14%～32.34%,自然含水量增加72.12～89.44 g/kg,土壤有机质、速效氮、磷、钾亦随之增加.     

兰州市中心城区道路绿地土壤pH和养分特征

为掌握兰州中心城区道路绿地土壤pH和养分状况,找出主要限制因子并提出解决办法,以行道树周边土壤为研究对象,分0?30和30?60 cm两个土层,根据土壤有无植被覆盖,分裸露和植被覆盖两组采样,运用分组回归方法分析土壤pH与土壤肥力间相关性,研究不同pH组道路绿地土壤养分的基本状况.结果表明:1)土壤pH在7.91～9.39,均值8.49,土壤pH整体较高,其中33.42％和0.47％的道路绿地分别为强碱性和极强碱性;土壤有机质含量在5.30～47.80 g·kg?1,平均值18.29 g·kg?1,其中37.64％和21.77％道路绿地的土壤有机质含量分别为较缺乏和严重缺乏;土壤碱解氮含量在5.24～167.55 mg·kg?1,平均值48.54 mg·kg?1,其中35.68％和5.95％的道路绿地分别为较缺乏和严重缺乏;土壤有效磷含量在4.68～184.46 mg·kg?1,平均值45.66 mg·kg?1,其中19.58％和1.67％的道路绿地分别为较缺乏和严重缺乏;土壤有效钾含量在72.35～449.64 mg·kg?1,平均值177.60 mg·kg?1,有效钾含量不缺乏.2)裸露土壤0?30 cm土层有机质、碱解氮、有效磷和有效钾均显著高于30?60 cm土层(P<0.05);植被覆盖土壤0?30 cm土层中碱解氮和有效钾均显著高于30?60 cm土层(P<0.05).3)土壤pH分组研究表明,土壤pH与有机质、碱解氮、有效磷存在显著的负相关关系(P<0.05),高pH是限制兰州市道路绿地土壤养分发挥的重要因子.4)植被覆盖显著降低土壤pH(P<0.05),显著提高有机质、碱解氮和有效磷含量(P<0.05).因此,对裸露地表进行植被覆盖可有效改善道路绿地土壤存在的主要问题.     

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0～60cm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0～10cm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。     

猪粪水渗透对土壤性质产生影响的模拟研究

为揭示猪粪水渗漏、溢流和施用对土壤性质及微生物垂直分布的影响,为猪粪水对水源的污染隐患和环境影响评估提供基础数据,本研究用猪粪水渗透土柱的方法进行模拟试验,设计了3种渗透方式,分别测定各土层土壤的含水率、pH值、有机质含量以及微生物的垂直分布变化情况。结果表明3个处理组各土层土壤含水率、有机质含量增加,pH值降低;其中,猪粪水-猪粪水组含水率增量最小,有机质增量最大,pH值降低量最大。猪粪水中的有机质可在轻粘土中渗透到3m以下,与猪粪水中的微生物一起明显改变土壤的pH值,过多使用猪粪水或猪粪水持续渗漏会使土壤酸化;且即使是黏土场地,猪场粪水有机质渗漏对于地下水位在3m以下的水源亦有较大的污染隐患。采用16S rDNA荧光定量PCR分析微生物,试验结果表明,轻粘土对猪粪水中的微生物有较强的过滤作用,土层深度60cm以下微生物的含量明显下降到土壤本底值。     

基于《耕地质量等级》的靖远县耕地质量等级评价

基于《耕地质量等级》标准,按照黄土高原区耕地质量等级评定指标体系,利用县域耕地资源管理信息系统建立耕地质量等级信息系统数据库,运用空间分析、层次分析、模糊数学和综合指数等方法对靖远县耕地质量等级进行综合评价.结果表明:靖远县耕地受地貌、地形和水文地质条件影响等级高低出现了明显的区域分布规律,从北到南,依次为十等地到三等地,面积占比分别为1.51％、23.51％、41.55％、15.92％、10.31％、3.87％、2.34％、0.99％.耕地质量平均等级为7.64等,耕地主要利用类型由旱地和砂田逐渐向菜地和水田过渡.全县耕地土壤有机质、有效磷、速效钾平均含量为11.41 g/kg、16.55 mg/kg、178.03 mg/kg,均属于中等水平.全氮为0.70 g/kg,属于低等水平.该评价较准确地反映了靖远县耕地质量等级现状,可对耕地质量的监测和保护提供了参考依据.     

拉林公路生态袋护坡植被和土壤现状及关联性研究

对拉林高等级公路以生态袋技术建植的护坡不同坡向植被和土壤特征进行测定,结果表明阴坡植被地上生物量和盖度明显高于阳坡,阴坡植被地上生物量和盖度随着坡度的增加而下降;护坡不同调查样地土壤有机质含量在2.95～14.83 g/kg之间,全氮含量在0.16～0.80 g/kg之间,全磷含量在0.25～0.62 g/kg之间,速效氮含量在0.67～8.27 mg/kg之间,均处于较低水平。相关分析表明,土壤有机质、速效钾含量与植被生物量呈极显著正相关,土壤pH值与植被盖度呈极显著负相关,土壤养分含量对植被特征的影响较大。因此,应及时采取养护管理措施,科学补充肥料,才能长期维持高等级公路护坡的生态稳定性和绿化美观效果。     

蚕沙和桑枝废菌包无害化堆肥还田对石漠化地区桑树产量及土壤改良的效果研究

分别以蚕沙、桑枝废菌包为原料,经过无害化堆肥处理生产有机肥,以广西壮族自治区石漠化地区的桑树为对象,通过田间试验,研究了在常规施用化肥的基础上,冬季增施蚕沙有机肥或桑枝废菌包有机肥对桑树产量和土壤改良的效果。结果表明:冬季增施蚕沙有机肥和桑枝废菌包有机肥对石漠化地区的桑树增产提质作用明显,连续施用2年后,与常规施用化肥相比,条桑收获的桑园每667 m~2桑叶产量分别增产319.65 kg和421.46 kg,片叶收获的桑园每667 m~2桑叶产量分别增产615.02 kg和674.24 kg,桑枝叶质量也更优;同时土壤的理化性质也得到了明显的改良,有机质、全氮、有效磷、速效钾由试验前的30.27 g/kg、1.52 g/kg、1.10 mg/kg、58.00 mg/kg分别提升至37.57 g/kg和44.40 g/kg、1.91 g/kg和2.22 g/kg、18.55 mg/kg和45.58 mg/kg、103.10 mg/kg和137.28 mg/kg,pH值由试验前的5.97分别提升至6.78和6.64,土壤容重由试验前的1.30 g/cm~3分别降低到1.17 g/cm~3和1.11 g/cm~3,土壤孔隙度由试验前的52.03%分别提高至59.23%和62.50%。因此,蚕沙、桑枝废菌包无害化堆肥处理还田不仅能净化养蚕环境,而且还能改良土壤酸性和通透性,培肥土壤,提升桑叶的产量和品质。     

赣南脐橙果园土壤有机质变化特征研究

以赣南脐橙18个县（市）果园为采样区,共采集了果园土壤农化样1405份和背景样229份,测定了土壤的有机质含量,并从果园土壤有机质的区域分布特征、有机质随土壤类型以及种植年限的变化特征进行统计分析。结果表明：不同种植区域果园土壤有机质含量分布存在较大差异,土壤农化样有机质含量变幅在1.01～47.58 g/kg之间,81％的果园土壤表现为有机质缺乏;有机质的含量与土壤本身的结构和特性紧密相关,紫色土有机质缺乏表现最明显;对不同种植年限果园,随园龄增加,在前10年内土壤有机质含量明显提高,之后稍有下降并趋于稳定。基于土壤有机质变化特征及对果园的现状调查,提出了提高果园土壤有机质的主要技术措施。     

广东省西江流域桔园土壤酸化状况及调控措施

于2011年至2014年,采集广东省西江流域（肇庆市和云浮市）桔园土壤133个样品,研究桔园土壤酸度的变化特征。试验结果表明,广东省西江流域桔园土壤普遍酸化,pH值平均为4.14,小于4.5的强酸性土壤占样本总数的80.45%;不同种植年限桔园在种植后的2~9年,土壤酸化趋势比较明显,每年以约0.09个单位下降;与平地桔园相比,山坡地桔园土壤pH值均值较小,强酸性土壤所占比例大;不同区域桔园随着桔园黄化萎缩面积比例的增大,土壤呈逐渐酸化趋势。根据桔园土壤酸化特征及对桔园的现状调查,分析了土壤酸化的主要原因,提出了防止广东省西江流域桔园土壤酸化的调控措施。     

锡林郭勒草原土壤速效氮空间变异分析

土壤速效氮（AN）的含量是反映土壤养分的重要指标之一,对于草原生态系统的稳定和植被群落发展具有重要作用。以锡林郭勒草原为研究区,通过野外采样、室内试验和数据处理,利用地理信息系统（GIS）平台结合地统计学方法对土壤AN的空间变化特征及分异规律进行了分析,结果显示：1） 锡林郭勒草原土壤AN存在显著的空间分异规律。水平方向上,各土层深度AN含量均呈条带状分布并具有从东至西逐渐减少的趋势;垂直方向上,随着土层深度的增加土壤AN含量逐层递减,渐趋稳定。土壤AN总体含量属于中下等水平。各层土壤AN含量存在空间强相关性,其空间变异主要受结构性因素影响,且都具有中等程度变异。2） 不同的草原类型AN含量有着相似的变化趋势。在0~30 cm土层内,垂直变化梯度均表现为草甸草原>典型草原>荒漠草原;在20~50 cm土层内,垂直变化梯度为典型草原>草甸草原>荒漠草原。3） 各层土壤AN含量之间均具有极显著（P<0.01）相关性。土壤AN与速效钾无明显相关性,其与土壤有机质和速效磷有着极显著（P<0.01）正相关关系,与土壤pH则呈极显著（P<0.01）负相关。     

祁连山东段不同退化高寒草甸土壤有机碳密度研究

于2008年在祁连山东段天祝地区选取轻度、中度和重度3个不同退化程度的高寒草地,以土壤有机碳密度为研究对象,探讨高寒草地在不同退化程度干扰下土壤有机碳密度的变化特征。结果表明:随着高寒草地退化程度的加重,土壤含水量降低,容重和pH值增大;土壤有机质和全氮有相似的变化趋势,中度与轻度或重度退化草地土壤有机质和全氮差异显著(P<0.05);土壤有机碳密度在0-10 cm土层显著高于其他土层(P<0.05),并随着土层加深有显著的垂直变化趋势;不同退化程度草地在0-30 cm土层总土壤有机碳密度表现为中度>轻度>重度退化草地。     

垃圾复混肥对土壤理化性质及牧草产草量的影响

进行化肥、垃圾堆肥、垃圾复混肥对牧草田间比较试验,垃圾复混肥与不施肥处理比较, 0～20 cm耕层土壤容重降低0.14 g/cm3,总孔度增加5.27%,>0.25 mm的团粒结构增加5.50%,自然含水量增加71.68 g/kg,贮水量增加181.12 m3/hm2,阳离子交换量增加7.03 cmol/kg,有机质增加1.77 g/kg,碱解N、速效P、速效K、分别增加20.51,2.95和13.27 mg/kg,pH值降低0.07.牧草单株鲜质量、干质量分别增加469.86和150.35 g,鲜草和干草产量分别增加65.20和16.30 t/hm2.并对土壤中重金属元素Hg,Cd,Cr,Pb的富集有明显减缓趋势.不同处理间差异显著性经LSR检验达到显著和极显著水平.     

几种牧草对河西走廊盐渍化土壤改土培肥的效应研究

在河西走廊盐渍化土地上种植老芒麦、扁穗冰草、碱茅和紫花苜蓿4种优质牧草,对盐渍化程度均有一定的改良效果.其中碱茅对盐渍化土壤的改土培肥效果最好,建植3年后的碱茅,与对照比较,0～20 cm土层中自然含水量增加125.99 g/kg,总孔度增加16.14%,容重降低0.27 g/cm3,pH值由8.43降到8.10,全盐含量降低52.90 g/kg,脱盐率达到76.12%,有机质增加3.67 g/kg,碱解氮含量增加18.63 mg/kg,速效磷和钾亦随之增加.     

林芝市河谷地带不同人工草地建植对土壤养分含量的影响

以林芝市河谷地带不同人工草地为研究对象,采用常规分析方法测定土壤养分含量,通过主成分分析进行土壤养分综合评价。结果表明：与对照（CK）相比,人工草地建设明显提高了土壤中有机质、全氮、铵态氮和速效磷含量,降低了土壤pH值。其中,高羊茅与紫花苜蓿混播模式（B+C）下土壤有机质、全氮和硝态氮含量分别达19.70 g/kg、1.24 g/kg和41.41 mg/kg,显著高于同一土层的人工草地撂荒地（H）、绿洲1号芦竹单播样地（A）、高羊茅单播样地（B）、紫花苜蓿单播样地（C）和对照。人工草地撂荒（H）后土壤有机质、全氮、铵态氮、硝态氮、速效磷和速效钾含量亦显著高于对照,土壤pH值下降。土壤综合评价结果排序为B+C>A>C>B>H>CK。     

施肥对全膜双垄沟播玉米土壤养分动态变化的影响

采用大田随机区组试验法,研究了不同施肥水平下全膜双垄沟播玉米土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷的动态变化情况。结果表明:整个玉米生育时期0～20cm土层各处理的土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷变化趋势与20～40cm土层基本一致。土壤有机质和碱解氮含量随着玉米生育时期的推进而不断降低,且分别在抽雄期和灌浆期达到最低值,成熟期有机质和碱解氮含量又略有回升。全磷含量从苗期到成熟期逐渐降低。全氮和速效磷含量在玉米生长前期不断增加,且分别在抽雄期和拔节期达到最大值,之后随着生育期的推进而不断降低。两个土层的土壤养分含量存在着明显的垂直递减规律。西北干旱半干旱地区全膜双垄沟播玉米种植密度确定为6.75×104株/hm-2时,最佳施肥量为纯N 210kg/hm2、P2O5168kg/hm2。