侵蚀劣地不同治理措施生态系统养分积累与分配状况

宁化县禾口镇是福建省紫色土严重水土流失区之一，自20世纪80年代以来采取了许多有效的治理措施。文章对粗放治理（I）、强度治理（Ⅱ）、封禁治理（Ⅲ）3种不同治理措施及对照群落的养分积累分配格局进行了研究。结果表明，3种治理措施马尾松各组分的N、P含量均比对照的高，且措施Ⅱ＞措施Ⅲ＞措施I，而K、Ca和Mg这种趋势不明显；不同治理措施群落乔木层养分积累总量远高于对照，地上部各元素的积累量均明显大于根系各元素的积累量；不同治理措施生态系统养分积累量大小顺序均为N＞K＞P＞Ca＞Mg，其中N、P养分总累积量措施Ⅲ的最高，措施I的最低；治理后乔木层是养分累积的主体，灌木层和草本层的养分积累量占群落总积累量比重不大，但对该类型退化生态系统的恢复具有重要意义。     

侵蚀红壤人工恢复的马尾松林水源涵养功能研究

该文对严重侵蚀红壤3种人工治理措施种草促林、乔灌混交、乔木混交(分别简称为模式Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ)恢复的水土保持林及对照(未治理)的水源涵养功能进行了研究.结果表明: 3种模式的水土保持林的林分持水量大小顺序为模式Ⅱ＞模式Ⅲ＞模式Ⅰ,分别比对照高24.97% ,17.57%和9.58%;林分地上部分涵蓄水分功能远大于对照,分别是对照的49.2,27.2和15.8倍.灌木、草本、苔藓3个层次涵蓄水分的能力较低;40cm厚土层饱和持水量以乔灌混交模式的最好,而种草促林模式的最小; 3种水土保持林的土壤初渗值和稳渗值均大于对照的.保护和改善土壤结构,提高土壤层的涵蓄水分能力和土壤渗透性,是提高严重侵蚀地水土保持林水源涵养功能的关键.     

不同植被恢复方式对马尾松林土壤及凋落物持水能力的影响

以南亚热带低效马尾松林下套种改造(马尾松改造模式Ⅰ和马尾松改造模式Ⅱ)和白然更新(马尾松自然更新Ⅲ)3种试验林为研究对象,探讨了不同植被恢复方式对马尾松林土壤及凋落物持水能力的影响.结果表明,3种试验林间土壤容重、孔隙度和土壤持水能力差异不显著,不同植被恢复对土壤容重、孔隙度和土壤持水能力影响不显著.土壤容重介于1.36～1.39 g/cm3,土壤最大持水量和非毛管持水量表现为马尾松改造模式Ⅰ＞马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松自然更新Ⅲ,毛管持水量表现为马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松自然更新Ⅲ＞马尾松改造模式Ⅰ,而田间持水量大小为马尾松自然更新Ⅲ＞马尾松改造模式Ⅱ＞马尾松改造模式Ⅰ.3种试验林间凋落物蓄积量差异不显著,其蓄积量介于13.74～18.56t/hm2之间.马尾松改造模式Ⅱ和马尾松自然更新模式Ⅲ凋落物最大持水量、最大拦蓄量和有效拦蓄量显著高于马尾松改造模式Ⅰ,凋落物拦蓄地表径流功能优于马尾松改造模式Ⅰ.马尾松改造模式Ⅰ、马尾松改造模式Ⅱ和马尾松自然更新模式Ⅲ凋落物最大持水量仅为其0～20 cm土壤最大持水量的2.26％、3.02％和3.28％.研究结果为低效马尾松人工林近自然改造、可持续经营及森林生态服务功能评估提供理论依据.     

衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段土壤水文特征

以衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列方法,选用立地条件基本相似的草坡恢复阶段(Ⅰ)、灌草恢复阶段(Ⅱ)、灌丛恢复阶段(Ⅲ)与乔灌恢复阶段(Ⅳ),通过调查取样和试验分析,对不同演替阶段的土壤特性、土壤蓄水性能、土壤渗透性能等进行了研究.结果表明,不同演替阶段土壤容重与土壤孔隙度(0～60 cm)差异明显,且土壤容重随土壤深度的增加而增加(p＞0.05),土壤总孔隙度与毛管孔隙度随土壤深度的增加而减小(p＜0.05),土壤容重均值大小顺序为:草坡恢复阶段(Ⅰ)＞灌草恢复阶段(Ⅱ)＞灌丛恢复阶段(Ⅲ)＞乔灌恢复阶段(Ⅳ)(p＜0.05),土层的总孔隙度的变动均值的大小顺序为:乔灌恢复阶段(Ⅳ)＞灌丛恢复阶段(Ⅲ)＞灌草恢复阶段(Ⅱ)＞草坡恢复阶段(Ⅰ)(p＞0.05)；各演替阶段土壤平均初渗速率的大小顺序为:乔灌恢复阶段(Ⅳ)＞灌丛恢复阶段(Ⅲ)＞灌草恢复阶段(Ⅱ)＞草坡恢复阶段(Ⅰ),范围为1.90～81.57 mm/min,土壤平均稳渗速率由大至小的顺序为:乔灌恢复阶段(Ⅳ)(51.53mm/min)＞灌丛恢复阶段(Ⅲ)(1.17 mm/min)＞草坡恢复阶段(Ⅰ)(1.00 mm/min)＞灌草恢复阶段(Ⅱ)(0.90 mm/min)；各演替阶段土壤非毛管持水量由大至小的顺序为:乔灌恢复阶段(Ⅳ)＞灌丛恢复阶段(Ⅲ)＞灌草恢复阶段(Ⅱ)＞草坡恢复阶段(Ⅰ),土壤涵蓄降水量的大小顺序为:乔灌恢复阶段(Ⅳ)(150.5 mm)＞草坡恢复阶段(Ⅰ)(143.61 mm)＞灌草恢复阶段(Ⅱ)(137.38 mm)＞灌丛恢复阶段(Ⅲ)(124.24 mm).     

省力化育林方式对红松人工林土壤的影响

为了研究各种省力化育林方式对林地土壤的影响,以辽宁东部山区人工红松(Pinus koraiensis Sieb)幼林为对象,采取单层遮阳网覆盖(Ⅰ型),双层遮阳网覆盖(Ⅱ型),黑色地膜覆盖(Ⅲ型),白色地膜覆盖(Ⅳ型)4种省力化育林措施,研究地面覆盖对土壤温度、湿度、容重、孔隙度等物理性质和土壤微生物生物量碳的影响。结果表明:省力化育林措施对造林地土壤具有显著的调节温度和保水作用,对幼树生长具有显著的辅助作用,对土壤容重和孔隙度的影响不显著。调节土壤温度效果表现为Ⅱ型>Ⅲ型>Ⅰ型>Ⅳ型>对照区;保水效果表现为Ⅱ型>Ⅲ型>Ⅰ型>Ⅳ型>对照区;土壤容重表现为对照区>Ⅰ型>Ⅳ型>Ⅱ型>Ⅲ型;土壤总孔隙度表现为Ⅳ型>Ⅲ型>Ⅱ型>对照区>Ⅰ型;土壤微生物生物量碳表现为Ⅱ型>Ⅲ型>Ⅰ型>Ⅳ型>对照区;红松幼树生长量表现为Ⅱ型>Ⅲ型>Ⅰ型>Ⅳ型>对照区。     

不同地表覆盖处理对湿地松二代种子园土壤含水率的影响研究

对不同地表覆盖处理下湿地松二代种子园土壤含水率情况进行了研究,结果表明:①不同覆盖处理之间,土壤含水率Ⅰ和土壤含水率Ⅲ存在极显著差异,土壤含水率Ⅱ差异不显著.②各覆盖处理下土壤含水率Ⅰ高低顺序为:白薄膜＞锯木屑＞黑薄膜＞对照,且最高值比最低值高26.69％;各覆盖处理下土壤含水率Ⅱ高低顺序为:白薄膜＞黑薄膜＞锯木屑＞对照,且最高值比最低值高20.64％;各覆盖处理下土壤含水率Ⅲ高低顺序为:黑薄膜＞白薄膜＞锯木屑＞对照,且最高值比最低值高26.61％.     

江西吉安退化湿地松群落土壤物理性质及养分状况研究

对江西吉安不同类型退化湿地松群落土壤物理性质及养分状况进行了分析,结果表明:土壤孔隙度和自然含水量均为对照样地最小,孔隙度的顺序为:类型Ⅰ>补植木荷样>类型Ⅱ>补植胡枝子样>对照;自然含水量的顺序为:类型Ⅰ>类型Ⅱ>补植木荷样>补植胡枝子样>对照;土壤容重以对照样地和补植胡枝子样地较大,其余3种类型样地土壤容重相对较小。补植木荷和补植胡枝子样地土壤有机质、全氮、碱解氮含量比类型Ⅰ、类型Ⅱ样地低,但比对照样地高;土壤速效磷和速效钾含量在不同类型群落间差异没有规律性。     

严重侵蚀红壤封禁管理后土壤性质的变化

采取人工施肥、补植与封山育林相结合的措施对福建长汀河田严重侵蚀红壤进行治理 (称封禁管理 ) ,对治理后的林地及对照的土壤持水性能、抗蚀性能、土壤化学性质、土壤酶活性、土壤微生物、土壤呼吸作用进行了研究 .结果表明 ,与对照相比 ,治理后土壤的持水性能和抗蚀性能有明显的改善 ,土壤养分贮量和速效性养分供应强度亦得到明显改善 ,土壤微生物总数明显增加 ,土壤水解性酶、氧化还原酶活性和土壤呼吸作用强度得到显著加强 ,但它们的绝对数值与正常的土壤相比都还较小 .表明采用封禁管理进行治理是改良严重侵蚀红壤的有效途径之一 ,同时也说明严重侵蚀退化生态系统的恢复与重建是一个漫长的过程     

不同土地利用方式下洞庭湖退田还湖区土壤物理特性

以钱粮湖垸为例,研究了洞庭湖退田还湖区林地(Ⅰ)、园地(Ⅱ)、旱地(Ⅲ)、水田(Ⅳ)、荒地(Ⅴ)等5种土地利用方式下的土壤密度、孔隙状况、水分状况、团聚体组成与分形特征等物理性质,并运用灰色关联分析对土壤物理特性进行了综合评价.研究表明:5种土地利用方式下0～50 cm土层土壤密度为1.02～1.65 g/cm3,毛管孔隙度为33.04%～61.70%,非毛管孔隙度为2.15%～25.35%,总孔隙度为38.40%～64.96%,自然含水量为17.07%～38.33%,毛管持水量为23.22%～64.00%,土壤团聚体平均直径、分形维数分别为1.76～5.09 mm、2.272 8～2.638 8;各土壤物理指标中,非毛管孔隙度变异系数最大(83.51%),土壤团聚体分形维数变异系数最小(3.61%);0～25 cm、25～50 cm土层荒地的土壤密度均最高,而土壤非毛管孔隙度、总孔隙度、自然含水量、毛管持水量均最低,毛管孔隙度仅高于园地;5种土地利用方式下土壤物理特性的关联度排序为Ⅱ(0.776 3)＞Ⅳ(0.762 1)＞Ⅰ(0.698 6)＞Ⅲ(0.659 2)＞Ⅴ(0.618 3),土壤物理性质以荒地类型最差.     

栽培模式对茶树叶片光合生理及茶叶品质的影响

研究了栽培模式对茶树叶片光合特性、光响应曲线及茶叶品质的影响.结果表明,模式Ⅰ(茶园内板栗株行距4 m×4 m的栽培模式,遮光度为50％～60％)的茶树叶片净光合速率变化呈现单峰型曲线,而模式Ⅲ(纯茶园,遮光度为0)和模式Ⅱ(茶园内板栗株行距4m×8m的栽培模式,遮光度为30 ～ 40％)茶树叶片净光合速率变化呈双峰曲线,有明显的“午休”现象.不同模式内茶树叶片净光合速率的峰值和日均值随着遮光度的增大而降低.模式Ⅱ和模式Ⅰ内茶树叶片光补偿点比模式Ⅲ全光照条件下分别降低了11.95％和27.41％,表明茶树叶片在弱光下可以降低其光补偿点来提高对弱光的利用,用于其自身的正常生长.不同模式内茶芽长、百芽质量均表现为模式Ⅰ＞模式Ⅱ＞模式Ⅲ;模式Ⅰ和模式Ⅱ内茶树叶片氨基酸含量显著高于模式Ⅲ,分别提高了58.14％和36.04％,模式Ⅰ与模式Ⅱ咖啡碱含量分别比模式Ⅲ高31.18％和29.83％;氨基酸、儿茶素及咖啡碱含量均为春季高于夏季.     

冻融条件下硫酸盐渍土的膨胀机理及抑制措施

[目的]研究盐渍土盐胀冻胀的发生机理和减小盐渍土膨胀的措施,为解决盐渍土的盐胀冻胀病害提供理论依据。[方法]用低温箱对密封土样进行冻融试验,试验土样为：Ⅰ、重塑盐渍土;Ⅱ、盐渍土＋5%CaCl2;Ⅲ、盐渍土＋3%CaCl2＋8%石灰;Ⅳ、水泥＋粉煤灰＋石灰＋盐渍土（0.04∶0.2∶0.06∶0.7）。[结果]土样Ⅰ的膨胀率最大,土样Ⅳ的膨胀率最小。土样Ⅲ的最佳含水量大于土样Ⅱ,其冻胀率也大于土样Ⅱ。当无外界水分补给时,冻融条件下土样Ⅰ的盐胀冻胀变形显著大于土样Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。[结论]在道路、机场跑道等工程中,可采用盐渍土＋石灰＋粉煤灰＋水泥的方案改良土壤。     

不同密度巨桉林草复合模式初期土壤特征研究

在株距为1.5 m,行距分别为3、4、5、6、8 m,相应初植密度为2222、1667、1333、1111、833株/hm25种不同密度的巨桉林中,设置3种巨桉林草复合种植模式:巨桉+鸭茅(简称模式Ⅰ)、巨桉+高羊茅(模式Ⅱ)、巨桉+牛鞭草(模式Ⅲ)。对该复合模式土壤特征进行了定位研究。初期结果显示:土壤物理性质(容重、非毛管孔隙度与总孔隙度)均有一定程度的改善;土壤有机质变化3种模式大体一致,表现为5月>11月>8月,水解氮动态变化则表现为8月>5月>11月,而有效P与速效K均表现为5月>8月>11月;方差分析表明,3种模式间土壤各速效养分变化差异均达到显著水平(P<0.05),但由于处于林草复合模式初期,不同密度间变化差异尚不太明显。综合土壤养分动态变化与已有相关研究结果,初步认为模式Ⅲ(巨桉+牛鞭草模式)为该地比较适宜的种植模式。     

湘西北小流域不同植被恢复模式土壤养分库效应

研究了湘西北女儿寨小流域马尾松天然林(Ⅰ)、杉木人工林(Ⅱ)、杜仲人工林(Ⅲ)、油桐人工林(Ⅳ)、润楠次生林(Ⅴ)、毛竹杉木混交林(Ⅵ)及荒草灌丛(Ⅶ)等7种典型植被恢复模式土壤养分库含量、养分库有效性指数以及土壤团聚体分形维数和平均重量直径对养分库有效性的影响。结果表明:土壤养分库表聚效应明显,不同植被恢复模式全氮、水解氮质量分数为0.57×10-3～2.52×10-3、29.63×10-6～134.40×10-6,全磷、速效磷为0.02×10-3～0.12×10-3、0.93×10-6～14.55×10-6,速效钾为21.38×10-6～202.23×10-6;润楠次生林全氮、全磷、速效磷质量分数最高,杉木人工林水解氮质量分数最高,油桐人工林速效钾质量分数最高;森林植被模式下土壤养分库有效性指数均高于荒草灌丛,排序为EⅥ(1.2981)EⅣ(1.2855)EⅤ(1.2322)EⅡ(1.2141)EⅢ(1.2011)EⅠ(1.1986)EⅦ(1.1746);土壤团聚体分形维数与碱解氮、速效磷、速效钾均呈负相关,且与速效钾的相关关系达到显著水平(α=0.10);平均重量直径与碱解氮、速效磷为负相关,与速效钾为弱正相关,但均未达到显著水平;分形维数与速效钾之间线性回归关系极显著(R2=0.4901,p=0.0053),分形维数、平均重量直径与碱解氮、速效钾之间的通用线性方程也达到极显著(R2=0.6644,p=0.0014)和较显著(R2=0.4091,p=0.0426)。     

天然林及坡耕地转变为巨桉林后土壤养分含量变化

以川西低山区天然林及其人工更新形成的1年生(Ⅰ1)、2年生(Ⅰ2)和3年生(Ⅰ3)巨桉林,坡耕地及其退耕形成的1年生(Ⅱ1)、2年生(Ⅱ2)和3年生(Ⅱ3)巨桉林为对象,研究天然林及坡耕地转变为巨桉人工林后土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量变化。结果表明:各土壤养分含量均呈现出天然林>Ⅰ1>Ⅰ3>Ⅰ2,坡耕地<Ⅱ1<Ⅱ2<Ⅱ3,0~20 cm土层高于20~40 cm土层。说明天然林转变为巨桉林会造成土壤养分降低,但这种情况可能随着栽种年限的增加有所缓解;同时,坡耕地转变为巨桉林后土壤养分含量随栽种年限的增加而增加。     

紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应

【目的】研究紫色丘陵区坡耕地生物埂的蓄水保土效应。【方法】采用土壤物理性质及土壤力学分析等综合性研究手段,对4种紫色丘陵区坡耕地生物埂措施的蓄水保土效应及其影响因素进行研究。【结果】（1）不同生物埂措施的土壤总孔隙度表现为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂;生物埂土壤初始入渗率、稳定入渗率和平均入渗率变化趋势一致,依次为桑树埂＞花椒埂＞紫花苜蓿埂＞自然生草埂。（2）生物埂土壤有效库容与对照自然生草埂相比差异明显（P＜0.05）,表现为木本埂＞草埂＞对照自然生草埂;在生物埂蓄水过程中,土壤的非毛管孔隙度和总孔隙度越大,土壤入渗性能越好,土壤水库库容越大;生物埂土壤容重越大,则土壤渗透性和通透性越差,导致土壤无效库容越大,坡耕地农作物水分利用困难。（3）生物埂土壤抗剪强度表现为紫花苜蓿埂（0.38 kg•cm-2）＞花椒埂（0.25 kg•cm-2）＞桑树埂（0.22 kg•cm-2）＞自然生草埂（0.18 kg•cm-2）,内摩擦角以花椒埂最大（20.76°）;生物埂土壤内摩擦角与机械组成分形维数、土壤初始含水率之间呈显著负相关,与微团聚体分形维数呈显著正相关;土壤黏聚力和抗剪强度与机械组成分形维数呈显著负相关,与土壤分散率呈显著正相关,与微团聚体分形维数相关性不显著。【结论】由于紫色丘陵区生物埂措施对土壤孔隙结构等物理性质具有改良作用,提高了土壤有效库容,这对抵御坡耕地季节性干旱作用成效明显;同时也增强了土壤抗剪强度,使得地埂抵抗降雨和径流剪切的能力增强,保证了坡耕地土地生产力的稳定。     

重庆市渝中区市街绿地土壤理化性质分析

[目的]了解重庆市园林土壤的质量状况。[方法]分析重庆市渝中区道路绿地、街旁绿地的土壤理化性质,按重庆市园林栽植土壤质量标准对其进行综合质量评价。[结果]重庆市街绿地土壤pH值在6.2~8.5,73.4%的土壤呈碱性,53.2%的土壤已出现盐渍化趋势或已经发生盐害。重庆市街绿地土壤容重在0.84~1.77 mg/m3,个别地区的土壤容重过高。渝中区园林土壤中混有大量碎石、瓦块、水泥等建筑废弃物,使其保水保肥能力较差。重庆市街园林土壤碳酸盐含量平均值为(17.3±17.1)g/kg,是自然土壤的3倍多。[结论]重庆市渝中区市街绿地土壤总体质量不高,一级土占总数的10.4%,二级土占总数的39.6%,三级土占总数的50.0%。     

土壤侵蚀对紫色土坡耕地耕层物理及力学特性的影响

【目的】紫色土坡耕地是南方丘陵区农业生产重要的耕地资源,其耕层土壤退化主要为物理退化。为了探讨土壤侵蚀对紫色土坡耕地耕层物理特性及力学特性退化的影响,在耕层土壤退化分级的基础上,定量分析了不同侵蚀程度下紫色土坡耕地耕层物理、力学特性及土壤退化指数的变化特征。【方法】采用铲土侵蚀模拟试验方法,以未侵蚀地块为对照组(CK),对比分析了侵蚀5 cm(S-5)、10 cm(S-10)、15 cm(S-15)、20 cm(S-20)条件下紫色土坡耕地耕层土壤渗透性、土壤力学特性及土壤退化指数变化特征,对坡耕地耕层物理、力学特性的退化程度进行了定量分析。【结果】(1)紫色土坡耕地不同侵蚀程度下耕层土壤渗透性为CK>S-5>S-10>S-15>S-20,土壤初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率、饱和导水率随着侵蚀程度加剧而降低,S-20土壤渗透性能最差;不同侵蚀程度下紫色土坡耕地均表现为0—20 cm土层的土壤渗透性指标高于20—40 cm土层的。(2)紫色土坡耕地不同侵蚀程度耕层土壤力学性质为CK相似文献   

不同水土保持措施对红壤坡耕地土壤物理性质的影响

【目的】针对红壤坡耕地土壤结构差、水土流失严重等问题,研究不同水土保持措施对土壤容重、孔隙度等土壤物理性质的影响,为实现红壤坡耕地的持续、高效利用提供参考。【方法】以等高花生常规耕作为对照(CK),探析表施聚丙烯酰胺(PAM)、香根草篱和PAM+香根草篱等3种水土保持措施对土壤容重、孔隙度、持水量的影响,综合评价不同措施对土壤物理性质的改良效果。【结果】不同水土保持措施处理下0~20 cm土层土壤容重差异显著(P<0.05),3种水土保持措施主要对红壤坡耕地0~20 cm土壤容重改善效果明显;不同处理下0~40 cm土层土壤孔隙度和持水量差异不显著(P>0.05),不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤孔隙度和持水量的提升效果较好。土壤容重与其他土壤物理指标呈负相关,且作为主成分评价不同水土保持措施对土壤物理性质的改良效果的贡献率较高(76.517%)。【结论】土壤容重是评价不同水土保持措施对土壤物理性质改良效果的重要因子,影响着土壤孔隙度和持水量等物理性质;不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤物理性质的综合改良效果较好,且以表施PAM+香根草篱效果最佳,是值得推广应用的红壤坡耕地水土保持措施。