工程土石混合堆积体坡面植被恢复过程的土壤有机碳演变特征

采用"空间代替时间"的研究方法,研究了喀斯特区不同植被恢复时间(1、2、4、6 a)依坡倾倒而形成的工程土石混合堆积体土壤有机碳与土壤理化性质的变化特征及其互作关系。结果表明:随恢复时间增加,混合堆积体土壤有机碳增加,植物种类总数先增加后减少、且乔灌层植物种类增加而草本层植物减少,坡面的这一变化趋势大于台面;同样,坡面土壤全氮、C/N和全磷含量上升,全钾含量下降、容重降低,而台面土壤的这一变化则刚好相反;土壤有机碳与全氮、C/N显著正相关,与容重、pH负相关,坡面土壤理化性质间相关性弱于台面。前瞻性变量分析结果还表明,台面土壤C/N对有机碳提升的贡献率最高,而坡面全氮贡献最高,因此在土石混合堆积体坡面应优先选择具有固氮作用的豆科类植物栽植。本研究可为喀斯特区工程土石混合堆积体生态修复提供理论支持。     

不同植被恢复模式对铁尾矿物种多样性及土壤理化性质的影响

为全面了解不同植被恢复模式对铁尾矿物种多样性及土壤理化性质的影响,在唐山迁安选取基于造地工程的植被恢复模式(紫穗槐林)、基于水保工程的植被恢复模式(六孔砖模式)、灌木纯林植被直接恢复模式(沙地柏直接造林模式)、乔木混交林植被直接恢复模式(沙棘-桑树混交直接造林模式),对其物种组成、数量特征和土壤理化性质进行调查,并与裸尾矿和未被破坏的天然灌丛进行对比分析。结果表明:(1)不同植被恢复模式的物种α多样性指数的变化趋势基本相同,丰富度指数和多样性指数均为沙棘-桑树乔木混交林>紫穗槐林>沙地柏灌木纯林>六孔砖;(2)与裸尾矿相比,沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式及沙地柏灌木纯林模式下的土壤容重分别减少了6%,15%,14%,总孔隙度分别增加了16%,1%,8%,毛管孔隙度分别减少了19%,16%,4%,非毛管孔隙度分别增加了118%,46%,22%;沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式下的土壤毛管持水量分别减少了18%,7%,而沙地柏灌木纯林恢复模式下的土壤毛管持水量增加了21%;(3)通过植被恢复后,相对于裸尾矿土壤,沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式和沙地柏灌木纯林模式下的土壤有机质、速效钾含量明显增加;不同植被恢复模式的铁尾矿土壤养分的恢复效果从高到低依次为沙棘-桑树乔木混交林模式、紫穗槐林模式、沙地柏灌木纯林模式。     

呼伦贝尔寸草苔草原群落特征及物种多样性与土壤理化性质的关系

[目的]研究内蒙古呼伦贝尔寸草苔草原群落特征及物种多样性与土壤理化性质的关系,为草原生态系统的保护和恢复提供科学参考。[方法]对呼伦贝尔寸草苔草原95个典型样地进行群落调查,研究呼伦贝尔寸草苔草原4种群落类型间群落特征及物种多样性与土壤理化性质之间的关系。[结果](1)群落特征中,地上生物量、物种丰富度和Shannon-Wiener指数在4种群落类型间以寸草苔—一二年生草类群落最高;土壤理化性质中,全氮和全磷均以寸草苔—根茎型草类群落最高。(2)寸草苔—丛生草类群落和寸草苔—杂类草群落中,土壤有机碳、全氮、全磷与地上生物量、地下生物量呈显著正相关关系。(3)寸草苔—根茎型草类群落和寸草苔—一二年生草类群落中,土壤有机碳、全氮、全磷与Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数呈显著负相关关系。[结论]呼伦贝尔寸草苔草原群落特征在4种群落类型间存在不同程度差异,土壤理化性质中土壤有机碳、全氮和全磷是影响群落特征和物种多样性差异的主要因子。     

喀斯特石漠化演替中植物多样性及其与土壤理化性质的关系

为探明西南喀斯特石漠化演替过程中植物多样性演变规律、土壤理化性质的变化趋势以及土壤理化性质对植物多样性演变的影响,选取西南典型石漠化区贵州黔西县猴场为研究区,采用野外样方调查和室内试验分析方法,运用方差分析、多重比较、相关性分析等数理统计手段,研究了喀斯特石漠化不同演替阶段植物群落物种多样性、土壤理化特性以及二者的内在关系。结果显示:石漠化环境植被物种组成简单,植物多样性的4种指数均偏低,均匀度指数、多样性指数变化与石漠化等级演替有明显耦合关系;土壤理化性质在不同等级石漠化环境土壤中也具有显著差异,且随着石漠化等级的增加呈现先退化后逐渐改善的演变趋势;喀斯特石漠化土壤理化性质与植物多样性指数具有明显的相关性,喀斯特石漠化环境土壤理化性质的变化极易影响植物多样性的特征。研究结果对我国西南喀斯特森林生态保护和石漠化生态系统恢复重建具有明显的理论意义和实践指导价值。     

金尾矿废弃地不同植被恢复阶段物种多样性与土壤特性的演变

为探寻矿山废弃地植被恢复过程中植被和土壤的演替规律及物种多样性与土壤因子间的关系,以福建紫金山金尾矿废弃地为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,对不同植被恢复阶段植物群落的物种多样性和土壤理化性质进行调查研究,并与未被破坏的自然植物群落和植被恢复前的裸尾矿进行比较分析。结果表明:(1)植被恢复能有效提高群落物种多样性,且随群落演替的进行呈上升趋势,不同植被恢复阶段的群落乔木层物种多样性明显低于灌木层和草本层,物种α多样性指数呈现相似的变化趋势;(2)植被恢复能有效改善土壤理化性质,不同植被恢复阶段的土壤容重和pH值随着恢复年限的增加而降低,土壤持水量和孔隙度逐渐提升,最大持水量和总孔隙度在恢复到11a时达到最大,相对于裸尾矿分别提高了112.91%和95.31%,有机质含量显著提高,是裸尾矿的1.99~23.30倍,养分含量逐渐增大,其中全磷和速效磷含量呈现先增加后降低的变化趋势;(3)相关性分析结果表明:植被恢复过程中物种多样性与土壤理化因子间具有明显的相关性,物种多样性与土壤养分含量呈现相似的变化趋势,植被的恢复不断改善着土壤理化性质,土壤肥力不断提高,而土壤理化性质的改善又促进了植物群落的发育和恢复发展。     

连栽桉树人工林植物多样性与土壤理化性质的关联分析

研究了不同连栽代次桉树人工林土壤物理性质、化学性质及植物多样性的变化,同时利用灰色关联度法分析植物多样性与土壤理化性质问的相关性.结果表明:随着桉树人工林连栽代次的增加,林地土壤的理化性质和林下植物的植物多样性呈下降趋势,二者之间存在一定的关联性.灰色关联度分析显示,在土壤物理性质方面,Shannon-Wiener多样性指数、物种丰富度与土壤总孔隙度的关联性最大,关联系数分别为0.860 8,0.764 2,与毛管孔隙度关联性次之,关联系数为分别为0.860 2,0.761 2;均匀度指数与土壤持水量的关联最大,关联系数为0.880 4,与总孔隙度关联性次之,关联系数为0.787 2;这3项多样性指数均与土壤容重的关联性最小,关联系数分别为0.507 9,0.531 0,0.492 0.在土壤化学性质方面,Shannorr-Wiener多样性指数、物种丰富度、均匀度指数均与土壤大量元素(全N、全P、全K及水解N、速效P和速效K)的关联最大,关联系数分别在0.746 9～0.832 6,0.704 0～0.709 0,0.669 2～0.762 5之间,与有机质和pH值的关联性次之,关联系数在0.558 5～0.711 7之间,而与交换性Ca、交换性Mg的关联最小,关联系数在0.490 3～0.610 4之间.可见,增加林下植被的植物多样性,有利于保持良好的土壤通气透水性和提高土壤N、P、K养分含量.在多代连栽桉树人工林林地抚育过程中应尽量减少对林下植被的破坏,以改善土壤环境、维持较高的林分生产力和生态稳定性.     

黔中地区不同马尾松群丛植物群落与土壤理化性质特征

为探究黔中地区不同马尾松群丛生境下植物群落与土壤理化性质特征,以黔中地区6种典型马尾松群丛类型样地为研究对象,对植物物种进行了调查。根据各群丛优势种将其命名为马尾松+杉木—茅栗—寒莓群丛(群丛Ⅰ)、马尾松+白栎—茅栗+白栎—寒莓+蕨群丛(群丛Ⅱ)、马尾松+响叶杨—山胡椒+白栎—芒草群丛(群丛Ⅲ)、马尾松+枫香—茅栗—姬蕨+凉山悬钩子群丛(群丛Ⅳ)、马尾松—白栎—荩草+针毛蕨群丛(群丛Ⅴ)、马尾松—白栎+白花悬钩子—芒萁+地果群丛(群丛Ⅵ)。比较不同群丛下植被多样性及土壤理化性质特征,同时探究二者间相互关系。结果显示:调查共记录维管植物120种,隶属62科,99属;不同群丛植被多样性指数具有明显差异,表现为群丛Ⅳ>群丛Ⅲ>群丛Ⅱ>群丛Ⅰ>群丛Ⅵ>群丛Ⅴ。此外,群丛内各层次多样性存在一定差异。不同马尾松群丛土壤容重、湿度、含水量、pH、全氮、速效氮、全磷、速效磷、速效钾、有机质等均具有显著差异(p<0.05),其中群丛Ⅳ土壤养分显著高于其他群丛类型。CCA分析结果表明:土壤电导率、海拔、郁闭度、容重、有效磷可能是影响马尾松群丛植物物种分布的重要环境因素(...     

榆林风沙草滩区物种多样性研究

通过对榆林风沙草滩区的主要物种进行考察,根据植被、立地条件及土壤水分等因素,选取5个典型样地,应用物种丰富度指数（R1）、Shannon--Weiner多样性指数（H）、Simpson多样性指数（D）和Pielou均匀度指数（E,）综合分析了主要物种的丰富度、多样性和均匀度,并对其重要值和土壤水分与物种多样性的关系进行了研究。结果表明,榆林风沙草滩区主要物种的多样性排列顺序为：紫穗槐群落〉柠条群落〉踏郎群落〉沙柳群落〉沙蒿群落;均匀度排列顺序为：沙柳群落〉紫穗槐群落〉柠条群落〉踏郎群落〉沙蒿群落;土壤含水量排列顺序为：紫穗槐群落〉沙蒿群落〉沙柳群落〉柠条群落〉踏郎群落。     

荒地不同压砂年限对土壤微生物区系、酶活性与土壤理化性状的影响

以宁夏中卫市香山地区荒地压砂3,8,15,25 a和邻近未压砂(对照)的土壤为研究对象,研究了压砂对土壤微生物区系、酶活性和土壤理化性状的影响.结果表明,与对照相比,压砂后微生物总数减少;土壤脲酶活性随着压砂年限的延长呈下降趋势;前15 a压砂地土壤有机碳、全氮、碱解氮和速效钾随着压砂年限的延长呈下降趋势;压砂地土壤含水量高于对照;压砂地全盐含量远远低于对照;说明荒地压砂种植能蓄水保墒,防止土壤次生盐碱化,但连续种植肥力下降,微生物量减少.     

红壤侵蚀区恢复森林群落物种多样性对土壤生物学特性的影响

研究了南方红壤丘陵区不同森林恢复类型下生物多样性的变化,并用逐步多元回归分析法探讨了10种土壤生物学指标对多样性变化的响应。结果表明：研究样地中物种多样性以天然次生林最高。不同土壤生物学指标对物种多样性变化的响应不尽相同,其中土壤有机质、微生物生物量碳、细菌数量、真菌数量、微生物总数、脲酶、酸性磷酸酶等7个指标随着灌木物种多样性的增加而得到改善;细菌数量和酸性磷酸酶随乔木物种多样性的增加而增加;放线菌数量和多酚氧化酶随灌木个体数的增加而增加;真菌数量和酸性磷酸酶活性随乔木个体数的增加而减少;转化酶与物种多样性指数没有直接线性关系。最后建立了上述9个指标与物种多样性的相关数学模型。保护和提高南方红壤丘陵区植物群落物种多样性能促进部分土壤生物学活性指标的改善和生态功能的恢复。灌木物种多样性的恢复在人工造林恢复植被过程中应予以重视,它对于土壤生物学肥力的提高具有重要意义。     

盐化土壤微生物区系及理化性状对不同改良剂的响应研究

系统分析了脱硫废弃物、专用改良剂和不同量菌肥对盐化土壤的改良效应,结果表明:单施脱硫废弃物对土壤细菌和放线菌数量影响很小,但可以有效增加真菌数量;单施专用改良剂或菌肥后微生物数量增幅相对较大,改良剂效果优于菌肥;脱硫废弃物、改良剂和菌肥同时施用可以显著增加土壤微生物数量;单施脱硫废弃物和菌肥对土壤有机质和养分含量、作物收获后的指标影响很小;3种物料同时施用则可以显著提高土壤有机质和养分含量,向日葵的株高、径粗、盘径、实粒数和百粒重都有显著增加。在施用脱硫废弃物和改良剂的前提下,菌肥施用量为45 kg hm-2的处理对盐化土壤改良效果最佳,但与施用量为30 kg hm-2的处理差异不显著。     

氟对土壤理化性质和玉米生长的影响

用盆栽试验研究了外源氟对潮土、黄棕壤pH、容重、玉米干物重和吸钾量的影响,结果表明：氟可以提高土壤pH,使土壤结块,容重增加,孔隙度减少,加入氟1000 mg/kg,黄棕壤和潮土pH分别比对照增加了0.77和0.52,土壤容重分别增加了26.98%和27.72%。氟对潮土过氧化氢酶活性没有影响,加入氟600 mg/kg,氟对黄棕壤过氧化氢酶活性产生明显抑制作用;氟对黄棕壤碱性磷酸酶活性无影响,氟400 mg/kg对潮土碱性磷酸酶活性产生明显抑制。加入氟600 mg/kg,土壤中性磷酸酶活性明显降低;氟对黄棕壤酸性磷酸酶活性影响较潮土小。脲酶活性对氟最为敏感,在黄棕壤和潮土中,分别加入氟200 mg/kg和400 mg/kg,土壤脲酶活性明显降低。玉米苗期,氟浓度在400 mg/kg以上,才会对玉米苗期干物质积累产生影响,加入氟1000 mg/kg,黄棕壤和潮土玉米幼苗干物重比对照分别减少了20.1%和9.8%,氟对黄棕壤玉米苗期生长影响比潮土大;随着玉米生长,氟对玉米干物重产生明显影响的浓度越来越低,在玉米拔节期,氟浓度在200～400 mg/kg时,玉米地上和地下部干物重比对照明显减少,氟对玉米根的抑制作用超过玉米地上部。氟对玉米吸钾量影响很大,加入氟浓度高于400 mg/kg时,玉米吸钾量明显减少。加入氟1000 mg/kg,潮土玉米含钾量与对照相比减少了43.7%,黄棕壤玉米减少了41.9%。潮土玉米吸钾量与对照相比减少了59.7%,黄棕壤玉米吸钾量减少了50.9%。     

土地利用方式对桂西北石漠化地区土壤理化性质的影响

在广西壮族自治区凌云县典型石漠化地区对7种不同土地利用方式土壤理化性质进行了调查分析.结果表明,不同土地利用方式对土壤容重、含水量、总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度存在极显著差异(p＜0.01),有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾及交换性Ca2+含量差异极显著(p＜0.01).相对阔叶林地土壤,灌木林、针叶林、退耕台地、草地、退耕坡地、农田土壤的退化程度依次增加.农田土壤质量最低,针叶林地、草地、退耕坡地、退耕台地土壤质量为中等,灌木林地与阔叶林地土壤质量较高.人为干扰是影响土壤理化性质的主导因素,干扰强度大,土壤理化性质退化严重.控制不合理的人为干扰及恢复结构良好的地上植被对改善土壤质量具有重要意义.     

不同材料覆盖对城市裸露土壤理化性质的影响

[目的]研究不同材料覆盖城市裸露土壤的效果,为城市裸露土壤处理及生态美化提供理论指导和依据。[方法]以裸露土壤为对照,设置木片、园林废弃物、鹅卵石、陶粒、有机覆盖垫、分层覆盖(上层园林废弃物,下层园林废弃物堆肥)处理。[结果]不同材料覆盖均能影响土壤性质,但随着时间增长,效果减弱,0—10cm土层较10—20cm土层易受覆盖影响;鹅卵石、陶粒处理显著提高土壤含水量;木片、分层覆盖显著降低土壤容重,提高土壤孔隙度;分层覆盖和园林废弃物覆盖显著降低土壤pH值。有机材料覆盖均能提高土壤有机质和速效养分:其中分层覆盖和园林废弃物覆盖效果较明显,分别可提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量56.63%,85.73%,85.52%和48.66%,63.11%,25%,而养分供应持续性是分层覆盖和有机覆盖垫覆盖更好。[总结]分层覆盖效果最佳,在海绵城市与绿色化城市建设中具有现实推广意义。     

河西走廊沙生灌木林对风沙土理化性质的影响

在河西走廊的风沙土区域,研究了梭梭、沙拐枣、花棒3种沙生灌木林对风沙土理化性质的影响.结果表明,不同沙生灌木林的风沙土孔隙度、团粒结构、蓄水量、有机质、碱效N、速效P、速效K、土壤阳离子交换量(CEC)、枯落物积累厚度、枯落物积累干质量、持水量、最大持水率由大到小的变化顺序为:梭梭＞沙拐枣＞花棒＞沙滩(CK);风沙土容重、pH值、CaCO3、全盐由大到小的变化顺序为:沙滩(CK)＞花棒＞沙拐枣＞梭梭.梭梭灌木林密度较大,枯落物积累量亦大,对风沙土水土保持和涵养水源有重要作用.     

雾灵山低山区土地利用类型对土壤理化性质的影响

针对雾灵山低山区不同土地利用类型的土壤进行采样和分析,研究农田、果园、绿化林、果农间作和未利用地5种土地利用类型对土壤理化性质的影响,以期为雾灵山地区的土地合理利用和水土保持等提供科学依据.结果表明:5种土地利用类型中,绿化林的有机质、全氮、碱解氮、速效钾含量均为最高,而含水量最低;果农间作的有机质、全氮、碱解氮含量最低;未利用地的含水量和容重最高,而速效磷和速效钾含量最低.不同土地利用类型土壤有机质含量随土层深度的增加而减少,而其他土壤养分含量随土层深度的增加其减少量有明显差异.同全国第二次土壤普查养分分级标准相比,各土地利用类型的土壤速效磷和速效钾含量较为丰富,全氮和有机质含量较为缺乏,其中绿化林的各养分均较为丰富.     

黔中喀斯特地区岩性对表土理化性状及抗冲性影响

研究喀斯特地区岩性对土壤理化性状及抗冲性的影响,对探明石漠化机理具有重要意义。选取黔中喀斯特地区5种不同岩性上发育的表层土壤,分别测定其理化性状和抗冲性。结果表明：岩性对土壤机械组成、容重、孔隙度和有机质含量均有显著影响。碳酸盐岩（石灰岩和白云岩）发育的土壤理化性状最好,砂岩类（长石砂岩和紫色长石石英砂岩）次之,煤系地层土壤结构最差。煤系地层的抗冲性能也显著低于其他岩性组。因此进行喀斯特地区水土流失防治时,应针对不同岩性土壤状况分别治理,尤其加强煤系地层土壤流失防治工作。