黄土丘陵区人工林土壤养分效应研究

以人工油松林和人工刺槐林为例进行比较,分析了黄土丘陵区人工林土壤养分特征及分布,进行了人工林土壤养分效应的研究。结果表明：该研究区人工林土壤肥力处于低水平;人工林表层土壤养分中有机质和全磷的空间变异性较大;各种养分在剖面中的含量具有明显的层次性,表层（0—20cm）养分含量最高,向下层逐渐降低;在人工刺槐林中,土壤有机质含量与全氮含量相关性显著,有机质含量与全磷含量、速效钾含量相关性较为显著,与速效磷含量相关性不显著;在人工油松林中,土壤有机质含量与全氮含量相关性显著,有机质含量与速效磷含量、速效钾含量相关性较为显著,与全磷含量相关性不显著。     

晋西黄土区退耕还林地涵养水源和保育土壤功能评价

以晋西黄土区退耕还林地为研究对象,对其土壤容重、孔隙度、有机质、养分含量进行测定和分析,并对其涵养水源和保育土壤功能进行评价。结果表明:(1)退耕还林地0—50cm土层平均容重为1.23g/cm3,随着土壤深度的增加,土壤容重增大,土壤孔隙度呈下降趋势,刺槐侧柏混交林地土壤结构最好,荒草地最差;(2)0—30cm土层平均有机质含量为29.33g/kg,全氮含量为1.54g/kg,全磷含量为0.46g/kg,全钾含量为18.85g/kg,随着土壤深度的增加,土壤有机质含量减少,土壤全量养分呈现递减的趋势;(3)不同植被恢复措施涵养水源能力依次为刺槐侧柏混交林刺槐林侧柏林苹果林山杏林油松林;(4)不同植被恢复措施保育土壤能力依次为刺槐侧柏混交林油松林刺槐林侧柏林山杏林苹果林荒草地;(5)不同植被恢复措施下土壤涵养水源和保育土壤功能存在很大的差异,以刺槐侧柏混交林模式最佳,荒草地最差。     

黄土丘陵区刺槐人工林土壤养分特征及演变

为了探明黄土丘陵沟壑区人工林土壤养分状况及其演变规律,应用时空互代的方法,以刺槐林为代表,对该区不同利用年限的人工林土壤养分特征及其时空变化等进行了系统研究。结果表明,黄土丘陵区人工林土壤肥力处于低水平;人工林表层土壤养分中有机质和速效磷的空间变异性较大;坡度、坡向、坡位等环境因子对土壤养分有一定的影响。随利用年限的增加,人工林土壤全氮,有机质、碱解氮、速效钾含量及土壤养分指数均增加,与利用年限有极显著的相关性,其变化趋势符合y=axb模型。全氮,有机质和碱解氮随利用年限的增加量不显著,而速效钾每经过10年就有显著增加,全磷和速效磷含量则保持相对衡定的水平。黄土丘陵区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮、速效钾及养分指数年增长率分别约为0.20g.kg、0.01g.kg、0.69mg.kg、2.27mg.kg和0.04。该区人工林地土壤有机质、全氮、碱解氮及养分指数约需50年、速效钾约需30年可达到中上等养分水平。     

黄河三角洲长期人工刺槐林对土壤化学性质的影响

黄河三角洲土壤盐渍化严重,是中国生态系统退化地带之一。为了探讨长期人工林对盐碱土壤改良效果,合理利用大面积滨海盐渍土,研究了刺槐纯林和刺槐混交林(刺槐×白蜡,刺槐×白榆,刺槐×臭椿)的林地土壤化学性质,以及不同化学指标间的相关性,并运用灰色关联分析方法对不同造林模式林地的土壤肥力进行了评价。结果表明,滨海盐碱地营造刺槐林能有效抑制土壤返盐退化,降低碱度,改良土壤肥力。混交林压碱排盐的效果要优于纯林。不同造林模式下土壤化学性质差异显著,各指标呈现不同的垂直变化趋势,土壤交换性钙、镁未表现出"表聚"现象,有效磷、有效硫规律性变化不明显;各化学指标之间存在一定的相关性,土壤酸碱度与全氮、交换性钙、交换性镁存在显著性负相关,土壤有效硫与有效磷之间呈显著性负相关。灰色关联分析结果显示,混交林改良土壤肥力的综合效应明显高于刺槐纯林,其中刺槐×白蜡混交林改良土壤肥力的综合效应最好,其次是刺槐×白榆和刺槐×臭椿。     

黄土丘陵区沙棘人工林土壤养分及酶活性季节变化

为分析不同年限沙棘人工林的土壤养分和酶活性的时空变化规律,采用时空互代法,以志丹县金丁镇不同种植年限沙棘人工林(20年生沙棘林、15年生沙棘林、5年生沙棘林)为研究对象,以谷子地作为对照,研究了土壤养分和酶活性季节变化、空间分布及其相关关系。结果表明：随着种植年限的增加,沙棘人工林显著地增加了土壤有机质、碱解氮、有效磷、有效钾和酶活性。土壤养分和酶活性具有表聚性,随着土层加深含量在下降且土层间差异显著。沙棘人工林和谷子地土壤养分和酶活性均有明显的季节变化特征。0—30 cm土层土壤有机质表现为春季和秋季较高,夏季和冬季较低。碱解氮和有效磷均为春季最高,秋季最低,而有效钾为冬季最高,夏季最低。土壤脲酶季节变化规律为春夏较高,秋冬季较低。蔗糖酶活性春冬季较高,夏秋季较低。过氧化氢酶呈现出与脲酶和蔗糖酶不同的响应特征。土壤养分与土壤酶相关性密切,土壤脲酶和蔗糖酶可以作为评价土壤肥力的指标。综上,在陕北黄土丘陵区,营造沙棘林年限越长,提高土壤养分和酶活性效果越明显。     

岷江上游山地森林/干旱河谷交错带不同植被恢复模式对根际土壤微生物量碳氮及固氮菌群落结构的影响

以岷江上游山地森林/干旱河谷交错带5种植被恢复模式的根际与非根际土壤为研究对象,对土壤微生物生物量碳、氮和土壤固氮菌群落结构的影响进行了初步研究。结果表明,5种不同植被根际与非根际土壤的微生物生物量存在显著差异且根际土壤含量大于非根际土壤,依次为:青冈次生林>灌木林>刺槐林>人工幼林>针阔混交林;DGGE图谱显示,5种植被根际与非根际土壤固氮类群有一条明显的共有条带,其中刺槐林和灌木林的固氮菌多样性最高;多样性指数、群落丰富度分析表明,灌木根际土壤固氮菌的群落种群结构最丰富,其次为刺槐;聚类分析结果显示,不同植被恢复的10种供试土壤样品分为4大类群。总之,自然恢复(青冈林和灌木林)效果好于人工林(刺槐林、人工幼林、针阔林);3种人工林相比较,刺槐林比其它两种人工林更有利于提高微生物生物量及土壤固氮菌群落结构多样性;在人工幼林地采取的封禁措施也有利于植被恢复。     

黄土丘陵沟壑区退耕地人工柠条林土壤养分特征及其空间变异

应用时空互代方法,以柠条林为例,对黄土丘陵沟壑区不同利用年限人工林土壤养分特征、空间变异及其演变进行了系统的研究。结果表明,该区人工林土壤肥力处于较低水平;人工林表层土壤养分中速效磷和速效钾的空间变异性较大;各环境因子对土壤养分有一定的影响,海拔、坡度和坡向等环境因子与人工林地土壤养分间呈负相关关系,坡位和地形与人工林地土壤养分间呈正相关关系。随着利用年限的增加,人工林土壤养分各指标含量均增加,与利用年限有显著的相关性。有机质、全氮、有效氮和速效磷的增加量不明显,全磷含量保持相对稳定的水平,速效钾经过多年积累有明显的增加。从土壤养分指数模型可以算出该区的人工林土壤有机质、全氮、有效氮约需35a能达到中上等养分水平,速效钾则约需27a才能达到中上等养分水平。     

水土保持林及其配置模式对土壤养分的影响

为了认识不同水土保持林及其配置模式对土壤养分的保护效应,以重庆四面山低山丘陵区水土保持林为研究对象,研究了不同水土保持林不同时期的土壤养分含量.该文对土壤养分含量先后进行了描述性统计分析、相关性分析和主成分分析,最后利用主成分分析提起的两个养分综合指标进行方差分析.结果表明:空旷地、人工林及天然林土壤养分含量差异显著,其中天然林土壤养分含量最高,其次是人工林.天然林和人工林土壤有机质、全N,有效P和速效K含量分别为:82.61 g/kg、2.81 g/kg、8.86 mg/kg、120.91 mg/kg和59.80 g/kg、2.14 g/kg、8.43 mg/kg、98.81 mg/kg.与空旷地土壤养分含量相比,分别同比增加了231.08%,212.06%,11.77%,84.39%和139.67%,138.12%,6.32%,50.69%.10 a生与5 a生人工林土壤第一主成分养分含量差异显著,其中前者第一主成分养分含量比后者增加了127.59%.它们的土壤有机质、全N、有效P及速效K平均含量与空旷地相比,分别同比增加了202.47%,265.01%,10.06%,76.22%和125.12%,75.39%,3.46%,42.14%.10 a生人工林对土壤养分的保护结果达到了天然次生林的水平.在本研究中,不同配置模式的水土保持林,对土壤养分影响差异不显著.     

吉林省东部低山丘陵区4种林分类型林地的土壤肥力分析

根据吉林省东部低山丘陵区汪清林业局金仓林场中4种主要林分类型(长白落叶松天然林、长白落叶松人工林、天然针阔混交林和天然阔叶混交林)的土壤肥力调查数据,分析和比较了4种林分类型林地的土壤物理和化学性质,并采用主成分分析评价了其土壤肥力状况。(1)随土壤深度增加,土壤容重和土壤pH值增大,而土壤含水量、阳离子交换量和养分含量减少,但其在不同林分下的变化程度不同;(2)林分类型对部分土壤化学性质(如土壤CEC、有机质、全氮和速效钾)影响显著。其中,天然针阔混交林的土壤含水量、土壤pH值、阳离子交换量、有机质含量及全氮、磷、钾含量均为最高;(3)采用主成分分析法对不同林分类型的林地土壤肥力状况进行了评价,结果发现土壤肥力状况为:天然针阔混交林>长白落叶松天然林>长白落叶松人工林>天然阔叶混交林。建议在经营现有的林分时,考虑近自然育林,及时进行林下补植更新,并营造针阔混交林,以改善该区林地土壤的肥力状况。     

刺槐+苜蓿复合系统土壤养分分布特征及边界影响域——以晋西黄土区为例

以晋西黄土区典型刺槐+苜蓿复合系统为研究对象,分析0 ～40 cm土层中土壤有机质、全N、速效P和速效K质量分数在刺槐一苜蓿复合系统(包括刺槐林地斑块、苜蓿地斑块)的分布特征及边界影响域,旨在为该地区土壤养分改善、不同土地类型养分研究和林草复合系统的经营管理提供理论依据.结果表明:1)复合系统内4项土壤养分指标质量分数...     

黄土高原植被恢复对土壤肥力质量的影响研究

在野外调查分析的基础上,测定了沙棘、黄刺玫、油松以及草地和农田的土壤有机质和速效养分,采用新负极差法检验了有机质含量的差异性,结果表明:(1)黄土高原半湿润地区恢复植被能够显著提高土壤的有机质含量,且草地>沙棘>黄刺玫>油松;(2)植被恢复对土壤有机质的提高效益随深度增加而明显减小,土壤有机质有一定表聚性,草地和灌木林植被下更为显著;(3)不同植被类型土壤速效氮均有大幅度增加,土壤速效磷增幅较小;土壤速效钾在草地、黄刺玫植被下有少量增加,沙棘、油松林地却有所下降。     

黄土丘陵区油松人工林和白桦天然林细根垂直分布及其与土壤养分的关系

在黄土高原子午岭林区,对油松人工林、白桦天然林细根生物量、比根长、根长密度和细根表面积的垂直分布特征,以及这些根系指标与土壤水分、土壤容重、氮素和有机质的关系进行了研究。结果表明,油松人工林细根生物量随土壤深度增加呈单峰曲线,白桦林细根生物量随土壤深度增加呈减少趋势;油松林大部分根系生物量集中分布在040.cm土层中,其中020.cm土层占37%以上,2040.cm集中了41%以上;表层土壤(020.cm)具有较高的比根长、根长密度和细根表面积,而底层(4060.cm)的比根长、根长密度和细根表面积最低。油松林土壤全氮和有机质含量垂直变化趋势相似,随土壤深度的增加而降低;硝态氮(NO3--N)均随土壤深度的增加呈单峰曲线变化趋势,而铵态氮(NH4+-N)随土壤深度增加呈先降低后增加的抛物线趋势。白桦林75%的细根生物量集中在020.cm土层,比根长、根长密度和细根表面积的垂直分布规律与油松林相似,表层土壤白桦林细根表面积是油松人工林的3.91倍,而2040.cm土层白桦林细根表面积比油松人工林降低了33%。白桦林土壤全氮、有机质含量、NO3--N和NH4+-N垂直变化趋势与油松林相似。土壤水分、容重、全氮和有机质对油松和白桦细根分布的影响明显大于NH4+-N和NO3--N。白桦林表层土壤有机质含量与细根生物量的相关性达到显著水平(r=0.99,P0.05),白桦林表层土壤有机质含量与比根长和根长密度的相关性(分别为r=0.91,r=0.8)低于油松林(分别为r=0.95,r=0.94)。油松和白桦林040.cm土层细根表面积与土壤全氮相关性随土壤深度增加而下降,比根长和根长密度与土壤全氮相关性随土壤深度增加而增大。油松和白桦林2060.cm土层细根生物量、细根表面积和根长密度随有机质含量的减少而增加,而比根长呈相反的变化规律。     

皇甫川流域植被恢复对改善土壤肥力的作用研究

在野外调查基础上,对皇甫川流域五分地沟试验区油松林、锦鸡儿灌丛、本氏针茅草原、百里香草原和撂荒地的土壤有机质和养分进行测定及分析,结果表明:(1)植被恢复能显著提高土壤中有机质含量水平,增加速效养分的数量,改善土壤肥力状况;(2)土壤肥力的提高效益大多随深度增加而明显减小,其中油松林的土壤有机质的表聚性最为明显;(3)人工植被相对于天然植被对总氮的固定作用更为明显,而对总磷的固定作用劣于天然植被。最后,对植被恢复提高土壤肥力的机理和不同植被对土壤肥力的恢复效应进行了探讨。     

黄土残塬沟壑区阔叶树种枯落叶对针叶林地土壤化学性质的改善效应

为改善人工针叶林地的土壤化学性质退化的问题,通过土壤与枯落叶混合后进行室内培养的方法,研究了黄土残塬沟壑区阔叶树种枯落叶对针叶林地土壤化学性质的改善效应。结果表明:(1)小叶杨枯落叶对侧柏林地土壤碱解氮、有机C和胡敏素的改善效果显著;沙棘枯落叶对油松林地土壤速效磷和侧柏林地土壤pH值、速效磷、速效钾、富啡酸的改善效果显著;柠条枯落叶对油松林地土壤速效钾、有机C、胡敏酸和胡敏素的改善效果显著。(2)对油松林地来说,枯落叶的综合改善效应为:沙棘>柠条>辽东栎>小叶杨>刺槐枯落叶;对侧柏林地来说,枯落叶的综合改善效应为:小叶杨>沙棘>辽东栎>柠条>刺槐枯落叶。     

黄土高原半干旱丘陵区不同树种纯林土壤性质极化研究

人工或天然纯林土壤性质呈现偏离原平衡态并朝某个方向非平衡或极端化发展的现象被作者称为极化。作者提出了抗极化域(W)、抗极化度(R)、极化度(P)和极抗比(I)等土壤极化的表征指标,并采用多样地多样点混合采土法对黄土高原半干旱丘陵区进入成熟生长期的不同树种纯林和混交林土壤性质进行了广泛测定和极化分析。结果表明:(1)不同树种林地属于极强度极化(P>0.20)的土壤性质分别为:油松纯林的化学性质,侧柏、刺槐和沙棘纯林的化学和生物学性质,白榆纯林的化学、生物学性质和微量元素,白桦纯林的生物学性质,茶条槭纯林的生物学和物理性质。(2)总体而言,油松和刺槐纯林会引起土壤的严重贫养化;侧柏纯林会引起土壤的严重富养化;白榆纯林虽然会引起土壤的富养化,但却使得微量元素越来越缺乏;白桦纯林主要会引起土壤生物学性质的恶化;茶条槭纯林土壤有偏贫养化和生物学性质恶化的趋势;沙棘纯林会导致土壤严重贫养化和生物、物理性质的恶化;小叶杨纯林土壤性质尚未发生明显极化。(3)总体而言,小叶杨、油松的抗极化能力均较强,而白榆的抗极化能力最低;相对于林木抗极化能力,土壤的绝对综合极抗比属于中等以上(Ia>0.40)的性质分别为:油松纯林的化学、物理性质,侧柏、刺槐和白榆纯林的所有性质,白桦纯林的生物学、物理和化学性质。     

晋北丘陵风沙区不同植被恢复模式的土壤化学特征与生态恢复效应

通过对山西省右玉县从高家堡乡至右卫镇的公路两侧乔木林(小叶杨、樟子松、油松和华北落叶松)、灌木丛(沙棘、柠条和乌柳)及各种乔木、乔灌混交林的土壤化学特征分析,评价了乔、灌恢复模式的生态恢复效应。结果表明:(1)不同植被恢复模式的生态恢复效应差异显著,混交林生态恢复效果优于纯林;(2)灌木沙棘、柠条、乌柳在本区生态恢复中的作用突出,特别是豆科植物柠条的生态恢复效果优于其他非豆科植物;(3)乔木种樟子松、油松,灌木种沙棘、柠条、乌柳耐旱、耐寒,生态适应性强,在本区生态修复中作用明显,可用于本区人工植被恢复的植被重建优先物种;(4)本区土壤洁净,适宜发展有机农业。     

不同类型红松林土壤基础肥力特征分析

通过实地调查与对比试验,对红松人工纯林、人工混交林和天然林3种林分不同土层的土壤养分状况进行了分析和研究。结果表明,不同林分的土壤养分含量差异较大,随着土层深度的增加,3种林分的土壤养分含量均出现逐渐下降的趋势。土壤有机质含量、全量养分含量和速效养分含量均在0—15cm土层中达到最高值。其中红松天然林最高,依次为红松人工混交林和红松人工纯林。3种林分中钾素含量比较丰富,全磷含量维持在较低水平,土壤pH值下降缓慢。红松人工纯林土壤有酸化趋势,pH值在5.08～5.37。因此,红松人工纯林应及时进行更新,以防止土壤环境的恶化。     

黄土高原油松与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响

通过油松及其他10个树种枯落叶单独和混合分解试验,探讨了油松与其他树种枯落叶混合分解对土壤性质的影响及在对土壤性质影响中是否存在相互促进或抑制作用。结果表明:11种枯落叶单独分解均明显提高了土壤脲酶、脱氢酶、磷酸酶活性和有机质、碱解氮含量,但在对土壤速效磷含量和CEC的影响中存在较大差异。油松分别与侧柏、小叶杨、刺槐和白榆枯落叶混合分解对土壤微生物总量的影响存在明显的相互促进作用;油松与沙棘枯落叶混合分解对土壤磷酸酶活性的影响存在相互促进作用,而与侧柏、白桦和白榆枯落叶混合分解对土壤磷酸酶活性的影响存在相互抑制作用;油松与大部分树种枯落叶混合分解对土壤速效钾的影响存在相互促进作用,而对土壤速效磷的影响存在相互抑制作用;油松分别与小叶杨、沙棘、紫穗槐枯落叶混合分解对土壤有机质的影响存在相互促进作用。就土壤性质总体而言,油松与沙棘、刺槐、小叶杨和紫穗槐枯落叶成对混合分解对土壤性质综合表现为相互促进,而与侧柏、辽东栎、白桦、落叶松和柠条枯落叶成对混合分解对土壤性质综合表现为相互抑制。     

秦岭北山几种典型人工纯林土壤性质极化问题研究

由于人工纯林中树种生物生态学特性的单一性、对养分吸收利用的选择性和对环境效应的特殊性,土壤性质往往呈现偏离原平衡态并朝某个方向非平衡或极端化发展的趋势被称为土壤极化,它是导致土壤退化的根本原因之一。根据对秦岭北山日本落叶松(larix kaempferi)、油松(Pinus tabulaeformis)、灰楸(Catalpa fargesii)和锐齿栎(Quercus.aliena var.acuteserrata)等几种典型人工纯林土壤性质的测定结果表明,在由天然草地向针叶林地的发展过程中,土壤物理性质在恶化,并且有偏酸化的趋势,土壤养分发生贫瘠化,土壤微生物数量减少,但部分酶活性有所改善;而在由天然草地向阔叶林地的发展过程中,土壤物理性质和生物学性质呈改善的趋势,酸碱性偏向中性化,土壤养分出现富集化或两极分化。在由天然草地向人工林地的发展过程中,各种土壤性质的绝对综合极化程度一般表现为酶活性>微生物量>养分含量>物理性质>酸碱性的规律。其中,土壤物理性质极化程度一般表现为针叶林地大于阔叶林地,微生物量极化程度一般表现为针叶林地小于阔叶林地,而土壤养分含量和酶活性的极化程度因林地而异,并以灰楸林地为最大,锐齿栎林地为最小。     

半干旱黄土区水平阶整地人工油松林地土壤水分和养分状况

水平阶整地是半干旱黄土高原丘陵沟壑区普遍应用的一种抗旱造林措施。为研究水平阶整地措施对人工油松林的影响,对20a高密度人工油松林样地的土壤水分和养分状况进行了研究。结果表明,雨季末各样地0—160cm土层的平均土壤含水量为5.43%,其中0—60cm土层为6.94%,60—160cm土层为4.53%,雨季对各样地的土壤水分补给量很小;碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和全氮具有表聚性,尤其是0—10cm土层表聚性显著,全磷和全钾表聚性不明显;各样地pH值均大于8;0—100cm土层的全磷、速效磷、全钾和速效钾平均含量为中等水平,有机质、全氮、碱解氮为低或很低水平。结果说明在半干旱黄土区降水量不足的情况下,人工植被密度如果过大,会恶化土壤水分和养分的状况,所以人工疏伐就成了人工林后期管理和经营中必要的环节。