重金属复合污染下不同种植密度香根草的生长及富集特征

研究植物对复合重金属污染矿区土壤重金属吸附效应对重金属污染防治具有重要意义。本研究在复合重金属污染矿区种植4种密度的香根草(Chrysopogon zizanioides)，分析不同密度香根草在复合污染矿区的生长及其对土壤重金属汞(Hg)、砷(As)、锑(Sb)、铅(Pb)的吸收和富集特征。结果表明：香根草根系长度和根表面积、地上部和根系生物量随种植密度和种植时间的增加而显著增加(P <0.05)；香根草地上部重金属含量均小于地下部重金属含量。随着种植密度的增加，土壤As、Pb和Sb的含量显著下降且土壤As含量降低幅度最大，土壤Hg含量无显著变化。随着种植时间的延长，土壤As、Pb和Sb含量呈下降趋势但土壤Hg含量无变化；香根草对Hg、As、Pb、Sb均有富集作用，其富集潜力表现为Sb> Hg> Pb> As。种植180 d，单位面积香根草对Hg、As、Pb、Sb的吸收量分别为9.24、7.24、13.9、1.04 mg；种植360 d的重金属吸收量比180 d分别提高25%(Hg)、44%(As)、44%(Pb)和42%(Sb)。Pearson相关性分析表明：...     

黄土高原不同种植年限苜蓿草地土壤 与植物化学计量特征

为探讨植被种植过程中土壤–植被生态系统养分动态变化规律,本研究以黄土高原多年生紫花苜蓿(Medicago sativa)为研究对象,分析了不同生长年限(种植1、10、20和30年)苜蓿草地土壤与植物养分含量变化及生态化学计量学特征。结果显示,1)土壤有机C和全N含量随种植年限的增加呈先增大后减小的趋势;在0–200 cm土层中,土壤C和N的垂直分布具有一致性,含量随着土层的加深而逐渐减少,并在30 cm以下基本保持稳定;土壤P的含量随着土层的加深基本保持稳定;土壤C∶N,C∶P和N∶P均随苜蓿种植年限的增长呈先增加后减少的趋势,种植10年达到最大值。2)苜蓿叶片C、N、P含量的变化规律与土壤养分变化规律相似,种植10年达到最大值;叶片C∶N、C∶P、N∶P随种植年限的增加均先下降后回升。3)土壤化学计量特征与植物化学计量特征无显著相关关系(P 0.05)。研究结果表明,当苜蓿种植到10年之后,应采取一定的管理措施来改善土壤质量以保证苜蓿正常生长。     

不同种植年限人工苜蓿草地植物和土壤化学计量特征

通过测定并分析不同种植年限(种植1,3,4,5及8年)人工苜蓿草地苜蓿叶片、茎秆及0~20 cm土壤中C、N、P含量及其化学计量比,研究了种植年限对人工苜蓿草地土壤及植物养分含量及其化学计量比的影响。结果表明,1)0~20 cm土壤C、N含量随种植年限的增加,呈先增后减的趋势,P含量与之相反,各年限间有显著差异(P<0.05)。2)随种植年限的增加,苜蓿叶片C含量总体呈下降趋势,P含量先升后降。茎中各养分的变化规律与土壤养分变化规律相似,变化幅度小于叶片养分。3)苜蓿叶片N∶P及C∶P与叶片P含量显著负相关,与叶片N含量无显著相关性,土壤P与茎的C、N、P及化学计量比均有一定相关性。     

紫花苜蓿与多年生黑麦草不同种植模式下沙化土壤碳、氮含量和酶活性研究

通过豫北地区连续6年定位试验,以沙化裸地为对照,研究了紫花苜蓿单播、多年生黑麦草单播、紫花苜蓿与多年生黑麦草混播3种种植模式下土壤碳、氮含量和相关土壤酶活性,并分析了其间的相互关系。结果表明:与沙化裸地相比,0~40cm土层3种种植模式下土壤碳、氮含量均不同程度地增加。其中,土壤有机碳含量表现为紫花苜蓿与多年生黑麦草混播模式下最高,为9.17g/kg;土壤全氮和碱解氮含量表现为紫花苜蓿/多年生黑麦草混播和紫花苜蓿单播模式下最高,且二者之间无显著性差异(P>0.05);紫花苜蓿/多年生黑麦草混播模式下土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、淀粉酶和纤维素酶活性最高,分别比沙化裸地增加266.80%、87.79%、49.96%、433.26%和232.38%;相关性分析表明,土壤有机碳分别与蔗糖酶和淀粉酶呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)正相关,土壤碱解氮与脲酶呈显著正相关(P<0.05)。因此,试验中蔗糖酶、淀粉酶和脲酶可表征土壤碳、氮特征。由此认为,相对于沙化裸地,豫北地区经6年人工草地建植,土壤碳、氮含量以及相关土壤酶活性有效提高,以紫花苜蓿/多年生黑麦草混播为最佳的种植模式。     

不同种植年限苜蓿地土壤理化性状

本研究分析了半干旱区不同种植年限苜蓿(Medicago sativa)地土壤理化性状。结果表明,随着苜蓿种植年限的增加,0-100 cm土层土壤容重出现不规律的波动,苜蓿地土壤容重值整体偏大;土壤有机质随种植年限的增加而增大,随土层深度增加而显著减小(P0.01),并且在种植5年的苜蓿地中提高最明显,在种植8年的苜蓿地中最低。各年限苜蓿地均表现出土壤有机质的"表聚性"。在一定的种植年限范围内,种植苜蓿对土壤有机质具有累积作用;土壤全氮含量随苜蓿种植年限的增长表现为先增大后减小的趋势,随土层深度的加深而逐渐减小,种植苜蓿4年时土壤全氮含量最大,8年时苜蓿地土壤全氮含量最低,并且土壤全氮含量主要集中于0-40 cm土层,全氮显著累积作用于表层土壤;土壤硝态氮随着苜蓿种植年限的增加而先增加后减小,随着土层的加深而逐渐降低,表层土壤对土壤硝态氮有累积作用,并且与苜蓿种植时间长短有显著相关性(P0.05)。而铵态氮含量在剖面上变化不大,与苜蓿生长年限没有显著相关性(P0.05)。今后需从栽培苜蓿草地的管理措施上深入探讨栽培苜蓿地的最佳种植和利用年限。     

土壤团聚体微生物量对紫花苜蓿种植年限的响应

为了探索苜蓿种植对半干旱黄土丘陵区土壤质量的影响,采用野外调查和室内分析相结合的方法,选取农田(CK)和不同种植年限(3,7,12,18 a)紫花苜蓿地0～20,20～ 40 cm土层土壤为研究对象,对不同种植年限紫花苜蓿地土壤团聚体微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)分布特征进行了研究.结果 表明:土壤团聚体有...     

紫花苜蓿对建筑复垦土壤的改良效果

在建筑复垦地上种植紫花苜蓿,连续5年进行土壤分层(0~10cm、10~20cm、20~30cm)取样,通过土壤理化性质的测定与分析,研究种植紫花苜蓿对建筑复垦土壤生物改土效果和土壤碳固存效应。结果表明:土壤全量养分在种植苜蓿后出现不同程度的增加,种植第二年表层土壤全氮含量达0.73g/kg,高于种植前43.1%,且表层0~10cm全氮含量最高,全磷含量0~10cm层在种植第三年显著增加(P0.05),全钾在种植苜蓿期间差异不显著。速效养分中碱解氮含量随苜蓿种植年限的增加而增加,而速效钾和磷含量呈先增加后降低的趋势,且二者分别在第三年和第二年达到高峰期;土壤有机碳含量和碳密度均在种植苜蓿第四年显著增加(P0.05),其中表层增幅最大,分别增加68.0%(有机碳)和59.3%(有机碳密度);表层土壤大颗粒趋于细化,小于0.01mm的土壤颗粒没有明显变化,种植紫花苜蓿四到五年可以显著改善复垦地的土壤理化性质以及提高土壤碳库储量。     

化肥减量配施有机肥对青贮玉米产量、营养价值及土壤微生物活性的影响

以关中地区青贮玉米(Zea mays)及其根际土壤为研究对象,研究了种植当年化肥减量配施有机肥对青贮玉米产量、营养价值及土壤微生物活性的影响。结果表明,施肥当年不同处理之间产量无显著差异(P>0.05)。单施化肥处理(T1)的粗蛋白含量最高,配施有机肥在一定程度上降低了玉米的粗蛋白含量,提高了纤维的含量。T1处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量及土壤脲酶和碱性磷酸酶活性均最低。随着有机肥配施比例的增加土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量和土壤酶活性均升高。由此初步说明,在关中地区化肥减量配施有机肥能够维持种植当年的玉米产量,显著提高土壤碳、氮储量及土壤酶活性。本研究为关中地区发展青贮玉米产业、改善土壤环境和提高肥料利用效率提供理论依据。     

三峡水库城区消落带人工草本植被土壤养分含量研究

为研究三峡水库城区消落带人工植被种植后,经不同淹水时间土壤的化学特性变化规律,及探讨城区消落带植被重建对库区水质的潜在影响,分别对2012年6月、2013年3月、2013年5月、2013年7月、2013年9月城区消落带扁穗牛鞭草(Hc)、狗牙根(Cd)、小巴茅(Ss)和裸地土壤的pH值和养分含量进行了调查研究。结果表明,植被类型对土壤pH值、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、全磷(TP)含量有显著影响。综合而言,与裸地相比,人工草本植被土壤pH值和养分含量无显著差异。该区土壤pH值在6.5~8.5间波动。不同淹水时间的城区消落带土壤营养元素含量间存在较大差异。随取样时间的延长,裸地和人工植被土壤pH值、有机质含量呈波动变化。AN含量在2013年3月、2013年9月消落带刚开始落干时较高。然而,AP含量在2012年6月最大,此时,裸地、扁穗牛鞭草、狗牙根、小巴茅土壤AP含量分别为(2.62±0.30),(3.92±0.34),(1.08±0.16),(1.24±0.06) mg/kg。土壤全磷、全钾含量则在研究后期有所增加。研究表明,除地表植被、水文因素外,城市污水排放、强烈人为干扰、地表径流带来的点/面源污染等也影响该城区消落带土壤营养元素含量。对于三峡库区长江重庆主城区河段而言,由人工草本植被构建造成的水体富营养化程度有限。     

南疆绿洲灌区红枣间作苜蓿模式下土壤化学性质及微生物的改变

通过大田试验,采用红枣(Ziziphus jujuba)?||苜蓿(Medicago sativa)间作(JA)、苜蓿单作(SA)、红枣单作(SJ)?3种种植模式,研究了不同种植模式对土壤养分以及土壤微生物性状的影响.结果表明:在间作条件下,土壤pH总体表现为"先下降,后升高"的变化趋势;土壤碱解氮含量表现为SA?>?...     

秦王川灌区不同绿色覆盖方式预防土壤次生盐渍化效应研究

因灌溉不当和土壤裸露而引发的土壤次生盐渍化问题已成为西部灌区农业可持续发展的主要障碍。通过研究裸地、单作春小麦Triticum aestivum、红豆草Onobrychis viciaefolia和春小麦/毛苕子Vicia villosa 4种处理的土壤可溶性盐分时空动态,分析和对比了它们的动态变化差异。结果表明：在春小麦收获期,3种种植方式对0～20 cm土层均具有明显的抑盐效应,含盐量下降幅度达16.4%～30.5%,其中单作春小麦与单作红豆草和春小麦/毛苕子差异显著,而单作红豆草和春小麦/毛苕子差异不显著;单作小麦使0～80 cm土层积盐14.2%,而春小麦/毛苕子和红豆草使0～80 cm土层脱盐19.7%和23.0%;单作春小麦地土壤含盐量垂直分布表现为中层高（20～60 cm）、上下层（0～20 cm和60 cm以下）低,而单作红豆草和春小麦/毛苕子表现为上层（0～20 cm）低、下层（20 cm以下）高的特征。春小麦收获后,单作春小麦地土壤表层快速积盐,其含盐量甚至高于裸地,而单作红豆草和春小麦/毛苕子地表层盐分变化较小。秦王川灌区若采取春小麦/毛苕子的种植模式,不仅可以预防土壤的次生盐渍化问题,还能多生产36 018 kg/hm2的牧草。     

利用方式对盐渍化土壤中有机质和盐分的影响

在河西盐渍化土地区选择了天然草地、小麦地、1年生苜蓿地、2年生苜蓿地和3年生苜蓿地,就不同利用方式对盐渍化土有机质和盐分的影响进行了研究.结果表明,种植农作物后,土壤的有机质含量明显下降;种植苜蓿后,前2年土壤有机质含量减少,3年后显著增加.土壤盐分在开垦种植后显著下降,苜蓿地的降盐效果更好.可溶性阳离子中,Mg2 含量的下降趋势最大,其变化曲线与全盐相同;Na 向土壤下层迁移,Ca2 含量随土壤深度的增加而降低, K 含量下降.     

煤矸石山不同植被根际可培养微生物数量的动态变化

为探究不同植被类型在煤矸石山修复过程中对土壤修复的响应,以排矸超过60年的自然恢复煤矸石山为研究对象,在3个季节（春季、夏季、秋季）,对3种植被类型（草本植物、灌木、乔木）根围0～30 cm土层范围内的土壤微生物数量和理化性质进行研究。结果表明：3种植被类型均显著增加了煤矸石山微生物的数量;草本植物、灌木和乔木对真菌数量的增加量要高于细菌和放线菌;分别是裸地的3.95,2.87,3.50倍;细菌、放线菌和真菌数量的峰值分别出现在夏季、春季和秋季。3种植被类型均增加了土壤有机质、速效氮和速效钾的含量;降低了土壤pH值。植被通过增加土壤有机质和速效养分含量,增加了煤矸石山区土壤中3大类可培养微生物的数量,尤其是真菌的数量。植被生长更有利于20～30 cm土层微生物数量的增加,草本植物和灌木对表层土壤微生物数量的增加效果好于乔木。     

宁夏黄河灌区盐碱地不同苜蓿品种种植试验

为选择更为耐盐的苜蓿Medicago sative品种,在宁夏黄河灌区0～60 cm土层全盐含量为0.47%的盐碱地种植8个苜蓿品种,并进行了试验田土壤盐分含量、参试品种物候期、株高、分枝数、主根长、侧根数、出苗率、保苗率、苗期至翌年返青期不同阶段田间苜蓿株数、鲜草产量、干草产量等测定.结果表明:宁苜1号齐苗率、保苗率、成株期田间株数和鲜、干草产量显著高于其他品种,是更具耐盐碱的苜蓿品种.同时阐明:苜蓿在盐碱地种植后的出苗率和保苗率是衡量品种耐盐碱性的一个重要指标.     

玉树典型嵩草草甸植物及土壤特性初探

以青海玉树小嵩草(Kobresia pygmaea)、藏嵩草(K.tibetica)健康草甸和退化草甸为研究对象,测定并分析比较了草甸的株高、盖度等植被特性和土壤有机质、土壤全氮、土壤全磷等土壤养分的变化规律,同时分析了环境因子对生物量的贡献率。结果表明,退化嵩草草甸植被盖度、植被高度和生草层厚度显著降低（P≤0.05）,鼠洞密度、裸地面积显著增加（P≤0.05）;退化嵩草草甸土壤含水量、土壤有机质和土壤全氮显著降低（P≤0.05）;土壤因子对生物量的贡献率最大,土壤因子与其它环境因子存在较高的多重共线性。以上结果说明,土壤因子质的改变是嵩草草甸退化最显著的特征。     

利用方式对青海省高寒草甸土壤可溶性有机质光谱学特性的影响

为深入了解不同利用方式对青海省高寒草甸土壤可溶性有机质含量和结构特性的影响,以次生沙棘林地、退耕还林地、农田和天然放牧地等4种利用方式土壤作为对象,研究了其0~10 cm和10~20 cm土层可溶性有机质含量、紫外-可见光光谱及其特征参数、荧光光谱及其特征参数等。结果表明,0~10 cm土层可溶性有机碳和有机碳含量由高到低的顺序为天然放牧地>退耕还林地>次生沙棘林>农田。10~20 cm土层中的可溶性有机碳及有机碳含量在退耕还林地和次生沙棘林中较高。有机碳含量和可溶性有机碳含量及其复杂程度随土层的加深而降低。天然放牧地土壤可溶性有机质的芳香化程度和腐殖化程度较高,含有较多的多环芳烃。研究结果指出,天然放牧地土壤可溶性有机质的结构更为复杂,稳定性更强,对维护青海省高寒地区碳库平衡和生态稳定有积极作用。0~10 cm土层土壤可溶性有机质的结构更为复杂。     

黄土高原坡地退耕恢复草地的土壤水分动态

为了解黄土高原水蚀风蚀区坡地退耕还草后的土壤水分消耗与补充过程,利用2003年开始的野外坡面径流小区定位观测土壤剖面水分,分析坡地退耕还草多年后的土壤水分动态变化及丰水年的恢复状况。结果表明:坡地退耕还草后,土壤水分含量降低,多年以后,苜蓿地显著低于坡耕地,含水量已接近或者达到萎蔫含水量。撂荒草地土壤水分含量稍低于坡耕地,尽管坡耕地有较多的径流,但是土壤水分含量保持在较高水平。2010年初3个处理土壤剖面平均含水量分别为7.4%,12.6%,12.5%,丰水年降水可以不同程度的补充土壤剖面水分,补充深度较一般年份深110 cm左右,苜蓿地、撂荒地、坡耕地土壤水分分别恢复到10.0%,14.5%,15.5%,分别增加了35.1%,15.1%,24.0%。因此,坡耕地退耕种植紫花苜蓿(Medicago sativa)导致土壤水分含量显著降低,只有在丰水年土壤水分含量才有较明显的恢复。     

松嫩草地土壤酶活性对土壤盐分季节动态的响应

以松嫩平原自然盐碱草地为对象,研究土壤酶活性与土壤盐分随生长季变化而变化的规律及相互关系,以初步探讨土壤酶活性对盐分离子变化的响应。结果表明:土壤过氧化氢酶、多酚氧化酶、过氧化物酶、蛋白酶、碱性磷酸酶和转化酶活性的季节变化规律不同,表现出一定的顺序作用。土壤总体酶活性指数在5月到9月先降低后升高,在6月最低,主要受转化酶活性变化的影响;土壤全盐含量从5月到9月逐渐降低,以6月、8月降幅最大,与5月相比分别降低28.04%、39.33%,主要受Mg^2+、HCO3^-含量降低影响。在整个生长季内,土壤酶活性与各盐分离子含量的相关性较好,随季节变化两者的相关性逐渐增强,在8月、9月相关性最强。不同季节不同土壤酶与不同盐分离子间的量化关系较好,而土壤总体酶活性指数与盐分离子间的量化关系较差。以上结果表明,不同土壤酶活性在不同季节随土壤盐分离子的变化而变化,可以尝试选用单一土壤酶活性指示不同季节单一盐分离子的变化,而土壤总体酶活性指数不能指示土壤盐分离子的变化。     

贵州人工草地-农田景观土壤水分界面研究

采用野外测定、室内统计和移动窗口法相结合,对贵州人工草地-农田界面土壤水分的时空分布和影响宽度动态进行了研究,以期为西南山区的退耕还草和草田轮作/间作提供参考。结果表明:在空间上,研究区人工草地土壤表层(0～20 cm)的含水量高于农田;在时间上,研究区一年四季土壤表层水分的表现为“高-低-高”的变化规律,表明春季、夏季和秋季、冬季分别为土壤水分的贮存期、消耗期、恢复期。通过移动窗口法判定得出,研究区土壤水分界面位置与景观界面位置重合,春季界面总宽度为41 m,一年四季表现为“宽-窄-宽”的变化规律,土壤水分界面在农田系统的影响域变化与总界面宽度保持一致,而在人工草地系统则表现为随着季节的推移界面影响域越来越窄;由此可将研究区划分为人工草地功能区系统、人工草地-农田复合功能区系统和农田功能区系统。该研究对南方草地畜牧业的可持续发展和界面理论的丰富具有参考价值。     

基于Meta-analysis研究中国北方苜蓿土壤水分和养分效应

以中国北方为研究区域,检索已发表的相关文献田间试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis)系统探究种植年限对苜蓿地土壤水分和养分的时空效应.结果表明,与1～2龄苜蓿相比,随种植年限延长,土壤含水量和速效磷含量显著降低(P＜0.05),变化率在-38.0％～-24.0％和-46.5％～-20.2％之间,土壤有...