黄土高原油松人工林地土壤水分物理性质研究

研究了黄土高原不同树龄的油松人工林地土壤物理特征及其变化规律。结果表明：土壤容重随树龄和土壤深度变化的差异极为显著;土壤总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度与树龄之间均无确定的变化规律,随土壤深度变化的差异极为显著;土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量随树龄的变化差异显著,随深度的变化差异极显著,因而树龄和土壤深度均可表征油松林地的持水能力。与撂荒地相比,油松人工林通过凋落物和土壤根系的作用可以降低土壤客重,并不同程度地改善土壤孔隙状况,增强土壤的持水能力。土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量分别增加了9．3％～36．3％、40％～232．8％、1％～103％、21．6％～46．2％、22．4％～43．7％,土壤毛管孔隙无明显增减规律。表明在黄土高原营造油松人工林有利于改善土壤水分物理状况。     

质地对土壤物理性质的影响及调节研究

以耕地棕壤为试验材料,采用室内培养的方法研究了外源砂不同添加量对土壤物理性质的影响,并进一步研究了添加有机质对不同含砂量土壤物理性质的调节作用。结果表明:与对照(含砂量31.51%)比,随土壤含砂量的增加,容重增加了2%~15%,持水量降低了1%~11%。在不同含砂量的条件下,添加有机质的土壤容重比对照降低10%左右,土壤含砂量在30%~70%时,添加有机质处理能明显提高土壤的持水能力,当含砂量超过70%时,添加有机质处理对土壤持水能力影响不大,随有机质添加量增加土壤氧化还原电位下降。     

毛乌素沙地南缘保护性耕作措施对土壤物理性质的影响

为了探讨不同保护性耕作措施在毛乌素沙地南缘的区域适应性,从2004开始,以靖边县北部风沙区农田为研究对象,选用了免耕、秸秆覆盖、覆膜和传统翻耕(CK)4种措施,采用完全随机试验设计进行了田间定位试验研究。比较分析了4种措施下土壤物理性质的变化规律。结果表明,秸秆覆盖和免耕地的地温在春播初期略比传统翻耕低0.1℃,但随后迅速回升,覆膜在玉米生长期都高于其他措施。耕作措施对播种前土壤容重没有显著影响,而对收获后土壤容重影响显著,与传统翻耕相比,免耕降低了表层土壤容重2.3%,但次层20~40 cm容重增加了1.8%。3种保护性耕作措施均增加了土壤含水量,顺序依次为秸秆覆盖>覆膜>免耕>翻耕,且在作物需水关键期免耕和秸秆覆盖下的土壤含水量相对稳定。免耕和秸秆覆盖措施下初始入渗率和稳定入渗率都高于翻耕,而覆膜低于翻耕。保护性耕作措施改善了土壤物理性质,适于在该风沙区推广。     

不同防沙工程措施对海岸带沙地植被恢复和土壤养分的影响

应用群落物种多样性特征值和生物量分析了福建海岸带不同防沙工程措施中沙地植被的两种恢复过程,即网格草地恢复:厚藤群落,鬣刺+海边月见草+海滨蟛蜞菊群落,鬣刺+厚藤+海滨蟛蜞菊群落;平台草地恢复:绢毛飘拂草+海边月见草+厚藤群落,丁葵草+厚藤+海滨蟛蜞菊群落,矮生苔草+绢毛飘拂草+马缨丹群落。生活型为匍匐草本或草质藤本的物种较其它生活型的物种能更好的适应海岸带沙地环境。两恢复过程中,植被的群落物种丰富度和多样性指数都表现为先增大后减小的n形变化趋势。在网格草地恢复中,网格设置与匍匐草本厚藤促进了物理环境的改善,并为后期定居者创造了较好的定居条件,而在平台草地恢复初期,化学材料与黏土混和平台的设置提高了下垫面稳定性,使近缘防护林内的草地物种得以成功定居和繁殖。海岸防沙工程为先锋种的定居提供了优越的下垫面条件,促进了组成的多元化和结构的复杂化,使土壤有机质和全氮含量增加,pH值明显降低,并对海岸带沙地植被生物量的积累起到了促进作用,因此采用工程方式恢复海岸带沙地植被,对于海岸带退化生态系统的恢复有着重要意义。     

乌兰布和沙漠流动沙地土壤水分动态、土壤水势特征的研究

通过对乌兰布和沙漠流动沙地土壤水分动态的研究表明:沙土含水量的时空变化与降雨季节和降雨量有密切关系。100mm左右的降雨量对沙地和丘间地的影响深度主要在60cm左右,因此0-60cm土层为土壤水分受降雨影响的活跃层;通过对土壤含水量与土壤水势的关系研究表明:在相同土壤含水量下沙土水分对植物的有效性远大于粘土;通过降雨量对沙地贮水量影响的研究表明:只有38%左右的降雨量增加了土壤贮水量,其余62%被蒸散。     

乌兰布和沙漠东北缘磴口县沙尘天气变化规律及其对防护林体系建设的响应

利用磴口县1970年～2000年31年的风沙天气发生日数资料和1977～2000年24年防护林建设资料,分析了沙尘天气的季节变化和年际变化,并通过线性回归和多项式回归分析了沙尘暴和扬沙日数的长期趋势变化,结果表明,大风、扬沙和沙尘暴日数呈总体下降趋势,1970～1985年沙尘发生日数相对较高,1985年以后明显下降;沙尘天气发生日数在防护林体系建设前期最高,在不同建设阶段各指标均明显下降,尤其是第三阶段各指标下降幅度可达73.0～94.0%。方差分析表明四个阶段沙尘天气差异极显著;相关回归分析表明风沙天气指标(年均大风日数、扬沙日数和沙尘暴日数)与防护林指标(防护林面积、防护林林木蓄积量)存在着显著的线性相关关系,同期扬沙、沙尘暴与大风日数的比值变化明显,说明防护林体系建设加强了其对沙尘天气的防护功能。     

土壤水分对棉籽发育的影响

１９８６－１９８９年在盆栽条件下，研究了土壤水分对棉籽发育的影响。结果表明：整个花铃期缺水对单铃种子数、棉籽体积、干物质量重量以及种子中脂肪和蛋白质的积累均有不良影响。但盛花期缺水对其影响最大；初花期轻度缺水，能适当控制营养生长，减少用水量，有利于棉籽的发育，降低棉籽壳仁比，增加蛋白质积累。干旱对棉籽发育的影响大于纤维发育的影响。     

灌木林优化配置格局对土壤风蚀的影响

低覆盖度时,灌木林的水平配置格局成为制约土壤风蚀的重要因素。以宁夏盐池县风沙区人工灌木林基地为试验区,研究了不同下垫面类型和不同配置格局的灌木沙障对风速、近地表输沙率和地表粗糙度的影响。结果表明:灌木林的防治土壤风蚀能力与灌木林的种类、高度和配置格局有直接关系:行带式配置能显著提高灌木林的防风效果,其中以沙柳林效果最佳;三行一带、平均高1.5m、行距1.5m、插深0.5m配置规格的沙柳沙障对地表土壤风蚀的控制效果最好,但防护范围限15倍带高以内;在行数一定的情况下,沙障高度越低,控制土壤风蚀能力越强。     

粉垄耕作深度对旱区土壤关键物理性质的影响

针对旱区土壤板结严重和耕层深度变浅等问题,于2021年在宁夏暖泉农场开展大田试验,以传统旋耕为对照(CK),设置不同粉垄耕作深度30 cm(FL30)、40 cm(FL40)、50 cm(FL50)和60 cm(FL60),探究粉垄耕作对玉米田土壤关键物理性质的影响。结果表明：与传统旋耕相比,粉垄耕作能够有效降低土壤容重且提高土壤孔隙度,FL50处理表层土壤(0～20 cm)容重降低11.55%、孔隙度提升12.17%,FL40处理中层土壤(20～40 cm)容重降低8.57%、孔隙度提升9.14%,FL60处理深层土壤(40～60 cm)容重降低11.61%、孔隙度提升12.75%;粉垄耕作对玉米各生育期土壤蓄水量具有显著影响,FL40处理土壤蓄水量提升24.86%,土壤机械稳定性团聚体数量(0.25～5 mm)提高9.63%;较传统旋耕,粉垄耕作可达到疏松土壤与提高土壤蓄水保墒能力的效果,粉垄耕作通过改善玉米的生长条件和土壤环境提高了籽粒产量,其中FL60、FL50、FL30处理分别较CK处理增产57.14%、15.48%、8.79%。研究成果可为改善旱区土壤多年板结及水土资源可持...     

免耕对土壤物理性质及作物产量的影响

在位于黄河流域半干旱区清水河县,设置免耕不同轮作方式对土壤物理性质及作物产量的影响试验。对免耕不同耕作方式下,土壤团粒结构、总孔隙度、水热变化及作物产量进行了测定。结果表明:经3 a的免耕+轮作后,土壤团粒结构,总孔隙度和水分含量均有逐年增加的趋势,其中留茬覆盖处理尤为明显。秸秆覆盖处理土壤团聚体在0.25~0.5 mm之间含量最高;常规耕作与留茬不覆盖在0.1~0.25 mm之间达到最高值。说明,留茬覆盖有利于形成大粒径的团聚体颗粒,留茬不覆盖处理对于土壤微结构的形成有良好的促进作用。同时,土壤总孔隙度在不同年际间均表现为留高茬覆盖留低茬覆盖留高茬留低茬常规耕作,可见,免耕不同轮作方式对土壤的改善有一定的积极作用。实施免耕的前2 a,作物产量不稳定,甚至造成减产,第3年免耕增产效应有所显现。     

保水剂用量对土壤水分的影响

为确定保水剂的合理用量,于2008年5月在陕西米脂县进行保水剂不同用量玉米盆栽试验研究.盆栽试验设置了保水剂不同用量(0、30、40、50、60 g)五个处理及保水剂与风干黄绵土配比用量(0、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.30%)6个处理,分别研究了保水剂不同用量与土壤水势、土壤含水量的关系及对土壤持水时间的影响.试验结果表明,土壤含水量高(>18%)时各处理土壤水吸力十分接近,在土壤吸水力相同时,随着保水剂用量的提高其土壤含水量也随着提高;保水剂用量越大的处理玉米存活的时间也越长,0.20%和0.30%处理玉米存活时间较对照长3 d;综合分析表明本试验中保水剂与黄绵土配比0.20%和0.3%应用效果较好.     

排土场土体裂缝特征对土壤物理性质的影响

以内蒙古胜利东二号露天煤矿南排土场为研究对象,研究排土场不同土体裂缝区土壤机械组成、孔隙状况、水分空间分布以及饱和导水率的特征和差异。结果表明：3个样地土壤机械组成以砂粒为主,土壤质地为砂质土壤,具有质地疏松、通气透水能力强、蓄水能力差等特点;3个样地土壤容重为1.22~1.45 g·cm^-3,且随着土层深度的增加先增大后减小;3个样地土壤含水率偏低,且随着土层深度的增加而减小;土壤饱和含水量、田间持水量和土壤有效水含量呈先减小后增大的变化规律,凋萎系数呈先增大后减小的变化规律,且不同土层之间存在差异。随着土层深度的增加,3个样地各个土层（0~10、10~20、20~30、30~40、40~50、50~60 cm）土壤饱和导水率平均值依次为1.16、1.02、0.95、0.71、0.47、0.27 mm·min^-1;土壤饱和导水率与土层深度之间具有较好的幂函数关系。土体裂缝的出现改变土壤容重、孔隙状况和土壤水分空间分布等土壤物理性质,进而影响排土场水分入渗、地表径流及产流产沙等水土流失过程。     

科尔沁沙地南部果-草(粮)间作模式对土壤微生物和酶的影响

试验于2007~2008年在辽宁省阜新市彰武县章古台镇(风沙半干旱区)进行,研究了果-草(粮)间作模式对土壤微生物和酶活性的影响。结果表明,3个间作模式处理在整个生长季土壤微生物数量和土壤酶活性总体上表现为仁用杏行间连续两年间作花生间作谷子间作麻黄草,均高于行间清耕,与行间清耕呈极显著差异。相关分析表明各间作处理微生物数量和酶活性之间绝大部分达显著或极显著相关。可见果-草(粮)间作模式显著提高了土壤细菌、真菌和放线菌的数量,增强了土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶的活性,改善了土壤微环境,提高了土壤质量。     

樟子松固沙林土壤理化特性对林分密度的响应

为了研究樟子松人工固沙林林分密度对土壤理化特性的影响,在章古台地区选取林分密度分别为625(P1)、775(P2)、1 025(P3)、1 175(P4)株·hm^-2和1 250(P5)株·hm^-2的樟子松中龄林(林龄为23~27 a)为研究对象,对0~100 cm深度的樟子松林地土壤按0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm进行分层,分析其理化特性。结果表明:0~10 cm土层全氮和20~40 cm土层土壤容重随密度增加呈上升趋势,P5显著高于P1(P <0. 05);0~80 cm土层全钾和0~60 cm土层pH随密度增加先升高后降低,P3最高,且P3样地全钾在10~60 cm土层显著高于P1(P <0. 05);pH在0~40 cm土层显著高于其他样地(P <0. 05);0~10 cm土层全磷随密度增加而减小,P1显著高于P3~P5(P <0. 05);P4或P5样地有效钾在0~40 cm土层显著高于P1、P2样地(P <0. 05),在40~100 cm土层显著高于P3样地(P <0. 05);P2~P4样地的土壤孔隙度在40~100 cm土层低于P1和P5样地。综合考虑林分密度对樟子松中龄林土壤理化特性的影响,章古台地区樟子松林的合理林分密度为1 025~1 175株·hm^-2,可采取间伐等营林管理措施调节林分密度,确保樟子松固沙林生长具有良好的土壤条件。     

西北半干旱地区葡萄园生草对土壤水分的影响

在生产园行间播种多年生黑麦草、紫花苜蓿、白三叶草,研究其对土壤理化性状和土壤含水量的影响。结果表明:生草可改善土壤物理性状,使土壤容重平均降低5.68%,总孔隙度提高6.15%。同时生草可降低葡萄园土壤水分含量,在葡萄根系生长的土层(0～60cm)范围内,行间种植白三叶草对土壤含水量影响较大,紫花苜蓿影响较小。     

不同土壤水分处理对冬小麦根冠生长的影响

通过温室冬小麦不同水分处理(土壤含水量分别为田间持水量的75%～100%,65%～55%,35%～45%)盆栽试验,研究了冬小麦根冠对水分的响应。试验结果表明:不同供水量并不影响冬小麦根系、冠层干物质累积过程的总趋势,但随胁迫的增强,根、冠干物质累积速率、干物质累积总量降低,且二者并不呈线性相关关系;根冠比(R/S)随胁迫的增强而增大;水分供应量的减少缩短了冬小麦的生育周期,随胁迫的增强,根冠生物量最大值出现的时间提前;充分供水的处理则有最大的根冠比(R/S)。这可能是由于水分胁迫发生,大量的同化产物运往根系,分配于根系的同化干物质增加,调整了根系的结构,改善其功能以增大水分的吸收量,缓减植株由于缺水造成的损失,导致根系干重增加,根冠比增加。对于供水超过75%的植株,根冠比达到所有处理的最大,可能原因为过量水分促使庞大根系的建成,从而消耗较多的同化产物,使根重增加,冠重减少。     

樟子松固沙林土壤理化特性对林分密度的响应

为了研究樟子松人工固沙林林分密度对土壤理化特性的影响,在章古台地区选取林分密度分别为625（P₁）、775（P₂）、1 025（P₃）、1 175（P₄）株·hm^-2和1 250（P₅）株·hm^-2的樟子松中龄林（林龄为23~27 a）为研究对象,对0~100 cm深度的樟子松林地土壤按0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100 cm进行分层,分析其理化特性。结果表明：0~10 cm土层全氮和20~40 cm土层土壤容重随密度增加呈上升趋势,P₅显著高于P₁（P < 0.05）;0~80 cm土层全钾和0~60 cm土层pH随密度增加先升高后降低,P₃最高,且P₃样地全钾在10~60 cm土层显著高于P₁（P < 0.05）;pH在0~40 cm土层显著高于其他样地（P < 0.05）;0~10 cm土层全磷随密度增加而减小,P₁显著高于P₃~P₅（P < 0.05）;P₄或P₅样地有效钾在0~40 cm土层显著高于P₁、P₂样地（P < 0.05）,在40~100 cm土层显著高于P₃样地（P < 0.05）;P₂~P₄样地的土壤孔隙度在40~100 cm土层低于P₁和P₅样地。综合考虑林分密度对樟子松中龄林土壤理化特性的影响,章古台地区樟子松林的合理林分密度为1 025~1 175株·hm^-2,可采取间伐等营林管理措施调节林分密度,确保樟子松固沙林生长具有良好的土壤条件。     

平茬与间伐对古尔班通古特沙漠人工林土壤水分的影响

以古尔班通古特沙漠免灌溉人工林为研究对象,对选取的样地进行不同强度的平茬与间伐处理,观测地表100 cm内土壤的含水量。结果表明：抚育后人工林对土壤水分的利用规律发生了明显的变化,梭梭林经过间伐后各土层含水量的下降减小了,且间伐强度越大这种趋势越明显,甚至在梭梭的生长季内50～70 cm层和70～100 cm层间伐样地土壤含水量升高了。此外,间伐处理使不同月份土壤含水量的变异趋于平稳;沙拐枣林经过平茬后各土层含水量的下降增大了,且平茬处理使不同月份间土壤含水量的变异增大了。因此,对古尔班通古特沙漠无灌溉人工梭梭林进行间伐抚育,有助于对沙漠土壤100 cm土层内水分的保蓄,而对沙拐枣林进行平茬促进了沙拐枣对沙漠土壤100 cm土层内水分的吸收。