利用方式和土壤类型对土壤肥力质量指标的影响

比较了三种土壤类型(黄筋泥、红泥土和红砂土)、四类利用方式(林地、果园、茶园和旱地)及二个土层(0～15 cm和15～30 cm)之间主要肥力质量指标量值的变化.结果表明,大部分土壤质量指标的量值与土壤类型、利用方式和土层深度有密切的关系.其中,粘粒含量、>0.25 mm和>5 mm的风干团聚体、>0.25 mm水稳定性团聚体含量及CEC与土壤类型关系密切;全磷、有效磷、有效钾、交换性酸和pH值主要与利用方式有关;容重、饱和导水率、有机碳、全氮、有效氮和根系数量与土壤类型和利用方式均存在密切关系.表土层与亚表层之间的粘粒含量、容重、饱和导水率、有机碳、全氮、全磷、有效磷、有效钾、有效氮及pH都存在显著的差异.     

南亚热带典型人工林土壤饱和导水率特征及其影响因素研究

  目的  分析南亚热带典型人工林土壤饱和导水率的变化特征及其影响因素,了解水分在土壤中的运动规律,为进一步研究人工林土壤水分运动规律提供基础科学理论支持。  方法  以广西国有高峰林场内的马尾松、杉木、尾巨桉、米老排、红锥等人工林土壤为研究对象,采用恒定水头法测定5种人工林地的土壤饱和导水率,利用相关性分析和灰色关联分析法等数学分析方法,探讨南亚热带人工林土壤饱和导水率的变化特征及其影响因素。  结果  （1）杉木和马尾松2种人工林土壤的平均饱和导水率相对较高,尾巨桉人工林土壤的平均饱和导水率最低。不同人工林土壤饱和导水率随土壤深度均具有先减小后增加的变化规律,且土壤表层（0 ~ 10 cm）的饱和导水率均显著高于土壤下层（10 ~ 50 cm）。（2）相关性分析结果表明,有机质含量、大于0.2 mm的水稳性团聚体含量、总孔隙度、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、饱和含水量和黏粒含量均与饱和导水率呈正相关关系,土壤密度与饱和导水率呈显著的负相关关系。（3）灰色关联分析结果表明,有机质含量、大于0.2 mm的水稳性团聚体含量、土壤密度、总孔隙度、饱和含水量、非毛管孔隙度和毛管孔隙度是土壤饱和导水率的重要影响因素,砂粒含量、粉粒含量和黏粒含量是次重要因素。  结论  相比红锥、尾巨桉和米老排,杉木和马尾松可以显著提高土壤饱和导水率,延缓地表径流产生,减少土壤侵蚀。应注重科学的人工林经营措施,以便有效提高土壤的导水与贮水能力。      

城市绿地不同植被群落对表层土壤入渗的影响

为探索郑州市城市不同植被群落对绿地表层土壤入渗的影响,以郑州市城区13种不同绿地表层土壤为对象,通过测定土壤物理性质及土壤饱和导水率,探讨了土壤物理性质对土壤入渗的影响。结果表明:1）不同绿地表层土壤的物理性质差别较大,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地理化性质更好,且土壤的物理理化性质易受到人为踩踏等因素的影响。2）不同绿地表层土壤水分入渗性能与持水能力差异显著,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地入渗性能和持水能力好,表现为较高的饱和导水率和田间持水量,其中银杏-麦冬配置的绿地饱和导水率最高,西府海棠-沿阶草配置的绿地饱和导水率最小;大叶黄杨单作绿地的田间持水能力最强,西府海棠-沿阶草配置的绿地田间持水能力最弱。3）土壤饱和导水率与总孔隙度呈极显著正相关关系,其中非毛管孔隙度与毛管孔隙度呈显著正相关关系。土壤饱和导水率与容重呈极显著负相关关系;田间持水量与土壤总孔隙度呈显著正相关。城市绿地建设采用乔灌草混合配置的形式,能有效提高绿地土壤的入渗能力和持水能力,降低城市内涝风险。     

非充填复垦土壤饱和导水率预报的岭回归模型

运用统计软件SAS9．0,运用岭回归技术,对非充填复垦土壤的饱和导水率与土壤紧实度、土壤有机质含量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、容重、水稳性团聚体含量间的关系作了详细研究,并建立了饱和导水率的岭回归预测模型。结果表明,土壤饱和导水率与容重、紧实度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、有机质含量、水稳性团聚体含量之间存在着严重的多重共线性问题,各因子对饱和导水率的作用依次为非毛管孔隙度〉紧实度〉容重〉有机质含量〉毛管孔隙度〉水稳性团聚体含量。该模型对研究充填复垦土壤的饱和导水率具有重要意义。     

土壤粒径分布的多重分形描述

将激光粒度分析方法和多重分形分析方法相结合,分析土壤粒径分布的分形特征。对9个土壤样品的分析结果表明,土壤粒径分布的多重分形性质与粘粒含量没有直接关系,主要与土壤颗粒在整个粒径范围内的分布均一程度有关,粒径分布越不均一的土壤越具有多重分形性质。     

黄土高原南部侵蚀对不同土壤颗粒级碳氮分布的影响

为了探究黄土高原南部旱地土壤肥力降低的原因,在长期水土流失监测的基础上,采用土壤颗粒分级的方法,对黄土高原南部旱地土壤不同颗粒级有机碳、氮的分布规律及其与土壤侵蚀的关系进行了研究。结果表明,侵蚀性旱地土壤粘粒中的有机碳、氮含量最高,粉粒次之,沙粒最低,有机碳、氮主要分布在<50μm的粘粒和粉粒中,分别占土壤总量的97.07%和85.25%;随农地土壤产沙量的增加,各颗粒级中的有机碳、氮含量呈减小趋势,土壤粘粒中的有机C/N逐渐增加,砂粒中的有机C/N逐渐减小;产沙量与土壤粘粒、粉粒和砂粒中的有机碳、氮含量间存在着显著和极显著的线性相关性。因此可以认为,黄土高原细小土壤颗粒的大量流失,是导致该区土壤肥力水平降低的根本原因。     

粘粒含量对砂壤土水分常数的影响

土壤水分常数是评价土壤改良效果的主要指标。文章通过研究不同掺粘量对砂壤土水分常数的影响及机理分析。旨在为内蒙古旱作农业砂壤土改良、扩蓄、提高生产力提供有力的科技支撑和理论依据。研究表明：砂壤土掺粘后土壤的饱和导水率明显下降,当掺粘量为5％时,饱和导水率降低约为砂壤土的36％;田间持水量、毛管持水量、饱和含水量和萎蔫含水量随着粘粒含量的增加而增加;土壤有效含水率随着掺粘量的增加呈现出先增加后降低的趋势。     

四川丘陵区紫色土的一维饱和与非饱和流的运动特征研究

采用渗透仪法和非稳定流的水平土柱法研究了四川丘陵区泥页岩母质发育的紫色土的一维饱和与非饱和流的运动特征。结果表明,不同土壤的饱和导水率差异甚大,变化范围为8.03×10~(17)～2.96×10~(14)cm/s.表土层饱和导水率高于心土层,平均相差5倍,高的近1个数量级.影响饱和导水率的主要因素是土壤结构.紫色土的一维非饱和流的运动受土壤质地和孔隙度的制约,质地愈细、孔隙度愈小,在相同时段内的水平入渗量愈小,水扩散范围愈窄。水扩散率D(θ)与土壤湿度(θ)之间的关系可拟合为D(θ)=Ds(θ/θs)~α.不同土壤的D_s 值相差可达2个数量级,随着土壤粘粒含量的增大,Ds 值呈指数升高.     

颗粒组成对包气带水分运动参数的通径分析

颗粒结构组成是反映土壤质地的重要特征,决定着土壤的水力参数,进而对热量、水分和化学物质迁移过程起主导作用。为揭示土壤颗粒组成对水分运动参数的作用效应,通过灌溉前后不同时空野外试验采样、实验室分析,应用相关分析与通径分析相结合的方法,研究了不同深度(0.1~6m)的砂粒、粉粒、粘粒含量对土壤水分运动参数影响。结果表明:粘粒含量是影响土壤残余含水率(θr)最重要的正作用因子,其次是砂粒含量的负作用;粉粒含量是影响土壤饱和含水率(θs)最大的正作用因子,并对砂粒传递间接的负作用,其次是砂粒含量的负作用,粘粒含量对其没有影响;影响土壤水分特征曲线形状参数α最大的正作用因子是粉粒含量,其次是砂粒含量的负作用和粘粒含量的正作用;影响土壤水分特征曲线形状参数n最大的正作用因子来至于砂粒和粉粒含量,而粘粒含量的正作用也不能忽视;对土壤饱和导水率(ks)影响最大的是砂粒含量的正作用,其次是粉粒含量的正作用和粘粒含量的负作用,同时粘粒含量通过砂粒传递的负作用对其产生影响。砂粒和粘粒对土壤水分特征曲线形状参数n的影响显著,砂粒对土壤饱和导水率直接影响较大,而粉粒和粘粒分别对土壤饱和含水率、残余含水率影响明显。表明通径分析能够透过简单相关的表面深入研究自变量与因变量之间的因果关系,揭示各个因素之间的相对重要性和传递影响。     

不同土地利用类型土壤颗粒分形特征与粘粒含量的关系

为研究不同土地利用方式对土壤颗粒的影响,解决土壤形态和过程复杂等问题。采用激光粒度分布仪对辽宁省铁岭市泉河流域的坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种利用类型土壤粒径含量进行测定,利用分形法对其特征进行分析,并建立坡耕地、果树台田、人工林地和天然次生林4种不同的土地利用方式土壤颗粒分形维数与土壤粘粒含量的曲线关系模型。结果表明:不同土地利用类型中坡耕地主要以粉粒为主,天然次生林和人工林地均主要以细砂粒为主,果树台田主要以极细砂粒为主;土壤颗粒的分形维数主要是由土壤中粘粒含量决定的,分形维数大小依次为:果树台田分形维数<林地分形维数<天然次生林分形维数<坡耕地分形维数。土壤粘粒含量与土壤颗粒分形维数呈显著相关关系。     

鄂东南红壤水分运动参数与红壤性质的相关性

研究了鄂东南５种母质发育的红壤水分特征曲线、土壤水分扩散率，推导了土壤非饱和导水率。对试验资料进行了回归分析，得出了土壤水吸力（ψ）与土壤含水量（θ）、土壤水分扩散率（Ｄ）与土壤水饱和度（Ｇ）、土壤非饱和导水率（Ｋ）与土壤水饱和度（Ｇ）的经验公式，并将参数与土壤性质进行了相关分析，ψ－θ、Ｄ－Ｇ之间的参数与土壤性质关系很密切。实测的土壤饱和导水率与土壤通气孔隙度关系密切。     

粉煤灰改良砂姜黑土对冬小麦田生态因子的影响

1997年—1999年通过桶栽试验研究了粉煤灰改良砂姜黑土对冬小麦田生态因子的影响。结果表明，粉煤灰施入砂姜黑土降低了土壤的容重、比重及土壤的粘粒含量，增加了土壤的总孔隙度、毛管孔隙度和土壤饱和导水率。并分别得出土壤容重、比重、毛管孔隙度和饱和导水率与粉煤灰用量的模拟方程。同时，也对土壤温度、土壤含水量及土壤微生物数量在整个生育时期的变化动态进行了研究。     

陕北山地苹果园土壤饱和导水率和植物导水率特征

为揭示陕北山地果园水分分布及运移规律，以陕北山地苹果园为研究对象，探究不同生育期土壤饱和导水率(K_s)和植物导水率(K_p)特征，分析土壤理化性质对其的影响。结果表明：①土壤饱和导水率在成熟期最高，为0.86 mm/min；幼果期、着色期和开花期土壤导水率次之，分别为0.77、0.72、0.65 mm/min；果实膨大期土壤饱和导水率最低为0.47 mm/min。②植物导水率在不同生育期表现为开花期>着色期>幼果期>成熟期>果实膨大期，它们的植物导水率分别为8.25×10^-5、6.12×10^-5、4.25×10^-5、3.38×10^-5、 3.34×10^-5 kg/（s·MPa）。③多元逐步回归分析得到K_s与K_p的传递函数，并对其进行检验发现预测值与实测值相差不大，R均在0.9左右，能较为准确地预测K_s与K_p，建立的函数模型状况良好；④通径分析可知有机质含量对土壤饱和导水率和植物导水率都有直接正效应，粉粒含量对土壤饱和导水率有间接正效应。     

滇西南不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征及与饱和导水率的关系

【目的】研究滇西南不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征与饱和导水率的变化,为控制滇西南地区坡地水土流失提供参考。【方法】以滇西南6种典型土地利用方式（荒草地、茶地、烤烟地、玉米地、甘蔗地、澳洲坚果地）坡地为研究对象,测定6种坡地不同坡位（坡上、坡下）和土层（0~15,15~30 cm）土壤的基本理化性质、水分穿透曲线、大孔隙特征及饱和导水率,分析不同土地利用方式坡地土壤大孔隙特征与饱和导水率的关系。【结果】（1）滇西南不同土地利用方式坡地土壤基本理化性质存在差异,坡位和土层深度对土壤的基本理化性质有明显影响。（2）滇西南不同土地利用方式坡地的土壤水分出流速率先增加,都在90 s之后基本趋于稳定。6种土地利用方式下0~30 cm土层土壤平均出流速率表现为玉米地＞荒草地＞澳洲坚果地＞茶地＞甘蔗地＞烤烟地。（3）不同土地利用方式坡地土壤大孔隙半径、面积比与平均体积存在明显差异。荒草地、茶地、玉米地、澳洲坚果地土壤大孔隙平均半径随土层深度的增加而减小,而甘蔗地、烤烟地土壤大孔隙平均半径变化则相反。不同土地利用方式坡地土壤大孔隙面积比与平均体积由大到小均表现为玉米地＞荒草地＞澳洲坚果地＞茶地＞甘蔗地＞烤烟地。（4）不同土地利用方式坡地土壤饱和导水率差异显著,其中玉米地和荒草地饱和导水率明显高于其他坡地。（5）相关性分析表明,不同土地利用方式坡地土壤大孔隙密度、平均体积与饱和导水率呈线性正相关关系,平均半径与饱和导水率之间呈指数函数关系。土壤大孔隙平均体积与稳定出流速率之间呈线性正相关关系。【结论】不同土地利用方式坡地表层（0~15 cm）和上坡位土壤大孔隙半径大、联通性好,更有利于土壤的滞水减流。     

黑河上游高寒草地土壤粒径及分形研究

采用Mastersizer 2000(激光粒度分析仪)测定黑河上游八宝河流域高寒草地土壤粒径,计算其分形维数,并分析其与粘粒、粉粒和砂粒间关系。结果表明:八宝河流域土壤质地均一,以粉土或粉壤土为主。土壤分形维数在2.556~2.717间变化,变化幅度小。土壤分形维数与砂粒含量呈负相关,与粉粒含量呈正相关,与粘粒含量呈显著对数关系。分形维数小于2.81,说明八宝河流域内植被覆盖良好,未有明显的植被退化。     

长期施肥对稻田土壤活性有机碳和氮的影响

土壤活性有机碳、氮是土壤有机碳、氮中最活跃的组分,在土壤碳、氮循环过程中具有重要作用。以湖南3个长期定位试验点(桃源、宁乡、桃江)为研究对象,分析测定表层土壤MBC、MBN、DOC、DON,研究长期施肥对土壤活性有机碳、氮(MBC+DOC,MBN+DON)的影响。结果表明,长期施用化肥及配施有机肥均能提高土壤活性有机碳、氮的含量。与对应的无肥处理(CK)相比,长期单施化肥(NPK)使土壤活性有机碳、氮的提高幅度分别为3.3%~21.0%和3.3%~27.1%,长期有机肥施用提高幅度分别为48.7%~84.8%和17.9%~105.8%,且土壤活性有机碳、氮含量随有机肥施用量的提高而增加,3个试验点活性有机碳大小顺序为桃源>宁乡>桃江。土壤活性有机碳与土壤有机碳(SOC)的累积速率呈显著正相关关系(P<0.05),而与SOC的含量关系不大。桃源土壤粘粒含量较高可能是土壤SOC累积速率快的主要原因;宁乡和桃江的粘粒含量和有机碳投入量相差不大,桃江较高的初始SOC水平影响了SOC积累速率;桃源和宁乡试验点的土壤活性氮含量相差不大,约是桃江的1.8倍。与土壤全氮(TN)相比,全氮的积累速率与土壤活性氮的关系更为密切,两者间有极显著的相关关系(P<0.01)。     

不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征

【目的】研究不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征,为黄土高原沟壑区土壤侵蚀的防治和种植业结构调整提供理论指导。【方法】对甘肃省南小河沟流域不同地貌(塬面、坡面、沟道)、不同土地利用方式(耕地、林地、荒地等)的土壤进行分层(0~20,20~60(或20~40,40~60),60~100 cm)取样,采用筛析法和吸管法相结合的方法,对样品的土壤颗粒含量和质量分形维数进行测定,利用土壤粒径分形原理,研究土壤分形维数与土壤质地、地貌类型和土地利用方式的关系。【结果】粘粒含量对土壤质量分形维数有显著影响,砂粒和粗粉粒含量的影响较小。土壤粘粒含量与土壤质量分形维数在不同地貌类型及土地利用方式的土壤剖面上表现出相同的变化规律。土壤质量分形维数与地貌和土地利用类型有关。【结论】土壤质量分形维数和土壤粘粒含量可以作为反映土壤物理性质和质量的潜在性指标。     

水田长期改建苗圃后土壤性状的变化研究

为了解在水田上改建苗圃对土壤质量的影响,在浙江省内同时采集了水田起源的不同类型苗圃表层土壤与剖面分层土壤,以长期种植水稻农田为对照(水田),分析土壤含水量、水稳定性团聚体、容重、饱和导水率、有机碳、微生物生物量碳、活性有机碳、有效磷、速效钾和pH等指标,探讨水田长期改用苗圃后对表层和深层土壤性状的影响。研究把苗圃分为加土型(加土种植,增加地面高度)、减土型(带土移苗,降低地面高度)和常规型(种植过程中地面高度无明显变化)3种情况。结果表明,水田改建苗圃后,表层土壤有机碳、微生物生物量碳、有效磷、速效钾和水稳定性团聚体含量普遍下降,活性有机碳/有机碳的比例也逐渐变低,土壤有机碳和水稳定性团聚体含量的下降以加土型和减土型更为明显。减土型和常规型苗圃的表层土壤饱和导水率明显低于水田,土壤容重却明显高于水田;常规型苗圃表层土壤酸度大于水田;加土型苗圃表层土壤砾石含量明显高于水田。对代表性常规型苗圃剖面土壤的鉴定表明,水田改为苗圃后,整个土壤剖面含水量呈现下降趋势,对丘陵区土壤(黄筋泥田)深层土壤含水量下降的影响大于对平原区土壤(青紫泥田和淡涂泥田)的影响;深层土壤有机碳和活性有机碳也呈下降趋势。水田长期改用苗圃可引起土壤质量的退化,对表层和深层土壤性状均有影响。     

PAM的土壤保水性能研究

有机高分子聚合物能对土壤水分特征产生重要影响,为阐明聚丙烯酰胺(PAM)对黄土高原主要土壤类型(黄绵土、黑垆土和塿土)的保水作用,采用土柱法研究了PAM用量分别为54.5,112.9,169.4和225.8 mg/kg对3种土壤的持水性能、土壤饱和导水率和土壤蒸发量的影响,并以不添加PAM为对照。结果表明,PAM提高了黄绵土和黑垆土的持水量,而对土娄土效果不明显。在土壤导水率方面,PAM对黄绵土的改善效果最明显,除添加225.8mg/kg PAM的处理外,土壤饱和导水率随PAM用量的增加而增大;黑垆土的饱和导水率与对照相比也有一定提高,但添加225.8 mg/kg PAM的处理除外;土娄土的饱和导水率在施入PAM后降低。在一定土壤含水量条件下,保水剂抗蒸发作用明显,随PAM用量的增加,各土壤的蒸发量均减少,其中土娄土、黑垆土和黄绵土添加225.8 mg/kg PAM的处理与对照相比,蒸发量分别减少24.5%,55.8%和33.7%。说明在一定用量范围内,PAM可以提高黄土高原主要类型土壤的持水和导水性能,并且可以减少土壤水分的蒸发。     

银川平原草甸湿地土壤分形特征

【目的】探究银川平原草甸湿地土壤的分形特征、粒径分布特点以及它们在土壤垂直剖面上的变 化规律,并对研究区土壤分形维数与植物群落多样性的关系做初步探索。【方法】以银川平原草甸湿地的土壤 为研究对象,利用水分和盐分差异将研究区分为低湿草甸、典型草甸和盐生草甸 3 种生境,采用粒径质量分布 表征土壤的分形特征,选用 Simpson 物种优势度指数、Shannon-Weiner 物种多样性指数、Margalef 物种丰富度指 数和 Pielou 物种均匀度指数作为植物的多样性指数,进行对比研究。【结果】银川平原草甸湿地土壤以粘粒的 微团聚体为主,分形维数值趋于 2.28~2.84;3 种草甸湿地的土壤分形维数存在显著差异,表现为典型草甸（2.74） ＞盐生草甸（2.72）＞低湿草甸（2.66）;土壤分形维数与粘粒含量呈极显著正相关,与极细砂粒和细砂粒含量 呈极显著负相关;土壤垂直剖面上表层粘粒和粉粒含量较高,深层极细砂粒和细砂粒含量较高,中砂粒波动较大, 粗砂粒仅出现在表层或深层;低湿草甸的植物群落物种多样性较高,多样性指数平均值达 1.15。【结论】银川 平原草甸湿地土壤粒径和分形特点受局部地形环境的水文关系影响较明显;水土过程对植物群落物种多样性产 生直接影响,土壤物理结构对植物群落物种多样性起间接驱动作用,同时人为因素起着至关重要的作用。