不同利用方式旱地红壤水稳性团聚体及其碳、氮、磷分布特征

针对江西红壤地区不同利用方式引起的土壤质量和肥力的相应变化,研究了不同肥力水平、不同利用方式下红壤旱地水稳性团聚体含量及其养分分布规律。研究表明,荒地土壤中>5 mm水稳性团聚体含量显著高于其他利用方式,花生地和果园土壤则以0.25～0.053 mm的水稳性团聚体为主。各肥力水平下,菜地土壤中除>5 mm水稳性团聚体外,各粒级团聚体中有机碳、全氮和全磷含量均显著高于花生地、果园和荒地土壤。说明菜地土壤长期大量施肥,导致土壤碳、氮、磷养分含量均相对丰富。不同利用方式旱地红壤中,有机碳、全氮主要分布在>5 mm、5～2 mm和2～1 mm的较大粒径水稳性团聚体中。说明随着团聚体粒径增大,其有机碳含量增加,土壤全氮的消长趋势和有机碳一致。土壤全磷较均匀地分布在水稳性团聚体中,如高肥力菜地和荒地土壤各粒级团聚体中全磷含量间均无显著性差异。各利用方式旱地红壤中2～1 mm和1～0.5 mm的水稳性团聚体含量与土壤有机碳、全氮和全磷含量间均达到了极显著正相关。     

不同植被恢复模式对红砂岩土壤化学性质及抗蚀特征的影响

通过对不同恢复年限及恢复类型(2a人工恢复湿地松林、5a人工恢复湿地松林、5a自然恢复湿地松林、5a自然恢复荒地和6a种植杨梅园空地)0～30cm红砂岩发育土壤团聚体中有机碳、全磷、全氮分布规律、化学计量比及其与土壤抗蚀性的相关性进行分析,旨在探究红砂岩侵蚀劣地植被恢复过程中土壤养分变化及抗蚀性。结果表明:红砂岩纯裸地土壤养分含量较低,经过不同措施恢复后,土壤理化性质有不同程度的改善。不同类型红砂岩土壤团聚体级配不同。裸地以5 mm粒径团聚体为主,约占60%以上。除自然恢复5a荒地以2～5 mm团聚体为主以外,其余恢复措施的红砂岩土壤均以小于0.25mm粒径微团聚体为主。不同粒径土壤团聚体有机碳、全氮含量均随恢复年限增长呈增加趋势。C、N集中分布在0.25～1 mm团聚体上,尤其是0.5～1 mm团聚体;P则分布较为均匀。采取不同恢复措施后土壤抗蚀性有不同程度的提高,其中结构体破坏率从55.68%降至10%以下。研究区土壤C:N均值为15.0:1;C:P均值为79.7:1;N:P均值为4.0:1。由此可知不同红砂岩发育土壤随着恢复年限而增长,抗蚀性能大幅提升,由于养分主要分布在0.5～5 mm土壤水稳性的团聚体上,而该部分团聚体流失严重,导致土壤养分含量低、土壤抗蚀性差,恢复过程较为困难。     

升金湖沿湖不同土地利用方式下土壤有机质和养分变化特征

为探讨升金湖沿湖不同土地利用方式土壤养分含量特征，以林地、农田、菜地和草地为研究对象，测定土壤有机质、pH值、C/N值以及氮磷钾等元素的含量。结果表明：（1）四种土地利用方式下，土壤 pH 值大小顺序为：农田>草地>林地>菜地，菜地和林地pH 值均为弱酸性；（2）土壤有机质含量顺序为：菜地>林地>农田>草地，菜地和林地有机质含量丰富，农田和草地稍欠缺。菜地C/N最高，农田C/N最低。（3）土壤全氮含量顺序为：菜地>林地>农田>草地。全磷、全钾含量没有明显差异，土地利用方式对二者影响不大。菜地中碱解氮和速效钾含量最高，农田中有效磷含量最高。本研究结果可为升金湖湖区土地资源的合理利用、保持和提高土壤肥力以及区域生态协调提供科学参考。     

退耕地表层土壤理化性质及酶活性变化特征

采用野外调查及室内试验相结合的方法,就退耕地土壤理化性质及酶活性特征进行了研究。结果表明:（1）土壤各粒级含量均表现为粉黏粒＞物理性黏粒＞黏粒,其中枇杷园三种粒级含量均高于其它退耕地。（2）土壤有机质的含量表现为杉树人工林＞桉树人工林＞枇杷园＞茶园＞撂荒地;土壤阳离子交换量表现为桉树人工林＞枇杷园＞茶园＞撂荒地＞杉树人工林,且不同退耕地间差异不显著;全氮含量表现为撂荒地＞枇杷园＞茶园≥桉树人工林＞杉树人工林;全磷含量表现为杉树人工林＞茶园＞撂荒地＞枇杷园＞桉树人工林;土壤全钾含量表现为枇杷园＞桉树人工林＞茶园＞撂荒地＞杉木人工林。（3）过氧化氢酶活性表现为杉树人工林＞撂荒地＞枇杷园＞茶园＞桉树人工林;撂荒地和枇杷园脲酶的活性较高,撂荒地和枇杷园的差异达极显著水平;撂荒地碱性磷酸酶的活性最高,茶园碱性磷酸酶的活性最低;酸性磷酸酶的活性表现为杉树人工林＞桉树人工林＞枇杷园＞撂荒地＞茶园。（4）土壤质量综合指数的变化趋势表现为杉木人工林＞桉树人工林＞茶园＞枇杷园＞撂荒地。     

岩溶山地不同土地利用方式土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的分布特征

对重庆中梁山岩溶山地不同土地利用方式下0-40cm土壤颗粒有机碳和矿物结合态有机碳的含量和分布特征进行了研究.结果表明:不同土地利用方式土壤有机碳含量平均值表现为:林地>菜地>草地>橘园地>弃耕地.除橘园地外,其它各土地利用类型土壤细颗粒有机碳(FPOC)含量大于粗颗粒有机碳(CPOC).不同利用方式土壤颗粒有机碳含量在剖面层次中表现不同.0-20cm表层土壤CPOC含量表现为:橘园地>草地>菜地>林地>弃耕地,差异较大.土壤FPOC含量表现为:林地>草地>菜地>橘园地>弃耕地;20-40cm土壤CPOC和FPOC最高值出现在菜地,最低值出现在弃耕地.不同土地利用方式土壤矿物结合态有机碳(MOC)含量和土壤有机碳含量分布特征一致.除橘园地外土壤各组分有机碳分配比例大致表现为:MOC/SOC>CPOC/SOC>FPOC/SOC.相关分析表明,不同土地利用方式土壤SOC和POC呈正相关,相关性不一致.林地和草地呈极显著相关(P<0.01),弃耕地呈显著相关(P<0.05),菜地和橘园地相关性不显著.表明人为干扰和耕作措施会影响POC对SOC的贡献.     

低丘红壤肥力退化与评价指标体系研究

以对侵蚀红壤肥力退化过程分析为基础，通过因子分析和相关分析对评价红壤肥力退化的指标体系进行了分析研究。结果表明，侵蚀退化红壤复垦后土壤肥力得到不同程度的恢复，时间和生物因素是影响土壤肥力恢复的主要因素。复垦时间长，发展林业均有助于土壤物理、化学和微生物性质的恢复。因子分析能有效地减少土壤性质指标间的重复信息，起到筛选和精简指标的作用。精简的6项指标（有机质含量、水稳性团聚体、过氧化氢酶、土壤物理性黏粒含量、土壤阳离子交换量、土壤微生物量碳）能概括所测定的全部16项指标包含信息的90％以上，能以较少的指标来反映土壤肥力的整体状况。     

Changes in soil properties across a chronosequence of vegetation restoration on the Loess Plateau of China

Soil fertility is important for vegetation growth and productivity. The relationship between vegetation and soil fertility is important for both scientific and practical reasons. However, the effects of soil fertility on vegetation development and succession are poorly documented on the Loess Plateau. In this study, we compared soil properties of the Yanhe Watershed in northern Shaanxi across five different land uses (shrubland, farmland, natural grassland, woodland and artificial grassland) and a chronosequence of soils undergoing restoration for 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 years. We found that revegetation had a positive effect on soil bulk density decrease, total porosity and capillary porosity increase in the surface soil layers but not in the subsurface layer. Additionally, soil organic matter, total nitrogen, available nitrogen and available potassium were greater at shrubland and woodland sites compared with other land uses. Total phosphorus and available phosphorus were greater at farmland sites. Results of the study indicate that revegetation on eroded soil can produce important increases in soil fertility on older plantations and in areas with natural succession.     

不同利用方式和开垦年限下红壤水稳性团聚体及养分变化研究

本文就不同开垦年限下旱地、水田、菜园和荒地土壤水稳性团聚体、有机C和各养分的变化规律及其相互关系进行了研究.结果表明,荒地开垦为旱地、水田和菜园后,>5 mm的水稳性团聚体含量迅速下降,但随着利用年限的延长,>0.25 mm的水稳性团聚体总量呈增加趋势.旱地和菜园土壤有机C的积累速度高于全N,而水田土壤中全N和有机C含量同时迅速上升.土壤全P含量随开垦年限增加快速升高,但土壤K素淋失严重,随着熟化程度的提高而降低.红壤各粒级水稳性团聚体含量与有机C和全N含量之间均达到了显著相关关系,而与全P和全K间相关性不显著.可见,土壤团聚体稳定性程度保持在何种水平,主要取决于农田有机C库及N的平衡状况.     

不同肥力水平和利用历史的红壤磷脂脂肪酸图谱

Analysis of phospholipid fatty acids(PLFAs) was used to estimate the microbial community structures of eight Chinese red soils with different fertility levels and land use histories.The total amounts of PLFAs in the soils were significantly correltaed with soil organic carbon, total nitrogen,microbial biomass C and basal respiration,indicating that total PLFA was closely related to fertility and sustainbility in these highly weathered soils.Soils of the eroded wastelan were rich in Gram-positive species .When the eroded soils were planted with citrus trees,the soil microbial population had changed little in 4 years but took up to 8-12 yearss before it reached a significantly different population,Multivariate analysis of PLFAs demonstrated that land use history and plant cover type had a significant impact on microbial community structure.Howver,the difference of soil microbial community structure in the paddy field compared to other land uses was not larger than expected in this experiment.     

利用方式和土壤肥力对土壤团聚体和养分的影响

The size distribution of water-stable aggregates and the variability of organic C, N and P contents over aggregate size fractions were studied for orchard, upland, paddy, and grassland soils with high, medium, and low fertility levels. The results showed that > 5 mm aggregates in the cultivated upland and paddy soils were 44.0% and 32.0%, respectively, less than those in the un-tilled orchard soil. Organic C and soil N in different size aggregate fractions in orchard soil with high fertility were significantly higher than those of other land uses. However, the contents of soil P in different size aggregates were significantly greater in the paddy soil as compared to the other land uses. Soil organic C, N and P contents were higher in larger aggregates than those in smaller ones. The amount of water-stable aggregates was positively correlated to their contribution to soil organic C, N and P. For orchard and grassland soils, the > 5 mm aggregates made the greatest contribution to soil nutrients, while for upland soil, the 0.25-0.053 mm aggregates contributed the most to soil nutrients. Therefore, the land use with minimum disturbance was beneficial for the formation of a better soil structure. The dominant soil aggregates in different land use types determined the distribution of soil nutrients. Utilization efficiency of soil P could be improved by converting other land uses to the paddy soil.     

旱地红壤线虫群落对不同耕作年限的响应及指示意义

我国热带和亚热带地区的红壤农田肥力水平低,严重制约着农业生产力的提升。不同农业管理措施会对土壤理化性质和生物群落产生不同的影响。本文研究了不同耕作年限条件下的旱地土壤,选取耕作10 a、20 a、50 a的花生地和菜地,并以未开垦的原始荒地作为对照。结果显示,与荒地相比,各年限花生地的土壤肥力等指标表现出下降的趋势,菜地土壤的各项性质则呈现提升的趋势。耕作20 a的花生地土壤有机碳、全氮、微生物生物量碳、有效磷等指标均最低,同时耕作50 a的菜地各项性质相对于10 a有显著的提升(p0.05)。花生地中植食性线虫比例伴随耕作年限延长而下降,而菜地中食细菌线虫比例伴随耕作年限延长而逐渐上升。从线虫生态指标数据显示,花生地相对于频繁施肥和耕作的菜地表现出更为稳定的土壤食物网。因此,线虫群落对不同耕作年限下旱地红壤生态系统的变化表现出一定的指示潜力。     

蚯蚓对赤红壤草被恢复影响的试验研究

生态修复是南方红壤丘陵区土地退化治理的有效手段之一,但现有研究较少关注土壤动物在生态修复过程中的作用。以退化的赤红壤为研究对象,基于盆栽试验,采用全因子设计方法模拟多种生态系统(裸土vs.黑麦草)×蚯蚓(不接种vs.接种蚯蚓)×水分(湿润vs.干旱),以揭示蚯蚓对干旱条件下退化土壤植被修复前后土壤理化性质和植被生产力的调控作用。结果表明：蚯蚓显著提高了湿润和干旱条件下黑麦草生物量。蚯蚓对土壤有机碳影响不显著,蚯蚓活动提高了裸土生态系统土壤总氮、硝态氮、铵态氮含量,以及黑麦草生态系统土壤速效磷含量。干旱胁迫降低黑麦草生物量,对土壤有机碳影响不显著,但显著改善蚯蚓存在土壤的pH值。黑麦草生物量与土壤总磷、硝态氮、铵态氮和速效磷显著正相关。偏最小二乘路径分析表明蚯蚓活动显著提高土壤全量和速效养分含量,湿润条件下速效养分对植被生物量具有显著正效应,干旱条件下其作用不显著。综上,蚯蚓活动改善土壤肥力状况,促进植被生长,蚯蚓活动可缓解干旱对植被生长的不利影响。研究结果对深入认识蚯蚓对生态系统作用具有重要意义,为退化土地生态修复管理提供科学依据。     

我国中亚热带丘陵地区红壤的肥力恢复

There are about 1.27 million ha of upland red soils derived from Quaternary red clay facing the degradation in the low-hilly region of the middle subtropical China. From the aspects of chemistry, physics and microbiology, the processes of soil fertility restoration in the surface layer (0~20 cm) under three types of land use patterns (i.e. citrus orchard, tea garden and upland) in two provinces were studied in this work. Results showed that the reclamation of eroded waste land improved most of soil properties. Soil organic matter, total N and P, available P and K, and exchangeable Ca and Mg increased, but soil total K and exchangeable Al decreased. Soil pH decreased by 0.5 unit in the pure tea plantation for 20 years. Soil reclamation increased the percentage of soil microaggregates (<0.25 mm), especially those with a diameter of 0.02~0.002 mm. Soil total porosity increased in the cultivated lands with the increase of soil aeration and capillary porosity. The number of soil microorganisms increased with reclamation caused mainly by the huge increase of the total amount of bacteria. With the cultivation, the activity of soil urease and acid phosphatase increased, but that of invertase dropped.     

黄土丘陵区纸坊沟小流域土壤有机碳储量研究

通过野外调查和室内分析,研究了黄土丘陵区纸坊沟小流域不同土地利用方式下土壤有机碳的剖面变化特征及土壤有机碳储量。结果表明,该流域各层土壤的有机碳含量为中等变异,土壤有机碳含量随土层深度的增加而减少。0—60 cm土层有机碳储量为4.73×104t,天然草地和林地的储量较高,占总储量的80%。不同土地利用方式下,流域内的土壤有机碳含量差异显著,表现为:天然草地>灌木林地>乔木林地>川坝地>梯田>坡耕地>撂荒地>果园。     

不同土地利用类型对伊犁地区土壤活性有机碳库和碳库管理指数的影响

土壤碳库管理指数（CPMI）可以比较准确地发现人为因素对土地利用的干扰情况。以伊犁河谷不同土地利用类型（耕地、林地、草地和荒地）为研究对象,分析了不同土地利用类型土壤有机碳（SOC）含量、活性有机碳含量及其在SOC中的分配情况,各类有机碳含量之间的相关性、CPMI。研究表明:（1）不同土地利用类型SOC含量和水溶性有机碳（WSOC）含量有显著差异,SOC含量为草地 > 林地 > 耕地 > 荒地;WSOC含量为耕地（最高） > 荒地（最低）;易氧化碳（ROC）含量为草地最低;在0—20 cm和20—40 cm土层,微生物量碳（MBC）含量为草地（最高） > 林地（最低）;ROC含量为荒地高于草地。不同土地利用类型SOC含量均随土层深度增加而降低;ROC含量均随土层深度增加而升高;除林地外,其他样地MBC含量均随土层深度增加呈先升高后降低趋势,而WSOC含量均随土层深度增加而逐渐降低。（2）不同土地利用类型下ROC,MBC和WSOC所占SOC比例各不相同,且碳库的活度主要取决于ROC所占比例,ROC所占比例为荒地 > 耕地 > 林地 > 草地;MBC所占比例为荒地 > 耕地 > 草地 > 林地;WSOC所占比例为耕地 > 林地 > 荒地 > 草地。同一土地利用类型各活性有机碳所占比例情况为ROC > MBC > WSOC。（3）不考虑土层深度影响,耕地ROC含量与MBC含量呈极显著线性负相关;林地SOC含量与ROC含量呈显著线性负相关;荒地SOC含量与WSOC含量呈极显著线性正相关。不同土地利用类型下SOC,ROC,MBC,WSOC含量之间线性相关程度总体偏低。（4）同一土地利用类型,CPMI均随土层深度的加深先增大后减小;0—20 cm土层的CPMI为林地 > 荒地（100） > 耕地 > 草地。土地利用类型由荒地、草地、耕地转变为林地,有利于CPMI的提高,有利于土壤培肥,促进碳循环。     

不同土地利用方式对土壤养分及肥力的影响

以山东省临沂市四种典型土地利用方式为例,分析不同土地利用方式对土壤养分及肥力的影响.结果表明:不同土地利用方式对有机质(OM)含量具有显著影响,而对pH、全磷(TP)、全氮(TN)、全钾(TK)和土壤颗粒组成无显著影响.不同土地利用方式土壤OM含量由高到低顺序为:水田>未利用地>林地>旱地;TN含量由高到低顺序为:未利用地>林地>水田>旱地;TP含量由高到低顺序为:未利用地>旱地>林地>水田;TK含量由高到低顺序为:林地>水田>旱地>未利用地.相关分析表明,旱地各养分之间的相关系数要大于水田、林地和未利用地,不同土地利用方式对TP和TN之间的相关系数无影响.主成分分析表明,旱地、水田、林地和未利用地综合肥力指标F值大小顺序为:水田(0.86)>林地(0.78)>旱地(0.51)>未利用地(0.43).     

黄土高原半干旱地区土地利用变化对土壤养分、酶活性的影响研究

对黄土高原半干旱地区土地利用变化进行了土壤养分、酶活性及相关性研究。结果表明，过氧化氢酶活性可表征人工草地苜蓿地的速效磷、速效钾，撂荒地的有机质、全氮和碱解氮的正向转化状况，及沙棘林土壤速效磷负向转化进程，但不能用过氧化氢酶活性表征精细耕作的土壤肥力状况。多酚氧化酶活性可表征农田土壤有机质、全氮正向转化进程及菜园土和果园土有机质、全氮负向转化进程，不能表征自然土壤腐殖质转化状况。转化酶活性可表征农田、菜园土、果园、苜蓿地和撂荒地的碱解氮正向转化进程以及沙棘林碱解氮的负向转化进程，可全面表征撂荒地的速效磷负向转化进程及其它养分的正向转化进程。脲酶活性可表征果园地、菜园土的全氮、碱解氮和有机质的肥力水平。磷酸酶活性可表征果园土、农田和撂荒地的速效磷正向转化状况，不能表征其它土地利用类型的磷素转化状况。     

Are horticulture-based land uses benign for fertility and health of soils in mid to high hills of the north-western Himalayan region?

ABSTRACT

Soil fertility in many parts of the north?western Himalayan region (NWHR) has declined owing to accelerated nutrient mining under existing crop regime. Therefore, this study aimed to assess effect of the predominant horticulture?based land uses on soil fertility and health in mid and high hills of NWHR. Soil samples (0?20 cm) were collected, analyzed for different soil chemical attributes (pH, electrical conductivity, organic C, available primary-, secondary-, and micro-nutrients), and compared across five key land uses: perennial grass (PG), peach orchard (PO), apple orchard (AO), field vegetable farming (VF), and protected vegetable farming (PV). Soils of the investigated land uses were neutral to near neutral in soil reaction (6.3?6.8) except field vegetable and protected vegetable farming. Amount of soil organic C and labile organic C was significantly higher (p ≤ 0.05) in soils of apple orchards (18.6 g kg^?1 and 687.3 mg kg^?1, respectively) and peach orchards (20.4 g kg^?1 and 731.3 mg kg^?1, respectively) over others. An abrupt and significant increase in Olsen-P was recorded in soils of field vegetable farming (17.1 mg kg^?1) and protected vegetable farming (13.0 mg kg^?1), which shifted their nutrient index (NI) of P in to high category (≥ 2.33). The concentration of mineralizable-N in soil was statistically at par in soils under perennial grass and fruit orchards, while protected vegetable farming showed maximum soil mineralizable-N content (115.5 mg kg^?1) and NI of nitrogen (1.83). The NI was in high category (≥ 2.33) for copper, iron, and manganese in majority of the land uses. In view of the results, temperate fruit?tree based land uses are benign in up?keeping soil fertility and soil health, and needs promotion on large scale. Additionally, policies to create incentives for the build-up of soil organic matter and replenishment of the depleted soil macro and micro nutrients in vegetable-farmed lands are warranted.     

重庆市四面山典型林分土壤饱和导水率研究

采用恒定水头法测定了重庆市四面山地区典型人工林和天然次生林剖面土壤饱和导水率(Ks),并运用多元回归和通径分析方法探讨了其与土壤物理因子和有机质的相关性。结果表明,土壤饱和导水率从表层到深层呈现出负指数形式的递减规律。各林分对饱和导水率均有显著提高,由高到低的顺序为:天然针阔混交林>天然阔叶林、楠竹林、针叶林>人工阔叶林、混交林、针叶林>荒地。土壤黏粒、容重、非毛管孔隙度和大于0.25 mm水稳性团聚体含量是影响该地区饱和导水率的主要因子。各林分对土壤有机质含量均有提高作用,有机质含量与饱和导水率符合二次曲线的关系。在植被经营过程中,建议营造针阔复层混交类型的树种配置模式。     

不同土地利用和管理方式对黑土肥力的影响

基于中国科学院海伦农业生态试验站22 a长期定位实验,研究了不同土地利用和管理方式对黑土肥力的影响。结果表明,不同土地利用方式促使土壤肥力发生不同的变化,裸地生态系统由于无有机质输入和无植被保护,土壤肥力逐年下降;草地植被覆盖使黑土全碳、全氮、碱解氮含量逐年提高;农田生态系统施肥管理能减缓土壤肥力降低,化肥配施有机肥增加土壤养分库,提高土壤肥力。不同覆盖特定的因子影响特殊的土壤酶活性。自然植被恢复对土壤转化酶和磷酸酶活性的影响大于增加土壤养分含量(碳、氮、磷含量)的影响。黑土自然植被恢复和农田土壤有机-无机肥配施是保持和增加黑土有机C,N库稳定性以及提高土壤肥力的重要途径。