不同处理采伐剩余物对营造杉木幼林土壤胞外酶活性的影响

土壤酶对森林生态系统生物化学过程有重要作用,能快速反映土壤环境(如养分含量和有效性)的变化。采伐剩余物是林地土壤养分的重要来源,其处理方式会对森林土壤的养分含量和有效性产生影响。为探讨采伐剩余物不同处理方式对杉木幼林土壤酶活性的影响,在福建省三明市格氏栲自然保护区40年生的杉木成熟林采伐迹地上对采伐剩余物进行不同处理(保留RR、火烧RB、去除R)并种植杉木幼林,通过采集0-10,10-20 cm土层土壤,对6种胞外酶活性进行研究。结果表明:(1)采伐剩余物处理4年后,相比保留处理,火烧和清除处理的土壤可溶性有机碳、可溶性有机氮、无机氮、硝态氮含量均显著下降。其中火烧处理下硝态氮下降幅度显著高于清除处理,2个土层下降幅度平均分别为88%和51%;(2)相比保留处理,火烧和清除处理土壤微生物生物量碳和微生物生物量磷含量以及6种土壤酶活性,即酸性磷酸酶、β-葡萄糖苷酶、纤维素水解酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、过氧化酶、酚氧化酶均明显更低,而且火烧处理两土层微生物生物量碳和微生物生物量磷含量显著低于清除处理;(3)冗余分析表明,0-10 cm土层土壤酶活性与微生物生物量磷、微生物生物量碳含量显著相关,而可溶性有机氮、硝态氮、微生物生物量碳是影响10-20 cm土层土壤酶活性变化的关键因子。保留采伐剩余物有利于提高土壤养分和酶活性,是土壤肥力维持和森林生产力提高的有效经营管理措施。     

秸秆深还田两年对东北半干旱区土壤有机质、pH值及微团聚体的影响

采用田间小区定位试验,探讨秸秆深还田2 a对东北半干旱区旱田土壤有机质、pH值、微团聚体的影响。结果表明:秸秆深还田后降低了土壤的pH值,且随土层深度的增加pH值逐渐增大;土壤有机质含量和微团聚体的团聚度在秸秆深还田各处理中分别高于CK和DT处理3.4%～32.7%和16.4%～53.7%,土壤分散系数较CK和DT处理显著降低,均以秸秆深还田用量12 000 kg/hm²效果最好。秸秆深还田2 a后能够显著提高东北半干旱区土壤有机质含量,降低土壤pH值,改善颗粒组成状况,降低土壤分散系数,提高微团聚体的团聚度。     

采伐剩余物处理方式对杉木人工林固碳量的长期影响

在全球气候变化背景下,人工林的适应性管理对固碳潜力的提升具有重要影响。应用加拿大不列颠哥伦比亚大学开发的FORECAST森林生态系统管理模型,通过外业调查、查找相关文献资源等方式收集不同立地条件下杉木林分的生物量积累、林分密度、光响应曲线及土壤养分方面的数据。模型经过校准和检验后,模拟不同采伐剩余物处理方式对杉木人工林固碳量的影响。结果表明:SO处理(采伐茎干,采伐剩余物留在林地)对杉木林长期固碳效果最好;FR处理其次(采伐茎干,清除地上部分采伐剩余物),而WH(全树采伐,清除所有采伐剩余物)和SB(采伐后,火烧采伐剩余物)固碳效果最差。该研究可为杉木人工林的可持续经营提供理论依据。     

不同改良材料对苏打盐碱化耕地土壤化学特性及甜菜生长的影响

[目的] 筛选出适宜内蒙古西辽河平原区苏打盐碱化耕地的土壤改良材料,为该区域盐碱地综合开发利用和农业可持续发展提供理论依据。[方法] 选取目前应用效果较好的有机硅肥、腐植酸肥和微生物菌肥3种土壤改良材料,分析其对苏打盐碱化耕地土壤pH值、碱化度、全盐含量、有机质含量及甜菜生长和产量和质量的影响。[结果] ①3种土壤改良材料均能不同程度改善苏打盐碱化耕地土壤化学性状,具体表现为能有效地降低土壤pH值、碱化度和全盐含量,提高有机质含量。不同处理和对照的土壤pH值、碱化度、全盐含量和有机质含量均表现为10—20 cm土层大于0—10 cm土层;与对照相比,3种土壤改良材料对土壤pH值、碱化度的降低幅度和对有机质的提高幅度10—20 cm土层大于0—10 cm土层,而对土壤全盐含量的降低幅度则0—10 cm土层大于10—20 cm土层;3种土壤改良材料中,以有机硅肥对土壤pH值、碱化度、全盐含量和有机质含量的改善效果最佳。②与对照相比,3种土壤改良材料均可显著提高甜菜出苗率和存活率,促进甜菜株高、叶面积指数和全株鲜重等生长指标的提高,进而提高甜菜产量和质量,其中以有机硅肥处理效果最佳;3种土壤改良材料虽然都不同程度地增加了甜菜的产值,但仅有机硅肥经济效益高于对照。③影响苏打盐碱化耕地甜菜出苗、存活、生长、产量和质量指标的主要因子是土壤pH值、碱化度、全盐含量和有机质等化学特性指标。通过施用土壤改良材料,能够对土壤化学特性起到直接调控作用,从而有效地保证甜菜生长发育,提高产量和质量。[结论] 综合考虑土壤特性、甜菜生长、产量和质量以及经济效益等指标,施用有机硅肥较其他2种材料对苏打盐碱化耕地的改良和甜菜栽培具有较好效果。     

杉木林改造前后的土壤肥力对比分析及综合评价

基于福寿林场3个龄组杉木(Cunninghamia lanceolata)生态公益林9块固定样地的实测数据,选用土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤容重和pH值8个指标对杉木林改造前后的土壤肥力进行了对比分析,并基于乘除法原理提出了土壤肥力综合评价指数和评价等级。结果表明:与改造前相比,改造后3个龄组杉木生态公益林0~20 cm表层土壤的有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾的含量都有不同程度的提高,且杉木幼、中林提高程度更明显,改造后的杉木幼、中龄林的土壤容重略有下降,pH值略有增加,但杉木近熟林的土壤容重和pH值基本保持没变。说明补植了阔叶树种栾树(Koelreuteria bipinnata)和马褂木(Liriodendron tulipifera)的杉木幼龄林和补植了阔叶树种栾树、马褂木和深山含笑(Michelia maudiae)的杉木中龄林土壤质量的改善程度明显优于在林下补植了红豆杉(Taxus chinensis)的杉木近熟林,通过树种结构调整改造后的3个龄组杉木林土壤肥力综合评价指数值也有不同程度的提高,土壤肥力质量从差变为较差。相比传统的土壤肥力综合评价指标,本文提出的土壤肥力综合评价指数不需要计算指标权重,计算量小,而且可以根据不同的土壤系统,对模型参数的个数适当增减,适用性较强。     

皆伐对杉木林土壤养分的短期影响

对杉木林刚皆伐和皆伐半年后的土壤剖面的pH值、有机质、水解性氮、速效磷和速效钾含量进行了分析,目的在于为杉木人工林的更新和维护地力的机制提供依据.与刚皆伐各土层的土壤相比,皆伐半年后相应土层的土壤pH值均有所下降,土壤有机质及除土层0-5 cm外的速效磷和速效钾含量均有所增加,而水解性氮含量在一些土层增加,在其它土层中下降.     

苏北泥质海岸盐碱地杨树纯林土壤的改良效应

为了深入探讨林分对土壤的改良作用,在苏北泥质海岸的大丰林场选择不同林龄(6a、7a、16a、19a)的杨树纯林,16a水杉纯林及滩涂芦苇地作为对照,测定其标准样地的土壤密度、有机质质量分数、全N及全P质量分数、pH值等土壤理化性质,将不同树龄(杨树)之间,不同树种(杨树与水杉)之间,林地和滩涂芦苇地之间的土壤理化性质做对比分析。结果表明:1)杨树林对土壤具有明显的改良作用,可以减少土壤密度,增加有机质、全N、全P质量分数,降低pH值。2)杨树林改良土壤的作用与林龄、根系分布密切相关。林龄越大,改良土壤的作用能强;土层由上至下,根系分布逐层减少,改良土壤的作用也逐层削弱。     

长期不同施肥下红壤活性有机质与碳库管理指数变化

对长期不同施肥5a和10a后红壤活性有机质进行了测定，结果表明，耕作10a不施肥或仅施化肥（CK、N、NP、NK、PK、NPK）的土壤活性有机质（LOM）及碳库管理指数（CMI）都明显下降，最大下降（CK）分别为40．5％和48．1；而有机肥或有机肥化肥配合施用（M、MNPK、1．5MNPK），LOM和CMI则显著升高，最大升高（1．5MNPK）分别为183％和195；秸秆还田（SNPK）处理LOM和CMI先下降后增加，5a分别下降25．2％和31，10a又分别上升17．9％和13。说明化肥主要提高非活性有机质，有机肥则显著改善土壤有机质质量，秸秆还田对提高红壤有机质质量比有机肥慢。用33mmol L^-1、167mmol L^-1、333mmol L^-1KMnO4测定的三种活性有机质（本文分别称其为高活性有机质HLOM、中活性有机质MLOM和活性有机质LOM）的含量依次增加，分别占总有机质的5．6％、9．6％和14．5％。三种活性有机质之间呈显著或极显著相关，HLOM与MLOM相关系数为0．478^＊，HLOM与LOM为0．592^＊＊，MLOM与LOM为0．716^＊＊。作物产量只与MLOM和LOM极显著相关，相关系数分别为0．821^＊＊和0．602^＊＊，而和总有机质没有显著的相关性。同时，LOM及CMI与土壤阳离子交换量、交换性钾、交换性钙、盐基总量、微量元素等呈显著或极显著正相关，但总有机质与上述土壤化学指标相关性差。这些结果暗示LOM和CMI比总有机质更能客观反映土壤肥力和土壤质量的变化情况，应该成为描述土壤质量和评价土壤管理的良好指标。     

盐碱地稻田旱作后土壤肥力变化及其对作物生长的影响

研究了盐碱地稻田旱作后土壤肥力变化及其对作物生长的影响。结果表明,滨海滩涂盐碱地在水田改旱后土壤盐分呈现上升趋势,而土壤pH呈现下降趋势;不同培肥方法对水田改旱后土壤盐分、pH、土壤速效养分及有机质的影响作用不同,石膏处理能明显降低土壤pH值;绿肥处理能增加土壤速效养分和有机质含量;有机肥能抑制和延缓土壤盐分上升、降低土壤pH值、明显增加土壤速效养分和有机质含量,最终促进作物生长,增加作物产量。     

南亚热带杉木林改造不同树种配置模式的土壤质量评价

为探明不同树种配置对杉木纯林改造中土壤质量的影响,以南亚热带地区不同树种配置、林龄11 ～12a的杉阔混交林为研究对象,以林龄13a杉木纯林的土壤化学性质为对照,比较不同林分0～ 25 cm土层的土壤理化性质以及微生物生物量碳和氮,并基于主成分分析,综合评价不同杉阔混交林的土壤质量.结果表明:混交林土壤pH值为4.15 ～4.71,速效氮和速效磷质量分数分别为81.4 ～ 152.8和0.93 ～ 2.39 mg/kg,杉木林pH值为4.06,速效氮和速效磷质量分数分别为30.8和0.76 mg/kg,前者比后者有不同程度的升高;全磷质量分数除林分C(0.45g/kg)较高外,其余混交林(0.14 ～0.32 g/ks)均小于杉木林(0.34 g/kg);其他指标在不同林分间无一致变化规律.杉阔混交林的土壤质量指数介于0.25～0.64之间;其中,米老排+枫香+香樟+盆架子+杉木、米老排+香樟+阴香+火力楠+杉木、米老排+枫香+香樟+尖叶杜英+杉木3种树种配置的土壤质量指数均大于0.6,表现出较强的土壤改良能力;米老排和香樟树种的土壤改良能力较强,而海南蒲桃和大叶紫薇较差.3种土壤质量指数较大的树种配置,可在我国南亚热带地区的杉木纯林改造中推广应用.     

秸秆覆盖与保水剂对土壤结构、蒸发及入渗过程的作用机制

通过保水剂、秸秆覆盖、灌水等措施的实施,对冬小麦收获后各相应处理土壤样品的土壤结构特征、蒸发及入渗过程机制进行研究。结果表明：不同保水措施增加了土壤有机质含量,降低了土壤密度,提高了土壤结构的稳定性,降低了土壤团聚体的分形维数,减少了土壤水分无效蒸发,提高了土壤入渗能力;土壤入渗过程曲线拟合方程符合函数y=a＋be-cx,稳定入渗速率变化基本和a值的变化一致,c值决定了入渗速率降低的速度;经过小麦生命周期后,与灌水处理相比,施用保水剂后不进行灌水,土壤结构稳定性相对提高,土壤累计入渗量增加,土壤无效蒸发降低;玉米收获后未翻耕的样地提高了土壤有机质含量、土壤水稳性团聚体含量和土壤入渗性能。     

杉木多代连栽后土壤肥力变化

通过选择邻近分布、母岩一致，树龄相近且为近成熟林等可比较强的一代、二代、三代杉木林标准地，研究杂木林及不同栽杉代数木林土壤水分物理性质、土壤养分和腐殖质及土壤生化活性的差异，并采用诚分分析（PCA）法对不同林分类型土壤肥力进行排序。结果显示，表层土壤（0－20cm)肥力以杂木林提高，其次为一代杉木林的，二代和三代杉木林的则最差；底层土壤（20-40cm)肥力以杂木林最高，一代、二代和三代杉木林的均较差，建议降低人为干扰频率和强度及改善林分群落结构来提高杉木人工林土壤肥力，从而实现杉木林的可持续经营。     

长期不同施肥对土壤和玉米锌含量的影响

利用棕壤肥料长期定位试验,研究不同施肥处理对耕层土壤pH值、有机质、不同形态Zn和玉米茎秆、籽粒中Zn含量的影响,揭示长期施肥条件下,Zn在土壤-植物系统中的迁移规律及其影响因素。试验开始于1979年,采用玉米-玉米-大豆轮作体系,试验处理为:N1P、N1PK、N1、N2、CK、M1N1P、M1N1PK、M1N1、M1N2、M1、M2N1P、M2N1PK、M2N1、M2N2、M2,其中CK为不施肥处理,N1和N2施氮量分别为120和180kg/hm2,M1和M2施有机肥量分别为13.5和27 t/hm2。在2015年玉米收获期,采集了不同施肥处理0~20 cm耕层土壤样品,分析了土壤pH值、有机质,测定了土壤不同形态Zn和玉米籽粒、茎秆中Zn含量。与1979年原始土壤相比,绝大多数处理土壤pH值都显著降低,化肥处理降低1~2个单位,有机肥和化肥配施降低0.5~0.8个单位,单独施用有机肥pH值有所增加。不施肥处理土壤有机质、全量Zn和有效态Zn均下降,施用化肥绝大多数处理土壤有机质、全量和有效态Zn含量基本保持不变;施用有机肥处理,土壤有机质、全量和有效态Zn含量均显著增加。施用有机肥也显著增加有机结合态和交换态Zn含量。玉米籽粒和茎秆中Zn含量也表现为不施肥处理最低,施用化肥或有机肥配施化肥处理显著增加。pH值与土壤有效锌之间没有显著负相关关系,土壤有机质与有效态Zn、全Zn、籽粒以及茎秆Zn之间均呈现显著性正相关关系。经过长期耕作和施肥,土壤pH值显著下降,施用氮肥是引起土壤pH值下降的主要原因。长期不施肥土壤和植物中Zn含量下降,而施用有机肥显著增加土壤和植物中Zn含量。施用有机肥主要是通过增加土壤有机质含量,从而提高有机结合态和可交换态Zn的储量来为土壤和植物提供更多的Zn。pH值降低对土壤锌的活化作用不显著。     

不同施肥处理对植烟土壤细菌群落的影响

摘　要 ：施肥对维持烟草土壤微生物生态平衡和改善土壤质量起着十分重要的作用，但无机化肥、有机肥和有机无机复混肥料长期施用后，植烟土壤微生物群落的响应差异尚不明确。基于此科学问题，应用定量PCR技术和高通量测序技术研究施用有机肥（YJ）、有机无机肥（YW）和无机肥（WJ）3年后，土壤理化性质和细菌群落结构、数量和功能的变化。结果显示不同施肥处理下，土壤理化性质发生改变，其中WJ和YJ处理降低了土壤pH值，但YJ处理能显著提升土壤有机质含量，而YW处理在维持土壤pH的同时提高土壤速效养分和有机质含量。土壤细菌数量、群落结构和功能也相应的发生变化，YJ和YW处理土壤中的细菌16S rRNA基因拷贝数显著高WJ，YW处理的土壤细菌群落alpha多样性最高。主坐标分析和ANOSIM检验进一步表明，影响土壤细菌群落结构的最主要因素是土壤pH。此外，施肥3年后土壤中部分益生菌相对丰度也发生明显的变化，YW处理土壤中Gemmatimonadaceae、Micrococcaceae和Haliangiaceae等植物促生菌的丰度显著较高，YJ处理土壤中Intrasporangiaceae、Xanthomonadaceae、Chitinophagaceae、Burkholderiaceae等具有固氮或生防功能的细菌丰度较高，YW和YJ处理均增加了固氮菌Rhizobiaceae的丰度。细菌群落结构的改变进一步影响了细菌群落的功能，YW处理显著增加了土壤细菌群落的硝化功能。本研究结果可为烟叶生产中合理施肥提供科学依据。     

麦稻轮作下耕作模式对土壤理化性质和作物产量的影响

为了探明不同耕作模式对土壤理化性质和作物产量的影响,采用田间定位试验方法,于2007-2010连续4a在麦稻轮作制下开展了本试验研究。结果表明,免耕提高了耕层土壤体积质量,降低了土壤含水率。但是免耕土壤表层(0～10cm)的体积质量仍在作物适宜生长的范围内,并未对作物的生长产生不利影响。免耕促进了土壤有机质和全氮在表层土壤的富集。0～10cm土层有机质和全氮含量比翻耕处理显著增加,而>10～20cm土层上述养分含量明显低于翻耕处理。小麦季免耕土壤的碱解氮、速效磷和速效钾含量的变化趋势与有机质和全氮含量相似,而水稻季免耕处理整个耕层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量均低于翻耕处理。免耕显著的提高了小麦产量,但降低了水稻产量,起主要作用的产量构成因素是小麦和水稻的有效穗数。整个轮作周期的作物产量以小麦免耕水稻翻耕模式的产量较高,比小麦翻耕水稻免耕模式产量增加了5.70%。     

大庆盐碱地立地质量评价

根据盐碱地土壤性质与植物的生态关系,调查分析植物群落种类、生物量与土壤理化性质（pH值、有机质、水解氮、有效磷、速效钾、阳离子交换量、交换性钠和水溶性总盐含量）之间的相互关系。利用多元统计分析的因子分析和聚类分析方法,以盐碱地土壤理化性质为分类依据,以地上草本植物群落生物量为验证标准,进行立地分类和立地质量评价,将大庆市盐碱地分为高生物量轻度盐碱地、高生物量中度盐碱地、中生物量中度盐碱地、低生物量中度盐碱地和重度盐碱地5种立地类型。研究结果可为恢复植被,提高土地资源生产力提供科学参考。     

水质和体积质量对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响

以松嫩平原典型碱土为研宄对象,采用承压水、潜水及蒸馏水模拟的雨水3种水源,分别在6种体积质量(容重)下测定了土壤饱和导水率和淋洗液的电导率及pH,分析了水质和体积质量对碱土饱和导水率和盐分淋洗的影响以及饱和导水率与淋洗液电导率和pH值间的关系.结果表明:碱土饱和导水率随测定用水电导率的增加而升高;采用承压水和潜水测定时,碱土饱和导水率随土壤体积质量的增加而降低;采用蒸馏水测定时,饱和导水率在1.08～1.33 g/cm~3体积质量范围内均为0.11mm/d,而当体积质量>1.42g/cm~3时,饱和导水率均为0 mm/d;淋洗液的电导率和pH值随着测定用水电导率的逐渐增加而不断降低;采用潜水和承压水测定时,淋洗液的电导率和pH值随体积质量的增加而升高,用蒸馏水测定时,淋洗液的电导率和pH值不随体积质量的变化而改变;淋洗液电导率和pH均随饱和导水率增加而降低,且二者与饱和导水率均呈指数关系,碱土饱和导水率越高其盐分淋洗效果越好.     

北京市大兴区土壤肥力的空间变异

该文旨在揭示北京市大兴区土壤肥力指标及肥力质量空间变化规律,为土壤培肥管理提供指导。通过实测研究区土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾和pH值五个肥力指标的含量,运用地统计学方法和Fuzzy综合评判法对其进行计算分析。结果表明：大兴区5种土壤肥力指标中,有机质、全氮、速效钾、pH值的块金值与基台值的比值C0/(C+C0)分别为0.38、0.25、0.29和0.50,说明它们具有中等的空间相关性;速效磷的C0/(C+C0)达到0.88,说明其具有弱的空间相关性;土壤有机质和全氮含量主要由北向南逐渐降低,速效磷主要从西南向东北方向逐渐降低,速效钾主要由东南向西北方向逐渐降低,pH值主要由南向北逐渐降低;大兴区土壤肥力质量呈现出明显的北高南低的趋势,5个等级地块分别占全区总面积的0.21%、6.35%、20.95%、29.45%和43.04%,Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类等地占整个区域面积的93.44%。大兴区土壤肥力总体水平偏低,除了与该地区土壤质地偏砂有关,同时也受到人为管理措施的影响。     

采伐干扰对华北落叶松林下土壤水分、pH和全氮空间变异的影响

以关帝山华北落叶松林下土壤为研究对象,选择采伐干扰样地A(人工间伐)和未采伐干扰样地B,采用地统计学小支撑、多样点的布点采样设计;用根钻法(直径Φ=7.0 cm)分别采取0~10、10~20、20~30 cm三层土壤样品。分析测定了土壤含水量、pH和全氮含量,采用传统统计和地统计学变异函数相结合的方法进行数据分析。结果表明:(1)采伐干扰样地A,土壤含水量降低,土壤含水量的变异减小。0~10 cm土层,未采伐干扰样地B,土壤含水量呈现强的异质性(C0+C=12.12),空间变异特征较复杂(分维数D=1.944);采伐干扰样地A异质性程度降低(C0+C=10.39),在较小尺度(0.5~12.9 m)上表现出空间自相关变异。(2)未采伐干扰样地B土壤pH为6.69,采伐干扰样地A土壤pH升高(6.86);采伐后土壤pH空间自相关变异减少,随机性变异增强。(3)未采伐干扰样地B土壤全氮含量(0~30 cm)均值为0.106 g kg-1,采伐干扰样地A(0.022 g kg-1)土壤全氮含量显著降低。未采伐干扰样地B土壤全氮的空间异质性特征明显,主要呈现较小尺度的空间自相关变异;采伐干扰样地A土壤全氮异质性强度明显降低,而空间变异尺度加大。土壤含水量、pH和全氮含量空间异质性的垂直分异均表现为随土层深度的增加而减小。     

不同施肥处理的土壤肥力指标及微生物碳、氮在玉米生育期内的动态变化

动态监测了沈阳农业大学棕壤长期定位试验站不同施肥处理土壤pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾及土壤微生物量碳、氮在玉米6个生育期内的变化.试验结果得出,长期施肥处理使土壤pH值降低;M4和M4N2P1处理使土壤有机质提高,而N4处理使土壤有机质降低;施肥处理土壤碱解氮含量都高于对照处理,在玉米生育期内土壤有机质和碱解氮变化都呈下降趋势;长期施用有机肥或有机无机肥配合施用可以大幅度提高土壤速效磷和速效钾的含量,M4处理土壤速效磷在玉米拔节期达到最大值.同时,除N4处理土壤微生物量碳、氮的平均值较对照降低外,其他施肥处理都较对照提高,且在抽雄期都表现出较高的水平.