天全河流域土壤氮素的空间分布特征及其影响因素分析

【目的】研究天全河流域土壤氮素的空间分布特征及其影响因素。【方法】采用常规统计、地统计学和地理信息系统相结合的方法分析780个表层土壤(0～30cm)样点数据。【结果】该流域土壤全氮含量达(1.40±0.52)g/kg,碱解氮含量达(125.79±56.24)mg/kg。土壤全氮含量由高到低为水稻土>潮土>黄壤>紫色土,土壤有效氮含量则为水稻土>黄壤>潮土>紫色土。全氮和有效氮块金值/基台值分别为0.78～0.90和0.96～0.97,两种氮素空间变异均以指数模型最好。【结论】全氮和有效氮的空间分布均呈由西向东逐渐减少的趋势。成土母质、地形部位、土地利用和耕地种植制度都极显著地影响土壤全氮和有效氮的含量。     

不同土地利用类型对土壤全氮与碱解氮累积的影响

对滇池宝象河流域5种土地利用类型的土壤全氮和碱解氮含量进行分析研究,结果表明：宝象河流域土壤全氮含量0．40～3．60g／kg,碱解氮含量34．27～320．82mg／kg,氮素含量水平较高。不同土地利用类型土壤全氮和碱解氮含量均表现为0～10cm土层〉10～20cm土层,层次间差异不显著;5种土地利用类型的土壤全氮含量依次为：下游大棚土壤〉中上游平地耕地〉下游平耕地〉上游坡耕地〉上游稀疏林地,其中下游大棚土壤的全氮含量与上游稀疏林地的全氮含量达到显著性差异;碱解氮含量依次为：下游大棚土壤〉中上游平地耕地〉上游坡耕地〉上游稀疏林地〉下游平耕地,其中下游大棚土壤的碱解氮含量与上游稀疏林地、下游平耕地的碱解氮含量均达到显著性差异。不同土地利用方式对土壤氮素空间分布具有一定影响。     

不同施肥处理对甘肃河西干旱区棉田土壤有机质和氮素的影响

研究甘肃河西半干旱区不同氮磷配施下棉田土壤有机质、土壤全氮、碱解氮含量及其相关性特点,为该区土壤有机质作为土壤氮素养分变化的早期预测指标提供依据。以石棉721号为试验材料,氮磷两因素随机区组设计大田试验,共设10处理,结合室内常规分析方法测定土壤有机质、土壤全氮、碱解氮含量。结果表明:土壤有机质含量与播前相比,5层土壤中有机质含量均降低。从施肥处理来看,5层土壤中N_3P_2处理有机质含量最高,且有机质含量N_2P_3N_2P_2N_2P_1N_2P_0,但差异不显著;0～20cm、20～40cm土壤中有机质含量N_3P_2N_2P_2N_1P_2N_0P_2。表明施用氮磷肥后,土壤有机质含量减少有所减缓。吐絮期各土层中,各施肥处理土壤全氮含量均高于对照(CK),各个土层中N_3P_2处理土壤全氮含量最高,表明增加氮素投入量均可提高土壤全氮含量。土壤碱解氮含量与播前相比,40～60cm土层中,除N_3P_2处理外,其余处理土壤碱解氮含量均比播前减小,其余4层土壤中各处理碱解氮含量均比播前减小;各个土层中以N_3P_2处理土壤碱解氮含量最高。除N_3P_2、N_2P_2K处理外,各个处理土壤有机质与土壤全氮均达到显著或极显著直线正相关;各个处理土壤有机质与土壤碱解氮无显著或极显著相关。因此土壤有机质可以作为指示土壤氮素状况的灵敏指标。     

典型黑土区坡耕地土壤侵蚀对土壤有机质和氮的影响

基于对黑土区松花江流域东山沟小流域坡耕地耕层土壤有机质、全氮和碱解氮含量及土壤侵蚀速率的分析,研究了坡耕地土壤侵蚀强度与土壤有机质、氮素含量的相关性及坡面侵蚀、沉积对土壤有机质和氮素空间分布的影响。结果表明,土壤侵蚀强度在流域分布呈现上游＞中游＞下游;土壤侵蚀强度沿坡面分布呈现出较弱—强—弱的变化趋势,存在明显的侵蚀强弱交替变化规律。小流域土壤有机质和氮素含量空间分布特征与土壤侵蚀强度分布特征相对应,表现为流域上游＜中游＜下游;三种土壤养分沿坡长分布呈现较高—低—高的变化趋势。土壤侵蚀速率与土壤有机质、全氮含量之间呈极显著负相关关系,与碱解氮含量存在显著负相关关系,证实了土壤侵蚀是影响我国东北典型黑土区土壤质量下降最重要因素。     

长期施肥对红壤性水稻土氮素形态的影响

采用28年的长期田间定位试验,研究了长期不同施肥处理对红壤性水稻土氮素形态的影响。结果表明,在不施肥（CK）、无机肥（NPK）、有机肥（猪粪＋紫云英绿肥,M）和无机肥与有机肥配施（NPKM）处理中,土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量均随土层深度的增加而降低;不同施肥处理土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量从高到低顺序均为：NPKM〉M〉NPK〉CK,长期施用肥料,特别是有机肥与无机肥配施能提高全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮和微生物氮含量,即促进了土壤氮库的积累;且不同施肥处理A、P层碱解氮、铵态氮、硝态氮、微生物氮含量和土壤全氮含量之间呈极显著正相关关系。因此,无机肥配施有机肥可使土壤氮素各形态含量均显著提高,是提高土壤氮素肥力的根本途径。     

村级尺度下丘陵区农田土壤氮磷空间变异研究

运用GIS与地统计学相结合的方法,在村级尺度下研究了渝东北丘陵区农田土壤碱解氮、速效磷的空间变异性。结果表明:在村级尺度下土壤碱解氮、速效磷含量都具有中等程度变异,变异系数分别为40.27%和64.21%。土壤碱解氮半方差函数最佳理论模型为高斯模型,且具有强烈的空间相关性,C0/(C0+C)值为14.5%,空间相关距离为61 m;速效磷以指数模型模拟最好,具有中等程度的空间相关性,C0/(C0+C)值为45.0%,空间相关距离为47 m。土壤碱解氮在东西方向上表现出各向异性,与地形表现出很好的一致性;土壤速效磷在东西、南北方向上都有明显的趋势特征,表现出各向异性。     

琼中县橡胶园土壤氮素空间变异及分区管理研究

运用地统计学,结合GIS技术对海南省琼中县橡胶园土壤氮素营养进行了空间变异特征及分区管理研究。结果表明,琼中县橡胶园土壤全氮供应水平较低,碱解氮供应较为充足,各土层土壤全氮和碱解氮含量的最大相关距离在51.03～68.93 km之间,0～20 cm土层全氮养分含量具有较弱的空间相关性,20～40 cm土层全氮养分含量具有中等程度的空间相关性;两土层碱解氮养分含量具有中等程度的空间相关性;全氮含量和碱解氮含量呈现较明显的空间分布格局,各土层全氮和碱解氮含量各等级的大块状分布较明显;应用空间叠加方法,对橡胶园土壤氮素进行了管理分区,琼中县胶园可分为5个管理分区,在胶园施肥管理中应根据不同管理分区的特点采取不同的氮素营养管理措施。     

季节变化对不同形态氮素在土壤团聚体中分布的影响

土壤氮库由多种形态氮组成,不同形态N素的季节变化是影响土壤氮素植物利用效率的重要因素.在国家紫色土肥力定位监测点,研究了全氮、碱解氮和微生物生物量氮在不同大小团聚体中的季节动态变化.结果表明,原土全氮(TN)季节性波动不显著,变异系数为2.31％;而碱解氮(MN)、微生物量氮(MBN)在原土与不同粒径团聚体中具有相似的季节变化模式,原土中碱解氮在秋季最高为131.8 mg/kg,而原土微生物量氮在冬季最低为21.9 mg/kg.不同粒径团聚体中全氮、碱解氮、微生物量氮均具有明显的季节变化.秋季(10月)和夏季(7月)团聚体土壤中微生物量氮较低,而冬季(1月)和春季(4月)微生物量氮较高.2007年秋季土壤大团聚体(2.0～0.25 mm)中MBN最高为24.2 mg/kg,其余粒径之间差异不显著,为12.2～17.0 mg/kg.春季(4月)和秋季(10月)团聚体土壤中全氮(TN)和碱解氮(MN)相对较高,冬季(1月)和夏季(7月)相对较低.2008年冬季土壤小团聚体(0.25～0.053 mm)中TN最低为1.10 g/kg,其余粒径之间差异不显著,为1.40～1.45 g/kg,而粉砂和粘粒(＜0.053 mm)中MN最高为136.7 mg/kg,其余粒径之间差异不显著,为105.5～112.5 mg/kg.微生物量氮的季节变异系数是全氮和碱解氮的2倍左右.研究认为微生物生物量氮的季节性变化大于全氮和碱解氮,不同粒级团聚体中微生物量氮、全氮和有效氮量具有相似的季节变化模式;土壤全氮的季节变化主要受温度和水分的影响,而土壤碱解氮的变化则和作物生长,秸秆分解有关,气候变化和作物生长周期则是土壤微生物量氮季节变化的主要因子.     

宁夏盐池沙化草地土壤质量分析与评价

在对宁夏盐池沙化草地生态环境进行调查的基础上,以草地土壤的理化性质:有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾、全盐量、pH值、容积质量作为评价指标,应用灰色关联分析法对草地土壤质量进行综合评价.结果表明:整个研究区土壤有机质含量处于较缺乏状态;土壤全氮、碱解氮和速效磷极度贫乏,速效钾的含量丰富;从评价指标的空间变异系数看,pH值最小为2.45%,全盐量最大为65.39%,其余土壤各项指标均呈中等变异强度;土壤质量评价各指标之间相关性分析表明,土壤有机质含量与土壤全氮、碱解氮呈极显著正相关,与容积质量呈极显著负相关,与速效磷、速效钾、pH值、全盐无显著相关关系.容质量与有机质、全氮呈极显著负相关,与碱解氮、全盐量呈显著负相关.根据关联度大小表明研究区总体土壤质量水平属于中等,这与研究区的实际情况相吻合.     

土壤中各形态氮与玉米吸氮量关系的研究

相关分析表明,黑龙江省东部地区的白浆土中各形态氮与玉米植株吸氮量之间的相关程度不同。土壤N0值、碱解氮、酸解总氮、氨基酸态氮、可矿化氮与玉米植株吸氮量间呈极显著正相关;全氮、氨基糖态氮和酰胺态氮与玉米植株吸氮量也呈显著正相关;而未知态氮和非酸解总氮与植株吸氮量间的相关性不显著。     

不同尺度下低山茶园土壤阳离子交换量空间变异性研究

 【目的】研究茶园土壤阳离子交换量（CEC）的空间变异性特征，可以为茶园生态建设以及茶园土壤肥力管理提供理论依据。【方法】本文利用地统计学方法探讨了两个取样尺度下四川蒙顶山茶园土壤CEC的空间变异性特征。【结果】（1）小尺度下，茶园土壤CEC具有强烈的空间相关性（C0/（C0+C）值为18.84%），相关距离高达1 818 m，结构性因子是影响其空间变异的主要因素；（2）微尺度下，茶园土壤CEC仍具有强烈的空间相关性（C0/（C0+C）值为16.52%），空间相关距离达311 m，结构性因子是影响其空间变异的主要因素。【结论】小尺度下土壤CEC在坡度方向变异明显，横坡方向变异最弱；普通Kriging插值分析表明其在东北至西南方向呈明显的条带状分布，并在垂直方向随海拔高度的上升而增加；微尺度下土壤CEC的变异方向与小尺度下不同，在接近坡度的方向空间变异明显，接近横坡方向变异最弱；土壤CEC沿横坡方向呈条带状分布并伴随部分斑块状分布，从坡面至上而下，呈先增加后减少再增加的趋势。     

Spatial Variability of Soil Cation Exchange Capacity in Hilly Tea Plantation Soils Under Different Sampling Scales

Studies on the spatial variability of the soil cation exchange capacity （CEC） were made to provide a theoretical basis for an ecological tea plantation and management of soil fertilizer in the tea plantation. Geostatistics were used to analyze the spatial variability of soil CEC in the tea plantation site on Mengding Mountain in Sichuan Province of China on two sampling scales. It was found that, （1） on the small scale, the soil CEC was intensively spatially correlative, the rate of nugget to sill was 18.84% and the spatially dependent range was 1 818 m, and structural factors were the main factors that affected the spatial variability of the soil CEC; （2） on the microscale, the soil CEC was also consumingly spatially dependent, and the rate of nugget to sill was 16.52%, the spatially dependent range was 311 m, and the main factors affecting the spatial variability were just the same as mentioned earlier. On the small scale, soil CEC had a stronger anisotropic structure on the slope aspect, and a weaker one on the lateral side. According to the ordinary Kriging method, the equivalence of soil CEC distributed along the lateral aspect of the slope from northeast to southwest, and the soil CEC reduced as the elevation went down. On the microscale, the anisotropic structure was different from that measured on the small scale. It had a stronger anisotropic structure on the aspect that was near the aspect of the slope, and a weaker one near the lateral aspect of the slope. The soil CEC distributed along the lateral aspect of the slope and some distributed in the form of plots. From the top to the bottom of the slope, the soil CEC increased initially, and then reduced, and finally increased.     

茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征

 【目的】弄清茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征,以期反映退耕还茶模式对土壤团聚体及其养分循环的影响,为协调区域土地利用及退耕还林（茶）工程的实施提供依据。【方法】采用野外调查和室内分析相结合的方法,以撂荒地和桉树人工林为对照,就茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮的分布特征进行了研究。【结果】（1）茶园和对照撂荒地、桉树人工林土壤团聚体中有机碳含量基本随团聚体直径的减小而增加,最大值均集中于＜0.25 mm团聚体中;（2）茶园及对照地土壤微生物量碳、氮含量则基本随团聚体直径的减小而降低,其中茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮含量最大值分布于5—2 mm团聚体中,茶园土壤除了＜0.25 mm团聚体外,其微生物量碳、氮的含量均高于撂荒地和桉树人工林同直径团聚体;（3）茶园及对照地土壤团聚体微生物熵基本随团聚体直径的减小而降低,其中茶园土壤团聚体微生物熵最大值分布于5—2 mm团聚体中,其分布规律与微生物量碳、氮基本一致。【结论】与撂荒地、桉树人工林相比,茶园土壤团聚体中微生物量碳、氮较为丰富,大团聚体中的含量尤为突出,表明退耕还茶是研究区一种较为理想的退耕模式。     

毛乌素沙地不同植被类型的土壤颗粒分形与土壤碳氮变化特征

为了探讨不同植被类型的土壤碳氮特征,测定了毛乌素沙地不同植被群落土壤0~10、10~20和20~60 cm土层土壤有机质、全氮及土壤颗粒组成的动态变化,并分析了土壤颗粒组成中沙粒、极细沙和黏粉粒质量分数变化与土壤有机质和全氮质量分数间的关系。结果表明,固沙植被的建植显著提高土壤有机质和全氮质量分数,而不同植被类型对土壤有机质和全氮质量分数的影响差异主要发生在土壤表层(0~10 cm),深层差异不显著。而同一植被类型土壤有机质和全氮质量分数随土层加深呈下降趋势,表现出垂直方向的变异。其中樟子松样地对表层土壤有机质和全氮质量分数含量影响最大,具有明显表聚性,随土层加深土壤有机质和全氮质量分数含量下降最为显著,而沙柳+油蒿+杨柴样地和沙地柏+油蒿样地土壤有机质、全氮质量分数随土层加深无显著变化。固沙植被的建植显著提高土壤黏粉粒(0.05 mm)和极细沙(0.05~0.10 mm)质量分数,而显著降低了沙粒质量分数(0.1~1.0 mm),不同植被类型样地各层土壤极细沙和黏粉粒质量分数由大到小依次为樟子松样地、沙地柏油蒿样地、沙柳油蒿杨柴样地,而沙粒质量分数与之相反。同一植被类型样地,随土层加深沙粒平均质量分数均呈增加趋势,极细沙和黏粉粒质量分数则呈降低趋势。土壤颗粒组成与土壤有机质、全氮质量分数间相关性表明,土壤中黏粉粒和极细沙粒质量分数分别与土壤有机质和全氮质量分数呈显著正相关,而沙粒质量分数却与土壤有机质和全氮质量分数呈显著负相关(p0.01)。     

庞泉沟流域土壤粒径分形维数特征

对庞泉沟流域不同海拔人工油松(Pinus tabulaeformis)林、天然油松林、人工华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、天然华北落叶松林、油松-辽东栎(Quercus wutaishansea)混交林、山杨(Populus davidiana)林、白桦(Betula platyphylla)林、云杉(Picea asperata)-华北落叶松混交林等林种10个典型林分共39份土壤样品的质地、分形维数以及土壤养分进行了研究。结果表明:研究区的土壤质地主要砂质壤土、粉砂壤土、壤质砂土及砂土,其比例分别为46.15%、25.64%、23.08%、5.13%。流域内砂粒、粉粒和黏粒含量平均值分别为62.34%、36.58%、1.08%,粉粒和黏粒变异程度高于砂粒。分形维数介于1.773 3~2.778 9,均值为2.509 0,标准差为0.192 5,土壤质地越粗,土壤粒径分形维数越小。土壤粒径分形维数与土壤砂粒含量呈极显著负相关关系(P0.01),与粉粒含量和黏粒含量均呈极显著正相关关系(P0.01)。流域内不同林分土壤pH值在6.25~8.09,天然林土壤表层有机质、全氮、速效钾含量显著高于人工林,碱解氮含量人工林显著高于天然林,所有林分土壤表层均缺乏有效磷。土壤粒径分形维数与pH呈极显著正相关关系(P0.01),与有机质呈极显著负相关关系(P0.01),与全氮、碱解氮、速效钾呈显著负相关关系(P0.05),与有效磷相关性不显著。分形维数越大,土壤pH越大,土壤肥力越小。因此,土壤粒径分形维数可以作为判断庞泉沟流域土壤质地差异与土壤养分差异的重要指标。     

新垦幼龄茶园套种经济绿肥的生态效应研究与应用

研究了新垦幼龄茶园套种4种经济绿肥对茶园生态环境所产生的效应,结果表明:茶园套种经济绿肥在高温期能平均降低地表温度6.64℃;0～10、10～20、20～30 cm土层温度分别降低5.54、2.95、1.97℃;0～30 cm土层含水量平均提高1.93%;土壤速效养分平均提高为:有机质2.68 g/kg、全氮0.09 g/kg、碱解氮27.81 mg/kg、速效磷2.92 mg/kg、速效钾5.13mg/kg;减少茶园泥沙流失量平均为:坡面41.75%、台面24.64%。     

冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变化特征

【目的】研究冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分的时间和空间变化规律以及多年轮作对土壤养分的影响。【方法】以国家精准农业示范研究基地为例,利用GIS技术和地统计学方法,结合《北京土壤养分分等定级标准》,分析冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变异特征。【结果】从2000—2007年,研究区严重缺乏磷、钾养分,且含量等级呈下降趋势;土壤全氮含量虽在部分区域偏高,但盈亏等级也呈下降趋势;有机质含量略微增加,处于平衡状态。不同年度的各土壤养分的变异系数范围为11.00%—51.71%,属于中等程度的变异。随着时间的推移,有效磷、有机质、全氮和碱解氮空间分布稳定。速效钾在2001年空间分布规律与2000年和2007年不同,但2000年和2007年空间分布一致,说明土壤速效钾空间分布也具有一定的稳定性。【结论】整体上来说,研究区南部和东北部土壤养分含量偏高,中部含量偏低。当田块土壤物理特性有大的变动时,土壤养分的空间结构特征会受到一定影响;但当长时间田块耕作管理相对一致时,结构性因素（尤其土壤特性、气候）起主要作用。     

Losses of Soil Organic Carbon and Nitrogen and Their Mechanisms in the Desertification Process of Sandy Farmlands in Horqin Sandy Land

Soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (N) concentrations from bulk soils and soil particle size fractions in the different extent of desertified farmlands (potential, light, medium, severe, and most severe desertified farmlands) were examined to quantitatively elucidate losses of carbon and nitrogen and its mechanisms in the desertification process. Particle size fractions (2-0.1 mm, 0.1-0.05 mm, <0.05 mm) were obtained by granulometric wet sieving from 30 sandy soils (0-15cm depth) of different desertified extent. It was shown that soil physical stability index (St) in most severe desertified farmlands was 5-7% and St in other farmlands was less than 5%, which contributed to very low soil organic matter content. This was the intrinsic cause that sandy farmlands in Horqin sandy land was subject to risk of desertification. Desertification resulted in considerable losses of SOC and N. Regression analysis indicated that SOC and N content reduced 0.169 g kg-1 and 0.0215 g kg-1 respectively with one percent loss of soil silt and clay content. Losses of SOC and N were mostly the removal of fine particle size fractions (silt and clay, and a less extent very fine sand) from the farmlands by wind erosion, which were rich in organic matter and nutrients, as well as the depletion of organic C and N associated with coarse particles (>0.05 mm) in desertification process. The concentrations of C and N associated with sand (2-0.1 mm and 0.1-0.05 mm) significantly decreased with increase of desertified extent. Silt and clay associated C and N concentrations, however, were less changed, and in contrast, were higher in soils under most severe desertified extent than in soils under potential and severe desertified extent. The percentage of distribution in sand (>0.05 mm) associated C and N significantly increased with increase of desertified extent, suggesting that stability of SOC decreased in the desertification process.     

茶树品种对亚热带茶园土壤可溶性有机氮组成的影响

为探讨茶树品种对茶园土壤可溶性有机氮(SON)组成的影响, 以福建省中亚热带相同成土母质、地形和土壤类型的两种相邻的不同品种(黄金桂和福云6号)茶园为研究对象, 采用TOC-TN分析、离子自动分析、氨基酸自动分析、气相色谱分析和核磁共振分析等技术, 分析了不同茶树品种茶园表层(0~15 cm)土壤SON含量和组成特点及其差异。结果表明:黄金桂和福云6号表层土壤氨基酸含量分别占SON总量的37.24%和30.71%,供试茶园土壤SON组成均以非氨基酸的SON占优势, 但黄金桂表层土壤氨基酸含量极显着高于福云6号;两种茶园表层土壤氨基酸均以中性氨基酸占优势, 但黄金桂表层土壤中性氨基酸和含硫氨基酸含量分别显着和极显着高于福云6号;两种茶园表层土壤氨基酸种类组成相同, 但黄金桂表层土壤的脯氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸和缬氨酸含量比福云6号高52.93%~100.00%.研究表明茶树品种对茶园土壤SON组成具有显着影响, 应关注茶树品种对占优势的非氨基酸SON组成的影响及其在茶园生态系统中的环境效应研究。     

伏牛山森林土壤理化性质空间分异特征

【目的】研究伏牛山森林土壤理化性质的空间分异特征,为探明中国暖温带与北亚热带交界地带山地土壤空间分异机理提供参考。【方法】采用垂直梯度取样法,在伏牛山南北坡海拔1640~1870m处采集土壤样品进行实验室分析,并结合传统统计学方法对比分析伏牛山南北坡土壤理化性质的空间分异特征。【结果】土壤pH、有机质和全氮含量受海拔高度影响显著,其中土壤pH和全氮含量随着海拔升高而显著增大,而有机质含量则呈减小趋势;不同海拔高度的土壤电导率、碱解氮、速效磷、速效钾和全钾含量并无显著差异;土壤理化性质受坡向影响也较为显著,电导率、有机质、碱解氮和速效磷含量南坡较高,分别为0.092Ms/cm、273.69mg/kg、2.46mg/kg,北坡分别为0.087Ms/cm、215.42mg/kg、2.23mg/kg;北坡土壤速效钾、全氮和全钾含量相对稍高。【结论】海拔高度和坡向是影响伏牛山森林土壤理化性质空间分异的重要因素。