黄土高原耕地土壤理化性质的调查研究

为探讨黄土高原耕地的理化性质,为盐碱草地的改良提供依据,分别于2008年秋季、2009年春季和雨季在右玉县对耕地取0-10cm、10—20cm、20～30cm、30—50cm、50—75cm、75—100cm层次土壤样品,分析其物理特性和化学特性。结果表明：样地平均土壤容重为1．41g/cm3,平均比重为2．70,土壤呈砂质壤土的杌械组成。所调查土壤偏碱性,土壤pH为8．36,破化度为13．35％。土壤可溶性盐分含量0．38％,阴离子以Cl-和HCO3-为主,阳离子以Na＋和Ca2＋为主,有机质和全氮缺乏     

扎鲁特旗山地草地土壤含水量动态与气候因子的关系

通过对内蒙古通辽市扎鲁特旗巴雅尔吐胡硕牧业气象站1983-2012年气象数据和山地草地土壤含水量数据分析,揭示土壤含水量的动态变化及其与气候因子之间的相关关系。结果表明,1983-2012年山地草地土壤各层(0-10、10-20、20-30、30-40、40-50和0-50cm)含水量均呈现逐渐降低的变化趋势,草地逐渐旱化;土壤含水量下降过程可以分为3个阶段,第1阶段为1983-1987年,该阶段土壤含水量在15%~30%之间波动,属于土壤含水量的较高阶段;第2阶段为1988-1999年,该阶段土壤含水量在5%~15%范围内波动,属于土壤含水量高(15%~30%)向低(2%~10%)过渡阶段;第3阶段是2000-2012年,该阶段土壤含水量在2%~10%范围内波动,属于土壤含水量较低阶段;土壤含水量与温度和日照时数呈负相关,与降水量、相对湿度、蒸散量呈正相关。     

种植多年生禾本科牧草对土壤物理性状的影响

在中国农业大学塞北草业科学实验站,对种植3年的多年生禾本科牧草新麦草Psathyrostachys un-cea、无芒雀麦Bromus inermis、蓝茎冰草Agropyron cristatum和一年生饲料作物燕麦Avena sativa对土壤物理性状的影响进行了研究,试验表明,生长第3年从春季到秋季,0~10,10~20,20~30 cm多年生禾本科牧草草地土层中,土壤容重平均降低9.29%,8.64%,6.38%。从7月开始,多年生禾本科牧草草地土壤含水率明显高于燕麦地。生长第3年从春季到秋季0~10 cm土壤,多年生牧草使土壤孔隙度平均增加6.45%,燕麦地减小了1.04%;10~20 cm,多年生牧草使孔隙度平均增加7.15%,燕麦地增加了1.49%。0~30 cm土层中,≥0.25 mm土壤团聚体总数,多年生牧草平均为73.89%,比燕麦地(平均为65.44%)高8.45%。     

华北农牧交错带种植禾本科牧草对土壤N、P、K的影响

于2004年在中国农业大学塞北草业科学实验站( 河北省张家口塞北管理区,沽源),研究种植4年的多年生禾本科牧草新麦草Psathyrostachys juncea、无芒雀麦Bromus inermis、兰茎冰草Agropyron smithii和一年生饲料作物燕麦Avena sativa对土壤化学性状的影响.试验表明,生长第4年从春季到秋季,多年生牧草草地比燕麦地土壤全氮含量0～10 cm土层中高0.07%,10～20 cm土层中高0.11%,20～30 cm土层中高0.09%.7月由于受施肥的影响,0～20 cm土层燕麦地土壤全磷含量较其它牧草地高,6-9月燕麦地全磷含量均较其它牧草地低,且差异显著.多年生草地间比较,无芒雀麦草地土壤全磷含量最高.同一生长时期,同一土层多年生牧草地土壤速效钾含量均大于燕麦地,且差异显著(P＜0.05).     

山西主要草地类型土壤有机碳储量及其垂直分配特征

对山西暖性灌草丛、暖性草丛、温性草原和温性山地草甸4种主要类型草地土壤0~5cm、5~10cm、10~20cm、20~30cm、30~50cm、50~70cm和70~100cm不同垂直剖面有机碳密度及碳储量的分配特征进行研究,结果表明:山西4种主要草地土壤有机碳含量在107.98~145.62g/kg之间,平均为131.42g/kg。土壤有机碳密度平均为6.78kg/m^2,暖性草丛类最高,为7.25kg/m^2,其次为暖性灌草丛类和温性草原类,温性山地草甸类最小,为6.32kg/m^2。4种主要类型草地土壤有机碳表聚性明显,表层土壤有机碳占总有机碳的比例分别为52.85%、49.12%、46.79%和50.36%。随土层深度的增加,土壤有机碳含量逐渐降低,但不同类型草地减少的程度不同。草地土壤有机碳密度随土层深度的增加逐渐增大,暖性类草地0~100cm土层平均土壤碳密度均高于温性类草地。4种主要草地土壤总碳储量为257.39Tg。     

当雄草原不同退化草甸土壤含水量及容重分布特征

土壤含水量和容重是土壤物理属性的2个重要指标,对土壤养分有效性及生产能力有重要影响。采用野外调查和室内分析法研究西藏当雄不同退化程度高寒草甸土壤水分和容重分布特征,为草地的科学管理和可持续利用提供理论依据。结果表明:不同区域环境及土壤条件对土壤水分含量分布及变异影响显著;随着草地退化程度加重,土壤含水量极显著降低(P<0.01),土壤容重显著增加(P<0.05);土壤含水量在土壤剖面上的变化表现为正常草地和轻度退化草地土壤0～10cm>10～20cm,而严重退化草地为0～10cm<10～20cm;土壤容重在土壤剖面上的变化表现为正常草地和轻度退化草地土壤容重0～10cm<10～20cm,而严重退化区容重变化表现为0～10cm>10～20cm。草地退化首先表现在表层土壤上,且草地退化导致土壤水分含量的显著降低也不利于草地的自然恢复,将加速草地的进一步退化。     

青海湖北岸土地利用方式对土壤碳氮含量的影响

以位于青海湖北岸的围栏封育草地、围栏放牧草地、多年生人工草地和农田4种土地利用方式为研究对象,对0～10,10～20和20～30 cm三个土层的地下生物量、土壤颗粒组分、土壤有机碳和全氮含量分别进行了比较研究。结果表明,不同土地利用方式样地间土壤有机碳、全氮储量产生了较明显的差异。0～30 cm深度土体单位面积有机碳储量由高到低依次为:多年生人工草地＞围栏封育草地＞围栏放牧草地＞农田,多年生人工草地显著高于农田(P＜0.05),而另外2个样地间差异不显著(P＞0.05);0～30 cm深度全氮储量与有机碳储量变化趋势相似。4种土地利用方式相比较,0～30 cm土体内地下生物量由高到低依次为围栏封育＞围栏放牧＞多年生人工草地＞农田,分别为2 416.67,1 688.25,1 224.50和1 290.75 g/m²。0～10 cm土层土壤粘粒含量以多年生人工草地最高,并显著高于其他3种土地利用方式(P＜0.05);10～20 cm土层土壤粘粒含量由大到小依次为:多年生人工草地＞农田＞围栏封育草地＞围栏放牧草地;20～30 cm土层的土壤粘粒含量无显著差异。同一土层各土地利用方式间粉粒含量均差异不显著(P＞0.05)。     

土地利用方式对陇中黄土高原土壤理化性状的影响

对陇中黄土高原至少50年传统耕作历史的农耕地和退耕20年的草地土壤理化性状进行了比较研究。结果表明,1)不同土地利用方式对土壤有机碳、全氮、速效磷、pH值和容重有显著影响。0~10 cm土层土壤有机碳含量草地显著高于农田,全氮含量差异不显著,20~100 cm土层有机碳和全氮农田高于草地(P<0.05);土壤全磷含量农田虽高于草地但无显著差异。土壤C/N除0~10 cm土层外,农田高于草地。在整个土壤剖面上,草地土壤pH值显著高于农田(P<0.05);除10~20 cm和底层土壤外,草地土壤容重也高于农田。2)草地土壤有机碳和全氮随土壤深度增加而降低,而农田土壤在0~30 cm土层随土壤深度的增加而增加,在30 cm土层以下与草地有相同趋势。草地土壤全磷含量各土层间没有显著差异,农田土壤全磷含量与土壤有机碳和全氮含量变化趋势一致;草地和农田土壤速效磷含量都呈减少趋势。土壤pH值随土壤深度的增加而增加。3)各样地土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷与土壤容重和土壤pH值之间呈极显著负相关,土壤容重与土壤pH值呈极显著正相关,土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷之间也呈极显著正相关关系。     

围封对青海湖流域高寒草甸植被特征和土壤理化性质的影响

以青海湖流域退化的高寒草甸2个草地类型为对象,比较分析了围封2年样地植物群落生物量、群落结构和土壤理化性质的变化。结果表明,1）围封后高山嵩草和矮生嵩草的地上生物量较放牧地分别增加了33．8％和31．5％;且禾本科植物生物量的比例显著增加,杂类草的比例降低。2）功能群多样性指数和均匀度指数显著增加。3）围封2年后,2个草地型0～10 cm 土层土壤有机碳含量分别增加了10．15％和12．74％,10～30 cm 土层均无显著变化;矮生嵩草草地0～10 cm 土层土壤全磷含量增加了16．13％,其余无显著变化;表层土壤容重分别降低了6．61％和6．25％,pH 值降低了4．04％和3．69％,10～30 cm 土层均无显著变化;土壤全磷含量在各土层均无显著变化。     

青藏高原高寒草原生态系统土壤碳磷比的分布特征

利用67个样点数据,研究了青藏高原高寒草原土壤碳磷比的分布特征。结果表明,1)土壤碳磷比的平均值为24.45,变化幅度为1.05～177.69。在水平方向上,土壤碳磷比呈现出西北高东南低的总体态势和斑块状交错分布的格局,高值区主要集中在藏北高原腹地和喜马拉雅北麓湖盆区,不同草地型和不同自然地带土壤磷含量差异显著; 2)19个草地型不同土层(0～10 cm,10～20 cm,20～30 cm,30～40 cm)碳磷比的平均值分别为26.15,33.59,30.33和22.76,表土层(10～20 cm)与底土层(30～40 cm)碳磷比差异显著。土壤剖面自上而下,碳磷比可分为低－高－低－高型、低－高－低型、高－低－高－低型、高－低－高型和由高到低型等5个类型; 3)土壤碳磷比与植被盖度、植被高度、20～30 cm土壤容重、10～20 cm土壤含水量、30～40 cm土壤含水量、HCO₃^-含量呈显著正相关关系,而与≥10℃年积温、年均相对湿度、10～20 cm地下生物量、0～10 cm土壤容重、0～10 cm土壤含水量、速效钾、有机质、总有机碳、水解性碳含量呈显著负相关关系。     

青藏高原东部不同草地类型土壤养分的分布规律

调查分析了青藏高原东部高寒草甸、高寒灌丛草甸、亚高寒草甸、沼泽化草甸、荒漠化草原、林间草地、盐渍化沼泽土壤碳氮磷含量垂直分布特征。结果表明,7种草地类型中,土壤有机碳含量大体随着土层的深入而降低,0~15 cm土层土壤有机碳的累积量从高到低依次为林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>沼泽化草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草甸(P<0.05);随土层深度变化土壤全氮含量与有机碳相似,0～15 cm全氮累积量从高到低依次为沼泽化草甸>林间草地>高寒灌丛草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>荒漠化草原>亚高寒草甸(P<0.05);荒漠化草原、林间草地和土壤全磷含量随土层深度无明显规律性,0～15 cm土层全磷累积量由高到低依次为高寒灌丛草甸>沼泽化草甸>高寒草甸>盐渍化沼泽>亚高寒草甸>荒漠化草原>林间草地(P<0.05);随土层深度的增加不同草地类型养分含量顺序不同。除沼泽化草甸,不同草地类型下土壤有机碳与全氮呈显著正相关。     

不同管理模式对干旱区草地土壤有机碳氮库的影响及其影响因素探究

土壤有机碳和全氮含量及其动态平衡过程是反映土壤质量和草地健康状况的重要指标,直接影响到草地土壤肥力和草地生产力。本研究对新疆阿勒泰地区禁牧草场、弃耕草地、天然草地3种管理模式下的土壤有机碳、全氮、土壤水分、团粒结构、pH、土壤容重等的分布特征,以及它们的关系进行分析后发现,3种管理模式下,土壤有机碳含量在010 cm、1030 cm和3050 cm土层间无显著差别(P>0.05),相反,土壤碳氮比、土壤全氮含量、土壤有机碳储量和全氮储量随土层深度增加显著增加(P<0.05);3种管理模式间,在010 cm、1030 cm和3050 cm土层,天然草地和禁牧草地的全氮和有机碳含量均高于弃耕草地,但对土壤碳氮比在3种草地管理模式间的差异不尽相同;不同管理方式下,在010 cm、1030 cm和3050 cm土层,禁牧草地的土壤电导率和pH均显著高于天然草地(P<0.05);在010 cm和3050 cm土层,禁牧草地的土壤含水量显著高于弃耕草地(P<0.05),禁牧草地与弃耕草地中间团聚体含量差异显著(P<0.05);含水量、大团聚体、中间团聚体、微团聚体、pH、电导率可以组成原因组,土壤全氮储量和土壤有机碳储量可以组成结果组,原因组对结果组的解释度高达75.70%;原因组中,土壤水分贡献率最高,土壤含水量对土壤水分-团粒结构起到主要决定作用。综合可知,土壤碳氮含量和储量在管理模式不同的草地间不同,土壤水分和土壤团粒结构是引起草地土壤碳氮库变化的主要原因。在土壤水分和团粒结构组成的原因组中,水分起主要的决定作用。     

青藏高原高寒草原生态系统植被磷含量分布特征及其影响因素

采用野外调查与室内分析相结合的研究方法,对高寒草原生态系统植被磷含量的分布特征及其影响因素进行研究。结果表明：青藏高原高寒草原19个草地型植物叶片磷含量的平均值为1.8489±0.6411 g·kg^-1,变异系数为34.67%,植物根系磷含量的平均值为1.4130±0.3524 g·kg^-1,变异系数为24.94%,植被磷含量总体呈现出东西部高而中间低的态势和斑块状交错分布格局;影响植物叶片磷含量的关键环境因子为：土壤有机质含量> 土壤总有机碳含量> 全氮> 年均气温> 最冷月均气温> 10~20 cm土壤容重> 20~30 cm土壤容重> 土壤水溶性碳含量> 土壤全磷含量> 土壤pH值> 植被高度> 土壤HCO₃^-含量> 6—9月降水率> 土壤速效钾含量> 土壤速效氮含量;影响植物根系磷含量的关键环境因子则为：年均相对湿度> 年均降水量> 10~20 cm土壤容重> 0~10 cm土壤容重> 10~20 cm土壤含水量> 最冷月均气温> 最暖月均气温> 20~30 cm地下生物量> 土壤pH值。     

锡林郭勒草原土壤速效氮空间变异分析

土壤速效氮（AN）的含量是反映土壤养分的重要指标之一,对于草原生态系统的稳定和植被群落发展具有重要作用。以锡林郭勒草原为研究区,通过野外采样、室内试验和数据处理,利用地理信息系统（GIS）平台结合地统计学方法对土壤AN的空间变化特征及分异规律进行了分析,结果显示：1） 锡林郭勒草原土壤AN存在显著的空间分异规律。水平方向上,各土层深度AN含量均呈条带状分布并具有从东至西逐渐减少的趋势;垂直方向上,随着土层深度的增加土壤AN含量逐层递减,渐趋稳定。土壤AN总体含量属于中下等水平。各层土壤AN含量存在空间强相关性,其空间变异主要受结构性因素影响,且都具有中等程度变异。2） 不同的草原类型AN含量有着相似的变化趋势。在0~30 cm土层内,垂直变化梯度均表现为草甸草原>典型草原>荒漠草原;在20~50 cm土层内,垂直变化梯度为典型草原>草甸草原>荒漠草原。3） 各层土壤AN含量之间均具有极显著（P<0.01）相关性。土壤AN与速效钾无明显相关性,其与土壤有机质和速效磷有着极显著（P<0.01）正相关关系,与土壤pH则呈极显著（P<0.01）负相关。     

施肥对羊草割草场土壤养分的影响

[目的]探究切根改良后配合氮、磷肥混施对科尔沁草原羊草割草场土壤养分的影响。[方法]在切根基础上对羊草割草场进行不同浓度的氮、磷肥添加试验,设置4个氮、磷添加梯度处理,分别为CK（对照）、NP1（尿素75 kg/hm²+磷酸二铵45 kg/hm²）、NP2（尿素150 kg/hm²+磷酸二铵90 kg/hm²）和NP3（尿素225 kg/hm²+磷酸二铵135 kg/hm²）。每个处理设置3个区组作为重复,共12个试验小区。2014年8月中旬,在每个小区随机设置一个1 m×1 m样方,齐地面刈割植物样品后采集土壤样品,随机设置3个取样点,采用凯氏定氮法、碱解法、钼锑抗比色法、酸溶—钼锑抗比色法、氢氧化钠熔融法、乙酸铵浸提—火焰光度法、重铬酸钾滴定法分别测定土壤氮、磷、钾含量和土壤有机质含量。[结果]与CK相比,NP3处理导致10~20 cm土壤层的全氮含量显著（P<0.05）降低;3个施肥处理均可显著（P<0.05）提高0~10 cm和10~20 cm土壤层的速效氮含量;NP3处理可显著（P<0.05）提高0~10 cm土壤层的全磷和速效磷含量,NP2处理可显著（P<0.05）提高0~10 cm和20~30 cm土壤层的速效磷含量;NP2和NP3处理导致10~20 cm和20~30 cm土壤层的全钾含量显著（P<0.05）降低,NP3处理导致0~10 cm土壤层的速效钾含量显著（P<0.05）降低;3个施肥处理均可显著（P<0.05）提高不同土壤层的有机质含量。[结论]综合考虑施氮、磷肥后土壤养分含量变化情况,在对羊草割草场改良过程中,需要配施一定量的钾肥,有利于改善科尔沁草原羊草割草场土壤养分状况。     

短期放牧强度对典型草原土壤有机碳及pH值的影响

选择克氏针茅典型草原放牧的西门塔尔牛为研究对象,分析研究短期不同放牧强度（零放牧、轻牧、中牧、重牧）对草地土壤有机碳及pH值的影响,以探索典型草原适宜的载畜率。结果表明：①0～20 cm土层,有机碳含量随着放牧强度的增大而降低,且在重度放牧条件下呈显著差异;而20～30 cm土层,有机碳含量大小顺序为重牧>中牧>零放牧>轻牧,且重牧与轻牧呈显著差异。②土壤pH值随着放牧强度的增大而显著增加。③垂直分布上,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而减少,而pH值大小顺序均呈现为10～20 cm>20～30 cm>0～10 cm。由此可见,制定适宜的载畜率,维持土壤养分平衡,是遏制草地退化的必要措施。     

不同管理模式对甘南高寒草甸碳储量的影响

高寒草甸的碳汇功能对调节气候具有重要的作用,为阐明草地管理模式对其碳汇功能的影响,本文采集青藏高原东缘甘南草地不同管理样地（补播草地PG、围栏封育FE、传统放牧TG及退化草地DG）下土壤和植被样品,通过分析其物种多样性、植被碳储量和土壤碳储量等,研究不同管理模式下植被—土壤系统有机碳储量变化特征。结果表明：PG和FE地上植被碳储量显著高于DG地上植被碳储量（P<0.05）,PG,TG和FE下0~10 cm层的根系碳储量显著高于10~20 cm和20~30 cm层根系碳储量（P<0.05）;不同草地管理模式下土壤碳储量（0~30 cm）在1 500~3 900 g·m^-2之间,PG下0~10 cm层和10~20 cm层土壤碳储量显著高于20~30 cm层土壤碳储量（P<0.05）;从植被碳储量和土壤碳储量的角度来看,PG,FE和TG与DG相比较,生态系统碳储量分别增加52.63%,41.62%和62.53%。综上,PG,FE和TG的管理模式能够有效的改善退化草地状况,增加退化草地生态系统的碳储量。