弃耕地植被恢复过程中土壤理化性质演变趋势研究

通过对安塞纸坊沟流域14块不同弃耕年限的草地土壤理化性质的研究表明:随着弃耕地植被的恢复,土壤容重降低、孔隙度增大、质地改善;土壤有机质含量、CEC、全氮含量、全钾含量、水解氮及速效钾含量逐步提高,土壤盐分含量、土壤pH值有逐步降低的趋势,说明随着植被的恢复,土壤理化性质在不断优化.另外植被生物量与土壤有机质、CEC、全钾、速效钾、全氮及水解氮均呈极显著正相关,与土壤pH值与土壤容重呈极显著负相关,说明土壤与植被具有互动效应.     

黄土高原南部植被恢复对土壤理化性状与土壤酶活性的影响

利用退耕区域不同植被恢复类型为试点,研究不同植被恢复年限、不同恢复类型土壤理化性状和土壤酶活性动态变化。结果表明,随着恢复年限增加,土壤容重先增加后逐渐下降;pH降低,降幅为1.47%~5.52%;土壤有机质、全氮逐渐增加,增幅分别为9.76%~71.54%、17.39%~62.32%;全磷含量除30 a刺槐比对照增加了12.92%外,其它植被类型均低于对照;速效养分略有增加,趋势不明显;酶活性逐渐增强,尿酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶增幅分别为39%~229%、34%~96%、25%~149%、74%~250%。相关性分析表明,各种酶活性与有机质及全氮含量显著相关。因此,实施退耕还林植被恢复有利于土壤理化性状改善,酶活性增强。     

呼伦贝尔草甸草原羊草群落不同退化程度土壤理化指标

文中对放牧干扰下不同退化程度呼伦贝尔草甸草原羊草群落土壤理化性质进行了研究。结果发现,土壤含水量、土壤全氮、土壤有机物、土壤速效氮随着退化程度的增加显著下降,而土壤容重、土壤(1-2mm)粗粒百分含量、土壤速效钾随着退化程度的增加而显著提高。土壤速效磷和pH值没有规律性变化。通过研究表明:土壤含水量、土壤容重、土壤(1-2mm)粒径粗粒、土壤有机物、全氮、速效氮和速效钾在不同退化程度之间都具有显著性差异,因此,这些指标可做为草甸草原羊草群落确定土壤退化程度的退化指标。     

艾比湖地区盐生植物群落土壤氮素的垂直分布特征

通过研究艾比湖地区9种盐生植物群落土壤剖面的氮素特征,揭示其影响因子。结果表明：① 干旱区荒漠中盐生植物的土壤理化性质差异显著(P＜0.05）。在整体上土壤氮素含量随土壤深度增加呈减小趋势,有效氮素形态为硝态氮。② 土壤氮素与土壤理化性质的相关性：全氮和碱解氮与有机质呈极显著正相关(P＜0.01）;碱解氮和全氮与pH、硝态氮和无机氮与电导率相关性不显著。③ 土壤中硝态氮的主要影响因素为铵态氮、碱解氮、全氮和有机质,其次是容重和含水量,最后是土壤pH和电导率,其他因素是通过影响土壤有机质的积累和分解对其起作用。     

陕北黄土丘陵区不同立地条件下刺槐群落的土壤质量评价

以陕北黄土丘陵区纸坊沟流域不同立地条件下的刺槐林为对象,采用综合评价法对其土壤质量进行评价。结果表明:24 a刺槐林的土壤含水量、酶活性大于14 a刺槐林;14 a刺槐林的土壤有机质、全氮、速效养分含量大于24 a刺槐林。阴坡刺槐林的土壤含水量、有机质、全氮、酶活性大于阳坡,但阳坡刺槐林的速效养分含量大于阴坡。随土层深度增加,刺槐林土壤含水量、全氮、速效养分以及酶活性降低,土壤p H升高。土壤质量综合指数为:24 a阴坡24 a阳坡14 a阳坡14 a阴坡,表明林龄越大,土壤质量越好。选择土壤生态环境较好的立地营造植被,更有利于生态恢复。     

子午岭地区植被演替过程中土壤养分及酶活性特征研究

选择植被自然恢复不同年限的阳坡梁坡地作为研究对象,采用时空互代法研究子午岭地区植被恢复过程中土壤养分和酶活性的变化.结果表明,植被恢复140 a内,不同土层土壤有机质含量、全氮含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性增加,且表土层(0～20 cm)土壤养分含量和酶活性高于下层土壤(20～40 cm).以裸露地为对照,土壤0～20 cm土层,有机质含量、全氮含量、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性分别增加了23.8%～534.9%、9.3%～300.0%、213.6%～521.5%、40.4%～286.5%、22.7%～232.2%和3.2%～22.4%,土壤速效磷含量呈现波动变化, 过氧化氢酶活性变化幅度比其他三种酶低.土壤有机质含量与全氮、速效磷含量密切相关;土壤蔗糖酶与土壤有机质、全氮均为极显著的相关关系(0.930/0.918);土壤脲酶活性与全氮含量相关系数最高(0.804);土壤碱性磷酸酶活性与有机质、全氮含量都呈极显著相关(0.977/0.984);土壤过氧化氢酶活性与全氮含量极显著相关,相关系数达0.996.     

植被恢复程度与沙地土壤性质——以塔克拉玛干沙漠南缘为例

为进一步揭示塔克拉玛干沙漠南缘植被恢复对沙土的影响,调查研究了4种不同植被恢复程度沙地的土壤理化性质。结果表明:植被恢复与土壤理化性质动态的关系密切。随着植被恢复程度增加,沙土细粒成分增加,中砂成分减少,土壤平均粒径减小,但沙地土壤粒径峰度、偏度和分维值差异不大;不同土层深度沙土粒径组成的变化表现出与沙漠化逆转过程相一致的特点;植被恢复对土壤化学性质的影响表现为中、下层土有机质、有效磷、有效钾含量增加,但沙地土壤全氮的差异不显著。以植被恢复为前提的沙漠化逆转是土壤细粒化和营养富集的过程,但其演变是一个较为长期的过程。     

秸秆集中深还田两年后对土壤主要性状及玉米根系的影响

采用翻转犁开沟的方式,在秋收后将秸秆集中深还田,探讨该模式实施两年后对土壤主要理化性质及玉米根系的影响。结果表明,随着秸秆还田量的增加,各层次土壤容重较CK处理降低了2.42%~10.67%;土壤含水量较CK处理增加了3.99%~14.68%;土壤有机质及全氮含量较CK处理均有显著提高,提高幅度分别为4.34%~97.97%、1.53%~44.36%;玉米根系总根长、总根表面积、总根体积以及平均根系直径均大于CK处理,以12 000 kg·hm-2处理效果最为显著。综上,秸秆集中深还田对降低土壤容重,提高土壤蓄水量、有机质和氮素含量,促进根系生长效应明显。     

采煤沉陷干扰下土壤理化性质的演变——以大柳塔矿采区为例

为了解采煤沉陷影响下土壤理化性质的变化规律,及不同土壤基质对采煤沉陷的反应,在神木县大柳塔矿采区,分别对五个年份的6个沉陷区及其对照区进行土壤理化指标进行了测定并分析。结果表明:随沉陷年限的增加,土壤容重减小,随土层深度的增加沉陷区与对照区容重变化基本一致。土壤粘粒含量随沉陷年限的增加而增加,随土层深度的增加呈由大到小的趋势,土壤砂粒含量变化与之相反。土壤pH值随沉陷年限的增加而降低;有机质、全氮、全磷、全钾含量随沉陷年限的增加而增大;全钾在沉陷1年后显著增大,与有机质、全氮、全磷变化趋势不一致。相对于硬梁地,采煤沉陷对沙地影响较大。沉陷16年的沙地土壤理化性质与对照区基本趋于一致。     

河北坝上不同土地利用方式对土壤风蚀的影响

对河北坝上康保地区天然草地、人工林、农田和退耕地四种土地利用方式的输沙量、风速廓线以及土壤的理化性质进行观测和分析。结果显示:天然草地的地表硬度最大,输沙量最小,表层土壤粗颗粒含量最低;农田地表含水量和硬度最小,输沙量最大,有机质含量最低,表层土壤粗颗粒含量最高;人工林地土壤水分含量较高,输沙量较低,有机质含量较高;退耕还灌木地表层含水量较低,地表硬度和空气动力学粗糙度较大,输沙量大于林地,有机质含量低于林地。表明土壤风蚀受地表含水量、硬度以及空气动力学粗糙度的共同作用影响,三者均不同程度受地表植被的影响,反映了地表植被类型对土壤风蚀的潜在影响。因此,在优先保护原生植被的前提下,重视植被生态恢复建设,着重提高地表植被覆盖度,以改善土壤结构,提高土壤有机质含量,增强土壤抗风蚀能力。     

生物炭一次性施入对灌耕风沙土土壤性质及玉米产量的影响

以新疆主要低产土壤灌耕风沙土为研究对象,通过2015—2018年的田间定位试验,研究了生物炭不同添加量(0、22.5、67.5、112.5、225.0 t·hm~(-2))对土壤性质及玉米产量的影响。结果表明:生物炭于2011年一次性施入后,可明显降低土壤的容重,与初始土壤容重1.48 g·cm~(-3)相比,8 a后土壤容重降低至1.18～1.24 g·cm~(-3);施用生物炭后可以明显增加土壤中全氮、有机质及速效钾的含量,对土壤碱解氮的含量影响不明显,与对照相比,8 a后全氮、有机质及速效钾含量分别增加了14.42%～49.43%、22.02%～74.25%、1.27%～18.64%;随着定位试验的延续,一次性施用生物炭6 a后,土壤增碳、钾效应达到最大,随后逐年减弱,67.5 t·hm~(-2)的生物炭施用量最适宜;施用生物炭可以明显提高玉米产量,提高了9.4%～35.5%。     

保护性耕作对黄土高原春玉米田土壤理化特性的影响

为了探索黄土高原春玉米区保护性耕作农田土壤理化特性变化,测定分析了保护性耕作处理第二年春玉米生长不同时期农田土壤容重、水分和养分变化.结果表明,保护性耕作处理在玉米生长前期0～10 cm土壤容重呈下降趋势且小于传统耕作,但后期增加幅度较大;与传统耕作相比保护性耕作能显著增加玉米生长前期表层0～60 cm和后期100～200 cm土壤含水量 ,有较好保水、蓄水作用;保护性耕作下表层0～20 cm土壤养分指标除全磷外,均表现为稳定升高趋势,且能有效提高土壤全钾和速效钾含量;土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷含量低于传统耕作,但变异系数较小.     

生态修复对川西北沙化草地土壤有机质和氮素的影响

为了了解生态修复过程中沙化草地土壤有机质和氮素的变化特征,选取了未修复沙化草地和围栏种植红柳生态修复年限分别为2年、4年、6年、8年的沙化草地作为研究对象,研究了川西北不同生态修复年限沙化草地0-60cm土层土壤有机质和氮素变化特征.结果表明:随着生态修复年限的增加,植被盖度和高度显著提高,各土层土壤有机质、全氮、碱解氮含量均呈现增加特征,其中,0-20cm土层增加幅度较大,生态修复8年沙化草地土壤有机质、全氮和碱解氮含量分别比未修复沙化草地增加95.60％、100.00％和50.73％,均极显著高于未修复沙化草地;20-40cm和40-60cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮含量增加幅度及显著性明显低于0-20cm土层.     

滴灌时长对伊犁河流域土壤理化性质及作物产量的影响

为阐明新疆伊犁河南岸灌区不同滴灌应用年限下新开垦耕地土壤水分分布和土壤全氮及有机质分布,进一步了解干旱区荒地引水灌溉开垦过程中土壤养分变化,本文以伊犁河流域连续新开垦地区——伊犁河南岸灌区管理处为研究区,以冬小麦(Triticum aestivum L.)为研究对象,通过监测不同滴灌应用年限(1 a,2 a,3 a,4 a)以及未开垦荒地(CK) 0～60 cm剖面土壤水分、全氮含量和土壤有机质含量,揭示滴灌应用年限对滴灌条件下土壤理化性质以及冬小麦产量的影响。结果表明:新垦土地土壤含水率会随滴灌应用年限延长而增加,种植和灌溉会改善新开荒地的土壤水入渗条件,有利于耕作层水分调蓄;新垦土地各层土壤全氮会随滴灌应用年限增加而增加,且随深度增加分布趋势由开垦前先减少后增加变化为先增加后减少,在0～30 cm土层出现表聚现象;不同滴灌应用年限0～60 cm土壤有机质含量随年限增加而增加,开垦种植增加了0～40 cm土壤有机质含量,并在0～20 cm土层明显富集;根据全国第二次土壤普查养分分级相关标准,研究区荒地开垦后土壤养分全氮及有机质均提高了一级;新开垦耕地灌溉1～4 a,冬小麦产量随滴灌应用年限的增加而增加。养分及产量增加的主要原因在于当地现行的灌溉制度及作物秸秆残留。     

不同植被覆盖度沙垄土壤化学性质的空间分异

为了研究温带固定半固定沙漠土壤化学性质与地表植被的关系,本文以古尔班通古特沙漠西南缘莫索湾地区沙漠–绿洲过渡带为研究区,分别选取植被覆盖度为10%和15%的半固定沙垄及植被盖度为30%的固定沙垄。采集了各沙垄不同地貌部位的土壤样品,室内测试了土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷等指标。结果表明：① 随着植被覆盖度下降,沙垄西坡、坡顶和东坡,土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷呈逐渐降低趋势;② 不同地貌部位的分布格局各沙垄表现不一致,沙垄A和沙垄B的 pH、电导率、有机质、全氮和全磷含量最大值均出现在垄间地,其他部位之间没有明显的规律,沙垄C 的pH和电导率最大值出现在垄间地,而土壤养分含量于坡顶部位富集;③ 各沙垄不同土层土壤性质分布规律相对一致,土壤pH、电导率随着土层深度的增加呈上升的趋势,而土壤养分随着土层深度的增加而降低;④ 土壤化学性质空间分布异质性与植被的分布格局密切相关,相互影响,当植被覆盖度较高时,生物作用起主导作用,当植被覆盖度较低时,风蚀、地形等非生物因素作用加强,影响生物作用,植被对土壤颗粒和养分的拦截及富集作用逐渐减弱或消失。     

不同植被覆盖度沙垄土壤化学性质的空间分异

为了研究温带固定半固定沙漠土壤化学性质与地表植被的关系,本文以古尔班通古特沙漠西南缘莫索湾地区沙漠-绿洲过渡带为研究区,分别选取植被覆盖度为10%和15%的半固定沙垄及植被覆盖度为30%的固定沙垄。采集了各沙垄不同地貌部位的土壤样品,室内测试了土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷等指标。结果表明:①随着植被覆盖度下降,沙垄西坡、坡顶和东坡,土壤pH、电导率、有机质、全氮和全磷呈逐渐降低趋势;②不同地貌部位的分布格局各沙垄表现不一致,沙垄A和沙垄B的pH、电导率、有机质、全氮和全磷含量最大值均出现在垄间地,其他部位之间没有明显的规律,沙垄C的pH和电导率最大值出现在垄间地,而土壤养分含量在坡顶部位富集;③各沙垄不同土层土壤性质分布规律相对一致,土壤pH、电导率随着土层深度的增加呈上升的趋势,而土壤养分随着土层深度的增加而降低;④土壤化学性质空间分布异质性与植被的分布格局密切相关,相互影响,当植被覆盖度较高时,生物作用起主导作用,当植被覆盖度较低时,风蚀、地形等非生物因素作用加强,影响生物作用,植被对土壤颗粒和养分的拦截及富集作用逐渐减弱或消失。     

施肥对新建日光温室番茄产量及土壤养分含量的影响

在陕西杨凌选择3个新建大棚,采用田间试验方法研究了不同施肥处理(常规施肥、配方施肥1和配方施肥2)对番茄产量,及番茄种植前和收获后土壤有机质、全氮、速效氮、有效磷、速效钾和电导率等基本性质的影响。与农户常规施肥相比,配方施肥1和2处理氮、磷及钾肥用量分别减少9%～40%、26%～46%和18%～47%时,番茄产量并未显著变化,说明常规施肥处理存在肥料过量施用问题;与种植前相比,种植一季番茄后耕层(0～20 cm)土壤有机质、全氮、有效磷及速效钾含量均有不同程度增加,其中有机质和有效磷含量均达显著水平,增加幅度分别为25%和460%;0～100 cm土层电导率也有不同程度的增加;0～100 cm土层矿质氮含量显著增加,平均增加幅度为182%;0～200 cm土层硝态氮累积量平均达727 kg/hm2。新建日光温室存在过量施肥现象,由此带来的硝态氮及有效磷在土壤中的大量累积问题值得关注。     

草地灌丛化对植被与土壤的影响

位于东非高原低海拔区的埃塞俄比亚博拉娜区草地正遭受着灌丛化的威胁。本文将博拉娜区灌丛化草地按灌木盖度分成3个等级,研究不同灌丛化程度草地植被及土壤理化性质的差异。结果表明:随灌丛化程度增加,灌木冠幅和种类增加,高度先增加后降低,密度先降低后增加;草本植物的盖度、高度、优势种盖度下降,但优势种有所增加;含水量、黏粒含量下降,其中轻度灌丛化草地(灌木盖度40%~60%)含水量达22.36%,容重和紧实度先下降后上升,中度灌丛化草地(灌木盖度在60%~80%)容重达1.23 g·cm~(-3);有机质、全磷、速效磷、pH先增加后降低,在中度灌丛化草地分别为4.73%、0.73 g·kg~(-1)、16.86 mg·kg~(-1)、8.19;全氮和无机氮含量增加,在重度灌丛化草地(灌木盖度80%)高达1.85 g·kg~(-1)、12.29 mg·kg~(-1)。     

不同植被覆盖下子午岭土壤养分状况研究

以黄土丘陵沟壑区的子午岭次生林区为研究区域,研究了不同植被覆盖对土壤养分状况的影响。结果表明:不同植被类型覆盖下,土壤有机质含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地。土壤全氮含量为乔木≥草本>灌木>农田≥弃耕地;全磷含量变化不大,其中农田土壤全磷含量最高;全钾含量为乔木>灌木>草本>农田>弃耕地;土壤碱解氮含量为乔木>灌木≈草本≥农田>弃耕地;速效磷含量为乔木≈灌木≈农田>草本>弃耕地;速效钾含量为乔木≥草本>灌木≥农田>弃耕地。由此可见,随植被演替阶段的提高,不同植被覆盖下土壤的养分含量逐渐升高。因此,在黄土高原丘陵区,坡地退耕还林,恢复植被,可以有效改善土壤养分状况。     

渭北旱塬梯田土壤氮素特征及影响因素分析

测定不同利用年限梯田土样的有机质、全氮、速效氮、矿质氪(NH4 -N NO3--N)以及其它理化指标,利用统计分析法系统分析渭北旱塬梯田土壤的氮素特征、剖面变异性及影响因素.结果表明,土壤氮素含量缺乏(全氮除外)且分布不均,特别是矿质氮很贫乏;各形态氮素表层含量最高,沿剖面向下降低,表层与下层含量差异显著;施肥可明显提高氮素含量;CEC、粘粒、全磷和速效磷含量对有机质、全氮和速效氮含量正向影响较大;CaCO3和粉粒含量对土壤氮素具有"稀释效应";坡位、坡向和梯田类型对土壤氮素也有一定的影响;随利用年限的增加,有机质、全氮和速效氮含量先增后降,开始衰退的年限在19 a以上.