大桥水库消落带不同水位高程柳树林地土壤团聚体组成与分形特征

为研究植被恢复对水库消落带土壤团聚体组成及稳定性的影响,利用干筛和湿筛法,测定了大桥水库消落带不同水位高程下柳树林地土壤团聚体组成分布,并基于分形理论分析了土壤团聚体分形特征.结果表明:(1)消落带柳树林地土壤>0.25 mm非水稳定性团聚体和水稳性团聚体分别为73.13％～93.69％和47.62％～82.06％,较...     

关于三峡水库消落带地貌变化之思考

与国内外特大型水库相比,三峡水库消落带具有常年水位变幅大,干流航运繁忙,波浪大和良田沃土多的特点.三峡水库蓄水后,消落带坡地地貌变化的发生是必然的,形成的稳定坡地类型有淤积滩涂坡地、稳定石质坡地和稳定土质坡地3种,其地貌演化过程可分为强烈侵蚀期、基本稳定期和淤积填平期.水库蓄水后,消落带坡地土壤的流失势必影响消落带坡地的植被建设.鉴于目前我国三峡水库消落带坡地地貌演化的相关研究严重不足,已开展的生态环境修复重大科研项目,均没有重视水库蓄水后消落带坡地地貌的变化,也没有安排地貌演化的相关内容,作者从坡地地貌演化的角度,对三峡水库消落带生态环境的研究、治理工作和水库运行方案的调整提出了相关建议.     

重庆四面山不同林地土壤团聚体特征

通过对重庆四面山毛竹林、柳杉林、槲栎林和川柯林4种不同林地土壤团聚体的测定,运用分形理论对研究林地土壤的团聚体分形维数进行分析,结果表明4种林地土壤水稳性团聚体的分形维数(湿筛)均在2.6702.882之间,其中川柯林地0-20 cm土壤层的分形维数最小,毛竹林土壤40-60 cm层分形维数最大;土壤团聚体的分形维数(干筛)均在2.514～2.683之间.且槲栎林土壤40-60 cm层的分形维数最小,毛竹林土壤40-60cm层分形维数最大.通过建立团聚体和水稳性团聚体之间的转移矩阵,用不同径级的保存机率计算出团聚体的稳定性指数,结果表明3～1 mm,1～0.5 mm粒径级土壤团聚体的保存机率较大,不易遭到破坏;>10 mm,0.5～0.25 mm粒径级团聚体的保存机率较小,容易遭到破坏.通过计算4种林地土壤不同深度团聚体稳定性指数平均值发现,川柯林土壤的稳定性指数最高(3.26),其次为槲栎林土壤(3.03)、柳杉林土壤(2.71)和毛竹林土壤(2.69),说明川柯和槲栎两种阔叶林有利于土壤团聚体的稳定.     

淹没–出露条件下三峡水库小江消落带土壤性质变化研究

以2010—2011年间采自三峡水库小江流域不同海拔消落带土壤为材料,研究了淹没前后土壤有机质、磷、氧化铁等性质的变化,以揭示消落带土壤的变化特征及其环境影响。结果表明:小江消落带土壤淹没后,土壤p H、有机质及速效磷、全磷、非晶质铁、游离氧化铁、黏粒含量增加;土壤出露后,监测点各海拔土壤的有机质、速效磷、非晶形铁、游离氧化铁及黏粒含量降低;消落带土壤经过一个"淹没–出露"周期后,双江、高阳监测点海拔170 m和165 m土壤的铁活化度降低,而海拔150 m土壤的铁活化度明显升高,增幅分别达12.4%和94.5%。消落带土壤在经过淹没–出露过程后,磷有累积现象,其环境风险增大,应引起重视。     

青藏高原不同土地利用方式土壤团聚体组成及稳定性特征

[目的]探究青藏高原不同土地利用方式对土壤团聚体分布特征及稳定性的影响，为改善高寒地区土壤质量提供科学依据。[方法]选取青藏高原5种不同土地利用方式(农田、人工林、湿地、灌丛、裸地)为研究对象，采用干筛法和湿筛法测定土壤团聚体粒径分布以及土壤有机碳(SOC)、总碳(TC)、总氮(TN)、pH,并计算大团聚体重量的百分含量(DR_>0.25,WR_>0.25)、团聚体破坏率(PAD)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)等土壤团聚体稳定性指标，研究了高寒地区不同土地利用方式下团聚体组成及其稳定性特征。[结果]相较于机械稳定性团聚体，土壤水稳定性团聚体更易受到土地利用方式的影响，且更能反映西藏地区土壤团聚体结构稳定性；农田耕种增加了具有机械稳定性的土壤大团聚体含量，但不具有水稳定性；人工林和湿地的土壤团聚体具有较高的水稳定性特征。相关性分析表明，土壤团聚体MWD与SOC,TN含量呈显著正相关；土壤团聚体MWD,GMD值与各粒径团聚体含量总体上呈线性相关，且对于机械稳定性团聚体，1 mm是正负相关的临界点，对于水稳定性团聚体，0....     

三峡库区消落带土壤化学性质变化

为研究三峡库区消落带水淹和未水淹区域土壤化学性质的差异,以及探讨水位涨落对消落带土壤化学性质影响,试验分别于2008年、2009年、2013年的9月,对消落带水淹和未水淹区域土壤(0-5,5-10,10-15cm)的养分含量和pH值进行测定。结果表明:(1)2008年、2009年、2013年消落带未水淹区域各层土壤的速效氮、速效磷、速效钾和有机质含量均大于水淹区域,2013年其含量差异的幅度较大,依次为6.06%~17.01%,40.55%~50.23%,26.90%~46.89%和14.64%~45.51%;较未水淹区域,水淹区域各层土壤的pH值呈缓慢上升趋势。(2)受不同水位涨落周年的影响,各层土壤速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、有机质含量均表现为:经历0次水位涨落区域1次水位涨落区域5次水位涨落区域,而土壤pH值变化趋势与其相反;受水位涨落影响后,土壤的全钾含量表现出一定程度的积累。研究表明,水位涨落可导致消落带土壤速效氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、有机质含量的大量流失和pH的显著增高。     

三峡库区消落带不同高程桑树林地土壤抗蚀性及影响因素

消落带是典型的生态脆弱区,研究消落带土壤抗侵蚀特点对三峡库区水土流失防治具有重要意义。为了研究三峡库区消落带桑树林地土壤抗蚀性在不同高程处的差异,本文以典型消落带桑树林地为研究对象,采用土壤理化性质研究法对不同高程桑树林地土壤抗蚀性特征及其影响因素进行了分析。结果表明:1)不同高程桑树林地0~20 cm土层土壤抗蚀性指数具有较大差异,表现为180 m(38.22%)170 m(23.09%)165 m(18.4%)175 m(10.5%),且未淹没区(高程为180 m)大于淹没区(高程≤175 m);对于同一高程,表层(0~10 cm)土壤抗蚀性优于底层(10~20 cm)。2)土壤15个抗蚀性指标优化为F1、F2、F3 3个主成分,其土壤抗蚀性综合评价模型为F=0.655F1+0.236F2+0.109F3,评价结果表明不同高程桑树林地土壤抗蚀性大小为180 m170 m165 m175 m。3)相关性分析表明土壤抗蚀性指数与土壤黏粒(0.001 mm)、0.25 mm水稳性团粒含量呈极显著正相关(P0.01),相关性系数分别为0.878和0.732;与土壤有机质含量呈显著正相关(P0.05),相关性系数为0.689;与砂粒和粉粒含量相关性不显著。说明黏粒、0.25 mm水稳性团粒和有机质是影响三峡库区消落带土壤抗蚀性的重要因子。研究结果可为三峡库区消落带不同区域土壤流失进行针对性防治提供重要科学依据。     

丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及分形特征

为分析南水北调(中线)丹江口库区不同土地利用方式土壤团聚体稳定性及其分形特征,揭示人类活动对土壤结构的影响,以库区内不同土地利用方式(水田、旱地、果园、人工林地、自然林地)土壤为研究对象,经干筛和湿筛法测定团聚体组成,以土壤团聚体稳定性指标(大团聚体含量(R0.25)和团聚体破坏率(PAD))、土壤团聚体直径指标(平均质量直径(MWD)和几何均重直径(GMD))以及分形维数(D)作为评价指标,对比分析丹江口库区不同土地利用方式下土壤团聚体组成及其稳定性。结果表明,对土壤团聚体组成的测定,湿筛法相对干筛法重现性更好,能更真实反映土壤团聚体组成及其稳定性。各土地利用方式总体上表现为林地(人工林和自然林)土壤稳定性和抗蚀性更好,其MWD和GMD值相对较高,D值相对较低;相反,旱作农地(果园和旱地)土壤团聚结构及其稳定性较弱,其MWD和GMD值相对较低,D值相对较高。说明各团聚体稳定性指标均能从不同角度反映不同土地利用方式对土壤团聚体稳定性的影响。相关性分析表明,土壤团聚体MWD、GMD值和D值与各粒径团聚体含量呈明显线性关系,在土壤团聚化过程中,土壤团聚体从微团聚体(0.25 mm)—中等团聚体(0.25~5 mm)—大团聚体(5 mm)的转化中,0.25,1,5mm粒级是较为关键的临界点。     

三峡水库消落区淹水后土壤性质变化的模拟研究

通过模拟淹水过程，研究了淹水后三峡库区消落区主要类型土壤性质的变化，发现淹水后酸性土壤的pH值升高，碱性土壤的pH值降低，Eh在淹水初期都会降低。土壤中的Zn、Cu、Pb、Cd、Cr、Hg、As的含量都有不同程度的降低，其中Hg较为显著，而有效态的Zn,Cu、Pb、Cd、Fe和Mn的含量大部分呈增加趋势，但其变化规律不尽相同。     

南亚热带不同母质发育土壤团聚体特征及其稳定性

团聚体是土壤的基本结构单位,其稳定性是评价土壤质量的重要指标.以南亚热带地区不同母质(石灰岩、第四纪红黏土、砂页岩)发育的土壤作为研究对象,采用湿筛法和LB法测定不同母质发育土壤团聚体稳定性特征.结果表明:(1)随着土层深度的增加,土壤容重呈上升趋势,而孔隙度、有机质和游离氧化铁含量呈下降趋势.砂页岩母质发育的土壤有机...     

黑龙滩水库消落带植被恢复模式对土壤水稳性团聚体组成及其稳定性的影响

[目的] 为阐明水库消落带不同植被恢复模式对土壤水稳性团聚体组成及其稳定性的影响。[方法] 以川中丘陵区黑龙滩水库消落带人工恢复与自然恢复植被下的土壤为研究对象,利用湿筛法测定分析土壤水稳性团聚体组成特征及其稳定性指标。[结果] 消落带土壤＞0.25 mm水稳性大团聚体含量与未淹水对照相比降低4.21%,其中,自然恢复植被下土壤水稳性大团聚体含量较对照下降12.27%,人工恢复植被下大团聚体含量较对照增加3.84%;不同植被恢复模式下土壤水稳性团聚体组成差异显著(p＜0.05),人工恢复植被下土壤大团聚体含量(69.48%)显著高于自然恢复模式(43.20%);消落带土壤水稳性团聚体稳定性随水位高程增加而升高,团聚体稳定性指标＞0.25 mm水稳性团聚体含量(R_0.25)、平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)人工恢复模式下均大于自然恢复模式,团聚体分形维数(D)、土壤可蚀性因子(K)与团聚体破坏率(PAD)人工恢复模式小于自然恢复模式,表明人工恢复模式下土壤水稳性团聚体稳定性、土壤抗蚀性高于自然恢复模式。[结论] 黑龙滩水库消落带在淹水后土壤团聚体稳定性下降,但人工恢复模式能有效改善土壤团粒结构,研究结果可为黑龙滩水库消落带土壤结构稳定性评价及植被恢复提供科学依据。     

三峡水库消落带几种草本植物根系的垂直分布特征

[目的]明确三峡水库消落带典型草本植物根系分布特征,为三峡消落带的植被恢复提供依据。[方法]在三峡腹地石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)三种人工恢复草本和自然恢复草本,利用WinRhizo Pro.2009c根系分析系统研究其根系的土壤剖面分布特征。[结果]4种草本类型的的根系主要分布在0—10cm土层,根长密度、根直径(除自然杂草外)、根表面积密度、根体积密度和根尖密度均随土壤深度的增加而呈指数函数减小;除根径外,在整个土层剖面中(0—25cm),3种人工草本的根系指标都要显著高于自然恢复杂草。[结论]4种草本根系发达,对消落带水淹胁迫的适应性强。     

不同发育阶段杉木人工林土壤团聚体分布特征及其稳定性研究

为研究杉木人工林土壤团聚体分布特征及其稳定性,探索杉木人工林土壤结构状况,以不同发育阶段杉木人工林0—100cm土层为研究对象,采用干筛法测定土壤团聚体组成,采用湿筛法测定团聚体稳定性,结果表明:在干筛处理下,各发育阶段杉木人工林土壤团聚体以大团聚体(0.25mm)为主,大团聚体比例皆达80%以上,中龄林和成熟林土壤大团聚体比例在各土层中均高于幼龄林,且在0—20cm土层差异显著(P0.05);在各土层中,不同发育阶段杉木人工林5mm粒径的土壤团聚体皆占较高比例,且不同发育阶段对5mm粒径的土壤团聚体组成比例有显著影响。在湿筛处理下,各发育阶段水稳性大团聚体(0.25mm)比例随土层加深而显著降低,0—80cm各土层内,中龄林和成熟林土壤水稳性团聚体比例高于幼龄林,且在0—20cm和20—40cm土层中龄林比幼龄林分别高41.79%和39.06%,差异显著;各发育阶段杉木人工林土壤团聚体破坏率(PAD)特征与水稳性大团聚体相反;平均重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)随土层加深而显著下降,其中中龄林和成熟林土壤团聚体GMD在0—100cm各土层内均显著高于幼龄林。据此认为,杉木人工林土壤团聚体稳定性随土层加深而降低,中龄林和成熟林土壤结构优于幼龄林。     

周期性水位波动对三峡水库消落带土壤有机碳含量和密度的影响

为探究水位波动对三峡水库消落带土壤有机碳的影响,在三峡水库消落带采集和测定了受不同水淹强度影响的石灰土、紫色土、黄壤及其植物样品,并运用Kruskal-Wallis非参数检验和基于冗余分析的典范分析等方法进行了研究。结果表明：周期性水淹增加了石灰土和紫色土的有机碳含量和密度,但降低了黄壤的有机碳含量和密度。此外,石灰土的有机碳分布还受地上生物量、土壤pH和土层深度的影响,紫色土的有机碳分布还受土层深度和地上生物量的影响,而黄壤的有机碳含量和密度则与地上生物量、土层深度和地下生物量有关。总之,周期性水位波动对消落带土壤有机碳影响深刻,但土壤类型分异了有机碳对水位波动的响应。     

三峡库区消落带几种草地根系分布及土壤养分变化

为明确三峡水库消落带典型草本植物根系分布及土壤养分的变化,在三峡腹地忠县石宝镇消落带选取牛鞭草(Hemarthria altissima)、扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)、双穗雀稗(Paspalum paspaeoides)和自然恢复草地,利用WinRhizo Pro.2009c根系分析系统和常规统计方法对比研究了4种典型草地植物根系在土壤剖面分布及其对土壤剖面养分的影响。结果表明:四种草地的根系大部分都分布在0—5cm土层中,根长密度(Root length density,RLD)、根面积比(Root area ratio,RAR)均沿土壤深度程幂函数递减分布。植被及其根系的存在对土壤养分的剖面分布有重要影响。裸地的土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)和总N含量要显著低于草地,扁穗牛鞭草和自然恢复杂草地的全量养分大都要高于其他草地。四种草地类型的RLD,RAR与SOC、总N含量均有显著(p0.05)或极显著(p0.01)相关。可见本研究涉及几种植物的根系对土壤养分分布有重要影响。研究结果可以为三峡水库消落带植被恢复和水土保持提供一定的依据。     

小浪底库区不同水位高程下消落带落干期土壤微生物量碳分布特征

  目的  探究小浪底库区不同水位高程下消落带落干期土壤微生物量碳（SMBC）分布特征,为库区土壤碳循环研究及消落带受损植被系统恢复与重建提供理论依据。  方法  采用定位试验的方法,监测并分析了小浪底库区对照高程（275 m）和3个淹水高程（265、255、245 m）下消落带落干期SMBC含量及土壤理化性质变化。  结果  小浪底库区消落带表层SMBC含量的变化区间为29.25 ~ 204.97 mg kg?1,平均值为112.81 mg kg?1;消落带SMBC含量在各高程间差异明显,与对照相比,中短期淹水高程下（265和255 m）SMBC含量显著升高（P < 0.05）,而长期淹水高程下（245 m）SMBC含量则显著降低（P < 0.05）;消落带落干期SMBC含量随时间总体呈下降的变化趋势,并且前期下降更为明显,后期则较为平缓;不同土层间消落带SMBC含量的变化规律较为相似,其差异性主要体现在SMBC含量大小的变化上,表现为上土层（0 ~ 10 cm） > 下土层（10 ~ 20 cm）;Pearson相关分析得出消落带SMBC含量在水位高程、时间及土层尺度上均与土壤含水率、温度、有机质和全氮之间存在显著相关性（P < 0.05）,但与土壤黏粒含量和全磷之间的相关性并不显著（P > 0.05）;同一高程草本植被下消落带SMBC含量明显高于灌丛,且混生植被类型下SMBC含量较相应的单一植被类型明显升高,表现为草本混生 > 单一草本,或灌丛－草本混生 > 灌丛。  结论  小浪底库区消落带土壤微生物量碳含量在不同研究尺度上的分布特征显著,并对土壤理化性质及植被类型的变化响应明显,因此可根据土壤环境条件,考虑采取不同植被混植的修复方式,开展小浪底库区消落带受损植被系统的恢复与重建。     

蓟运河故道消落带盐碱地土壤种子库特征

通过对蓟运河故道消落带的土壤种子进行萌发实验,确定了土壤种子库的物种组成、物种多样性指数和相似性指数,并对土壤种了库的物种特征进行了空间层次分析.结果表明:(1)蓟运河故道消落带土壤种子库共有16种植物,隶属于8科15属,其中藜科4种,菊科5种.3个区域土壤种子库物种相对多度和密度大小分布顺序为:洪淹区＞偶淹区＞常淹区.(2)不同区域种子库的Shannon—Wiener指数和Margalef丰富度指数随着水位的降低呈下降趋势,而生态优势度和Pielou均匀度指数有增大趋势.(3)种子库的空间分布特征明显,其中0--5 cm层种子数量最多,为623粒/m2;同时3个区域种子数量差异显著,洪淹区土壤种子库物种数量比偶淹区和常淹区分别多出253和353粒/,n2,而偶淹区土壤种子库物种数量与常淹区仅相差100粒/m2.     

三峡库区消落带土壤酶活性特征

土壤酶驱动土壤生态系统养分的循环和控制生态系统的功能。选取三峡库区消落带三个海拔梯度的土壤,以从未淹没的样地作为对照,研究消落带土壤酶活性特征。结果表明,消落带区域土壤有机碳（OC）、微生物生物量碳（MBC）和所测定的四种酶[磷酸酶（PNP）、芳基硫酸酯酶（PNS）、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）和β-糖苷酶（PAG）]的绝对活性（单位土壤干重的酶活性）和四种酶的几何平均数（GME）显著低于从未淹没的对照样地。在消落带区域,只有磷酸酶的绝对活性随着淹没持续时间的延长而降低,其他土壤三种酶的绝对活性在三个样地之间并无显著性的差异。土壤四种酶的几何平均数与有机碳、微生物生物量碳的变化相似,在海拔梯度较低的样地最低,其他两个较高海拔梯度的样地之间无显著性的差异。然而单位有机碳或微生物生物量碳的四种酶的具体活性的变化趋势与酶的绝对活性的变化并不一致。PNP的具体活性在所有测定的样地之间都无显著性的差异,而其他三个酶的具体活性是海拔最低的样地显著高于其他样地,其他样地之间并无显著性的差异。因而,这些结果意味着四种酶的几何平均数能够敏感指示三峡库区消落带水位消涨及其不同淹没持续时间对土壤质量的影响,是一个能够综合反映所有土壤酶活性对消落带水位消涨的响应的敏感指标。     

转移矩阵法评价土壤团聚体的稳定性

团聚体稳定性是土壤的基本性质,反映了土壤肥力的高低。在3个合理假设的基础上,通过建立干筛和Yoder法湿筛结果之间的转移矩阵,并通过不同径级团聚体的保存率构造了团聚体稳定性指数。该稳定性指数与文献结果具有良好的一致性,说明了转移矩阵方法可用于土壤团聚体稳定性的评价。同时利用该方法分析了不同径级团聚体抗破裂能力大小,发现降雨模拟、干湿循环(1次)、干湿循环(10次)和Yoder湿筛法影响的团聚体粒径并不相同。>0.25 mm水稳性团聚体含量虽然在整体上与团聚体的稳定性具有良好的相关性,但并不是随着>0.25 mm水稳性团聚体含量的增高,每个径级范围的团聚体稳定性增强。该方法可充分利用团聚体分析所得的信息,为进一步认识土壤团聚体的稳定性提供方法支撑。     

滇中不同植物群落土壤团聚体组成及养分特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法,对滇中富源县境内华山松-栓皮栎混交林、旱冬瓜林、杨梅灌丛、云南松林、撂荒地5类群落类型的团聚体粒径组成及养分特征进行研究。结果表明,团聚体含量随着粒径（〉5 mm,5～3 mm,3～1 mm,1～0.5 mm,0.5～0.25 mm,〈0.25 mm）的增大及土层（0-10 cm,10-20 cm）的加深而逐渐增多;团聚体的养分含量也呈现一定差异,有机碳、全氮、全钾和水解氮含量随粒径的减小而增多;速效钾含量则随着粒径的减小先增后减。分析团聚体养分的碳、氮比值（C/N）,得知撂荒地〉云南松林〉华山松-栓皮栎混交林〉杨梅灌丛〉旱冬瓜林,揭示C/N越小越有利于碳、氮等养分的循环与流动的规律。