三江平原不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

在中国科学院三江平原湿地生态试验站综合实验场对3种不同土地利用类型的土壤(0～25cm)作了分析。结果表明,不同土地利用方式下土壤理化性质有明显差异。随着开垦时间的增加,土壤容重和比重显著增加,土壤孔隙度、田间持水量和水稳性团聚体含量却在不断变小,大部分土壤养分含量也明显降低。有机质含量在开垦7年后下降了69.51%,15年后下降了72.96%,土壤全氮分别减少了58.59%和63.34%,有效氮减少了55.78%和75.31%,有效磷分别减少了45.67%和49.9%,有效钾则减少了43.71%和42.87%;然而,湿地开垦为农田后全钾略有增长。弃耕5年后,土壤的性质有所恢复,土壤有机质含量比开垦15年的土壤增长了53.13%,全氮增长丁23.16%,有效氮增长了139.61%,有效磷、有效钾分别增长了14.19%和9.62%。     

不同土地利用方式对黄河三角洲盐碱地土壤理化性质的影响

采用野外调查取样和室内分析相结合的方法,分析3种不同土地利用方式对黄河三角洲河口区盐碱地土壤理化性质的影响。结果表明:1)刺槐林地土壤表层0～10 cm有机质和全氮质量分数均最高,分别为17.30和1.04g/kg,0～20 cm平均土壤密度(1.33 g/cm3)和0～100 cm平均土壤电导率(290.25μs/cm)均小于柽柳林地和棉花地,0～20 cm平均土壤孔隙度(51.91%)和黏粒质量含量(3.99%)均大于柽柳林地和棉花地;2)柽柳林地0～100cm平均土壤pH值为6.77,极显著低于刺槐林地和棉花地(P<0.01),平均土壤速效钾质量分数最高(104.47 mg/kg),极显著高于棉花地(P<0.01),而与刺槐林地差异不显著,0～100 cm平均土壤速效磷质量分数为棉花地>柽柳林地>刺槐林地;3)人工栽植的刺槐林地土壤理化性状优于天然更新的柽柳林地和人工耕作的棉花地。研究结果可为黄河三角洲河口区盐碱地土地合理利用和改良提供参考。     

川中丘陵区不同利用方式的土壤养分特征研究

通过实地调查、土壤采样分析和数理统计结合的方法，对川中丘陵区5种土地利用方式（水田、旱地、菜地、林地和荒草地）的土壤养分状况进行对比分析，结果表明．土地利用方式对土壤有机质、全氮、全钾、全磷、碱解氮、速效钾和速效磷含量的影响达极显著（或显著）水平；在5种土地利用方式中．土壤有机质和全氮含量由高到低的顺序为：水田〉林地〉菜地〉旱地〉荒草地；土壤全钾和速效钾含量由高到低的顺序为：水田〉菜地〉旱地〉林地〉荒草地；土壤全磷含量由高到低的顺序为：菜地〉旱地〉林地〉水田〉荒草地。     

渝西丘陵区土地利用方式、景观位置对土壤养分的影响

运用实地调查与数理统计分析方法,研究了渝西丘陵区土地利用方式、景观位置对土壤有机质和氮磷钾养分的影响。结果表明,水田耕层土壤有机质、氮素和全钾含量显著高于旱作地类,菜地耕层土壤有效磷含量显著高于其他地类,各地类耕层土壤的全磷和速效钾含量无显著差异。不同景观位置下的耕层土壤有机质和氮素含量按冲沟、坡脚、平坝、坡腰、坡顶的顺序明显减少;全钾按冲沟、坡腰、坡顶、坡脚、平坝的顺序明显减少;坡脚、坡腰、冲沟部位耕层土壤速效钾显著高于坡顶、平坝;平坝、坡脚、坡腰部位耕层土壤有效磷显著高于冲沟、坡顶;各景观位置的耕层土壤全磷含量无显著差异。不同土地利用方式的土壤有机质和速效钾含量的剖面变化强弱程度是,园地菜地旱地;有效氮、磷则是菜地园地旱地。不同景观位置的土壤有机质含量的剖面变化强弱程度为,平坝坡脚坡腰坡顶;有效氮,平坝坡脚坡腰≈坡顶;有效磷,平坝坡脚坡腰≈坡顶;速效钾,坡顶坡脚坡腰平坝。     

怀来盆地不同土地利用方式对土壤质量的影响分析

基于对河北省怀来县官厅水库南北两岸8种主要土地利用类型的土壤养分、pH值和土壤容重等的分析,讨论了不同土地利用方式对土壤质量的影响,并评价了不同土地利用方式下的土壤退化程度。结果表明:怀来县官厅水库北岸的防护林地,由于合理的土地利用管理与保护措施,土壤容重最低,土壤养分含量高于其它几种土地利用方式;而由坡耕地撂荒后演替而来的草地,由于当地干旱寒冷多风的气候环境,土壤的母质条件以及缺乏有效的恢复措施等原因引起土壤质量继续退化;在长期不合理的土地管理措施影响下位于水库南岸的防护林地及葡萄园、果园、玉米地等土壤也发生较严重退化,表现为土壤容重、pH值显著增加,大部分土壤养分显著降低。土壤退化指数的计算结果也表明草地及南岸的玉米地、葡萄园的土壤发生了较严重的退化。在对数据进行处理分析过程中发现,土壤有机质、有机碳与全氮之间存在显著正相关关系。     

长白山地丘陵区不同土地利用方式土壤动物群落生态分布特征

在长白山地丘陵区选择次生落叶阔叶林、灌木林、采伐迹地以及耕地四种土地利用方式,对其土壤动物群落的组成、多样性和分布特征进行研究。结果表明:不同土地利用方式土壤动物群落的水平分布呈现明显的差异。采伐迹地中型土壤动物个体密度和耕地中型土壤动物类群数季节变化明显。次生落叶阔叶林和灌木林土壤动物分布随土层加深急剧减少,采伐迹地和耕地垂直分布递减和缓。同一季节土壤动物的丰富度指数和多样性指数在不同土地利用方式差异显著。土壤动物的多样性表现为灌木林最高,耕地最低。不同土地利用方式影响土壤动物群落的生态分布,其中pH、土壤有机质、有效磷和速效氮是影响长白山地丘陵区不同土地利用方式土壤动物群落分布的主导因子。     

丘陵区土地整理对土壤理化性状的影响

该文以莱芜市里辛土地整理项目为例,采用野外采样和室内分析相结合的方法,研究了丘陵区土地整理对土壤理化性状的影响。研究结果表明,土地整理对土壤物理性状影响极显著或显著;对土壤化学性状影响不显著;各土壤理化性状的变异系数,除土壤体积质量增加、土壤黏粒稍有增加外,其他均下降,整理后土壤理化性状更均匀。土壤理化性状变化原因主要是整理中注重物理措施、忽视土壤培肥,施工不规范及国家有关标准不具体等造成。今后应重视土壤培肥,规范施工,完善有关土地整理标准、明确各项土壤理化性状指标等,以确保土壤质量提高。     

华南丘陵区村级景观下土地利用/土地覆盖对土壤质量的影响

利用IKONOS高分辨率（1m）卫星遥感图，根据Ellis提出的村级景观分类体系，研究华南丘陵区村级景观中的土壤容重、土壤有机质、土壤全氮和土壤全磷的含量和分布特征。结果表明：不同土地利用景观中，表层土壤（0～15cm）的土壤容重、有机质和全氮均有显著差异，最大值分别为：1．42gcm^-3（建设用地）、18．67g kg^-1（水田）和0．95g kg^-1（水田），而全磷差异不显著。由于林地面积最大，其土壤养分储量也最大，表层土壤有机质、全氮、全磷储量分别占整个地区表层总储量的55．05％、53．88％、46．23％。不同土地覆盖景观中，表层土壤的土壤容重、有机质、全氮也都有显著差异，最大值分别为：1．42gcm^-3（硬化地面）、15．96g kg^-1（混合植被）和0．68g kg^-1（混合植被），而全磷差异也不显著。多年生植被在土地覆盖景观中所占面积最大，其表层土壤有机质、全氮、全磷储量分别占整个地区表层总储量的55．01％、54．53％、59．02％。由于下层受人为干扰较小，不论是在不同土地利用方式还是在土地覆盖下，下层土壤（15～30cm）的土壤容重、有机质、全氮和全磷均无显著差异。人为强烈干扰下，植被覆盖度低的交通用地、房屋及其附近的干扰地和荒地与植被覆盖度高的林地、水田相比较，土壤容重高，而土壤有机质、土壤全氮和土壤全磷含量低。     

喀斯特山区土地利用方式对土壤质量演变的影响

通过调查喀斯特山区典型土地利用方式对土壤养分和土壤容重的影响 ,结果表明 ,森林的破坏以及随后的耕种显著增加了土壤容重 ,并降低了大部分土壤养分。和林地相比 ,灌木林、灌丛、草地和退耕 3年的蒿草地容重分别增加了 32 % ,2 0 .3% ,4 6 .9% ,5 2 .3%。除全钾外 ,草地和退耕蒿草地土壤养分显著下降 ,和林地相比 ,草地有机质减少了 2 9.3% ,全氮减少了 4 8.2 % ,全磷减少了 6 6 .3% ,碱解氮减少了 4 5 .8% ,有效磷减少了 5 6 .3% ,有效钾减少了 6 0 % ;退耕 3年的蒿草地土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和有效钾分别减少了 85 .6 % ,84 .7% ,81.4 % ,74 .9% ,87.5 %和 90 .6 %。土壤退化指数的计算结果表明 ,草地和退耕蒿草地发生了非常严重的退化     

黄土区梯化坡地不同土地利用方式对土壤理化性质的影响

[目的]研究覆膜作物、牧草地和撂荒地模式下梯化坡地不同土地利用方式对土壤理化性质的影响,为黄土区梯化坡地优化农业生产管理提供科学依据。[方法]以黄土区甘肃省陇西县梯化坡地为研究对象,选择5种土地利用方式(玉米地、苜蓿地、撂荒地2 a,撂荒地4 a和荒草地)按不同坡位(挖方段、中间段、填方段)进行土壤取样,对0—40 cm土层土壤理化性质进行研究。[结果]在5种土地利用方式下,土壤含水量、容重均随土层深度增加而增大,其中玉米地土壤含水量最高,容重最小;土壤机械组成均表现为:细砂粒黏粒粉粒粗砂粒;土壤含水量、容重、黏粒和粉粒均表现为:挖方段中间段填方段,而粗砂粒、细砂粒、有机碳、速效钾和水解性氮则呈现相反的趋势。土壤pH值均值变化为苜蓿地最大,撂荒地最小,且方差分析差异不显著(p0.05)。土壤有机碳、速效钾和有效磷均值均表现为玉米地最大,水解性氮均值表现为:苜蓿地玉米地撂荒地2 a荒草地撂荒地4 a。[结论]覆膜玉米地表现出对土壤含水量、容重及养分的促进作用均优于其他土地利用方式,且填方段的土壤更加肥沃,耕作中应注重加强对挖方段的施肥。     

黄土高原丘陵沟壑区土壤物理性质对苜蓿 种植年限的响应

西部黄土高原丘陵沟壑区是中国乃至世界上水土流失最严重的区域,以禾谷类作物单播为主的传统农业生产系统和过度耕作是引致水土流失的最主要原因。紫花苜蓿作为优良豆科牧草,在区域生态环境建设和产业结构调整中发挥着重要作用。因此,本研究通过设置在陇中黄土高原半干旱区的长期定位试验,以苜蓿草地(3 a、10 a、12 a)和农田(马铃薯地)为主要研究对象,探讨了土壤物理性质对于苜蓿种植年限的响应,为黄土高原雨养农业系统紫花苜蓿适宜种植年限的选择及苜蓿草地的可持续利用提供科学依据。结果表明,随着紫花苜蓿种植年限的加长,土壤表层呈容重降低、孔隙度增加的变化趋势,而下部土层变化不明显。苜蓿种植可以提高耕层0~30 cm土壤0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD),同时降低团聚体破坏率(PAD),且随种植年限的延长效果愈加明显。苜蓿种植一定年限后土壤总有机碳(TOC)和易氧化有机碳(ROOC)与农田差异明显,其中种植苜蓿土壤易氧化有机碳占总有机碳的比例为44%~57%,农田土壤易氧化有机碳比例占52%~68%,表明种植苜蓿不仅提高了土壤总有机碳含量,且改变了土壤有机碳的组成比例。与农田相比,苜蓿种植可改善土壤水分入渗性能,表现为随种植年限的延长呈现先增加后降低的趋势。黄土高原沟壑区种植苜蓿可以改善土壤有机质形态和物理结构,提高土壤渗透能力,但苜蓿种植年限以10 a为宜,10 a之后应该进行轮作换茬以维持雨养农业系统的可持续发展。     

Effects of grazing on soil physical properties and soil erodibility in semiarid grassland of the Northern Loess Plateau (China)

Grazing animals provide a livelihood for farmers, but they may also produce adverse environmental effects. We investigated whether grazing leads to deterioration of soil physical properties that subsequently increases topsoil erodibility. We sampled three sites (an ungrazed grassland, a continuously grazed grassland, and a track trampled by stock) on the northern Loess Plateau of China. The bulk density, water content, proportion of stable aggregates, infiltration rate, and resistance to scouring were determined for each soil sample. The results showed that the track had the highest soil bulk density and the lowest soil water content, proportion of stable aggregates, infiltration rate, and ability to resist scouring. The ungrazed plots had the best results for these parameters, in terms of reduced erosion. Soil bulk density and the proportion of stable aggregates differed significantly with depth beneath the track. However, the effect of depth on water content, infiltration rate, and the soil resistance to scouring was not significant at any sampling site. The ability of the soil to resist scouring was negatively correlated with the soil's bulk density and positively correlated with the soil's water content, infiltration rate, and proportion of stable aggregates. Thus, soil physical properties played an important role in determining soil erodibility. Grazing and trampling by livestock therefore appear to cause deterioration of soil physical properties and to increase soil erodibility.     

Changes in soil properties across a chronosequence of vegetation restoration on the Loess Plateau of China

Soil fertility is important for vegetation growth and productivity. The relationship between vegetation and soil fertility is important for both scientific and practical reasons. However, the effects of soil fertility on vegetation development and succession are poorly documented on the Loess Plateau. In this study, we compared soil properties of the Yanhe Watershed in northern Shaanxi across five different land uses (shrubland, farmland, natural grassland, woodland and artificial grassland) and a chronosequence of soils undergoing restoration for 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 and 45 years. We found that revegetation had a positive effect on soil bulk density decrease, total porosity and capillary porosity increase in the surface soil layers but not in the subsurface layer. Additionally, soil organic matter, total nitrogen, available nitrogen and available potassium were greater at shrubland and woodland sites compared with other land uses. Total phosphorus and available phosphorus were greater at farmland sites. Results of the study indicate that revegetation on eroded soil can produce important increases in soil fertility on older plantations and in areas with natural succession.     

施肥和地膜覆盖对黄土旱塬土壤理化性质和冬小麦产量的影响

【目的】研究黄土高原旱作农业区施肥等措施对耕层土壤理化性质和作物农艺性状的影响,为保持土壤适度生产力,选择适合黄土塬区可持续发展的新型增产措施提供理论基础。【方法】通过设在渭北旱塬的多年田间定位试验,选取不施肥空白对照、施氮磷肥、施氮磷钾肥、氮磷肥加生物炭、氮磷肥加生育期地膜半覆盖和氮磷肥加夏闲期地膜半覆盖共6个处理,所有处理均在冬小麦收获后和播种前进行翻耕。分析了不同处理耕层土壤理化性质、冬小麦产量及农艺指标。【结果】与对照相比,施氮磷肥显著提高了耕层土壤饱和导水率,降低耕层土壤紧实度,显著增加冬小麦生育期耗水量,提高水分利用效率和降雨利用效率,显著提高了耕层土壤中有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、全磷、有效磷等养分的含量,连续三年提高冬小麦的产量均在一倍左右。与氮磷肥处理相比,增施钾肥处理增加了冬小麦拔节期耕层土壤紧实度,却显著降低了收获期土壤容重、增加了总孔隙度,并显著提高了水分利用效率,在一定程度上增加了耕层土壤全氮、有机质含量,使冬小麦的叶面积指数显著增加,连续三年冬小麦平均产量达4500 kg/hm2;增施生物炭处理耕层土壤容重降至最低为1.16 g/cm3,增加了土壤总孔隙度,导致饱和导水率最大为0.049 cm/min,提高了水分利用效率;耕层土壤中的有机质、全氮、全磷、有效磷的含量有一定增加,冬小麦的产量有所提升;施氮磷肥基础上的生育期地膜半覆盖与夏闲期地膜半覆盖,均显著降低了耕层土壤饱和导水率,增加了土壤紧实度,提高了冬小麦水分利用效率,耕层土壤中有机质、铵态氮、速效钾的含量有所增加,全磷含量降低,土壤pH下降,除去受灾年份,冬小麦平均产量在4700～4800 kg/hm2之间。【结论】与对照相比,长期施用氮磷化肥显著提高冬小麦的产量,却导致土壤pH下降。在施氮磷肥的基础上增施生物炭,可以显著改善土壤物理化学性质,增加冬小麦产量,但其经济投入过高。在施氮磷肥的基础上,增施钾肥与生育期地膜半覆盖,改善了耕层土壤养分状况,有一定的经济效益,是适宜黄土塬区的冬小麦增产措施。     

黄土高原不同土壤类型对桃树水分运转影响的模拟

根据不同土壤的水分特征曲线、气孔导度模型、冠层蒸腾模型和RC模型模拟出黄土高原不同土壤类型下桃树(Prunus persicavar.nectarina Maxim)的水分运转动态。在逐步干旱过程中各类土壤维持桃树蒸腾的时间和桃树散失的水分总量均依次为中壤土>轻壤土>紧砂土>重壤土,中壤土的保水能力最好,重壤土的可利用水最少,中壤土维持蒸腾的时间最长,但中壤土、轻壤土和紧砂土之间的保水能力与维持蒸腾的时间无显著差异。在整个干旱周期过程中气孔导度、叶片水势和组织贮存水均呈波动式减小,其总体趋势与土壤水势相一致。     

晋西北黄土丘陵区小叶锦鸡儿人工灌丛营养动态特征研究

研究了小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）人工灌丛不同生育期、不同生长年限及不同器官的营养特征。研究结果表明：小叶锦鸡儿枝条和叶片营养丰富．枝条在开花期粗蛋白含量达到19．61％．嫩叶的粗蛋白古量高达27．50％，粗纤维含量仅为12．3％。枝条和叶片的矿质养分含量高且比例合理．Ca／P为1．7：1～2．1：1．接近家畜日粮中Ca／P最佳比例2：1，是优质的灌木饲料。从休眠期到开花期．小叶锦鸡儿的营养元素含量呈上升趋势．以后逐步降低，花期是最佳利用季节。随着小叶锦鸡儿生长年限的延长，各种营养成分逐渐减少．从生态学的角度分析，平茬后第3年是小叶锦鸡儿最佳的利用时间。小叶锦鸡儿枝条氨基酸总量在6．0％左右．高于玉米秸秆饲料，而且维生素含量丰富．是优质的家畜饲料和北方生态建设的优质树种。     

陇东黄土高原土壤干旱特征分析

通过对黄土高原典型残塬"董志塬"麦田不同时期土壤各层次水分含量的分析,揭示了陇东黄土高原塬区土壤干旱特征,逐月分析了干旱的季节分布以及不同季节水分在土壤各层次的分布特征。分析认为2m土层干旱概率明显高于0.5m土层,但0.5m土层重旱出现概率明显偏高,各层次干旱出现频率均未超过45%。干旱的季节分布特征表现为:3月～6月土壤水分持续减少,干旱持续发展,6月上中旬是陇东麦田最干旱的时期。小麦收获后,7月分土壤水分开始回升,7月～9月为土壤水分恢复平衡阶段,10月为土壤水分恢复平衡后相对稳定阶段。收墒期降水可以使2m土层土壤水分基本恢复到适宜状态,土壤储水主要分布在2m土层,即2m为土壤水库下限深度。8月开始,麦田中下层土壤水分运动方向发生逆转,由前期的向上运动转变为向下运动。麦田涝渍现象出现在秋季,主要出现在土壤中下层。早春和晚秋麦田重旱发生概率较低,秋季是陇东麦田土壤水分含量最高的时期,晚秋2m土层平均含水量超过早春,土壤水分于秋季恢复平衡,晚秋-早春,即越冬期降水量小于土壤蒸散量,土壤水分有一定损耗。     

加速土壤侵蚀对养分流失的影响

Soil erosion and nutrient losses on newly-deforested lands in the Ziwuling Region on the Loess Plateau of China were monitored to quantitatively evaluate the effects of accelerated soil erosion, caused by deforestation, on organic matter, nitrogen and phosphorus losses. Eight natural runoff plots were established on the loessial hill slopes representing different erosion patterns of dominant erosion processes including sheet, rill and shallow gully （similar to ephemeral gully）. Sediment samples were collected after each erosive rainfall event. Results showed that soil nutrients losses increased with an increase of erosion intensity. Linear relations between the losses of organic matter, total N, NH4-N, and available P and erosion intensity were found. Nutrient content per unit amount of eroded sediment decreased from the sheet to the shallow gully erosion zones, whereas total nutrient loss increased. Compared with topsoil, nutrients in eroded sediment were enriched, especially available P and NH4-N. The intensity of soil nutrient losses was also closely related to soil erosion intensity and pattern with the most severe soil erosion and nutrient loss occurring in the shallow gully channels on loessial hill slopes. These research findings will help to improve the understanding of the relation between accelerated erosion process after deforestation and soil quality degradation and to design better eco-environmental rehabilitation schemes for the Loess Plateau.     

晋西黄土区果农间作土壤养分空间分布

为了研究黄土区农林复合系统土壤养分的空间分布及效应,对山西吉县残塬面核桃×花生、核桃×大豆和核桃×玉米3种典型果农间作类型下0～100 cm土层中土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾进行了测定和分析。结果表明：1）3种间作类型土壤养分的空间分布特征具有一定的相似性。在垂直方向上,土壤养分含量随土层深度的增加而减少,并且距果树越远,土壤养分的垂直递减梯度越小;在水平方向上,离果树越近,土壤养分越少。2）效应分析结果表明,间作系统中果树与作物存在竞争,间作系统中作物土壤养分的综合效应优劣说明间作作物以花生为最佳、大豆其次、玉米最差。根据研究结果提出了研究区果农间作系统减少土壤养分竞争的相关建议：加强水肥管理、增加果树和作物的间作距离、设置根障。     

晋西黄土区不同地类土壤抗冲性分析

为了评价植被对土壤抗冲性的影响,以晋西黄土区蔡家川流域刺槐林、油松林、次生林、退耕荒草地、农地、土质路面为研究对象,采用野外实地放水冲刷法,以侵蚀量为指标,研究不同地类土壤的抗冲性,并分析地被物、根系与土壤抗冲性的相关性.结果表明:不同地类的土壤抗冲性为次生林＞刺槐林＞油松林＞退耕荒草地＞土质路面＞农地;单位面积上枯落物量及其厚度对土壤抗冲性的影响最大;土壤表层根系对土壤抗冲性也具有较大影响,能够有效提高土壤抗冲性的根系结构是0～30 cm土层中的毛根,其中,影响最大的是表层0～10 cm的根系,单位体积土壤内的根系越多,土壤抗冲性越强.