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...     

固沙灌木配置模式对宁夏东部风沙区土壤生态化学计量特征的影响

为探讨宁夏东部风沙区不同固沙灌木配置模式对土壤养分含量及其生态化学计量比的影响,以宁夏灵武白芨滩国家级自然保护区典型固沙灌木样地为研究对象,分析 5 种固沙灌木配置模式 (柠条纯林、杨柴纯林、柠条×花棒混交、柠条×沙拐枣混交、花棒×沙拐枣混交)下土壤碳、氮、磷含量及其生态化学计量比。结果表明：0~10 cm 土层,柠条×花棒混交、柠条×沙拐枣混交固沙灌木配置模式的土壤全氮含量和 N∶P 均显著高于其他 3 种固沙灌木配置模式,但土壤 C∶N 显著低于其他 3 种; 10~20 cm 土层,柠条纯林、柠条×沙拐枣混交固沙灌木配置模式土壤 C∶N 显著高于其他 3 种,柠条纯林固沙灌木配置模式土壤 C∶P 显著高于其他 4 种;20~30 cm 土层,柠条纯林固沙灌木配置模式土壤全氮含量显著高于其他 4 种,柠条×沙拐枣混交固沙灌木配置模式土壤有机碳含量和 C∶P 均显著低于其他 4 种。C∶N 和 N∶P 主要限制因素均为全氮,C∶P 主要限制因素为有机碳。柠条×花棒混交、柠条× 沙拐枣混交固沙灌木配置模式有利于表层土壤氮矿化,提高土壤全氮含量,促进沙地土壤养分的平衡。     

玉米/大豆不同种植模式对土壤有机质和全氮空间分布的影响

土壤中有机质和全氮的空间分布，及其在土壤微生态、养分循环和农业可持续发展等方面有着巨大的现实意义。因此，本试验于2018—2020年，研究了土壤有机质和全氮在带状套作玉米/大豆连作(MS1)、带状套作玉米/大豆轮作(MS2)、传统套作玉米/大豆(MS3)、玉米单作(M)、大豆单作(S)和休闲地(FL)6个模式下的含量及空间分布。结果表明，套作土壤全氮大豆行含量大于玉米，不同种植模式下有机质含量存在显著差异(P<0.05)。土壤有机质(29.19 g·kg^-1)和全氮(10.19 g·kg^-1)以MS2含量最高。FL土壤有机质含量(1.69 g·kg^-1)和全氮含量(0.64 g·kg^-1)最低。本研究认为，MS2是较好的带状套作种植模式，该模式能增加土壤有机质和全氮的空间分布，从而提高土壤肥力和C∶N比。     

临泽盐化草甸土壤理化性质的空间格局分析

从土壤景观空间格局的特征入手，对临泽盐化草甸土壤理化性状的空间分布格局进行了分析研究。多样性指数、优势度指数、分维数与修改分维数是描述盐演化草甸土壤景观空间格局的较为全面、准确的综合指标。随着土壤深度的增加，多样性指数(H)呈减少的趋势，分维数(DL)和修改分维数(DmL)呈增大趋势。因此，盐化草甸土壤景观斑块类型呈单一趋势，轻有机质土壤斑块逐渐增加，pHI(7．6—8．0)土壤斑块逐渐占据主要位置。随着土壤全盐含量的增加，多样性指数随之增加，而优势度指数、分维数与修改分维数则降低。上述研究结果表明，土壤盐演化过程中缩小不同斑块的面积差异，导致斑块形状和空间关系趋于简单。盐化土壤的空间格局的变化主要受土壤盐演化作用的影响，人类活动是导致盐演化的主要因素。     

长春市乡土园林地被植物物种组成与多样性分析

长春市绿地具有丰富的乡土地被植物资源,为揭示城市乡土地被植物物种组成与多样性特征,本研究以长春市595块样地为对象,调查了乡土地被植物种类、群落郁闭度、高度、密度和盖度,测定了有代表性样地土壤理化性质.研究结果表明,长春市各类绿地共有乡土园林地被植物40科83属95种,百合科(Liliaceae)重要值为31.93％,占绝对优势,其次为菊科(Cmpositae)、堇菜科(Violaceae)和禾本科(Graminea).乡土园林地被植物多样性在不同类型绿地和不同类型园林植物群落之间具有明显变化,公园绿地和针阔叶树混交群落多样性指数最高,道路绿地和针叶树混交群落均匀度指数最高.RDA排序结果显示,Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Margalef指数与土壤全氮、有机质含量呈显著正相关关系(P<0.05),与群落郁闭度和土壤pH值呈显著负相关关系(P<0.05).本研究结果对东北地区园林地被植物选择与应用具有参考价值.     

我国高寒草甸土壤磷素研究进展

高寒草甸生态系统的脆弱性及其植被、土壤特性决定了其磷素循环有其自身的特点及研究的必要性.从土壤磷素的分级研究、土壤磷素储量、磷在土壤中的循环及转化等几个方面综述了我国高寒草甸土壤磷素研究现状.重点回顾了高寒草甸土壤磷素空间分布及其主要影响因子,包括环境因子、植被及人类活动等.土壤磷素有其空间分布规律,随水平位置和土壤深度的变化发生相应变化,指出了目前在高寒草甸生态系统土壤磷素研究中存在的一些问题以及未来研究的热点,以期综合已有的经验和成果,促进今后土壤磷素的研究.     

不同放牧强度下羊草十大针茅草地植被与土壤氮素的空间异质性分析

以河北坝上的羊草(Leymus chinensis)+大针茅(Stipa grandis)典型草原为研究对象,用方差和地统计分析相结合的方法,研究了不同放牧强度对植被和土壤氮素的空间分布格局的影响.结果表明,植被密度与土壤氮素的变异函数大多符合球状和指数模型;轻牧与中牧的植被群落密度的空间分布受随机因素的影响较大,禁牧与重牧地受空间结构性因素影响较大,但重牧区土壤氮素的空间分布受随机因素影响相对较大;放牧降低了植被密度的空间异质性,而禁牧区的空间异质性(基台值0.116 8)大于放牧区(基台值均值0.019 5);随放牧强度的增加,土壤铵态氮、硝态氮的空间异质性均呈降低-增加的趋势,且重牧明显增加了土壤铵态氮和硝态氮的空间异质性,基台值分别为5.642 0和2.681 0,大于其余3个处理铵态氮和硝态氮的均值(0.315 8和0.168 7);整体上,在相同放牧处理的植被密度与土壤硝态氮的空间分布有相近的变化趋势.     

新疆伊犁地区草地土壤全碳含量空间格局分析

为了研究伊犁地区草地土壤碳库的空间分布规律,本研究基于146个草地样地的土壤全碳含量实测数据,结合遥感及气象数据,并利用地理学相关分析方法,构建土壤全碳含量空间化模型,分析了伊犁地区草地不同土壤深度全碳含量空间格局特征,并对影响土壤全碳含量分布的主要因素进行探讨。结果表明,1)伊犁地区草地不同土壤深度(0-10、10-20、20-30、30-40cm和4个土层均值)的全碳含量与海拔、年均气温、≥10℃年积温和8月份NDVI极显著相关(P0.01),与年均降水和湿润度显著相关(P0.05),以这6个生态要素建立土壤全碳含量空间化模型,反演得到空间分辨率1km的不同草地深度土壤全碳含量空间格局分布数据,检验结果表明空间化结果精度较高。2)伊犁地区草地0-40cm土层土壤全碳平均含量为4.251 9%,并随着土层深度的增加,草地土壤全碳含量呈下降趋势。3)伊犁地区空间化结果反映不同深度土壤全碳含量空间格局存在差异,土壤全碳含量最小值出现在伊犁河沿岸两侧及特克斯河与伊犁河交汇处人类活动密集的区域,最大值均出现在南、北天山两侧,并沿着伊犁河向两侧高海拔区域逐渐增加。4)伊犁地区草地不同深度土壤全碳含量空间分布规律与草地类型分布规律一致;人为活动干扰(过度放牧、盲目开垦)对草地土壤全碳含量影响较大。     

基于Kriging插值的矿区周边土壤重金属空间分布规律研究

土壤重金属污染已成为全球性污染问题,本文基于地统计学和GIS技术,研究了湖南省郴州市苏仙区As、Cd、Pb三种土壤重金属的空间分布规律。结论:(1)重金属含量Pb>As>Cd,Pb和As呈对数正态分布,Cd呈正态分布,As和Pb显著正相关。(2)重金属含量南北低、中间高,东西向上,自西向东平稳上升。(3)具有中等空间变异性和相似的各向异性。(4)空间格局类似,以主要矿区为浓度高值中心,向四周辐射递减。(5)空间自相关格局相似。高-高区域集中在中部,低-高分布在柿竹园周边。本文可为矿区周边土壤重金属空间规律的研究提供参考。     

九寨沟马脑壳金矿矿山土壤养分空间分布格局

通过对九寨沟马脑壳金矿矿山南坡(海拔2 900~3 500 m)采矿、排渣(包含翻新土)边坡(简称挖、排坡)和对应同生境原生草地的土壤养分对比研究,揭示矿区土壤主要养分氮、磷、钾和土壤有机碳 (简称SOC)空间分布格局,为矿山生态恢复提供基础数据。结果表明,挖、排坡土壤养分(包括SOC和pH值)水平随海拔升高而变化小,土壤有效养分整体含量较低,有效氮、钾含量远小于对应原生草地。原生草地土壤养分随海拔、土壤层次(即深度)变化及坡脊坡谷分布具有一定的规律性:1) 各层次土壤有效氮、磷、钾随海拔的增加呈减小的趋势,随土壤深度增加逐渐减小,坡脊小于坡谷;土壤SOC随海拔的升高先降低然后升高再降低,变化起伏;2) 土壤有效氮、磷、钾含量均与SOC呈显著相关关系(P<0.05);3) 海拔、土壤深度及坡脊坡谷等环境因子对土壤有效氮、磷、钾及SOC含量的分布均有显著影响。另外,干扰对原生草地土壤养分的分布也有一定的影响。     

内蒙古乌拉特荒漠草原红砂灌丛林引入柠条后地面节肢动物群落结构分布特征

在内蒙古乌拉特荒漠草原退化红砂灌丛林地内,引入柠条灌丛已成为一种重要的生态恢复措施。关于人工种植柠条灌丛对天然红砂灌丛林地地面节肢动物群落结构及其多样性分布的影响研究,是该区域生物多样性保育和退化生态系统恢复过程研究的重要科学问题。本研究以红砂和柠条灌丛作为研究对象,以灌丛间裸露地为对照。于2018年春季（5月）、夏季（8月）和秋季（10月）,利用陷阱诱捕法,调查柠条和红砂灌丛微生境内地面节肢动物的群落结构分布及其与环境因子间的关系。结果显示：1）试验调查期间,共捕获地面节肢动物560只,隶属于10目23科。其中,优势类群有拟步甲科和蚁科,其个体数分别占总个体数的41.07%和22.14%;常见类群有10类,其个体数共占总个体数的32.68%;稀有类群有11类,其个体数共占总个体数的4.11%。2）地面节肢动物的群落组成在红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境内存在较大差异,狼蛛科和管巢蛛科仅在柠条灌丛微生境内存在,蜉金龟科和木伪蝎科仅在裸露地微生境内存在。3）地面节肢动物的个体数、类群数、Shannon-Wiener指数和Simpson指数在红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境间均无显著差异（P>0.05）。4）红砂灌丛、柠条灌丛和裸露地微生境间的Jaccard相似性指数均处于较高水平,为0.65~0.71,属于高度相似。5）冗余对应分析（RDA）和偏RDA结果表明,土壤pH是影响地面节肢动物个体数分布的主要环境因子。研究表明,在乌拉特荒漠草原红砂灌丛林地内种植柠条灌丛,虽然会对地面节肢动物的群落组成产生一定的影响,但对其个体数、类群数和多样性分布的影响较小,说明种植柠条灌丛对地面节肢动物多样性恢复乃至生物多样性恢复均存在局限性。     

藏沙蒿与多年生禾草混播对西藏沙化草地土壤酶活性和微生物生物量的影响

为分析藏沙蒿(Artemisia wellbyi)与多年生禾草混播3年的土壤酶活性和微生物生物量的含量特征,筛选出修复效果最好的混播比例,本研究采用比色和氯仿熏蒸的方法分别测定不同处理下的土壤酶活性和微生物生物量,以藏沙蒿、垂穗披碱草(Elymus nutans)和细茎冰草(Agropyron trachycaulhum)不同比例混播为处理,分别为T₁(4∶1∶2),T₂(4∶2∶1)和T₃(5∶1∶1),同时以未修复沙化草地为对照(CK),并与天然草地(NG)作比较。结果表明：与CK相比,3个比例混播处理均能改善土壤理化性质、提高土壤酶活性和微生物生物量碳氮磷含量,以T₃处理的效果最好。相关性分析表明,土壤酶活性与有机质、速效钾和全氮呈正相关;土壤微生物生物量与有效磷、碱解氮和含水量呈正相关。因此,灌草混播时,适当增加灌木的占比有利于土壤养分及生物学特性的恢复。     

黄土丘陵区植被恢复重建模式与演替过程研究

在黄土丘陵区,采用封育与重建相结合的方法,按不同坡位建立植被类型配置模式,即坡上部为山桃(Prunus davidiana)或柠条(Caragana korshinskii)+本氏针茅(Stipa bungeana)+芨芨草(Achanatcherum splendens);坡中部为柠条或沙棘(Hippophae rhamnoides)+本氏针茅+芨芨草;坡下部为沙棘或柠条+芨芨草。20多年的定位观测研究表明:人工灌木林、人工草地和天然草地的植物群落结构及种群类型变化差异显著;封育天然草地本氏针茅种群通过种子和根蘖繁殖已占据优势,其演替过程一般分为4个阶段,即荒山荒坡草地(1年)→杂草群聚生长(2-3年)→本氏针茅种群大量出现,杂草和有毒有害植物大幅度消减,(4-5年)→本氏针茅种群稳定阶段(6-8年)。     

载畜率对荒漠草原小叶锦鸡儿邻近土壤速效养分含量的影响

放牧是人类利用草原最主要的方式,可影响土壤的理化性质。小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)作为豆科灌木,其邻近土壤养分的变化对会对草地生态系统的结构和功能产生重要的影响。为研究载畜率对荒漠草原小叶锦鸡儿邻近土壤速效养分含量的影响,在内蒙古短花针茅荒漠草原进行放牧实验,共4个载畜率处理(对照CK(0羊单位·hm^-2·a^-1、轻度放牧LG(0.93羊单位·hm^-2·a^-1)、中度放牧MG(1.82羊单位·hm^-2·a^-1)和重度放牧HG(2.71羊单位·hm^-2·a^-1),在每个小区中选定大小相近的小叶锦鸡儿植株,分为东南西北4个方向,测定植株邻近土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量,分析这些参数之间的变化。结果表明：随载畜率增大,土壤碱解氮含量先升高后降低,速效磷先下降后上升,速效钾含量呈下降趋势。小叶锦鸡儿邻近土壤碱解氮和速效钾含量的平衡点对应的速效磷在LG区呈最小值,土壤速效磷和速效钾含量的平衡点对...     

黄土丘陵区不同植被对根际土壤微生物特性的影响

为了解黄土高原植被恢复对根际土壤微生物特性的影响,以黄土丘陵区墩山小流域的6种植被为研究对象,分析了不同植被根际、非根际土壤有机碳、微生物量C、微生物量N、基础呼吸以及酶活性的变化趋势。结果表明:6种植被中,柠条(Caragana korshinskii)、阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)和茵陈蒿(Artemisia capillaris)根际土壤有机碳高于非根际;沙打旺(Astragalus adsurgens)、柳枝稷(Panicum virgatum)、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿根际pH值均低于非根际;除沙棘(Hippophae rhamnoides)外,其他植被的根际微生物量N高于非根际;沙棘、阿尔泰狗娃花和茵陈蒿根际土壤微生物量C高于非根际;6种植被的根际基础呼吸和过氧化物酶显著高于非根际(P<0.05),多酚氧化酶两者无显著差异,蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶及过氧化氢酶变化趋势不同。根际与非根际土壤有机碳、微生物量C、微生物量N、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶之间呈极显著正相关(P<0.01),过氧化物酶与基础呼吸呈显著正相关(P<0.05),与多酚氧化酶呈极显著负相关(P<0.01)。无论是根际土壤还是非根际土壤,天然草地(阿尔泰狗娃花和茵陈蒿)的有机碳、微生物量C、微生物量N、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶及过氧化物酶总体高于人工灌木(柠条和沙棘)和人工草地(沙打旺和茵陈蒿)。     

川西北高寒沙地不同大小高山柳对土壤氮素的影响

为揭示不同大小高山柳灌丛对高寒半固定沙地土壤氮素的影响,本研究选取川西北红原县沙化治理典型示范区内两组不同大小的高山柳灌丛,研究分析其内外土壤氮素的空间异质性,表层土壤含水量及pH变化规律。研究结果表明,高山柳灌丛内部土壤含水量高于边缘和外部;而高山柳灌丛内部土壤pH均低于灌丛边缘和外部;灌丛内部土壤全氮、碱解氮、铵态氮和硝态氮含量均显著高于灌丛外部(P<0.05),其中,大高山柳灌丛全氮最高达0.301 g/kg,碱解氮达24.75 mg/kg;而高山柳灌丛内部土壤亚硝态氮含量低于外部。以上结果表明,高山柳灌丛在生长过程中对养分有富集作用。     

水分胁迫对两种荒漠灌木幼苗生长与水分利用效率的影响

通过盆栽试验测定了不同水分胁迫下霸王和柠条幼苗的生长生理特性,长期水分利用效率(WUE_L)和叶片碳同位素组成(δ¹³C 值),并对各生长指标、δ¹³C 值与WUE_L进行了相关性分析。结果表明,1)重度水分胁迫显著降低霸王和柠条的总生物量、地上生物量、总叶面积、叶数;2)随水分胁迫程度增加,霸王和柠条的WUE_L与叶片δ¹³C值逐渐提高,且WUE_L与δ¹³C 值呈显著正相关(P<0.05);3)霸王和柠条的WUE_L与总叶面积、总叶数呈极显著负相关(P<0.01),与总生物量呈显著负相关(P<0.05);4)柠条的生物量和总叶面积显著小于霸王,但其根冠比较高,且在水分胁迫时,生物量、叶面积、叶数大幅度降低,对水分胁迫反应更敏感;5)同一水分梯度,柠条的WUE_L较低,但δ¹³C值相对较高。     

黄土高原半干旱区集流灌草立体配置与水分调控

该区干旱与水土流失并存,降雨量时空分配不均,且水热并不同步(在春夏,植物常因缺水而枯死),致使生态环境建设中恢复植被的难度大。为此,采用工程整地措施与灌草立体配置模式,发展集流灌草植被,调蓄土壤水分,促进灌草植被的快速恢复。结果表明,在水平阶营造柠条和披碱草,在生长初期0-500cm土层含水量可分为3个明显的层次;在生长的第4年随着灌草根系深扎,土壤水分过耗,出现明显的干土层,分布深度在120-200cm,厚度为100cm。在第8年干土层扩大到100-300cm,厚度为200cm。第14年土壤含水量有所回升,但幅度不大,同第8年相比,仅提高1.5-2.0个百分点。水平阶的柠条灌木林随着生长时间的延续,其水分贮量变化是否增加,仍有待继续研究。该区0-500cm多年土壤贮水量,在生长初期(4月份),15年生柠条480.15mm,12年生沙棘、山桃分别为414.6mm和385.4mm,在生长末期(10月),柠条498.31mm,沙棘423.31mm,山桃445.9mm。仅占田间持水量的30%-58%,接近或略高于凋萎湿度,因此,目前的土壤贮水量并不能满足灌木林的生长,仅能维持其生命。从土壤水分的消耗与贮量分析,柠条与禾本科配置是适宜该区建造的优良灌木类型,其次为山桃和沙?     

不同放牧方式对阿拉善左旗主要草场类型群落特征和土壤养分的影响

为探究不同放牧方式对阿拉善左旗草场的影响,本试验选取绵刺（Potaninia mongolica）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、红砂+藏锦鸡儿（Reaumuria soongorica+Caragana tibetica）和红砂+珍珠猪毛菜（Reaumuria soongorica+Salsola passerina）4种主要的草场类型,分析长期禁牧、2016年政策允许开始放牧及长期放牧3种放牧方式下草场群落数量特征、群落物种多样性和土壤养分的差异。结果表明：禁牧对于草场植被恢复有显著效果,但长期禁牧会降低群落物种多样性;长期禁牧后于2016年开始放牧的草场生长状况更好,群落的高度、盖度、密度和生物量等数量特征显著提高,并且改善了土壤养分状况。综上所述,阿拉善目前所制定的禁牧与放牧相结合的放牧利用方式是科学合理的,既能保护草地又可获得经济收益。     

飞播年限对浑善达克沙地植物群落特征的影响

于2013~2017年对浑善达克沙地的11个飞播区和1个未飞播的流动沙地(对照)进行植物群落调查,采用固定样地观测和空间差异代替时间变化相结合的方法,对飞播后浑善达克沙地的植被恢复状况及乔木、灌木半灌木和草本植物的稳定状况进行了分析。结果表明:飞播后,随着恢复年限的延长,沙地植物群落的物种数明显增加,且在恢复第9年时物种数达到最高值;飞播提高了浑善达克沙地植物群落的高度、盖度和密度,但随着恢复年限的延长,沙地植物群落的频度呈先升高后下降的趋势;在浑善达克沙地植被恢复过程中,乔木和灌木半灌木的综合指数波动较小,草本植物波动较大,综合指数变动幅度分别为0.0750、0.0714和0.1617;浑善达克沙地飞播区的乔木、灌木半灌木和草本植物主要呈竞争关系,其稳定指数分别为5.07、6.78、16.74,表现为乔木<灌木半灌木<草本植物。浑善达克沙地飞播区草本植物的稳定性高于乔木和灌木半灌木,且飞播有利于浑善达克沙地退化植被的恢复与重建。