喀斯特山原红壤退化过程中的速效养分变异

山原红壤是一种地带性古土壤,是中国退化最为严重的土壤之一,速效养分是土壤肥力的重要指标。通过对云贵高原山原红壤区同一坡面不同土地覆被类型土壤剖面速效养分含量分析结果表明:山原红壤速效养分以表层含量最高,但多低于云贵高原其他土壤;从有植被退化至无植被的过程中,0~30 cm土层范围内土壤速效养分变异最为敏感,严重退化的、多年难以生长植被的"红裸土"明显呈现低铵态氮、高硝态氮和高速效钾的特征,与有植被山原红壤差距较大,三者可以考虑作为指示山原红壤退化的养分指标;而有植被山原红壤中,0~30 cm深度范围内不同剖面同一土层铵态氮、硝态氮、速效钾、速效磷含量分别呈现"火棘灌丛云南松林草地、火棘灌丛草地云南松林、火棘灌丛草地云南松林、草地云南松林火棘灌丛"的特点,说明山原红壤速效养分变化难以准确反映植被退化的先后秩序。研究还表明:不同覆被条件无耕作干扰下的山原红壤各土体均缺磷,除"红裸土"外均缺钾。因而,"红裸土"生态恢复中,补充磷肥是关键,而对于草地和林地,人工补充钾肥、磷肥是改善土壤养分条件的关键措施。     

帽儿山林场不同河岸带植被类型土壤水分-物理性质

利用环刀法对帽儿山林场内的森林、灌丛、草地3种河岸带植被类型土壤水分-物理性质进行分析,结果表明:同一植被类型河岸带,土壤密度随土层深度的增加而增大,持水量和孔隙度、渗透速度随土层加深而减小,持水能力随土壤深度的增加而减弱;随着与溪流距离的增加,土壤密度、孔隙度、渗透性有增加的趋势,而持水量有减小的趋势,但无显著差异.不同类型河岸带中,森林、灌丛、草地河岸带的总孔隙度都大于60%,毛管孔隙度超过50%,其中森林河岸带的土壤密度0.8 g/cm3左右,显著的低于灌丛和草地河岸带(1.0 g/cm3左右),森林河岸带土壤渗透速度接近于2.0 mm/min,饱和持水量大于80%,毛管持水量70%左右,都显著高于灌丛、草地河岸带.其中,草地河岸带非毛管孔隙度为5%左右,而渗透速度仅为0.1 mm/min.由于森林河岸带在土壤透气性、持水性、入渗性能方面明显好于灌丛和草地,对于溶解在地表径流中的污染物消除应当具有更高的效率.     

岩溶区不同土地利用方式下的土壤水分特征研究（英文）

研究了喀斯特山区耕地、1年弃耕地、灌草地、15年疏林地、25年次生林（侧柏）地植被演替过程中土壤水分生态效应的变化,结果表明土壤物理性质并不是简单的＂改善＂过程：表层粘粒含量由流失逐渐转为积累;容重先升高后降低,弃耕地和灌草地较耕地增加了6.6%和11.57%,疏林地和林地较耕地减少了5.0%和10.0%;总孔隙度变化趋势与容重刚好相反;土壤有效水含量以灌草地最低;各恢复阶段表层〉0.25mm水稳性团聚体含量较耕地的增幅为5.1%~12.5%,疏林地最高;团聚体破坏率随演替的进行依次降低,较耕地降幅为34.0%~64.7%,且与有机质呈显著负相关;土壤持水能力以林地和弃耕地最好,灌草地最差,耕地接近于疏林地,土壤供水能力强弱依次为耕地〉疏林地〉林地〉灌草地〉弃耕地,土壤持水和供水能力并不一致,但都与粘粒含量、孔隙状况和团聚体稳定性等土壤结构指标密切相关。     

祁连山东段不同植被类型土壤物理特性研究

为了给研究区域森林资源的经营和利用提供科学依据,对祁连山东段西营河流域乔木林、灌丛、草地的土壤物理特性和蓄水性能进行研究。结果表明：3种植被类型土壤容重为灌丛(1.01g·cm^-3)>草本(0.92g·cm^-3)>乔木林(0.74g·cm^-3),土壤平均总孔隙度为乔木林(69.43%)>草本(63.49%)>灌丛(60.67%),土壤容重和土壤孔隙度成相反趋势;不同植被类型土壤平均含水量、平均饱和持水量、平均毛管持水量和平均最大蓄水量均表现为乔木林>草本>灌丛。总体而言,乔木林的孔隙度最高,水源涵养功能强于其它2种植被类型,可能主要是乔木林土壤表层有大量的苔藓层和枯枝落叶层,很大程度上对改良当地土壤物理性状和提升土壤蓄水能力有很作用,使得土壤有很好的物理性状和持水能力。     

城市绿地不同植被群落对表层土壤入渗的影响

为探索郑州市城市不同植被群落对绿地表层土壤入渗的影响,以郑州市城区13种不同绿地表层土壤为对象,通过测定土壤物理性质及土壤饱和导水率,探讨了土壤物理性质对土壤入渗的影响。结果表明:1）不同绿地表层土壤的物理性质差别较大,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地理化性质更好,且土壤的物理理化性质易受到人为踩踏等因素的影响。2）不同绿地表层土壤水分入渗性能与持水能力差异显著,乔灌草混合配置的绿地比单一种植的绿地入渗性能和持水能力好,表现为较高的饱和导水率和田间持水量,其中银杏-麦冬配置的绿地饱和导水率最高,西府海棠-沿阶草配置的绿地饱和导水率最小;大叶黄杨单作绿地的田间持水能力最强,西府海棠-沿阶草配置的绿地田间持水能力最弱。3）土壤饱和导水率与总孔隙度呈极显著正相关关系,其中非毛管孔隙度与毛管孔隙度呈显著正相关关系。土壤饱和导水率与容重呈极显著负相关关系;田间持水量与土壤总孔隙度呈显著正相关。城市绿地建设采用乔灌草混合配置的形式,能有效提高绿地土壤的入渗能力和持水能力,降低城市内涝风险。     

白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗和持水特征

土壤入渗和持水性能对森林生态水文有着重要影响。为了解白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗特征和持水性能,在室内采用双环刀法对该地区土壤进行研究,测量土壤容重、孔隙度、持水量、渗透速率、根系含量等指标。结果表明:1)不同演替阶段森林土壤的容重、持水量、孔隙度的变化比较明显,并随着土层深度的增加土壤容重与持水量、孔隙度呈反比关系;2)土壤入渗速率在不同土层上各有差异,但总体有初渗速率＞平均渗透速率＞稳定入渗速率的趋势。在0~10 cm土层灌丛的渗透性能好,10~40 cm红桦林渗透性能优于其他林分;3)Kostiakov模型对不同植被类型不同土层的土壤入渗拟合的精度相对较高,尤其是对灌丛的拟合,是描述本研究区灌丛地土壤入渗特征最好的模型;4)植物粗根与土壤入渗呈负相关关系,与毛管持水量呈正相关关系,细根和中根与土壤入渗呈正相关关系,中根与毛管持水量呈负相关关系。     

六盘山北侧叠叠沟小流域几种典型植被群落的水文功能研究

在宁夏六盘山北侧的半干旱区，研究了华北落叶松林、沙棘灌丛、虎榛子灌丛、草地植被类型的冠层截留与再分配、枯落物持水及土壤蓄水等水文功能。结果表明，不同植被类型的冠层截留能力相差较大，其中，沙棘灌丛的截留率最高（24.80%），华北落叶松林略低（21.40%），虎榛子灌丛最低（9.25%）；与此相反，树干茎流率以虎榛子灌丛为最高（33.18%），超出大多数干旱半干旱区灌木树干茎流范围（2%～10%）。从季节变化上看，不同植被群落的截留率均为6月份最大，7—9月份持续下降，10月份出现回升；但截留量均为7月份最大。枯落物持水性能以华北落叶松林样地为最高，其次为虎榛子灌丛、沙棘灌丛和草地，这与各植被类型枯落物层贮存量的大小排序一致。1 m土 层的土壤容重以虎榛子样地为最小(1.03 g·cm^-3)，然后依华北落叶松(1.07 g·cm^-3)、草地(1.08 g·cm^-3)、沙棘(1.16 g·cm^-3)的顺序增大。土壤总孔隙度、最大持水量以华北落叶松林样地为最高，毛管孔隙度、毛管持水量以虎榛子样地为最高，非毛管孔隙度以草地为最高；这几项指标均以沙棘样地为最低。综上所述,从林冠截持、枯落物持水性、土壤物理性质等总体来看，华北落叶松人工林的土壤存蓄水、调水能力最强，其次为虎榛子灌丛和草地，沙棘灌丛最差。     

东莞林科园土壤水分的空间异质性

基于20个150 m×150 m的网格对东莞林科园进行土壤剖面取样,探讨其土壤水分的水平与垂直空间分布规律.研究结果表明:土壤水分的水平分布规律是除自然含水量为显著差异(P=0.026 8)外,土壤容重(P=0.000 3×10-4)、最大持水量(P=0.003 0)、田间持水量(P=0.001 4)、毛管持水量(P=0.001 9)和总孔隙度(P=0.000 2×10-4)均为极显著差异;垂直分布规律是土壤容重随土层深度的增加而增加,但异质性不显著(P=0.381 2),最大持水量(P=0.010 2)、田间持水量(P=0.018 2)、毛管持水量(P=0.082 2)和土壤总孔隙度(P=0.413 6)随土层深度的增加而减少,但其中毛管持水量和土壤总孔隙度的差异不显著,土壤自然含水量表层0~20 cm的较小,土层20~40 cm的最小,土层40~60 cm的最大,且各层次之间的自然含水量的异质性不显著(P=0.755 8).对5个土壤水分指标进行主成分分析(PCA)表明,第一和第二主成分分别解释了68.56%、18.71%的变异,即土壤水分特征主要由最大持水量、田间持水量,毛管持水量和总孔隙度决定的.     

金沙江干热河谷典型林草植被下坡面土壤水分分布控制因素

基于2016年7月使用土钻法采集金沙江干热河谷区典型林草植被(银合欢(Leucaena leucocephala)人工林地、车桑子(Dodonaea angustifolia)灌丛地和扭黄茅(Heteropogon cantortus)草地)下的土壤含水量数据,利用植被生态数量学中的冗余分析法(RDA)和SPSS统计分析法,分析了坡面尺度上各立地环境因子与土壤(0~100cm)水分的相关关系,筛选出影响3种林草植被下土壤水分的控制因素。结果表明:不同典型林草植被土壤水分波动程度不同,土壤水分变动范围为14.41%~23.97%,变异系数(V_C)为0.22~0.94,属中等变异(0.1V_C1.0),均值由大到小表现为灌丛地(11.62%)、林地(7.72%)、草地(6.66%);3种典型林草植被各环境因子对土壤水分前2轴的累积百分比变化率均达到93%以上,各环境因子对土壤水分有不同程度的影响,其中黏粒、有机质、密度、饱和持水量、粉砂、pH值和磷钾对坡面土壤水分影响最为显著,林地受密度、速效钾、黏粒、速效磷、有机质的影响显著,是林地土壤水分主控因素;而灌丛地受饱和持水量、pH、全磷、黏粒、粗粉砂的影响显著;草地则主要受中粉砂、速效钾、黏粒、有机质的影响显著。     

白龙江水源涵养林不同林龄土壤性状

[目的]调查研究甘肃南部白龙江水源涵养林的土壤水分物理性质及土壤养分含量,为白龙江上游水源涵养林生态修复、环境保护营造和抚育提供有益借鉴。[方法]以白龙江林区4种林龄人工油松林类型0～40cm土壤层为研究对象,探讨人工油松林恢复演替过程中土壤理化性质的变化规律。[结果]（1）不同林龄斑块之间土壤水分有显著的梯度变化,白龙江人工油松林土壤总孔隙度、毛管孔隙度、自然含水量、最大持水量、毛管持水量、田间持水量均随树龄的增加而增大;pH值差异不显著,无明显变化规律;土壤有机质、全氮、水解氮、有效磷、速效钾均随树龄的增加而变大;速效磷差异不显著;（2）随着树龄的增加,树龄大的土壤孔隙度、持水能力、渗透性明显好于树龄小的,随森林坡位的降低,坡下孔隙度明显高于坡上,通透性能不断增强,pH值在坡上坡下没有明显的差异;（3）有机质与全氮、碱解性氮、最大持水量、毛管持水量、田间持水量呈显著正相关;全氮与碱解性氮呈显著正相关;土壤有机质在改善土壤理化性质和促进养分循环方面具有重要作用,已成为植被涵养水源的一个重要标志。[结论]该研究为白龙江林区退化森林生态系统恢复和重建提供依据．     

祁连山寺大隆林区土壤水分动态研究

通过对祁连山寺大隆林区云杉林、圆柏林、灌丛林、放牧草地等４种主要植被类型土壤水分动态的长期定位研究,揭示出生长季节内各植被类型的土壤水分动态变化规律：土壤水分的年变幅以云杉林为最小,各类型土壤含水量随土层深度增加而递减,均分为３个作用层。土壤０ｃｍ～８０ｃｍ年平均持水量、多年平均持水量以灌丛林最高,分别为２２８ｍｍ、３９１．９２ｍｍ,云杉林、圆柏林、放牧草地依次递减。雨季土壤水分的消退以表层最快,向下呈递减趋势,而且因土壤类型不同差异较大;评价土壤水分有效性认为云杉林土壤水分供应状况最好。雨季是本区最佳的造林季节。     

草海北坡工程区不同灌丛植被土壤的持水性能

为草海及周围地区生态综合治理提供参考依据,采用环刀法和铝盒燃烧法研究草海北坡工程区不同灌丛植被土壤的持水性能。结果表明:不同灌丛植被土壤的容重和孔隙度均存在显著差异,其持水能力均偏低,0～20cm土层土壤容重,女贞最小,为1.04g/cm~3,花叶青木最大,为1.38g/cm~3;受工程回填土的影响,土壤容重在垂直结构上呈无规律变化;土壤孔隙度,0～20cm土层42.87%～54.58%,茶最大,云南羊蹄甲最小;毛管孔隙度,0～20cm土层为38.08%～53.47%,茶最高,火棘最低;非毛管孔隙度偏小,为0.98%～6.77%,不利于植被的生长;0～20cm土层土壤的持水量为云南羊蹄甲火棘南天竹杜鹃红叶石楠花叶青木女贞小果蔷薇茶,云南羊蹄甲最小,为857.4g/kg,茶林最大,为1 091.6g/kg。植被选择上应优先考虑茶树的生态和经济价值。     

低丘红壤作物易旱与土壤持水供水特性的关系

以低丘红壤黄筋泥为材料,在测定其基本理化性质和水分物理特性的基础上,对不同土壤的持水特性、释水特征及水分传导性能作了研究,结果表明:水田和旱地红壤的持水量及非饱和导水率随土壤吸力的增加而快速下降,持水能力差,而下层土壤的持水能力和供水能力要比表土弱,这些性质均影响作物对土壤水分的吸收利用,是造成红壤作物易旱的重要原因.     

闽西竹林土壤物理性质的空间变异格局

采用地统计学与GIS分析方法,分析闽西永安市6个乡镇的毛竹林地的土壤含水量、土壤密度、最大持水量、最小持水量和土壤总孔隙度等6个物理性质的空间变异规律与分布格局。6个土壤物理指标变异系数介于0.12~0.30,均属中等变异;土壤含水量、最大持水量和毛管持水量最佳半方差函数模型均为球状模型,变程依次为3 970、4 360、4 710 m,土壤密度、最小持水量和毛管总孔隙度最佳半方差函数模型均为指数模型,变程分别为5 490、5 310、6 690 m,均大于1 000 m采样距离,且各指标随机性变异占总变异比例低于25%,分形维数趋近2,均呈现强空间相关性;除土壤密度呈各向同性且以0°方向(西—东)为优势格局外,其余5个指标呈各向异性且均以45°方向(西南—东北)为优势格局。土壤含水量与土壤密度的分布呈相反趋势,最大持水量、最小持水量和毛管总孔隙度分布格局相似,毛管持水量分布与研究区海拔密切相关,6个物理性质空间变异呈显著相关。     

退化红壤区植被恢复过程夏季土壤水分时空变异格局动态

用经典统计学和地统计学方法,对比分析江西泰和退化红壤丘陵区重建森林及自然恢复草地15 a、25 a土壤(0~20 cm和20~40 cm土层)水分空间变异格局。结果表明:在恢复初期,重建森林和自然恢复草地土壤水分较为均匀,随着恢复年限的增加,土壤水分逐渐增加,且离散程度存在不同程度的提高和中等程度变异;重建森林及自然恢复草地土壤水分分布呈正态分布,均能较好的拟合成球状模型(决定系数均0.804),数据表现出明显的空间自相关,具有一定的空间变异特征,变异来源主要以土壤母质、地形等引起的结构性变异为主。从时间序列上看,恢复25 a土壤水分块金值、基台值、块金系数均显著增大,总的变异性增加,且由随机因素造成的变异比重加大;从土层角度来看,同一恢复年限内,自然恢复草地基台值上层(0~20 cm)下层(20~40 cm),块金值、块金系数则表现为上层下层,下层土壤水分随机变异强于上层。重建森林的3个指标均表现为上层下层,且表层随机性变异更大;随恢复时间增加,森林表层土壤水分空间异质性程度加大,斑块更为破碎化,自然恢复草地0~20 cm和20~40 cm两土层变程均显著变大,土壤水分空间延续范围变大;增加取样密度和加大研究尺度更能揭示退化红壤区土壤水分空间变异特征。     

祁连山东段山生柳灌丛种群分布特征及其影响因素

【目的】明晰祁连山东段山生柳（Salix oritrepha）灌丛空间分布类型和株高、基径、枝条数、叶面积以及地上生物量等生长状况特征及其与环境因子的关系。【方法】采用实地调查采样、相关性分析和主成分分析法，对山生柳灌丛的个体特征及其与环境因子的关系进行研究与分析。【结果】祁连山东段山生柳种群空间分布表现为聚集型分布。株高与总孔隙度呈显著负相关；枝条数与总孔隙度呈显著负相关，与毛管孔隙呈显著正相关；叶面积与非毛管孔隙呈显著负相关，与最大持水量和有机质含量呈正相关；最大持水量与非毛管孔隙呈显著负相关；有机质与非毛管孔隙呈显著负相关，与最大持水量呈显著正相关。研究区山生柳灌丛7个环境因子的变异系数在0.01～0.15，土壤有机质和毛管孔隙变化幅度较大，其次为土壤含水量和容重，非毛管孔隙和总孔隙度变化幅度最小。主成分分析表明，有机质是影响该地区山生柳灌丛分布的主导因素，其次是土壤持水能力，而其他因素影响相对较小。【结论】土壤含水量和有机质含量是影响研究区灌丛分布的主要因素，对研究区内灌丛生态系统和高寒区植物多样性稳定具有重要意义。     

豫西山地主要森林植被类型的近地表层水文特征

以登封市山地为研究对象,对豫西山地的侧柏麻栎混交林(Ⅰ)、侧柏纯林(Ⅱ)、阔杂林(Ⅲ)、刺槐纯林(Ⅳ)、黄荆灌丛(Ⅴ)5种森林植被类型的近地表土壤(0～20 cm)和枯落物层的水文特征进行了研究.结果表明:(1)5种植被类型的土壤容重为0.965～1.402 g·cm-3;土壤总孔隙度在40.7%～69.1%之间.除刺槐纯林外,其它4种植被类型0～10 cm层土壤的毛管孔隙度均小于10～20 cm层.5种植被类型0～10 cm层土壤的非毛管孔隙度均大于10～20 cm层;各种植被类型的0～10和10～20 cm层土壤初渗速率和土壤最终渗透率变化规律基本一致,其大小顺序为阔杂林>刺槐纯林>黄荆灌丛>侧柏纯林>侧柏麻栎混交林;不同植被类型土壤持水性能差异较大,土壤饱和持水量由大到小的顺序为刺槐纯林>阅杂林>黄荆灌丛>侧柏纯林>侧柏麻栎混交林.(2)5种植被类型枯落物蓄积量在8.13～19.76 t·hm-2之间,其大小顺序为侧柏麻栎混交林>刺槐纯林>侧柏纯林>黄荆灌丛>阔杂林;侧柏栎树混交林的枯落物最大持水量为最高,达45.59 t·hm-2,侧柏纯林的最低,为17.24 t·hm-2.(3)以0～20 cm土壤饱和持水量和枯落物的最大持水量,得到近地表层总持水能力,以综合评价森林植被近地表的水文效应.刺槐纯林近地表总持水能力最高(1 450.93 t·hm-2);其次是阔杂林和黄剂灌丛;最低的是侧柏庥栎混交林(880.59 t·hm-2).     

赣南毛竹林土壤的渗透性特征

为研究赣南毛竹林土壤水源涵养功能,对崇义、兴国和于都3县毛竹林土壤持水能力、渗透性能等进行了研究。结果表明,赣南毛竹林土壤(0~20 cm)最大持水能力以毛管持水能力为主,介于998.34~1 054.83 t?hm~(-2),崇义最高,于都最低。土壤入渗能力随着土层深度的增加而降低,表层土壤入渗能力依次为崇义兴国于都;下层土壤入渗能力在不同区域间差异较小,土壤初渗率和平均渗透率依次为崇义于都兴国,稳渗率和渗透总量则为于都崇义兴国。主成分分析表明土壤水分入渗性能以崇义和兴国表层土壤最高,而兴国下层土壤最低。土壤水分入渗过程采用Kostiakov模型拟合效果最佳。土壤水分渗透能力与土壤容重显著负相关,与非毛管孔隙度和总孔隙度呈显著正相关,表明土壤容重和非毛管孔隙度是影响土壤渗透性能的主要物理性质。研究得出于都毛竹林表层土壤渗透性能、持水量能力较弱,应该采取适当的措施,以提高土壤水源涵养能力。     

昆明市石灰岩红壤与玄武岩红壤土壤含水量对比研究

选取昆明白龙潭和花联两地的石灰岩红壤和玄武岩红壤进行土壤水分研究,结果表明:石灰岩红壤和玄武岩红壤的天然含水量、田间持水量差异很小;但石灰岩红壤的有效含水量比玄武岩红壤低5.856个百分点,初始凋萎湿度比玄武岩红壤高4.023 5个百分点,永久凋萎湿度比玄武岩红壤高4.406 5个百分点,最大吸湿水比玄武岩红壤低4.572 5个百分点。因此,昆明地区石灰岩红壤与玄武岩红壤土壤有效含水量的差异是造成这2种土壤上植被生长状况存在明显差异的重要原因。     

喀斯特森林恢复演替过程中枯落物和土壤水文特征研究

采用空间代替时间的方法,研究了茂兰退化喀斯特森林恢复演替过程中3个不同演替阶段(灌木、次生林和原生乔木林)的枯落物和土壤水文特征.结果表明:枯落物总储量在4.31～5.38 t/hm2之间,最大持水量在8.84～15.22 t/hm2之间,有效拦蓄能力在4.25～8.28 t/hm2之间;枯落物总储量、最大持水量和有效拦蓄能力均随演替进程逐渐增大.在枯落物持水过程中,前2h内各演替阶段枯落物不同分解层持水作用较强;枯落物持水量与浸泡时间呈明显对数关系,枯落物吸水速率与浸泡时间呈明显幂函数关系.土壤容重也随演替进程而增大,变化范围为1.07～1.22g/cm3;各演替阶段内土壤容重随土层加深逐渐增大.土壤饱和持水量随演替进程呈增大趋势,然而灌木土壤的有效持水量高于其他两个演替阶段,表明灌木在持水性能方面也发挥巨大作用.