青海湖沙区风沙土土壤机械组成特征

【目的】掌握青海湖沙区土壤颗粒物组成特征,为防治措施生态效益的定量评价提供依据.【方法】选择青海湖沙区的典型样区,通过野外调查、采样及室内实验分析,对青海湖沙区风沙土的颗粒组成特征进行研究.【结果】青海湖沙区示范区的草方格设置从2008年才开始,属固沙的初步阶段,颗粒较粗,颗粒组成与流动沙丘相似,颗粒组成以较粗的颗粒为主.海晏县克土为早期治理区,各样点均以粒径0.25~0.5mm的中沙颗粒为主,栽植青杨和沙棘的草方格中的粗沙含量较植被覆盖较高的早期治理区高,粉沙和极细沙几乎为零.湖东-种羊场草方格中的风沙土颗粒组成以0.1~0.25mm的细沙为主,0.25~0.5mm的次之,其他粒径的颗粒含量均非常少.沙岛治理区中风沙土颗粒以中沙和细沙为主,其他粒径的颗粒含量均较少.流动沙丘的中沙和粗沙含量较高.示范区的草方格与流动沙丘颗粒组成均表现为以中沙和细沙为主.【结论】沙漠化治理年限较长的区域,植被覆盖较好,风沙土颗粒较细.     

不同设置年限沙障对沙漠土壤理化性质的影响

以库布齐沙漠穿沙公路中段的七里明沙区周围设置7 a与2 a的死沙柳枝沙障沙丘为对象,未设沙障的流动沙丘为对照,采用野外调查与室内试验的方法,研究分析不同设置年限沙柳沙障对沙漠土壤理化性质的影响。结果表明:1）3类沙丘土壤含水量、容重在不同土层、不同高度间存在不同程度的显著差异。随着设置沙障年限的增加,土壤含水量呈增加趋势,土壤容重呈减小趋势。2）不同沙丘碱解N含量,设置7 a沙柳沙障的沙丘含量明显>设置2 a沙柳沙障的沙丘与流动沙丘,且设置7 a沙柳沙障的沙丘不同部位均为0~5 cm土层含量为最高,与设置2 a的沙丘、流动沙丘差异明显;3类沙丘0~5 cm土层,各部位的速效K含量7 a的明显高于设置2 a的沙丘与流动沙丘,且设置7 a的沙丘各部位速效K含量随土层深度增加而降低,设置7 a的沙丘与设置2 a的沙丘的5~10 cm及10~15 cm土层速效K含量较接近。流动沙丘的有效P含量随土层深度增加呈现增加趋势,3类沙丘整体比较,随着设置沙障年限的增加,土壤中有效P含量呈降低趋势。有机质含量在不同土层间无明显变化规律,总体而言不同沙丘的有机质含量为设置7 a的>流动沙丘>设置2 a的。3）在设置2 a沙柳沙障后土壤化学性质才有所改善,随着设置沙障年限增加,改变表层土壤碱解N、速效K含量及空间分布,同时可以有效提高土壤有机质含量。4）3类沙丘土壤理化性质指标的33对相关关系中,有9对达到显著或极显著相关水平。设置沙障后土壤各理化性质指标具有较强的空间异质性,各指标间具有一定的空间自相关现象。     

沙袋沙障对沙地公路路域生态系统的影响

【目的】研究不同规格沙袋沙障对浑善达克沙地的防风固沙效益、土壤改良以及植被恢复的作用。【方法】在浑善达克沙地布设1.0m×1.0m、1.5m×1.5m、2.0m×2.0m3种沙袋沙障,并设置对照样地,每块样地均为20m×20m。从地表风速、土壤理化性质、地表植被组成和群落丰富度等方面对沙袋沙障的防风固沙效益进行7a的研究。【结果】布设1.0m×1.0m、1.5m×1.5m、2.0m×2.0m沙障的样地比对照样地的地表粗糙度分别提高了116倍、62.17倍、12.83倍,而植被盖度分别增加了12.3倍、9.5倍、5.39倍,Shannon-Wiener指数(H)与群落丰富度指数(IMA)明显增大。【结论】1.0m×1.0m的沙袋沙障综合防护效益最佳,1.5m×1.5m和2.0m×2.0m沙障的防护效果稍差,在7a中土壤的理化性质逐年提高,地表粗糙度先增大后减小。     

表层风蚀土壤粒径分布的分形特征研究

本文通过对内蒙古四子王旗耕地、普通草地和围封草地地表土壤颗粒的机械组成进行分析,利用分形模型,计算了土壤粒径分布的分形维数,并探讨了风蚀土壤的分形维数与土壤粒度组成和土壤有机质含量的关系,分析了土壤在风力侵蚀过程中的分形特征,同时讨论了利用分形维数来代替土壤粒度组成表征土壤风蚀程度的可能性。表明分形维数可为风蚀土壤结构及其质地状况的评价提供1个新的定量化指标。     

平行高立式沙障对严重沙化草地植被及土壤种子库的影响

以草地严重沙化后形成的沙丘,且其上设置有不同年龄（2～3 a和4～5 a）平行高立式芦苇沙障的地段为研究对象,分别对沙丘不同部位（迎风坡、背风坡和丘间低地）及沙障不同位置（沙障迎风面、背风面和两沙障中间）土壤种子库进行了研究,以同类型未设沙障的地段作对照,并结合沙丘各部位地上植被特征,深入研究了平行高立式沙障对严重沙化草地的影响. 结果表明,在严重沙化草地设置平行高立式沙障,可使植被盖度及植物种类显著增加,有助于生物结皮的发育. 另外,还可有效拦截风沙流中所携带的植物种子,使土壤种子库中具有生命力的种子数量及种类明显增加.      

不同类型沙障对菊芋生长影响的研究

土地荒漠化严重制约着我国干旱、半干旱、亚湿润干旱区的生产发展,威胁地区生态环境发展,设置沙障是荒漠化防治过程中重要的工程措施之一。菊芋不仅可作为优良的饲料作物,也可作为荒漠化地区防风固沙的植物种。为探明高寒半干旱地区不同类型沙障对菊芋生长的影响,总结出适宜沙珠玉地区“沙障+菊芋种植”治理模式,本研究对沙珠玉地区5种不同类型沙障（柴草条带沙障、尼龙袋沙障、黏土沙障、燕麦沙障、小麦沙障,以裸沙地为对照）下菊芋的株高、基径、节间、叶片数、生物量等特性进行分析。结果表明,(1)菊芋的株高、基径、节间、叶片数、生物量在不同类型沙障中均表现出显著性差异;(2)菊芋的株高（64.40±5.69 cm）、基径（10.43±0.74 mm）、节间（5.60±0.32 mm）、叶片数（27.33±2.23个）、生物量（地上部分549.60±39.09 g;地下部分562.27±28.24 g）均以小麦沙障下的表现最佳;(3)通过主成分分析,得出“小麦沙障+菊芋”种植模式是更适宜沙珠玉地区“沙障+菊芋”的治理模式。     

不同改良措施对沙质土壤颗粒组成及分形特征的影响

【目的】研究不同改良措施下沙质土壤质地变化,为沙化土壤改良提供科学依据。【方法】以新疆南疆典型沙化土壤为研究对象,设置5种不同改良措施(种植燕麦(A₁)、种植油菜+燕麦(A₂)、种植燕麦+油菜秸秆翻耕+生物菌肥(A₃)、种植燕麦+农家肥(A₄)、种植燕麦+农家肥+生物菌肥(A₅)),采用田间试验,分析不同改良措施对沙化土壤颗粒组成分形的影响。【结果】不同改良措施下土壤分形维数D值介于2.35～2.49,与对照相比,随着土层的加深,土壤的细颗粒物质的分形维数值呈增加趋势;土壤颗粒分形维数D值与黏粒呈极显著正相关,与细粉粒呈显著正相关,与砂粒呈显著负相关。【结论】农家肥或绿肥与生物菌肥配合施用,可有效改善沙化土壤的理化性状。     

农业非点源污染对土壤颗粒分形特征的影响

为探究农业非点源污染对土壤性状的影响,研究了不同利用方式的土壤颗粒分形维数特征。结果表明:土壤颗粒分形维数为2.891～2.949,与土壤中粘粒含量呈极显著正相关,土壤中有机质、全氮含量随分形维数的增大而增加。不同土地利用方式的土壤分形维数特征表现为茶园旱地水田菜地,单季种植土壤分形维数大于两季种植土壤。随着与居民点距离的增大,土壤分形维数有减小的趋势,土壤分形维数越大,土壤粘粒含量越多,对养分的吸附能力越强。土壤颗粒分形维数特征可以作为反映土壤受农业非点源污染过程中趋向沙化发展的一个重要指标。     

银川平原草甸湿地土壤分形特征

【目的】探究银川平原草甸湿地土壤的分形特征、粒径分布特点以及它们在土壤垂直剖面上的变 化规律,并对研究区土壤分形维数与植物群落多样性的关系做初步探索。【方法】以银川平原草甸湿地的土壤 为研究对象,利用水分和盐分差异将研究区分为低湿草甸、典型草甸和盐生草甸 3 种生境,采用粒径质量分布 表征土壤的分形特征,选用 Simpson 物种优势度指数、Shannon-Weiner 物种多样性指数、Margalef 物种丰富度指 数和 Pielou 物种均匀度指数作为植物的多样性指数,进行对比研究。【结果】银川平原草甸湿地土壤以粘粒的 微团聚体为主,分形维数值趋于 2.28~2.84;3 种草甸湿地的土壤分形维数存在显著差异,表现为典型草甸（2.74） ＞盐生草甸（2.72）＞低湿草甸（2.66）;土壤分形维数与粘粒含量呈极显著正相关,与极细砂粒和细砂粒含量 呈极显著负相关;土壤垂直剖面上表层粘粒和粉粒含量较高,深层极细砂粒和细砂粒含量较高,中砂粒波动较大, 粗砂粒仅出现在表层或深层;低湿草甸的植物群落物种多样性较高,多样性指数平均值达 1.15。【结论】银川 平原草甸湿地土壤粒径和分形特点受局部地形环境的水文关系影响较明显;水土过程对植物群落物种多样性产 生直接影响,土壤物理结构对植物群落物种多样性起间接驱动作用,同时人为因素起着至关重要的作用。     

不同规格沙障对沙丘造林成活率的影响

在沙丘造林中,沙障的设置是影响沙生苗木成活率的一个重要因素;然而沙障的规格不同,设置沙障产生的成本也不同,对沙生苗木的成活率及生长作用的影响也不同;通过在不同坡度的沙丘上设置不同规格的沙障,通过对沙障设置区、未设置区及不同规格沙障设置对苗木成活率及生长状况等因子监测分析,探索总结出不同坡度的沙丘上最合理规格的沙障,以达到节约成本、提高沙生苗木成活率及促进苗木生长、固沙功能最大化的目的。     

季节性冻融对机械压实黑土微团聚体特征的影响

采用田间模拟机械压实的方法,通过对连续两季季节性冻融后不同深度(表层0~20 cm、亚表层20~40 cm和下层40~80 cm)不同压实次数(0、3和12次)土壤水稳性微团聚体组成(≥0.25 mm、0.25~0.05 mm、0.05~0.02 mm、0.02~0.002 mm、＜0.002 mm粒级)、分形维数(D)和分散系数等特征指标的测定、计算与分析,研究了两季季节性冻融对黑土区0~80 cm土层范围内土壤微团聚体特征的影响,讨论了季节性冻融与机械压实的交互作用。结果表明:季节性冻融对不同深度黑土微团聚体组成及稳定性的影响不同,主要表现为增加表层土壤微团聚体的稳定性,降低亚表层和下层土壤微团聚体的稳定性,且连续两季冻融对黑土微团聚体组成及稳定性的影响也存在差异,1季冻融主要显著增加无压实土壤微团聚体的稳定性,而2季冻融却显著降低无压实土壤微团聚体的稳定性;两季冻融结束后,3次压实土壤微团聚体D值和分散系数均高于对照(P＜0.05),尽管12次压实土壤分散系数同样高于对照(P＜0.05),但土壤微团聚体D值与对照相比无显著差异,季节性冻融与机械压实的交互作用主要表现为季节性冻融加剧少次压实土壤微团聚体的破坏、降低其稳定性,而对多次压实土壤微团聚体的组成及稳定性有一定的恢复作用。      

沙柳沙障对土壤理化性质的影响

本试验于2005年在达拉特旗测定了设置沙柳沙障的沙丘和对照样地(未设沙障)的土壤机械组成、有机质、全氮、全磷、全钾、酸碱度等理化指标,对比分析沙柳沙障对土壤理化性质的影响。结果表明:设置沙柳沙障的沙丘表层细沙含量比对照样地提高15.1%、粘粒提高18.3%、粉沙含量是对照地的1.8倍,说明设置沙柳沙障能够增加沙丘表层细颗粒含量,有效控制地表粗化。设置沙柳沙障后沙丘土壤有机质含量是对照地的1.78倍,全氮含量是对照地的1.97倍,全磷含量是对照地的1.64倍,全钾含量是对照地的1.14倍,说明设置沙柳沙障能够改善沙丘土壤的养分状况。     

毛乌素沙地油蒿植冠下土壤粒径特征及其影响因素分析

为探索毛乌素沙地油蒿群落土壤结构与土壤稳定性的关系,分析了油蒿植冠微环境下土壤粒径特征及其相关因素。研究表明：油蒿植冠下土壤机械组成以砂粒（90.23%）为主,其次是粉粒（8.31%）,粘粒含量（1.46%）最少,有机质平均含量2.67 g/kg,总氮平均含量0.12 g/kg,受油蒿植株形态结构特征等因素影响,油蒿植冠下不同方向、同一方向不同距离处土壤颗粒组成及养分状况存在差异;油蒿植冠下土壤颗粒分形维数在1.689~1.860之间,土壤分形维数与土壤砂粒含量呈显著负相关（P<0.05）,与土壤粉粒、粘粒、总氮含量呈显著正相关（P<0.05）,与土壤有机质含量呈极显著正相关（P<0.01）。土壤微团聚体作为土壤结构的颗粒单元、土壤养分的主要载体,其含量及组成与土壤肥力、抗侵蚀性密切相关,在对油蒿群落进行恢复重建过程中,要充分考虑油蒿植冠下微环境土壤粒径特征及其影响。     

毛乌素沙地不同土地利用方式表层土壤结构体的赋存状况分析

根据土壤粒度分形维数,研究毛乌素沙地表层土壤结构体的赋存状况,分析结果表明：毛乌素沙地土壤粒度分形维数平均值在2.50～2.57,在不同土地利用类型中,林地、草地和沙地的土壤结构体的赋存呈递减规律。本研究通过研究毛乌素沙地土壤结构体赋存的状况,为研究区的沙尘治理提供理论依据。     

草场管理措施对藏北高寒草地土壤养分的影响

试验研究了藏北高寒牧区不同草场管理措施对高寒草地土壤养分的影响。结果表明,轮牧和禁牧均能有效地提高草场土壤有机质和全氮含量,围水肥(围栏、浇水和施肥)管理的土壤有机质含量相较围水(围栏和浇水)管理措施并没有显著提高,说明水分是藏北典型高寒草地生产力的主要限制因子;围水和围水肥管理措施能显著地提高0~10 cm土层土壤全氮含量;不同管理措施在土壤速效养分含量变化上差异不显著,高寒草原土壤养分的矿化过程还需进一步研究。     

青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究

以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1）研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主,没有粗砂粒,其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2）土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大,分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关,与细砂、中砂含量呈显著负相关,但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大,土壤所含的细粒物质越多。3）土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质（SOM）、全N（TN）呈正相关性,土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高,则土壤有机质、全N含量越高。综合分析,固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低,其他类型风蚀严重,因此,应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。     

施肥措施对杨树二代林土壤理化性质、分形特征及酶活性的影响

为阐明施肥措施对杨树二代林土壤特征的影响,以配方施肥正交试验林为研究对象,分析了试验林土壤理化性质、分形特征及酶活性等指标,结果表明：不同施肥处理耕种层(0～20 cm)的土壤容重都低于对照,总毛管孔隙度、非毛管孔隙度、田间持水量和最大持水量都高于对照,其中14号作为正交试验中生长量最高的处理,对砂姜黑土物理性状改良的效果最好。土壤的分形维数在2.7479～2.8038之间,分形维数与土壤黏粒、粉粒含量呈显著正相关。施肥措施能够提高土壤的分形维数,使土壤结构趋于稳定。不同施肥处理下的脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性均随着土层深度增加呈逐步降低的趋势,施肥提高了土壤碱性磷酸酶活性,降低了过氧化氢酶活性,对土壤脲酶活性影响不明显。通过相关系数和通径分析可知,土壤酶活性与理化性质间存在复杂、紧密的联系且相关性很强,由决定系数可知,速效钾是3种土壤酶活性的主要促进因子,速效磷和全氮为主要抑制因子。     

关中东部人工花椒林土壤孔隙的分形特征

用分形几何学研究了关中东部人工花椒林地土壤孔隙的分形和分布特征.在莱卡显微镜下观察和采集土壤孔隙图像,通过SISC IAS V8.0软件提取土壤孔隙的有关参数,用计盒维数法计算了土壤孔隙分形维数.在A-Ap2-Bc-Bt构造的BMC土壤剖面中,土壤孔隙平均分维值依次为1.78277,1.6847,1.66781和1.67955,总体分布呈下降渐上升趋势,孔隙维数与孔隙率、孔隙的面积和周长呈明显的相关性,相关系数(R)依次为0.93983、0.92693和0.84545.孔隙分形维数能够较好地描述土壤孔隙结构的空间变异特征,孔隙分形与土壤孔隙的空间分布、形态变化、孔隙大小、孔隙边缘等因素密切相关;BMC剖面孔隙分形分布反映了花椒林这种特殊土地利用方式下土壤孔隙的变化规律.     

高寒地区紫花苜蓿对土壤养分的影响

[目的]探讨种植紫花苜蓿对高寒地区土壤养分的影响。[方法]通过田间试验,研究在高寒地区种植紫花苜蓿后其土壤中有机质、氮素、磷素、钾素等养分的变化情况。[结果]高寒地区种植紫花苜蓿可明显提高土壤中有机质、全氮和碱解氮含量,而土壤全磷含量的变化相对较弱。在青海高寒地区种植紫花苜蓿2年后,土壤耕作层中有机质、全氮、碱解氮的含量分别增加17.70%1、4.45%、13.53%,而全钾、速效磷和速效钾的含量则分别下降1.63%、9.03%和12.67%。[结论]在高寒地区种植紫花苜蓿可以改善土壤氮素水平,在种植过程中应增施磷钾肥以充分发挥其培肥地力、改良土壤、防治水土流失的作用。     

陕北农牧交错带土地利用方式对土壤物理性质及分布特征的影响

【目的】研究不同土地利用对土壤物理性质及分布特征的影响。【方法】于2010年利用野外采样和室内分析的方法研究陕北农牧交错带坡面谷子地、山杏地、苜蓿地和长芒草地之间土壤物理性质的差异及剖面分布特征。【结果】不同土地利用方式下土壤容重、毛管孔隙度和土壤持水量存在显著性差异,土壤颗粒组成和饱和导水率的差异性不显著。4种土地利用方式的土壤体积分形维数为：苜蓿地（2.490）＞山杏地（2.485）＞长芒草地（2.459）＞谷子地（2.445）,说明谷子地土壤颗粒粗化严重。田间持水量的大小表现为：苜蓿地（18.02%）＞山杏地（17.49%）＞长芒草地（17.19%）＞谷子地（14.27%）,说明林地和草地土壤的透水性、通气性和持水能力比较协调。土壤物理特性的剖面分布特征也存在明显差异,其中谷子地的土壤物理特性变化较剧烈,表现为波动性,而苜蓿地、长芒草地和山杏地的土壤容重表现为增长型,孔隙度和饱和导水率呈现出降低趋势。【结论】不合理的耕作、增强开垦强度会导致土壤孔隙性恶化、土壤结构破坏,应退耕还林还草,种植长芒草、山杏、柠条等与当地生态环境相适应的植被,促进该区域土壤质量的改善。