不同植被覆盖土壤水库容特征及渗透速率

通过野外采样和室内分析,以侵蚀裸地土壤为参照,耕作玉米土壤、针阔混交林土壤和撂荒草甸土壤为研究对象,对其土壤水库容变化特征及土壤渗透速率进行了研究。结果表明,0~10 cm和10~20 cm土层内各样地的总库容、滞洪库容、兴利库容和最大有效库容从大到小的顺序均为:针阔混交林土壤>耕作玉米土壤>撂荒草甸土壤>侵蚀裸地土壤,而死库容的大小顺序为:耕作玉米土壤>针阔混交林土壤>撂荒草甸土壤>侵蚀裸地土壤。20~80 cm土层内各样地的水库容从大到小的顺序均为:针阔混交林土壤>耕作玉米土壤>撂荒草甸土壤>侵蚀裸地土壤。各样地的水库容均呈现随土层深度增加而下降的趋势。土壤的孔隙状况是影响土壤最大有效库容的主要因素。土壤渗透性能受土壤容重等其他因素的综合影响,针阔混交林土壤、耕作玉米土壤和撂荒草甸土壤的土壤渗透速率均明显高于侵蚀裸地土壤,大小顺序为:针阔混交林土壤>耕作玉米土壤>撂荒草甸土壤>侵蚀裸地土壤。     

水柏枝的根系特征及固沙效果研究

[目的]为西藏砂质土和河滩区水土保持林建设提供理论基础。[方法]在西藏尼洋河滩区选取样地合标准木,采用整株挖掘法,每10cm为1层挖掘土壤,水冲法获取根系,测定不同级别根系的直径、长度和生物量。同时测定土样的有机质含量和土壤水稳性指数。[结果]各级别根系总长度顺序为2级〉3级〉4级〉1级;生物量顺序为：1级〉2级〉3级〉4级,其中2级根系的伸展能力最强。随着土层深度增加,水柏枝根系的生物量和长度均减小。水柏枝林地土壤抗侵蚀性能小于绣线菊和连翘,大于荒坡地。水柏枝具有提高林下土壤有机质含量的作用。[结论]水柏枝根系具有很好的固沙和保持水土的作用,可用于河滩区营造水土保持林。     

不同退耕方式对豫西黄土丘陵区土壤颗粒有机碳含量的影响

选取退耕10 a左右的乔木林、灌木林、果园、草地及荒地,对土壤总有机碳含量及颗粒有机碳含量、分布进行研究。结果表明,与耕地相比,所有退耕方式样地0~20 cm土层土壤总有机碳含量均显著提高,表现为灌木林>荒地>乔木林>果园>草地,20~40 cm土层土壤总有机碳含量仅灌木林、乔木林和荒地显著提高,可见退耕还灌、退耕还乔和自然恢复对碳的减排增汇效果较优。与耕地相比,所有退耕方式样地粗颗粒有机碳含量及其所占总颗粒有机碳含量比例提高幅度均远大于细颗粒有机碳。其中,与耕地相比,所有退耕方式样地0~20 cm、40~60 cm土层土壤粗颗粒有机碳含量均显著提高,20~40 cm土层土壤灌木林、荒地、果园显著提高;所有退耕方式样地0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层土壤粗颗粒有机碳含量占总颗粒有机碳含量比例均显著提高,灌木林、荒地、果园表现较突出。所有退耕方式样地0~20 cm土层土壤细颗粒有机碳含量均提高,除草地外均达显著水平,表现为灌木林>荒地>乔木林>果园;所有退耕方式样地20~40 cm土层土壤细颗粒有机碳含量占总颗粒有机碳含量比例均显著提高,40~60 cm土层土壤仅灌木林、荒地、果园显著提高。总体上,不同退耕方式样地土壤粗颗粒有机碳含量与总有机碳含量的相关系数较细颗粒有机碳高。综上,土壤粗颗粒有机碳含量能更敏感地反映不同退耕方式对土壤碳库影响的差异。     

海南3种典型森林土壤蓄水和渗透能力比较研究

[目的]进行海南琼中地区3种森林类型（桉树人工林、橡胶林、天然次生林） 林地土壤的持水特性研究。[方法]对琼中地区3年生桉树人工林、天然次生林及15年生橡胶林土壤的物理性质、土壤水分的入渗性能进行测定分析。[结果]结果表明：3种森林类型的土壤均较湿润,0-80 cm土壤容重的顺序为桉树人工林（1.55 g/cm^3）〉天然次生林（1.50 g/cm^3）〉 橡胶林（1.46 g/cm^3）;土壤非毛管孔隙度的顺序为天然次生林（9.03%）〉橡胶林 （6.54%）〉桉树人工林（6.36%）;土壤最大持水能力为天然次生林〉橡胶林〉桉树人工林;3种森林类型0-80 cm土壤稳定渗透速率为天然次生林（3.58 mm/min）〉橡胶林（3.07 mm/min）〉桉树人工林（2.85 mm/min）。[结论]从土壤水分的入渗性能来看,天然次生林涵养水源和理水调洪的功能要远大于其他森林类型,桉树人工林最差。     

紫色土坡耕地耕层持水抗旱性能及生产力对侵蚀程度的响应

【目的】分析侵蚀条件下紫色土坡耕地耕层持水性能与产量响应特征,为调控坡耕地季节性干旱及水分利用效率、提升侵蚀条件下坡耕地玉米产量提供理论依据。【方法】采用铲土侵蚀模拟法,以未侵蚀地块为对照组（S-0）,对比分析5 cm(S-5)、10 cm(S-10)、15 cm(S-15)、20 cm(S-20)侵蚀程度和3种管理措施下（不施肥（CK）、施化肥（F）、生物炭+化肥（BF））,坡耕地耕层持水抗旱性能和玉米产量的年际变化特征及对侵蚀程度的响应。【结果】（1）坡耕地心土层土壤持水性能更强。在相同水平土壤水吸力下,耕作层土壤容积含水量降低幅度（13.9%—18.2%）较心土层更大（9.8%）;随年际变化,土壤容积含水量在S-5时增幅最大为耕作层（14.2%）,而心土层表现为在S-15最大（33.2%）。（2）坡耕地土壤总库容、兴利库容、最大有效库容及有效水分含量,随侵蚀加剧呈开口朝下的抛物线变化规律。随年际变化,各侵蚀程度下土壤最大有效库容最大增幅（44.7%）处于较强烈侵蚀程度（S-15）,而有效水分含量、最大储水量及单次接纳最大降雨量在微弱侵蚀程度下（S-0至S-10）提升幅度最大。（3...     

衡水湖湿地土壤微生物研究

[目的]研究衡水湖湿地土壤主要微生物类群的数量分布。[方法]分别从东湖芦苇湿地、西湖芦苇香蒲沼泽、湖北岸5a的杨树林地及湖区北田村玉米与小麦轮作的麦田采取剖面土样并单独混匀,测定了土壤的理化指标并分析了其微生物分布。[结果]异养细菌是湿地土壤微生物的主体,其次是放线菌,真菌的数量最少。湿地土壤中的微生物主要集中分布在0～20cm的土层中,随着土层加深微生物数量呈明显递减的趋势。各土样中三大类微生物总数、异养细菌数量和真菌数量的顺序均为：农田〉杨树林地〉东湖湿地〉西湖沼泽,而放线菌数量的顺序为：农田〉东湖湿地〉杨树林地〉西湖沼泽。[结论]该研究为了解衡水湖湿地生态系统的结构和功能提供了支持。     

攀枝花地区干热河谷干季末期典型植被的土壤含水量研究

[目的]为研究攀枝花地区干热河谷干季末期植被覆盖对土壤水分的影响。[方法]采用重量法,测定典型植被类型的土壤含水量。[结果]含水量高低顺序依次为林地〉稀树〉灌丛〉草地〉裸地。在10～40 cm土层,含水量变化不大,但总体呈上升趋势,约40cm处存在突变点。50 cm处林地、稀树、灌丛、草地、裸地含水量分别达到9.50%、6.64%、4.89%、3.95%、1.23%。[结论]适当加深植树深度有利于树木存活,草-灌或草-乔的植被恢复方式较好。     

庙沟林区旱季不同林地土壤的渗透性能研究

在对庙沟林区旱季5种类型的林分地以及裸地土壤物理性状测定的基础上,对其土壤的渗透性能进行了研究。结果表明,不同林地土壤的容重、含水率、总孔隙度以及初渗透和稳渗速率均有一定差异。同一林分内林地不同土层土壤的初渗和稳渗速率表现出的规律,是表层土壤（0—20cml渗透性能要优于下层土壤的渗透能力;而不同林分,其林地土壤平均初渗透能力的大小顺序为：天然灌木林地〉云杉一桦树混交林〉桦树纯林〉落叶松纯林〉落叶松一沙棘未成林地〉裸地。     

黄土高原中部半湿润丘陵区不同树种林地土壤团聚特征的比较

[目的]研究不同树种森林植被对土壤团聚特征的影响。[方法]以地处黄土高原中部半湿润丘陵区的黄陵县双龙林场为对象,研究了不同树种针阔叶纯林和混交林土壤的团聚体数量特征、团聚体的水稳性特征及团聚体水稳性与腐殖质组成的关系。[结果]不同林地土壤团聚体的分形维数为2.21～2.54,重量平均直径为2.07～4.86mm,几何平均直径为1.04～1.69mm,粒径均匀度指数为0.76～0.97,分形维数的大小顺序依次为华山松×辽东栎〉华北落叶松〉侧柏×辽东栎〉华山松〉白桦和油松〉侧柏〉刺槐×油松〉油松×辽东栎〉刺槐。土壤团聚体的水稳性指数为14.28～24.77,针阔混交林地土壤团聚体水稳性在0.01水平显著大于相应树种纯林土壤团聚体水稳性（侧柏除外）,纯林林地土壤团聚体水稳性指数的大小顺序为侧柏〉华山松〉油松〉华北落叶松〉白桦〉刺槐。土壤团聚体水稳性与有机碳质量分数相关性在0.05水平显著。通径分析表明,腐殖质中的富啡酸对土壤团聚体的水稳性贡献最大,胡敏酸对土壤团聚体的水稳性起了较大的制约作用。[结论]该地区营造侧柏和华山松林有利于提高土壤团聚体的水稳性,二者可以作为防护林和用材林的首选树种。     

不同土地利用类型对土壤全氮与碱解氮累积的影响

对滇池宝象河流域5种土地利用类型的土壤全氮和碱解氮含量进行分析研究,结果表明：宝象河流域土壤全氮含量0．40～3．60g／kg,碱解氮含量34．27～320．82mg／kg,氮素含量水平较高。不同土地利用类型土壤全氮和碱解氮含量均表现为0～10cm土层〉10～20cm土层,层次间差异不显著;5种土地利用类型的土壤全氮含量依次为：下游大棚土壤〉中上游平地耕地〉下游平耕地〉上游坡耕地〉上游稀疏林地,其中下游大棚土壤的全氮含量与上游稀疏林地的全氮含量达到显著性差异;碱解氮含量依次为：下游大棚土壤〉中上游平地耕地〉上游坡耕地〉上游稀疏林地〉下游平耕地,其中下游大棚土壤的碱解氮含量与上游稀疏林地、下游平耕地的碱解氮含量均达到显著性差异。不同土地利用方式对土壤氮素空间分布具有一定影响。     

黄土高原刺槐人工中龄林土壤碳汇

以黄土高原26年生人工刺槐(Robinia pseudoacacia)林为对象,在调查了5个样地和测定125个碳含量数据的基础上,分析了造林后土壤有机碳密度的变化特征与造林对土壤碳增汇的效应。结果表明:在研究的0~80cm土层范围内,26年生刺槐林林地土壤有机碳密度(4.093 kg.m-2)与荒地(4.533 kg.m-2)相比,减少了0.440 kg.m-2,说明黄土高原荒地刺槐造林不能提高土壤有机碳密度。对土壤分层研究表明:荒山刺槐造林明显改变了原土壤有机碳密度分布,表现为:在0~10 cm土层范围,有机碳密度显著提高(33.4%);在10~30 cm土层范围内,有机碳密度则明显降低(45.5%)。通过土壤层中总有机碳密度的研究显示,由于根系有机碳不断积累,林地总有机碳密度(5.214 kg.m-2)比荒地(4.688 kg.m-2)明显增加,土壤中总碳增汇率为11.2%,说明黄土高原刺槐造林具有显著的碳汇能力。     

阿克苏地区不同土地利用方式对土壤有机碳的影响

【目的】 研究新疆阿克苏地区农田或荒地改建为果园亦或果农间作后对土壤有机碳的影响。【方法】 在阿克苏地区采集单作小麦、枣麦间作、单作枣园、荒地单作枣园、撂荒地等5种典型土地利用方式的土壤,测定有机碳含量并估算其碳储量。【结果】 由农田更替为果园及果农间作后,提高了各层土壤有机碳含量,其中0~40 cm土层各层土壤有机碳均显著提高(P<0.05)。由荒地改建为果园后,0~10、10~20、20~30和60~80 cm土层土壤有机碳均有显著提高(P<0.05)。0~100 cm土层土壤有机碳储量范围2.21~14.31 t/hm²,垂直分布看,0~40 cm土层是有机碳储存的主要土层(份额比＞56.9%),随深度增加而减少。不同土地利用方式下各土层土壤有机碳含量及碳储量均表现为枣麦间作>单作枣园>单作小麦>荒地单作枣园>撂荒地。【结论】 阿克苏地区农田或荒地改建为果园或果农间后,均有利于土壤有机碳的提高。枣麦间作系统与其他土地利用方式相比具有较高的固碳潜力。     

纳帕海不同土地利用方式下土壤有机碳分布特征

[目的]探讨纳帕海区域土壤有机碳(SOC)在不同土地利用方式下的剖面分布特征及其与土壤含水量、容重的相关关系,为该区域合理高效利用土地资源提供科学依据。[方法]对猪拱地、农田、灌丛和森林4种土地利用类型的SOC分布特征进行研究。[结果]0~50 cm土层深度内,SOC含量由高到低依次为农田(26.43 g/kg)、猪拱地(20.95 g/kg)、灌丛(20.16 g/kg)、森林(17.25 g/kg);猪拱地、农田、灌丛和森林均为0~10 cm土层SOC含量最高,是主要的碳储层,分别占0~50 cm土层的37.42%、28.07%、49.81%和30.10%,随土壤深度的加深,SOC含量呈减少趋势;SOC密度与SOC储量呈基本一致的变化趋势;各样地表层SOC与土壤含水量呈显著正相关(R~2=0.50,P0.05),与土壤容重呈极显著负相关(R~2=0.60,P0.01)。[结论]不同土地利用类型其SOC含量在垂直方向上的分布不同,湿地的退化会不同程度地导致SOC流失,表层SOC含量很大程度上受土壤含水量和土壤容重的制约。     

土壤Cu~(2+)和Cd~(2+)的吸附解吸特征及差异分析

[目的]为了阐明重金属在不同类型土壤中的分布和迁移规律。[方法]用室内模拟法研究了农田、草地和林地不同类型土壤对Cu2+和Cd2+的吸附-解吸特征及差异。[结果]农田、草地和林地土壤对Cu2+的最大缓冲容量分别为833.332、71.43和500,对Cd2+的最大缓冲容量分别为75、12.5和21.43。对Cu2+的解吸率分别为8.25%、7.11%和5.06%,对Cd2+的解吸率分别为13.34%、13.66%和13.16%。[结论]土壤对Cu2+和Cd2+的吸附量随平衡液中离子浓度的增加而增加;农田土壤的饱和吸附量、吸附作用力、最大缓冲容量和吸附速率最大,但解吸率各类型土壤间差异不大;Cu2+比Cd2+更容易被土壤吸附,这与其本身化学性质有关;农田土壤吸附Cu2+和Cd2+能力比草地和林地土壤强,这与农田土壤的pH值、有机质、CEC和黏粒含量均高有关。     

不同土地利用方式下土壤养分特征变化分析

【目的】研究不同土地利用方式下土壤有机质及土壤养分元素特征的变化规律。【方法】在阿克苏地区采集小麦地、枣园、枣麦间作园、荒地枣园和撂荒地等5种典型的土地利用方式下的土壤,运用土壤化学分析方法,测定土壤有机质及氮磷钾等含量。【结果】各土壤养分指标在不同土地利用方式下变异系数为0.92%94.00%,均为中等空间变异性。由农田更替为枣园及枣麦间作后,提高了各层土壤有机质含量,其中020 cm土层各层土壤有机质均显著提高(P<0.05)。由荒地改建为枣园后,各层土壤有机质均有提高,其中010 cm、2030 cm土层显著提高(P<0.05)。0100 cm土层各养分元素含量和有机质含量均随土壤深度的增加而逐渐减少。土壤有机质、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量均表现为枣麦间作园>枣园>小麦地>荒地枣园>荒地,全氮表现为枣园>枣麦间作园>小麦>荒地枣园>荒地。土壤有机质与土壤各养分元素之间存在着显著正相关关系。【结论】阿克苏地区农田或荒地改建为枣园或枣麦间作园后,均有利于提高土壤有机质及土壤肥力。     

天水市退耕还林（草）不同造林模式对土壤养分的影响

[目的]研究不同造林模式对改善土壤的差异和机理。[方法]对甘肃省天水市秦州区退耕还林（草）工程3种造林模式土壤的含水量、容重、总孔隙度、水稳性团粒组成和土壤有机碳进行了比较分析。[结果]与农田对照相比,退耕还林（草）3种造林模式的土壤含水量均显著地高;0—20cm表层的土壤容重均显著地高,而20—60cm土层的则均显著地低;0～20cm表层的土壤总孔隙度显著地低,而20～60cm土层的则均显著地高;各土层土壤不同粒径的土壤团粒百分含量高于相应的农田;土壤有机碳均随土壤深度的增加而减小,说明退耕还林有利于土壤有机碳向下输送。3种造林模式中以乔草型效果为最好。[结论]实施7年退耕还林（草）后,与农田相比,明显改善了土壤物理性质和土壤结构．提高了土壤保水和蓄水性能。     

不同林地微生物的特性研究

[目的]为人工林的选择、防护和管理提供依据。[方法]从吉安市与鹰潭市的疏草荒地、人工林、天然林地的不同深度采集土样,采用稀释平板涂抹法,测定土壤微生物数量。[结果]天然林地0～10cm土层的细菌数低于10～20cm,随着土壤深度的增加,微生物数量、种类减少,且与土壤养分变化显著相关。同一深度下,天然林的微生物菌落和数量比人工林的多。人工林和天然林的微生物数量都与疏草荒地存在显著差异;吉安人工林与天然林的细菌数量不存在显著差异,鹰潭的存在显著差异;人工林与天然林的真菌数量不存在差异;天然林与人工林的放线菌有显著差异。[结论]天然林的土壤微生物数量、种类最多,然后是人工林、疏草荒地。天然林土壤肥力高于人工林,更有利于土壤微生物的生长。     

黑龙江省黑土、草甸土耕地土壤与荒地土壤水分入渗试验研究

采用双环法对黑龙江省的黑土和草甸土两种土壤,分耕地和荒地两种利用类型进行试验研究。相关分析结果显示,土壤稳定入渗速率与非毛管孔隙度、土壤容重都表现出极显著的相关性,与初始含水量表现出显著相关性。稳定入渗速率与土壤容重呈负相关,与非毛管孔隙度和土壤初始含水量呈正相关。选择初始入渗速率、稳定入渗速率、达到稳定入渗所用时间和至稳渗的入渗量四项指标进行灰色关联评价。结果表明,两种土壤在0~20 cm层荒地的入渗性能明显优于耕地,而在20～40 cm层黑土耕地的相对入渗性能有所好转,但总体上看,荒地仍然优于耕地。40~60 cm层耕地和荒地间并无明显差异。由此可见长年耕作对耕层土壤的水分参数造成了不良影响。     

耕地造林和撂荒2种植被恢复方式碳储量差异

为了解耕地在造林和撂荒这2种恢复方式下生态系统碳储量的差异和分配特征,并为估算森林碳汇提供基础数据支撑,在2016年7-8月,采用野外样地调查并结合室内测定对湖南会同恢复14 a的退耕还林地（即耕地造林）和农田撂荒地（即耕地撂荒）进行植被、凋落物以及土壤碳储量的调查。结果表明:①退耕还林地的生物量碳储量显著（P < 0.05）高于农田撂荒地。其中,退耕还林地的乔木层碳储量高于农田撂荒地,并且前者是后者的2.76倍,但灌木层和草本层正好相反。②耕地在2种恢复方式下土壤碳质量分数均随土壤深度的增加而依次减小。农田撂荒地土壤碳储量随土壤深度的增加也依次减小,但退耕还林地土壤碳储量的大小为20~40 cm > 0~10 cm > 40~60 cm > 10~20 cm > 60~80 cm。退耕还林地0~80 cm深土壤碳储量略高于农田撂荒地,但两者没有显著差异（P > 0.05）。③退耕还林地生态系统碳储量要高于农田撂荒地。2种恢复方式下各组分碳储量大小均为土壤层>乔木层>凋落物层>草本层>灌木层。研究显示,在试验时段内,耕地采用造林的方式其固碳能力要优于撂荒的方式。