艾比湖湿地不同植物群落下土壤全磷空间变异

土壤磷素是植物生长所需的必要元素,研究土壤全磷的含量水平及空间分异规律可为湿地土壤肥力水平的评价和生态修复提供科学的理论基础。以艾比湖湿地为研究对象,于2015年8月在环湖一周160km范围内系统采集土壤样品296个,采用地统计学方法分析了不同植物群落土壤全磷的空间变异特征。结果表明:(1)研究区土壤全磷含量变化范围为0.46~1.64g/kg,土壤全磷含量为梭梭群落梭梭柽柳群落芦苇群落胡杨群落,不同区域存在极显著性差异;除梭梭—柽柳,胡杨群落外,其他群落土壤全磷垂直方向上表现为从表层向下递减的趋势,且各层土壤全磷含量差异性显著;(2)梭梭和梭梭—柽柳群落土壤全磷拟合模型均为高斯模型,胡杨和芦苇群落为球状模型,其空间分布相关性很强且空间变异性主要是由成土母质、地形、气候等结构性因素引起;(3)芦苇群落土壤全磷随土壤含水量增加呈降低变化,其他区域均呈增加的趋势;梭梭—柽柳群落土壤全磷与土壤pH值呈线性降低趋势,其他植物群落与土壤pH值呈线性增加的趋势。总体而言,艾比湖湿地土壤全磷具有明显的空间分布差异,与植被差异、pH值和土壤水分密切相关。     

艾比湖湿地典型植物群落下土壤容重及影响因素分析

为探究艾比湖湿地典型植物群落下土壤容重特征,基于2017年5月、8月典型植物群落下土层土壤容重数据,以艾比湖湿地为研究区,划分4个区域,运用地统计学、传统统计学相结合的方法对西北部的芦苇+柽柳群落、胡杨+柽柳群落,东北部的梭梭+芦苇群落、梭梭+罗布麻群落,东南部的柽柳+芦苇群落,西南部的胡杨+盐爪爪+芦苇群落6种典型植物群落下土壤容重特征进行分析。结果表明:1)5月、8月大部分植物属于中等程度变异,芦苇+柽柳群落下土壤容重最小,土壤理化性质最好。2)随着季节的变化,在垂直方向上,土壤容重的变化具有差异性。3)从空间结构分析,典型植被群落下土壤容重在一定的区域范围内具有空间结构性。通过克里格插值分析,研究区内表层土壤容重呈现西低东高,逐渐增大的趋势。4)通过土壤容重与相关环境的相关性分析,不同植物群落土壤容重均与土壤粒径、盐分、养分、含水率有不同程度的相关性。     

滨海湿地土壤盐离子对植物群落的响应研究

对黄河三角洲柽柳、碱蓬、芦苇、棉田4种群落土壤剖面可溶性盐离子差异进行了分析,结果表明:(1)土壤全盐在0~10cm土层含量大小表现为柽柳碱蓬芦苇棉田,在20cm以下土壤全盐含量为碱蓬柽柳芦苇棉田,这与碱蓬对Na~+、Cl~-吸收能力较强有关。(2)变异分析反映了阳离子、阴离子含量受不同植被类型的影响,柽柳群落以Mg~(2+)的变异系数最大,碱蓬群落以CO_3~(2-)的变异系数最大,芦苇群落以SO_4~(2-)的变异系数最大,棉田群落以Cl~-的变异系数最大。(3)Cl~-、K~+、Mg~(2+)、Na~+与土壤中全盐的含量呈显著性相关,且Cl~-与土壤全盐呈显著线性关系,能作为反映土壤全盐变化的重要指标。     

盐碱地枸杞间作不同作物的土壤水盐变化及盐平衡

[目的]研究盐碱地枸杞不同间作模式下土壤水盐的变化,为盐碱地改良和利用提供一定科学依据。[方法]设置枸杞间作苜蓿、枸杞间作油菜、枸杞间作碱蓬、枸杞单作4种处理,分析不同间作模式下土壤水盐变化以及土壤盐平衡。[结果]各处理土壤含水率,在0—60 cm土层呈现出:间作苜蓿间作油菜间作碱蓬对照,依次为13.67%,13.02%,12.22%,11.86%,在60—100 cm土层变化不明显;土壤盐分含量在0—40 cm土层中与对照相比,间作苜蓿、间作油菜、间作碱蓬分别下降6.91,5.82,2.21g/kg,在40—100 cm土层土壤盐分分别下降3.20,2.93,0.95g/kg;0—100 cm土层,枸杞间作苜蓿、间作油菜、间作碱蓬及对照土壤脱盐率依次为40.38%,26.52%,9.00%,-60.66%。除对照外,其他处理的土壤盐分均呈脱盐状态。[结论]盐碱地枸杞不同间作模式均能有效增加土壤含水率,降低土壤盐分,达到改良盐碱地的效果。     

黄河口湿地不同植物群落土壤盐分与养分分布特征

为研究黄河口湿地不同植物群落下土壤盐分与养分含量的空间变化特征以及盐分与养分指标之间的关系,运用经典统计分析、Pearson相关分析、单因素方差分析等方法,开展了植物样地调查和土壤剖面采样分析。结果表明:(1)研究区土壤全盐(TS)、K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~–、SO_4~(2–)等盐分指标含量及有效磷(AP)、速效氮(AN)、全氮(TN)等养分含量在土壤表层(0～5 cm)最高,随着土壤深度的增加呈递减之势。(2)土壤属于重盐土类型(含盐量大于4.0 g/kg),Cl~–、Na~+含量远高于其他离子,是导致土壤盐渍化的主要成分。3种植物群落土壤表层(0～5 cm)TS含量分异特征表现为柽柳群落碱蓬群落芦苇群落。钠吸附比分析表明,3种植物可能会在10～20 cm土层较早受到Na~+的毒害。差异显著性检验结果表明,K~+、Na~+、HCO_3~–含量在不同植物群落间差异性显著(P0.05);除全磷(TP)外,其余土壤养分含量在相同土层不同植物群落之间或在不同土层相同植物群落之间均有显著性差异(P0.05)。(3)Pearson相关分析表明,3种植物群落的土壤盐分与养分指标之间相关性不显著,但TS与Na~+(P0.05)、Cl~–含量(P0.01)均呈显著性相关。3种植物群落土壤养分均处于亏缺状态,土壤相对贫瘠。土壤N∶P均14,植物受制于氮元素。控制或减少氯盐及钠盐的投入、增施有机肥和覆盖有机质含量高的物质是一条减轻黄河口湿地土壤盐渍化的合适途径。     

梭梭和沙拐枣对风沙土壤水热盐动态的影响

为揭示塔克拉玛干沙漠公路防护林不同植物类型下土壤水热盐运移规律,于2015年5—9月采用CS656土壤水热盐三参数传感器对防护林内梭梭和沙拐枣根区土壤水分、盐分和温度进行实时监测,分析了气温与土壤温度的相互关系和土壤水盐动态变化规律。结果表明:(1)梭梭和沙拐枣根区土壤温度基本一致,气温与土壤温度呈极显著相关(p0.01),各土层间土壤温度相关性随深度的增加逐渐减弱;(2)受灌溉制度影响,防护林土壤水盐呈现出明显的周期性变化规律,梭梭和沙拐枣根区土壤水盐动态变化趋势相似。在垂直方向上呈单峰曲线,其峰值分别位于30,10cm土层处。其中,梭梭林下土壤可分为水分速变层、弱变层和稳定层3个土壤层次,而沙拐枣林下土壤可分为水分速变层和弱变层2个土壤层次;(3)灌溉后土壤湿润体均呈"半椭球形"分布,梭梭和沙拐枣根区土壤灌溉水影响深度分别为60,150cm,而土壤盐分呈"表聚型"分布,但尚未造成土壤盐渍化(1.0 mS/cm);(4)6—9月份梭梭根区土壤平均贮水量(116.34mm)略大于沙拐枣(100.99mm),土壤水分亏缺明显,都大于270mm。     

土壤含水量和电导率对芦苇生长和种群分布的影响

在对芦苇小区调查取样的基础上，利用Pearson关联分析法研究了土壤水、电导率与芦苇生长和种群分布的关系。结果表明土壤电导率空间变率明显，最大值是最小值的2倍。芦苇小区土壤电导率超过110mS／m，且pH值大于10时，芦苇由单一种群落转变成伴生种群落（芦苇＋碱茅）。并随着电导率和pH值的增加，碱茅所占的比例增加。土壤电导率与芦苇生长指标（覆盖度、平均株高、生物量干重、鲜重）呈显著性相关（P〈0．01），说明土壤盐分是影响芦苇种群特征的重要因素。表层土壤含水量（10cm剖面）与芦苇生长指标中的覆盖度、生物量呈显著性相关（户〈0．05）。深层含水量（100cm剖面）与芦苇生长指标均呈显著性相关（P〈0．05），因此表层水和深层水对芦苇的生长具有重要作用。     

双台子河口“红海滩”退化初探

采用海水监测、翅碱蓬野外调查和盆栽试验方法,研究了双台子河口“红海滩”翅碱蓬群落退化原因,特别是翅碱蓬退化死亡与土壤盐分的关系。结果表明:翅碱蓬生长适宜的土壤盐分含量在10g kg-1~16g kg-1之间,初步认为由于滩涂土壤盐分升高产生盐害是引起双台子河口“红海滩”翅碱蓬群落退化死亡的主要原因。     

胶州湾滨海湿地土壤的盐渍化特征

[目的]了解胶州湾滨海湿地土壤盐渍化特征,为胶州湾滨海湿地保护和区域土壤盐渍化防治提供科学依据。[方法]在胶州湾选取芦苇、碱蓬、光滩及大米草4种典型滨海湿地分层采集土壤样品,通过测定土壤pH值、电导率和主要盐离子浓度开展研究。[结果]胶州湾滨海湿地土壤盐分含量表现由低到高依次为:芦苇湿地碱蓬湿地光滩湿地大米草湿地,盐渍化类型呈现由滨海硫酸盐—氯化物型向氯化物盐渍化土类型过渡的特征;垂直方向上,大米草湿地和芦苇湿地具有表层积盐特征,碱蓬和光滩湿地则呈现出下层稍高趋势。除CO_3~(2-)(和HCO_3~-离子以外,胶州湾滨海湿地土壤主要盐离子含量均呈现出与全盐量、电导率一致的规律,主要盐离子浓度从高到低依次为:Cl~-Na~++K~+SO_4~(2-)Mg~(2+)HCO_3~-Ca~(2+)。[结论]胶州湾滨海湿地土壤属于极重度盐化土,呈现自芦苇湿地向大米草湿地方向递增趋势;土壤碱度上属非碱化土,与土壤含盐量呈相反趋势,但植被易受苏打碱化土的潜在毒害作用。     

贝壳堤地区微生物分布特征及其与植被分布的关系

对山东省无棣县贝壳堤地区芦苇、砂引草、二色补血草、大穗结缕草、碱蓬共5种典型植被群落中土壤微生物的分布特征进行了研究。结果表明,所有植被群落中,微生物含量随土层深度的增加呈逐渐下降的趋势,细菌、放线菌、真菌含量的数量级为104,104和102。8月微生物含量相比6月都有所增加,但不同菌群增幅不同,细菌、真菌和放线菌分别增加0.45,6.16和3.67倍。0—30 cm土层,不同植被群落的微生物含量由高到低的顺序为:二色补血草>大穗结缕草>碱蓬>砂引草>芦苇。大穗结缕草群落中,细菌所占的百分比较大;而芦苇和碱蓬群落放线菌和真菌所占的比例较大。通过对所有植被群落中出现的物种数和土壤的微生物含量进行研究发现,细菌、真菌、放线菌的含量与植被群落的物种数均呈线性关系,相关性达极显著水平(p<0.001)。     

高盐废水人工湿地处理中耐盐植物的筛选

天津塘沽作为滨海新区核心区,是目前天津发展最快的地区之一。由于本区盐碱土壤等自然条件,污水中盐分含量较高,制约了废水的回用。本文通过模拟人工湿地实验,比较了芦苇(Phragmites australis)、盐地碱篷(Suaeda salsa)、碱蒿(Artemisia anethifolia)、黄花鸢尾(Iris wilsonii)、盐角草(Salicornia europaea)和大米草(Spartina anglica)等耐盐植物对轻污染水体中高浓度氯离子的去除能力,筛选出去除能力较强的植物,并确定植物对盐分去除率达到最大时的生态系统条件。结果表明,适合人工湿地的耐盐碱植物对氯离子的去除效果依次为:芦苇盐地碱篷碱蒿黄花鸢尾盐角草大米草,停留时间一般在第4 d时可达到平衡。该研究为利用人工湿地处理高盐废水提供了科学依据。     

翅碱蓬野外光谱对土壤化学性质的响应

翅碱蓬(Suaeda salsa)是土壤盐渍化较为严重的地区常见的植被类型,研究翅碱蓬群落特征可以间接反映下方土壤的化学性质。通过野外采集的17个翅碱蓬野外光谱数据和相应土壤样品的理化分析数据,探讨了土壤化学性质和翅碱蓬野外光谱之间的关系。结果表明,翅碱蓬二阶导数光谱1 121nm波段可用来反映土壤有机质和全氮的含量变化,二阶导数光谱1 208nm波段可以很好地反映土壤全磷的含量变化,一阶导数光谱353nm波段可以很好地反映土壤速效钾的含量变化最好,二阶导数光谱724nm波段可以很好地反映土壤pH值的变化,而反映土壤盐分含量变化最好的为一阶导数光谱950nm,这为翅碱蓬覆盖的区域利用遥感技术进行土壤化学性质监测奠定了基础。     

额济纳不同植被覆盖类型土壤氮素时空分异特征

量化土壤时空变化对生态系统模型、精准农业和自然资源管理有重要意义。为了更好地控制环境问题,本文把传统统计方法、地统计学方法和地理信息系统三者结合起来,研究了中国西北部额济纳旗(1480 km~2)不同植被覆盖类型土壤氮的时空变化。于2011年与2015年从49个样点采集了98个0~15 cm土壤样品,测量了土壤全氮和硝态氮的含量,比较了不同植被覆盖类型土壤全氮和硝态氮的空间变化和时间变化。结果表明:土壤全氮含量明显受植被覆盖类型影响;土壤全氮平均值变幅为0.259~0.904 g kg~(-1),胡杨林地土壤全氮含量柽柳地土壤全氮含量梭梭地土壤全氮含量;2011年与2015年同一植被覆盖类型下土壤全氮含量差异不显著;2011年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为45.185 mg kg~(-1)、76.95mg kg~(-1)、39.335 mg kg~(-1),2015年胡杨林地、柽柳地、梭梭地土壤硝态氮含量分别为2.259 mg kg~(-1)、21.546 mg kg~(-1)、14.554 mg kg~(-1);胡杨林地和柽柳地土壤全氮呈中等强度空间相关性,梭梭地土壤全氮呈强空间相关性;植被覆盖类型明显影响着植被中氮的转移、转化和吸收;研究区土壤氮素含量呈现剧烈的时空变化。     

碱蓬的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果

试验研究了碱蓬的耐盐能力及其对滨海盐渍土的改良效果。通过盐水浸泡试验,发现碱蓬种子在NaCl浓度<20.0g/kg的溶液中可正常发芽。盆栽和田间耐盐试验表明,碱蓬的耐盐能力在25.0g/kg左右,耐盐极限为35.0g/kg左右。碱蓬种植试验表明,种植碱蓬能够有效地降低土壤表层含盐量,增加土壤有机质含量,提高土壤中N、P、K的含量。研究证明碱蓬是一种耐盐能力很强的盐生植物,对滨海盐渍土具有显著的改良作用。     

河北省滨海盐碱地土壤与盐生植物养分特征的研究

对滨海盐碱地土壤和植物样品分析结果表明,生长不同盐生植物的土壤含盐量不同,以生长白刺(Nitraria sibirica Pall.)的土壤含盐量最高,达18.5 g/kg,盐地碱蓬(Suaeda salsa L.Pall.)次之,柽柳的最低。盐生植物的生长改变了土壤养分特征,4种生长盐生植物的土壤养分含量均高于光板地,土壤有机质含量增加44％以上,生长木本盐生植物白刺、柽柳(Tamarix chinensis Lour.)的土壤养分含量高于生长草本盐生植物碱蓬、碱茅(Puccinellia distans Jacq.Parl.)的土壤,且不同盐生植物养分特征不同,白刺、柽柳N和P含量均高于盐地碱蓬、碱茅,K含量则与植物耐盐特性有关。     

两种盐生植物在南北疆地区的适生性及吸盐能力

为了摸清盐生植物在南北疆改良盐碱地的实际应用效果,更好地利用盐碱植物,在南北疆地区进行田间试验,研究了两种盐生植物在新疆南北疆盐碱地的适应性及吸盐能力。结果表明,盐生植物在南疆的成活率明显高于北疆;而盐地碱蓬成活率明显要高于海篷子;北疆种植的盐生植物其植物体内的总含盐量明显高于南疆种植的盐生植物,其中盐地碱蓬高出约55%,海篷子高出约46%。由此可以看出,盐地碱蓬和海篷子更适合于南疆地区生长,而在北疆环境两种盐生植物吸盐能力均强于南疆环境,海蓬子吸盐能力明显强于盐地碱蓬。