基于文献计量的贵州喀斯特地区土壤养分特征研究

分析了贵州喀斯特地区土壤养分状况,为喀斯特地区植被恢复和重建提供参考。通过收集已经发表的研究区涉及贵州喀斯特地区的研究性论文,并进行了整理和分析。研究表明:SOC、TN、TP、TK含量分别在8.67～72.09、0.75～7.96、0.18～3.02、0.59～42.51g/kg之间;灌木林地土壤SOC和TK含量均值最高,草地和林地分别TN和TP含量均值最大,果园土壤SOC和TN含量最小,草地和其他用地土壤TP和TK含量最小;不同土地利用类型土壤化学计量特征,草地C∶P、N∶P、N∶K计量比最高,林地C∶N、C∶K计量比最高,而果园C∶K、N∶P、N∶K计量比均比较低。从地区看遵义土壤养分含量相对较高、毕节地区相对较低;土壤类型中黑色石灰土SOC和TN含量是3种最高的,棕黄色石灰土TP和TK含量最高,地带性黄壤养分整体偏低。贵州喀斯特地区不同地区、不同土地利用类型以及不同土壤类型养分存在差异,在开展植被恢复时应根据养分差异选择适宜树种或者精准施肥。     

伊洛河胡沟小流域不同植被类型对水分储量以及水分利用的影响

以伊洛河胡沟小流域为研究区，通过2007—2020年长期的野外观测，研究了农作物（普通小麦Triticum aestivum）、乔木林（大叶杨Populus lasiocarpa林）、经济林（皂荚Gleditsia sinensis林）、灌木林（沙棘Hippophae rhamnoides林）和草（长芒草Stipabungeana）地5不同植被类型对土壤水分动态和水分胁迫的影响。结果表明：（1）在生长季初期和生长季末期，5种植被类型土壤水分储量均呈下降趋势，其中，灌木林的土壤水分下降趋势明显小于其他植被类型，乔木林与草地的土壤含水量具有较大的下降趋势。（2）各植被类型实际蒸散发（ET）与潜在蒸散发（ETP）的比值总体呈下降趋势，其中，灌木林的ET/ETP比值最大，其次为草地、农作物、经济林和乔木林。乔木林较低的ET/ETP比值主要是由于土壤含水量降低，导致土壤压实，地表径流增加。（3）各植被类型实际蒸散发与降水的比值（ET/P）在2007年、2011年、2012年、2014年、2017年和2019年均大于1。各植被类型的ET/P比值从大到小依次为：灌木林>草地>农作物>...     

陇中半干旱黄土丘陵区土壤养分空间分布特征

为给半干旱黄土区的植被恢复与重建提供土壤养分的科学依据,对甘肃省陇中黄土丘陵区不同流域(龙滩、安家坡、窎沟)和不同土地利用类型(农田、撂荒地、草地、林地)的土壤养分进行了测定和分析。方差分析表明,土壤养分含量在3个流域间除全钾外差异均不显著(P0.05),但在不同土地利用类型间差异均显著(P0.05);在农田和撂荒地的不同坡向间差异均不显著(P0.05),林地的不同植被类型间也均不显著(P0.05),但在草地的不同植被类型间差异显著(P0.05)。变异分析表明,不同流域间养分变异差异不大但不同土地利用类型间差异较大。相关性分析表明,土壤养分与养分间有显著的相关性(P0.05)。综合分析认为,在半干旱黄土丘陵区,流域空间位置对土壤养分含量和分布没有明显影响,但土地利用类型对其含量和分布影响大,同一土地利用类型下坡向对土壤养分含量及分布也没有明显的影响,但植被类型对其含量及分布有一定影响,农田转变为林草地有利于土壤养分恢复。     

昆阳磷矿废弃地植被恢复对土壤质量的影响及评价

为揭示植被恢复对磷矿土壤质量的影响,以昆阳磷矿人工林植被恢复样地的土壤为研究对象,采用综合指数法和加权求和法对土壤养分质量进行综合评价。结果表明:(1)昆阳磷矿矿区废弃地不同恢复林地的土壤养分含量存在较显著差异,与未进行植被恢复的废弃地土壤相比,各养分指标含量均显著提高;(2)p H和速效钾对土壤质量的作用分值较小,是影响研究区土壤质量的限制性因子;(3)有机质含量的权重最大,速效氮和速效钾次之;(4)7种植被类型的土壤养分质量综合指数均高于废弃地土壤,大小依次为旱冬瓜+圣诞树林栓皮栎林蓝桉林圣诞树林旱冬瓜林直干桉林藏柏林,其中,旱冬瓜+圣诞树林和栓皮栎林的质量指数均大于0.8,说明这2种林分的表层土壤质量较优,蓝桉林和圣诞树林的质量指数在0.6-0.8之间,说明此2种林分土壤的综合质量良好,旱冬瓜林、直干桉林和藏柏林土壤的综合质量处于中等水平。     

莲花山白盆珠自然保护区3种森林土壤养分含量比较

以莲花山白盘珠自然保护区针阔混交林、季风常绿阔叶林和山地常绿阔叶林表层土壤(0~20cm)为对象,测定了土壤pH值及主要养分含量,并应用相关分析法,探究了不同养分间的相关性。结果表明:(1)山地常绿阔叶林土壤pH值显著低于针阔混交林和季风常绿阔叶林;(2)森林土壤有机质、全氮(N)、全磷(P)、速效N、有效P含量在不同森林类型间差异显著:山地常绿阔叶林土壤有机质、全N、全P显著高于针阔混交林和季风常绿阔叶林;针阔混交林土壤速效N含量最高,但有效P含量最低;(3)3种森林土壤全N与全P含量均存在极显著相关性,但其它养分间的相关性随森林类型而异,表明森林类型对土壤养分的影响既有普遍性,又有特异性。     

三江并流区6种森林类型土壤化学计量特征研究

以三江并流区白桦林、川滇高栎林、丽江铁杉林、长苞冷杉林、山杨林、苍山冷杉林6种森林类型为研究对象,研究了6种森林土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量及化学计量特征。结果表明,三江并流区6种森林类型土壤养分随着土层的加深而降低,其中C、N降幅比较大,普遍呈"倒金字塔"分布形式;P含量降幅比较小,呈"圆柱体"分布形式。6种森林类型土壤的C∶N值均高于中国土壤的C∶N平均值,6种森林类型所在区域土壤具有较高的N含量和较低的P含量,森林植被生长主要受P限制。取样地点受人为活动的干预较小,有机质、全氮等土壤养分要素空间分布体现出较弱的空间相关性,因此认为,三江并流区6种森林类型土壤养分的空间分布主要受结构性因素影响。     

桥板河小流域各种植被 类型下的土壤肥力特征研究

在板桥河小流域选择植被一土壤具有代表性的样地,对植被结构、生物量和枯落物层、土壤的物理、化学、微生物学性质进行了研究。结果表明:(1)该流域的各种植被类型中,以灌丛草坡的面积最大(占39.5％),现有森林多为幼林,结构较差;(2)各种植被下土壤的有机质、全N、速效K含量都较丰富,但有效P含量较低;不同植被类型的土壤养分状况具有明显的差别,其中以竹林土壤的养分元素含量最高,灌丛草坡的最低;(3)森林植被的土壤物理性质明显优于灌丛草坡和灌木林;不同植被类型下的枯落物层最大持水量在5.89～29.45t/ha,以竹林的枯落物层贮水量最大;(4)土壤酶活性和C/N值表明,竹林土壤中有机质分解状况最好,而灌丛草坡的最差;(5)不同植被生物生长量大小为:竹林>针阔混交林>阔叶林>灌木林>针叶林>灌丛草坡,结合土壤理化、微生物性状来看,该流域的森林植被的土壤均具有较高的肥力水平,而灌丛草坡的土壤肥力状况相对较差。     

喀斯特区石漠化治理对土壤养分含量及化学计量特征的影响——以黔中杠寨小流域为例

以黔中喀斯特区杠寨小流域为例,分别于2009年、2012年和2018年,对不同石漠化程度下不同工程治理措施、不同植被类型土壤的养分含量进行了动态监测,研究其化学计量特征的变化规律。结果表明:流域内土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量随石漠化治理年限的增加而增加,TN和TP含量在治理后期得到了有效积累,土壤质量总体上得到了提升;不同工程治理措施下,荒山造林和封山育林其土壤养分含量表现出较大改善,而退耕还林的则恢复较慢;从非石漠化、潜在石漠化、轻度石漠化、中度石漠化到重度石漠化,土壤养分含量及化学计量特征多以非石漠化下的表现较高,但其差异(多年均值)则基本上均不显著(P 0.05);不同植被恢复模式下,灌木林土壤养分含量的改善程度要优于乔木林。与全国不同生态系统土壤的平均水平相比,该流域土壤的C:N较高,而C:P、N:P较低,说明经过治理后土壤磷素较为丰富,有机质含量相对较高。冗余分析表明,对区域土壤养分含量和化学计量特征的解释程度依次为监测年限(41.67%)工程措施(17.98%)石漠化程度(15.57%)植被类型(9.21%)。研究结果可为不同石漠化程度下不同工程治理措施、不同植被恢复模式土壤质量的演变趋势提供基础数据,为今后更科学、更有针对性地开展石漠化综合治理工作提供技术支持。     

黄土区人工与天然植被对凋落物量和土壤有机碳变化的影响

在黄土丘陵区选择从耕地、草地、灌木林到乔木林样地,不同样地内设立1 m × 1 m(乔木10 m×10 m)的样方,分析样方内凋落物积累量、碳氮含量、土壤有机碳(SOC)和可溶性碳(DOC)含量变化.结果表明:天然草地、灌木林、乔木林凋落物积累量依次为5.3,12.1和32.4 t·hm-2;但人工灌木林和乔木林的凋落物积累量分别为6.7和11.4 t·hm-2,分别是天然灌木林和乔木林的1/2和1/3.随着植被的恢复,天然植被凋落物的C/N高于人工植被(刺槐林除外).与耕地SOC(4.67 g·kg-1)相比,天然灌木林地SOC提高5.9倍,人工灌木林地提高1.8倍;天然乔木林地提高8.0倍,而人工乔木林地仅提高4.0倍.凋落物积累量与0～20 cm土层土壤有机碳存在显著线性相关关系(R2>0.83),但20 cm以下线性相关关系不显著.凋落物积累量与0～10 cm土壤可溶性碳含量存在显著线性相关关系(R2>0.893),与10～60 cm土层线性相关关系不显著,与80～100 cm土壤可溶性碳存在显著线性负相关关系.     

元谋干热河谷8种植被类型的林地土壤特性研究

通过对元谋干热河谷区加勒比松人工林、加勒比松 车桑子人工混交林、山合欢天然更新林、车桑子 山毛豆人工混交林、桉树人工林、草地、荒坡、膨胀土8种植被类型林地1 m土层内不同层次雨季(8月2日~9月2日)土壤水分含量的分析研究得出:在雨季8种植被类型林地土壤的水分含量均较低,因其土壤的物理性能较差,故蓄水保水能力也较差;各植被类型林地土壤的有机质、养分含量均极低,按照土壤养分含量分级标准,各植被类型林地土壤的养分含量均在6级以下。元谋干热河谷区林地土壤的贫瘠特性致使林木长势较弱,是造成其植被恢复困难的一个原因。     

喀斯特断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分动态变化

[目的]以喀斯特断陷盆地小流域中典型植被恢复模式,即桉树(Eucalyptus maideni)林、冲天柏(Cupressus duclouxiana)林、马尾松(Pinus massoniana)林以及天然次生灌丛、高盖度车桑子(Dodonaea viscosa)灌丛和低盖度车桑子灌丛为研究对象,探究断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分时空变异规律,为该地区植被生态恢复工作提供参考。[方法]利用自动气象观测系统和土壤水分传感器同步监测2016年5月—2017年4月期间小流域降雨量与各林地土壤水分,采用变异系数与克里金插值分析方法,对6种植被恢复模式林地的土壤水分时空异质性以及持续干旱条件下土壤水分衰减特征进行研究。[结果]表明:(1)同一植被类型不同土层雨季和旱季土壤体积含水量垂直变化趋势相同,且雨季土壤水分含量显著高于旱季(P0.05),均为中等变异(Cv:12.88%28.66%)。(2)同一乔木林雨季和旱季的土壤活跃层与次活跃层垂直分布不同,但同一灌丛雨季和旱季分布相同。(3)6种植被恢复模式土壤体积含水量均在降雨量较充足的8—9月达到最大值,其变化范围介于26.25%44.08%之间,在降雨量明显不足的3—4月达到最小值,土壤体积含水量介于9.48%17.47%之间。(4)3种乔木林0 30 cm土层、3种灌丛0 10 cm土层充分降雨后约10 d土壤水分恢复为降雨前1 d水平,低盖度和高盖度车桑子灌丛10 30 cm土层土壤水分降雨后15 d恢复为降雨前1 d水平,并且接近植物萎蔫系数。[结论]不同植被恢复模式间雨季、旱季和月均土壤体积含水量均表现为桉树林天然次生灌丛冲天柏林马尾松林高盖度车桑子灌丛低盖度车桑子灌丛。喀斯特断陷盆地季节性干旱和临时性干旱问题严峻,乔木林和灌丛经充足降雨,达到田间持水量后,在连续放晴天气下林地土壤水分可供植物10 15 d的消耗。     

湘西北石漠化区不同植被类型土壤C、N、P的化学计量特征

探讨湘西北石漠化区阔叶林、针阔混交林、针叶林和灌木丛4种典型植被类型各土层土壤有机C、全N和全P及其土壤化学计量特征的变化规律。结果表明:1)4种植被类型土壤有机C、全N和全P的含量均随土层深度的加深而下降,不同植被类型土壤有机C和全P均表现为:阔叶林>针阔混交林>针叶林>灌木丛。2)阔叶林和针阔混交林0～20 cm土壤有机C比灌木丛分别高出了158.98%和64.87%;土壤全N和全P含量的变异系数较小,仅为0.26和0.21,属弱变异,在4中植被类型和不同土层间,其值比较稳定。3)不同植被类型土壤C/N和C/P均表现为:阔叶林>针阔混交林>灌木丛>针叶林,其中阔叶林和针阔混交林0～20cm土壤C/N显著高于针叶林和灌木丛,分别高出了132.98%和92.72%;土壤C/P和N/P的值较稳定,变异幅度较小,变异系数仅为0.23和0.25,属弱变异。4)相关性分析表明,土壤有机C和全P与土壤化学计量比具有较强的正相关性,土壤C/N与有机C和全P具有显著正相关关系,土壤C/P与土壤有机C具有极显著正相关关系,土壤N/P与土壤有机C和全P具有显著负相关关系。5)主成分分析表明,阔叶林对土壤有机C、全N和全P及其化学计量比的影响最为显著。     

湘西北退化侵蚀地植被恢复区土壤养分、微生物与酶活性的典范相关分析

以湘西北女儿寨小流域为研究对象,运用典范相关分析法研究退化侵蚀地植被恢复区土壤养分、微生物及酶活性之间的相互关系.结果表明:土壤养分综合因子中起主要作用的为N与P,土壤微生物综合因子中起主要作用的为细菌数量、微生物生物量C、微生物生物量N,土壤酶活性综合因子中起主要作用的为脲酶、多酚氧化酶、磷酸酶和转化酶;脲酶和多酚氧化酶的活性与土壤N,P的转化有关,而N,P的转化与微生物生物量C、微生物生物量N的累积有关;脲酶、多酚氧化酶及磷酸酶的活性对微生物生物量C积累有一定的促进作用,转化酶的活性对微生物生物量N积累有一定的抑制作用,脲酶活性有利于提高土壤N素含量,降低土壤P素水平,多酚氧化酶活性与土壤N素负相关;不同植被恢复群落不同土壤层次的养分、微生物及酶活性在各对典范变量上的聚集趋势可为植被恢复过程中的土壤健康诊断与立地类型划分提供一定的依据.     

桂西北喀斯特山区4种森林表土土壤有机碳含量及其养分分布特征

研究桂西北喀斯特山区4种森林植被类型表层(0~20 cm)土壤有机碳含量和土壤养分特征,与国内喀斯特土壤有机碳的研究成果进行比较分析,为该区域天然林管护、植被恢复和生态重建提供参考。4种森林植被类型表土SOC含量表现为:常绿阔叶林(151.31 g/kg)常绿落叶阔叶林(145.33 g/kg)针阔叶混交林(90.61g/kg)灌草丛(86.92 g/kg);其中,常绿阔叶林、常绿落叶阔叶林与针阔叶混交林表层SOC含量差异不显著(P0.05),而与灌草丛之间差异显著(P0.05)。土壤SOC含量与速效N、速效K和全N呈显著或极显著正相关,表明土壤氮素积累与土壤有机碳的输入关系密切。表土SOC含量明显高于该研究区域内耕地(19.36g/kg)、退耕还草(15.31 g/kg)和退耕还林地(18.89 g/kg)以及受干扰林地(46.14 g/kg)等不同土地利用类型,也高于贵州开阳和贵州关岭等地区森林植被类型,与云南曲靖不同森林群落土壤SOC含量也存在一定的差异。     

喀斯特高原山地区水源涵养林土壤及凋落物的生态化学计量特征

探明石漠化区水源涵养林凋落物与土壤化学计量特征有助于深入了解养分状况。以喀斯特高原山地区云南松(Pinus yunnanensis)+光皮桦(Betula luminifera)+银白杨(Populus alba)林、栓皮栎(Quercus variabilis)+川榛(Corylus heterophylla)林、银白杨(Populus alba)+光皮桦(Betula luminifera)林、杜鹃(Rhododendron simsii)+银白杨(Populus alba)林、光皮桦(Betula luminifera)林为对象,研究凋落物与土壤OC,TN,TP化学计量特征及内在关联。结果表明:1)表层土壤OC,TN,TP含量分别是25.02,1.56,0.33mg/g;凋落物OC,TN,TP含量分别为407.09,16.07,2.06mg/g。2)土壤C∶N为15.13,C∶P为78.40,N∶P为5.17;凋落物C∶N为25.67,C∶P为212.87,N∶P为8.38;C∶N,C∶P,N∶P均呈凋落物层土壤层。3)凋落物层、土壤层C∶P与N∶P均呈极显著正相关,土壤C∶N与凋落物C∶N,N∶P分别呈极显著正、显著负相关。4)该区土壤N,P养分亏缺,凋落物呈低C高N高P格局,土壤固持养分能力不强。     

纳板河流域不同经济林地土壤生态化学计量变化特征研究

为了研究西双版纳纳板河流域原始林转变为经济林地后,土壤的生态化学计量变化特征,在纳板河流域以5种不同经济林地(茶树林、甘蔗地、橡胶林、火龙果地和香蕉地)以及作为参考的原始林土壤作为研究对象,对土壤垂直方向上的碳氮磷养分含量及其比例的影响状况等进行研究,探讨土壤的养分变化和化学计量特征。研究结果表明:土壤碳(C)、氮(N)和磷(P)含量均不同程度表现出随土层深度增加而降低的趋势,6种不同林型中原始林和多年生橡胶林因较少受到人为活动扰动,表现出较低C,N和P含量;不同林型土壤中C∶N呈现出表层和下层低,中间层高的纺锤式分布类型;不同林型土壤中火龙果地土壤C∶P最低,而甘蔗地和香蕉地土壤中C∶P较高;原始林和橡胶林呈现低N∶P比值,而甘蔗地呈现出较高N∶P比值。相关性分析表明:C,N,P以及N∶P之间呈现出极显著正相关关系(P0.01);C∶N和N,P之间关系显著(P0.05);C与C∶P之间相关性极显著(P0.01),与N∶P之间相关性显著(P0.05)。     

县域尺度乔木林碳储量及碳汇特征分析——以马关县为例

为明确县域尺度上不同起源、不同类型的森林碳储量和碳源/汇特征,本文应用生物量转换因子连续函数法及2019—2020年森林资源监测数据对云南省文山州马关县乔木林碳储量和固碳特征开展评估。结果显示：2019—2020年马关县乔木林碳储量由3 807.07 Gg C(Gg C=10⁹ g C)增加到3 893.49 Gg C,碳汇量为86.42 Gg C,其中天然林碳汇占38.09%,人工林碳汇占61.88%;马关县8种乔木林类型中其他硬阔林碳汇量最大,占总碳汇量的40.84%;2019—2020年间马关县乔木林碳密度由32.69 Mg C/hm²下降至29.58 Mg C/hm²,是乔木林面积增长的幅度远高于其碳储量增长幅度所致。研究结果表明：马关县乔木林碳汇量最高;未来可通过加强退化林修复、低效林改造和森林抚育等措施,精准提升森林质量,增强马关县森林固碳能力,助力“双碳”目标的实现。     

Spatial pattern of soil carbon and nutrient storage at the alpine tundra ecosystem of Changbai Mountain,China

气候变化对土壤碳和养分的影响越来越受到生态学家的关注,尤其是对高山冻原生态系统的影响。本研究目的是长白山高山冻原系统土壤碳和养分的空间异质性。结果表明:不同土层深度的土壤碳在Meadow alpine tundra vegetation (MA)中显著地高于其他植被类型(p<0.05);在每一植被类型中,表层(010 cm)碳含量显著地高于1020 cm的土层;土壤氮的分布格局是氮素在表层和1020 cm土层变化规律相似;不同土层深度的土壤磷在Lithic alpine tundra vegetation (LA) 中显著地低于其他植被类型(p<0.05);土壤钾浓度在Felsenmeer alpine tundra vegetation (FA) 和LA中显著地高于其他植被类型,但在每一植被类型中土壤钾浓度随土壤深度没有明显的变化;不同深度土壤硫在MA中显著地高度其他植被类型;对每一植被类型而言,C: N, C: P, C: K 和C: S随土壤深度增加而降低。除了在SA的表层外,表层的土壤C: N高于1020 cm的土层。在长白山高山冻原系统中,随植被类型的变化,土壤碳和养分储量有着显著的空间异质性。参29表3图1。     

大兴安岭林区森林退化对土壤微生物群落功能的影响

大兴安岭林区的山地草原化是森林退化的主要标志,研究山地草原化土壤微生物功能的演替对其植被恢复具有重要意义。为此,本试验利用Biolog方法,以大兴安岭加格达奇林区3种山地植被退化类型(蒙古栎林、灌草丛和草地植被群落)为研究对象,探讨山地草原化土壤微生物对碳源的利用能力。结果表明:3种植被退化类型的土壤微生物利用多种碳源的能力明显不同,其中,代表微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)在0.25~0.39之间,其大小为灌草丛>蒙古栎林>草地,灌草丛和草地的AWCD达到显著差异水平(P<0.05)。物种多样性指数和碳源丰富度指数的变化规律与AWCD相似。3种植被退化类型的土壤微生物利用碳源存在较大差异,对氨基酸类碳源的利用表现为蒙古栎林>灌草丛>草地,而对氨/胺类碳源的利用呈现相反趋势。说明大兴安岭林区的山地草原化引起土壤微生物群落功能多样性的下降,有关碳源底物利用的微生物数量及活性明显降低,并且微生物对单一碳源底物的利用能力也呈降低趋势。     

长沙市不同森林类型土壤养分含量与土壤酶活性

以湖南省森林植物园内2种林龄的3种典型森林类型为研究对象,研究了有机质、全N、全P、水解N、有效P等土壤化学性质,同时测定了过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶等3种土壤酶活性。结果表明:0~30 cm土层土壤养分各指标含量在不同林型间均存在显著差异(p<0.05),且从高到低的顺序为:樟树+马尾松混交林>樟树林>马尾松林;在不同林龄阶段,全N、水解N、有效P含量存在显著差异(p<0.05),有机质、全P含量不存在显著差异(p>0.05),且从中龄林(24 a生)到成熟林(45 a生),除有机质外,其他指标含量均有下降的趋势;3种土壤酶活性在不同林型(或林龄)间的表征特性与土壤养分各指标含量类似。土壤酶活性与土壤养分因素间密切相关,3种酶能指示土壤养分状况。