贵州赤水低山河谷地区典型小流域土壤理化性质研究——以赤水市长期镇半山沟小流域为例

采用野外调查取样和室内试验分析相结合的方法,研究了贵州赤水低山河谷地区典型小流域——赤水市长期镇半山沟小流域内不同土地利用方式下土壤剖面理化性质及其空间变化,结果表明:(1)从空间分布看,耕作层土壤有机质及部分土壤养分出现了下游上游中游的现象。(2)不同土地利用方式下,耕作层土壤容重表现为旱地竹林树林水田,土壤孔隙度和田间持水量则表现为水田树林竹林旱地,树林土壤的各种养分含量均高于竹林土壤,水田土壤有机质、全氮、速效氮及全磷、全钾含量均略高于旱地,但有效磷和速效钾含量略低于旱地。(3)从土壤剖面分布看,土壤容重、p H值随土层深度的增加而增加,田间持水量则随土层深度的增加而减少,有机质、全氮、全磷、有效磷含量呈现出从上往下依次递减的趋势,而水田的钾素含量呈现出自上而下先增大后减少的特点。     

不同海拔高度植烟土壤pH值分布情况及其与土壤养分的关系——以云南省曲靖市为例

分析了云南省曲靖不同海拔高度烟区3690个植烟土壤样本的p H和养分状况。研究表明:曲靖烟区土壤p H为6.3±0.9,变异系数为13.75%;p H处于适宜烤烟生长的5.0~7.0的土壤样本占到68.58%;该烟区海拔介于1322~2380 m,变化较大,土壤p H随海拔高度的增加而下降;将不同海拔高度进行分组后,呈现出土壤p H与土壤养分之间的相关性随海拔高度的变化而变化;按土壤p H进行分组后,土壤养分含量在组间存在极显著差异,在土壤p H为5.5~6.5时,土壤有机质、全氮、速效磷、有效钙、有效镁、有效铜、有效锰、有效硫含量均很丰富,土壤碱解氮、速效钾含量适中,土壤全磷、全钾、有效硼含量偏低。     

不同配比改良材料对典型城市绿地土壤物理性质的影响

选择土壤物理性质退化的典型绿地——上海辰山植物园,进行不同配比改良材料的现场试验,结果显示:与对照相比,不同配比改良材料能显著改善土壤物理性质;并以配比3(土︰绿化植物废弃物︰有机肥=8︰3︰0.8和0.5 kg/m3脱硫石膏)改良效果最好,其土壤体积质量最低,土壤含水量、饱和持水量、田间持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度和有效水含量最高,土壤饱和导水率也达到良好水平。在30、90和180天的试验时间内,同一配比土壤物理性质较稳定;各配比土壤水分特征曲线均较好拟合Gardner模型(R20.9)。砂虽能增加土壤导水率,但对绿地土壤物理性质改良综合效果不及绿化植物废弃物或草炭等有机材料;而脱硫石膏对土壤各物理性质的改良作用随试验时间延长,其作用越来越明显。在所有改良材料中,以有机材料和脱硫石膏混合使用效果最佳。     

向海湿地土壤中无机磷酸盐的存在形态研究

对由向海湿地采集的土壤样品进行了无机磷酸盐形态 (吸附态磷、铝磷、铁磷、闭蓄态磷、钙磷 )分析 ,结果表明 ,钙磷是无机磷酸盐的主要组成部分 ,在各土壤发生层中含量最高 ;除吸附态磷外 ,其它各形态的磷含量总体上有随土壤深度增加而逐渐减少的趋势。铝磷、铁磷、闭蓄态磷受 p H值的影响显著 ,与 p H值呈显著负相关 ,而吸附态磷与钙磷含量则受 p H值的影响甚微。     

脱硫石膏与灌溉耦合对滨海盐碱土化学性质的影响

脱硫石膏(CaSO4.2H2O)是火力发电厂石膏湿法烟气脱硫的副产物。对盐碱地施用脱硫石膏可以通过Ca2+置换盐土中的Na+,达到脱盐目的。通过盆栽试验研究天津滨海盐土施用脱硫石膏并配合灌溉淋洗改良盐碱土的效果。结果表明:对于表层土壤(0-10cm),施用脱硫石膏对Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Cl-、SO24-离子含量有显著降低作用。10cm以下土壤,脱硫石膏的脱盐能力与施用量呈正相关。脱硫石膏与灌溉耦合时,脱硫石膏施用量为3 000kg/hm2以上时改良效果较好。随着脱硫石膏施用量的增加不但降低了土壤Na+含量与土壤pH值,对灌溉量的需求也有所降低。灌溉量为田间持水量的80%时脱硫石膏对土壤Ca2+、Mg2+与K+的降低作用与CK相比差异最显著。脱硫石膏施用量的增加提高了土壤全盐量,但随灌溉量增加这种影响逐渐降低。     

东北黑土区土壤侵蚀对土壤持水性的影响

为探究不同侵蚀程度对土壤持水性的影响,采用压力膜法对表土分别被侵蚀剥离0,10,20,30,40,50,60,70cm,3次重复,共计48个试验小区的土壤田间持水量、凋萎湿度进行测定,计算其土壤有效水含量。结果表明:随土壤侵蚀程度增加凋萎湿度呈微弱上升趋势,田间持水量和土壤有效水含量逐渐降低。土壤侵蚀70cm时,田间持水量降低7%,有效水含量降低11%。随侵蚀程度增加,土壤有机质含量下降。土壤田间持水量、有效水含量与土壤有机质含量呈正相关,与容重呈负相关。     

信阳毛尖茶园土壤有机质和硫、镁含量研究

对信阳毛尖产地(浉河区、罗山县)土壤p H、有机质和有效硫、镁现状进行研究,为茶园科学合理施肥提供借鉴。研究表明,信阳毛尖产地茶园土壤p H和有机质含量分别在3.26~6.30和1.57~85.71g kg-1之间,有效硫和有效镁含量分别在8.59~134.30 mg kg-1和48.70~2408.00 mg kg-1之间。土壤有效硫含量较低,缺乏和含量一般的茶园占调查总数的80%以上,且地域差异性较大;近95%的茶园土壤镁含量较高;同时,有83%以上的茶园缺乏土壤有机质,约有2/3的茶园土壤p H值低于4.5,茶园土壤的酸化较为严重。此外,茶园中土壤有效硫与p H、有机质之间均存在较低的负相关性,土壤有效镁与p H呈极显著正相关关系,土壤有效镁与有机质则呈一定的负相关关系。     

湖南省柑橘园土壤 pH和主要养分特征及其相互关系

探究湖南省柑橘园土壤养分丰缺情况,为科学施肥管理提供理论依据。采集湖南省84个柑橘主产区的土壤样品,通过测定其p H、有机质和矿质养分,运用分组回归方法分析了土壤酸碱性与土壤肥力间相关性,研究了果园土壤养分的缺素问题。结果表明,湖南省柑橘园土壤酸化严重,土壤有机质和碱解氮含量适宜,三分之一果园土壤有效磷、速效钾含量偏低,交换性钙和交换性镁缺乏比例分别为43.75%和56.25%,其中69.88%、87.50%、65.63%和64.06%样品的土壤有效硫、铁、锰和铜过量,76.56%样品的土壤有效锌含量适宜,而85.94%样品的有效硼含量缺乏。土壤p H值与有效态养分含量关系复杂,Pearson相关分析发现,柑橘园土壤p H值与交换性钙、交换性镁含量间呈极显著正相关,而与有机质、有效磷和有效硫含量呈极显著负相关,与有效铁含量呈显著负相关。各养分含量在不同土壤p H组间存在极显著差异,曲线回归方程求解出柑橘园土壤p H值在5.6～6.3时,土壤中矿质养分含量较高。调节土壤p H值,控制氮、磷、钾肥的施用量,补施钙、镁和硼肥是今后果园土壤管理的关键。     

黄土高原典型植被枯落物坡面分布及持水特征

选取黄土高原丘陵沟壑区刺槐、柠条、铁杆蒿、白羊草4种典型植被样地,系统研究枯落物蓄积量、持水量和拦蓄量变化情况。结果表明:(1)枯落物地表蓄积量(0.14~0.83kg/m~2)和土壤中混入量(0.18~0.66kg/m~2)均表现为林地灌木林地草地,而土壤中枯落物所占比重(44.1%~73.5%)则表现为草地灌木林地林地;林地(刺槐和柠条)地表枯落物和土壤中枯落物沿坡长均表现为增加—减少交替的周期性变化,草地(白羊草和铁杆蒿)则随坡长的增大而增加。(2)枯落物持水量可表示为浸泡时间的对数函数(R2≥0.89,p0.01);白羊草样地地表枯落物持水量最高,刺槐林地土壤中枯落物持水量最高;土壤中枯落物最大持水量均不同程度地高于地表枯落物(1.9~2.5倍)。(3)土壤中枯落物有效拦蓄量校正系数为0.34~0.48,普遍小于地表枯落物;地表和土壤中枯落物有效拦蓄量分别为2.4~12.5t/hm~2和1.6~5.8t/hm~2,其中林地土壤中枯落物有效拦蓄量低于地表枯落物,而草地则高于地表枯落物。总体而言,刺槐样地枯落物总有效拦蓄量最大(16.4t/hm~2),是其他样地的1.5~4.1倍。研究结果为评价黄土高原典型植被枯落物持水特征、深入理解植被恢复水文效应提供重要依据。     

耕地土壤中微量元素含量空间分布及施肥对策

本研究利用宁德市9县(市、区)4416个测土配方施肥项目取土化验结果,分析宁德耕地土壤中微量元素含量空间分布特征,并提出施肥对策。结果表明:宁德耕地土壤采样点交换性钙、交换性镁、有效锌、有效硼含量随海拔升高而降低,但随土壤p H值、有机质含量升高而上升;土壤有效硫含量随土壤p H值升高而降低,但随海拔、土壤有机质含量升高而升高。序贯高斯模拟的宁德耕地土壤中微量元素含量丰缺比例均接近于实测数据。在生产实践中应根据宁德耕地土壤中微量元素含量状况,以及作物的营养特性、营养元素平衡及互作效应等,选择适合当地农业生产需要的配方肥,并注意有效锌在土壤中累积问题。     

基于土壤水分特征曲线的北京市废弃关停矿山修复效果研究

通过测定和分析北京市废弃关停矿山4个矿区3种立地类型的土壤水分特征曲线及土壤物理指标表明,经验方程θ=aS-b对北京市废弃关停矿山的土壤水分特征曲线有良好的模拟性,土壤有效水的上限(田间持水量)为0.01 MPa土壤水吸力所对应的土壤湿度,易有效水和难有效水的土壤水吸力界点以0.1 MPa为宜。从a值和ab值比较北京市废弃关停矿山土壤的持水性能和供水性能为:未被干扰区域>修复区域>被破坏区域。     

黄土丘陵沟壑区典型灌木林地枯落物的蓄积特征及持水性能

[目的]对黄土丘陵区不同植被枯落物层持水效能进行研究,为该区植被恢复和水土流失防治提供理论基础。[方法]以柠条、沙棘、狼牙刺、杠柳4种典型灌木林地枯落物层为研究对象,采用室内浸泡法对其水文效应特征进行分析。[结果]①沙棘林地地表枯落物蓄积量最大(1.048 kg/m~2);沙棘林地土壤中枯落物量最大(0.674 kg/m~2);土壤中枯落物占枯落物总蓄积量的20.15%～68.75%,其中柠条和狼牙刺土壤中枯落物高于地表枯落物。②地表枯落物和混入土壤枯落物的持水量均随浸泡时间呈极显著对数函数关系(R~2≥0.745,p0.01),地表枯落物5 min持水量可以达到最大持水量的40%,且与最大持水量存在显著的幂函数关系(R~2=0.38,p0.01),可以通过5 min持水量来拟合最大持水量,而混入土壤枯落物并没有呈现这一规律。混入土壤枯落物的持水量显著大于地表,其中地表枯落物有效持水量杠柳最大(2.13 g/g),土壤中枯落物有效持水量柠条最大(1.90 g/g)。③地表枯落物有效拦蓄量沙棘林地最大,为21.16 t/hm~2;土壤中枯落物有效拦蓄量柠条林地最大,为10.01 t/hm~2;土壤中枯落物拦蓄量的校正系数变化范围在0.18～0.42之间。[结论]土壤中枯落物不容忽视,其混入量占枯落物总蓄积量的1/5甚至2/3以上;柠条总有效持水量最大,而受枯落物类型和积累量的影响,沙棘总拦蓄能力最大,具有较强的水源涵养和水土保持功能。     

几种常用绿地改良材料对土壤水分特征的影响

分析了几种常用绿地土壤改良材料及其不同配比对土壤水分特征曲线和水分常数的影响,结果表明:利用RETC软件对各配比土壤水分特征曲线van Genuchten方程的参数拟合效果较好,R2均大于0.99;随着砂粒含量的增加,土壤田间持水量降低,土壤中水分有效性比例增加,但砂粒粒径对土壤水分常数影响不显著;绿化植物废弃物能提高土壤田间持水量和有效水含量,降低土壤凋萎含水量;绿化植物废弃物还能提高有效水占田间持水量的比例,以20%绿化植物废弃物的用量为最大,为49.59%;聚丙烯酰胺(PAM)虽然能提高土壤田间持水量,但阻碍土壤水分的释放,降低土壤水分的有效性;脱硫石膏可以增加土壤田间持水量和水分的有效性。综合而言,以70%土、10%砂、20%绿化植物废弃物和0.5 kg/m~3脱硫石膏的配比相对最佳。     

不同农业废弃物生物炭及施用量对土壤pH值和保水保氮能力的影响

以黄秋葵秸秆炭(HQK)、茭白秸秆炭(JB)、水稻秸秆炭(SD)、废弃食用菌基质炭(JZ)、无花果秸秆炭(WHG)、猪粪炭(SM)和稻壳炭(DK)为供试原料,设置0.5%、1%、2%和5%4个添加浓度,研究不同生物炭及添加量对土壤pH值和保水保氮性能的影响。结果发现,所有生物炭添加量在2%时,均能显著提高土壤pH值,但不同生物炭调酸能力不同,JB和SD作用最强;生物炭能提高土壤持水能力,添加量在2%时,所有处理均极显著(P0.01)的提高了土壤持水量,增幅分布在2.87%～12.30%之间,SD效果最明显;生物炭能够吸附土壤溶液中NH_4~+-N,但吸附能力与生物炭的添加量无相关性,WHG吸附能力最强,JZ和HQK吸附能力最弱;添加生物炭对土壤溶液中的NO_3~--N则基本无吸附作用。     

用毛细吸渗原理快速测量土壤田间持水量的研究

田间持水量是衡量田间土壤保持水分能力的重要指标,视为对作物有效的土壤水分的上限,对农田灌溉和作物水分管理具有十分重要意义。该研究提出了能快速测量土壤田间持水量的新型毛细吸渗法。该方法以田间持水量为无地下水影响下土壤基质所能吸持的最大含水量为物理基础,设计了一套满足田间持水量要求的实验方法、装置和程序,采用5种不同土壤测量了其田间持水量,并与用威尔科克斯法测量得到的田间持水量进行了对比。结果表明：所提出的新型测量方法,无论是基本原理还是室内试验均可行。与威尔科克斯法相比,其测量值略微偏小;两种测量值相关性很好,相差约为9％,产生这种现象的原因主要是土壤的吸湿过程与脱湿过程中土壤含水率的滞后所致。与传统的测量方法相比,该方法可大大缩短测量时间,具有利用前景。     

红松阔叶混交林不同演替阶段土壤肥力与林木生长的关系

运用对比和统计分析方法,研究小兴安岭红松阔叶混交林进展演替系列4个阶段（形成阶段、发展阶段、稳定阶段和顶级群落阶段）的土壤肥力、林木生长以及土壤肥力与主要树种生长的关系。结果表明：随着林分演替进展,林分中针叶树种（红松、云杉和冷杉）树高、胸径、蓄积量增加,白桦、山杨等阔叶树种蓄积量则不断减小;土壤物理性状得到改善,土壤渗透性、饱和持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度增大;土壤有机质、全氮、硝态氮和铵态氮含量逐渐增加;表层（0—10cm）土壤pH值逐渐减小。红松阔叶混交林各演替阶段土壤密度、pH值与林木树高、胸径呈负相关;土壤饱和持水量、毛管持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙度、有机质、铵态氮、硝态氮、全氮均与林木平均树高、平均胸径呈正相关。相关性因树种不同而有所差异。运用主成分分析方法证明。土壤饱和持水量、毛管孔隙度、有机质和硝态氮是影响林木生长和不同演替阶段土壤肥力的主要因子。不同演替阶段土壤肥力排序为原始林〉稳定阶段〉发展阶段〉形成阶段。土壤肥力向着良性发展。     

工程堆积体上不同植被类型枯落物和土壤水文效应

为探讨工程堆积体不同植被类型的枯落物特征、枯落物持水及拦蓄能力、土壤物理性状和土壤涵水性能,采用室内浸水法和环刀法分别对工程堆积体植被与原生植被的枯落物及0—20 cm土层的持水能力进行研究。结果表明:(1)不同植被类型枯落物厚度及蓄积量均存在显著差异(P0.05),原生乔木林、乔木林、灌木林、草地枯落物厚度依次为3.76,2.89,2.67,1.23 cm,蓄积量分别为5.95,3.86,3.19,0.65 t/hm~2。枯落物未分解层厚度、蓄积量均大于半分解层。(2)各植被类型土壤容重与毛管孔隙度范围分别在1.19～1.25 g/cm~3和41.58%～46.13%,原生乔木林土壤容重小于乔木林,而土壤毛管孔隙度大于乔木林。堆积体各植被类型土壤毛管孔隙度大小依次为草地灌木林乔木林。(3)各植被类型土壤最大持水量及毛管持水量均存在显著差异(P0.05),土壤最大持水量与毛管持水量范围分别为44.31～46.23,34.07～37.98 g/cm~3,均呈现原生乔木林最高,乔木林最低。(4)枯落物持水量随时间呈对数关系,吸水速率随时间呈幂函数关系,其吸水速率在0.5 h最高,在4.0 h下降,12 h最大持水量达饱和,吸水速率接近于0。(5)原生乔木林枯落物最大持水率、有效拦蓄率均大于乔木林,工程堆积体各植被类型最大持水率及有效拦蓄率表现为草地灌木林乔木林。从堆积体枯落物和土壤持水能力角度来看,草灌混交这一搭配模式可以作为工程堆积体的先锋植被,用于在堆积体初期构建稳定群落生态结构。研究结果可为工程堆积体开展水土保持治理措施和植被恢复提供理论依据。     

黄土丘陵区不同林龄乔灌林地土壤水分及持水性能研究

土壤水分是黄土丘陵区生态恢复过程中的主要制约因素,对该区典型流域不同林龄主要乔灌林地土壤容重、水分特征和持水能力的分析结果表明,表层土壤容重表现出天然灌木林乔木林人工灌木林果园,且容重随林龄的增加而减小,即20a25a30a。下层土壤容重与表层变化规律相似。土壤总孔隙度与土壤容重和非活性孔度变化规律相反,与土壤活性孔度和土壤孔隙比变化基本一致。0-50cm土层土壤含水量变化顺序为果园刺槐柠条狼牙刺,50-500cm土层则是刺槐林地最小,灌木林地在50-200cm土层的变动幅度较大,200-350cm土层柠条小于狼牙刺,350-500cm土层狼牙刺则小于柠条,主要受人工林种植密度和人为干扰措施影响。苹果园经过隔坡梯田整地措施,其林下0-500cm土层土壤水分含量最高。该区提倡"灌木先行"的植被恢复措施是必要的。表层土壤总持水量随林龄增加而增加,土壤总持水量变化顺序为天然灌木林地乔木林地人工灌木林地,有效持水量却表现出与总持水量相反的变化趋势,容重越低,土壤有效持水性越强。20-40cm土层及40-60cm土层的持水特性表现出与表层土壤相似的规律。     

冀北山地不同海拔华北落叶松人工林枯落物和土壤水文效应

对冀北山地4个海拔梯度的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)人工林枯落物层及土壤层水文效应进行研究。结果表明:枯落物总蓄积量、最大持水量、有效拦蓄能力均随海拔升高而增大,枯落物总储量在8.19～39.49t/hm2之间,最大持水量在17.76～74.12t/hm2之间,有效拦蓄能力在14.56～54.60t/hm2之间。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。土壤容重随海拔升高而减小,变化范围为0.89～1.13g/cm3,总孔隙度随海拔升高先增大而后减小,土壤层有效持水量随海拔升高先减小而后增大,土壤入渗速率与入渗时间呈明显幂函数关系。     

覆膜滴灌对日光温室甜瓜土壤环境及产量的影响

为探明不同覆膜滴灌条件下,大棚甜瓜土壤水、热等环境因素变化对脲酶及甜瓜产量的影响,该文采用正交试验设计,研究了日光温室内不同覆膜方式(全覆膜、半覆膜、无膜)、灌水下限(田间持水量的60%、70%、80%)、滴灌毛管密度(1管1行、3管4行、1管2行)以及3种因素的交互作用下的土壤水、热、p H值等的变化,以及对甜瓜土壤脲酶活性及甜瓜产量的影响。结果发现,半膜覆盖、80%田间持水量的灌水下限、1管2行滴灌毛管密度等的甜瓜根区土壤水分分布均匀、土壤温度较高、p H值较低,可显著提高土壤脲酶活性;60%田间持水量下限处理脲酶活性在果实膨大期和成熟期高,70%田间持水量下限处理在苗期高,80%田间持水量下限处理在各个生育阶段都最高;半膜覆盖、1管2行和80%田间持水量下限组合和半膜覆盖、3管4行和70%田间持水量下限组合的甜瓜产量分别为34.46、31.27 t/hm2,显著高于全膜覆盖、1管1行和80%田间持水量下限组合的28.02 t/hm2;半膜覆盖、1管2行和80%田间持水量下限组合甜瓜的可溶性糖和可溶性固形物含量高,有机酸含量低。在陕西关中地区的日光温室栽培甜瓜,建议采取半膜覆盖,1管2行的滴灌管密度,灌水量下限分别为苗期70%、开花坐果期80%、果实膨大期80%和成熟期60%田间持水量。