黑土区农林复合种植模式对土壤物理性质影响研究

对海伦市红光农场纯大豆模式、分别复合种植7a和3a的落叶松-大豆复合模式及杨树-大豆复合模式的土壤物理性质进行了分析,结果表明:(1)各模式容重都有随土壤层次的加深而增大的趋势,种植3a的落叶松-大豆模式、杨树-大豆复合模式与纯大豆模式相比,前者能够降低20~30cm、40~50cm土层土壤的容重,后者能够降低0~20cm土层土壤的容重;复合7a的模式中,杨树-大豆模式可以明显降低各土层土壤容重,随着复合年限的延长,落叶松-大豆模式和杨树-大豆模式20~50cm、20~40cm土层土壤容重变化明显。(2)复合3a的模式与纯大豆模式相比,土壤孔隙度基本无明显变化;复合7a的2种模式中,杨树-大豆模式毛管孔隙度和总孔隙度分别高出纯大豆模式6.31%和6.94%,并且杨树-大豆模式土壤孔隙度均明显低于落叶松-大豆模式,随着复合年限的延长,2种模式土壤孔隙度基本无明显变化。     

黑土区不同农林复合模式土壤孔隙与贮水特性

为探索黑土区不同农林复合模式对土壤水文性质的影响,采用环刀法测定了落叶松-大豆模式和杨树-大豆模式土壤的孔隙度和贮水能力。结果表明:(1)2种复合模式上层土壤(0~20cm)容重和孔隙度改善明显;(2)杨树-大豆模式改善土壤孔隙状况、增加土壤贮水能力方面要好于落叶松-大豆模式和纯大豆模式;(3)2种复合模式和纯大豆模式土壤贮水性能垂直空间变异性较明显,随着土壤层次的加深,土壤贮水量减小。     

晋西北不同植被类型土壤水分空间分异

采用土钻法对晋西北朔州地区杨树林、柳树林、草地3种植被类型0~600 cm土层土壤水分动态进行研究。结果表明:土壤平均含水量表现为草地杨树林地柳树林地。草地土壤平均含水量比杨树林地高1.25%,比柳树林地高1.9%。随着土壤深度的增加,土壤含水量先减小后上下波动,然后趋于稳定。0~100cm土层范围内,土壤水分变异系数大小为草地柳树林地杨树林地;在200~300 cm、400~500 cm土层范围内,变异系数表现为柳树林地草地杨树林地;300~400 cm、500~600 cm土层范围内,变异系数大小为柳树林地杨树林地草地。越靠近表层,土壤干化现象越严重,柳树林地干化现象最明显,含水量变化最剧烈,杨树林地次之,草地最稳定。     

不同林龄华北落叶松人工林土壤化学性质

为了给华北落叶松人工林的合理经营和地力恢复提供理论依据,以河北省塞罕坝机械林场不同年龄(17a、27a和35a)华北落叶松人工林为研究对象,测定并分析土壤化学性质在不同年龄阶段间及不同土层深度(0~10cm、10~20cm和20~30cm)间的变化规律,结果表明:在所设置的林龄内,随林龄增加,土壤有机碳含量呈增加趋势,35a生华北落叶松林0~10cm土层的有机碳含量是同土层17a生和27a生林分的1.34倍和1.16倍;碱解氮含量也随林龄增加呈增加趋势;35a生林分的有效磷含量显著高于17a生和27a生林分;27a生华北落叶松人工林的速效钾含量显著高于17a生和35a生林分;土壤pH随林龄增加呈减小趋势,由大到小依次为17a生、27a生、35a生;土壤有机碳、碱解氮、有效磷、速效钾含量在不同土层间有显著差异,随土层加深而逐渐降低;土壤pH值在不同土层间无显著差异,由大到小依次为20~30cm、10~20cm、0~10cm。研究认为,在所设置的林龄内,随着林龄的增加,华北落叶松人工林的土壤化学性质有所改善。     

幼龄杨树与不同农作物农林复合模式经营年限探讨

对江汉平原2种常见的幼龄杨树与农作物农林复合经营模式的合理经营年限进行了初步探讨。研究发现在不同树龄,杨树农林复合模式的农作物产量、杨树生长量以及净收益有显著变化;在林间郁闭度较低(0.6~0.7)时,农林复合模式净收益较杨树纯林净收益高;在树龄达3 a以上或郁闭度达到0.9时,不宜再采用常规农作物进行农林复合经营。     

民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质与群落特征

通过对民勤绿洲1 a、2 a、3 a、4 a、5 a、8 a、15 a、24 a和31 a退耕地的生境和植被群落特征的分析,研究了不同年限退耕地植被群落、土壤水分、容重、孔隙度和机械组成的变化。结果表明:(1)民勤绿洲退耕地在31 a自然恢复过程中共出现植物32种,14科,其中灌木6种,草本26种,分别占总物种数的18.75%、81.25%;其中藜科(6种)、菊科(4种),禾本科(4种)、蒺藜科(3种),4科植物占总物种数的53.13%。(2)不同年限退耕地0~40 cm范围内土壤含水量随土层深度增加经历了先增后减的一个变化过程,而土壤容重及孔隙度变化不太明显。(3)在退耕地0~40cm土层范围内,各样地细沙粒的比例最大,粉粒和黏粒次之,粗沙粒的比例最小,但各粒径所占比例随退耕年限的变化不大。     

豫东平原农林复合系统土壤有机碳时空特征

通过对3、9、13、17 a农林间作和5、10、13 a农田林网2种模式的农林复合系统不同层次土壤中有机碳的时空特征及其与土壤pH值、全氦的相关关系研究,结果表明:3、9、13和17 a农林间作复合系统土壤各层的有机碳含量随着土壤深度的增加而逐渐下降,随着农林间作年限的增加而逐渐增长;0～20 cm土层有机碳含量最高,为1.58～2.09 g·kg-1,而40～60 cm层的最低,为0.75～1.51 g·kg-1;5、10和13 a农田林网复合系统土壤有机碳含量与农林间作复合系统有相似的变化规律;3个林龄的农田林网复合系统不同层次有机碳含量的分异表现都为0～20 cm土层(10.67～12.30 g·kg-1)20～40 cm土层(7.89～9.11 g·kg-1)40～60cm土层(6.21～7.60 g·kg-1);2种农林复合系统土壤有机碳含量与土壤pH值存在一定的线性负相关,与土壤全氮之间存在显著的线性正相关.     

晋西北黄土丘陵区4种植被类型土壤水分含量的变化特征研究

不同植被类型对于陆地生态系统的水分循环具有重要的调节作用。以晋西北黄土丘陵区偏关县境内的小叶杨林地、柠条林地、草地和撂荒地4种植被类型为研究对象,采用土钻法分别测定0～600cm不同土层的土壤水分含量,分析了晋西北不同植被类型的土壤水分含量的垂直分布特征及4种植被含水量的差异比较。结果表明：（1）在0—600cm土层中,平均土壤水分含量因植被类型不同表现显著差异（P〈0．05）,依次表现为小叶杨〉草地〉撂荒地〉柠条;（2）在0—600cm土层中,土壤水分含量随着土层深度的增加呈现先逐渐降低后趋于稳定的趋势,且同一植被类型不同土层深度间土壤水分含量差异显著（P〈0．05）,同一土层不同植被类型间的土壤水分含量也有显著差异（P〈0．05）;（3）研究区土壤剖面可分为易变层（0～100cm）、活跃层（100～200cm）、次活跃层（200—300em）和相对稳定层（300—600em）。在晋西北黄土丘陵区植被恢复中,应根据本区域土壤水分变化特点,选择适宜的植物种类,采取乔一草或乔一灌一草相结合的植被配置模式,以减少该区域土壤水分的过度消耗,这对于改善当地植被的生态效益具有重要意义。     

林豆复合生态系统土壤理化性质的研究

本文对混种大豆的落叶松.大豆、水曲柳-大豆复合生态系统土壤理化性质进行研究。结果表明,在一个生长季内混种后的土壤物理性质得到了改善。落叶松.大豆与水曲柳一大豆复合生态系统的土壤容重为1.112g/cm3和1.058g/cm3均低于相对应的纯林:混种大豆后土壤总孔隙度增加。两种林-豆复合生态系统土壤有机质分别比对应纯林高1.77倍和1.09倍:落叶松一大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于落叶松纯林4.2%和53.0/%,水曲柳-大豆复合生态系统全氮和水解氮含量分别高于水曲柳纯林75.5%和3.3%:混种大豆后全磷含量降低,而有效磷含量则增加:落叶松-大豆复合生态系统全钾和有效钾比落叶松纯林高0.6%和17.5%,水曲柳-大豆复合生态系统全钾和有效钾分别比水曲柳纯林高56.4%和21.8%。图1表3参27。     

水蚀风蚀交错区典型人工林土壤水分亏缺特征

为充分了解水蚀风蚀交错区典型林地土壤水分差异性及其生态水文效应,选择陕西省延安市吴起县水蚀风蚀交错区长城镇退耕还林后形成的典型人工林(小叶杨、山杏、山桃、柠条、河北杨和沙棘林)为研究对象,采用烘干法测定土壤含水量,分析0~300 cm土层土壤水分季节变化特征、贮水量特征和土壤贮水亏缺程度。结果表明:在0~300 cm土层,6种林地土壤水分具有明显的垂直变异特征,即随着土层深度的增加,土壤含水量先升高后降低;6种林地各土层的土壤含水量均具有明显的季节变化特征,且变异系数在表土层较大,随着深度的增加而减小;6种林地土壤水分活跃层存在一定的差异性;其中,沙棘林土壤水分活跃层最深(0~80 cm),其它林地相对较浅(20~40 cm);在0~100 cm土层,各林地土壤贮水量垂直变化趋势差异较大,且小叶杨、河北杨与沙棘林差异显著(P<0.05),沙棘各季节土壤贮水量随着土层深度的增加呈现先增大后减小的趋势。不同植被类型土壤贮水亏缺度存在差异,土壤水分亏缺度在季节上表现为秋季>春季>夏季。     

3种林农复合模式碳储量及分布比较

采用生物量法,测定分析江苏沿海常见的3种林农间作模式的碳含量、碳储量及分布。结果表明:在墨西哥落羽杉—作物(大麦和冬瓜)复合模式(M模式)、苦楝—作物(小麦和玉米)复合模式(K模式)、杨树—作物(小麦和玉米)复合模式(Y模式)中,0~50 cm土层的土壤有机碳储量分别达到29.39、23.63、31.55 t·hm-2。3个树种及其不同器官碳含量差异显著,苦楝果的碳含量最高,达47.17%;其次为墨西哥落羽杉叶片,碳含量为46.93%;杨树叶片的碳含量最低,为42.33%。4种间作作物各器官碳含量差异显著,收获部分碳储量最高,占50%左右;其次是叶片和茎秆。3种模式各组分碳储量大小均是土壤树木农作物,3种模式的碳储量,Y模式最高,K模式最低。     

亚热带日本落叶松中、幼龄林土壤有机碳密度和分配特征

本文基于32块样地土壤数据,对亚热带日本落叶松中、幼龄林的土壤有机碳密度及其分配特征进行了分析,结果发现:(1)中龄林的有机碳含量、有机碳密度明显高于幼龄林;(2)混交林的有机碳含量、有机碳密度明显高于纯林;(3)0~80 cm的土壤有机碳密度为172.25 t/hm2。有机碳主要集中在表土层0~20 cm处,此表土层有机碳密度分别是土层20~40 cm、40~80 cm的175.21%、129.52%。在土层相同的情况下,随着土壤深度的增加,其土壤有机碳密度呈下降趋势;(4)与适宜亚热带地区生长的造林树种——杉木相比,日本落叶松林的土壤有机碳含量、土壤有机碳密度均明显高于20年生杉木人工林,说明日本落叶松林土壤的固碳能力大于杉木人工林,从侧面也反映了同样作为亚热带地区的造林树种,日本落叶松林要优于杉木人工林。     

库布齐沙漠东北缘人工林土壤水分含量的变化

在干旱季节研究了沙柳和杨树固沙林土壤含水量的变化,结果表明：随着固沙植被的恢复,土壤水分状况具有恶化的趋势。流动沙丘（对照）0～60 cm土层含水量好于沙柳林地,而在60 cm土层以下深度,土壤含水量有趋同的变化。杨树固沙疏林（郁闭度0.2）0～100 cm土层含水量高于对照（固定沙地）,而郁闭度0.4及其以上的杨树固...     

冀北山地华北落叶松人工林与杨桦次生林的土壤养分差异

为了了解冀北山地华北落叶松人工林对土壤肥力的影响,采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了当地华北落叶松人工林(9、18、33 a)和杨桦天然次生林(9、18、28 a)2种林型下的土壤养分状况。结果表明:(1)2种林型土壤有机质及氮的差异在不同的林龄阶段表现出不同的特点,总体上幼龄和中龄阶段,华北落叶松人工林高于杨桦天然次生林,而近熟林则相反;在多数年龄阶段的多数土层中,华北落叶松人工林土壤磷元素含量高于杨桦天然次生林;除近熟林0~40 cm土层土壤全钾略低于杨桦天然次生林外,华北落叶松人工林其他年龄及土层的速效钾及全钾含量均高于杨桦天然次生林。(2)在各种养分的垂直分布上,2种林型的有机质、氮、速效钾均随土层深度的增加而呈下降的趋势,全钾及全磷下降趋势不明显,或只有较小下降幅度;同时,华北落叶松人工林有效磷含量在垂直方向上存在先下降后上升的趋势。(3)总体上,从2种林型3个年龄段土壤养分含量的比较来看,华北落叶松人工林的营造并未导致土壤出现明显的衰退。     

泥质海岸混交林对土壤物理性质的影响

采用工程措施对北方泥质海岸盐碱地进行工程整地修筑台田,于台田上布置杨树纯林、刺槐纯林、杨树—刺槐混交林3种栽植模式,对土壤水分物理性质进行研究。结果表明,泥质海岸土壤质地粘重、立地条件差,3种栽植模式中,0～50cm土层的土壤粒径均以0.002mm的粒级为主,占机械组成的30%左右。0～20cm土层中,与刺槐纯林相比,杨—刺混交林、杨树纯林土壤有较小的容重,较大的总孔隙度、毛管孔隙度;最大持水量、毛管持水量、田间持水量均比刺槐纯林高。土壤有机质提高幅度以杨—刺混交林最大,土壤有机质含量的增加势必改善土壤的物理性状,可见在北方泥质海岸盐碱地上造林应注重推广混交模式。     

不同树龄胶园土壤养分分布规律研究

在大规模植胶背景下,为了探究胶树整个生命过程土壤养分的变化以及分布规律,以海南广坝农场为例,采用空间换时间的方法,对同一农场8个不同龄段的胶园土壤养分进行了分析研究,结果表明:1)胶林土壤表层(0~20cm)有机质平均含量明显高于20~40cm土层,且随着树龄增加有机质含量呈现出先递减后增加的趋势。不同树龄的土壤有机质含量从大到小为次生林(CK)>5a>10a>35a>20a>40a>25a>30a>15a。统计分析结果显示,有机质在0~20cm土层与全氮呈显著相关(R=0.781 30),在20~40cm土层,与全氮呈极显著正相关(R=0.918 11),与全磷呈显著相关(R=0.772 49)。2)胶林土壤的全氮含量表层(0~20cm)显著高于下层,表层土壤的全氮含量随着树龄缓慢增加,20~40cm土层随着树龄先递减后增加。土壤全氮含量高低顺序为次生林(CK)>5a>10a>35a>40a>30a>25a>20a>15a。3)胶林土壤中的全磷含量随着土层深度下降,且随树龄变化与有机质相吻合(先减后增)。各个龄段全磷含量高低顺序为5a>10a>次生林(CK)>35a(40a)>20a>25a>15a(30a)。4)全钾含量在土壤剖面上无明显变化,但却随着树龄的增加逐渐减少。土壤中全钾平均含量大小顺序为35a>10a>5a>25a>30a>次生林(CK)>20a>40a>15a。上述结果主要是因胶树生长发育特点、土壤质地类型以及人为施肥管理上的差异等综合影响所致。通过本次试验,期望能够了解橡胶树在不同树龄对各养分的需求以及土壤中各营养元素的动态变化,为指导胶农科学生产和施肥管理提供理论参考。     

滴灌栽培杨树人工林细根空间分布特征

[目的]为探究滴灌条件下杨树人工林细根的空间分布特征,对大兴区林场滴灌栽培的5年生欧美107杨的细根分布进行研究。[方法]采用根钻法分别在株间、对角和行间方向距树干0.2、0.5、1.0、1.5 m处取样,取样深度为60 cm,每10 cm为1个土层。[结果]滴灌条件下,在不同方向的不同树干距离和土层深度,杨树人工林的细根生物量和根长表现出相似的分布特征,其分布受树干距离、土层及其交互作用的影响显著(P0.05)。滴灌条件下,株间方向的细根总长为12.7 cm,分别是对角和行间方向细根长的1.82倍和2.32倍,上述3个方向取样位点细根总长为25.2 cm,其中的86.4%在滴灌形成的湿润带范围内;0 40 cm土层的细根长占0 60 cm土层细根总长的84.5%。各方向的细根水平分布特征不同,株间方向细根长在距树干0.5 m处最大,为4.2 cm,占该方向细根总长的33.1%,且与其他树干距离处差异显著(P0.05);对角和行间方向细根长在距树干0.2 m处最大,分别为2.7、2.3 cm,占各自方向细根总长的38.1%和41.8%。各方向的细根垂直分布特征不同,株间方向细根长在0 10 cm土层最大,为3.7 cm,占该方向细根总长的29.1%,且与其他土层差异显著(P0.05);对角和行间方向细根长均在10 20 cm土层最大,分别为2.0、1.7 cm,占各自方向细根总长的27.9%和31.0%,与其他土层细根长差异显著(P0.05)。[结论]滴灌条件下,杨树人工林细根的空间分布特征可以采用细根生物量或细根长任一指标来表述。滴灌后形成的连续湿润带导致土壤水分条件的差异使细根在不同方向的水平分布和垂直分布特征不同,细根分布表现为株间对角行间,细根主要分布在湿润带范围内且在0 40 cm土层相对集中分布。依据滴灌栽培杨树人工林细根的水平和垂直分布规律,每次滴灌后应保证水分侧渗到距离树干至少50 cm的范围,下渗的深度至少达到40 cm深,以满足杨树人工林正常生长对水分的需求。本研究结果和结论为确定精准的单次有效灌溉量提供理论依据,从而实现既节水又确保林木正常生长的双重目标。     

油茶—川西小黄菊复合经营中根系分布特征研究

2015年11月,在浙江省龙泉市油茶(Camellia oleifera)—川西小黄菊(Pyrethrum tatsienense)复合经营林地中,采用分层挖掘和环刀法取样,使用Win Rhizo系统分析根系根长、体积,测定生物量,对复合经营根系空间分布特征进行研究。结果表明,复合系统中川西小黄菊地下根系密度、体积分布趋势较为一致,在树冠滴水线附近较小,根系各指标数值随着距离增加而增大,在离滴水线30 cm左右达到最大值;在垂直方向随着土层深度的增加而显著减少(置信概率95%),根系绝大部分分布在0~20 cm的土层。油茶的根长密度、生物量和体积在树冠滴水线附近占比分别为34.76%、28.27%和35.23%,随着距离增大而减小;根长密度、生物量和体积在20 cm以下土层占比分别为82.27%,74.66%和89.39%。油茶单作条件下的根系根长密度、生物量和体积在水平分布上随着距离增大而逐渐减少,但其相对值却比复合系统大,其根系在0~20 cm的土层分布有所增加。复合系统根系在水平方向,在滴水线附近的重叠程度为0.76,垂直方向的20~40 cm土层中的重叠程度为0.69。     

黄土高原刺槐林细根生长与土壤水分的耦合关系

2007-06—2008-04,采用土钻法在黄土高原地区安塞县和泾川县刺槐人工林调查刺槐细根和土壤水分,发现刺槐细根表面积密度和土壤水含量随土层深度的变化有相似的趋势,建立细根表面积密度和土壤水含量随土层深度和时间(月份)变化的耦合模型S=pesin(π/6 t-m).W a e-bh。经验证,该模型能够很好地描述黄土高原地区刺槐细根生长与土壤水分之间的耦合关系,可反映细根生长和土壤水分随时间的周期性变化;模型参数a的值介于0和1之间,表明刺槐根系生长仅利用了一部分土壤水分,不会造成研究区域刺槐林地土壤的干化。     

祁连山青海云杉林土壤温湿度变化特征分析

以祁连山大野口流域100m×100m青海云杉林样地为试验地,采用野外测定和室内分析相结合的方法,分析了青海云杉林地土壤含水量、土壤温度在剖面上的变化规律及土壤温湿度两者之间的相关性。研究表明:试验地青海云杉林土壤含水量随土层深度增加,其含水量逐渐减小,0~30cm土层属于土壤水分相对稳定层,30~60cm土层属于土壤水分活跃层。土壤温度随土层深度增加,其温度亦逐渐减小,土壤变异系数在不同深度土层呈现出先高(0~10cm)后低(10~30cm)而后又高(30~60cm)的变化特点。土壤温湿度两者之间拟合公式为y=0.083 1 x-5.259 8(R2=0.489 2,P0.01)。