龙脊梯田不同土地利用方式下土壤粒径分形特征北大核心CSCD

分析龙脊梯田不同土地利用方式土壤粒径分布规律,为龙脊梯田森林水源涵养、稻田耕作管理提供参考依据。以龙脊梯田竹林、杉木林、混交林和稻田四种土地利用方式为研究对象,测定土壤颗粒粒径和基本物理性质,计算土壤粒径分形参数,基于主成分分析、相关分析和逐步回归分析探讨土地利用方式对土壤粒径分形特征的影响。结果表明,杉木林粘粒含量最高,竹林砂粒含量最高,不同土地利用方式下的土壤粒径均主要分布在2~200μm,约占79.4%。多重分形维数中容量维D(0)、信息维D(1)、关联维D(2)值依次为杉木林>混交林>稻田>竹林,信息维/容量维D(1)/D(0)和单重分形维数D值依次为杉木林>竹林>稻田>混交林,奇异谱函数的谱宽△α和对称度△f均为混交林最大、稻田最小。D和△f分别与土壤粘粒和砂粒含量相关性最密切(P<0.01),D(0)和D(1)/D(0)与土壤粉粒含量相关性最密切(P<0.05)。土地利用方式可通过影响土壤机械组成来改变分形参数的大小,杉木林的土壤D、D(0)、D(1)、D(2)、D(1)/D(0)值均最大。     

赣南不同草地类型区土壤粒径分布及分形特征

[目的]研究赣南不同草地类型区土壤颗粒组成与分形特征,为该地区草地植物保护与利用提供参考依据.[方法]研究按不同区域进行样地设置,采用典型抽样法对不同区域不同草地类型植被群落特征进行调查,测定土壤粒径特征及全量养分指标,用土壤颗粒体积分形维数模型计算分形维数D值.[结果](1)赣南地区不同类型草地土壤颗粒主要以粉粒(3...     

不同土地利用方式下土壤团聚体组成特征及稳定性

[目的]研究不同土地利用方式下土壤团聚体组成特征及稳定性。[方法]研究不同土地利用方式下土壤团聚体在(≥5.00、2.00~5.00、1.00~2.00、0.50~1.00、0.25~0.50、0.25 mm)6种粒径下的分布情况及稳定性;在对团粒结构了解的基础上,又进一步分析了3种处理方式[慢速湿润法(SW)、扰动湿润法(WS)、快速湿润法(FW)]下土壤团聚体粒径分布特征。[结果]随着振荡次数的增加,≥1.00 mm的粒径百分比逐渐减少,而1.00 mm的粒径百分比逐渐增加。3种处理方式(SW、WS、FW)下,土壤团聚体粒径分布不同,≥5.00 mm粒径百分比在SW处理方式下最大,在FW处理下≥5.00 mm粒径百分比最小。[结论]SW处理方式对土壤团聚体破坏性最小,同种处理方式下随着坡度的增加团聚体的稳定性也相应增加。     

黄土区不同土壤类型及土地利用方式对土壤氮素矿化作用的影响

采用室内培养试验研究了黄土区不同类型土壤(黑垆土、红油土和淋溶褐土)及土地利用方式(农田、林地)的氮素矿化特性。结果表明,3种土壤好气培养0~14,15~28和0~28 d的氮素矿化量、矿化速率与矿化率大小次序均为:淋溶褐土>红油土>黑垆土;林地黑垆土氮素矿化量和矿化速率极显著地高于农田黑垆土;淹水培养7d,3种土壤矿化氮量、矿化速率和矿化率大小次序均为:红油土>淋溶褐土>黑垆土,但差异不显著;淹水培养条件下,林地黑垆土氮素矿化量、矿化速率和矿化率均高于农田黑垆土。不同土地利用方式对土壤氮素矿化作用的影响强于不同土壤类型的影响。     

海涂围垦区不同土地利用类型土壤颗粒分形特征

土壤颗粒分形特征是表征植被与土壤环境相互作用的重要因子。本研究以江苏沿海条子泥垦区长期撂荒地和水稻田两种土地利用类型为研究样地,探讨了土壤颗粒分形维数及其与土壤粒径分布、土壤理化性质之间的关系。结果表明：海涂围垦区土壤颗粒分形维数在2.16～2.21之间,不同土地利用类型间分形维数存在显著差异,表现为荒地土壤大于稻田土壤,农业垦殖降低了海涂垦区土壤颗粒分形维数。土壤颗粒分形维数与土壤黏粒、细粉砂粒和粗粉砂粒的颗粒含量呈极显著正相关,与极细砂粒、细砂粒和中砂粒的颗粒含量呈极显著负相关。粒径0.05 mm是影响海涂围垦区土壤颗粒分形维数变化的临界粒径。荒地土壤电导率和可溶盐阳离子含量均高于水稻田土壤,水稻种植有利于降低围垦区土壤盐分含量。土壤颗粒分形维数与土壤有机质含量和粒径>0.25 mm水稳性团聚体含量均呈显著正相关关系。土壤颗粒分形维数可以较好地反映土壤理化性质特征及变化过程,可以作为评价海涂围垦区盐渍土发育和演变规律的定量指标之一。     

不同土地利用方式下土壤化学性质特征研究

在宁夏固原上黄试验区,对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地上5种土壤的化学性质进行了分析,并探讨了土地利用方式对土壤化学性质的影响。结果表明:1碱解N表现为灌木林地>农地>人工草地>天然草地>果园;全N表现为天然草地≈灌木林地>农地>人工草地>果园;速效P为果园>农地>天然草地>人工草地>灌木林地;速效K为天然草地>果园≈农地>人工草地>灌木林地;有机质表现为天然草地=农地>灌木林地>人工草地>果园;阳离子交换量(CEC)为灌木林地>人工草地>农地>天然草地>果园;不同利用方式间pH差异不大。2不同种植年限的灌木林地和天然草地上土样间变异性较大,农地次之,而果园各土样间变异性不大。3在垂直剖面上,灌木林地的碱解N、速效K及有机质含量均为表层高于下层,而速效P、全N及CEC为表层低于下层;天然草地的所有养分含量除速效氮及全氮外,其他均为表层高于下层,但上下变化不剧烈;农地和人工草地主要养分含量及CEC表层高于下层;果园的CEC为表层低于下层,其他指标则为表层高于下层。4天然草地和灌木林地为同类地区最佳利用方式。     

庞泉沟流域土壤粒径分形维数特征

对庞泉沟流域不同海拔人工油松(Pinus tabulaeformis)林、天然油松林、人工华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)林、天然华北落叶松林、油松-辽东栎(Quercus wutaishansea)混交林、山杨(Populus davidiana)林、白桦(Betula platyphylla)林、云杉(Picea asperata)-华北落叶松混交林等林种10个典型林分共39份土壤样品的质地、分形维数以及土壤养分进行了研究。结果表明:研究区的土壤质地主要砂质壤土、粉砂壤土、壤质砂土及砂土,其比例分别为46.15%、25.64%、23.08%、5.13%。流域内砂粒、粉粒和黏粒含量平均值分别为62.34%、36.58%、1.08%,粉粒和黏粒变异程度高于砂粒。分形维数介于1.773 3~2.778 9,均值为2.509 0,标准差为0.192 5,土壤质地越粗,土壤粒径分形维数越小。土壤粒径分形维数与土壤砂粒含量呈极显著负相关关系(P0.01),与粉粒含量和黏粒含量均呈极显著正相关关系(P0.01)。流域内不同林分土壤pH值在6.25~8.09,天然林土壤表层有机质、全氮、速效钾含量显著高于人工林,碱解氮含量人工林显著高于天然林,所有林分土壤表层均缺乏有效磷。土壤粒径分形维数与pH呈极显著正相关关系(P0.01),与有机质呈极显著负相关关系(P0.01),与全氮、碱解氮、速效钾呈显著负相关关系(P0.05),与有效磷相关性不显著。分形维数越大,土壤pH越大,土壤肥力越小。因此,土壤粒径分形维数可以作为判断庞泉沟流域土壤质地差异与土壤养分差异的重要指标。     

不同土地利用方式典型紫色土的肥力特征

为了解不同土地利用方式下重庆地区典型紫色土壤的肥力特征,采集重庆地区旱作地、水旱轮作和水田3种土地利用方式侏罗系时期形成的典型紫色土共354个,进行养分分析。结果表明:不同土地利用方式下,土壤中有机质、氮素和微量元素(硼除外)含量在水田中最高,旱作地中最低;旱作地的有效磷含量最高,是水田的1.8倍;全钾和速效钾含量在各土地利用方式下含量无明显差异。不同土壤类型微量元素含量各不相同,以自流井组暗紫泥中含量最高。不同土地利用方式土壤有机碳、氮库含量及碳氮比大小关系表明,水田利用方式最有利于土壤有机碳氮的积累,但积累速率并非同步。由此可见,水田是重庆紫色土保持土壤肥力质量的最佳土地利用方式。     

云南绿春哈尼梯田不同土地利用方式下土壤养分特征

研究了云南绿春哈尼梯田不同土地利用方式下(水田、干田、旱地)土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾特征。结果表明:(1)土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量范围水田分别为27.47~47.14g/kg、94.23~137.47mg/kg、3.68~13.31mg/kg和78.43~178.90mg/kg;干田分别为22.90~32.49g/kg、66.14~93.91mg/kg、2.20~4.55mg/kg和83.05~127.35mg/kg。旱地分别为29.10~41.92g/kg、85.95~107.95mg/kg、2.78~14.62mg/kg和59.75~112.23mg/kg。(2)同一山麓哈尼梯田不同土地利用方式土壤基本养分含量总体上表现为水田干田旱地,但经方差分析,各种养分含量在水田、干田和旱地之间并没有表现出一致的差异性。     

不同土地利用方式下土壤养分及重金属变化特征

以云南兰坪铅锌矿区中开采矿区、矿山废弃地、冶炼厂周边农田、纰江河周边农田为研究对象,测定土壤中氮磷含量及重金属元素,对比不同土地利用方式下土壤污染程度.结果表明:矿区30年废弃地土壤表层Cu、Cd、Pb含量分别为490.88、414.79、2564.72 mg/kg,高于其他地区,超过《土壤环境质量标准》二级标准,分别高出标准490％、41479％、733％;开采矿区中土壤Pb含量为188.44～738.74 mg/kg,其中开采矿区中农耕废弃地土壤Pb含量高达738.74 mg/kg,说明在矿区废弃地及废弃农田中土壤重金属风险较高.种植作物不会造成土壤Cu、Cd、Pb明显差异,波动范围分别为16.48～19.14、9.98～61.68、59.74～84.91 mg/kg;矿山废弃地土壤全磷最低,农田有效磷高于其他土地利用类型;Cu-Cd、Cu-Pb、Cd-Pb、Cd-Zn之间关联性较强,说明土壤中重金属同源性较高.     

黄土高原油松人工林地土壤颗粒的分形特征

为了全面了解人工林地的生态环境状况,采用分形理论,研究了黄土高原油松人工林地不同深度土壤颗粒的分形特征。结果表明,在油松人工林凋落物和根系等的作用下,人工林能够提高林地土壤的团聚能力,降低土壤的分形维数;不同深度油松人工林地的土壤颗粒分形维数在土壤剖面趋于均一,而且小于同种质地的其他土壤;土壤颗粒分形维数可以反映森林土壤粒径分布的变化,因而可作为评价森林土壤生态特征的指标。     

土壤颗粒数量分布的局部分形及多重分形特性

【目的】采用定量方法全面判断土壤颗粒分布(PSD)的内在结构,以提高利用土壤PSD函数估测土壤水动力参数的精度。【方法】利用激光粒度仪测定红胶土、土娄土、黑垆土和砂黄土4种黄土体积PSD,计算得出土壤颗粒数量PSD,然后基于分形理论研究了粒度的幂定律适用范围及相应的分形维数;在符合幂定律的粒度范围内进行多重分形计算,获得了土壤数量PSD的多重分形参数。【结果】分形分析结果表明,红胶土、土娄土、黑垆土和砂黄土4种土壤符合幂定律的颗粒半径的下限均接近0.5μm,而上限依不同土壤差别很大,相应的分形维数为2.17～3.43;多重分形分析表明,红胶土广义分形维数Dq值在整个q区间上变化最明显,显示出比其他土壤更强的颗粒分布不均匀性;4种土壤的τ(q)-q曲线均明显异于直线,表明4种土壤均具有多重分形分布特征。红胶土、土娄土、黑垆土和砂黄土的f(α)谱宽分别为4.30,1.96,1.74和1.25,谱的不对称系数分别为-0.924,0.516,0.141和0.490,表明红胶土的多重分形结构较其他3种土壤更明显,其不对称程度最大。【结论】多重分形理论能更细致地刻画土壤颗粒的数量分布特征;将分形和多重分形理论相结合可以更加全面地了解土壤颗粒分布的内在结构。     

石羊河流域不同土地利用方式的土壤肥力特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法对石羊河流域耕地、草地、林地、未利用土地的土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量进行对比研究.结果表明:4种土地利用方式下,草地和林地土壤有机质和全氮含量显著高于耕地和未利用土地,依次为草地＞林地＞耕地＞未利用土地,草地土壤有机质含量高(＞40 g/kg)的样本占总样本的40％以上,但草地和...     

黄土高原不同生境土壤结构体分形维数研究

【目的】研究不同生境条件下土壤结构体分形维数及其与主要土壤特性的关系。【方法】根据植被和土壤类型,从黄土高原不同地域分别采集22个0~20 cm土层土壤样品,利用干筛法测定其结构体组成,分析土壤结构体分形维数及其影响因子。【结果】黄土高原22个土壤样品结构体的分形维数为2.267~2.843。土壤类型不同,其土壤结构体的分形维数具有明显的差异,分形维数表现为干润砂质新成土>黄土正常新成土>简育干润均腐土>土垫旱耕人为土。回归分析发现,土壤结构体分形维数与土壤有机质、全氮含量具有极显著的负相关关系,相关系数分别为-0.591 9和-0.640 7(n=22)。对黄土正常新成土,除5~10 mm结构体外,土壤结构体分形维数与各粒径含量均呈现出明显的线性关系,正负相关性以0.25 mm为界,即其分形维数与>0.25 mm的结构体含量呈负相关,与<0.25 mm的结构体含量呈正相关。多元线性回归分析表明,结构体分形维数与0~0.25,1~2,2~5,5~10 mm结构体含量的偏相关关系达到显著水平,而与0.25~1 mm结构体含量的偏相关系数不显著。【结论】在黄土高原地区,土壤结构体分形维数随纬度增加而增加,土垫旱耕人为土结构体分形维数最低,干润砂质新成土结构体分形维数最高,同时土壤结构体的分形也受土地利用方式的影响,分形维数表现为人工林地>农地>自然林地>裸地。     

不同林分类型下土壤活性有机碳含量和分布特征

为了明晰不同林分类型下土壤活性有机碳含量和分布特征,以杨树纯林(Populus euramericana)、杨树-石楠(Photinia serrulata)混交林及杨树-女贞(Ligustrum lucidum)混交林3种林分类型为研究对象,测定了不同土层中(0～20cm、20～40 cm、40～60 cm和60～80 cm)土壤有机碳(SOC)、可溶性有机碳(DOC)、易氧化有机碳(ROC)和微生物生物量碳(MBC)的含量,分析其与土壤基本性质间的关系.结果表明:3种林分类型的不同土层中活性有机碳含量均存在显著性差异(P＜0.05),杨树-女贞混交林的DOC含量最高,其次为杨树纯林,杨树-石楠混交林最低;ROC含量在杨树纯林中最高,其次是杨树-女贞混交林和杨树-石楠混交林;杨树-石楠的MBC＞杨树纯林＞杨树-女贞混交林.不同活性碳组分含量均表现出随着土层增加而降低的趋势.其中,各林分类型0～20 cm层中DOC含量与其他各土层均存在显著性差异(P＜0.05);4个土层中的ROC均存在显著性差异(P＜0.05),且随着土层的增加,不同林分类型间的差异减小;3种林分类型的MBC含量在不同土层中显著性差异不一致.3种活性碳组分均与pH、蔗糖酶活性呈显著相关性(P＜0.05),其中DOC还受含水率、土壤团聚体平均粒径的影响,SOC和C/N也是ROC的重要影响因素,MBC亦与SOC呈显著正相关.研究发现,林分类型是影响土壤活性有机碳含量的重要因素,混交林改变了活性有机碳的分布特征.总体上,混交林活性有机碳含量占SOC的比例低于纯林,对土壤碳库稳定性具有积极影响.     

土地利用方式的改变对土壤呼吸及土壤微生物生物量的影响

土壤呼吸释放的CO2与土壤微生物生物量碳是全球碳循环中最为活跃的部分.作者对南京林业大学下蜀实习林场内天然次生栎林、马尾松人工林、毛竹林、板栗经济林和农田5种土地利用类型的土壤呼吸速率及土壤微生物生物量进行了测定,并分析了土地利用方式和各种土壤理化性质对土壤呼吸速率及土壤微生物生物量的影响.研究结果表明:①在5种不同土地利用类型中,农田的土壤呼吸速率显著大于马尾松林、栎林和毛竹林;板栗经济林的土壤呼吸速率显著大于毛竹林和马尾松林;其他各土地利用类型之间的土壤呼吸速率均无显著性差异.②在5种不同土地利用类型中,马尾松林的土壤微生物生物量显著小于农田、板栗经济林和毛竹林;农田的土壤微生物生物量显著大于栎林;其他各土地利用类型之间的土壤微生物生物量均无显著差异.③土壤呼吸速率与土壤微生物生物量、土壤温度(尤其是5cm深土壤温度)、土壤全钙含量、土壤全磷含量以及土壤碳氮比有显著相关关系;而与土壤全碳、全氮、土壤pH值等因子相关性不大.④土壤微生物生物量与土壤全钙含量、土壤全磷含量有显著相关关系;而与土壤pH值、土壤湿度等因子无显著相关关系.研究结果还表明:森林变为农田可能潜在地增加土壤CO2的释放;该地区土壤中磷的含量和有效性可能是限制土壤微生物生物量的重要因子.     

甘肃西峰南小河沟流域土壤入渗分布规律研究

通过野外积水入渗试验,探讨了不同地貌(塬、坡、沟)和不同土地利用类型(大豆地、麦茬地、玉米地、刺槐地、油松林地等)对土壤入渗特性的影响,并采用3种入渗公式对不同地貌特征与不同土地利用条件下土壤入渗的变化规律进行了拟合。结果表明,塬面和阴坡上用考斯加可夫公式能较好地反映土壤入渗规律。前30 m in的累积入渗量以塬面水平梯田大豆地最小,为32.061 mm;以塬面坡耕麦茬地最大,为230.488 mm。入渗速率以塬面麦茬地最大,为4.245 mm/m in,以塬面水平梯田大豆地最小,为0.239 mm/m in。不同坡向的入渗率均表现为阴坡大于阳坡。     

岩溶区不同土地利用方式下土壤养分的剖面分布特征

为研究岩溶区不同土地利用方式下土壤养分的剖面分布特征,对5 种土地利用方式（橘园地、草地、菜地、灌丛地、耕地）下土壤养分含量及剖面分布特征进行对比分析。结果表明：（1）土地利用方式对土壤有机质、速效磷、速效钾有显著影响,而对全氮、水解氮、全磷、全钾没有显著影响。土壤有机质从高到低依次为：草地>菜地>橘园地>灌丛地>耕地;土壤速效磷从高到低依次为：灌丛地>草地>耕地>橘园地>菜地;土壤速效钾从高到低依次为：橘园地>草地>菜地>耕地>灌丛地：（2）从不同土地利用方式土壤剖面特征来看,有机质、水解氮、全磷、全钾、速效钾表聚特征明显;（3）土壤中大部分养分与土壤颗粒有一定的相关性,其中砂粒与土壤养分相关性最好。