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...     

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。     

西藏那曲不同高寒退化草地土壤种子库研究

【目的】探讨西藏那曲不同高寒退化草地土壤种子库存量、可萌发种子数量和种子萌发的生理生态特征,为西藏高寒退化草地植被恢复、生产力提高及生态保护提供参考。【方法】采用典型取样法,在那曲退化草地试验区按照植被盖度高低选取轻度、中度、重度和极重度4种不同退化程度的样地,在每个样地内采用样线法选取4块样方,于每个月的第1天在样方内采取10 cm×10 cm×10 cm的土样(包括地上的枯枝落叶),采用土样浸泡、溶解、过筛方法分离种子,对其进行鉴定并计数,通过室内萌发试验测定土壤种子库中可萌发的种子数量;用不同质量分数的GA3(0.10%,0.05%和0.02%)、KNO₃(0.20%)、H₂SO₄(60%,70%,80%和90%)处理种子库,分析3种溶液对种子萌发的影响。调查各种植物的相对盖度、相对频度、相对密度和相对生物量,计算其重要值,分析不同退化草地植物群落种类的组成特征。【结果】那曲高寒中度退化草地种子库中的种子数量最多,为(530±80.00) 粒/m²;其次是重度和极重度退化草地,其种子数量均为(250±44.72) 粒/m²;轻度退化草地种子库种子存量最少,为(216±21.34) 粒/m²。种子库中的物种以蔷薇科（Rosaceae）、菊科（Compositae）、禾本科（Gramineae）植物为主。在实验室条件下,轻度退化草地种子库中可萌发种子数量最少,为(100±0.00) 粒/m²;其次是重度和极重度退化草地,均为(140±24.50) 粒/m²;中度退化草地种子库中可萌发种子数量最多,为(260±40.00) 粒/m²。采用质量分数0.05% GA₃处理土壤种子库中的种子时,能够破除种子的休眠作用,有利于种子的萌发;采用质量分数0.2% KNO₃处理土壤种子库中的种子,对种子萌发也有一定的促进作用;不同质量分数H₂SO₄处理对土壤种子库中种子的萌发表现出一定的抑制作用。轻度退化草地以西藏嵩草和高山嵩草为优势种,中度退化草地以高山嵩草和黑褐苔草为优势种,重度退化草地以高山嵩草为优势种,极重度退花草地以臭蒿、矮火绒草和轮叶棘豆为优势种。【结论】轻度退化草地以西藏嵩草和高山嵩草植物为主,牛羊采食量大,且有鼠害,可能会导致植物结种量减小;中度和重度退化草地由于菊科、蔷薇科属植物较多,所以种子库中留存植物种子最多;极重度退化草地中已经没有莎草科植物,主要为菊科、蔷薇科和十字花科植物,动物不可食植物比例增加,牛羊采食减少,故其种子库中植物数量也较多。     

草场管理措施对藏北高寒草地土壤养分的影响

试验研究了藏北高寒牧区不同草场管理措施对高寒草地土壤养分的影响。结果表明,轮牧和禁牧均能有效地提高草场土壤有机质和全氮含量,围水肥(围栏、浇水和施肥)管理的土壤有机质含量相较围水(围栏和浇水)管理措施并没有显著提高,说明水分是藏北典型高寒草地生产力的主要限制因子;围水和围水肥管理措施能显著地提高0~10 cm土层土壤全氮含量;不同管理措施在土壤速效养分含量变化上差异不显著,高寒草原土壤养分的矿化过程还需进一步研究。     

土壤粒径分布的多重分形描述

将激光粒度分析方法和多重分形分析方法相结合,分析土壤粒径分布的分形特征。对9个土壤样品的分析结果表明,土壤粒径分布的多重分形性质与粘粒含量没有直接关系,主要与土壤颗粒在整个粒径范围内的分布均一程度有关,粒径分布越不均一的土壤越具有多重分形性质。     

东祁连山高寒草地土壤微生物碳氮研究

在青藏高原东祁连山段,嵩草草地、金露梅灌丛草地、珠芽蓼-嵩草草地、高山柳-金露梅灌丛草地、禾草草地、沼泽草地上,分层(0~10 cm,10~20 cm)采集了土壤样品,分析了土壤有机C、全N和微生物量C、N含量的关系。结果表明:在一定范围内,青藏高原东祁连山段高寒草地土壤微生物量C、N含量与土壤有机C、全N表现出了很好的相关性。不同草原类型的表层土壤有机C含量顺序为:高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>嵩草草地>金露梅灌丛草地>沼泽草地>禾草草地;土壤全N含量顺序为:嵩草草地>金露梅灌丛草地>高山柳-金露梅灌丛草地>珠芽蓼-嵩草草地>沼泽草地>禾草草地。土壤微生物量C随着土层深度的增加而减少,微生物量C变化在251.6~1 562.5 mg/kg之间,微生物量N变化在18.5~50.9 mg/kg之间,微生物量C/N在12~32之间。土壤微生物量碳(Cmic)占土壤有机碳的(Corg)的比例在0.3%~1.7%之间。不同草原类型的土壤微生物量C、N含量差异较大。     

三江源区不同退化程度高寒草地土壤特征分析

研究了不同退化程度高寒草地不同土层的土壤特征.结果表明,三江源区高寒生态条件下草地退化对土壤物理、化学特征具有较为明显的影响.在0～30 cm土层,不同退化程度高寒草地土壤容重、含水量、总孔隙度差异显著.土壤容重随高寒草地退化程度的加剧和土壤深度的增加而增大,变动范围为1.02～1.61 g/cm3;土壤含水量、土壤总孔隙度随高寒草地退化程度的加剧而减小,变动范围分别为13.98％～70.75％、40.82％～60.29％;土壤pH总体随高寒草地退化程度的加剧而增大;土壤有机碳含量随高寒草地退化程度的加剧而下降,以0～10 cm土层下降最明显,轻度、中度和重度退化高寒草地该土层有机碳含量与未退化草地相比,分别下降36.05％、61.82％、66.55％;不同退化程度高寒草地土壤全氮、全磷、全钾含量总体为未退化草地＞轻度退化草地＞中度退化草地＞重度退化草地.     

不同类型高寒草地土壤酶活性测定与分析

以青海省黄南藏族自治州河南蒙古族自治县地区高寒草地为研究对象,测定不同类型草地土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性,分析其分布特征及相互之间的关系。结果表明,各类草地土壤酶活性均沿土壤垂直剖面依次降低,差异显著(P0.05),且在冬季牧场和夏季牧场不同草地类型间也均表现为差异显著(P0.05);相关性分析结果表明,土壤酶之间存在相互促进关系,也存在抑制作用。     

东祁连山不同高寒草地型土壤微生物数量分布特征研究

通过现场采样,室内培养与观察、测定,对青藏高原东祁连山6种不同的高寒草地型土壤微生物数量的生态分布、季节动态的特征,以及与相关生态因子的关系进行比较分析。结果表明,不同高寒草地型土壤微生物数量及细菌、放线菌和真菌类群组成比例均存在较大差异。土壤微生物数量的季节动态变化总体表现为5月(牧草返青不久)数量最高,7月中旬有所下降,11月份的数量最少。土壤微生物数量在表土层(0～10cm)居多。土壤微生物总数与土壤全N相关极显著,与土壤有机C、土壤微生物量氮(Nmic)和地下植物生物量的线性相关显著,而与土壤C/N比值和土壤微生物量碳(Cmic)之间的线性相关不显著。     

不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征

【目的】研究不同地貌类型及土地利用方式下土壤粒径的分形特征,为黄土高原沟壑区土壤侵蚀的防治和种植业结构调整提供理论指导。【方法】对甘肃省南小河沟流域不同地貌(塬面、坡面、沟道)、不同土地利用方式(耕地、林地、荒地等)的土壤进行分层(0~20,20~60(或20~40,40~60),60~100 cm)取样,采用筛析法和吸管法相结合的方法,对样品的土壤颗粒含量和质量分形维数进行测定,利用土壤粒径分形原理,研究土壤分形维数与土壤质地、地貌类型和土地利用方式的关系。【结果】粘粒含量对土壤质量分形维数有显著影响,砂粒和粗粉粒含量的影响较小。土壤粘粒含量与土壤质量分形维数在不同地貌类型及土地利用方式的土壤剖面上表现出相同的变化规律。土壤质量分形维数与地貌和土地利用类型有关。【结论】土壤质量分形维数和土壤粘粒含量可以作为反映土壤物理性质和质量的潜在性指标。     

重庆山地血橙园土壤粒径分形特征

为了定量描述重庆山地血橙园土壤粒径分形维数特征,本试验以重庆山地血橙园内血橙-红薯、血橙-花生、血橙-玉米、血橙纯林、血橙-茄子5种模式下的土壤为研究对象,通过野外调查及室内分析试验,测定了不同模式土壤的粒径分布及理化性质,计算了分形维数,探讨了分形维数与土壤粒径分布及理化性质的关系,结果表明:血橙园不同模式下土壤质地可分为砂质粘壤土和壤质粘土两类,分形维数与土壤质地具有很好的一致性;土壤砂粒与分形维数达到显著相关(p0.05),土壤粘粒含量与分形维数达到极显著相关(p0.01),分形维数大小首先决定于粘粒含量、其次为砂粒含量和粉粒含量;分形维数与土壤容质量、毛管孔隙度呈正相关,与土壤pH值呈极显著正相关(p0.01),与非毛管孔隙度、总孔隙度、有机质、全氮、全磷、全钾含量呈负相关.土壤分形维数能客观表征血橙园土壤粒径分布,反映土壤肥力特征.     

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。     

川西高寒灌丛草地不同海拔梯度土壤化学计量特征

【目的】阐释川西高寒灌丛草地生态脆弱区各海拔梯度对土壤养分及化学计量特征的响应规律,为高寒山地生态系统的保护以及植被恢复与重建提供理论支持。【方法】在四川省甘孜州折多山东坡选取了3 400,3 600,3 800,4 000,4 200 m 5个海拔梯度,测定各海拔范围内0~20,20~40,40~60 cm各层土壤的养分含量,分析不同海拔梯度土壤化学计量比的垂直分布特征。【结果】土壤有机C、全N、C/P和N/P在海拔为3 400~3 800 m时呈现上升趋势,在3 800 m处达到最大值后又逐渐下降,整体呈"倒V型"变化;土壤全P、N/K和P/K随海拔的升高逐渐上升;土壤全K含量除在海拔3 600 m处之外,都随海拔的增加逐渐降低;C/N和C/K则随海拔的上升大致呈现增加的趋势。土壤有机C和全N显著相关(P0.05),全N和全P显著相关(P0.05);海拔与土壤全P和C/K呈现极显著正相关(P0.01),和土壤全K呈现显著负相关(P0.05),和土壤N/K、P/K呈显著正相关(P0.05);受海拔及植被类型影响,高海拔地区土壤有机C和全N含量明显高于低海拔地区;C/P和N/P在一定程度上受有机C和全N的影响,而C/K、N/K和P/K受全K含量的影响较大;各化学计量比在不同海拔梯度的平均值表明植被类型对土壤C/N/P的影响较大,从而导致土壤碳氮磷的空间变异性较大。【结论】土壤有机C和全N含量具有明显的表聚作用,因此,加强高寒灌丛草地土壤的保护对折多山的植被修复和重建具有重大意义。     

开垦利用对东祁连山高寒灌丛草地土壤养分含量的影响

对同一海拔高度的东祁连山金露梅、山生柳高寒灌丛草地以及灌丛草地开垦后种植燕麦的土地,进行了土壤养分含量的研究.结果表明:金露梅灌丛草地和山生柳灌丛草地的土壤养分含量除全钾外,其他元素都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).燕麦地除了全钾、速效钾、速效锰外,都是随土层加深而下降,且各土层差异显著(P<0.05).山生柳灌丛草地与金露梅灌丛草地土壤养分差异不显著(P>0.05).但灌丛草地与开垦地土壤养分差异显著(P<0.05),并且开垦后种植燕麦的土壤养分含量明显受到人为的控制和干扰,其土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷和速效锌含量均比灌丛草地高,而全磷、速效钾、速效铁、速效铜和速效锰含量比灌丛草地低,速效钾含量并不随土层加深而变化,速效铁和速效锰含量则随土层加深而上升.     

表层风蚀土壤粒径分布的分形特征研究

本文通过对内蒙古四子王旗耕地、普通草地和围封草地地表土壤颗粒的机械组成进行分析,利用分形模型,计算了土壤粒径分布的分形维数,并探讨了风蚀土壤的分形维数与土壤粒度组成和土壤有机质含量的关系,分析了土壤在风力侵蚀过程中的分形特征,同时讨论了利用分形维数来代替土壤粒度组成表征土壤风蚀程度的可能性。表明分形维数可为风蚀土壤结构及其质地状况的评价提供1个新的定量化指标。     

陕西4种土壤粒径分布的分形特征研究

采用分形模型 ,研究了陕西 4种不同质地的土壤粒径的重量分布。结果表明 ,土壤结构具有明显的分形特征 ,其粒径分布分形维数为 0～ 3。分形维数与土壤中粘粒含量呈明显的线性相关 ,表现为粘粒含量越高的土壤 ,其分形维数也越高。分形维数不仅受粘粒含量的支配 ,还与土壤质地的均一程度有关 ,土壤质地均匀指数 Iu与分形维数也表现出一定的相关性 ,但相关性较弱。     

高寒草甸退化草地植被与土壤因子关系冗余分析

旨在研究高寒草甸退化草地植被与土壤因子的关系,设置研究样地、观测植物群落特征、采集土样、分析土壤主要物理化学性质,依据数量生态学基本原理,利用退化草地植被—土壤因子数据矩阵进行冗余分析。结果表明:高寒草甸群落莎草科高山嵩草、禾本科垂穗披碱草优势度随草地退化程度的加剧而降低,杂类草黄帚橐吾、豆科黄花棘豆优势度则呈相反变化趋势;RDA排序图中,第1排序轴反映高寒草甸退化程度及土壤温度、容质量、土壤含水量、全氮等因子的综合变化;第2排序轴反映土壤机械组成的综合变化。第1、第2排序轴解释74.5%的植被变化和83.2%的植被—土壤因子关系,并表明退化草地植被与土壤因子间极显著相关;莎草科、禾本科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著正相关,与容质量、土壤温度极显著负相关;杂类草及豆科植物与土壤有机碳、全氮、土壤含水量等极显著负相关,而与容质量、土壤温度极显著正相关;13个土壤因子边际作用检验表明,土壤温度、容质量、有效氮、全氮等与退化草地植被的关系更密切。利用退化草地植被—土壤因子数据进行冗余分析反映出退化草地植被与土壤因子间关系密切,不同土壤因子对草地植被分布的影响不同。     

青土湖干涸湖底2种典型固沙植物群落土壤粒径分布分形特征与养分关系研究

以石羊河流域下游青土湖干涸湖底人工梭梭林和白刺灌丛沙包土壤为研究对象,通过分析2种植物群落5种立地条件土壤粒径分布和分形特征及其与土壤养分的关系,揭示了湖底2种典型植物群落土壤粒度的分布特征。结果表明:1）研究区固沙植被0~10 cm土壤颗粒以细砂粒为主,没有粗砂粒,其中白刺灌丛沙包表层极细砂含量、土壤颗粒物分形维数较梭梭林和对照区高。2）土壤颗粒分形维数与各粒级颗粒百分含量的关系差异较大,分形维数与黏粒、极细砂含量呈显著正相关,与细砂、中砂含量呈显著负相关,但是与粉粒含量关系不显著。土壤颗粒分形维数越大,土壤所含的细粒物质越多。3）土壤分形维数D值、黏粒、粉粒含量与有机质（SOM）、全N（TN）呈正相关性,土壤颗粒物的分形维数越大、土壤黏粒、粉粒含量越高,则土壤有机质、全N含量越高。综合分析,固定白刺灌丛表层土壤沙化程度相对较低,其他类型风蚀严重,因此,应积极采取生物措施和工程措施开展生态修复防治风蚀和盐尘暴的发生。     

阿里高寒荒漠草地种子库特征与土壤环境的关系

针对青藏高原高寒草地的土壤种子库研究,可为该区域草地生物多样性保护以及退化生态系统恢复与重建、退化土地治理提供理论依据。本研究以阿里地区高寒荒漠草地土壤种子库与土壤为研究对象,通过进行土壤理化性质分析和土壤种子库萌发试验,对区域种子萌发数量与土壤理化性质间的关系进行相关性分析及冗余分析。结果表明：在阿里地区的高寒草地上所取的9个样地的27个土壤样品中共萌发了28粒植物种子,总计11个种,分属8科10属,其中禾本科和莎草科占比最高分别为39%和25%。通过对土壤理化性质与种子库萌发结果对比分析表明：土壤PH值、土壤含水量与种子库植物萌发呈显著负相关（P<0.01）,土壤全氮、有机碳、碱解氮、与萌发数间显著负相关（P<0.05）,土壤全钾、土壤粒径D90与萌发数间显著正相关（P<0.05）。本研究结果对阿里地区维持高寒草地植物群落稳定性及抑制高寒草地退化态势具有重要意义。