灌草立体配置对退化草地土壤水分和养分的影响

【目的】比较灌草立体配置模式下3种不同生境的土壤水分、养分和植物根系相关参数的差异,探究灌草立体配置30年对退化草地土壤水分和养分以及植物根系的影响,为黄土高原水土保持和生态恢复提供理论依据。【方法】以位于黄土高原云雾山国家草原自然保护区种植30年的人工柠条和野山桃搭配灌丛带样地为研究对象,采集灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部不同土层的土样和植物根系,比较3种位置下土壤水分、养分含量和植物根系特征的差异,并分析了根长与土壤水分和养分含量的相关性。【结果】在0～80 cm土层,灌丛带内部的土壤含水量明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在0～80 cm土层,随着土层深度增加,灌丛带3个位置土壤全氮、碱解氮和有机碳含量均呈下降趋势,而全磷含量变化不明显;在同一土层,灌丛带内部的全氮、碱解氮和有机碳含量均明显高于灌丛带边缘和灌丛带外部。在灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部3个位置,植物根系生物量呈减小的趋势。从垂直分布来看,灌丛带内部、灌丛带边缘和灌丛带外部0～15 cm土层的植物根系生物量分别占0～40 cm土层植物根系生物量的90.86%,90.79%,92.91%,说明植物根系生物量主要集中分布于0～15 cm土层。3个取样位置中,灌丛带内部植物根长、根表面积和根体积均最大。相关性分析表明,灌丛带植物根长与0～20 cm土层的土壤含水量,0～40 cm土层土壤有机碳和全氮、0～80 cm土层碱解氮均呈显著或极显著正相关。【结论】在黄土高原退化草地上进行灌草立体配置可以促进植物根系生长,提高土壤水分和养分含量,有利于退化草地的恢复。     

拉萨河下游灌草交错区土壤养分空间分异特征

以拉萨河下游半干旱区亚高山带灌草交错区为研究区域,分别对其南、北坡的灌丛、灌草和草地土壤养分含量进行对比分析。结果表明,土壤p H值在6.6~8.5,总体呈中性偏弱碱性,适宜中性和弱碱性植物生长,南、北坡灌丛及南坡草地的土壤p H值与土层深度均可用二次函数拟合。土壤有机质含量在15.15~43.74 g/kg,南坡0~40 cm土层土壤有机质平均含量表现为草地灌草灌丛,北坡表现为灌草灌丛草地;南、北坡灌丛和草地及北坡灌草的土壤有机质含量与土层深度均呈显著负相关,且符合二次函数关系。土壤全氮含量在0.72~2.15 g/kg,南坡土壤全氮含量表现为草地灌草灌丛,北坡表现为灌丛灌草草地;南、北坡灌丛及南坡灌草土壤全氮含量与土层深度呈显著负相关,且符合二次函数关系;南、北坡草地土壤全氮含量与土层深度无显著相关性。土壤全磷含量在0.22~0.54 g/kg,南坡土壤全磷含量表现为草地=灌草灌丛,北坡表现为灌丛草地灌草;南坡灌草土壤全磷含量与土层深度无显著相关性,而北坡则呈显著正相关,且南、北坡灌草全磷含量与土层深度均可用二次函数拟合。土壤全钾含量在2.70~4.59 g/kg,南坡全钾含量表现为草地灌草灌丛,北坡表现为灌草草地灌丛,且南、北坡灌丛、灌草和草地的土壤全钾含量与土层深度均无显著相关性,南、北坡灌丛土壤全钾含量与土层深度的关系都可用二次函数拟合。总体上,南、北坡的土壤养分含量有明显差异,其中南坡灌丛和灌草的土壤有机质、全氮、全磷和全钾含量都低于北坡;对于草地,除南坡土壤全磷含量低于北坡外,其余养分含量均为南坡高于北坡。     

人工油松林土壤线虫密度垂直分布及其影响因素

土壤线虫对有机质的分解及养分循环起重要作用。为了解油松人工林土壤线虫数量的垂直分布规律,以北京八达岭林场2种不同密度的油松人工林(林分1的密度为820株·hm~(-2);林分2的密度为1 620株·hm~(-2))土壤为研究对象,对新鲜凋落物层(L)、半分解凋落物层(F)以及0~2、2~5、5~10、10~20、20~50cm和50~80cm矿质土壤层的土壤pH、土壤有机碳、水溶性有机碳、土壤微生物生物量碳和氮以及土壤线虫的数量进行分析。结果表明,林分1和林分2凋落物L层的线虫数量分别为12 010、12 410条·100g~(-1)干土,均显著低于凋落物的F层。2个林分凋落物层的线虫数量与矿质土壤层的线虫数量相比,存在显著差异。在林分1和林分2的矿质土壤层,0~2cm土壤线虫的数量分别为3 593条·100g~(-1)干土和4 968条·100g~(-1)干土,二者分别高出2~5cm土层土壤线虫数量的118%和120%。从5~10cm土层以下,不同土壤线虫的数量变化无显著差异。相关分析表明,土壤线虫的数量与土壤pH呈显著负相关,而与土壤水溶性有机碳、土壤有机碳、土壤微生物生物量碳和氮呈显著正相关。总的来看,土壤线虫的垂直分布与土壤有机质以及土壤微生物生物量碳氮的垂直递减规律一致。     

改变凋落物输入对森林土壤有效氮的影响

选取太行山南麓麻栎林土壤为研究对象,设置对照(CK)、加倍凋落物(DL)、去除凋落物(NL)、去除凋落物和根系(NI) 4种处理,观测1 a中0～10、10～20、20～30 cm土层有效氮含量和土壤容重变化,以探讨全球变化背景下凋落物和根系的输入变化对土壤有效氮的影响。结果表明,麻栎林土壤有效氮含量随土层加深而减小,各处理下均表现为0～10 cm10～20 cm20～30 cm,容重与有效氮含量均呈显著或极显著线性负相关。CK和DL处理下的土壤有效氮表现出明显的季节变化动态,秋冬季节较低,夏季较高;第一年秋季累积的凋落物主要在次年进行分解,试验开始5个月后(次年1月份)不同处理间的差异开始显现,与CK相比,DL提高了土壤有效氮含量,NL和NI降低了有效氮含量;同样去除凋落物的情况下, NI的土壤有效氮含量高于NL。不同处理间的差异在0～10、10～20 cm土层表现明显,20～30 cm土层容重受凋落物处理和时间变化影响不显著,该土层有效氮含量对不同处理的响应比较滞后。研究表明,该地区凋落物输入变化对土壤有效氮含量的影响大于地下根系造成的影响,容重等土壤物理性质发生同步变化。     

充分湿润与淹水栽培对土壤养分与酶活性的影响

研究了充分湿润与淹水栽培对设施土壤养分和土壤酶活性的影响以及土壤酶活性与养分含量之间的关系。结果表明:充分湿润和淹水栽培对土壤养分含量影响的差异不大,均会使0⁴0 cm土层土壤速效磷、钾含量和040 cm土层土壤速效磷、钾含量和0²0 cm土层硝态氮含量小幅下降;两种水作后期020 cm土层硝态氮含量小幅下降;两种水作后期0¹0 cm土层有机质含量均略有增加,010 cm土层有机质含量均略有增加,0²0 cm土层土壤有机质含量均在20g/kg以上;两种水作均会降低土壤酶的活性,但充分湿润栽培对土壤酶活性的影响较小。相关分析发现,土壤硝态氮、速效磷、速效钾、有机质含量与土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性之间密切相关。     

不同城市植被类型对土壤pH值及有机质含量的影响

为揭示不同植被类型对土壤pH值及有机质含量的影响,以泰安市不同城市植被类型(分别为乔木、乔草、灌草以及乔灌草植被)为研究对象,采集0～10 cm和10～20 cm土层土壤,分析其pH值和有机质含量。结果表明:(1)不同城市植被类型对土壤pH值影响不显著,对土壤有机质含量的影响较大,灌草植被土壤有机质含量显著高于其余三种类型。(2) 10～20 cm土层pH值高于0～10 cm土层,而土壤有机质含量低于0～10 cm土层。(3)不同采样地土壤pH值差异不大,而土壤有机质含量存在较大差异。(4)土壤pH值、有机质含量与植被类型、采样地和土层厚度均存在极显著相关性。本研究可为合理营造城市植被、改善土壤质量提供参考。     

漯河市烟区植烟土壤养分含量状况与分布特点分析

2013年选取并分析了河南省漯河市烟区25个乡镇的植烟土壤养分状况,结果表明:随着植烟土壤土层深度的增加,土壤p H值保持基本稳定,整体呈弱碱性;而土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮含量和土壤碳氮比值均呈递减趋势,表现为0~10 cm>10~20cm>20~30 cm>30~40 cm>40~50 cm。漯河市烟区植烟土壤养分含量在不同土层间表现差异。0~10 cm土层土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、全氮含量均显著高于10 cm以下土层(P<0.05),耕层土壤(0~20 cm)养分状况明显优于20 cm以下土层,且达到0.05显著水平。漯河市烟区0~20 cm耕层土壤主要养分平均含量和碳氮比等指标变异较大,且其土壤养分平均含量均高于0~50 cm土壤,0~50 cm深度范围内土壤的潜在养分水平表现不足,尤其是碳氮比值偏低,不够协调。     

去除凋落物对不同林龄油松次生林土壤呼吸的影响

【目的】探究3个龄级油松天然次生林去除凋落物后生长季土壤呼吸速率对环境因素的响应。【方法】采用LI-8100土壤碳通量仪测定中龄林(HF)、近熟林(NF)、成熟林(MF)3个龄级油松天然次生林生长季总土壤呼吸速率、去除凋落物后土壤呼吸速率,并同步采用自带的土壤温湿度传感器测定5cm深度处的土壤温度(T)和湿度(W)、近地面大气温度(Ta)和相对湿度(RH);采用氯仿熏蒸浸提法测定5cm深处土壤微生物量碳(MBC)。【结果】各林龄油松林土壤呼吸速率及其环境因子均呈明显的季节变化,表现为6-8月较高,5月和9月较低。测量期间,油松HF、NF、MF去除凋落物处理的土壤呼吸速率平均值分别为2.45,2.62和1.85μmol/(m~2·s),分别比未去除凋落物的对照处理的3.69,3.23,3.48μmol/(m~2·s)下降33.4%,18.8%和47.0%。对照试验条件下,各油松林土壤呼吸速率采用双变量T、W模型拟合时效果较好(R2=0.464~0.821);去除凋落物试验条件下,各油松林水热因子对土壤呼吸速率的影响较小,MBC对土壤呼吸速率的影响较大,在油松NF、MF林分中均达到显著水平。对照试验条件下,各油松林土壤5cm深度处的温度敏感性系数QT10值随着林龄的增加而减少;去除凋落物试验条件下,除油松NF的大气温度敏感性系数QTA10升高外,其他林龄油松林温度敏感性系数Q10均降低。【结论】对照试验条件下,水热因子交互作用是土壤呼吸速率变化的主导因子;去除凋落物试验条件下,土壤湿度和MBC是导致各林龄油松林土壤呼吸速率差异的关键因子,较高的土壤水分和MBC更有利于凋落物分解释放CO2。     

渭北高原黑垆土土壤养分变异及其与小麦产量的关系研究

2018年在调查渭北高原黑垆土土壤性状(养分和团聚体)和小麦产量的基础上,选取了高、中、低产量的18个田块为研究对象,分层采集0～50 cm土壤样品,研究了土壤全量和速效氮磷钾养分、有机质、>0.25 mm水稳性团聚体的变异规律及其与小麦产量之间的关系。结果表明,不同田块间土壤有机质、碱解氮、有效磷的变异较大,在0～50 cm各土层均达到中等变异;高产田块0～20 cm土层有机质、碱解氮、有效磷含量分别较低产田块高出36.76%、47.46%、121.55%。相关分析显示,小麦产量与土壤各层性状间的相关系数均达显著或极显著水平(除35～50 cm土层有效磷外);进一步逐步回归分析表明,渭北旱塬小麦产量不仅仅取决于土壤有机质和磷钾养分,土壤结构性状(>0.25 mm水稳性团聚体)也是关键因素。     

保护地蔬菜土壤养分特征研究

研究了日光温室菜地土壤有机质、氮、磷、钾等养分的垂直分布特征,并对耕层0～25cm的相关项目进行评价。结果表明,土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾、缓效钾及中量元素硫、硅,微量元素铜、铁、锰、锌、硼养分含量呈现较明显的垂直分布规律,总的趋势是上部土层高于下部土层;交换性钙与之相反;交换性镁含量在各土层差异不大;有效钼在50～100cm土层含量最高,呈现两头低中间高的分布趋势;0～25cm土层磷含量数倍高于下部土层,显示磷肥应尽可能深施,以提高下部土层磷素肥力,而50～100cm、100～150cm土层养分含量差异不大。不同施肥措施对上部土层(0～25cm)磷、钾等养分含量有较明显的影响,而对下部土层(50～100cm和100～150cm)磷、钾等养分含量影响较小。     

晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分性质研究

为了研究晋西黄土丘陵区不同人工林下土壤养分特性之间的异同,在该区选取了4种典型人工林配置模式,对其土壤表层(0～20cm)和下层(20～40cm)土壤的有机质含量、全量养分(N、P、K)以及速效养分(N、P、K)、pH值等进行了测定和比较,并据此分析了不同人工林下土壤养分分布的特性。结果表明:不同人工林模式下养分含量具有明显的层次性,除全K外,几种主要养分均存在表层(0～20cm)高于下层(20～40cm)的特征;通过相关分析和主成分分析发现,土壤有机质和全N、速效N存在极显著正相关关系,4种人工林模式下土壤养分综合得分由高到低依次为针阔混交林、人工阔叶林、人工针叶林和灌木林。     

永平县宝台山森林公园常绿阔叶林土壤养分分析

以永平县宝台山森林公园常绿阔叶林4种不同群落类型为研究对象,分析其0~20、20~40cm土层土壤有机质及氮、磷、钾含量变化。结果表明:研究区自然植被下土壤养分含量总体丰富,并为中等变异,只有有效P为强变异;0~20、20~40 cm土层不同群落类型间有机质含量无显著差异,0~20 cm土层土壤有机质含量明显高于20~40 cm土层;土壤全氮及碱解氮含量0~20、20~40cm土层差异均不显著;全P含量变化趋势与土壤有机质一致,0~20 cm土层有效P含量高于20~40 cm;全K含量随土层深度增加呈增加趋势,但变化不大,而土壤速效K含量与全K含量变化方向相反;7个指标中只有全N、碱解N、全P和有效P与土壤有机质呈显著相关。     

不同耕作方式下土壤肥力的动态变化

为了研究适应于干旱地区春小麦的栽培技术,在新疆地区,通过田间试验,研究了传统耕作(CT)、秸秆还田(CS)、免耕不覆盖(NT)和免耕覆盖(NTS)4种耕作方式下土壤有机质及速效养分含量的动态变化.结果表明:NTS处理对提高土壤有机质、碱解氮和速效磷养分含量最佳;CS处理主要提高了20~30 cm土层有机质含量,在其余各土层,CS处理的土壤有机质、碱解氮和速效磷养分含量均低于NT处理,但均高于对照CT处理;与CT相比,NTS处理可使0~10 cm1、0~20 cm和20~30 cm土层土壤有机质含量提高9.65%~11.72%、12.48%~25.81%和5.17%~23.52%;碱解氮含量提高13.46%~28.48%、2.80%~43.11%和2.56%~33.33%;有效磷含量提高20.59%~40.82%6、.04%~28.61%和4.42%~34.70%.     

毛乌素沙地不同植被对土壤有机质和生物学特性的影响

【目的】研究不同植被对毛乌素沙地土壤有机质和生物学特性的影响,为沙区土地资源的可持续管理及当地脆弱生态环境的恢复重建提供科学依据。【方法】于2010-05在毛乌素沙地,选择海拔、坡向、坡度相近的30年踏郎、30年花棒、30年花棒×踏郎、40年樟子松、15年河北杨、20年杏树林地为研究对象,以流沙地为对照,对7块样地的土壤有机质含量、微生物数量和酶活性及三者之间的相关性进行分析,并通过最小显著差异法（LSD）评价样地之间有机质含量和生物学特性的差异显著性。【结果】在林龄相同的情况下,花棒×踏郎0～5 cm土层土壤有机质含量及生物学指标均高于纯林;河北杨0～5 cm土层土壤细菌数和蔗糖酶活性显著高于樟子松;杏树0～5 cm土层土壤有机质含量及微生物数量低于其他林地;与流沙相比,各样地土壤有机质含量和生物学特性各指标以0～5 cm土层增幅最为明显;土壤有机质含量和微生物数量与酶活性呈显著或极显著正相关。【结论】微生物数量及酶活性可作为判断土壤肥力的指标,酶活性可用来判断微生物数量的变化;沙区应营造多样性丰富的固氮混交林,减少纯林面积。     

黄土高原油松人工林地土壤养分及化学性质的时空效应

研究了黄土高原油松人工林土壤养分及化学性质的时空分布特征。结果表明,油松林地土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量及pH值随树龄增加无确定的变化规律;土壤全磷含量随树龄增加按幂函数衰减;土壤交换性钙含量和交换性盐基总量随树龄增加按Logstic模型变化;交换性镁含量随树龄增加按幂函数递增;油松林地土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾含量随土壤深度的增加按幂函数衰减,土壤全磷、交换性钙和交换性镁含量及交换性盐基总量随土壤深度增加无确定变化规律,但土壤pH值随深度增加按幂函数增加。与撂荒地相比,油松林地土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷、交换性钙、交换性镁含量及交换性盐基总量分别增加了46.4%~317.9%,18.7%~234.5%,174.8%~290.3%,19.7%~53.3%,0.6%~54.7%,74.1%~102.6%,6.0%~47.1%和83.7%~114.2%,速效钾则出现了表面富集化现象。表明油松林能够有效改善土壤的养分状况。     

广西桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响

对广西钦州市钦南区巨尾桉林和马尾松林的土壤理化性质进行研究,旨在阐明桉树林取代马尾松林对土壤理化性质的影响。结果表明:①桉树林取代马尾松林后,0～60 cm土层的土壤密度、毛管孔隙度呈下降趋势,而0～20 cm土层的土壤总孔隙度和非毛管孔隙度稍有增加,但差异不显著（P为0.42～0.91）;②土壤最大持水量、毛管持水量和最小持水量相差不大,在各土层中的差异也不显著（P为0.79～0.89）;③土壤养分的变化,除桉树林的土壤全氮和速效钾（0～20 cm）含量比马尾松林低外,全钾、有效磷、交换性钙、交换性镁含量都高于马尾松林,而土壤有机质、pH值、全磷和水解氮相差不大;差异显著性检验结果表明,0～40 cm土层,桉树林与马尾松林的土壤有机质、pH值、全磷、水解性氮、速效钾、交换性钙的差异均不显著（P为0.14～0.99）,0～20 cm土壤全钾和有效磷以及20～40 cm土壤全氮含量存在显著差异（P=0.05）,而交换性镁在0～20 cm和20～40 cm土层存在显著差异（P=0.05）和极显著差异（P=0.008）。说明桉树 林取代马尾松林后,经过10年的林分生长,土壤物理性质和养分含量仍保持基本稳定,具有加速土壤氮素消耗、提高土壤有效磷和交换性镁的作用。      

毛乌素沙地南缘不同植被恢复类型的土壤养分效应(英文)

为了探讨植被恢复对土壤养分的影响,研究了毛乌素沙地南缘天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还林地、固定沙地5种不同植被恢复类型区的土壤养分特征。结果表明:不同植被恢复类型对土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷的影响存在明显差异;灌草结合的人工封育草地、退耕还林地、固定沙地土壤有机质、全氮、有效氮的含量高于以草本为主的天然草地和撂荒地,但土壤速效磷的含量刚好相反;植被对表层0~20cm土壤养分的影响大于下层20~60cm土壤,植被作用下土壤养分向表层富集;采用柠条进行退耕还林,能够充分发挥其根系特性,有利于改良深层土壤养分。     

广西柑桔园土壤有效养分含量研究

对广西柑桔主产区果园0~30 cm土壤样品56个进行了土壤有机质和N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、B含量测试分析。结果表明,土壤有机质含量比较丰富,土壤速效N、P、K缺乏分别为30.36%、32.14%和28.57%;土壤有效Ca、Mg、B缺乏比较严重,而土壤有效Fe和Cu含量过高;柑桔园土pH、有机质及多个大中微量元素有效养分之间存在显著或极显著正或负相关关系。建议在柑桔园增施Mg、B肥及石灰或其它碱性肥料,减少喷施含Cu杀菌剂。     

人工针叶林林冠空隙土壤的研究

作者研究了北京西山地区人工针叶林林冠空隙和林冠下的土壤及植被状况.结果表明:①林隙中乔木物种丰富度指数与林下一致,但灌木和草本的物种丰富度指数比林下高.②林隙土壤的枯枝落叶层比林下薄,其组分主要是草本和根系盘结物且呈半分解状态;林隙土壤的剖面形态特征,除A层的颜色、根系含量有别外,与林下土壤无明显区别.③油松林林隙土壤中A层的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾分别比林冠下土壤高10.7%,345%,25 .8%和35.7%.④油松侧柏混交林中林隙土壤A层的土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾分别比林冠下土壤高4.7%,12.5%,9.4%和31.1%.⑤林隙土壤的pH、过氧化氢酶和多酚氧化酶没有明显的变化规律.⑥建议对林隙土壤水分的时空动态变化进行研究.     

渭北黄土高原沟壑区土地整治中新增耕地土壤养分现状分析

【目的】以渭北黄土高原沟壑区为例,研究土地整治中新增耕地的土壤养分特征,为判别新增耕地能否实现可持续利用提供参考。【方法】以位于渭北黄土高原沟壑区的白水、蒲城和富平3县新增耕地为研究对象,每20 ha新增耕地作为一个采样单元,采集0~30 cm耕层土壤,共采集土样30个,测定土壤有机质、全氮、有效磷和速效钾含量及土样质地等指标,分析土壤养分状况。【结果】渭北黄土高原沟壑区新增耕地土壤质地均为粉壤土,有机质、全氮、有效磷及速效钾平均含量分别为16.69 g/kg、0.67 g/kg、15.79 mg/kg和173.28 mg/kg;有机质和速效钾含量表现为白水县>富平县>蒲城县;全氮含量表现为蒲城县>白水县=富平县;有效磷含量表现为白水县>蒲城县>富平县。相关性分析结果表明,土壤有机质含量与全氮含量呈显著正相关(P<0.05),与有效磷、速效钾含量呈极显著正相关(P<0.01,下同);有效磷含量与速效钾含量呈极显著正相关。除全氮外,其他土壤养分含量与砂粒含量呈正相关,与黏粒和粉粒含量呈负相关。参照黄土高原养分分级指标对渭北黄土高原沟壑区新增耕地的土壤养分进行分级评价,土壤有机质含量整体处于中等水平,全氮含量较低,有效磷和速效钾含量较高。【结论】渭北黄土高原沟壑区不同采样县新增耕地土壤养分存在地区差异性。土壤有机质含量对土壤养分含量影响较大。