Soil compaction and forest floor removal reduced microbial biomass and enzyme activities in a boreal aspen forest soil

Soil enzymes are linked to microbial functions and nutrient cycling in forest ecosystems and are considered sensitive to soil disturbances. We investigated the effects of severe soil compaction and whole-tree harvesting plus forest floor removal (referred to as FFR below, compared with stem-only harvesting) on available N, microbial biomass C (MBC), microbial biomass N (MBN), and microbial biomass P (MBP), and dehydrogenase, protease, and phosphatase activities in the forest floor and 0–10 cm mineral soil in a boreal aspen (Populus tremuloides Michx.) forest soil near Dawson Creek, British Columbia, Canada. In the forest floor, no soil compaction effects were observed for any of the soil microbial or enzyme activity parameters measured. In the mineral soil, compaction reduced available N, MBP, and acid phosphatase by 53, 47, and 48%, respectively, when forest floor was intact, and protease and alkaline phosphatase activities by 28 and 27%, respectively, regardless of FFR. Forest floor removal reduced available P, MBC, MBN, and protease and alkaline phosphatase activities by 38, 46, 49, 25, and 45%, respectively, regardless of soil compaction, and available N, MBP, and acid phosphatase activity by 52, 50, and 39%, respectively, in the noncompacted soil. Neither soil compaction nor FFR affected dehydrogenase activities. Reductions in microbial biomass and protease and phosphatase activities after compaction and FFR likely led to the reduced N and P availabilities in the soil. Our results indicate that microbial biomass and enzyme activities were sensitive to soil compaction and FFR and that such disturbances had negative consequences for forest soil N and P cycling and fertility.     

开发建设项目水土保持监测信息系统设计

在日本冈山县备前市久久井地区的一片森林火烧迹地,布设了3块不同样地进行调查取样和室内实验对比分析.对火烧后由于降雨所引起的土壤理化性质的动态变化进行了数据分析.结果表明,3块样地土壤的pH值、物理性质以及养分的流失程度均不同.根据研究结果,探讨了减少土壤养分流失的方法,从而选择最适植被恢复方式,为火烧迹地的植被恢复提供理论依据.     

华西雨屏区人工竹林凋落物及表层土壤的水源涵养功能研究

以华西雨屏区退耕还林后形成的人工竹林(慈竹林、苦竹林、撑绿杂交竹林、苦竹 光皮桦混交林)为对象,对其凋落物及表层土壤的水源涵养功能进行了初步研究。结果表明:几种竹林凋落物蓄积量的大小顺序是:撑绿杂交竹林>混交林>苦竹林>慈竹林,且都大于光皮桦林。叶凋落物持水量的大小关系为:慈竹林>混交林>苦竹林>杂交竹林,光皮桦林的持水量介于慈竹林和混交林之间。几种叶凋落物持水量与浸泡时间的关系符合指数函数的模型、持水速率与浸泡时间的关系符合幂函数的模型。不同林地的表层土壤容重在1.27~1.34 g/cm3之间,总孔隙度48.08%~55.96%,不同林地表层土壤的水分物理性质差异不大。     

不同沙土配比根系层土壤的持水特性研究

因地制宜地配置不同沙土比例的根系层是运动场草坪场地建造中最为关键的技术之一。试验将沙土配比设为11个处理,即沙/(沙+土)从0～100kg100kg-1,每10kg100kg-1为一个梯度,并采用压力膜法研究了不同沙土配比土壤的持水特性。结果表明,公式θ=AS-B能较好地拟合不同沙土配比土壤的水分曲线,所得方程均达到了极显著(0.001)水平;随含沙量增加,土壤脱湿曲线逐渐下移,表明同一土壤吸力条件下,土壤含水量随含沙量增加逐渐降低;根据土壤比水容量出现10-2级的先后顺序,11个配比土壤的供水能力可归结为三类。水分有效性受配比土壤的颗粒组成影响呈现出不同的变化规律,且与颗粒粒级的相关性显著。     

不同风沙土壤颗粒的分形特征

应用土壤颗粒的重量与粒径分布原理来描述了古尔班通古特沙漠地风沙土壤颗粒的分形特征。通过对10种样品颗粒的机械组成进行分析,分别计算出了它们的分形维数(D=2.3237～2.9347),并分析了其与流动风沙土、半固定风沙土和固定风沙土之间的关系。分析结果表明,风沙土壤结构具有明显的分形特征,其粒径分布分形维数为2～3。土粒表面分形维数与2～0.2mm间的土粒含量存在显著的负相关;而与0.02～0.002mm和<0.002mm的颗粒含量存在显著的正相关,表现为随着土壤质地从流动风沙土、半固定风沙土到固定风沙土的变化,其土粒表面的平均分形维数呈依次增高。土粒表面分形维数与三种典型风沙土壤有机质含量为极显著正相关,而与其硬度为显著负相关。     

水稻土CH4产生潜力及其影响因素

培养试验所用15种水稻土样品采自全国各主要稻米产区。15种水稻土产CH4潜力差异很大,厌氧培养CH4产生率显著大于好氧培养,整个培养期(132d)总CH4产生量的变化范围为1.18～1180μgg-1(厌氧培养)和0.41～136μgg-1(好氧培养)。土壤CH4产生量受与土壤有机质含量有关的有机碳和全氮含量的显著影响,而与活性铁锰含量、颗粒组成、阳离子交换量、土壤pH等其他土壤理化性质之间无显著相关性,表明土壤有机质含量是影响CH4产生的最重要土壤性质。与类似试验的结果比较说明,土壤有机质含量对CH4产生量的影响程度可能与土样代表的空间尺度有关。     

种植水稻和长期施用无机肥对红壤氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响

以中国科学院红壤生态试验站发育于第四纪红黏土的植稻红壤为研究对象,研究了长期种植水稻和施用无机肥对土壤β-变形杆菌纲中氨氧化细菌多样性和硝化作用的影响。原始红壤改种水稻13年后,氨氧化细菌16SrDNA的DGGE条带数量增加,条带谱与原始红壤的差异较大,相似性为61%,说明种植水稻后土壤氨氧化细菌群落结构发生了变化。PCR-DGGE方法研究结果也显示,长期施用无机氮肥的处理(NP、NPK和NK),DGGE带谱相似性较高,达到73%,硝化率和硝化势均高于未施用氮肥的处理。逐步回归分析显示硝化率和硝化势均随着土壤脲酶活性的提高而显著增加。推测尿素可提高土壤水解氮含量,使土壤脲酶活性提高,促进硝化细菌的生长,进而提高硝化率和硝化势。     

小江流域土壤抗崩性实验研究

针对小江流域内不同的土壤类型和土地利用类型,通过实验对小江流域土壤抗崩性进行研究,结果表明:小江流域的土壤具有较大抗崩性,其中棕壤的平均崩解速率最大,黄红壤的平均崩解速率最小;从土地利用的角度看,林草地的平均崩解速率最小,灌丛其次,裸坡的平均崩解速率最大;小江流域土壤的崩解速率与土壤中＜0.002mm的颗粒含量之间存在明显的负相关关系.     

四川省紫色土地区小流域次降雨泥沙输移比探讨

选取四川省南部县鹤鸣观小流域与李子口小流域为研究区,在分布式侵蚀产沙模型侵蚀量计算值的基础上,探讨了小流域次降雨泥沙输移比.结果表明,在这两个流域,影响次降雨泥沙输移比的主要因素不同.在鹤鸣观小流域降雨量与径流深是影响泥沙输移比的主要因素,而在李子口流域,其主要因素为径流深与降雨强度.主要原因是鹤鸣观小流域的面积远小于李子口流域的面积,并且次降雨泥沙输移比随着流域面积增加而输移比逐渐减小.通过分析鹤鸣观小流域与李子口小流域次降雨泥沙输移比与降雨量、前期含水量、径流系数的关系得到了两个流域次降雨泥沙输移比公式.     

不同耕作方式对水稻产量和土壤肥力的影响

于2005～2006年在双季稻田研究了不同耕作方式对水稻生长、产量和土壤肥力的影响。结果表明:免耕抛秧水稻根干重低于翻耕移栽稻,根系绝大部分分布在表层土壤,根系活力比翻耕处理的高,分蘖时间比翻耕移栽的早而比翻耕抛秧的迟;每公顷有效穗数略低于翻耕抛秧而高于翻耕移栽,结实率高于翻耕处理。随着免耕次数的增加,各处理产量基本持平;免耕1年有利于土壤物理性质的改善,免耕有利于土壤养分在表层土壤富集。