石漠化区不同利用类型土地养分的含量及其生态化学计量特征

【目的】为贵州干热河谷石漠化地区土地资源的科学合理及高效利用提供参考。【方法】以贵州干热河谷石漠化地区种植火龙果(Hylocereus undulatus)、金银花(Lonicera japonica)、核桃(Juglans regia)、柚木(Tectona grandis)、玉米(Zea mays)和花椒(Zanthoxylum bugeanum) 6种典型植物土地为样地,采集各样地0~20 cm土样检测其有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量,并应用生态化学计量学方法统计分析该地区土壤C、N、P、K的生态化学计量特征。【结果】在干热河谷石漠化地区6种典型植物样地0~20 cm土层土壤的SOC、TN、TP和TK养分平均含量分别为19. 16~70. 17、1. 69~6. 79、0. 06~3. 12和8. 60~77. 04g/kg,土壤养分的C∶N、C∶P、N∶P、C∶K、N∶K和P∶K分别为6. 318~21. 028、11. 400~552. 310、1. 804~46. 354、0. 461~5. 651、0. 073~0. 502和0. 003~0. 040。土壤养分SOC与C∶K及P∶K间呈显著正相关; TN与P∶K呈显著正相关,与C∶N和C∶P呈显著负相关; TP与P∶K呈极显著正相关,与C∶P和N∶P呈极显著负相关; TK与P∶K呈极显著正相关,与C∶P和N∶P呈极显著负相关,与C∶K呈显著负相关;即SOC对C∶K和N∶K,TN、TP和TK对P∶K的增加具有促进作用; TN对C∶N和C∶P,TP对C∶P和N∶P,TK对C∶P、N∶P和C∶K的增加存在抑制效应。在土壤养分的各生态化学计量比之间,除C∶K与N∶P呈S函数外,其余各生态化学计量比间均呈一元二次函数关系。【结论】干热河谷石漠化地区的土壤有机质分解较快,并加速了其养分消耗,导致其土壤总体P素亏缺,在生产过程中应注意添加外源磷肥提高土壤肥力;在养分管理上,注重有机肥与无机肥配施。     

不同衰老程度顶坛花椒土壤养分质量的评价

【目的】为喀斯特石漠化地区花椒林地土壤肥力改良及植被恢复提供科学依据。【方法】以花江峡谷地区6种不同衰老程度顶坛花椒林地土壤为研究对象,通过测定其有机碳(SOC)、全氮(TN)、碱解氮(AN)和全磷(TP)等29项土壤养分及矿质元素化学指标,并运用主成分分析法以及构建土壤质量评价的最小数据集,对顶坛花椒土壤的养分质量进行评价。【结果】1)不同衰老程度顶坛花椒的土壤养分含量存在差异,总体表现出衰老退化较轻花椒林地土壤养分含量高于衰老退化严重的花椒林地。2)研究区土壤养分质量评价的最小数据集有二氧化硅(SiO2)、硼(B)、全钾(TK)、钼(Mo)、速效磷(AP)和速效钾(AK) 6个指标。3)全体数据集土壤质量评价分值依次为低挂果植株(315. 410)幼树衰老植株(233. 972)黄叶+低挂果植株(80. 844)全死亡植株(-35. 366) 4/5死亡植株(-268. 017) 1/2死亡植株(-326. 845)。【结论】衰老退化较轻的顶坛花椒林地的土壤质量较好,但6种(Ⅰ～Ⅵ)不同衰老程度顶坛花椒林地均需要对应增施不同肥料改良土壤质量。     

喀斯特高原峡谷区土壤大/中/微量元素的生态化学计量特征

[目的]研究土壤大量、中量、微量元素的生态化学计量特征,有利于深入认识土壤生态系统养分循环规律和作用机制,以期为喀斯特高原峡谷区植被恢复及土壤养分综合管理与高效利用提供科学依据。[方法]利用喀斯特高原山地区52份土壤样品的C:N、C:P、N:P、Ca:Mg、Fe:Mn、Cu:Zn、B:Mo、P:S、Ca:S和Al:Si共计10个生态化学计量比,研究不同计量指标的变异范围、相互作用效应及其对土壤质量的贡献。[结果]B:Mo、Al:Si的变异系数50%,C:N、C:P、N:P、Ca:Mg、Fe:Mn和Cu:Zn的变异系数的变幅为50%～100%,P:S和Ca:S的变异系数130%。C:N与Fe:Mn、Cu:Zn间呈显著正相关,与Al:Si呈出极显著负相关;C:P、N:P与B:Mo、P:S,Cu:Zn与Al:Si呈极显著负相关。前4个主成分反映出原始数据信息总量的82.479%,依次受C:P、N:P,Cu:Zn、Al:Si,Ca:Mg、Ca:S和Fe:Mn等的支配。[结论]土壤生态化学计量表现出不同程度的变异,计量指标间呈较强的互作效应,土壤中量和微量元素亦对土壤质量起到明显的支配作用。     

人工林水肥耦合研究现状及展望

水分和肥料是植物生长的必需因子,水肥管理是人工林培育的核心问题,水肥耦合能够促进植物生长发育、提高资源利用效率。进行人工林水肥耦合研究,可为制定水分和养分调控措施提供理论与实践依据,探索结合区域生境特征的节水、节肥模型,构建结构稳定和功能高效的生态系统。文中综述人工林水肥耦合效应的研究现状,分析水肥耦合对植株功能性状的影响,探讨土壤肥力与植物养分利用对水肥耦合的响应,以及人工林产品的产量和品质与水肥耦合的关系。我国水肥耦合的相关研究还需要不断推进和深入,为集成基于水肥耦合的人工林可持续经营技术体系,未来需要加强以下3个方面的研究:一是结合植物水肥需求规律深入研究,二是深化水肥耦合对人工林产品质量提升的影响研究,三是揭示水肥耦合对人工林生长衰退的影响机理与驱动机制。     

干热河谷石漠化区不同土地利用类型的土壤质量评价

【目的】揭示不同土地利用类型间的养分质量特征,为干热河谷石漠化区土地生产力恢复、土壤科学研究和农业可持续发展提供科学依据。【方法】以干热河谷石漠化地区花椒地、金银花地、火龙果地、核桃地、柚木地和玉米地为研究对象,采用Pearson相关分析和主成分分析法,阐明土壤理化性质在6种土地利用类型间的变化及土壤质量指标间的相关关系。【结果】(1)干热河谷石漠化地区花椒地的C、N元素含量较低,核桃地、玉米地和金银花地土壤的TP、TK和AK含量较亏缺,火龙果地和柚木地土壤的养分元素均处于较低水平。(2)经相关性分析,土壤TN含量与pH、AN含量与SOC含量、TP含量与TK/AK含量和TK含量与AK含量均呈极显著正相关;土壤BD与TN含量呈极显著负相关。(3)土壤质量综合指数为花椒(2.334)金银花(1.283)玉米(-0.330)核桃(-0.386)柚木(-1.153)火龙果(-1.598)。【结论】干热河谷石漠化区在作物栽培与管理过程中应补充N、P、K等矿质元素,并注重养分作用效应的协同性。