西北干旱区植被恢复的土壤养分效应

通过对西北干旱区植被恢复过程中不同退耕模式下土壤养分的变化、土壤各养分的时空分布及各养分间的相关性分析,系统研究了干旱区植被恢复过程中土壤环境变化特征和规律。结果表明,在西北干旱区,进行植被恢复能明显改善土壤肥力状况,但不同植被恢复方式对土壤的腐殖化作用差异显著,依次为侧柏＋灌木＋苜蓿〉侧柏＋苜蓿〉侧柏＋灌木〉侧柏,而且随着植被恢复年限的持续,土壤中各养分质量分数明显增加。不同养分对植被恢复的响应程度从高到低表现为：速效磷〉速效氮〉速效钾〉全氮〉有机质〉全磷〉全钾。同时,相关性分析表明,土壤有机质的变化与全氮、速效氮呈现出显著的相关性,R2为0.867和0794,并且各养分具有明显的表聚性,尤以有机质、速效磷和速效氮表现明显。     

青海湖区紫花针茅草原封育导致的土壤养分时空变化特征

封育导致的生态系统恢复会体现在土壤恢复.以不同封育年限的青海湖区紫花针茅草原为对象,研究封育导致的土壤养分时空变化特征.结果表明:同一样地速效氮、速效磷和速效钾都表现为表层含量最高,显著高于第Ⅱ层,下面几层之间差异不显著;封育对速效养分含量影响不同,对速效钾含量影响不大,而速效磷含量大多显著提高,封育样地速效氮含量稍微高于对照样地.全量养分相比较,封育对土壤全钾和全磷含量影响不大,随土层加深全氮含量降低,封育导致土壤表层全氮含量升高(提高了19.9%).有机质含量随土层加深而降低,长期封育导致土壤有机质含量增加.相关分析表明,速效钾和全钾含量之间相关不显著,速效磷和全磷、速效氮和全氮含量都表现出显著相关,有机质和全量养分之间只有全氮表现出了显著相关.封育后土壤pH值略有升高;随着土层加深,土壤容重升高,但土壤容重变化不大.封育使草原土壤养分含量增加,但是养分的增加是一个非常缓慢的过程,对草原的保护还需继续加强.     

基于熵权物元模型的土壤养分评价:以新疆干旱区艾比湖流域人工绿洲为例

调查新疆艾比湖流域人工绿洲并按不同土地利用类型分层采集土样,以土壤有机质(OM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、速效氮(AN)和速效磷(AP)、速效钾(AK)含量这7项土壤肥力因素为土壤养分评价指标,建立熵权物元(EWME)模型评价人工绿洲15个不同样地59个土样的土壤养分等级。结果表明,人工绿洲土壤养分总体处于极贫乏等级,TK和AK为土壤肥力优势因子,OM、TN、TP、AN和AP为限制因子,农业施肥应具有针对性;不同土地利用类型土壤养分状况不同,耕地养分含量最高,林地次之,这与人工干扰程度有较大关联性;整体而言,不同土层的养分水平变化不明显。在自然状况下,深层土养分含量高于表层土。在人为种植利用状况下,表层土养分含量高于深层土。评价结果符合当地的生产实际状况,EWME模型在人工绿洲土壤养分评价中具有较好的适用性。     

多年连栽香蕉园土壤养分与酶活性变化

以海南乐东和澄迈两个种植区香蕉园为例,通过采取不同种植年限(0 a,1 a,5 a,10 a和15 a)香蕉园土壤,研究了连栽香蕉园土壤养分与酶活性的变化.结果表明:1)澄迈种植区土壤有机质、全氮和碱解氮含量呈现先降后升的趋势,而乐东种植区土壤有机质、全氮和碱解氮含量则呈下降趋势;2)两种植区土壤全磷、速效磷和速效钾含量随种植年限的延长而增加,呈现强烈的富集作用;3)澄迈种植区土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈现先降后升的趋势,与土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量的变化呈现出比较一致的趋势;而乐东种植区土壤过氧化氢酶活性与有机质、全氮和碱解氮含量的变化呈现出比较一致的趋势;4)连栽香蕉园土壤蔗糖酶活性与有机质、全氮、全磷和碱解氮含量极显著相关;过氧化氢酶活性则与有机质、全氮和碱解氮含量显著或极显著相关,可见,这两种酶可以做为香蕉园土壤肥力的敏感性指标.     

不同种植年限菠萝园土壤肥力衰退的研究

以海南菠萝园为研究对象,通过调查取样分析表明,(1)随种植年限的延长及坡度的提高,土壤侵蚀量增加,菠萝园表层土壤石砾含量增加。(2)同一坡度,菠萝园土壤有机质、全氮、碱解氮和速效钾含量也随种植年限的延长及坡度的提高,侵蚀量增加而下降,尤其是有机质和全氮含量。(3)菠萝园土壤磷素及全钾含量,同一坡度不同年限间没有表现出衰退的趋势。     

云南元谋干热河谷区土壤侵蚀对土壤肥力的影响

探讨了云南元谋干热河谷区土壤侵蚀对土壤肥力性质的影响．研究表明，土壤侵蚀使土壤中全氮、全磷、全钾以及碱解氮、速效磷、速效钾等养分淋失；同时，有机质含量减少，土壤有机无机复合量降低，松结态腐殖质减少．Ａ／Ｃ值下降；土壤中的过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶等活性也因侵蚀而降低．土壤侵蚀越强烈，土壤肥力退化愈严重．     

信阳茶区不同植茶年限土壤酶活性演变

为了探讨信阳茶区不同植茶年限茶园土壤酶活性与土壤养分的关系,采集了不同植茶年限(0、10、20、30、40 a)0~20 cm土层土壤,分析4种土壤酶活性随土壤养分的演变特征。结果表明,过氧化氢酶、蔗糖酶活性与植茶年限呈显著负相关,与茶园土壤pH呈显著正相关;酸性磷酸酶活性与植茶年限相关性不显著;植茶土壤脲酶活性显著高于未植茶土壤,但与植茶年限相关性不显著。过氧化氢酶和蔗糖酶与土壤碱解氮、有机质、速效钾、NH4~+-N呈显著负相关,与速效磷、NO_3~--N的相关性不显著;酸性磷酸酶和脲酶与土壤pH、土壤养分相关性不显著。逐步线性回归分析表明,土壤养分对过氧化氢酶影响最显著的为碱解氮、速效钾与NH4~+-N,对蔗糖酶影响最显著的为有机质。土壤交换性离子对过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶影响最显著的是交换性Mg~(2+);对酸性磷酸酶影响最显著的是交换性K~+。土壤酶的几何平均数(GMea)随着植茶年限的延长而降低,说明随着植茶年限的延长,土壤质量下降。灰色关联度分析表明,与GMea关联度最高的4个因子为:交换性Mg~(2+)、土壤pH、NO_3~--N、速效磷。研究结果可为茶园土壤分析与评价、茶园土壤施肥及可持续生产提供科学参考。     

柳枝稷种植年限对盐碱土壤理化性质的影响

盐碱地的合理开发与利用是中国农业可持续发展的重要保障。能源作物柳枝稷(Panicum virgatum)具有一定的耐盐碱性,可在盐碱地种植。为探明柳枝稷对盐碱土壤的改良效应,在宁夏银北典型盐碱地区,通过田间试验研究了柳枝稷种植年限对盐碱土壤容重、孔隙度、全盐含量、pH值、有机质、碱解氮、速效磷及速效钾等理化性质的影响,并采用灰色关联度分析法评价了柳枝稷种植1年(T1)、3年(T3)、5年(T5)对盐碱土壤的综合改良效应。结果表明,盐碱地种植柳枝稷后,有效改善了土壤的水盐及养分情况,提高了土壤肥力水平,使土壤环境向着有利于植物生长的方向发展。与盐碱荒地(CK)相比,5年生柳枝稷田0—20 cm和20—40 cm土层土壤容重分别降低了8.97%和17.75%,土壤全盐含量分别降低了80.53%和80.68%,土壤pH值分别降低了13.26%和15.21%。盐碱地土壤养分含量随着柳枝稷种植年限的延长呈增加趋势。柳枝稷种植5年后0—20 cm和20—40 cm土层土壤有机质较盐碱荒地分别提高了131.42%和147.91%,碱解氮含量分别提高了149.27%和167.73%,土壤速效磷含量分别增加了103.28%和37.52%,速效钾含量分别增加了41.40%和29.71%。柳枝稷种植年限对土壤物理性质和土壤养分的影响主要集中在表层土壤,在0—20 cm和20—40 cm两个土层表现较为明显,改良效应总体优于40—60 cm土层。灰色关联度分析结果表明,柳枝稷种植年限对盐碱土的综合改良效应从大到小依次为T5T3T1CK。可见,种植柳枝稷有利于改善盐碱土壤微环境,降低土壤pH和盐分含量,增加土壤有机质和养分,能有效改良盐碱土壤。     

冀西北3种植被恢复类型土壤理化性质差异及肥力评价

森林植被恢复对土壤肥力的改善是森林可持续经营的重要条件。为研究冀西北3种森林植被恢复类型对土壤肥力的影响,以张家口市崇礼区清水河流域恢复年限40年的落叶松(Larix principis-rupprechtii)、油松(Pinus tabulaeformis)乔木林和虎榛子(Ostryopsis davidiana)灌木林土壤为研究对象,分层测定了3种植被类型的土壤物理性状和养分特征,采用土壤肥力指数评价法对3种植被恢复类型土壤肥力进行了综合评价。结果表明,(1)3种植被恢复类型中,落叶松林与虎榛子灌木林土壤容重明显低于油松林,土壤总孔隙度和毛管孔隙度大于油松林。(2)虎榛子灌木林的土壤水分自然储量明显大于油松林和落叶松林。最大持水量、田间持水量和毛管持水量均表现为落叶松林虎榛子灌木林油松林。(3)3种植被恢复类型中,落叶松林土壤有机质、全氮、碱解氮和全钾储量高,虎榛子灌木林有机质、全氮、速效钾储量高,油松林全磷、全钾、速效磷、速效钾储量高。(4)经土壤肥力指数综合评价,3种植被类型对土壤肥力的改善作用落叶松林虎榛子灌木林油松林。油松林土壤肥力与其他两种林分差距较大,主要由于其枯落物难于分解,上中层土壤(0—40 cm)有机质得不到及时补充。     

河北省曲周县盐渍土区土壤养分含量的动态变化

对华北盐渍土区河北省曲周县 79个土壤样点 1 980年和 1 999年土壤养分含量进行了分析 ,结果表明 :1 999年与 1 980年相比 ,土壤有机质含量增加了 41 % ,土壤全氮和速效磷含量分别增加了 1 0 2 %和 351 % ,而土壤速效钾含量则下降了 38% ;土壤有机质含量增加的原因是秸秆还田量增加 ,土壤中全氮、速效磷含量增加的直接原因是土壤中氮肥、磷肥投入量增加 ,而土壤速效钾下降的原因则是钾肥的施入量不足。对不同质地土壤养分含量变化分析表明 ,质地可控制养分的空间分配 ,但人为干预促进了土壤养分含量向均一化方向发展。对不同质地土壤有机质含量与表层含盐量进行相关分析表明 ,表层为轻壤时 ,土壤有机质含量与表层含盐量具有明显的负相关性。     

鄂南红壤丘陵区种植结构调整对土壤养分的影响

研究了鄂南红壤区不同种植模式的旱地及坡荒地、不同轮作模式的水田、水田改旱菜地的土壤养分状况。本区土壤有机质含量和氮素含量较低,磷素普遍缺乏,钾素含量较低且呈下降趋势。土壤有机质及氮含量呈现水田类>水田改旱地类>旱地类;土壤磷含量则是水田改旱地类>水田类>旱地类;水田类钾含量明显低于旱地类和水田改旱地类,而且三熟制油菜-西瓜-晚稻种植模式下,土壤全钾及速效钾含量呈下降趋势。水田改为旱作是改善土壤水分状况的有效措施。     

河北省曲周县盐渍土区土壤养分含量的动态变化

对华北盐渍土区河北省曲周县79个土壤样点1980年和1999年土壤养分含量进行了分析，结果表明：1999年与1980年相比，土壤有机质含量增加了4l％，土壤全氮和速效磷含量分别增加了102％和35l％，而土壤速效钾含量则下降了38％；土壤有机质含量增加的原因是秸秆还田量增加，土壤中全氮、速效磷含量增加的直接原因是土壤中氮肥、磷肥投入量增加，而土壤速效钾下降的原因则是钾肥的施入量不足。对不同质地土壤养分含量变化分析表明，质地可控制养分的空间分配，但人为干预促进了土壤养分含量向均一化方向发展。对不同质地土壤有机质含量与表层含盐量进行相关分析表明，表层为轻壤时，土壤有机质含量与表层含盐量具有明显的负相关性。     

刈割对牧草地下部根区土壤养分及土壤酶活性的影响

对不同刈割强度对牧草地下部根区土壤养分状况及土壤酶活性进行了研究,结果表明,牧草刈割对根区土壤养分、土壤酶活性和土壤微生物数量存在一定影响。不同刈割强度对牧草根区土壤有机质、全磷和全钾含量无明显影响。土壤全氮、碱解氮、速效磷、速效钾含量均因刈割强度的增加而显著下降。土壤蔗糖酶、脲酶活性因刈割处理强度的增加而下降;土壤过氧化氢酶活性则表现为相反的变化趋势。刈割对土壤微生物总数量的影响较大,表现为轻刈割>不刈割>重刈割。     

沙罗竹人工林生长与立地条件的关系研究

对广东省罗定市泗纶镇沙罗竹人工林生长与地形因子和土壤理化性质之间的关系进行了分析研究。结果表明,地形部位、坡型、坡向、土壤质地、立竹密度等对沙罗竹平均胸径有显著影响;沙罗竹平均胸径与土壤水分、有机质、全氮、速效氮、速效磷、有效硅质量分数呈显著正相关关系。回归分析结果表明,土壤有机质、速效氮、速效磷、有效镁质量分数及其组合是影响沙罗竹生长的主要养分因子。研究结果对沙罗竹林地选择和制定营林管理措施具有科学指导意义。     

复合菌剂对盆栽番茄土壤理化性质及微生物活性的影响

通过盆栽对照试验的方法,研究复合菌剂C1、C2对土壤理化性质及微生物活性的影响,结果表明：与对照相比,施用复合菌剂C1、C2能够减少土壤真菌的数量,在施菌剂早期可以增加土壤细菌的数量,对土壤放线菌影响较小;提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等土壤养分的质量分数,降低土壤酸度;同时还能够显著地增强土壤脲酶、磷酸酶、纤维素酶及过氧化氢酶的活性。进一步对各处理的土壤因素进行主成分分析,结果显示PC1为土壤碱解氮、速效磷、速效钾,PC2为土壤矿化氮、脲酶、纤维素酶。综合评价土壤质量,复合菌剂C2在各处理中综合得分最大。     

一稻两鸭共作对稻田土壤养分动态的影响

鸭稻共作是有效减少化肥和农药施用的重要技术,对稻田土壤养分消耗具有一定的缓冲和调控作用。但在鸭稻共作有机生产模式中,外源性化肥投入的缺乏常常成为水稻高产的限制因素。为更好地解决有机种植中土壤养分供应的问题,对常规鸭稻共作进行了调整,建立了2种＂一稻两鸭＂共作生态农业模式。通过田间试验对常规稻作、常规鸭稻共作、一稻两鸭轮养及一稻两鸭套养4种种植模式下的土壤养分进行定位监测。结果表明：相对于常规稻作,3种鸭稻共作模式均能在一定程度上提高土壤全钾、全氮的含量,同时减小碱解氮的消耗。与比生产前期相比,生产结束后常规水稻种植模式下土壤有机质含量有所下降,而3种鸭稻共作模式下土壤有机质含量比生产前期均有不同程度的增加。4种种植模式下土壤全磷含量在生产结束后均有不同程度的下降,然而一稻两鸭套养和一稻两鸭轮养模式下土壤全磷含量的降低程度低于常规稻作。早稻生产结束后,一稻两鸭套养和一稻两鸭轮养模式下的土壤全磷含量比常规稻作分别高出13.53%和11.01%。与常规鸭稻共作模式相比,一稻两鸭轮养和套养模式增加了全氮以及全钾有机物的积累,同时减缓了碱解氮、速效磷、速效钾含量的下降。晚稻生产结束后,一稻两鸭套养模式下土壤碱解氮、速效磷和速效钾的含量分别比常规鸭稻共作模式高出3.7%,10.39%和7.59%。产量测定结果表明,早稻时期一稻两鸭套养模式下的水稻产量比常规鸭稻共作模式高12.90%,晚稻时期则比常规鸭稻共作高12.19%。一稻两鸭共作模式中,由于两批鸭子的存在,其排便和中耕作用几乎贯穿于水稻的整个生长发育过程,因此培肥效果与常规鸭稻共作相比有了进一步的提高,对系统内的养分循环利用起到了更好的促进作用。     

华北落叶松不同林型土壤理化性质差异

在河北塞罕坝机械林场的华北落叶松3个不同类型人工林设立典型样地,研究落叶松白桦混交林、落叶松樟子松混交林、落叶松纯林的土壤理化性质和林地凋落物现存量等17项指标,分析这些指标在0-50 cm共5个土层间的差异情况.结果表明:(1)在土壤剖面上随土层加深,3种林型土壤容重均逐渐增加;土壤水分、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率呈减小的趋势;孔隙度和全钾变化不显著.(2)在同一土层,土壤容重和p H总体表现为落叶松白桦混交林最低,落叶松纯林最高;林地凋落物现存量、土壤水分、有机质、氮、磷、钾、电导率均表现为落叶松白桦混交林最高,落叶松纯林和落叶松樟子松混交林无显著差异.(3)相关性分析表明容重与土壤水分、孔隙度、全钾、速效钾呈极显著负相关,与非毛管孔隙度、有机质、有效磷呈显著负相关;有机质、氮、磷、钾元素之间均有显著正相关关系,全氮、全磷、全钾与凋落物未分解层现存量都呈显著正相关.因此认为在3种林型中,落叶松白桦针阔混交林土壤理化性质明显优于落叶松樟子松混交林、落叶松纯林;结果可为合理利用森林土壤、科学营造华北落叶松人工林提供依据.     

华北落叶松不同林型土壤理化性质差异北大核心CSCD

在河北塞罕坝机械林场的华北落叶松3个不同类型人工林设立典型样地,研究落叶松白桦混交林、落叶松樟子松混交林、落叶松纯林的土壤理化性质和林地凋落物现存量等17项指标,分析这些指标在0-50 cm共5个土层间的差异情况.结果表明：（1）在土壤剖面上随土层加深,3种林型土壤容重均逐渐增加;土壤水分、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾、电导率呈减小的趋势;孔隙度和全钾变化不显著.（2）在同一土层,土壤容重和p H总体表现为落叶松白桦混交林最低,落叶松纯林最高;林地凋落物现存量、土壤水分、有机质、氮、磷、钾、电导率均表现为落叶松白桦混交林最高,落叶松纯林和落叶松樟子松混交林无显著差异.（3）相关性分析表明容重与土壤水分、孔隙度、全钾、速效钾呈极显著负相关,与非毛管孔隙度、有机质、有效磷呈显著负相关;有机质、氮、磷、钾元素之间均有显著正相关关系,全氮、全磷、全钾与凋落物未分解层现存量都呈显著正相关.因此认为在3种林型中,落叶松白桦针阔混交林土壤理化性质明显优于落叶松樟子松混交林、落叶松纯林;结果可为合理利用森林土壤、科学营造华北落叶松人工林提供依据.     

有机耕作方式对我国南方典型土壤质量影响的评价

选取南方14个典型农场,包括7个有机农场和7个相邻的常规农场,对其土壤物理指标(容重)、化学指标(pH值、有机质含量、全氮含量、全磷含量、速效磷含量、速效钾含量)和生物指标(微生物量碳含量,微生物群落多样性指数及优势度指数,线虫数量,线虫群落多样性指数及优势度指数)共13个指标进行统计分析。采用主成分分析法,筛选全氮含量、pH值、容重、微生物量碳含量、线虫数量和线虫群落优势度指数6个指标作为评价体系的最小数据集(minimum data set,MDS)。有机种植方式基于MDS的土壤质量指数(Is,q,6)为0.39~0.72,常规种植方式的Is,q,6为0.18~0.54,除1个样点外,有机种植方式的Is,q,6均高于常规种植方式。基于MDS的6个指标对土壤质量的贡献率为12.4%~21.8%,其中,线虫群落优势度贡献率最高。基于13个指标的土壤质量指数(Is,q,13)与Is,q,6呈显著正相关(r=0.89,P0.05),表明基于MDS的土壤质量评价是一种有效可行的评价方法。     

紫茎泽兰与不同植物群落土壤养分及酶活性差异

为了研究紫茎泽兰(Ageratina adenophora Sprengel)与不同植物群落土壤养分及酶活性间的差异,解析不同植物群落抵御紫茎泽兰入侵的生态机制,选取紫茎泽兰不同入侵程度(重度入侵群落、轻度入侵群落、未入侵群落)和不同功能型植物群落样地(禾本科植物群落、双子叶植物群落),测定其植物群落土壤养分和酶活性变化,并对土壤酶活性与土壤养分进行相关性分析。结果表明,紫茎泽兰入侵显著增加了土壤中全氮含量,降低了全磷、全钾含量,土壤中有效养分硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量显著增加,重度入侵群落的土壤硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾含量显著大于未入侵群落的,是双子叶植物群落的2.29、2.28、8.13、4.01倍,禾本科植物群落的7.73、3.22、6.91、5.12倍。紫茎泽兰入侵显著提高了入侵区植物群落土壤中脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性,重度入侵群落土壤脲酶活性是禾本科群落的3.49倍,磷酸酶活性是双子叶群落的1.65倍,蛋白酶活性是双子叶群落的2.31倍。土壤养分含量与酶活性密切相关,土壤脲酶活性与土壤全氮、硝态氮、铵态氮、全钾和速效钾显著正相关,与全磷显著负相关;土壤磷酸酶、蛋白酶活性与土壤全氮、硝态氮、铵态氮、速效钾和有效磷显著正相关,与全磷含量显著负相关。与不同植物群落相比,紫茎泽兰能更好改变土壤养分的供求平衡,这种改变可使紫茎泽兰在入侵过程中处于优势地位,植物群落间土壤酶活性差异可能是驱动土壤养分变化的重要因子。外来入侵植物紫茎泽兰通过影响土壤酶活性来改变入侵生境土壤养分的供求平衡可能是其成功入侵的生态机制之一。