桐庐生态公益林主要林分类型的土壤水文效应

以浙江省桐庐县生态公益林定位监测站为依托,研究了该区域不同林分类型土壤层的水文效应.结果表明:与无林地对比,各林分类型土壤的蓄水能力、渗透性能均优于无林地;不同林分类型土壤的蓄水能力、渗透性能也存在着一定的差异,其中落叶阔叶林土壤的蓄水能力、渗透性能最好;Horton入渗模型对各样地土壤入渗过程拟合效果较好,有着较好的适用性;土壤理化因子、土壤根系因子与土壤渗透性能的相关分析显示研究区土壤渗透性能受多个因素影响,其中土壤非毛管空隙度与土壤初渗、稳渗速率相关性最高,为首要影响因素;基于主成分分析,各样地土壤综合水文效应优劣依次为落叶阔叶林>常绿阔叶林>杉木林(Cunninghamia Lanceolata)>毛竹林(Phyllostachys heterocycla)>马尾松林(Pinusmassoniana Lamb)>经济林>无林地.     

辽宁东部山区几种主要森林植被类型土壤渗透性能研究

沿辽河水系设置临时标准地 ,对辽宁东部山区具有代表性的油松林、落叶松林、红松林、柞木林、杂木林及灌丛 6种植被类型的土壤水分的入渗性能进行了研究。结果表明 ,辽东山区 6种植被类型下土壤都表现出较强的渗透性能。A层的初始入渗率 (f0 /mm·min- 1) 1 2 .8～ 6 1 .1 ,平均值为 38.7,B层 1 6 .8～4 1 .7,平均值为 2 7.0 ,C层 2 9.2～ 38.2 ,平均值为 2 4 .4 ;A层的稳定入渗率 (fc/mm·min- 1) 2 .6～ 4 .2 ,平均值为 3.5 ,B层 2 .2～ 4 .1 ,平均值为 2 .9,C层 1 .1～ 3.3,平均值为 2 .2 ;A层的饱和导水率 (k10 /mm·min- 1)1 .5 3～ 2 .2 3,平均值为 1 .86 ,B层 0 .77～ 2 .0 5 ,平均值为 1 .2 7,C层 0 .5 0～ 1 .2 8,平均值为 0 .79。不同植被类型下不同土壤发生层次的入渗能力差异显著 :一般地 ,阔叶林下土壤的入渗性能明显好于针叶林 ,榛丛下土壤也表现出很好的渗透性能 ;不同土层入渗性能大小为A层 >B层 >C层。林龄差异在 2个龄级以上时 ,林龄越大 ,土壤初渗性能越好。用Horton方程拟合土壤饱和渗透过程 ,模拟结果与实测结果相近。     

白石砬子自然保护区几种主要植被类型土壤入渗特性研究

为了深入研究辽东山区森林土壤的水源涵养功能,以白石砬子自然保护区内的6种主要植被类型下土壤为研究对象,采用野外双环试验和室内理化性质分析相结合的方法,研究了不同植被类型下土壤入渗能力及其与理化性质的关系。结果表明,不同植被类型土壤的初渗率、稳渗率、平均入渗率、渗透总量均表现为下层低于上层,最大值是最小值的近3倍;不同植被类型间土壤入渗能力差异较大,其中A层初渗率排列顺序为原生红松阔叶混交林>红松人工林>鱼鳞云杉臭冷杉林>农地>蒙古栎林>杂木林,B层初渗率排列顺序为鱼鳞云杉臭冷杉林>农地>杂木林>红松人工林>原生红松阔叶混交林>蒙古栎林,A层稳渗率排列顺序为红松人工林>鱼鳞云杉臭冷杉林>原生红松阔叶混交林>杂木林>蒙古栎林>农地,B层稳渗率以杂木林最大,为3.8 mm?min-1,原生红松阔叶混交林最小,仅为1.1 mm?min-1,其他4种植被类型土壤稳渗率几乎无差异,A层平均入渗率排列顺序为红松人工林>原生红松阔叶混交林>鱼鳞云杉臭冷杉林>杂木林>蒙古栎林>农地,B层平均入渗率排列顺序为杂木林>鱼鳞云杉臭冷杉林>红松人工林>蒙古栎林>农地>原生红松阔叶混交林,A层的渗透总量以红松阔叶混交林和红松人工林最大,蒙古栎林和农地相对较低,B层的渗透总量以杂木林最大,红松阔叶混交林最小;主成分分析评价的土壤入渗能力排序为红松人工林>鱼鳞云杉臭冷杉林>原生红松阔叶混交林>杂木林>蒙古栎林>农地,初渗率、稳渗率、平均入渗率和渗透总量等4个指标综合起来能够很好的表达土壤入渗能力,其主成分方差的累积贡献率为90.662%;不同层次土壤入渗速率与入渗时间均存在良好的幂函数关系;土壤的稳渗率、平均入渗率、渗透总量与非毛管孔隙度呈显著正相关关系,初渗率与非毛管孔隙存在相关性,但不显著。与容重存在负相关关系,但不显著。     

衡阳紫色土丘陵坡地不同恢复阶段土壤渗透性研究与评价

以典型的衡阳紫色土丘陵坡地植被不同恢复阶段为研究对象,采用空间代替时间序列方法,选用立地条件基本相似的草坡恢复阶段(Ⅰ)、灌草恢复阶段(Ⅱ)、灌丛恢复阶段(Ⅲ)与乔灌恢复阶段(Ⅳ),通过Spearman秩相关分析法与灰色关联度分析方法,对各植被恢复阶段土壤水分入渗特进行研究分析.结果表明:(1)不同植被恢复阶段土壤饱和导电率与土壤容重呈极显著负相关(p＜0.01),与非毛管孔隙度呈现出极显著正相关(p＜0.05),与粒径在2～0.25 mm的含量呈显著正相关(p＜0.05);(2)选取各植被恢复阶段的初渗速率、稳渗速率、平均渗透率和渗透总量4项参数进行灰色关联分析,各植被恢复阶段土壤水分入渗特性灰色关联度依次为乔灌恢复阶段(Ⅳ)(0.730 03)＞灌丛恢复阶段(Ⅲ)(0.686 02)＞灌草恢复阶段(Ⅱ)(0.596 09)＞草坡恢复阶段(Ⅰ)(0.56009)＞裸露地(CK) (0.414 03),乔灌恢复阶段(Ⅳ)在所研究的区域内具有较好的水分入渗性能;(3)Horton水分入渗模型拟合的相关系数R2值≥0.774,对所研究的区域的土壤水分入渗过程具有较好的适用性.图1,表6,参23.     

雾灵山典型林分枯落物和土壤水文效应

通过标准地调查、枯落物持水能力测定、土壤物理性质及持水能力测定和入渗实验对雾灵山5种林分类型枯落物和土壤水文效应做了初步研究,结果表明:1)华北落叶松林(Larix principic-rupprechtii)枯落物储量最大,为45.73 t·hm~(-2);核桃楸林(Juglans mandshurica)最大持水量最高,为118.73 t·hm~(-2),相当于11.87 mm的水深;华北落叶松林有效持水量最大,为112.68t·hm~(-2),相当于11.27 mm的水深.2)5种不同林分类型土壤层持水能力相差很大,山杨林(Populus davidiana)的有效持水量最大,为122.80t·hm~(-2),相当于12.28 mm的水深,利用幂函数对土壤入渗速率与入渗时间进行拟合,结果显示相关系数都在0.94以上.     

砒砂岩区不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素研究

砒砂岩区是黄河中游粗泥沙集中来源区之一。为了探究砒砂岩区不同土地利用类型土壤入渗性能及其影响因素,该文以砒砂岩区鲍家沟小流域的林地、水浇地、草地和裸地土壤为研究对象。采用野外双环法测定土壤入渗速率,运用约束性排序方法分析了土壤因子与入渗速率的关系。结果表明:(1)研究区不同土地利用类型土壤容重在1.34-1.52g·cm~(-3)之间,林地和水浇地相比其他土地利用类型土壤更为疏松且肥沃,利于水分的入渗;(2)研究区林地的初渗速率为14.96 mm·min~(-1)显著高于其他土地利用类型,其余依次为水浇地、草地和裸地,稳渗速率在0.53-2.71mm·min~(-1)之间,呈水浇地林地草地裸地的趋势;(3)4种模型中Kostiakov模型对砒砂岩区不同土地利用类型土壤入渗过程模拟效果最好;(4)冗余分析排序关系可以充分反映土壤因子对入渗速率的影响作用,土壤容重对初渗速率的解释能力最强,土壤有机质含量对稳渗速率的解释能力最强。砒砂岩区林地土壤肥力条件良好,其水分入渗过程主要受土壤容重的影响。而草地、裸地的土壤贫瘠且结构较差,入渗过程受多因素的综合影响。水浇地土壤结构与人为管理措施有关,其入渗过程主要受土壤养分条件的影响。     

降水入渗补给地下水过程分析

该文总结了降水入渗补给的模式,通过分析活塞式降水入渗、降水入渗补给的滞后和延迟、降水入渗优先补给等,研究了土壤不同岩性、不同埋深、不同降水时段与不同土壤含水量条件下的降水入渗补给过程．图5,表1,参8．     

博罗县下村农场缓坡台地赤红壤的水分性能及其意义

博罗县下村农场地处花岗岩类型的缓坡台地，分布的土壤为赤红壤，其表土层多属中壤土，总孔隙度因利用方式不同而略有差异，待垦荒坡一般为５０％－５５％，全垦后辟为梯地的果园则＜５０％，但由于下层的较表层的低，致使剖面的土壤透水性较低，影响降水的入渗。土壤的持水能力较强，但土壤有效水量偏低，在熟化度略高的果园土壤中可占总库容量的５５％，未开垦的则仅占３０％－３５％。在有效水量范围内，当土壤吸力为８００ｋＰａ时，可释放出总有效水量的７０％－８０％。在土壤吸力分别为５０ｋＰａ、８００ｋＰａ时，土壤水容量分别降到１０－２、１０－３数量级，所以，如果连续７—８天未下雨，则土壤容易出现干旱。     

生物质炭对华南典型红壤水分渗透及持水性的影响

红壤是华南地区典型的土壤类型之一,其质地粘重,易于板结,尤其保水性差,易干旱,改善红壤的持水能力对于提高红壤的农业产出具有重要意义。近年来生物质炭被广泛应用于红壤的酸性改良,而对红壤水分特征影响规律研究较少。为了探究生物质炭对红壤水分特征的影响机制,以南方典型红壤为研究对象,设置稻壳炭-红壤的比例分别为0(CK)、3%(RHC-3)、5%(RHC-5)、10%(RHC-10),采用土柱模拟试验研究了生物质炭对红壤水分渗透特性的影响,结果表明,在同一入渗条件下,添加生物质炭处理均降低了土壤水分的入渗率,且随着生物质炭添加量的增加,水分入渗率不断降低,入渗起始阶段水分入渗率表现为:RHC-10RHC-5RHC-3CK,最后入渗率趋于稳定。采用离心机法研究了不同炭土比(W0-0;W1-1%;W3-3%;W5-5%;W10-10%)红壤的水分特征曲线,并运用Gardner和Van Genuchten模型进行拟合,结果表明,这两个模型都可以很好地描述红壤的持水特征,拟合系数分别在0.928和0.998以上。当生物质炭添加比例为5%(W5)时,Gardner模型参数A值最大,表明持水能力最强。Van Genuchten模型表明,W5处理土壤饱和含水率最高,随着炭土比增加,α值不断降低,说明土壤保水性增强。从拟合曲线可以看出,在较低的土壤吸力(1 000 kPa)作用下,各处理含水率下降较快,当土壤吸力为1 000 kPa时,5个处理土壤含水率分别下降了25.86%、38.15%、38.27%、36.88%、31.64%;而在较高土壤吸力(1 000-6 000k Pa)时,土壤质量含水率下降速率减慢,当土壤吸力6 000kPa时,各处理土壤含水率逐渐趋于平缓,并且在此吸力范围内,W10处理土壤质量含水率最高。另外,红壤的毛管持水量表现为W10W5W3W1W0。总之,生物质炭添加到红壤后降低了水分的入渗率,添加适量生物质炭可提高红壤的饱和含水率,增强红壤的持水性能。     

长江上游不同植物篱系统土壤抗冲、抗蚀特征

在对长江上游现有植物篱-坡耕地系统中土壤抗冲、抗蚀性及土壤理化性质的测定的基础上,对坡耕地-植物篱系统抗冲性和抗蚀性特征及其与土壤理化性质的关系进行了研究,结果表明：（1）3种不同植物篱带内土壤抗蚀性和抗冲性指数得到显著改善,土壤抗蚀性在植物篱系统中、植物篱带上、带内、带下和植物篱带间坡耕地表现出一定的差异性;（2）土壤抗冲性与总孔隙度、土壤体积含水量、饱和导水率、水稳性团聚体、土壤粘粒含量、土壤有机质、土壤容重、土壤抗蚀指数等土壤理化性质指标呈显著的相关关系。利用回归方法建立了土壤抗冲性（即土壤抗冲性指数）模型,土壤抗冲性指数与土壤性质各指标的模型具有极显（P〈0.01）著相关性。     

淮北市采煤塌陷区土壤养分状况

研究了淮北市采煤塌陷区内湿地(南湖湿地、东湖湿地)、园林绿地、耕地3种土地利用类型土壤的养分含量情况.结果显示:湿地中受人为干扰强烈的南湖湿地土壤全氮量为1.128g/kg,显著高于园林绿地,与人为干扰弱的东湖湿地和耕地无显著差异;湿地有机质含量南湖为23.781 g/kg,东湖为11.250 g/kg,二者之间无差异...     

Simulation of soil carbon changes due to land use change in urban areas in China

Land use change can have a strong impact on soil carbon dynamics and carbon stocks in urban areas. Due to rapid urbanization, large areas of land have been paved, and other areas have undergone rapid land use change. Evaluation of the impact of urbanization on carbon dynamics and carbon stock (30 cm) has become an issue of urgent concern. The soil carbon dynamics, due to rapid land use change in Tianjin Binhai New Area of China, have been simulated in this paper using the RothC model. Because this area is saline, a modified version of RothC that includes a salt rate modifier provided more accurate simulations than the original model. The conversion to urban green land was not accurately simulated by either of the models because of the undefined changes in soil and plant conditions. According to the model, changes of arable to grassland resulted in a decline in soil carbon stocks, and changes of grassland to forest and grassland to arable resulted in increased soil carbon stocks in this area. Across the whole area simulated, the total carbon stocks in 2010 had decreased due to land use change by 6.5% from the 1979 value. By 2050, a further decrease of 21.9% is expected according to the 2050 plan for land use and the continuing losses from the soils due to previous land use changes.     

天津市土壤风沙尘元素的分布特征和来源研究

通过与土壤标准和背景值的比较分析了天津市土壤风沙尘元素的质量分数分布特征，通过富集因子法分析了天津市风沙尘元素的富集特征，进而说明天津市风沙尘元素的来源及其变化。结果表明，（1）Cr、Ni、Cu、Zn和As质量分数均有超过土壤标准的现象。（2）Ni、Cu、Pb、Zn和Ag超过背景值10倍以上，受到了人为污染。（3）粗颗粒中西青区的Pb元素，津南区的Ni元素和Pb元素以及细颗粒中东丽区的Ca元素和Zn元素，西青区的Cu、Pb，津南区的Cr、Ni、Pb等元素达到显著污染级别；各区粗细颗粒中的Ag元素污染级别最高，有的为极强烈污染；这些元素是典型的人为污染元素。（4）粗颗粒中只有Ca和Ni污染级别有所增加，细颗粒中只有Na、Ni、As等3种元素的富集因子略有增加。所以，天津市土壤风沙尘的治理重在控制人为来源的Ni、Cu、Pb、Zn、Ag、Cr和Ca等高污染元素。     

基于地理探测器的土壤重金属影响因子分析及其污染风险评价

地理探测器能快速定量化揭示驱动重金属含量影响因素的强度,这对于重金属空间预测模型构建变量的确定和土壤污染修复措施的精准实施具有重要意义。利用地理探测器模型,对5种土壤重金属元素Cu、Zn、Pb、Cr、Ni的空间分布和11种环境因子的交互作用进行定量评估,通过单因子指数法进行重庆市土壤重金属污染风险评价。结果表明:研究区内土壤Cu、Zn、Cr和Pb的平均含量是重庆市土壤背景值的1.3—1.4倍,Ni含量低于背景值;其中Cu、Pb达到重度污染水平,其余3种重金属为中度或轻度污染水平。5种重金属元素中Cu和Pb为高度变异(变异系数为0.57、0.4),Zn、Cr和Ni为中等变异(变异系数为0.22—0.29),且各重金属元素之间呈显著正相关性,表明研究区重金属富集受人为干扰影响较大,且污染具有复合性或同源性。地理探测器的因子探测发现高程、坡度和土壤类型对5种土壤重金属含量的解释力最显著,说明地势和土壤类型是土壤重金属含量分布差异的最主要影响因素。交互作用探测发现,高程与其他因子交互作用是重金属空间分异的主导因素,气候条件和土壤类型也是重要影响因子。土壤重金属空间分布是多种因素共同作用的结果,而高程、坡度和土壤类型具有较强的解释力,这些因子可作为土壤重金属含量空间预测模型的辅助变量,也可促进重金属污染治理措施的靶向实施。     

矸石山不同造林模式对土壤养分及酶活性影响的研究

本文以抚顺矸石山立地条件下树龄为10年的刺槐Robinia pseudoacacia L.、火炬Rhus typhina Nutt、白榆Ulmus pumila L.、沙棘Hippophae rhamnoides L.林以及植被自然恢复裸地（CK）5种植被恢复模式为研究对象,按土壤发生学层次进行采样,对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、pH、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶等指标进行研究,结果表明：与CK相比,4种造林模式显著提高了Ah层的土壤有机质和养分含量,其中,有机质、有效磷改良效果最好的是白榆模式,分别增加了194.8%、442.9%;速效钾改良效果最好的是刺槐模式,增加了262.0%;碱解氮则是火炬模式改良效果最好,增加了509.2%。不同造林模式与CK相比增加了各层次的过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性,其中,蔗糖酶和过氧化氢酶活性Ah层最大的是火炬模式,增加了134.5%和880.9%;脲酶酶活性最大的是白榆模式,增加了119.1%。从垂直角度看,有机质、碱解氮、过氧化氢酶、脲酶随土层加深含量降低,在C层达到最小值,而速效钾、有效磷、蔗糖酶的最小值则出现在AC层;不同模式对土壤pH影响不一,垂直规律不明显。     

串叶松香草生物量和营养成分动态及其对土壤理化性质的影响

田间试验和化学分析结果表明,串叶松香草两个品种４个生育期的茎、叶产量均以Ａ型＞Ｂ型,在３ａ内串叶松香草产量随生长年限增加,且以Ａ型品种产量高．串叶松香草３个生育期叶片氨基酸和蛋白质含量高于茎,并以Ａ型品种现蕾期为最高;两个品种氨基酸组分以Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｌｅｕ和Ｌｙｓ含量高,各生育期氨基酸组分含量变化规律不同．串叶松香草的粗脂肪、Ｃａ、Ｐ和灰分含量以叶＞茎,而粗纤维和可溶性糖含量却以茎中较高．除粗纤维外,其余饲用成分含量均随生育期的出现而呈递降之趋势．串叶松香草现蕾期Ｎ、Ｋ含量和莲座期Ｐ含量达最高．种植３ａ后串叶松香草明显改善土壤物理性质,提高土壤酶活性,明显降低土壤有效Ｎ、Ｐ和Ｋ含量     

南京市中心城区道路绿地土壤中重金属含量及污染评价

为了解不同绿化时间段道路绿地土壤中重金属的含量特征,采集了南京市中心城区不同绿化时间段道路绿地土壤0～5cm、5—20cm土样共50个。土壤经微波消解后,用原子吸收分光光度计分别测定土壤中cu、zn、Pb、cd和cr的全量。结果表明,南京城市土壤中cu、zn、Ph、cd和cr的全量分别为38．8±14．3、113．4±25．5、53．1±27．7、0．114±0．06、51．8±8．9mg／kg,最高值约为最低值的2．4～18．5倍。从变异系数来看,除zn、cr元素的变异系数在20％左右,其它重金属元素均在35％～55％之间。2000年前绿化的道路绿地土壤中重金属含量显著高于2000年后的绿地土壤（P〈0．05）。Pb、Cu和Zn存在不同程度的污染,Pb和cu在2000年前绿化的道路绿地土壤中达到中度污染水平,Cr处于警戒限水平,cd处于清洁水平。由于受交通和人为活动的影响,绿地表层土壤中重金属出现积累。     

土壤中铜和镍的植物毒性预测模型的种间外推验证

在基于物种敏感性分布法推导土壤金属生态阈值过程中,利用毒性预测模型对来源于不同土壤的毒理学数据进行归一化处理可消除土壤性质差异的影响,但目前建立的毒性预测模型仅限于少数物种。本研究通过比较土壤中小白菜、西红柿和大麦的铜和镍的毒性预测模型应用于其他高等植物的预测效果,以及归一化前后各物种毒性阈值的种内变异程度,考察了土壤中铜和镍的植物毒性预测模型种间外推的可行性和适用范围,解决了铜和镍土壤生态阈值导出过程中的方法学问题。土壤中镍对小白菜的毒性预测模型能较好地预测芥菜和青椒的镍毒性阈值,利用该模型对芥菜和青椒在不同土壤中的镍毒性阈值进行归一化后亦能显著降低其种内变异,其种内变异系数分别从1.18和1.25降至0.31和0.06;但将镍对小白菜、西红柿和大麦的毒性预测模型应用于莴笋和莴苣的毒性阈值预测时,在pH<6.0的酸性土壤中其预测值均小于实测值,其实测值与预测值的比值在3.2到6.8之间。对小麦、黄瓜和青椒的铜毒性阈值而言,小白菜模型预测效果优于西红柿和大麦模型。利用西红柿模型归一化黄瓜铜毒性阈值,其毒性阈值的种内变异系数从0.83降至0.14。大麦的铜毒性预测模型能较准确地预测水稻、洋葱、芥菜、包菜和萝卜的毒性阈值,且这5个物种的铜毒性阈值经大麦模型归一化后其种内变异均显著降低。本研究结果可为土壤中铜和镍的植物毒性预测模型的种间外推提供科学依据。     

天津公园土壤重金属污染评价及其空间分析

随着城市化和工业化进程的加快,我国城市及其周边目前已遭受到明显的重金属污染,本文着重研究了天津17个主要公园土壤重金属的污染特征。2007年10月采集公园土壤样品,利用ICP-MS分析土壤重金属的含量。研究结果表明：Cu、Zn、Ni、Cr、Cd和Pb的平均质量分数分别为36.57mg·kg-1,116.56mg·kg-1,30.15mg·kg-1,51.04mg·kg-1,0.25mg·kg-1和31.62mg·kg-1。以天津市土壤背景值为评价标准,天津公园土壤重金属污染属于中度污染和轻微生态风险。重金属主要污染因子为Cd,其次是Pb、Zn和Cu。天津中环线以内区域公园土壤重金属污染较中外环线之间相比较重。不同行政区划区域公园土壤重金属污染从综合污染指数来看,由重到轻的顺序为：红桥区〉河北区〉河东区〉南开区〉河西区〉和平区〉北辰区;从潜在生态指数评价来看,由重到轻的顺序为：红桥区〉河北区〉河东区〉南开区〉河西区〉北辰区〉和平区。