退化草原土壤有机质对氮素添加梯度的响应

选取内蒙古锡林郭勒典型草原区两种不同退化程度草原群落(轻度和重度退化草原群落),设置氮素添加梯度实验(分别添加NH₄NO₃ 0, 30, 50, 80 g·m^-2),分析退化草原土壤有机质含量对氮素添加的响应,意图找出氮肥作用于不同退化程度草原时的最适值。结果表明,不同退化程度的草原对于氮素添加的响应不同:对于轻度退化草原,氮素添加对土壤有机质的影响主要集中在0~20 cm土层,30 g·m^-2处理时土壤有机质显著高于其他3个氮素水平,氮素的添加显著提高土壤有机质含量,说明氮素是轻度退化草原主要的限制因子;对于重度退化草原,当施氮量为30 g·m^-2时,0～10 cm层土壤有机质含量相对较高,但没有达到统计学上的显著差异。土壤有机质在氮素添加梯度下各层变化不显著,说明氮素不是重度退化草原的主要限制因子。     

不同退化程度高寒草地土壤有机碳分布特征

在青海省三江源区选择了甘德县青珍乡高寒草甸和玛多县花石峡镇高寒草原典型样区,各划分5种不同退化程度样地(未退化、轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化),分层采集0~10,10~20和20~30 cm不同深度土层样品,分析土壤有机碳含量。结果表明:研究区内高寒草地土壤表土有机碳含量及有机碳密度均随退化程度的加剧和土层的加深呈显著下降,各退化程度间均差异极显著(P0.01)。与原生植被相比,轻度退化、中度退化、重度退化和极度退化下0~30 cm土层有机碳含量在青珍样地分别平均降低了21.7%,38.8%,67.4%和79.6%,花石峡样地分别平均降低了19.4%,44.4%,67.0%和79.7%。表层土壤有机碳及有机碳密度在生态系统退化下变化剧烈,不同土层不同退化程度高寒草甸土壤有机碳含量及有机碳密度均高于高寒草原草地,估计退化下土壤有机碳密度平均下降了16 t/hm2,累积退化下表土有机碳损失可能在12 Pg以上。     

游憩活动对王朗自然保护区土壤环境的影响

土壤是自然环境的重要构成要素,是游憩活动冲击的主要对象.选择王朗自然保护区内5个具有代表性的区域进行了土壤调查,测定了土壤含水量、容重、p H值、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾.在实验室分析的基础上,运用土壤环境单因子变化率(SCR)和土壤影响综合指数法(SII),分析了游憩活动对王朗自然保护区土壤生态环境的影响.研究结果显示:游憩活动增加了土壤容重、p H值及全钾含量,降低了土壤含水量、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量.相关性分析表明,游憩活动与土壤含水量、有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量存在显著的正相关性(P0.05),与土壤容重和p H值显著负相关(P0.05),但与全钾无显著相关性(P0.05).游憩活动对土壤的显著影响范围至少达到了游道外2 m区域,且越靠近游道,土壤所受的影响越大.游憩活动后,0~20 cm、20~40 cm及40~60 cm层的土壤理化性质均有所变化,其中0~20 cm层土壤变化最为明显.土壤影响综合指数(SII)由高到低依次是景区大门(4.06)、牧羊场(2.93)、甘海子(3.20)、涅磐石(2.25)、白沙沟原始森林(1.74).总的来说,目前游憩活动已经对王朗自然保护区土壤环境产生了一定的负面影响.     

青藏高原高寒草甸土壤物理性质及碳组分 对增温和降水改变的响应

自2011年起,在青藏高原高寒草甸实施人工模拟增温和降水改变实验,2013年7月采集实验区土壤样品,监测土壤物理特性(土壤粒径和pH值)以及碳组分(全碳、有机碳、可提取有机碳、微生物生物量碳)的变化,得到如下结果。1)增温显著改变0~20 cm土壤温度和含水量,增水和减水显著提高和降低0~20 cm土壤含水量,但不影响土壤温度。2)在0~10 cm土层深度,增温显著降低土壤微生物生物量碳;增水降低土壤可提取有机碳含量,增加土壤微生物生物量碳;减水显著增加土壤黏粒比例和可提取有机碳含量,降低土壤砂粒比例和微生物生物量碳。在10~20 cm土层深度,增水显著降低土壤可提取有机碳含量。3)增温和降水改变对土壤测定指标的影响不存在交互作用。4)主成分分析结果表明,土壤总体格局发生趋同主要是因为降水改变,而不是增温。结果表明,在未来青藏高原高寒草甸降水持续增加的情景下,土壤黏粒比例和可提取有机碳含量的降低可能会进一步对高寒地区的植物生产力以及微生物群落产生重要影响。     

喀斯特峡谷区植被恢复过程中土壤酶活性的变化

以典型喀斯特地区退耕地、草地、灌木和乔木群落为对象,研究了退化森林不同恢复阶段及退耕地土壤酶活性的变化规律。结果表明:从草地恢复到灌木群落时,土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性显著增加;从灌木群落恢复到乔木群落时,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶略有增加,蔗糖酶略有下降,但差异不显著。表层(0～10 cm)土壤酶活显著比表下层(10～20 cm)土壤酶活性大。土壤各种酶活性间显著相关,土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶与有机质、全氮、水解氮、全磷、有效磷、速效钾含量之间极显著正相关。表明在植被恢复的初期,植被类型对土壤酶活性影响显著,当植被恢复到一定程度,植被类型的影响不再明显。     

泥炭湿地物种多样性、生产力与土壤养分关系

按照水位梯度将金川泥炭地的植物群落划分为4个类型(臌囊苔草-柳叶绣线菊群落、芦苇-臌囊苔草群落、臌囊苔草群落和油桦-臌囊苔草群落),研究4个群落的物种多样性与生产力及土壤养分的关系.结果表明:随着水位的升高,4个群落的生物量逐渐减少,水位最低处的臌囊苔草-柳叶绣线菊群落的地上生物量最高;4个群落中地下水位、生物量、土壤全氮、土壤全磷和物种多样性均存在显著差异(P0.05),土壤有机质差异不显著;物种多样性仅与土壤全磷呈显著正相关关系(P0.01),与全氮、有机质和地下水位无相关性;生物量随土壤全氮、全磷的增加显著增加,与湿地水位呈显著负相关,与土壤有机质含量之间关系不显著.金川泥炭地群落生产力的分布与土壤全氮、全磷和泥炭地水位的关系密切;土壤全磷可能是影响物种多样性的主要因子.     

黔中喀斯特植被恢复过程中水土保持功能变化初步研究

以“空间代替时间”的方法,在黔中退化喀斯特植被区,选择不同植被恢复阶段地段建立径流场进行野外测定,结合室内实验分析,对试验区植被恢复过程中的0~15cm和15~30cm土壤物理性质、土壤持水性及土壤抗蚀性能进行了分析研究。结果表明:退化植被恢复过程中,植被对土壤物理性质的改良作用明显,相同土层深度,土壤容重为草本群落阶段>灌丛灌木阶段>乔林阶段,孔隙度为乔林阶段>灌丛灌木阶段>草本群落阶段;土壤自然含水量呈规律性变化:乔林阶段和灌丛阶段自然含水量与草坡阶段之比,0~15cm土层中分别是1.39和1.07,15~30cm土层中分别是1.30、1.04;土壤蓄水能力提高,非毛管持水率为乔林阶段>灌丛阶段>草坡阶段;土壤保土能力提高,相同土层深度、相同时段内,土粒的崩解速度为草坡阶段>灌丛阶段>乔林阶段。因此,退化植被恢复可显著提高其蓄水保土功能。     

科尔沁退化草地改良的工程措施及效果

针对草地退化的实际问题,以科尔沁乌兰敖都退化草地为例,采用围栏封育、深翻松土、补播豆科牧草等工程措施对该退化草地进行工程改良,并评价改良措施对土壤性质及草地植被生物多样性的影响.重度退化草地土壤有机碳和全氮含量较低且随土层深度增加而明显降低,土壤pH增高,10～30cm土层深度可溶性盐积累;与重度草地相比,退化改良3年草地土壤有机碳和全氮含量显著提高(P＜0.01),土壤pH降低,其中10～30cm深度土层的差异达到显著水平(P＜0.05);10～30cm深度电导率呈现出降低的趋势.经过改良,可以缓解土壤盐碱化,提高土壤肥力及物种多样性,达到提高草地质量、改善生态环境的效果.     

不同海拔珙桐群落乔木物种多样性与土壤因子关系研究

 为探讨珙桐(Davidia involucrata)生长的最适海拔高度及其与土壤性质的关系,研究了四川卧龙自然保护区白泥岗地带不同海拔高度的珙桐群落的植物多样性及其根际土壤性质.结果表明,海拔1700 m的珙桐群落的物种多样性最高,1500~1700 m是适宜珙桐生长的海拔高度.珙桐根际土壤速效磷、速效氮、速效钾、有机质和含水量在3个土层深度上差异显著;整个地区土壤pH值变化范围小.腐殖质层土样1500~1700m 3个海拔土壤养分含量显著高于1800 m和1850 m 2个海拔;淀积层、母质层土壤养分在5个海拔间的变化规律性不强.相关分析表明,速效磷、速效钾和pH值与群落物种多样性无显著相关性,只有淀积层有机质、腐殖质层含水量与群落物种多样性显著相关,母质层速效氮和淀积层、母质层含水量甚至与群落物种多样性显著负相关.     

不同退化湿地土壤含水量纵向变化分析

以若尔盖湿地作为研究对象,测定了不同退化程度湿地的土壤水分含量,并分析其随土壤深度变化的纵向变化规律.结果表明,在典型苔草湿地中,土壤含水量主要受植被根系蓄水影响,在20 cm深度左右含水量达最大.在轻度和中度退化湿地中,土壤含水量受植被根系蓄水和地下水的共同影响,土壤深度在20 cm以内,随土壤深度增加而增加;土壤深度在20~65 cm之间,土壤含水量随深度增加而减少;土壤深度在65 cm以下,土壤含水量随深度增加而增加.在严重退化湿地中土壤含水量主要受地下水影响,随深度增加持续增加.     

大针茅（Stipagrandis）草原不同利用强度下植被反射波谱季节变化特征及其与产草量相关性的比较研究

在整个生长阶段三个退化程度群落的近红外反射率之间都存在显差异；在8月底至9月底期间，不退化群落与重度退化群落可见光反射率之间差异显。在6月底－9月底期间建立的估产模型在不退化的中（轻）度退化的群落中都无显差异，但分别与5月底的估产模型差异显；重度退化的冷蒿草原群落在5月底产草量与植被指数之间无显相关性，7月底与8月底建立的产草量估测模型与6月底、9月底的产估模型之间分别差异显。对大针茅草原不同退化程度群落生长高峰时期的产草量平均估测精度在95％左右。     

典型草原7种植物的放牧退化敏感度的比较研究

研究了大针茅 羊草草原三个不同退化强度群落中7个植物种-大针茅、羊草、羽茅、糙隐子草、洽草、冷蒿、星毛委陵菜的地上生物量的差异及其季节变化特点.研究结果表明随着退化强度的增加,大针茅、羽茅地上生物量明显降低,糙隐子草、星毛委陵菜的地上生物量持续地增加,变化规律比较明显.根据距离系数和相对敏感度的特点,可把7种植物分为两种类型,一种类型包括羽茅、洽草、冷蒿、大针茅四种植物,当草原从无退化阶段发展到中度退化阶段时,它们的退化敏感度较大,其退化敏感度大小依次是:羽茅≥洽草>冷蒿>大针茅;可把它们作为草原发生中度退化的指示植物,其中羽茅、洽草具有相对较强的指示意义.另一类型包括羊草、星毛委陵菜、糙隐子草三种植物,当草原从中度退化阶段发展到重度退化阶段时,它们的退化敏感度较大,其敏感度大小依次是:羊草>星毛委陵菜>糙隐子草,它们可被作为草原从中度退化向重度退化发展的指示种,以羊草的指示价值最高.     

青海湖高寒湿地土壤有机碳空间分布分析

作为陆地碳库的主要部分,土壤有机碳在全球碳循环中起着重要作用.本文选取环青海湖高寒湿地土壤为研究对象,对土壤有机碳含量的变化特征及其空间变异性进行了研究.结果显示,环青海湖区土壤有机碳0-10cm表层含量最高,均值为2.82±1.56%,随着土层深度的加深其含量逐渐降低.10-20cm、20-30cm和30-40cm土层的有机碳平均含量依次为2.01±1.03%、1.63±0.87%和1.21±0.91%;整个研究区0-40cm土壤有机碳平均含量仅为1.92±1.27%.半方差函数和变异函数分析结果说明,0-10cm,10-20cm和20-30cm土层土壤有机碳含量的模型均符合球状模型,30-40cm土层土壤有机碳含量和0-40cm土壤有机碳平均含量的模型为指数模型.而且在各向同性和各向异性下不同深度土壤有机碳均具有高度的空间异质性.     

天童植被演替过程中环境因子对土壤动物群落的影响

天童常绿阔叶林演替过程中,凋落物质量的变化是影响土壤动物群落的主要因子.凋落物层土壤动物群落总密度与凋落物C/N之间存在显著负相关（r=-0.681, P<0.001）,与总磷含量存在显著正相关(r=0.762, P<0.001), 但类群总数与各养分含量之间均无明显相关性;0~15cm土层中土壤动物群落总密度与土壤有机质（r=0.457, P<0.05）、总氮（r=0.463, P<0.05）和总磷（r=0.564, P<0.01）间均存在显著正相关,类群总数与总氮（r=0.528, P<0.01）和总磷(r=0.632, P<0.001)显著正相关.主要土壤动物类群密度与各养分含量之间的相关性不同：凋落物中螨和跳虫与凋落物总氮、总磷含量呈极显著正相关, 而土层中的跳虫却与土壤各养分含量间表现出不明显的负相关,螨与土壤总氮、总磷含量呈显著正相关;膜翅类与凋落物和土壤总磷含量均呈显著正相关;凋落物层综合类、土层线虫、线蚓和鞘翅类分别与凋落物和土壤各养分含量间呈显著正相关.     

不同森林群落类型土壤蚯蚓数量和生物量的时空分布特征

【目的】明确不同森林群落类型对其土壤蚯蚓数量(密度)及生物量时空动态的影响。【方法】采用电击法研究了云南省昆明市3种森林群落类型的土壤蚯蚓密度与生物量的时空分布规律,用相关分析与方差分析方法,分析3种森林类型的样地土壤理化环境与蚯蚓密度及生物量变化的相关性。【结果】①森林群落类型显著影响蚯蚓密度(P=0.001)和生物量(P=0.006),各森林群落类型下土壤蚯蚓密度与生物量的大小顺序分别为:云南松群落>桉树群落>疏林群落、云南松群落>疏林群落>桉树群落。②蚯蚓密度和生物量时间变化总体上表现为:9月>10月>11月。垂直分布表现为:桉树群落与云南松群落蚯蚓及生物量主要分布在≥5～10 cm土层,而疏林群落主要集中于0～5 cm土层。③桉树群落土壤温度、pH及水解氮与蚯蚓密度和生物量呈显著正相关关系(P<0.05); 土壤含水量、有机质、全氮等与蚯蚓密度及生物量变化趋势基本一致,但它们与蚯蚓密度及生物量的相关性未达到显著水平; 云南松群落和疏林群落下蚯蚓密度及生物量与土壤温度显著相关(P<0.05),而与土壤含水量、有机质、全氮、水解氮等相关性不显著。【结论】3种森林群落类型中土壤蚯蚓密度及生物量的时空分布具有显著的差异性,这种差异性与样地土壤理化环境(温度、水分、pH、土壤氮等)的变化密切相关。     

不同种植年限的菠萝园土壤养分变化及其与酶活性的关系

对不同种植年限（1、5、10、15和20年）的菠萝园土壤养分及其与酶活性的相关性进行了研究,结果表明：1）不同种植年限对菠萝园土壤养分有显著性影响;土壤有机质和全氮含量随种植年限的延长而逐渐下降,在0～20cm土层中,种植第1年的土壤有机质含量与种植第10、15和20年的土壤有机质含苣达湿著性差异;全氮则与第5、10、15和20年的达显著性差异;2）在0～20cm土层中,土壤碱解氮的下降表现为：种植第1年的与第5、10、15和20年的达显著性差异,但后面各年限间的变化没有规律,并且差异不显著;随着种植年限的延长,速效钾含量呈规律性下降,第1、5年与第10、15和20年的差异显著;3）菠萝园土壤的有机质、全氮和速效养分与过氧化氢酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶的活性均表现出显著或极显著相关．     

鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构分析

为探究鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤微生物群落结构,该文以鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤为研究对象,采取0～15 cm、15～30 cm及30～45 cm深度的土壤,采用Illumina HiSeq高通量测序技术,研究不同深度土壤群落结构及其影响因素.研究结果表明：不同深度土壤样品理化性质和酶活性存在显著差异,随土壤深度的增加呈降低趋势.Pearson相关分析表明鄱阳湖南矶湿地苔草植被根际土壤理化性质与土壤酶活性之间存在不同程度的相关性.高通量测序结果表明不同深度土壤细菌和真菌群落微生物丰富度及多样性未达到在统计学意义上的差异显著水平(P>0.05),土壤古菌群落微生物多样性随土壤深度的增加而增加.在苔草植被根际土壤中共检测到41个细菌门类,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和硝化螺旋菌门为优势菌门;检测到8个真菌门类,其中子囊菌门、担子菌门和罗兹菌门为优势菌门;检测到10个古菌门类,其中广古菌门、泉古菌门、奇古菌门为优势菌门.冗余分析表明：土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量是影响细菌群落的主要环境因子;土壤有机质、全氮、有效磷和碱解氮含量是影响真菌群落的主要环境因子;土壤有机质、...     

互花米草与盐地碱蓬群落交错带土壤因子的梯度变化特征

【目的】研究互花米草(Spartina alterniflora)入侵对土壤因子的改造作用,以及土壤因子改变对互花米草生态入侵过程的影响。【方法】以江苏沿海滩涂湿地互花米草群落与和盐地碱蓬(Suaeda salsa)群落的交错带为研究对象,从互花米草群落到盐地碱蓬群落分6个生境梯度带,对各梯度带植物生长状况及表层(0~10 cm)、中层(≥10~30 cm)、下层(≥30~60 cm)3个层次土壤主要理化指标的梯度变化特征进行了研究。【结果】①各梯度带不同土壤层次间,除粒径、总磷,其他指标表层土壤性质与中下层差异显著。②植物群落特征和土壤因子分布在表层呈现出明显的梯度分布格局,与盐地碱蓬群落相比,互花米草群落表层土壤有较高的含水量、总有机碳、总氮含量及较低的盐度、容重和pH。③随着互花米草群落由内部向边缘带过渡,生物量、株高、盖度呈下降趋势,表层土壤含水量、总有机碳、总氮含量总体呈下降趋势,容重和pH 呈上升趋势,盐度、粒径、总磷含量没有明显的趋势变化。【结论】互花米草入侵对群落交错区土壤的改造效果在土壤表层明显,表现为显著增加土壤含水量、总有机碳和总氮量,降低pH、盐度和容重,而总有机碳、总氮含量随入侵时间的延长具累积效应,含水量、总有机碳、总氮等因子含量的增加可能会促进互花米草的相对竞争优势。     

小针茅荒漠草原地下生物量季节动态及其影响因素

 地下生物量实测数据的缺乏严重影响草地地下碳库的精确估计,本文以苏尼特右旗小针茅荒漠草原为研究对象,通过野外实地调查,选取6个样地,采集2160份根系样品,进行室内试验分析,获得小针茅荒漠草原生长季5—9月地下生物量数据,分析了小针茅草原植被地下生物量的季节动态.结果表明：(1)小针茅草原植被地下生物量季节动态表现为“N”型变化规律,最高值出现在7月下旬,最低值出现在8月下旬,狭叶锦鸡儿-小针茅+无芒隐子草草地各月的地下生物量均高于小针茅+无芒隐子草草地类型.(2)小针茅草原不同层次地下部分生物量的季节变化不同,0~10cm的地下生物量表现出很大的波动性,与总地下生物量的变化趋势基本一致;10cm以下的变化曲线逐渐平缓.(3)5—9月生长季小针茅草原0~60cm土层地下生物量与土壤有机碳含量无显著相关性,0~10cm土层地下生物量与土壤有机碳呈显著正相关.(4)小针茅草原每月地下生物量和月降水量与月平均气温的相关性都不明显.(5)小针茅草原不同深度土壤含水量与地下生物量存在显著正相关,总地下生物量受0~10cm土壤含水量影响较大.