东北黑土有机碳和全氮水平分布及其影响因子

对黑土有机质特性空间分布的充分认识与了解,是管理好土壤养分和合理施肥的基础。应用经典统计学方法,分析了东北黑土表层1100个样点的有机碳和全氮空间分布规律。结果表明:土壤有机碳和全氮平均含量分别为19．25 g/kg和1．89 g/kg,从南到北随纬度增加而增加,土壤有机碳和全氮与纬度的相关系数分别为0．70和0．76。以上研究结果为进一步深入了解黑土有机质退化机理提供了理论依据。     

松嫩平原西部农田土壤有机质和全氮的空间分布影响因素分析

运用地统计学、GIS和传统统计方法,分析松嫩平原西部吉林省通榆县农田表层土壤有机质和全氮的空间分布,并探讨高程、坡度、土壤类型和人工施肥量等因素对土壤有机质和全氮空间分布的影响.研究结果表明:1)吉林省通榆县农田表层土壤有机质含量西部高,东北和西北部低,而全氮含量为北部高,西南部低;2)不同海拔高度上的土壤有机质和全氮含量变化差异并不显著;3)土壤有机质和全氮含量随着坡度的增大,急剧减少;4)淡黑钙土、栗钙土和草甸土的有机质和全氮含量明显高于风沙土和沼泽土;5)通榆县各乡镇人工施肥量与土壤有机质和全氮空间变异的相关性并不强,说明影响本县土壤有机质和全氮含量的因素以自然环境因素为主.     

江汉平原农田土壤全氮的多尺度空间结构与成因分析

研究不同尺度的土壤氮素空间变异特征有利于科学表征氮素在连续尺度空间上的变异,从而为制定合理的耕作施肥方案、提高氮肥利用率、降低环境风险提供科学依据.选取江汉平原后湖农场为样区,以土壤全氮为例,分析该区域1 000m和200m两个嵌套采样尺度数据样本,应用经典统计学、地统计学方法和GIS技术,进行空间结构拟合分析,并探讨不同尺度上氮素空间结构形成的影响因素.结果表明:1)不同尺度上空间变异特征差异明显,随着尺度的减小空间相关性变弱;同一尺度,由于受成土因素的影响,不同区域的变程、结构方差等特征函数也不尽相同.2)经土壤氮素空间分布影响因素的方差分析(ANOVA),土地利用方式对土壤全氮的大尺度空间结构无显著性影响,而小尺度上则影响显著;土壤类型对大、小尺度土壤氮素的空间分异均有显著性影响,随尺度增大显著性增强.因此,研究全氮含量变化影响因素的机理时,1 000m采样间距以下全氮含量变化研究需考虑土壤类型可能会带来农场土壤全氮显著性差异的影响,而200m以下采样间距则需同时考虑土地利用和土壤类型给土壤全氮含量带来的显著差异性.     

上海城市绿地土壤有机碳、全氮分布特征

选择上海市中心城区公园、道路、街头等样地,研究了城市绿地土壤有机碳、全氮的分布特征及其在不同利用方式下各土壤剖面的含量变化。结果表明:上海城市绿地土壤有机碳、全氮平均含量分别为11.21、1.06 g/kg,其中有机碳含量以0～10 g/kg和10～20 g/kg为主,分别占全部的47.18%、47.18%,全氮含量以0.5～1.0 g/kg和1.0～1.5 g/kg为主,分别占全部的49.56%和39.80%;与上海市郊区农田土壤相比,中心城区绿地土壤有机碳平均含量低5.68g/kg,幅度为33.63%,全氮平均含量低0.89 g/kg,幅度为45.64%;与第2次土壤普查上海数据相比,上海中心城区绿地土壤有机碳含量下降了10.19 g/kg,降幅为47.62%,全氮含量下降了0.18 g/kg,降幅为14.52%。不同利用方式下城市绿地土壤有机碳、全氮含量从大到小顺序为公园、街头、道路,且差异主要与人为养护水平有关;城市绿地土壤有机碳、全氮含量随剖面深度增加呈下降趋势,且表层均显著高于下层(p<0.05)。回归分析表明,城市土壤有机碳、全氮之间满足显著线性关系,符合方程y=0.056 3x+0.430 5。研究结果表明,提高土壤养护水平,降低人为活动影响强度是增加城市绿地土壤有机碳、全氮的重要途径。     

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.     

中国东部沿海季风区土壤全氮格局及其与水热条件关系

采用全国测土配方施肥项目土壤基础养分数据集,研究了年平均温度和年平均降水量对土壤全氮含量的影响。按照年平均温度5、5～10、10～15、15～20、20℃以及年平均降水量0～200、200～400、400～600、600～800、800～1000、1000～1200、1200～1400、1400～1 600mm和1600mm等区间,分别研究了年平均温度和年平均降水量对土壤全氮含量的影响。结果表明:(1)在年平均温度低于10℃的区域内,土壤全氮含量与年平均温度的相关性较好,年平均温度高于20℃的区域内,土壤全氮含量与年平均降水量和年平均温度的相关性都很差;(2)在年平均降水量0～200mm的区域内,土壤全氮含量与年平均降水量有显著的相关性,而与年平均温度的相关性很差;(3)在年平均降水量200～400、400～600、600～800mm的区域内,土壤全氮含量与年平均温度的相关性要好于其与年平均降水量的相关性,尤其在400～800mm年降水量区间内的半湿润地区,土壤全氮含量与年平均温度呈现极显著的相关关系,在年平均降水量大于800mm后,年平均温度和平均降水量对土壤全氮含量的影响并不明显。     

庐山土壤有机质与全氮之间关系的研究

土壤的氮素供应状况,对作物生长至关重要,该文就土壤有机质与全氮的相关关系进行了研究,结果表明,土壤全氮的含量与土壤有机质含量呈紧密地正相关关系。土壤中有机质含量的高低影响土壤氮素供应水平。     

杭埠河流域土壤全氮和有机质的空间变异特征

在地理信息系统的支持下,利用地统计学方法,初步分析杭埠河流域土壤全氮和有机质的空间变异特征,并利用Kriging插值法绘制了土壤全氮和有机质的空间分布图.结果表明:研究区域内土壤全氮块金方差与基台值之比C0/(C0 C)在26.047%～27.55%之间,具有中等程度的空间变异,是由结构性因素和人为活动等随机因素共同作用的结果,有效变程为43 km;土壤有机质块金方差与基台值之比G0/(C0 C)在13.15%～33.33%之间变化,具有强的空间相关性,主要是由结构性因素引起的,而人为等随机因素影响较小.土壤全氮和有机质的空间分布相关性明显,相关系数为0.813 6,空间分布格局基本一致,具有西南山区含量较高,东北滨临巢湖的平原区次之,中部丘陵地区和沿河两岸的岗区最低,反映出了地貌变化对研究区域土壤全氮和有机质空间分布的影响.     

小流域尺度下土壤有机碳和全氮空间变异特征

以小流域为尺度,通过Kriging插值用Surfer 8.0软件绘制南京邓下小流域土壤有机碳(SOC)和全氮(TN)等值线图,研究了土壤有机碳和全氮空间变异特征.结果表明:(1)研究区土壤有机碳和全氮平均值分别为1.60%和0.15%,变异系数分别为44.43%和30.73%,属于中等强度变异,有机碳的变异性较强.经Kolmogorov.Smirnov检验,土壤有机碳和全氮都符合正态分布.(2)选择球状模型、指数模型分别为土壤有机碳和全氮的半方差函数理论模型,土壤有机碳和全氮的C0/(C0 c)值均小于25%,表明在变程内具有强烈的空间相关性;以小流域尺度进行土壤有机碳和全氮空间分布研究能得到较准确的结果.(3)研究区土壤有机碳和全氮分布规律是有机碳在北部较高,东南部较低,呈自北部向东南递减趋势,最低处以岛状分布在中南部,全氮空间分布和有机碳的空间分布趋势大致相同.     

青海湖南岸不同覆被类型土壤碳氮含量比较

以青海湖南岸的鬼箭锦鸡儿灌丛、矮嵩草草地和油菜＋燕麦混播农田为研究对象,对3个样地土壤基本理化性质和0-30cm不同层次土体的有机碳、全氮含量分别进行了测定,结果显示：所测样地土壤均呈偏碱性,土壤容重介于0.80-1.19 g/cm^3,农田土壤容重居高。不同覆被类型下,上层30cm土体单位面积有机碳、全氮储量由高到低均为：灌丛〉农田〉草地,分别为15.71 kg/m^2、10.16 kg/m^2、7.54 kg/m^2和1.76 kg/m^2、1.20 kg/m^2、1.11 kg/m^2,灌丛与草地、农田间差异显著（P〈0.05）,农田与草地间差异不显著（P〉0.05）。覆被类型和土地利用方式对研究区域土壤的基本理化性质和土壤碳、氮含量有显著的影响。     

松嫩典型黑土带土壤碳氮磷储量空间分布特征

松嫩典型黑土带分布着高有机质和高肥力的黑土资源,长期超负荷耕作致使土壤有机质含量大幅下降,开展土壤营养元素储量研究对黑土资源保护和国家粮食安全具有重要意义。本文以松嫩典型黑土带为研究区,基于野外土壤样本化验分析数据,利用地统计分析等方法,对0~20 cm耕层内土壤全碳(TC)、全氮(TN)和全磷(TP)空间分布特征及影响因素进行研究。结果表明:松嫩典型黑土带土壤TC、TN、TP储量均高于全国水平,含量分别达19.25 g/kg、1.88 g/kg、1.28 g/kg;TC、TN、TP高密度热值区和高聚集区主要分布在松嫩典型黑土带北部,TC、TN、TP自北向南呈现降低趋势;C/N、C/P和N/P在该区北部空间聚集性较高;土壤粉粒含量在30%以上,TC、TN和TP含量较高,分别介于6.86~74.74 g/kg、0.94~5.93 g/kg、0.66~3.76 g/kg之间;TC、TN和TP储量受土壤pH、年均温度、年均降水量和地形等因素影响较大。研究为黑土资源保护和农业可持续发展提供科学依据。     

不同固沙植物材料对土壤生物活性的影响

在科尔沁地区采集小叶锦鸡儿、樟子松、山竹岩黄芪和差巴嘎蒿这4种22年生固沙群落的土壤样品,对土壤有机C,全N,微生物生物量和主要酶的活性进行了对比研究.土壤按3层取样0~10,10~20,20~30cm.结果表明,4种固沙植物均能明显改善土壤C,N水平,提高微生物生物量,改善土壤酶的活性.尤其是对土壤表层0~10cm的改良效果更加明显.4种材料中,小叶锦鸡儿对土壤生物活性的影响最大,其群落土壤中微生物C,N含量、土壤脲酶、磷酸单酯酶、蛋白酶、脱氢酶的活性均明显高于其他几种植物群落,表现出强大的改善沙土环境的能力,可作为优良的固沙植物材料在当地大面积推广应用.     

围栏封育对重度退化草地土壤养分和生物活性的影响

为探讨围栏封育对科尔沁退化草甸草地土壤质量的影响,选择典型重度放牧场草地及其毗邻的围封7年的草地的土壤pH值、含盐量、养分、微生物生物量和酶活性进行了对比研究.结果表明:围栏封育有利于改善土壤的理化性质和生物活性,土壤含盐量、pH值显著下降,而土壤有机质、全氮、全磷、速效氮和速效磷等养分含量显著增加.微生物生物量C,N...     

放牧背景下青藏高原若尔盖盆地非流动性地表水的质量特征

探讨青藏高原若尔盖盆地放牧背景下非流动性地表水的质量特征,以禁牧草场为对照,针对长期过牧的夏秋草场、冬春草场的地表水,采用国标、ICP-OES等方法测定物理、化学和生物学及重金属共18种质量指标.结果表明,两种放牧草场地表水质量指标COD、TDS等高于禁牧草场(P0.01);夏秋草场地表水Cr、TP、粪大肠菌群高于禁牧草场(P0.01或P0.05);冬春草场地表水TP、TN、粪大肠菌群等高于禁牧草场(P0.01).冬春草场地表水COD、TP、TN、粪大肠菌群等高于夏秋草场(P0.01或P0.05).并且,BOD_5、TN、TP、粪大肠菌群等之间都存在高度正相关(P0.01或P0.05),具有共同来源;放牧草场地表水COD、BOD_5、TN、TP超过国家地表水Ⅴ类标准,Cr和粪大肠菌群超过国家畜禽饮用水标准.结论:长期过牧背景下,草场非流动性地表水质量下降,冬春草场下降较夏秋草场严重;草场非流动性地表水质量存在潜在风险,放牧应避开流动性小的地表水.     

三江源地区草地退化对土壤含水量的影响

【目的】研究草地退化对青海三江源地区土壤含水量的影响,为草地生态系统的综合监测与评估提供科学参考。【方法】根据遥感解译数据,得到20世纪70年代以来三江源地区草地退化的时空特征,结合不同土壤类型、不同退化等级下的孔隙度实测数据,利用空间分布替代时间演替的方法得到不同时段土壤饱和含水量的时空变化,分析该区草地退化与土壤饱和含水量的关联程度。【结果】20世纪70年代中后期至2004年,三江源地区草地退化现象持续发生; 2004—2012年,该区草地得到了一定程度的恢复。20世纪70年代中后期至2004年,三江源地区草地土壤饱和含水量减少了45.58亿m³; 2004—2012年,草地土壤饱和含水量减少了1.50亿m³。【结论】尽管草地退化情况略有减轻,但草地土壤饱和含水量表现出持续减少的现象。植被退化是三江源地区土壤退化的直接原因,由其引起土壤理化性状的改变,进而影响土壤持水性。     

内蒙古典型草原土壤微生物生物量及其周转与流通量的初步研究

对内蒙古典型草原的土壤微生物数量和微生物生物量进行了测定和分析.典型草原不同生态分布类型的土壤微生物量大小有显著不同,土壤微生物的数量与生物量的分布规律基本一致,且与土壤有机质的分布相关联.土壤中微生物生物量碳在96.4～422.6mg/kg干土之间,占土壤有机碳的1.62%～4.82%.除沙地稀树草原土壤表层外,微生物垂直分布有随土层加深而递减的趋势.过度放牧将导致土壤微生物活性的下降.通过测定羊草草原土壤微生物量碳的动态变化,对微生物的通量和周转进行了分析,一个牧草生长季内微生物生物量碳的通量为52.69g/m2a,周转时间约为1.25年.     

广西不同林龄和区域马尾松人工林的土壤C、N、P化学计量特征

为探明广西马尾松Pinus massoniana人工林土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征,揭示马尾松人工林土壤养分平衡机理及其时空动态变化,为马尾松人工林可持续经营提供理论依据,研究以广西4个典型区域马尾松人工林为对象,采用空间代替时间的方法,比较不同区域各林龄土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)和全磷(TP)...     

内蒙古温带草地低级根生物量格局及其与环境因子的关系

为了揭示根系生长策略与环境的关系以及草地植物根系周转对土壤碳的贡献, 在内蒙古荒漠草地、典型草地以及草甸草地设置17 个样点, 分析总根生物量、低级根生物量和低级根占总根生物量之比随草地类型与土层深度的变化及其与气候、土壤因素之间的关系。结果表明: 1) 低级根生物量与总根生物量正相关, 低级根生物量和总根生物量都与年均降水量、土壤氮含量正相关, 与年均温为负相关; 2) 低级根占总根生物量之比总体上呈现荒漠草原(14%)<典型草原(20%)<草甸草原(39%)的趋势, 与年均降水量正相关, 与年均温负相关, 与土壤全碳和全氮不相关; 3) 低级根生物量随土层的垂直分布规律与总根生物量一致, 在草甸草地随着土层加深而降低, 低级根主要分布在0~40 cm 表层土壤中(85%以上), 而在典型草地与荒漠草地则土层之间差异不显著。研究得到以下结论: 1) 草地植物根系可能通过不同机制响应温度和降水这两个环境因子; 2) 植物在水分贫乏的生境中可能通过降低对快速周转的低级根的投入来减少碳支出, 而投入更多的高级根来存储水分养分, 同时表明干旱生境中植物细根的水分养分吸收效率可能高于湿润生境。     

北方农牧交错带草地土壤微生物量碳空间格局及驱动因素

为探究我国北方农牧交错带草地表层(0~10 cm)和次表层(10~20 cm)土壤微生物量碳的空间格局及其环境驱动力, 选择蒙辽平原、京北坝上、阴山北麓和宁陕黄土高原4个区域总计456个土壤样品(两个土层, 57个样点, 每个样点4个样方)进行调查。结果表明, 表层与次表层土壤微生物量碳的空间格局具有一致性, 均随纬度增加而增加, 随经度和海拔增加无显著变化。随着草地退化程度加剧, 次表层土壤微生物量碳的降低幅度小于表层土壤。两层土壤 pH 值的差异随草地退化程度的加剧而缩小, 表层与次表层土壤微生物量碳的差异受土壤pH值调控, 两个土层的pH值差异越小, 微生物量碳的差异越小。气候、植被和土壤因素均会影响微生物量碳的空间变异, 其中土壤因素为区域尺度微生物量碳的主要驱动力, 表层土壤微生物量碳的主要影响因素为土壤总碳, 次表层土壤微生物量碳受土壤总氮的影响最大。在气候变化和人类活动影响加剧的背景下, 研究结果对预测区域尺度土壤微生物的响应规律及退化草地生态功能的维持和修复有重要意义。