黄土高原小流域土壤养分的时空变异及其影响因子

对黄土丘陵小流域尺度上土壤有机质与养分含量的时空变异性及其影响因子的研究结果表明,黄土丘陵小流域表层土壤有机质和诸项养分含量在植物生长期内的时间变异不明显,但是空间变异非常显著.土壤有机质和养分含量在景观尺度上的空间变异以全磷最小,速效磷最大,有机质、全氮和碱解氮居中.土地利用方式对表层土壤有机质和养分含量有重要的影响.林地和荒草地表层土壤有机质、全氮和碱解氮的含量都显著偏高,耕地显著偏低;全磷含量也是以林地最高,耕地最低;速效磷含量以间作地较高,灌木地最低.土壤养分还存在显著的地形分异.水平凸形坡的表层土壤有机质、全氮、碱解氮和速效磷的含量都显著低于水平直形坡和水平凹形坡,速效磷含量以水平直形坡最高.土壤有机质和全氮含量都以偏东坡显著低于偏西坡,全磷含量表现为偏北坡大于偏南坡;全磷和速效磷含量与坡度互为显著负相关;随着海拔的升高,表层土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮和速效磷都显著降低.     

高寒草甸阳坡-阴坡梯度上环境因子特征及其与地上生物量和物种丰富度的关系

以甘南高寒草甸为对象,研究了坡向梯度上环境因子的变化特点及其与地上生物量和物种丰富度的关系.结果表明:0～20 cm与20～40 cm的土壤含水量均是自阳坡到阴坡呈递增的变化趋势,且20～40 cm土壤的含水量高于0～20 cm的;两层土壤的全磷质量分数和w(C):w(N)与含水量的变化相同,土壤全氮、有机质、速效磷及速效氮质量分数的变化均呈先减小后增大的趋势,偏阳坡最小.土壤养分质量分数均是0～20 cm的大于20～40 cm的,表现出表层土壤养分富集的现象,土壤pH值沿阳坡到阴坡呈递减趋势.地上生物量和物种丰富度的变化特点均为阴坡>偏阴坡>偏阳坡>阳坡,且地上生物量与物种丰富度显著正相关.同归分析表明:土壤含水量与土壤全磷,有机质质量分数是影响地上生物量和物种丰富度的主要因子,其中土壤含水量是关键限制性因子.     

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.     

岳麓山坡面林下土壤有机质分布特征研究

运用统计学分析方法对岳麓山坡面土壤有机质、pH的空间特征及相互关系进行分析研究。结果表明:(1)有机质含量在8.05g/kg到13.8g/kg之间。0-20cm土层有机质含量为坡下﹤坡中﹤坡上,受人类活动、地表植被、枯枝落叶等覆盖物影响;20-40cm土壤层有机质含量从坡下往坡上呈先略微减小后增大趋势;40-60cm土层有机质含量从坡下往坡上呈递减趋势。(2)有机质质量分数在1.85%-3.17%之间,pH值在2.78-4.01之间。除0-20cm土层pH、20-40cm土层有机质为弱变异性外,其它层次均表现中等程度变异性。土壤pH为坡上坡下坡中,跟土壤母质、地表植被盖度和人类活动相关。除坡下土壤pH存在弱变异性外,其余不同坡位有机质、pH为中等程度变异性,两者的相关性达到显著性水平(P0.05)。     

大豆和玉米间作土壤氮素时空变化特征研究

实验以大豆、玉米为研究对象,采用田间栽培方式,研究在作物不同生育期、不同土壤深度养分(有机质、全氮、速效氮)含量的变化特征.结果表明:大豆单作模式下,0~10 cm土层有机质含量、全氮含量及10~20 cm土层速效氮含量随生育期呈上升趋势,其余土层养分含量变化大致为先增加后减少;玉米单作模式下各土层的养分含量随生育期都呈上升趋势,其中尤以0~10 cm土层速效氮含量变化最为显著,喇叭口期和成熟期含量分别较播种前增加64%、67%;间作模式下土壤有机质和全氮的含量随生育期的变化趋势大致和单作大豆一样,在0~10 cm土层速效氮含量在喇叭口期后又显著上升,较播种前增加126%.实验农田C/N在7.4~10之间,比值较低,能促进土壤养分的矿质化.     

兰州市南北两山土壤养分空间分布及其影响因子

分析了兰州南北两山土壤有机质、全氮及全磷的空间分布特征并重点探讨了植被类型与坡向、海拔、坡度等环境因子对土壤有机质、全氮、全磷空间分布的影响.研究结果表明:兰州南北两山土壤有机质和全氮空间分布变异非常显著,空间变异系数分别为55.946%,49.597%,而全磷空间分布差异不显著,空间变异系数仅为8.935%.植被类型对土壤有机质、全氮质量分数有重要影响,其中对土壤有机质质量分数的影响达到显著水平.土壤全磷质量分数不受植被类型影响,仅取决于土壤黄土母质.阴坡土壤有机质、全氮、全磷质量分数均高于阳坡的,其中有机质、全氮质量分数差异达到了显著水平;海拔与土壤有机质、全氮、全磷质量分数均呈极显著的正相关性;坡度与土壤有机质、全氮、全磷质量分数呈负相关性,但相关性不显著.     

太岳山植物群落土壤养分空间异质性及其对植被分布的影响

以山西省太岳山国家级自然保护区为研究对象,采用地统计学方法中的关键函数——半方差函数分析太岳山南端土壤养分的空间异质性,并采取典范对应分析(Canonical Correspondence analysis, CCA)对该区植被群落与土壤养分之间的相关关系进行研究.结果表明,该区土壤pH值、全氮(TN)、全磷(TP)、有机质(SOM)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、水解性氮(AN)等指标均表现为中等程度的变异,其中,除速效钾外,其余6个土壤因子均在该地区呈现极强的空间自相关性.CCA分析结果表明,植被群落与土壤因子之间存在显著的相关关系,土壤因子的空间异质性可能会影响群落的树种组成和群落构建,体现了生态系统中不同物种对土壤资源利用的生态位分化.     

槟榔香草兰农林复合系统土壤性状及根系分布

采用挖掘法和土壤常规观测方法对香草兰槟榔农林复合系统土壤物理性状及根系分布进行了分析.结果表明与当地土壤相比,混交林表土层比较疏松,0～20cm土壤容重比当地同层土壤小0.13 g·cm-3.混交林下各土层土壤含水量分布具有规律性,0～80cm土层平均为12.8%.混交林土壤平均pH值为4.7,略小于当地土壤pH值.混交林平均土壤有机质含量为1.9%,处于全省较高水平,尤其0～20cm土层中有机质含量为1.96%,同比当地土壤高0.7%.香草兰槟榔复合系统根系多集中在0～40cm土层中,占总根量的82.3%,其中,槟榔根系多集中在20～40cm土层中,占总根量的51.6%,香草兰根系水平分布在0～30cm的表土层中,水平分布范围30～50cm.＜1mm和1～3mm根系主要集中在20～40cm土层中,占总根量的48%,而槟榔纯林中＜1mm和1～3mm根系主要集中在0～20cm土层中,占总根量的37.9%.     

东祁连山森林分布区土壤氮分布特征研究

研究土壤氮分布特征对合理预测云杉林生态系统结构与功能具有重要作用,采用PVC管移植法,以祁连山东段青海云杉(Picea crassifolia)林区土壤为研究对象,采用野外取样法和室内分析法,对土壤全氮、铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(NO3--N)进行测定分析,重点分析祁连山哈溪林区土壤氮在不同海拔、不同植被、不同剖面上的变化,以及温度、水分与土壤氮之间的关系,旨在提高祁连山青海云杉林生产力及水源涵养能力。结果表明:该区土壤平均含水量为58.9%,平均容重为0.695g/cm3;含水量随海拔的升高有波动增大趋势,容重随海拔的升高有波动下降趋势;不同植被类型的含水量和容重分别表现为灌丛云杉草地;草地云杉灌丛。铵态氮随海拔的升高有缓慢降低趋势,全氮和硝态氮均随海拔的增大有缓慢增加趋势,三种氮在海拔上的变异系数(CV)分别为19.2%、8.48%、12.6%,可见TN、NO3--N属于中等变异,NH4+-N属于弱变异。NH4+-N和NO3--N在剖面上的变异系数分别为17.3%和9.9%,基本上都为中等变异,NH4+-N在剖面上的变化为线型趋势,线性方程为Y=-2.15X+17.42,r2为0.89;NH3--NN在剖面上呈多项式变化趋势,线性方程为Y=1.205X2-5.085X+12.5,r2为1。土壤水分、容重与NH4+-N和NO3--N之间均有三次函数关系,表现为土壤容重和铵态氮在表层有较显著的拟合关系,其r2为0.843,P0.05;水分和铵态氮在20-40cm有较强的显著性,其r2为0.61,P0.05;水分和硝态氮在20-40cm有较显著的变化关系,其相关系数r2为0.653,P0.05,其他各层显著性不强。     

晋西黄土区土地利用方式对土层有机质变异的影响

为揭示晋西黄土区不同土地利用方式下有机质的土层变异特征及其影响因素,选取刺槐林地、油松林地、荒草地和农田(玉米)坡地4种样地,分析土地利用方式、坡位、土层深度和土壤水分含量对土壤有机质含量的影响。结果表明,不同土地利用方式下土壤有机质含量大小顺序为:油松林地>刺槐林地>荒草地>农地; 坡位对土壤有机质含量及变异系数的影响复杂,难以出现一致性规律; 随土层深度增加,不同土地利用方式下土壤有机质含量差异显著,但均随着土层深度的增加而不断减小且变异性减弱; 两种林地和草地32～160 cm土层土壤水分与有机质含量呈显著正相关关系,而对于表层土壤和农地二者关系不密切。逐步回归分析表明,土层深度对土壤有机质空间变异影响最大。研究结果对晋西黄土区水土保持中林草措施的配置和生态环境建设有一定的参考价值。     

宁夏引黄灌区温室土壤脲酶、过氧化氢酶活性与土壤肥力因素的关系

选择了宁夏引黄灌区17个有代表性的温室,采集表层土壤样品（0～15cm）测定了其脲酶、过氧化氢酶活性及有机质和养分的含量,并进行了相关和通径分析,研究了温室土壤2种酶活性与土壤肥力因素之间的关系.结果表明,供试土壤脲酶活性与其全氮、硝态氮、速效磷含量之间呈显著正相关,土壤养分因素对脲酶活性的影响主要表现在直接效应上,但也有间接影响.土壤过氧化氢酶活性与其有机质、碱解氮、硝态氮含量之间呈显著正相关,土壤有机质对过氧化氢酶活性的影响主要表现在直接效应上,而土壤养分因素主要通过间接效应影响过氧化氢酶的活性.     

雅鲁藏布江巨柏分布区植物群落特点、分布与环境解释

在植物群落和环境特征的野外调查观测基础上，通过双向指示种分析(TWINSPAN)聚类和典范对应分析(CCA)排序的方法，研究了巨柏(Cupressus gigantea)分布区植物群落分布及与环境的关系．结果表明:巨柏分布区植物群落结构简单，可分为3类，包括巨柏群落、巨柏-白莲蒿(Artemisia sacrorum)群落和高山松(Pinus densata)群落．CCA排序结果显示:第1排序轴与海拔和土壤含水量、密度、质地关系显著，主要反映水热和土壤条件的影响；第2排序轴与纬度、坡向和土壤磷含量、年降雨量、土壤全钾、土壤氮磷比相关，主要反映土壤营养、降水和光照条件的变化．影响该区域群落分布变化的主要原因是海拔和坡向变化造成的水热差异，以及土壤理化性质的不同．巨柏群落、巨柏-白莲蒿群落、高山松群落分布的主要海拔范围分别为3 000~3 400、>3 400~3 500、>3 500~3 600 m．研究结果为深入认识巨柏分布区的植物群落环境特征提供了科学参考，有助于更加有效地保护巨柏植物资源．      

Impoverishment of Soil Nutrients in Gully Erosion Areas in Yuanmou Basin

The impoverishment of soil nutrients of nine gully head areas in Yuanmou Basin is assessed through an integrated evaluation method established on the basis of Fuzzy mathematics and multivariate mathematical theory. Results show that soil erosion of gully erosion area in Yuanmou basin has resulted in severe impoverishment of soil nutrients. All gully head areas are at high leves of impoverishment except for one at middle. By probing into and analyzing the mechanism of impoverishment of soil nutrients, we find that soil erosion has led to impoverishment of soil nutrients in a way of compacting soil, heightening position of obstacle horizon, and reducing the content of organic matter, as well as the direct loss of nutrient elements. Finally, this paper points out that soil and water conservation arming at the prevention of soil erosion is the most effective way against impoverishment of soil nutrients in Yuanmou basin.     

竹阔混交林阔叶树下土壤养分对毛竹生长的影响

在浙江省龙游县和庙山坞自然保护区研究了竹阔混交林阔叶树周围土壤养分空间分布及其与毛竹生长的相关性.结果表明:(1)竹阔混交林中阔叶树周围全竹、新竹平均胸径及新竹数存在带内差异和树种间差异,毛竹生长随距阔叶树基干距离增加而增加;(2)阔叶树周围不同环形带内土壤养分含量分布存在明显差异,且这种差异与其周围毛竹生长分布趋势一致;(3)不同阔叶树周围相同环形带内土壤养分存在显著差异,除了有机磷外其他养分均达显著或极显著水平;(4)阔叶树周围对新竹生长影响的各土壤因子从大到小依次为:全磷、速效氮、全氮、速效磷、有机碳、速效钾;(5)新竹平均胸径与阔叶树周围各土壤养分因子相关性可达显著水平,新竹平均胸径与全氮、全磷呈显著正相关,而与速效钾和C/N呈显著负相关,与各土壤参数交互因子相关不显著.     

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．     

火烧对北亚热带天然次生林土壤有机碳的影响

【目的】研究火烧对北亚热带天然次生林土壤有机碳的影响,为火后森林生态系统恢复提供参考。【方法】以北亚热带天然次生林火烧迹地为研究对象,灾后1 a在火烧迹地和对照林地上分别设置20 m×20 m样地各5块,分层采集0～50 cm土层的土壤样品,测定各层土壤有机碳和土壤养分含量。【结果】火烧迹地土壤里含有的轻组有机质、易氧化碳、有机碳均比对照区域高,上升的幅度分别为1.2%～61.5%、9.6%～47.4%、3.9%～35.1%,且在0～10 cm土层的差异极显著(P<0.01)。次生林火灾之后,轻组有机质、易氧化碳、总有机碳基本都存储于土壤表层,深度为0～20 cm。火烧迹地土壤0～50 cm的剖面中,含有的有机碳比对照区域高,上升的幅度约18.8%且差异显著。过火后土壤总有机碳、易氧化碳和轻组有机质与土壤养分(全氮、水解氮、速效钾)的相关性均达到极显著水平。【结论】天然次生林发生火灾1 a后,火烧迹地土壤总有机碳、土壤养分的增加主要集中在表层土壤中。     

陈桥东湖浮游植物群落结构与环境因子的关系

为研究陈桥东湖浮游植物群落的时空变化及其与环境因子之间的关系,于2017年1月、4月、7月和10月对陈桥东湖的4个样点进行采样调查.调查共发现浮游植物8门67属118种.其中绿藻种类最多,共47种,硅藻其次,共35种.浮游植物丰度变化为2.52～39.7×106 cells·L-1,平均丰度为8.54×106 cells·L-1,最高值出现在夏季.硅藻为陈桥东湖冬季的主要优势种类,绿藻和蓝藻则在夏、秋季节占优势.利用修正的卡尔森营养状态指数(TSIM)来评价水质,结果显示陈桥东湖整体呈现富营养化状况,且夏季水质最差,冬季相对较好,主要与人为干扰有关.浮游植物丰度与环境因子的相关性分析表明,蓝藻、绿藻与营养盐及水温极显著正相关(P0.01).金藻则与水温呈极显著负相关,与溶解氧呈极显著正相关(P0.01).典范对应分析(CCA)结果表明,溶解氧、水温、pH、总氮、透明度和化学需氧量是影响陈桥东湖浮游植物优势种变化的重要环境因子.     

花江喀斯特峡谷适生植物的抗旱特征 Ⅰ:顶坛花椒根系与土壤环境

以15株顶坛花椒作样本进行研究,对其根系的根深、根幅、根的直径、侧根的分布范围、叶重、吸收根的密度及重量等进行实地数据采集,从中得出喀斯特石漠化区顶坛花椒根系的生长特征。表明顶坛花椒根系界于散生根型与水平根型之间,根系水平分布远大于垂直分布,反映了根系的发达性及浅根性的特点。根系主要分布在0~35 cm的土层中,吸收根一般分布0~30 cm范围内。土壤环境决定了根系的生长分布特征,土壤容重、土壤水分与根系分布显著相关(P<0.05);垂直方向上,所调查样株根系集中分布于有机质高的土壤上层;水平方向,各根系分布与土壤养分多寡没有明显关系,而更多受制于小地形条件。     

不同林地清理方式下生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响

【目的】阐明不同林地清理方式下(火烧清理和人工清理)生物炭和氮添加对桉树红锥混交林土壤养分的影响,为人工林的经营管理提供参考。【方法】在火烧清理和人工清理林地的桉树红锥混交林中,设置生物炭和氮添加的控制实验,研究生物炭和氮添加对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、有效磷(AP)和有效钾(AK)含量的影响。【结果】不同林地清理方式下,生物炭和氮添加对林地土壤养分的影响存在差异:与对照相比,人工清理林地时,添加生物炭显著增加了20～40cm土层的AP含量;氮添加极显著增加了0～10cm土层的SOC、TP、AP含量和C∶N;10～20cm土层的SOC、AK含量,20～40cm土层的AP和AK含量也显著增加;而0～10cm土层的N∶P则极显著降低。林地清理方式为火烧清理时,生物炭添加极显著增加0～10cm土层的TP含量,而0～10cm、10～20cm土层的SOC和AK含量,0～10cm土层的C∶N,10～20cm的AP∶TP、C∶P以及0～10cm、10～20cm、20～40cm土层的AK∶TK显著降低,0～10cm土层的AP含量、AP∶TP、C∶P和N∶P更是极显著降低。氮添加显著降低10～20cm土层的N∶P以及0～10cm土层的AP∶TP,0～10cm土层的AP含量以及10～20cm的TN含量下降达到极显著水平。【结论】人工清理林地条件下,实施生物炭和氮添加有利于提高桉树红锥混交林的土壤养分。