衡阳紫色土丘陵坡地土地利用变化对土壤性质的影响

【目的】探讨衡阳紫色土丘陵坡地土地利用变化对土壤性质的影响,揭示土地利用变化对土壤肥力的影响机制。【方法】选取研究区5种不同土地利用方式(包括耕种+撂荒地、灌草地、灌丛地、坡耕地和人工林地)的0～10 cm与10～20 cm土层土壤作为研究对象,对比分析其土壤理化性质和土壤微生物量碳、土壤微生物量氮含量及4种酶活性(蛋白酶,脲酶和过氧化氢酶、β-葡萄糖苷酶)等生物学性质,通过主成分分析和相关分析方法计算其土壤肥力指数,对并其土壤肥力进行综合评价。【结果】(1)灌草地和坡耕地的土壤含水量、土壤有机碳、全氮、碱解氮、速效磷、微生物量碳、微生物量氮含量显著高于其他3种土地利用方式对应土层(P<0.05),且灌草地和坡耕地有较高的土壤酶活性;(2)除耕种+撂荒地外,其他4种土地利用方式0～10 cm土层土壤理化性质以及5种土地利用方式土壤生物学性质明显优于10～20 cm土层(P<0.05),即有明显的“表聚效应”;(3)除速效钾外,土壤肥力的各因子之间有明显的相关性;(4)土壤微生物量碳、土壤微生物量氮、土壤有机碳、全氮和碱解氮等是土壤肥力主要驱动因子,土壤质量指数计算结果表明,...     

衡阳紫色土丘陵坡地5种土地利用方式土壤肥力综合评价

[目的]为了研究衡阳紫色土丘陵坡地5种土地利用方式[自然恢复地(NR)、草地(GT)、灌草地(FG)、灌丛地(FX)和乔灌地(AF)]的土壤肥力质量差异.[方法]以不同土地利用方式的0～20与20～40 cm土层土壤为研究对象,通过主成分分析和相关分析方法选取具有代表性指标计算土壤肥力指数,对并土壤肥力进行综合评价.[...     

红壤区坡耕地改造后不同土地利用类型对土壤养分的影响

为揭示红壤区坡耕地改造后不同土地利用类型对土壤养分的影响,以坡耕地为对照,对坡耕地改造后不同土地利用类型土壤的主要养分指标进行了研究。结果表明,在0~10 cm土层,茶园和人工牧草地土壤全氮、碱解氮和有机质含量均显著大于对照(坡耕地),且茶园>人工牧草地;茶园和旱作梯田土壤全磷和有效磷含量均显著大于对照;人工牧草地和旱作梯田速效钾含量均显著大于对照,全钾含量则显著低于对照。在10~20 cm土层,人工牧草地碱解氮、速效钾和有机质含量显著大于对照;旱作梯田全磷、有效钾和速效钾含量相比对照均有显著提高,且提高程度均达到40%以上;茶园有效磷、全钾和速效钾含量均显著小于对照。在20~40 cm土层,坡耕地全磷和有效磷含量显著大于其他土地利用类型;旱作梯田速效钾含量相比对照提高了58%。在40~60 cm土层,茶园全磷含量显著大于对照,坡耕地全钾含量最高且与其他土地利用类型差异显著,其他养分含量各土地利用类型与对照差异均不明显。     

退化红壤区植被恢复对土壤惰性碳和酶活性的影响

以江西泰和退化草地上恢复的马尾松纯林和木荷纯林为对象,以自然恢复草地为对照,探讨了不同植被恢复类型对土壤惰性碳和酶活性的影响。结果表明,3种植被恢复类型0～20cm土层惰性碳含量顺序为木荷林>马尾松林>草地;土壤惰性碳δ~(13)C大小顺序依次为草地>木荷林>马尾松林,草地土壤惰性碳δ~(13)C高于全土;草地转化为马尾松林和木荷林后,显著提高了土壤纤维素酶、蔗糖酶和淀粉酶的活性,降低了多酚氧化酶的活性。土壤中3种水解酶之间呈极显著正相关关系,共同对土壤有机碳的转化产生影响。     

汉江中游典型小流域土壤有效锌空间变异特征及评价

为了评价汉江中游典型小流域土壤有效锌的分布特征,利用网格法分3层在余姐河小流域采集土样,共采集207个样点。基于地统计学方法和Kriging插值法,结合坡向对土壤有效锌含量空间变异特征进行研究,并进行了丰缺评价。结果表明:随着土层深度的增加,土壤有效锌含量逐渐降低;经方差检验,仅0~10 cm土层土壤有效锌含量存在显著性差异;林地0~10、20~40 cm土层土壤有效锌含量与坡向呈显著正相关关系;草地0~10 cm土层土壤有效锌含量与坡向呈显著负相关关系,10~20、20~40 cm土层呈极显著负相关关系;该流域0~10 cm土壤有效锌储量为45.42 kg,土壤有效锌储量从大到小依次为林地、农地、草地;根据土壤有效态微量元素平均密度综合评价指数,该流域土壤有效锌处于丰富水平。     

多功能农林保水剂在油葵种植中的应用

以宁夏中部干旱带为靶区,油葵为试种作物,研究膜下滴灌方式下,不同施用深度及施用量的保水剂在油葵种植中的使用效果.结果表明,油葵主要根系分布土层(0~40 cm)的土壤含水率变化趋势基本一致,0~20 cm土层,保水剂用量为4 kg/667 m2、施入深度为20 cm时,土壤含水率均高于其他处理,比同期未施用保水剂的处理高10.8%~41.9%,20~40 cm土层比未施用保水剂的高17.8%~53.6%;叶面积指数也普遍高于未施保水剂的叶面积指数,施量为2 kg/667 m2,深度10 cm时,比未施用的叶面积指数增大1.01%~16.04%,施量为4 kg/667 m2、深度20 cm时,比未施用的产量提高31.6%,但与其他处理差异不显著.在油葵种植中采用4 kg/667 m2的施用量、饱和后沟施20 cm深的施用方法,对油葵生长及产量的促进效果最为明显,可作为宁夏中部干旱带油葵种植中的推荐施用方法.     

金属加工厂附近农田土壤锌污染的地统计学分析

目的为评价金属加工对农田土壤环境造成的影响.方法采用经典统计学与地统计学相结合的方法,研究了沈阳市南郊某有色金属加工厂附近农田土壤全锌含量的空间分布特征.结果在1000m距离内,土壤全锌含量与样点离加工厂烟囱的距离之间符合二阶多项式关系,并与距离呈显著负相关关系.0~10cm及10~20cm土层土壤全锌含量分别达226.92mg.kg-1和214.24mg.kg-1,远高于该地区土壤锌含量的背景值.高斯模型与实验半方差变异函数的拟合效果最好,其次是线性模型.0~10cm及10~20cm土层土壤全锌含量具有十分相似的空间分布格局,离加工厂烟囱距离越远,土壤全锌含量越低.结论克里格插值得出的土壤全锌含量的空间分布图很好地反映了农田土壤受到金属加工厂污染的情况.     

龙脊梯田土地利用模式对土壤持水力影响研究

土壤水分是土壤生态系统中养分循环与流动的重要载体,是植物生长及生态环境建设的关键影响因子。以龙脊梯田金坑红瑶景区为对象,研究其林地、旱地、水田和抛荒地 4 种土地利用模式 0 ~ 5 cm 表层土壤的物理性质,分析各类土地表层土壤的持水能力。结果表明,4 种土地利用模式下,表层土壤的土壤容重范围为0.45 ~ 1.02 g/cm3,最大持水率范围为 42.12% ~ 90.92%,土壤非毛管孔隙度范围为 18.93% ~ 43.62%。Spearman相关性分析表明,各类土地表层土壤的最大持水率与土壤容重呈极显著负相关（r = -0.911,P < 0.01）,与土壤非毛管孔隙度呈极显著正相关（r = 0.839,P < 0.01）,与植被覆盖度呈一般显著正相关（r = 0.583,P < 0.05）。土壤最大持水率排序依次为：林地 > 抛荒地 > 水田 > 旱地。     

红壤坡耕地不同整治方式对土壤水分物理性质的影响

土壤水分物理性质改善对于植物水分利用和土壤化学性质提升具有重要作用.以坡耕地为对照,旱作梯地、茶园地、次生草地和人工牧草地为研究对象,通过野外采样与室内实验相结合的方法,对土壤容重、饱和含水量、毛管含水量、非毛管含水量及田间持水量情况进行了研究,探讨坡耕地不同整治方式对土壤水分物理性质的影响.结果表明,各整治方式下随着土层深度的增加,土壤容重均显著增大,而次生草地显著下降,0¹0 cm土层土壤容重依次是人工牧草地(0.98 g/cm3)<坡耕地(1.09 g/cm3)<旱作梯地(1.19 g/cm3)<茶园地(1.22 g/cm3)<次生草地(1.38 g/cm3);010 cm土层土壤容重依次是人工牧草地(0.98 g/cm3)<坡耕地(1.09 g/cm3)<旱作梯地(1.19 g/cm3)<茶园地(1.22 g/cm3)<次生草地(1.38 g/cm3);0¹0 cm土层土壤饱和含水量大小顺序为次生草地(30.84%)<旱作梯地(37.54%)<茶园地(41.69%)<坡耕地(45.40%)<人工牧草地(55.08%);次生草地和坡耕地的土壤毛管含水量均随着土层增加而增加,人工牧草地、旱作梯田和茶园地则随土层深度增加而减少,表层土壤中,毛管含水量差异较小,其值分别在25.83%10 cm土层土壤饱和含水量大小顺序为次生草地(30.84%)<旱作梯地(37.54%)<茶园地(41.69%)<坡耕地(45.40%)<人工牧草地(55.08%);次生草地和坡耕地的土壤毛管含水量均随着土层增加而增加,人工牧草地、旱作梯田和茶园地则随土层深度增加而减少,表层土壤中,毛管含水量差异较小,其值分别在25.83%²1.61%、4.25%21.61%、4.25%⁷.38%之间波动,相互之间大体不显著;人工牧草地、坡耕地、旱作梯田和茶园非毛管含水量随土层增加而减少,次生草地则增加,07.38%之间波动,相互之间大体不显著;人工牧草地、坡耕地、旱作梯田和茶园非毛管含水量随土层增加而减少,次生草地则增加,0¹0 cm土层中人工牧草地土壤非毛管含水量为24.02%,明显高于次生草地(3.07%)、坡耕地(11.57%)、旱作梯田(10.80%)和茶园地(10.33%);不同整治方式土壤田间持水量变化趋势与土壤毛管含水量相同,其中010 cm土层中人工牧草地土壤非毛管含水量为24.02%,明显高于次生草地(3.07%)、坡耕地(11.57%)、旱作梯田(10.80%)和茶园地(10.33%);不同整治方式土壤田间持水量变化趋势与土壤毛管含水量相同,其中0¹0 cm土层以人工牧草地田间持水量最大,为30.82%.不同整治方式对土壤水分物理性质影响有显著差异性,人工牧草地土壤水分物理结构最好,因此,对红壤坡耕地不同整治方式土壤水分物理性质的研究,有利于探索坡耕地整治技术,以及如何对土地进行合理配置与利用.     

覆土厚度对矿区复垦土壤呼吸昼夜变化的影响

覆土厚度对煤矸石充填复垦地表土中生物的活动具有重要影响.基于土壤呼吸速率在表征植物根呼吸和微生物活动方面的重要性,选择安徽省淮南市某煤矿塌陷生态修复区为研究对象,按照覆土厚度将研究区分为4类监测区:A区(20~40cm),B区(40~60cm),C区(60~100cm)和D区(大于100cm),分别测定其土壤呼吸速率、地表与土层(5cm和35cm)温度,以研究复垦土壤呼吸速率昼夜变化及其温度敏感性,为煤矸石充填复垦工程的表土厚度设计和土壤熟化技术应用提供理论依据.结果表明:土壤呼吸速率曲线均呈单峰形态分布,最低值为-0.08μmol/(m~2·s),最高值为9.22μmol/(m~2·s);煤矸石充填复垦土壤呼吸速率不随覆土厚度变化出现明显的规律性,土壤呼吸速率昼夜均值大小顺序为:CBDA.A监测区土壤呼吸速率一直处于较低值,D监测区土壤呼吸速率上午快速增加,但下午14:00以后下降的速度明显快于其它3类监测区.60~100cm是研究区最有利于土壤生物活动的覆土厚度.不同覆土厚度监测区土壤呼吸速率与地表温度、5cm和35cm土层温度均存在指数型函数关系,相关系数在0.728 1~0.899 2之间,为极显著相关(P0.01).A监测区土壤呼吸速率对温度的敏感性大于其它3类监测区.     

采煤沉陷区耕地土壤肥力特征及其空间异质性

煤炭开采导致地表发生大面积沉陷,耕地资源严重破坏.开展采煤沉陷区耕地土壤性质变异规律研究,对于指导矿区土地复垦具有十分重要的意义.本文研究了焦作矿区韩王矿沉陷区不同沉陷部位和不同深度耕地的土壤肥力特征,结果表明：沉陷区耕地土壤有机质、肥力指标空间异质性显著;与非沉陷区耕地相比较,沉陷区耕地上层土壤（0-20 cm）有机质、氨氮、硝氮、全钾、速效磷含量相对较低,而下层（20-40 cm）土壤各项指标相对较高,且部分采样点营养元素在不同深度上呈现出“逆序”分布特征,表明采煤引发的地表沉陷使耕地土壤肥力在水平和垂直方向上均发生了显著变化,而这些变化是导致沉陷区耕地退化、生产力降低的重要原因.     

红壤侵蚀地不同植被恢复模式“土壤水库”特征研究

采用野外调查与室内分析相结合的方法,研究了南方红壤侵蚀地经过30a植被恢复后,马尾松林、木荷×马尾松混交林、阔叶林3种典型恢复模式土壤水库的库容特征。结果表明,各植被恢复模式土壤水库库容组成均以兴利库容占总库容的比例最高,为63.47%~70.09%;随着土层深度的增加,总库容、兴利库容和最大有效库容均呈下降趋势,下降幅度分别为1.10%~11.17%、11.92%~24.63%和6.19%~24.61%,且3种库容均以马尾松林土壤下降幅度最小;而死库容随土层深度的增加呈上升趋势,防洪库容则变化趋势不明显。综合各项库容指标,保留密度大、灌木层盖度高的马尾松林土壤水库的贮水能力暂时表现略强。     

鄱阳湖沙地植被恢复年限和结构配置对土壤特性的影响

比较了不同恢复年龄和不同恢复结构类型对南方江西沙地土壤有机质(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AHN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)等土壤化学性质影响,以及对土壤含水量(SMC)和容重(SBD)等物理性质影响。结果表明近成熟林(25.85%)和乔+灌+草恢复结构下(30.66%)的土壤水分含量显著高于裸沙地对照的8.09%和14.98%。不同恢复年龄和恢复结构类型对土壤有机碳、总氮、总氮、氮、磷、速效氮均有显著影响;随着恢复年龄的增加,沙地土壤养分除碱解氮减少外,其他养分含量均呈现增加的变化趋势。此外,不同植被恢复结构类型中,沙地土壤各养分含量均表现出增加的变化趋势。不同恢复年龄之间沙地0～20cm土层的有机质、全氮、全磷、有效磷和速效钾有显著差异。不同植被恢复结构之间沙地0～20cm土层有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾有显著差异。两种不同恢复模式都能显著提升南方沙地土壤化学和物理特性,说明这两种植被恢复模式对未来气候变化条件下南方沙地的恢复是有效的。     

都昌县土地覆被变化时空特征与预测研究

以遥感影像为数据源,采用ENVI技术提取基础数据,结合ArcGIS对研究区近20年土地覆被变化特征进行分析;在此基础上,利用Markov模型在随机过程状态方面模拟的优势,分析研究区土地覆被变化趋势.研究结果表明:研究区近20年土地覆被类型以农用地、林地为主,前期(1990~1999年)农用地变化较大,后期(1999~2008年)加强了对未利用土地的高效利用,人口增加、政策调整、气候变化是影响研究区土地覆被变化的主要因素;对比预测进一步验证了Markov模型对初始状态的继承性,为提高土地变化预测的合理性,通过对初始概率矩阵进行加工计算,使模拟结果得到了改善.     

土壤墒情监测系统在特色林果种植中的应用

引进土壤墒情自动监测系统,以枣树及葡萄为试种对象,采用烘干法测定值为标准,分析研究了土壤墒情监测系统监测的土壤含水率的准确性.试验结果表明,果树根区0~10 cm土壤含水率变化最为剧烈,10~20 cm土壤含水率变化相对平稳,20~40 cm土壤含水率最大且为试种果木根系主要的分布层,器测值与烘干法测定值变化趋势与幅度较为接近;器测数据相对烘干法测定值误差范围在-4.19%~9.26%,大部分误差值在1%~4%,误差较小;将烘干法测定值与同时、同地器测土壤含水率拟合,拟合方程为y=0.944 9x+0.410 7,拟合度达0.922 5,说明该型土壤墒情监测系统的传感器能够准确地测定土壤含水率.     

林草植被土壤侵蚀控制作用的初步研究--以云南新平大红山铁矿为例

研究分析了云南新平大红山铁矿区植被对土壤侵蚀的控制作用．结果表明,林草植被可以通过提高土壤持水性、增加土壤透水性和尽快降低土壤水分含量控制地表径流;通过提高土壤水稳性和土壤抗蚀性、改善土壤肥力和促进植物生长增强土壤抵御侵蚀力的能力．研究结果还直接表明,林草植被对土壤侵蚀有明显的控制作用．与裸地相比,松林、阔叶林、草地对地表径流的控制率达到63％-89％,对土壤流失的控制率达到70％-94％．该结果对于指导大红山铁矿乃至其他金属矿区水土保持工作具有重要意义．     

长白山地区园参地土壤环境质量及重金属潜在生态风险评价——以敦化市为例

通过野外考察和实验分析,测定了敦化市不同园参地土壤中的重金属含量和肥力指标,并对土壤重金属污染特征和土壤肥力质量进行了评价.结果表明:(1)Cr、Cu、Ni和Pb的含量均在中国土壤背景值范围内;Zn的含量超出中国土壤背景值,但在吉林省土壤背景值范围内,这与长白山地区独特的地质背景有关.(2)根据国家《土壤环境质量标准》二级标准,仅D2监测点土壤重金属达到轻度污染,其他监测点均属清洁.(3)长白山地区的园参地为轻微生态危害,土壤肥力达到中等以上水平,基本符合无公害人参生产要求;土壤中磷元素向域内水体流失的风险较大,应该引起重视.     

基于Kriging插值的滨海盐碱土化学性质的空间分布特征——以福建圣禾企业蔬菜基地为例

以福建省圣禾企业蔬菜基地作为研究区域,运用地统计学Kriging插值方法,探讨了滨海盐碱土化学性质的空间分布特征。结果表明土壤pH值、Na~+含量、K~+含量、Mg~(2+)含量、有机碳含量以及碱化度指标均表现为从沿海向内陆逐渐减少的趋势,而Ca~(2+)含量的空间分布规律则刚好相反,并且这种规律在底层土壤(20～40 cm)中的表现比表层土壤(0～20 cm)来得更加明显。从不同土层深度来看,土壤pH值以及各盐分含量均随着土层深度的增加而增加,而土壤有机碳的含量与土层深度则呈负相关关系。     

沈阳西郊污灌区农田土壤镉污染特征研究

目的为评价沈阳西郊污水灌溉区农田土壤镉污染状况，为镉污染土壤的合理利用提供依据．方法分别采集0～10cm、10～20cm和20～30cm土层农田土壤样本，对土壤全镉和有效镉含量状况进行分析。采用内梅罗指数法评价农田土壤镉的污染程度．结果宁官、高明、胡孤家和四台子农田土壤均受到重度镉污染，宁官全镉含量高达2．89mg／kg，有效镉含量达0．91mg／kg，以土壤背景值和土壤环境质量标准中的二级标准为参照，宁官土壤镉污染指数分别为17．02和9．65．结论用全镐或有效镉含量为指标对土壤质量进行评价，沈阳西郊污水灌溉区农田土壤镉污染十分严重，已不再适合于种植农作物，必须禁止污水灌溉，同时要通过工程、生物及化学措施进行长期的污染治理．     

长期氮沉降对杉木人工林土壤微生物生物量和群落组成的影响

为了探讨长期(> 10a)氮沉降对森林生态系统土壤微生物的影响,选择杉木人工林为研究对象,设定了4个水平的人工模拟氮沉降试验,分别是N0(0 kg·hm~(-2)·yr~(-1))、N1(60 kg·hm~(-2)·yr~(-1))、N2(120 kg·hm~(-2)·yr~(-1))和N3(240 kg·hm~(-2)·yr~(-1))。基于14a野外氮沉降处理后,利用氯仿熏蒸法和磷脂脂肪酸(PLFA)法,分析不同氮沉降处理水平对不同土层(0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm)土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)和微生物群落组成的影响。结果表明,土壤微生物生物量均呈现随土层加深而降低的趋势,即0～20 cm> 20～40 cm>40～60 cm;低氮处理(N1)能促进土壤MBC的增加,而高氮处理(N3)抑制了土壤MBC和MBN;氮沉降处理对土壤的微生物类群总量(总PLFAs)、细菌生物量、真菌生物量、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均没有显著影响,但N3处理显著降低了20～40cm土层的丛枝菌根真菌生物量。Pearson分析表明,土壤微生物量碳、氮与微生物群落组成之间关系密切。该研究结果为预测长期气候变化背景下森林土壤微生物对其的响应提供了科学依据。