祁连山中段青海云杉林土壤肥力质量评价研究

以祁连山排露沟流域青海云杉林为研究对象,研究了海拔梯度上土壤肥力因子的分布特征及变化规律,并运用主成分分析法对青海云杉林土壤肥力状况进行了评价。结果表明：（1）研究区土壤呈碱性,pH值均大于8.0;高海拔地区（3 300 m）含水量达到过饱和状态,各土层含水量均大于100%;随海拔升高,全氮含量呈增大趋势,全钾含量呈减小趋势,而全磷含量呈先减小后增大趋势;不同海拔梯度速效磷含量差异不显著（P>0.05）,海拔3 300 m处速效钾含量显著高于其他海拔段（P<0.05）。（2） 不同海拔梯度下土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效磷和速效钾含量都有明显的“表聚效应”,其中3 300 m处0~10 cm土层有机质含量高达325.93 g·kg^-1,是本海拔段其他土层的1.6~1.8倍,是同土层其他海拔段的1.3~2.0倍。（3） 土壤肥力因子间关系密切,土壤含水量与有机质、全氮呈极显著正相关关系,与土壤容重、pH和全钾呈极显著负相关关系,土壤养分含量之间存在不同程度的显著正相关关系。（4） 不同海拔梯度土壤肥力质量为：3 300 m>3 200 m>3 100 m>3 000 m>2 900 m。     

新疆耕地土壤养分时空变化

土壤养分状况是土壤肥力的重要标识,并决定着农作物产量高低,对其进行调查分析可以为今后土壤养分资源的综合评价和科学施肥管理提供基础资料。采用Meta-analysis方法,通过对1999-2005年期间有关新疆耕地土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾的研究文献的收集分析,并与20世纪80年代全国第二次土壤普查数据对比分析,研究了近20多年来新疆耕地土壤养分的时空变化。结果表明耕地土壤有机质、速效磷和碱解氮总体呈现增加的趋势,土壤肥力在不断提高,全氮含量略有下降趋势,速效钾含量下降明显,但存在区域差异,准噶尔盆地北部区和伊犁地区具有较高的土壤肥力,塔里木盆地区域土壤肥力较低。分布于新疆的7种主要耕地土壤类型,其养分含量变化总体表现为与全疆耕地土壤养分相似的变化趋势。人类的施肥、耕作措施的改变及土地利用变化是引起土壤养分变化的主要原因。     

小流域自然土壤与耕作土壤养分比较及影响因素分析

通过对河北省易县观坐岭小流域自然土壤和耕作土壤有机质、速效氮、速效磷、速效钾及微量元素有效含量的测定分析,得出了该小流域自然土壤和耕作土壤的肥力状况.结果表明:自然土壤中有机质和速效氮含量处于较高水平;速效钾含量丰富,速效磷比较缺乏;有效Fe、Mn含量处于高水平,有效Cu、Zn含量中等.自然土壤开垦为耕作土壤后,有机质和速效氮含量下降;由于施肥原因,速效磷含量明显增高;速效钾含量因母质影响有所下降.海拔与土壤养分变化的相关性小明显,不同坡位土壤养分表现出向下汇集的趋势.并从自然环境、人为影响、地形母质等方面分析土壤养分变化的影响因素.     

不同利用方式对纳帕海高原湿地土壤质量的影响

研究了纳帕海高原湿地不同利用方式对土壤质量的影响,结果表明,天然沼泽和浅水沼泽草甸,排水疏干后用于放牧的草甸、垦后湿地相比,土壤有机质分别减少了4.33%、7.32%和5.64%,全氮分别减少了0.1%、0.33%和0.16%,除垦后湿地速效钾和速效磷含量较高外,速效养分呈现和有机质、全氮一样的变化趋势,均随人为活动干扰加剧而不断下降,土壤酶活性中蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶的活性与土壤有机质等肥力因子存在显著相关性。垦后湿地土壤养分含量和酶活性较高,土壤质量改善,这与人为大量施用有机肥和周围山上水土流失带下土壤养分汇集有关,但其湿地环境已完全转化为旱生环境,湿地功能丧失。综合土壤性质10项指标计算的土壤退化指数表明,与天然沼泽比较,沼泽草甸和草甸湿地均出现退化现象,垦后湿地环境完全改变,应及时进行保护和恢复,退耕还湿。     

豆禾牧草间作根际土壤养分、酶活性及微生物群落特征

西北半干旱地区生态系统脆弱,土地养分流失严重,而过量施肥和连作会导致土壤性状恶化。为了满足当地饲草需求及改善土壤状况,本研究对紫花苜蓿和玉米进行连续间作,研究其对根际土壤养分、生物活性及稳定性的影响。结果表明:根际土壤pH在间作下较单作大幅降低。间作根际土壤有机质、有效磷和速效钾含量均显著大于玉米单作,根际土壤碱性磷酸酶活性显著大于紫花苜蓿单作,而过氧化氢酶活性则表现相反。间作土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性显著大于玉米单作。细菌/真菌数量在间作根际土壤中显著大于单作。间作根际土壤细菌、放线菌数量及细菌序列数显著大于玉米单作,拟杆菌门和疣微菌门相对丰度显著大于紫花苜蓿单作,土壤绿弯菌门和放线菌门相对丰度显著大于玉米单作。土壤酶活性和细菌数量均与pH呈极显著负相关,而与有机质、全氮、碱解氮含量极显著正相关;拟杆菌门与pH呈极显著负相关,与有机质、碱解氮及速效钾含量极显著正相关;酸杆菌门、疣微菌门与pH显著正相关,而与有机质、全氮、碱解氮及速效钾含量极显著负相关。紫花苜蓿/玉米间作可改善根际土壤碱性条件及微生物环境,同时改善玉米根际土壤养分。紫花苜蓿/玉米间作是防止西北半干旱区土壤退化、改善土壤稳定性的有效措施。     

荒漠藓类结皮边缘效应下土壤肥力的灰色关联度分析

干旱半干旱地区土壤资源呈现高度异质性,植被分布斑块化成为该生态系统的普遍现象。藓类结皮是荒漠地表生物土壤结皮的主要类型,自然状态下藓类结皮通常呈现出典型的斑块状分布特征。应用灰色系统理论,以新疆北部古尔班通古特沙漠藓类结皮层土壤为研究对象,将藓类结皮斑块从中心至边缘划分3个圈层,通过对土壤的理化性质、酶活性、微生物生物量及微生物群落碳源利用等16项指标进行分析,利用灰色关联度分析法定量分析了藓类结皮斑块3个圈层的土壤肥力,并进行综合排序。结果表明:(1)藓类结皮斑块边缘圈层的土壤有机质、全氮、全钾、脲酶、过氧化氢酶、微生物生物量碳氮、平均吸光值(AWCD)均显著低于内部两个圈层,全磷、速效氮、速效磷、速效钾含量及pH值、碱性磷酸酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶活性均不受边缘效应的影响,在3个圈层无显著差异。同时,土壤各项指标在斑块内部两个圈层均无显著差异。(2)藓类结皮斑块3个圈层土壤肥力的关联度值依次为中心圈层(0.65)>中间圈层(0.59)>边缘圈层(0.47),藓类结皮斑块结皮层的土壤肥力从中心至边缘逐渐降低。藓类结皮斑块状分布显著影响土壤肥力,导致土壤肥力空间异质性程度增大,从而可能影响荒漠植物群落,尤其是草本植物群落的空间分布格局。     

贺兰山低山区土壤理化性状与其酶活性空间变化特征（英文）

贺兰山低山区干旱少雨,植被稀疏,地表剥蚀严重,生态环境极为脆弱。本文对贺兰山低山区5个海拔高度的表层土壤理化性状、4种常见土壤酶活性及其相关关系进行了研究。结果表明：（1）随着海拔高度的增加,土壤水分含量和总孔隙度呈上升趋势,容重、有机质和速效磷呈下降趋势,TC、TN和碱解氮呈现先降低后升高的变化趋势,碳氮比呈先升高后降低的变化趋势;（2）随着海拔升高,土壤脲酶和碱性磷酸酶活性呈先降低后升高的变化趋势,蔗糖酶和过氧化氢酶呈上升趋势;（3）脲酶活性和磷酸酶活性与土壤全氮呈显著正相关（P<0.05）。研究表明,不同海拔高度表层土壤理化性状各指标、酶活性均存在差异性,且土壤理化性状与酶活性之间相互影响。     

基于PI指数模型的南方典型红壤丘陵区稻田土壤肥力评价

通过田间采样和室内分析的方法,对南方典型红壤丘陵区稻田土壤44个样品进行检测分析,以pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾为评判指标,运用PI指数模型法对水稻土的肥力质量进行综合评价,探讨该区域的土壤养分肥力水平以及水稻产量与土壤肥力的关系。研究结果表明:(1) 本实验区水稻土有机质含量丰富,供氮能力较高,土壤为弱酸性与中性土壤,较适合水稻生长,但其供磷与供钾水平相对较低。(2) 各样品肥力指数与实际产量之间的相关系数为0.736^**,即水稻产量对土壤肥力呈极显著正相关关系。     

典范对应分析在重金属污染区土壤性质及土壤酶活性关系中的应用——以阳朔县思的村为例

运用典范对应分析（Canonical Correspondence Analysis,CCA）对广西阳朔思的村铅锌矿尾砂坝坍塌后的污染农田土壤酶活性、土壤性质进行研究。结果表明：pH值、全铅和全锌是影响土壤其他因子（碱解氮、有机碳、速效磷、阳离子交换量、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶）的重要因素。该区污染土壤尽管经过当地农民长达逾40 a的耕种,但土壤有机质、阳离子交换量、速效磷和碱解氮质量分数仍处于较低的水平,彼此之间的相关系数与其在CCA排序图中的夹角变化规律一致。土壤碱性磷酸酶活性与全锌质量分数呈正相关,因而在CCA排序图中,土壤碱性磷酸酶活性与全锌质量分数的夹角较小。尽管铅-锌污染物与蔗糖酶和脲酶的相关性不显著,但铅-锌污染物的存在造成蔗糖酶和脲酶活性的降低,因而在CCA排序图中,土壤中的铅-锌污染物与蔗糖酶和脲酶基本处于相反的两端,从而弥补相关分析结果信息量不足的弊端。鉴于CCA排序图能够直观展示土壤酶对重金属污染物的敏感强度以及土壤有机碳与养分循环物质之间的相互关系,因此可作为探索土壤因子内在联系的重要工具。     

河南襄城植烟田土壤肥力空间变异性与适宜性综合评价

采用统计学与地统计学相结合的方法,结合GIS技术,对河南省襄城县植烟田耕层(0～20 cm) 159个土壤样本进行了数据处理,分析了土壤有机质、pH、速效氮、有效磷和速效钾含量的空间分布特征,结果表明:土壤pH的变异系数最小,而有效磷由于不同的耕作措施和不均衡施肥,其变异系数最大.半方差分析表明,土壤有机质、pH和有效磷符合球状模型,最大相关间距分别为21 020、19 150和8460 m,而有效氮和速效钾符合指数模型.最大相关间距分别为7 484和25 320 m,土壤pH的C0/sill为0.193 5,具有强烈的空间自相关性,而其他四种土壤肥力因子的C0/sill为0.352 8 ～0.526 0,为中等强度的空间自相关性.并采用Kriging方法进行最优内插,绘制了襄城植烟田各土壤肥力因子含量的空间分布图.建立了烤烟土壤肥力适宜性评价指标体系,运用模糊数学和层次分析法对土壤肥力水平进行了综合评价、分级.采用地理信息系统软件mapGIS绘制襄城县烤烟种植区土壤肥力状况图.结果表明,烟草种植区土壤肥力适宜性水平存在着相当程度的差异,表现出明显的空间异质性.土壤肥力适宜性最高的地区位于研究区的东南部,占研究区总面积5.02％;适宜性为适宜的位于研究区的北部和中南部,占研究区总面积的80.15％;而次适宜的植烟田横穿于研究区的中部,占研究区总面积的14.28％.     

紫花苜蓿种植对山地荒沟客土理化性质的影响

试验在客土回填后的山地荒沟,设置紫花苜蓿草地试验区,连续2 a研究紫花苜蓿种植对客土理化性质的影响,结果得出:自然条件下,春季播种紫花苜蓿,可以加速山区荒沟植被恢复,改善客土理化性质,播种后第2 a,地上生物量与覆盖度达到最高,分别为2 1.5 kg/hm2和74.1%,0~10 cm土层中pH值明显降低,土壤速效钾相对增加,全氮、碱解氮含量显著提高,达到0.657 g/kg与39.54 mg/kg;播种后第3 a,10~20 cm土层内土壤容重显著减小,达1.241 g/cm3,总孔隙度显著提高,5.0~17.5 cm土层土壤紧实度显著降低,同时,0~10 cm土层速效磷含量下降速度相对减缓,有机质含量显著升高,达到9.253 g/kg。     

种植苜蓿对土壤肥力的影响

通过对4年生苜蓿地和传统耕地(棉花)表层土壤分层(0～10,10-20,20-30cm)取样分析,从定量的角度研究了不同种植方式对表层土壤理化性质的影响。结果表明：与传统耕地相比,4年生苜蓿地在从未施用任何肥料的情况下,土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾的含量均比每年都施肥的传统耕地高,且差异显著。与种植棉花相比,种植苜蓿可以降低土壤容重,增加土壤孔隙度,显著降低土壤中总盐含量以及氯离子含量,充分表明苜蓿具有改良土壤的特性。但是苜蓿地土壤pH值比棉花地的高,具体原因尚需进一步研究。本研究同时分析了种植苜蓿与传统作物(棉花)对耕层土壤理化性质的影响是否存在垂直分布上的差异,各指标表现不一。     

基于GIS和地统计学的土壤养分的空间异质性研究:以红河县迤萨镇为例(英文)

云南红河哈尼稻作梯田系统是全球重要农业文化遗产保护试点之一。土壤养分是土壤肥力的重要标志,对遗产地土地的可持续利用具有重要作用。运用GIS和地统计学相结合的方法,对红河县迤萨镇的土壤p H、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间变异及分布特征进行了分析。研究结果表明,该区域内的土壤p H、有机质、全氮、碱解氮、速效钾显示出中等变异,其变异系数分别为12.54%、40.14%、40.00%、34.89%、50.48%;有效磷显示出强变异,其变异系数为102.13%;土壤p H、有机质、全氮和速效钾的理论模型为指数模型,有效磷的理论模型为球状模型;土壤全氮、有效磷和速效钾的空间分布状况主要受结构性因子的影响,p H、有机质和碱解氮的空间分布状况受结构性因子和随机因子的共同影响;Kriging插值图较为直观地描述了迤萨镇土壤养分的空间分布状况。通过对土壤各种养分的空间分布状况,对于及时调整施肥等农业管理措施具有一定的指导作用,是进行精准施肥研究的基础工作。     

卧龙自然保护区土地利用变化对土壤性质的影响

森林景观受干扰后的次生演替、人工林种植与农业耕作等在许多方面影响着土壤性质的变化。研究选取了四川卧龙自然保护区作为研究地点 ,阐述湿润高山区的土地利用方式与土壤性质之间的关系。选择了六种典型的土地利用方式加以比较 ,方差分析结果表明 ,不同土地利用之间土壤容重、全氮、有机碳、速效磷、速效钾的含量差异显著。相比之下 ,农田土壤养分含量偏低 ,而灌丛有着较高的有机碳、总氮与有效氮含量。 0～ 4 0cm土壤碳的储量变化幅度不大。综合土壤退化指数表明 ,坡耕地 ,撂荒地与人工林有土壤退化的趋势 ,而灌丛与次生林对土壤的性质有着改善的作用。人工林年龄与土壤有机碳、有机氮的含量正相关。     

临泽绿洲农田土壤肥力质量时空变化特征

干旱区荒漠绿洲农田土壤肥力质量的研究是绿洲功能和生产力评价的一个重要方面。通过1982年和2008年临泽绿洲农田287个样点耕层土壤（0~20 cm）有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾数据,利用地理信息系统和地统计学分析手段,研究了26 a来土壤肥力质量的变化特征。结果表明,研究区土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾的含量为13.8 g·kg-1、0.81 g·kg-1、64.4 mg·kg-1、32.3 mg·kg-1、199 mg·kg-1,较1982年分别提高了13.5%、7.8％、9.3%、225.6％和26.8％;土壤肥力指标的变异性较大,变异系数均大于25%;模糊数学综合评价方法适合研究区土壤肥力质量评价,土壤肥力质量综合值由1982年的强度空间变异发展为中等空间变异;根据全国农业地力等级划分标准,研究区土壤属于4、5、6、7级,较1982年的土壤肥力呈上升趋势。土壤肥力综合值分布图可以为该区域土壤资源的合理利用提供理论依据。     

天然林择伐10 a后林地土壤理化性质研究

对天然针阔混交林弱度和中度择伐10 a后林地土壤的理化性质进行分析,结果表明:土壤密度和结构体破坏率均下降,而最大持水量和总孔隙度均上升;土壤有机质、全氮、水解氮和全磷的含量均上升,而全钾、速效钾和速效磷的含量均略有下降.说明弱度和中度择伐10 a后林地土壤结构稳定性、水分、孔隙状况和养分含量基本得到恢复,并有所改善.     

敦煌绿洲边缘植物群落与土壤养分互馈关系

植物群落与土壤性状相互作用研究对于认识生态系统结构与功能有着重要的意义。通过对敦煌绿洲边缘典型植物群落21个样地（20m×20m）的植被和土壤系统取样调查,在分析植物群落及其土壤养分特征的基础上,采用CCA典范对应分析法研究了土壤养分对植物群落物种分布的影响。结果表明：调查区域植被群落共出现植物27种,隶属于15科,26属,以藜科（Chenopodiaceae）植物居多,占总物种数的29.6%。柽柳（Tamarix chinensis）群落的物种丰富度最大,胡杨（Populus euphratica）群落的物种丰富度最小。植被0~80 cm土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量排序为柽柳>黑果枸杞（Lycium ruthenicum） > 梭梭（Haloxylon ammodendron） > 沙拐枣（Calligonum mongolicum）,全磷、全盐、速效氮含量排序为柽柳 > 黑果枸杞 > 沙拐枣 > 梭梭,全钾含量排序为黑果枸杞 > 柽柳 > 梭梭 > 沙拐枣,pH值排序为梭梭 > 沙拐枣 > 黑果枸杞 > 柽柳。不同植被覆盖各养分指标之间差异显著。随土层深度的增加,柽柳和黑果枸杞群落土壤全氮、有机质、全盐、速效氮、速效钾含量逐渐降低,表聚效应明显,土壤全磷、全钾、速效磷含量逐渐增大后减小,梭梭与沙拐枣养分层次特征不明显。4种植被群落土壤pH值随土层深度的增大呈波动的趋势。CCA排序结果表明植被群落物种分布的土壤环境调控因子重要性排序为全氮 > pH > 全钾,土壤全氮是植物群落物种分布的最重要调控因子。     

肥草协同调控下紫色土油茶园土壤肥力和油茶生长特征

为了评价不同调控措施对闽西紫色土油茶园土壤肥力和油茶生长的影响,本研究设计了有机肥+黑麦草+复合微生物肥+圆叶决明(T1)、复合肥+黑麦草+圆叶决明(T2)、复合肥(T3) 3种调控措施,以不采取任何调控措施的处理为对照(CK),对比分析不同调控措施下闽西紫色土油茶园土壤养分及油茶生长特征,并揭示油茶生长特征与土壤养分改良之间的关系。结果表明:试验1年后,T1的土壤全氮含量为CK的1. 13倍;土壤铵态氮与硝态氮含量均为T1、T2显著高于CK (P0. 05);土壤速效磷、速效钾含量均为T1、T2显著高于T3、CK (P0. 05),其中土壤速效磷含量分别为CK的3. 83、3. 56、1. 72倍,土壤速效钾含量分别为CK的2. 93、2. 93、1. 68倍。试验1年后,3种调控措施下油茶树的株高增量、地径增量、冠幅增量、新梢长、叶面积、叶绿素相对含量SPAD值均显著高于CK (P0. 05); 3种调控措施下油茶叶片的氮、磷、钾含量较CK有明显提高;油茶长势特征、叶片养分与土壤速效养分含量具有较强的相关性。可见,3种调控措施能提升油茶园紫色土肥力和促进油茶生长,其中T1、T2对紫色土肥力的调控效果更优。     

中国东部地区耕地土壤肥力变化趋势研究

随着人口、资源和环境之间的矛盾日趋尖锐,中国耕地土壤肥力及其变化日益为世人所关注。本文利用最近20年东北地区的吉林和黑龙江省,华北地区的北京市和河北省以及长江下游地区的江苏和浙江省的15个县市180个样本点的土壤数据资料,分析了20世纪80年代以来东部地区农业土壤肥力的演变趋势。结果表明,从总体上看,东部地区除土壤速效钾下降和酸碱性有所退化外,农业土壤的有机质、全氮和速效磷平均含量都增加了。在空间分布上,土壤肥力的变化趋势存在明显差异。长江下游和华北地区的平均肥力提高,东北地区下降。另外,除华北地区的土壤酸碱性有改善外,长江下游和东北地区土壤都存在酸化倾向。     

祁连山青海云杉林动态监测样地土壤pH和养分的空间异质性

为了探讨青海云杉林对土壤pH和养分的影响,选择祁连山青海云杉林动态监测样地(340 m×300 m)为试验样地采集土样,利用经典统计学和地统计学方法对其空间异质性进行了研究。结果表明:(1)pH、水解氮和全磷为弱变异性,有机碳、全氮、速效磷、全钾和速效钾为中等变异性,它们的大小依次为速效钾 >有机碳 >速效磷 >全氮 >全钾 >水解氮 >全磷 >pH。(2)半方差最优模型拟合分析表明,pH、全氮、水解氮、全磷、速效磷和速效钾均符合球状模型,有机碳和全钾均符合指数模型;pH、有机碳、全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾的变程依次为108.8 m、88.5 m、112.8 m、131.9 m、143.3 m、73.3 m、73.3 m和134.7 m。从空间结构特征看,pH具有中等强度的空间自相关,而养分表现出强烈的空间自相关。(3)pH和养分均呈斑块状分布,有机碳和氮素具有相似的空间分布格局,全磷和速效钾分布变化较为明显,速效磷和全钾分布变化较为平缓。上述研究结果可为祁连山青海云杉林土壤pH和养分的取样设计和空间分布图制作等提供参考,也可为青海云杉林的土壤环境恢复与重建提供科学依据。