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。     

辽河口湿地芦苇群落退化过程中土壤营养元素和含盐量变化

2011年8月,在辽河口芦苇(Phragmites australis)沼泽采集土壤样品,在室内对土样进行测试分析,研究芦苇群落退化演替过程中,芦苇沼泽土壤营养元素和含盐量的变化.结果表明,在芦苇群落退化过程中,土壤有机质含量先增加后减少,土壤全氮和全磷含量的变化也有相似规律,二者与土壤有机质含量呈显著正相关,说明土壤中氮和磷的来源主要是动植物残体积累;土壤速效钾和易溶盐含量呈逐渐增加的趋势;土壤营养元素和含盐量的垂直分布表明,随着土壤深度的增加,土壤有机质含量、全氮含量、速效钾含量和易溶盐含量逐渐降低,但全磷含量无明显变化.     

基于典范对应分析的黄河三角洲滨海盐渍区土壤特征和芦苇湿地恢复研究

选取典型的黄河口滨海盐渍区碱斑裸地、自然演替和人工调控恢复的芦苇湿地为研究对象,采用典范对应分析不同恢复阶段的芦苇群落特征和对应的立地环境条件,探讨了影响芦苇湿地恢复的关键因子。结果表明:恢复过程中土壤中Na+、Cl-、SO42-、Mg2+、Ca2+和K+离子的绝对含量逐渐减少,HCO3-逐渐增加;土壤pH值与可溶性Ca2+含量呈互为增减的关系。全氮、有机质含量随着芦苇正向演替呈逐渐增加的趋势,全磷含量差异较小。环境因子中的土壤含盐量TS、氯硫比(Cl-/SO42-)、钠吸附比(SAR)、K+与样地群落特征第1排序轴呈显著的正相关性,而与水深、恢复时间、pH值、土壤有机质(OM)呈显著的负相关性。植物生长指标中芦苇株高与盐渍化指标TS、Cl-/SO42-、SAR、K+呈显著正相关,与覆盖度、生物量与WD、RS、pH、OM指标呈正相关。确定了盐度、氯硫比、Na+及水深是影响该区芦苇湿地恢复的主要制约因子。     

红壤丘陵区耕层土壤颗粒的分形特征

以土壤颗粒组成数据为基础,运用分形模型分析了红壤丘陵区耕层土壤颗粒的分形维数。结果表明,13个耕层土壤颗粒的分形维数D为2.772~2.897,其中紧砂土2.788,砂壤土2.807,中壤土2.814,轻壤土2.817。分形维数随土壤质地的变细而增大;由北向南,逐渐增加;成土母质对土壤颗粒的分形维数影响较大;D与全氮含量达极显著正相关,与有机质含量、全磷含量达显著正相关,D与有机质含量、全氮含量、速效磷含量、速效钾含量的复相关达极显著水平。     

喀斯特山原红壤退化过程中土壤表层团聚体变化规律

山原红壤是古气候影响下残存于高原面的古红土,近年来退化严重。为认识山原红壤的退化机理及效应,以滇东喀斯特典型山原红壤发育地带为研究对象,分析了4种不同覆被条件下0~20 cm土壤表层团聚体的特征。结果表明:从草地→灌丛→松林→红裸土,土壤0.25 mm水稳性团聚体含量(WSAC)和平均重量直径(MWD)逐渐减少,分形维数(FD)显著增大;团聚体破坏率(PAD0.25)则表现为松林草地灌丛红裸土。山原红壤从有植被到无植被(红裸土)退化过程中,表层土壤的团聚体稳定性和其他物理性质劣化,抗水蚀能力变弱,有机质含量减少;草地、灌丛、松林之间的土壤团聚体特征变化不明显,尚不能准确反映植被间的退化过程。研究还表明水稳性团聚体的稳定性指标(WSAC、MWD)与容重呈显著负相关,与土壤密度呈极显著负相关,与孔隙度、通气度呈极显著正相关;有机质对水稳性团聚体的稳定性和其他物理性质具有促进作用,植被的保育是改善山原红壤结构状况的关键。     

围封对沙漠化草地土壤理化性质和固碳潜力恢复的影响

过度放牧是科尔沁沙地退化的主要原因,禁牧围封可以有效地控制牲畜对植被-土壤系统的破坏,促进退化生态系统的有效恢复。以过度放牧后的沙漠化草地为对象,调查了禁牧围封13年后沙漠化草地土壤理化性质的变化特征,并分析了围封对土壤固碳潜力的影响。结果表明：（1）沙漠化草地围封13年后,土壤砂粒含量减少、粉粒和黏粒含量增加,且粉粒增加最为明显,平均含量增加123%;土壤容重在不同土壤深度均呈下降趋势。（2）围封后土壤有机质、全氮、速效氮和速效钾含量呈增加趋势,分别增加了102%、97%、123%和24%,但土壤有效磷和缓效钾呈减少趋势;土壤pH显著升高,阳离子交换量呈现增加趋势。（3）除土壤有效铁外,其余有效微量元素包括有效铜、有效锰和有效锌平均含量均呈增加趋势,分别增加44%、30%和82%。（4）土壤有机质与pH值、阳离子交换量、全氮、速效氮、速效钾、有效铜、有效锰、有效锌含量呈显著正相关关系。（5）沙漠化草地围封13年后,100 cm深度土壤有机碳储量增加393.45 g·m^-2,碳截存速率为30.27 gC·m^-2·a^-1。对于因持续过度放牧所导致的严重退化草地,禁牧围封可有效促进土壤有机质、养分和微量元素的增加,影响土壤质地及固碳潜力等的变化,但严重退化沙漠化草地的恢复需要一个长期的过程,土壤有机碳储量要恢复到科尔沁非沙漠化草地水平至少需要百年的时间尺度。     

念青唐古拉山东南坡高寒草原生态系统表层土壤有机碳分布特征及影响因素

对念青唐古拉山东南坡高寒草原生态系统表层(0~20 cm)土壤有机碳分布特征进行研究,结果表明:有机碳密度平均为5.002 8±1.103 7 kg/m2,变异系数21.96%;在拔4421~4598 m内,随海拔升高表现增加→减少→增加的分布特征;与地上及10~20 cm土层生物量、20~30 cm含水量、土壤有机质、速效N、全N和全P含量呈显著正相关,与20~40 cm容重呈显著负相关。影响其的第1因子是植被盖度、地上生物量、20~30 cm地下生物量和20~30 cm含水量,第2因子是0~20 cm和20~40 cm容重及全P量,第3因子是有机质含量和速效N含量,第4因子是0~10 cm地下生物量,累计贡献率92.83%。     

珠江河口新、老围垦区湿地土壤全磷含量分布特征

在珠江河口新、老围垦区内,在沟渠、滨河湿地和围垦湿地中,采集0~40 cm深度的土壤样品,测定其全磷和金属铁、铝、钙、镁、镉的含量,分析了土壤全磷含量的分布特征,以及土壤金属对全磷含量的影响。结果表明,各类型湿地表层土壤(0~10 cm)全磷含量(335.8 mg/kg~1 190.1 mg/kg)总体高于全国土壤全磷含量平均水平。老垦区沟渠表层土壤全磷含量显著高于新垦区(n=39,p0.05),而新垦区滨河湿表层土壤全磷含量高于老垦区(n=45,p0.05)。老垦区内,沟渠表层土壤全磷含量显著高于滨河湿地(n=57,p0.05)。除滨河湿地以外,新垦区和老垦区的沟渠和围垦湿地的土壤全磷含量差异不显著。除新垦区围垦湿地以外,其他湿地土壤全磷含量总体上随着土壤深度的增加而降低。相关分析结果表明,新垦区(n=20)和老垦区(n=32)沟渠和老垦区滨河湿地(n=16)土壤中全磷含量与铁、铝、镁的含量显著正相关(p0.01)。钙的含量只与新垦区围垦湿地土壤全磷含量显著负相关(n=16,p0.05)。除老垦区滨河湿地和新垦区围垦湿地以外,其他湿地土壤全磷含量与镉含量显著正相关(p0.05)。     

安固里淖干湖区土壤理化因子空间分布特征

对安固里淖干湖区的土壤粒度组成、含盐量、含水量、有机质和p H的空间分布特征进行了研究。结果表明,湖区内土壤主要以粉粒(0.002~0.05 mm)为主,湖区外围土壤主要以粉粒(0.002~0.05 mm)、极细砂(0.05~0.1 mm)和细砂(0.1~0.25 mm)为主,湖区东部土壤比西部土壤质地更细。土壤含水量由湖区内部向外围逐渐减小,但湖岸边缘土壤含水量最高。研究区土壤盐碱化现象明显,含盐量和p H都较高,湖区东部土壤含盐量和p H都高于西部。研究区土壤有机质含量总体偏低,与西部相比,干湖区东部土壤有机质含量较高。研究区土壤含盐量、含水量与p H显著正相关,有机质含量与p H显著负相关。     

黄土丘陵沟壑区县域土壤有机质空间分布特征及预测

分析、预测土壤属性空间变异及其动态是区域土地质量评价和可持续土地利用的一个重要组成部分。在陕西省横山县采集了254个耕层(0~20cm)土样,利用数字地形与遥感影像分析技术,提取了相关地形与遥感指数,分析不同土地利用类型、不同地形条件下土壤有机质空间变异及分布特征,并利用相关因子进行回归预测分析。结果表明,县域土壤有机质平均含量很低,变异性较大。不同土地利用类型土壤有机质差异显著,其中以水稻田有机质含量最高,而林地和灌木林地相对较低。不同土地利用类型土壤有机质含量次序为:水稻田>川地>梯田>坝地>荒草地>坡耕地>林地>灌木林地。不同坡度分析表明,“0~3°”这一坡度等级有机质含量显著高于其它坡度等级;不同坡向有机质含量差异不显著,但不同坡向有机质含量存在一个明显的趋势,阴坡有机质含量整体上要比阳坡高。相关分析表明土壤有机质与高程h呈现负相关关系,与坡向的余弦值COSα正相关,与复合地形指数CTI正相关;土壤有机质和修正后的土壤调节植被指数(MSAVI)以及湿度指数(WI)正相关。利用相关环境变量及遥感指数进行多元线性逐步回归分析,预测结果不甚理想,存在一个平滑效应,对于残差解释相对较低,须进一步研究以更好的解释残差。     

西藏不同退化高寒草地土壤酶的活性

对退化高寒草原土壤酶活性研究的结果表明:1)相对于正常草地,轻度退化草地土壤纤维素酶、脲酶、碱性磷酸酶活性均呈不同程度的提高;中度退化草地土壤纤维素酶、碱性磷酸酶活性亦呈同一趋势,仅土壤脲酶活性显著降低;严重退化草地中3种土壤酶活性则均呈显著降低。2)不同土壤酶活性对土壤环境变化的敏感性总体呈碱性磷酸酶活性>脲酶活性>纤维素酶活性;土壤酶活性大小则均呈脲酶活性>碱性磷酸酶活性>纤维素酶活性。3)不同土壤酶活性与土壤有机碳均呈极显著正相关(r值为0.728 8~0.980 8,p≤0.01),与土壤全氮、有效氮、有效钾亦呈不同程度的正相关,与土壤有效磷含量则均呈显著或极显著负相关;土壤pH对土壤脲酶活性具有显著影响,对纤维素酶、碱性磷酸酶活性的影响则不甚明显。4)西藏高原高寒、干旱条件下,中度,特别是轻度退化草地一定程度的沙化所导致的土壤通透性能的显著改善对提高土壤酶活性,进而促进土壤有机残体的分解和有机质的形成具有重要作用。5)土壤酶活性不仅可以反映不同程度退化高寒草原土壤肥力水平的差异,同时亦可作为评价草地土壤肥力的一个基本指标。     

会仙喀斯特溶洞湿地、稻田和旱田土壤有机碳含量及其与养分的关系

以桂林会仙喀斯特溶洞湿地及其附近的稻田和旱田表层土壤为研究对象,采用常规方法,测定土壤有机碳和养分含量,并分析二者之间的关系。结果显示,喀斯特溶洞湿地的土壤有机碳含量为(21.77±1.42)g/kg,与稻田的土壤有机碳含量[(22.33±1.19)g/kg]没有显著差异,而旱田土壤有机碳含量为(12.78±0.22)g/kg,比湿地土壤低41.30%。稻田土壤的全氮含量、碱解氮含量、p H、阳离子交换量、交换性钙和交换性镁含量都与喀斯特溶洞湿地土壤无显著差异。但是,上述指标在旱田土壤中较低,降低幅度为15.63%~50.87%。统计结果表明,所有土壤全氮含量和p H与土壤有机碳含量都呈显著正相关(p0.01);土壤碱解氮、阳离子交换量、交换性钙和交换性镁与土壤有机碳含量都显著正相关(p0.05)。因此,土壤碱解氮、阳离子交换量、交换性钙和交换性镁对维持喀斯特溶洞湿地和稻田土壤较高的土壤有机碳水平具有重要的作用。     

兴国县森林土壤有机碳库及其与环境因子的关系

确定土壤有机碳的储量、空间分布 ,对土壤碳循环的研究具有重要意义。根据江西兴国县 84个样点和 50个剖面的采样数据、土壤有机质含量 ,统计土壤各类型分布面积 ,估算了土壤有机碳库。研究结果表明 ,兴国县森林土壤有机碳在 2 0cm深度内总量为 559 38× 1 0 4t,平均有机碳密度为 2 47kgC/m2 ,在 1 0 0cm深度内总量为 1 4 37 1 9× 1 0 4t,平均有机碳密度为6 36kgC/m2 。其分布特征是 :西北部和东北部高 ,中部和西南部低。土壤有机碳含量深受母岩、植被和地形影响 ,在表层 (0～ 2 0cm) ,坡向和有机碳含量呈显著正相关关系 ;海拔与有机碳含量呈极显著正相关关系 ;在剖面 (0～ 1 0 0cm) ,海拔和有机碳含量的相关关系达极显著水平 ,有机碳含量与坡向、坡度之间无明显的相关关系。     

云南陆良植烟土壤粒径分布及其分形维数空间变异研究

采用GPS定位技术,在陆良烟区采集土壤样品341个。采用经典统计学、地统计学和分形数学相结合的方法研究了土壤粒径分布及其分形特征的总体特征、空间变异特征,同时分析了土壤粒径分形维数与土壤颗粒组成及土壤养分的关系,以及土壤粒径及其分形维数的影响因素。结果表明,土壤颗粒含量及其分形维数在不同质地土壤间存在显著或极显著水平差异;粘粒含量和分形维数表现为轻粘土重壤土中壤土轻壤土,砂粒和粉粒含量则相反;土壤颗粒质量分形维数在2.524~2.928之间,平均为2.823;土壤颗粒分形维数与土壤粘粒含量呈极显著正相关关系,与粉粒及砂粒含量呈极显著负相关关系;土壤颗粒分形维数可直观地反映土壤粒径分布;土壤颗粒含量和土壤粒径分形维数均具有中等的空间相关性,其空间变异是由结构性因素和随机性因素共同决定的结果,变程仅为0.12~0.27 km,表明其空间自相关范围较小,空间分布主要呈东西向变化趋势,高低值区域分异和明显;土壤粒径分形维数D值与全氮、全磷、全钾、碱解氮和速效钾呈极显著正相关,与有效磷含量呈极显著负相关,土壤分形维数可用于表征土壤养分状况;海拔高度、有机质、土壤类型、地形、轮作模式均对土壤颗粒含量和土壤粒径分形维数有显著影响。     

黑河中游湿地土壤有机碳分布特征及其影响因素

以黑河中游湿地为研究对象,分析木本、高草、低草3种湿地植被类型土壤有机碳的分布特征及影响因素,结果表明,土壤有机碳含量的大小依次为高草>低草>木本植被类型,0~20 cm的差异均达到显著水平(p<0.05)。低草植被类型有机碳的空间变异最大,木本植被居中,高草植被最小。高草、低草和木本植被0~40 cm土壤有机碳密度分别为7.33、5.44和4.25 kg/m2。高草、低草植被以表层土壤(0~10 cm)有机碳含量更高,分别占0~40 cm的32%,31%,木本植被以亚表层(10~20 cm)最高,占33%。土壤有机碳含量与土壤含水量、磷素呈显著正相关(p<0.05),与土壤质量、pH值呈显著负相关(p<0.05)。     

山坡土壤化学性质的空间变异影响

选取太湖源头和睦桥小流域为研究对象,通过90个点的土壤现场采样及室内化学性质分析,旨在揭示其空间分布规律及相关地貌影响.35个代表性采样点的分析表明,在山区小流域尺度上,多数点位土壤pH值介于4.03～4.62之间,近似正态分布,其空间变异较小,土壤全氮和全磷的空间变异居中,土壤有机质和碱土金属(钾、钠、镁、钙)的空间变异性最大.此外,土壤有机质和全氮还具有一定的空间关联性,相关性系数为0.49.地形地貌对土壤化学性质的影响程度不一:随高程增加,土壤中有机质和全氮的含量明显增加,而高程对土壤pH值、全磷及碱土金属的影响则较小;地形坡度对其空间分布的影响较小,而坡向对土壤养分的空间分布有显著影响,偏西及偏北方向的山坡中土壤有机质、全氮和全磷含量要明显高于偏东和偏南的山坡;最后,山坡曲率对土壤有机质的影响也很显著,发散型山坡以及凹型山坡的土壤有机质含量较高,沿山谷线一带土壤有机质的含量亦较高.     

昌邑国家级海洋生态特别保护区柽柳林对土壤的改良效果研究

以山东昌邑国家级海洋生态特别保护区内的向海侧、过渡带和向陆侧柽柳(Tamarix chinensis)林地的土壤为研究对象,采用样方法,采集0～10 cm、10～30 cm和30～60 cm深度的土壤样品,测定土壤样品的各项指标,分析其变化规律。研究结果表明,随着与海洋之间距离的增大,柽柳林地0～10 cm深度土壤的含盐量在逐渐增大,铵态氮含量和钾离子含量波动增大,而p H却在减小,0～60 cm深度土壤的有机质含量和有效磷含量以及镁离子含量总体在增大、钠离子含量和钙离子含量在减小,10～60 cm深度土壤的铵态氮含量、钾离子含量总体上在减小,0～30 cm深度土壤的硝态氮含量总体上在增大;随着土壤深度的加深,柽柳林地0～60 cm深度土壤有机质含量、铵态氮含量都在逐渐减小,有效磷含量在波动减小,土壤pH、钠离子含量都在逐渐增大,含盐量在波动增大,向海侧和向陆侧柽柳林地0～60 cm深度土壤的硝态氮含量、钾离子含量都在逐渐减小;与向海侧和过渡带的柽柳林地相比,向陆侧柽柳林地0～60 cm深度土壤的有机质、有效磷和硝态氮含量几乎都最大,土壤阳离子含量和0～10 cm深度土壤pH都最小,即...     

宁夏盐池沙地3种植物群落土壤表层养分的空间异质性

采用经典统计学和地统计学方法,通过半变异函数及其模型、克里格局部插值估计、空间分布图及分形维数等对宁夏盐池沙地3种植物群落(牛枝子、牛枝子-黑沙蒿、黑沙蒿)土壤表层养分的空间异质性进行了研究。结果表明:0~5 cm土壤有机质、全氮、速效磷含量的空间自相关尺度分别是67 m、519 m、143 m;结构方差比分别为0.558、0.882、0.514,说明结构性因素和随机性因素在0~5 cm土壤有机质和速效磷的空间分布中共同发挥作用。全氮表现出较强空间自相关性,在空间分布上具有明显的结构特征,表明结构性因素在其空间总变异中发挥主导作用。空间格局图反映出0~5 cm土壤有机质、全氮含量表现为牛枝子群落较高,经牛枝子-黑沙蒿群落,含量逐渐减少,至黑沙蒿群落含量又有所增加;0~5 cm土壤速效磷含量表现为牛枝子群落和黑沙蒿群落含量较高而牛枝子-黑沙蒿群落含量较低的趋势。反映出研究区从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,植被从以草原种为主的群落,逐渐灌木化,植物群落结构组成由复杂到简单的过程,深刻影响了土壤养分的分布格局,导致了土壤“肥力岛”的形成和发展,又反作用引起研究区植物群落的进一步灌丛化,并逐步向沙漠化的方向发展的趋势。     

黄河三角洲芦苇盐沼土壤碳、氮含量和储量的垂直分布特征

沿自陆向海方向,在黄河三角洲潮汐区芦苇(Phragmites australis)盐沼中,采集0~60 cm深度土壤的样品,研究土壤碳、氮含量与储量的垂直分布特征。结果表明,在垂直方向上,随土壤深度的增加,土壤有机碳、无机碳和全碳含量在减少,铵态氮、硝态氮和全氮含量在减少,土壤有机碳和全氮储量也在减少,土壤有机碳储量低于全国平均值;土壤全氮含量的垂直分布主要受制于土壤有机质的分布;土壤有机碳、全碳和全氮储量主要集中分布在土壤表层。根据土壤碳氮比,相对近陆的采样点1的土壤有机质来源主要为陆源,其他采样地的土壤有机质除来自陆地外,海洋也是其重要的来源。研究区域土壤含水率分别与土壤有机碳含量、全碳含量、全氮含量和全氮储量显著正相关(n=20,p0.01);土壤全碳含量、全氮含量分别与土壤容重显著正相关(n=20,p0.01);土壤全氮含量、全碳储量分别与土壤p H显著负相关(n=20,p0.05);土壤碳、氮含量和储量都与土壤盐含量不相关;土壤碳、氮含量和储量分别与螃蟹洞数量呈显著指数负相关。     

极端干旱环境下的胡杨细根分布与土壤特征

以塔里木河下游的中龄胡杨为研究对象,采用开挖剖面分层取样法,对胡杨细根(D≤2 mm)的空间分布以及与土壤特征因子之间的关系进行了分析。结果表明:①在长期干旱胁迫下,胡杨细根(D≤2 mm)根长密度(RLD)、根表面积密度(SAD)从表层到地下100 cm土层内,呈逐渐增加趋势,100~140 cm土层内表现为减少的波动分布趋势;细根RLD、SAD集中分布在60~120 cm土层内,约占0~140 cm土层总细根RLD和SAD的74%以上;在水平方向上,距树干0.75～2.5 m范围内,呈逐渐减少趋势,而在3.5～5.5 m范围内呈波动的增加趋势。②胡杨细根(D≤2 mm)RLD和SAD与土壤总盐、土壤有效养分含量之间呈显著负相关关系,适合乘幂模型,与土壤含水率之间呈一定程度的正相关关系,适合三次曲线模型。