不同植被演替阶段的岩溶土壤微生物特征——以广西马山弄拉峰丛洼地为例

岩溶区不同演替阶段的植被通过改变土壤环境从而影响土壤微生物的分布。本文采用稀释平板测数法和土壤常规分析对弄拉峰丛洼地5个不同演替阶段土壤微生物种群分布特征及土壤理化性质进行了研究。结果表明,土壤微生物分布随演替阶段和土壤深度显著变化,细菌约占土壤微生物总数的90%以上,占绝对优势,微生物总量随土壤深度增加而减少,微生物总量在上层表现为顶级林>灌丛> 乔幼林> 灌草丛> 草丛,在中层则表现为灌丛> 乔幼林> 顶级林> 灌草丛> 草丛,在下层表现为灌丛> 顶级林> 乔幼林。此外,文章还探讨了土壤微生物种类、数量与土壤理化性质的关系,发现不同土壤微生物种类和数量与土壤有机碳、有效N、土壤空隙度存在明显的正相关,相关系数分别为0. 88, 0. 74和0. 66,与土壤p H值、MgO、Al2O3等含量成负相关,相关系数分别为- 0. 77, - 0. 65, - 0. 65。      

喀斯特山地土地利用方式对土壤团粒的影响——以重庆黔江为例

土壤结构恶化是土壤侵蚀性退化的普遍现象和结果,在喀斯特地区表现尤为突出。本文以重庆黔江区为例,分析了四种不同的土地利用方式下,土壤团聚体的组成、稳定性及其影响因素。结果表明:研究区土壤颗粒组成主要集中在<0.05mm的范围内,土壤粘粒(<0.001mm)含量普遍较高;土壤经人为开垦利用转变为耕地后,表层土壤颗粒砂化明显;土地利用方式不同,风干团聚体含量相差不大,而水稳性团聚体组成和稳定性差异较大,＞5mm和＞1mm水稳性团聚体含量由大到小为:灌草坡＞林地＞退耕地＞耕地,＞0.25mm团聚体含量由大到小为:灌草坡＞退耕地＞林地＞耕地。灌草坡的水稳性团聚体含量最大,稳定性最强,耕地最差。有机质是影响水稳性团聚体的主要因素,因此,增加有机质的含量是恢复和改良喀斯特山地土壤结构状况的关键      

重庆溶洼—丘峰区土地利用类型对土壤抗蚀性的影响

以重庆鸡公山耕地、果园、撂荒地、灌草坡和林地5种土地利用类型为研究对象,通过野外采样调查与室内分析,采用主成分分析法对与土壤抗蚀性密切相关的11个常用指标进行筛选和综合评价,探讨不同土地利用类型下土壤抗蚀性能的变化状况和差异性。结果表明:研究区表征土壤抗侵蚀能力最优指标为:>0.25 mm团聚体破坏率、>0.25 mm水稳性团聚体含量、团聚度、<0.01 mm物理性黏粒含量、结构性颗粒指数和<0.001 mm黏粒含量。依据提炼出的3个主成分,建立土壤抗蚀性综合评价模型,即Y（综合指数）=0.712Y1+0.157Y2+0.131Y3,由此计算出土壤抗蚀性由强到弱为:林地> 灌草坡>撂荒地>果园>耕地。建议区内适当退耕还林还草,减少人为扰动,以利于提高土壤的抗蚀性能和水土保持能力。      

污水灌溉下土壤孔隙特征的CT定量分析

污水中的悬浮物、盐分和有机营养物对土壤孔隙状况产生了深刻的影响.通过室内模拟和CT(computed tomography)扫描的方法, 定量研究污水灌溉条件下土壤孔隙数、孔隙度及形态特征.结果表明: 与对照点相比, 污水灌溉区上层土壤总孔隙数和大孔隙数(当量直径≥1.00 mm)均显著升高, 而下层土壤总孔隙数、大孔隙数、粗孔隙数(当量直径为0.26~1.00 mm)、总孔隙度、大孔隙度和粗孔隙度均显著降低(p＜0.05);在模拟悬浮液和盐液灌溉条件下, 土壤总孔隙数、粗孔隙数和粗孔隙度均有所升高, 而大孔隙数、总孔隙度、大孔隙度和孔隙成圆率均有所降低; 在模拟营养液灌溉条件下, 土壤总孔隙数、大孔隙数、粗孔隙数和粗孔隙度均有所增加, 而孔隙成圆率有所降低; 对于研究区土壤来说, 悬浮液灌溉对土壤孔隙的影响效应强于盐液灌溉; 对于同种性质的污水灌溉来说, 污灌对对照点土壤孔隙的影响效应强于污灌区土壤.      

速度差异:预测碳酸盐岩孔隙类型的途径

将声波、中子 -孔隙度、密度等三种测井手段相结合 ,可得到速度差异(Velocity -deviationlog)。该法可获得井下碳酸盐岩主要孔隙类型信息 ,并可用于预测井下成岩作用的分布特征。实验室测定 30 0多个分散的碳酸盐岩样品 ,揭示声波速度不仅是总孔隙度的函数 ,而且还是主要孔隙类型的函数。一般来说 ,孔隙度与速度呈负相关关系 ,但对于一定的孔隙类型 ,可偏离这种关系。在相同的总孔隙度条件下 ,颗粒内孔隙类型 ,如铸模孔或体腔孔 ,比粒间孔或微孔隙具有更高的声波速度。实验室测量的结果可用于标准测井资料的解释。首先利用时间平均方程 ,将孔隙度测井转换成合成速度测井 ,然后用实测声波测井与理论速度测井之间的差异作图 ,就可得到速度差异测井值。因为速度差异是在一定孔隙度条件下声波速度变化的结果 ,所以速度差异测井反映了不同孔隙类型的岩石物理特征。正速度差异标志了实测速度比理论速度较高 ,主要形成格架孔隙发育带。没有速度差异 (0差异 )表明了岩石缺乏刚性格架 ,如具有高粒间孔和微孔隙的碳酸盐岩。负速度差异表明声波速度降低 ,这可能是由井壁不规则、裂缝和含天然气引起的。通过连续追踪井下速度差异 ,可识别具有不同孔隙类型的成岩带     

祁连山黑河上游不同退化草地土壤理化性质及养分和酶活性的变化规律

为了揭示草地退化过程中土壤理化性质及养分和酶的变化规律,在祁连山黑河上游俄博岭研究了4种草地土壤理化性质及养分和酶活性的变化规律.结果表明:未退化草地与退化草地、中度退化草地和重度退化草地比较,0~60 cm土层有机碳、有机碳密度、有机碳储量随退化程度加剧呈显著减少趋势;土壤理化特性的总孔隙度、团聚体、物理性粘粒、饱和蓄水量、田间持水量随土壤退化加剧呈减少趋势,同时CEC、碱解氮、速效磷、速效钾、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶等养分和酶活性也随土壤退化加剧呈明显减少变化.随着土壤退化加剧,容重、物理性砂粒、石砾、pH值以及CaCO3含量均有明显的增长.4种草地0~60 cm土层孔隙度、团聚体、物理性粘粒、饱和蓄水量、田间持水量、土壤有机碳、速效氮磷钾和酶活性均值由大到小的变化顺序为:未退化草地轻度退化草地中度退化草地重度退化草地;容重、物理性砂粒、石砾、pH、CaCO3均值由小到大的变化顺序为:未退化草地轻度退化草地中度退化草地重度退化草地.不同层次孔隙度、团聚体、物理性粘粒、饱和蓄水量、田间持水量、土壤有机碳、速效氮磷钾和酶活性均值随着土层垂直深度的增加而递减,而容重、物理性砂粒、石砾、pH、CaCO3均值随着土层垂直深度的增加而递增.     

岩溶山区不同利用方式下土地蓄水能力研究——以重庆市中梁山为例

分析研究了中梁山岩溶山区竹林、灌丛、草地、园地、坡耕地5种土地利用方式的凋落物和土壤的蓄水功能。结果表明,自然利用的竹林地、灌丛地、草地的凋落物蓄积量和最大持水量都远远大于其余两种农耕利用的土地。当自然利用土地改为园地、坡耕地以后,其表层土壤的最大蓄水能力下降31. 2%、非毛管蓄水能力下降65. 5%、坡耕地的毛管蓄水能力下降34. 3%。与此同时由于土地利用方式不同,还使园地整个土壤剖面( 60cm)蓄水潜力增大4. 4% ,坡耕地蓄水潜力减少6.1% ,园地、坡耕地剖面土壤非毛管蓄水能力较自然利用方式土地剖面非毛管蓄水能力下降55. 7%。毛管蓄水量和前期含水量具有极显著的正相关,整个剖面毛管蓄水量和前期含水量都以园地最高。从保水能力上考虑,园地是岩溶山区开垦土地较为理想的利用方式。建议加强园地凋落物的保护;在雨季尽量不让坡耕地空闲裸露,以防止水土流失。      

川东北长兴组—飞仙关组古原油成藏的孔隙度门限

近年来,在四川盆地二叠系、三叠系海相碳酸盐岩层系中发现了如普光、龙岗、元坝等多个大中型、高孔高渗气田,且天然气主要为古油藏原油裂解气.在油源充足的条件下,孔隙度成为了控制古原油成藏的关键因素,讨论古原油充注的孔隙度门限,尤其对于致密碳酸盐岩储层是否发生古原油的聚集具有指导意义.川东北地区长兴组-飞仙关组礁滩相储层发现了大量的固体沥青,岩石薄片镜下观察到这些固体沥青主要分布于亮晶鲕粒灰岩的粒间孔隙中、结晶白云岩的晶间孔中以及残余鲕粒白云岩的铸模孔中,极少发现沥青充填之后的胶结物.本研究定量统计了沥青含量与现今面孔隙度来恢复视古孔隙度,分别讨论现今面孔隙度、视古孔隙度与沥青含量的关系,确定了视古孔隙度门限,最后经过压实作用校正得到了古原油成藏的孔隙度门限.研究结果揭示,沥青含量与现今面孔隙度无线性关系.而与视古孔隙度有着较明显的正相关关系,当视古孔隙度大于一定值时,沥青含量显著增加;川东北长兴组-飞仙关组碳酸盐岩储层古原油成藏的孔隙度门限值为6.4％～7.4％(平均6.8％).     

土壤环境因子对土下岩溶溶蚀速率的影响——以重庆金佛山国家自然保护区为例

通过野外溶蚀试片和测量土壤CO2浓度、水分、孔隙度、pH值和有机质含量的方法,探讨不同土地利用方式下土壤环境因子及其相互耦合对岩溶溶蚀速率的影响。研究结果表明,金佛山国家自然保护区不同土地利用方式下的平均溶蚀速率差异显著,总体表现为:竹林地>林地>草地>灌丛地>灌草丛地。不同土地利用方式下的土壤pH值与溶蚀速率呈很好的负相关,土壤水分含量、孔隙度与溶蚀速率呈正相关。山顶岩溶作用明显强于山下,这与重庆市百年一遇的大旱不无关系。土壤环境中CO2浓度、水分、孔隙度、pH值和有机质含量影响着岩溶溶蚀速率,同时这些土壤环境相互耦合也影响着岩溶溶蚀速率。     

吉林省主要土壤胶散复合体粘土矿物XRD物相研究

以吉林省主要耕作土壤(白浆土、黑土和黑钙土)为研究对象,采用X射线衍射(XRD)分析方法,研究土壤胶散复合体(G0、G1、G2)中粘粒矿物组成特征,探讨不同土壤类型下胶散复合体中粘粒矿物的演化规律及形成机理。结果表明:对3种不同土壤类型而言,各组复合体含量均呈G0G1G2的趋势,且G0/G1、G0/G2均大于1。对胶散复合体不同组分而言,除G0组的含量大小顺序为黑土白浆土黑钙土外,G1、G2、(G0+G1+G2)组均为白浆土黑土黑钙土。XRD物相分析表明,主要耕作土壤胶散复合体粘粒中均以2∶1型粘粒矿物为主,且均含有蒙脱石、蛭石、伊利石、高岭石和石英等;黑土和黑钙土复合体中粘粒以蒙脱石、伊利石为主,白浆土则以蛭石、伊利石为主。土壤胶散复合体不同矿物的演变存在差异,3组复合体受风化影响的顺序为G0G1G2。     

石漠化地区土地利用方式对土壤团聚体稳定性及有机碳的影响

以典型高原山地喀斯特石漠化6种土地利用方式土壤为研究对象,探讨不同生态恢复条件下,坡耕地转变为林地、草地及林草套种地后对表层土壤结构稳定性及其有机碳含量的影响.结果表明:在坡耕地实施石漠化治理措施,造林种草后,>0.25 mm团聚体含量显著增加,以人工林、次生林居多,坡耕地较少.在干湿筛处理下,采用平均质量直径(MWD...     

开发西部切入点的研究──以黄土高原生态环境建设切入点为例

本本文以黄土高原为例, 讨论了生态环境建设作为开发西部切入点的科学和实际意 义。从黄土高原毁林毁草耕垦和人为加速侵蚀的发展, 剖析了退耕还林还草作为生态环境建 设切入点的科学依据。在此基础上, 又进一步剖析了退耕还林还草的切入点及其实施对策。     

岩溶石漠化山地不同退耕模式土壤抗蚀性及其与结构体分形关系研究

通过对岩溶石漠化山地中小尺度范围内的现有三种主要退耕模式及对照地土壤抗蚀性主成分分析及与各级结构体分形维数关系研究,结果表明: ( 1)研究区退耕地在3～ 6年内土壤抗蚀性均发生了比较明显的变化,但都介于传统耕地与马尾松次生灌丛之间,其中以具有复式结构的退耕樟树+ 草被退耕模式的抗蚀效果较理想; ( 2)与传统旱耕地不同,各退耕模式土壤抗蚀性均是A层土壤强于B层土壤,表明退耕有利于A层土壤抗蚀性迅速提高,尤其是草本+ 乔灌模式对A层土壤抗蚀性的提高更为显著; ( 3)> 0. 25mm 水稳性团聚体含量及破坏率、水稳性指数、有机质含量为评价土壤抗蚀性的最佳四指标; ( 4)微团聚体、风干团聚体分形维数表征土壤抗蚀性有一定的局限性,而机械组成、水稳定性团聚体分维数与抗蚀性综合分值相关性较高,尤其是水稳性团聚体分形维数可较好地反映出土壤的抗蚀特性。      

甘肃迭部扎尕那地区山地土壤过程的垂直分带性研究

为了研究迭部扎尕那地区山地土壤过程的垂直分带性, 对不同海拔分布的土壤类型进行垂直分带取样, 并针对不同植被类型和特殊地理因素进行横向取样, 分析土壤的化学成分及其结构. 应用GIS软件数字化研究区地形图, 提取海拔、 坡度、 坡向等地形因子, 结合土地利用资料得到土地利用类型图. 通过采样点数据与数字化地形因子图与土地利用类型图的叠加, 结合属性数据的统计分析, 讨论影响土壤过程垂直分带性各要素的垂直性规律和分布. 结果表明: 有机碳含量和全氮含量呈极好的线性正相关, 并随海拔的升高而增加. 此外, 在同一海拔范围内, 土壤有机碳含量随着土地利用类型和坡向的变化呈规律性变化. 其中, 不同土地利用类型下的土壤有机碳含量依次为有林地>高寒草甸>高覆盖度草地>农村居民点>平原耕地>山地耕地; 不同坡向上, 土壤有机碳含量依次为阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡.     

黄土高原西部土壤水分时空变化模拟研究——以安家坡流域为例

土壤水作为陆地水循环和水量平衡的一个重要组成部分,在土壤-植被-大气连续体物质与能量转化中起着重要的作用,成为陆面过程研究中的重要参量.选择黄土高原西部的安家坡流域,采用多点长序列观测方法,对该区域土壤水分的时空变化规律进行研究.结果表明:坡向和土地利用类型是小流域土壤水分变异的重要影响因素,得出了不同立地条件下土壤水分的剖面变化与时间的动态规律.在此基础上,利用土壤湿度指数结合主要影响因素预测土壤水分的时空变化,旨在为黄土高原大中尺度的土壤水分模拟提供思路.     

喀斯特地区不同植被下小生境土壤矿物组成及有机碳含量空间异质性初步研究

通过对喀斯特地区乔木林、灌木林和草丛不同植被类型覆盖下的土面、石面、石缝、石沟、石洞、石槽和石坑7类小生境土壤样品分析测定,探讨了小生境土壤矿物组成及有机碳的空间异质性特征。结果表明:(1)不同植被类型下土壤矿物组成存在明显差异,即从草丛→灌木林→乔木林,小生境土壤中的石英、高岭石基本保持不变,但草丛土壤中的白云石矿物全部消失,灌木林、乔木林土壤中逐渐出现绿泥石;(2)随着植被正向演替,土壤有机碳含量显著增加,小生境土壤有机碳含量在不同植被类型条件下存在明显的异质性,表现为草丛>乔木林>灌木林。与此同时,以小生境土壤有机碳含量及变异系数为评价因子,分别对乔木林、灌木林及草丛中小生境有机碳进行聚类分析,结果显示,小生境微地貌特征是土壤有机碳含量及空间变异性的重要影响因子。对于土壤有机碳保护,草丛及灌木林区应以提高植被覆盖率为主;乔木林区则主要是保持现有良好的植被状况,减少人为干扰。      

桂林毛村岩溶区不同土地利用方式土壤有机碳矿化及土壤碳结构比较

应用土壤培养法,比较分析了桂林毛村岩溶区不同土地利用方式(农田、灌丛和林地)土壤在25℃、黑暗条件下培养90d有机碳矿化速率的差异(以90d累计释放的CO2-C计)。农田土壤矿化释放的CO2-C含量分别比灌丛和林地少62.9%和56.6%。利用6mol/L的HCl酸解法得到惰性碳含量,并利用三库一级动力学方程在SAS8.2软件中通过非线性拟合得到三种土地利用方式的活性碳库、缓效性碳库的大小及其分解速率,计算得出各库驻留时间。结果表明各土地利用方式均为活性碳库含量最少,占总有机碳的比例在1.82%~2.71%之间,平均驻留时间在8.4~16.3d之间;缓效性碳库次之,占总有机碳的比例在33.91%~45.47%之间,平均驻留时间为4.8~7.7a之间;惰性碳库所占比例最大,在51.82%~64.01%之间,平均驻留时间为假定的1000a。通过固态13C交叉极化魔角自旋核磁共振(13CCPMASNMR)方法对土壤碳结构进行分析,结果表明:与灌丛和林地相比,受人类活动干扰较多的农田烷基C和芳香C的比例增加,烷氧C和羰基C的比例降低;烷基C/烷氧C和疏水C/亲水C的大小顺序均为农田>林地>灌丛,而脂族C/芳香C的大小顺序则相反,即灌丛>林地>农田。这说明农田土壤有机碳分解程度较高,难分解程度增加,难分解有机碳比例增加。      

岩溶区土壤有机碳和团聚体的关系研究——以重庆市中梁山岩溶槽谷为例

研究了重庆市中梁山岩溶槽谷不同土地利用方式对土壤有机碳和团聚体稳定性的影响,在此基础上引入通径分析方法探讨有机碳与各粒径团聚体之问的关系.研究表明,土地利用方式对土壤有机碳、团聚体稳定性指数和团聚体保存几率影响明显:坡耕地有机碳含量仅为17.544(g/kg),分别比灌丛、橘林地、草地和菜地低61.14%、71.66%、74.43%和100.83%;团聚体稳定性指数依次为草地(2.394)>灌丛(2.383)>橘林地(2.085)>坡耕地(1.953)>菜地(0.865);团聚体稳定性与有机碳含量的相关性与土地利用方式有关,在灌丛和草地中明显正相关,在橘林地和菜地中呈负相关,而在坡耕地中相关性不明显;大粒径团聚体保存几率是决定有机碳含量的主要园子,5～10mm和3～5mm粒级的土壤团聚体对有机碳累积与稳定的决定系数分别为0.61和0.50.