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  • 黄土高原地区人工林营造——混交林模式生态效益研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为探讨不同类型人工林对土壤理化性质的改良能力,以兰州市南北两山5种典型林分类型(侧柏林、新疆杨林、刺槐林、侧柏刺槐混交林、新疆杨刺槐混交林)为研究对象,对0~80 cm土层的土壤理化性质进行了研究。结果表明:(1)不同林分类型混交林土壤容重、持水量、孔隙度、土壤含水量、渗透速率均好于纯林;两种混交林和侧柏林土壤pH低于刺槐林和新疆杨林;混交林土壤有机质、全氮、无机氮、全磷大于纯林;全钾、速效钾在不同林分类型之间差异不显著。(2)在0~80 cm土层范围内,各林分类型随着土壤深度的增加,土壤容重逐渐增加;土壤持水量、孔隙度逐渐降低;土壤含水量、土壤pH均在土层间无显著差异;土壤有机质、全氮、无机氮、速效磷、速效钾随土壤深度的增加逐渐降低,有表聚效应;全磷和全钾在土层间差异不显著。(3)土壤理化性质相关性分析发现:土壤有机质与土壤全氮、无机氮、全磷、持水量、孔隙度均呈极显著正相关,与土壤容重呈极显著负相关;土壤容重与土壤持水量、孔隙度均呈极显著负相关。混交林较纯林在改善土壤理化性质方面有更好的效果,建议该区域在今后人工林营造中以混交林为主,在现有纯林的抚育管理中可考虑将其改造为混交林。

  • 腾格里沙漠东北缘人工植被对土壤物理性质的影响

    分类: 地球科学 >> 地球科学其他学科 提交时间: 2022-09-26 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 人工植被恢复是干旱、半干旱区荒漠化防治的重要措施之一,为阐明人工植被恢复对干旱沙区土壤物理 性质的影响,以腾格里沙漠东北缘19842018年不同恢复年限的飞播植被群落为研究对象,分析人工植被恢复过 程中土壤粒径组成、容重、含水量、饱和入渗率等物理性质的变化。结果表明:(1)随着植被恢复年限的增长,群落 内土壤质地得到了有效改善,与对照组相比,飞播37 a后1 m深度内黏粒、粉粒和极细砂粒分别增加了0.2%、 2.6% 和7.6%;细砂粒减少了27.1%,粗砂粒和极粗砂粒分别增加了15.0%和0.5%。(2)随着植被恢复年限的增长,土壤质 量含水量呈先减少后增加的趋势,且不同深度的变化存在垂向分异,37 a后深层土壤含水量减少0.7%,浅层土壤含 水量增加0.6%;土壤干容重增加,饱和含水量和饱和入渗率下降。(3)土壤质量含水量、饱和含水量与干容重呈显 著负相关,与饱和入渗率无显著关系,干容重与饱和入渗率呈显著负相关;除土壤质量含水量外,饱和含水量、干容 重和饱和入渗率变化受土壤粒径组成变化的影响。综上所述,干旱沙区人工植被恢复对土壤物理改良具有积极作 用,促进了土壤颗粒细化,增强了土壤的保水能力,提高了土壤水分的有效性。

  • 晋西黄土区土地利用方式对土壤C:N:P化学计量 特征及土壤理化性质的影响

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-08-11 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为了阐明不同土地利用方式对土壤理化性质和生态化学计量特征的影响,以晋西黄土区典型人工混交林地、刺槐纯林地、经济林地、农田、荒草地为研究对象,测定了0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm、40~50 cm、50~60 cm土层的容重、孔隙度以及有机质(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量,分析土地利用方式与土壤理化性质及生态化学计量特征的关系,以期为土地资源的合理利用与生态服务功能提供依据。结果表明:(1)人工混交林地、刺槐纯林地、经济林地的容重(1.17 g·cm-3、1.19 g·cm-3、1.20 g·cm-3)显著小于农田(1.31 g·cm-3)和荒草地(1.38 g·cm-3),刺槐纯林地TC和TN含量最大(9.94 g·kg-1、0.88 g·kg-1),农田最小(7.26 g·kg-1、0.63 g·kg-1),TP无差异(P>0.05)。随着土层深度的增加,容重逐渐增大,孔隙度逐渐减小,TC和TN逐渐减小,TP保持相对稳定。(2)人工混交林地、刺槐纯林地、经济林地的C:P(25.69、20.51、19.41)和N:P(2.23、1.82、1.58)大于农田(18.57、1.62),C:P和N:P随土层深度的增加而减小,C:N保持稳定。(3)C:N与总孔隙度正相关(P<0.05),C:P和N:P与土壤容重极显著负相关(P<0.01),与总孔隙度、非毛管孔隙度、TC、TN、C:N显著正相关(P<0.05)。通过各土地利用方式的土壤理化性质比较,林地的土壤养分状况显著高于农田,尤其以人工混交林地效果最佳,退耕还林有助于提高土壤质量。因此,在退耕还林还草过程中应多注意树种之间的搭配,而避免大面积营造单一林种。

  • 退化草原土壤理化性质空间异质性及其对土壤水分的影响

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间: 2020-06-19 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 测定分析锡林郭勒盟正镶白旗额里图牧场退化草原草地生态系统0~120 cm土层土壤理化性质(质量含水量、容重、饱和含水率、电导率、pH和有机质),运用经典统计学和地统计学方法探讨其空间异质性及各理化性质对土壤水分的影响。结果表明:退化草原土壤呈弱碱性,电导率、容重和pH随土层加深而增大,而饱和含水率和有机质含量随土层加深而减小,由此可见土壤pH与有机质含量随土层加深呈相反规律,除容重和pH呈弱变异,其余土壤特性指标均呈中等变异,除80~120 cm土层外,其余土层土壤含水量变异系数随土壤含水量的增大而降低;本研究区各土层土壤含水量、有机质、pH表现出强烈的空间相关性,容重由随机性因素引起的变异程度最小,饱和含水率由结构性和随机性因素共同引起空间变异,影响本研究区土壤理化性质的因素较复杂;各土层土壤饱和含水率变程普遍较大,为13.94~52.77 km,较长距离其空间连续性较好,0~10 cm土层pH变程最大,有机质变程最小,而80~120 cm土层恰好相反;0~10 cm和80~120 cm土层土壤质量含水量均与饱和含水率呈显著正相关,10~20 cm和80~120 cm土层土壤水分相对较大,土壤持水力较强,中间土层(20~80 cm)土壤含水量与有机质和pH存在显著相关关系。

  • 青土湖退耕地植被群落特征与土壤理化性质分析

    分类: 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间: 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 选取不同年限退/弃耕地(退耕1 a、2 a、4 a、8 a、13 a、20 a、30 a、40 a和CK)为研究对象,采用时空替代法,分析了不同年限退/弃耕地植被群落特征和土壤理化性质及其相关性。结果表明:(1)石羊河下游青土湖退/弃耕地40 a的植被恢复过程中,9个样方共出现15科29属43种植物,退/弃耕地物种构成表现为:多数种属于少数科、少数种属于多数科。植被演变分为:一年生草本和多年生植物快速生长期(1~2 a),一年生草本向多年生草本演变期(2~8 a),多年生草本向灌木演变期(8~20 a)和以灌木为主的稳定期(20~40 a);(2)随退耕年限增加,土壤含水量呈先减小后增加最后波动式减小趋势,上层土壤含水量高于下层土壤含水量。各样方比例最大是细砂粒,粉粒次之,比例最小的是粗砂粒和黏粒,随退耕年限的变化,各粒径占比变化不大;(3)随退耕年限增加,土壤全氮和有机质均呈下降趋势,速效钾含量呈先增加后减小趋势,速效磷含量呈先减小后增加再减小趋势,表聚现象明显;(4)植被群落演替与土壤理化性质具有密切相关性。Margalef丰富度指数与土壤全氮和有机质呈极显著正相关关系,Shannon多样性指数与土壤容重和细砂粒呈显著的正相关关系,与土壤黏粒和粉粒呈显著负相关关系。退耕第4 a是青土湖退/弃耕地在恢复治理过程中关键时期。

  • 茂兰喀斯特森林不同地形植物多样性与土壤理化特征研究

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2019-08-27 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 探讨茂兰喀斯特森林不同地形植物多样性与理化性质差异及两者之间关系,为喀斯特森林物种多样性维持机制提供科学依据。结果显示:(1)不同地形木本植物的物种组成存在差异,坡地木本植物有35科65属78种,槽谷木本植物有38科64属89种,漏斗木本植物有35科61属84种。同时,丰富度指数、多样性指数、均匀度指数大小表现为槽谷>漏斗>坡地;而优势度指数大小表现为坡地>漏斗>槽谷。(2)不同地形土壤物理性质差异性显著(P槽谷>漏斗,而自然含水量、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度等指标均表现为漏斗>槽谷>坡地。(3)除全K外,大多数土壤养分指标表现为漏斗显著高于槽谷、坡地,即漏斗>槽谷>坡地。(4)冗余分析表 明,植物多样性与土壤理化性质具有相关性,不同地形植物多样性指数受土壤理化性质的影响明显。研究结果旁证了茂兰喀斯特森林地形条件的复杂性和土壤理化性质的差异性是该区小生境多样,物种组成丰富的原因之一。

  • 深挖垦复对锥栗重要农艺性状及土壤理化性质的影响

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2018-10-26 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为探索锥栗林地高效的土壤管理方式,提升我国锥栗栽培管理技术水平,进而提高其产量、品质以及经济效益,该研究采用全垦和环垦 2 种方式对锥栗林地进行连续 4 年的深挖垦复,通过测定垦复前后土壤理化性质变化以及锥栗树体生长、叶片表型和生理特征、结果性状、产量及品质等重要农艺性状,统计数据并进行对比分析。结果表明:(1)深挖垦复对锥栗林地土壤理化性质改善效果显著,2 种垦复方式土壤容重较垦复前降低 31.21%及以上(0-30 cm 处),土壤含水率、土壤孔隙度、有机质含量以及各种大量元素含量较垦复前和对照均有不同程度的增加,土壤肥力及其保水保肥能力显著增强;(2)环垦区土壤有机质含量、有效磷含量以及交换性镁含量高于全垦区,其土壤有机质含量较垦复前增加 40.59%,远高于全垦增加幅度(17.76%),从土壤保肥能力角度来看,环垦效果优于全垦;(3)土壤肥力的提升增强了其对锥栗叶片的供肥能力,使得叶片含水率、叶绿素含量以及各种矿质元素含量显著增加,从而提升其光合作用能力;(4)深挖垦复对锥栗树体生长、结实能力、产量及品质同样具有显著的提升效果,其中全垦和环垦区单位面积产量分别是对照的 1.75倍和 1.33 倍,且栗苞总重、单果质量、出籽率、可溶性糖含量以及磷、钾元素含量显著高于对照,而空苞率显著低于对照。综上,深挖垦复是改良林地土壤和提高锥栗生产力的有效举措。

  • 黄土丘陵区典型退耕恢复植被土壤生态化学计量特征

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2023-02-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 为探究不同植被土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征及其影响因素,以黄土丘陵区油松、刺槐、沙棘和草地4种典型退耕恢复植被0~100 cm土壤为研究对象,分析不同植被土壤有机碳(SOC)、全氮(STN)、全磷(STP)含量及其化学计量特征。结果表明:(1)不同恢复植被对土壤养分含量有显著影响,刺槐的SOC、STN最高,油松的SOC、STN最低,STP表现为草地>刺槐>油松>沙棘。(2)不同恢复植被土壤养分具有表聚性,随土层深度增加,SOC和STN含量呈下降趋势,而STP的变异性较弱。特别是刺槐的SOC和STN在60~100 cm呈增加趋势。(3)不同恢复植被土壤SOC:STN(C:N)、SOC:STP(C:P)差异不显著(P>0.05),刺槐的土壤STN:STP(N:P)显著高于其他植被类型(P<0.05),土壤C:N、C:P、N:P均低于全球及全国平均水平,研究区有机质的分解速率较快,P的有效性高,植被生长主要受N元素限制。(4)研究区土壤C:N、C:P和N:P主要受SOC和STN影响;土壤养分与土壤含水量(SWC)和土壤容重(BD)呈负相关,与土壤粉粒(slit)和黏粒(clay)含量呈正相关,STP对土壤细颗粒的响应强度大于SOC和STN。研究区土壤化学计量在不同退耕恢复植被间差异显著,其中刺槐的土壤养分含量较其他植被类型更好,可为该地区植被恢复工作进一步开展提供参考。

  • 活化腐植酸–尿素施用对小麦–玉米轮作土壤氮肥利用率及其控制因素的影响

    分类: 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间: 2017-11-07 合作期刊: 《中国生态农业学报》

    摘要: 腐植酸尿素是近年来的一种新型有机无机复合肥料, 其增产效应显著, 但是在小麦玉米轮作中该肥料的利用率和环境调控因素尚不清楚。本研究通过田间定位与室内培养试验, 以不施肥处理(Control)和单施尿素处理(Urea)为对照, 研究腐植酸尿素直接掺混处理(U+HA1)、腐植酸尿素活化处理(U+HA2)和腐植酸尿素活化催化处理(U+HA3)对小麦和玉米生长、土壤理化性质、氮肥利用率和土壤氮转化及土壤脲酶含量的影响。研究结果表明: 活化腐植酸尿素处理的小麦、玉米籽粒产量分别较Urea 处理增产15%~28%和8%~10%。活化腐植酸尿素施用显著地降低土壤容重、pH 和土壤颗粒粒径的中位粒径, 提高了土壤的比表面积、电导率、有机碳含量和矿质态氮含量。小麦季活化腐植酸尿素处理下氮肥回收利用率较Urea 处理显著增加, 增加幅度为37%~91%, 玉米季的增加幅度为78%~93%。活化腐植酸尿素处理下小麦和玉米的氮肥农艺利用率和偏生产力均较Urea 处理高。此外, 回归分析表明活化腐植酸尿素的氮肥当季回收利用率随土壤硝化比率、有机氮的矿化量及脲酶含量的增加而降低, 而随土壤颗粒比表面积的增大而提高。本研究结果明确了腐植酸尿素活化处理对小麦、玉米的增产效果较好, 可改善土壤理化性质, 其中腐植酸尿素活化催化处理(U+HA3)的效果最好。研究结果为活化腐植酸尿素肥料的深入研发与推广提供基础资料。

  • 黄河源区高寒草地不同深度土壤理化性质 与抗剪强度关系研究

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-04-23 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 以黄河源区的高寒草地为研究对象,探讨了草地和裸地在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm和40~50 cm 5种不同深度土壤理化性质和根-土复合体抗剪强度特征。研究结果表明:黄河源区的土壤为弱碱性土,且pH值、密度随着土壤深度增加而增大。土壤含水率、有机质随土壤深度的增加表现出减小的变化趋势。与此同时,草地土体粘聚力c 值随深度增加而降低,而裸地则表现出随土壤深度的增加而增大的变化特征。由灰色关联法分析结果表明:草地根-土复合体粘聚力c 值与速效磷、含根量和有机质的关联度相对较高,分别为0.82、0.82、0.76,裸地土体粘聚力c 值则与密度、pH值和土壤颗粒控制粒径d60参数值的关联度相对较高,即分别为0.76、0.74、0.73。研究结果对科学有效防治高寒区因草地退化引起的水土流失、浅层滑坡等灾害现象的发生,具有理论研究价值和现实意义。

  • 湘西石漠化区湿地松-马褂木人工混交林林分结构及土壤理化性质研究

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2024-01-03 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为探究湘西石漠化区湿地松-马褂木人工混交林林分结构及土壤理化性质,该研究以湘西石漠化地区湿地松-马褂木人工针阔混交林为对象,利用植物群落学分析和野外取样检测的方法,分析林分结构和土壤理化性质,运用Winklemass 1.0计算林分空间结构参数,并用三维离散随机变量分析了优势种的空间分布格局。结果表明:(1)林分内DBH≥2 cm的林木有897 plants·hm-2,隶属于15科16属。主林层为湿地松,平均胸径32.3 cm,重要值为44.2%;次林层为阔叶树,中幼龄林木居多,其中樟树、马褂木为优势树种,重要值分别为17.1%、13.2%,此外还存在较多处于劣势生态位的天然更新种。(2)林木的水平分布格局偏向于随机分布( ̅=0.503);林分整体趋向于中庸偏劣势过渡的态势( ̅=0.505);种间隔离程度较高( ̅=0.689),林木混交状况良好。空间结构参数的三维离散随机变量表明,湿地松87.3%为优势和亚优势,马褂木41.7%为亚优势、26.9%为中庸态势,樟树23.5%为中庸态势、56.8%为劣势和绝对劣势。(3)林分土壤pH值趋于中性;与撂荒地相比,林分土壤的容重、持水量、孔隙度、有机碳、全钾、全氮、全磷等因子均明显改善,但整体而言,林分土壤仍然较为贫瘠,局部土壤紧实,保水能力差。综上表明,湿地松、马褂木做为先锋树种生长43年后,林分有向异龄林、强度混交林演替的趋势。但林分内中幼龄阔叶树株数占比较大,近熟林出现断层,老龄针叶树占据优势生态区位,需抽针补阔、间针育阔,择伐劣势木,促使林分向阳生性阔叶树为主、中生性和耐阴性阔叶树为次的林分结构演替。该研究结果为该地区的植被恢复、人工林结构优化和土壤改良提供理论依据。

  • 蚯蚓吞食过程中土壤理化性质与放线菌多样性的变化特征

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-08 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 为探明土壤理化性质与放线菌多样性在蚯蚓吞食过程中的变化特征,将蚯蚓生活土壤、肠道内容物和蚓粪视作蚯蚓吞食前、中、后阶段的3种特殊生境土壤,采用纯培养法分离纯化3阶段中的放线菌;克隆文库法分析3阶段中的放线菌多样性;国标法测定吞食前、中、后土壤的基本理化性质;并利用主成分分析与相关性分析法分析土壤理化性质与放线菌多样性的相关性。结果显示:从生活土壤、肠道内容物和蚓粪中分别获得27株、15株和17株放线菌,形态、培养特征及16S rDNA序列鉴定生活土壤放线菌分为链霉菌属、拟诺卡氏菌属、束丝放线菌属,肠道内容物和蚓粪放线菌均属链霉菌属;放线菌多样性从生活土壤、蚓粪、肠道内容物依次递减。生活土壤文库含40个OTUs,分为11科,未知菌占24%,类诺卡氏菌科是优势菌群;肠道内容物文库含20个OTUs,分为6科,未知菌占3.3%,微杆菌科是优势菌群;蚓粪文库含30个OTUs,分为6科,未知菌占11.7%,链霉菌科是优势菌群。3种土壤全磷含量无显著差异,生活土壤其余理化含量均最低,肠道内容物速效氮含量最高,蚓粪的有机质、全氮、钾及有效磷、钾含量最高。主成分分析和相关性分析显示:蚯蚓吞食过程中,土壤有效磷、全氮、全钾、速效钾和有机质含量对放线菌多样性影响较大,其中全氮、有效磷与放线菌多样性显著负相关,相关系数分别为-0.998、-1,从而为明确蚯蚓、土壤与放线菌的相互关系提供了理论依据。

  • 长春城市森林绿地土壤肥力评价

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-08 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 以长春城市森林绿地为研究对象,测定9种土壤指标并参照全国第二次土壤普查分级标准对长春城市森林绿地土壤整体特征进行评级,采用内梅罗指数法分析长春城市森林绿地不同林型、行政区、环路土壤肥力,结合ArcGIS分析长春城市森林绿地土壤养分空间分布特征,以期对长春城市森林建设提供依据和建议。对比全国第二次土壤普查所确定的分类等级(6等级),土壤有机质平均含量(34.51 g/kg)及其空间分布(大部分区域>30 g/kg)达到了2级、含量高的水平;全氮(均值1.37 g/kg)、碱解氮(均值133.04 mg/kg)、速效磷(均值38.47 mg/kg)及其空间分布均达到了3级以上水平;全钾(均值58.7 g/kg)和速效钾(均值255.85 mg/kg)及其空间分布达到1级、含量很高的水平;全磷平均含量0.51 g/kg,空间上大部分区域集中在0.4-0.6 g/kg,为4级、含量中下水平。土壤pH为5.43-8.89,容重为1.11-1.62 g/cm3。内梅罗综合肥力指数分析表明长春城市多数区域处于1.5-1.8之间,处于中等水平(4级制中排第3级)。不同林型间差异主要表现在pH、全氮、全磷和碱解氮(P 单位附属林=农田防护林 > 道路林,绿园区 > 朝阳区 > 南关区 > 二道区 > 宽城区,1环 > 3=4环 > 2环 > 4环外。根据以上结果,可采取疏松土壤、枯枝落叶沤肥、增施氮磷有机肥而控制钾肥、种植固氮耐低磷植物等措施推进长春城市森林建设,提升城市植被生态服务功能。