若尔盖沙化草地恢复过程中土壤特性及水源涵养功能

1995年以来,政府大力开展对若尔盖沙化草地生态系统的恢复重建工作,其生态恢复效益受到广泛关注。而水源涵养功能作为衡量草地生态系统恢复程度的重要生态指标,其变化对水分循环及全球气候变化有一定的影响和响应。以若尔盖县不同治理年限的沙化草地治理区为研究对象(包括1995年、2007年、2009年、2010年、2011年的治理区,2012年的正常放牧区和2012年的无治理区),采用野外采样和室内分析相结合的方法,将土壤含水量作为研究指标,结合土壤的理化性质,分析沙化草地在恢复重建过程中水源涵养功能的变化及其影响因素,结果表明:若尔盖草地在恢复重建过程中,(1)土壤质地发生变化,由紧砂土逐渐恢复成砂壤土,保水能力及保肥性都得到显著提高;土壤容重随着治理时间的增加而降低,由无治理区的1.7 g/cm~3下降到正常放牧区的1.3 g/cm~3;(2)土壤p H值随着治理时间的增加而逐渐降低,由7.6逐渐下降到6.7,土壤总体上为中性土,适宜植被生长;土壤有机质的变化相对不明显,但治理区的有机质远低于正常放牧区的土壤有机质,总体呈缓慢上升趋势;(3)土壤含水量呈"V"型变化趋势,在治理初期,土壤含水量先减小,2009年治理区的含水量最低,仅为6.8%,但到了治理后期,土壤的含水量开始增加,1995年的沙化治理区含水量达到了12.1%,说明水源涵养能力得到相应的提升;(4)经过相关分析,土壤含水量和有机质、土壤质地、土壤p H值、生物量以及土壤碳含量呈显著相关关系,其中,含水量与有机质、土壤质地以及土壤碳含量呈极显著正相关,而与p H值呈显著负相关;(5)随着治理时间的增加,土壤退化指数逐渐减小,土壤状况得到不断的改善。     

甘南州不同退化程度高寒草甸植被及土壤特性的演化规律

为明确甘南州退化高寒草甸植被及土壤特性的演化规律,本研究以甘南藏族自治州碌曲县、夏河县和合作市不同退化程度高寒草甸为研究对象,调查其植被特征并采集土壤样品,测定土壤理化性质、酶活性及微生物数量。结果表明,随退化程度加深,莎草科、蔷薇科和毛茛科等科属毒杂草逐渐代替禾本科优质牧草优势位,植被高度、盖度、草产量、多样性指数降低,重度退化草地较轻度退化草地草产量降低了约2000 kg/hm²;土壤理化性质全氮、全磷、全钾、孔隙度、粉粒含量下降,pH值、全盐、容重及黏粒含量升高,由轻度至重度退化草地土壤全磷含量下降了0.67 g/kg,土壤全钾含量下降0.62 g/kg;土壤脲酶活性、蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性降低,蔗糖酶活性由轻度至重度退化草地降幅最大,可达0.45 mg/g/24h;土壤细菌和放线菌数量降低,真菌数量增加,重度退化草地较轻度而言细菌数量降低约5×10⁶ cfu/g,放线菌降低约5×10⁵ cfu/g,真菌增加约2×10³ cfu/g;相关性分析发现各因子与退化程度的相关性性强,相关系数在0.92以上,多为0.99甚至1。因此,甘南州高寒草甸随退化程度加深,总体呈现出草地优势种消失,植被高度、盖度、草产量、多样性下降,土壤养分及活性降低,并呈现向盐碱化、荒漠化演替的趋势。本研究为甘南州高寒草甸生态系统退化预测、管理、恢复等方案的制定提供理论依据。     

林地开垦后坡面土壤元素的时空变化特征

土壤中常量元素Ca,Mg和微量元素Cu,Zn,Mn,Fe是植物生长必需的重要元素,也是评价土壤质量的重要指标,林地被开垦破坏后,坡面土壤元素的空间分布受人为犁耕活动,侵蚀－沉积－搬运过程和元素性质的影响;林地开垦初期（1－2年）,坡面不同部位土壤Cu,Zn,Mn,Fe,K,Ca和Mg皆增加;而开垦两年后,受土壤侵蚀的影响,这些元素又趋于下降;开垦6年后,Cu,Fe,K和Mg比开垦前下降了1.5%-4.56%,SiO2含量在坡面上部随开垦年限的增加而增加,在坡面中部则随开垦年限而减少。Al的变化则与SiO2相反。     

黄土丘陵区草地土壤微生物C、N及呼吸熵对植被恢复的响应

以野外样地调查和室内分析法研究了黄土丘陵区不同植被恢复年限下草地土壤微生物C、N及土壤呼吸熵的变化.结果表明,土壤微生物量碳明显地随着植被恢复年限的增加而增加.在恢复前23a, 土壤微生物量碳在0～20 cm土层年增加率为24.1%;20～40 cm为104.4%.植被恢复23a后,0～20 cm土层增长率为0.83%,20～40 cm为0.19%.土壤微生物量N表现为在植被恢复的初期略有下降,3a后,开始出现明显增加.0～20 cm土层年增长率为20.14%,20～40 cm为15.11%.在植被恢复23a后,0～20 cm土层的年增长率为0.14%,20～40 cm变化不大.土壤微生物呼吸强度随着恢复年限的增加逐渐加强;土壤呼吸熵随植被封育时间的增加而呈对数降低趋势.土壤呼吸熵(qCO2)在反映土壤的生物质量变化时,显得更加稳定,受植物生长状况影响较小.相关分析表明,土壤微生物量和土壤微生物活性与土壤有机质、碱解氮和粘粒含量显著正相关;与土壤粉粒含量明显负相关;表层土壤pH值对其也有明显影响.草地植被自然恢复过程可增加土壤微生物活性,有利于土壤质量的提高.     

采收期松茸菌塘土壤理化特性及对细菌多样性的影响

【目的】探讨四川松茸菌塘土壤理化因素对细菌多样性的影响。【方法】应用DGGE(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)技术分析和比较四川省小金、雅江、木里、盐源及盐边县松茸主产区的松茸菌塘土壤与对照土壤在松茸采收期的细菌多样性,并结合不同样品土壤理化因子的差异,采用主成分分析(PCA)和多元回归树分析(MRT)方法研究土壤理化因子对细菌多样性的影响。【结果】不同样品土壤理化性质之间差异明显,菌塘土壤的总体肥力水平明显高于非菌塘土壤;不同县域之间土壤微生物多样性指数有着明显差异,且同一地区内的对照土壤微生物多样性指数与菌塘土壤之间并没有相关性;MRT结果表明,当有效铜含量为0.296 7 mg/kg≤Cu0.651 7 mg/kg时,有机质在此限量内(136.5 g/kg≤OM≤257.1 g/kg)含量越大、速效氮在该范围内(151.2 mg/kg≤AN≤277.0 mg/kg)含量越高,松茸菌塘土壤细菌多样性越大;而当Cu≥0.651 7 mg/kg时,p H在该范围内(4.800p H6.028)越小、有效铜在此限量内(0.651 7 mg/kg≤Cu2.040 0 mg/kg)含量越小、交换性钙在该限量内(9.697 cmol/kg≤Ca23.300 cmol/kg)含量越大、速效钾在该限量内(243.0 mg/kg≤AK296.7 mg/kg)含量越大,松茸菌塘土壤细菌多样性越大。【结论】有效铜、有机质、p H、速效氮、交换性钙及速效钾6个因子对菌塘土壤细菌多样性影响最大。     

接种AM菌对西部黄土区采煤沉陷地柠条生长和土壤的修复效应

以采煤沉陷区柠条为宿主植物,研究接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,简称AM菌)对柠条生长和根际土壤的改良效应。结果表明:8月份接种AM菌比不接菌柠条的株高、冠幅和地径显著增加了29.11%,29.83%和14.81%,9月份接菌区柠条的根长、平均直径、根表面积和根体积分别比对照区增加了151.0%,34.2%,116.0%和129.3%。接种AM菌增强柠条的抗逆性,接菌区的柠条叶片可溶性糖含量和过氧化氢酶活性分别比对照区增加了13.4%和111.1%。8月份接种AM菌改善了土壤的生物理化性质,接菌区有机质、碱解氮、速效磷和速效钾比对照区分别增加7.06g/kg,140.0 mg/kg,1.82 mg/kg和16.72mg/kg,接种AM菌显著增加了根际土壤中真菌、放线菌、细菌数量和酸性磷酸酶活性。总之,接种AM菌促进采煤沉陷区柠条的生长和土壤的改良。     

平朔黄土露天矿区复垦地表层土壤微生物与酶活性分析

矿区是当今世界陆地生态系统被破坏和退化最严重的区域之一,在进行露天煤矿土地复垦与生态重建时不仅要恢复地表植被和生物,还应重视地下土壤微生物生态系统的构建,而国内外相关研究多集中在植被重建及土壤理化性质监测方面,利用土壤微生物及酶活性揭示矿区重构土壤状况的研究尚不多见。通过8个样地24个土壤剖面的采样分析,采用时空替代法和单因素方差分析法对平朔矿区不同复垦年限的排土场和原地貌0—20 cm表层土壤中细菌、真菌、放线菌的数量及蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性及变化进行研究,旨在分析其特征及差异。研究结果表明:(1)从微生物数量及酶活性特征来看,无论复垦年限的时间长短,细菌数量在3类微生物中占有绝对优势,占微生物总数的99.20%以上,其次是放线菌,真菌的数量最少;脲酶活性在3种酶中活性最大,其次是蔗糖酶活性,磷酸酶活性最低。(2)从微生物数量和酶活性的变化状况来看,3类微生物数量和3种酶活性在0—20 cm土层随复垦年限的变化趋势相一致,均随复垦年限的变化先增长后降低,而后又随着复垦年限的增长不断增加。(3)在0—20 cm土层,复垦27年的南排土场的土壤细菌、放线菌和真菌数量在复垦后达到了189.3333×10⁵ cfu/g、0.1312×10⁵ cfu/g和1.1463×10⁵ cfu/g,复垦效果达到原地貌3类土壤微生物数量的65.88%、66.46%和67.74%;蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性分别达到1.9600 mg 100 g^-1 h^-1、6.3600 mg 100 g^-1 h^-1和1.4533 mg 100 g^-1 h^-1,复垦效果分别达到原地貌83.40%、86.30%和86.85%。因此开展矿区土地复垦后土壤微生物及酶活性的相关研究,能够在一定程度上及时反映土地复垦后的土壤质量以及生态系统的恢复状况,以便采取更加合理的复垦方法来提高矿区生态恢复的速度和效果。     

黄土高原北部人工灌草植被土壤干燥化过程研究

黄土高原北部水蚀风蚀交错区是典型的生态脆弱区,人工灌草植被土壤干燥化发生频繁。土壤干化层的形成影响生物小循环并削弱水文大循环,严重制约植被建设成效和区域生态稳定。为阐明人工灌草植被土壤干燥化过程,并确定适宜的种植年限,选择该区典型人工灌草植被—柠条和苜蓿为研究对象,分析两种植被土壤水分和地上生物量随生长年限的变化特征。结果表明:2—8年生柠条和1—7年生苜蓿对剖面土壤水分消耗强烈,并随生长年限呈快速下降趋势,9—12年生柠条和8—11年生苜蓿1.0—4.0 m剖面含水量分别降低至8.2%—9.0%和8.5%—10.5%之间,并处于相对稳定状态。4—5年生柠条地1—1.4 m开始产生干层,6年生柠条地干层深度达2.4 m,干层厚度为1.4 m;9—12年生柠条地干层深度超过4.0 m。2—4年生苜蓿地无干燥化;5年生苜蓿生长季末土壤干层深度达3.6 m,干层厚度为2.6 m,且7年生以后土壤干层的深度超过4.0 m。因此,为调控土壤干层,减少深层土壤干化的发生,建议柠条和苜蓿的生长年限分别不要超过6年和5年,其对应的地上最大干生物量分别为5050 kg/hm~2和1980 kg/hm~2。研究结果可为黄土高原北部生态脆弱区人工灌草植被管理与土壤干层调控提供科学依据。     

植被格局对土壤入渗和水沙过程影响的模拟试验研究

合理的植被格局能够提高土壤入渗性能和抗冲性,有效阻蚀减沙,平衡土壤保持与土壤水分保蓄二者关系,进而促进生态环境的改善。基于径流小区人工模拟降雨,研究了多种植被格局生物量密度（0、50%、100%）和分布方式（坡上分布、坡下分布、均匀分布）的土壤入渗、产流、产沙特征以及土壤储水量变化。结果表明：使用Philip模型、Kostiakov模型、Horton模型模拟坡面入渗过程,Horton模型的拟合结果最优。不同植被格局产流率的变化趋势基本一致,大体可分为两个阶段：初期阶段迅速增长,中后期阶段增长变缓并逐渐趋于稳定状态。产沙率的变化趋势随植被格局的不同而略有差异。相较于产流过程,产沙过程变化剧烈、规律性差。总体而言,降低生物量密度能够增加降雨期间的径流量（从19.21 mm到25.44-38.09 mm再到51.79 mm）和侵蚀量（从118.97 g/m²到237.57-597.90 g/m²再到1400.29 g/m²）,土壤水分得到更好的保蓄。从植被分布方式的角度来看,均匀分布的植被格局有利于更好地控制土壤侵蚀和径流,却促进了土壤水分的消耗。坡下分布的植被格局,例如植被过滤带的形式,能够最好地同时控制水土流失和土壤耗水。权衡考虑水土流失防治与土壤水分消耗,建议采用适宜密度（本研究为110 g/m²）且集中分布在出口附近的植被格局。     

不同恢复类型植被细根分布及与土壤理化性质的耦合关系

针对陕北典型黄土丘陵区吴起县主要人工造林和自然封育植被恢复类型,确定5、15年和40年不同退耕年限下的沙棘、山杏及自然恢复草地样地,进行剖面采样,分析不同植被恢复类型下细根生物量、土壤理化性质,研究了不同恢复类型和不同年限植被细根生物量与土壤理化性质随时间的变异规律及耦合关系。结果表明,(1)总体上,主要造林树种和退耕自然封育草地细根生物量都随林龄和退耕年限的增长呈增加趋势,同年限人工造林树种细根生物量大于自然恢复的草地,不同植被群落细根生物量均表现出随着深度的增加呈指数递减规律。(2)自然封育的草地生态系统土壤含水量大于人工山杏林和沙棘林。人工造林和自然封育植被恢复下,土壤团聚体稳定性都随退耕年限的增加而增强,有机质、全氮、全磷含量也都呈增加趋势,土壤平均含水量则呈减小趋势。(3)细根生物量与土壤容重和团聚体稳定性显著相关,植物细根在土壤结构改善中起到了重要作用。     

贡湖湾退圩还湖区水位高程下植被分布格局与土壤特征

为揭示水陆交错带水位高程下植被分布格局、多样性指数和土壤特征的变化,于2015年10月对贡湖湾湿地北部生态修复区不同水位高程下植物群落组成和土壤特征进行调查,结果表明:整个研究区有165种植物,隶属65科、142属,多为多年生植物且受人为影响严重;随水位高程增加,植物群落R、H、D、J呈现逐渐递增趋势,具体表现为常年水淹区G1季节性水淹区G2水淹区G3;土壤容重及机械组成中粉、黏粒含量随水位高程升高而增加;随土壤营养物渐增其植物群落多样性增加,多样性和优势度指数与土壤全氮(TN和有机质(OM)负相关。OM含量呈"V"型先减后增分布;TN呈逐渐增多的趋势;速效钾(EP)含量无明显波动,约为13.50 mg/kg;有效磷(AP)含量先减少后基本不变;4个多样性指数间正相关;TN与OM显著正相关(R~2=0.533);OM与EP负相关(R~2=-0.144;TN与丰富度、多样性、优势度正相关;AP与4个多样性指数均正相关;pH值与4个多样性指数负相关;回归分析可见,TN和OM是影响植物群落多样性的关键因子。科学的植被管理、全面调控土壤营养盐含量有助于水陆交错带植被恢复。     

杭州湾滨海湿地土壤有机碳含量及其分布格局

通过研究杭州湾自然潮滩湿地和围垦湿地土壤有机碳含量及其分布格局,揭示湿地植被演替、外来物种入侵和围垦活动对土壤有机碳分布的影响.结果表明:潮滩湿地土壤表层有机碳含量在4.41～8.58 g·kg-1,平均值6.45 g·kg-1.不同植被类型下表层土壤有机碳表现为:芦苇(8.56±0.04 g·kg-1)＞互花米草(7.31±0.08 g·kg-1)＞海三棱蔗草(5.48±0.29 g·kg-1)＞光滩(4.47±0.09 g·kg-1);围垦湿地表层土壤有机碳表现为:20世纪60年代(7.46±0.25 g·kg-1)＞2003年(5.12±0.16 g·kg-1)＞20世纪80年代(1.96±0.46 g·kg-1),即土壤有机碳含量随围垦时间延长表现为先降低后升高的趋势;土壤有机碳在垂直剖面上均表现为由表向下逐渐降低的趋势.潮滩湿地和围垦湿地的土壤有机碳与pH呈显著负相关,与总氮呈显著正相关,表明在土壤中氮主要以有机氮的形态存在.潮滩湿地有机碳与碳氮比相关性不明显,而围垦湿地具有显著正相关性,说明围垦利用对湿地土壤碳氮比产生了一定影响.研究表明,潮滩湿地土壤固碳能力随着植物群落演替逐步增强,而外来入侵种互花米草的大量入侵和扩散将有可能降低潮滩湿地生态系统土壤的储碳功能.围垦引起的土壤水分、颗粒组成的变化以及耕作、土地利用和利用历史是影响围垦湿地土壤有机碳分布的主要原因.     

岩溶区不同土地利用方式下土壤CO2排放模拟研究

土地利用变化作为全球气候变化研究的重要内容之一，对土壤CO₂的排放具有重要影响。岩溶区石漠化治理过程中植被恢复伴随着土地利用方式的转变，其对土壤CO₂排放的影响有待进一步研究。基于控制性实验，以土壤、岩溶含水介质初始条件相同，仅土地利用方式不同的贵州普定沙湾模拟试验场为研究对象，通过1年的土壤CO₂浓度和通量数据，研究岩溶区不同土地利用方式下土壤CO₂的排放规律及其影响因素。结果表明：(1)土壤CO₂的浓度和通量具有明显的季节变化规律，不同季节下的土壤CO₂通量呈现昼夜变化规律，温度和降雨影响着土壤CO₂的排放，前者可促进排放量，后者可抑制排放量，且不同土地利用方式受影响的程度不同；(2)耕作活动也会影响土壤CO₂的排放，耕作使得土壤变得松散，加上岩溶区下伏基岩的溶蚀作用，增加了土壤CO₂向含水层的扩散，导致春季耕地表现为负通量；(3)不同土地利用方式下土壤CO₂的年排...     

Soil seed bank and aboveground vegetation within hillslope vegetation restoration sites in Jinshajing hot-dry river valley

Soil seed bank plays an important role in the composition of different plant communities, especially in their conservation. Although soil seed bank, aboveground vegetation and their relationship have been the subject of much recent attention, little is known about the size and species composition of the soil seed bank and about the aboveground vegetation in the semiarid hillslope grasslands. There is limited understanding of how these components interact to determine the importance of seed banks in regeneration. In this study, the size and species composition of a soil seed bank and aboveground vegetation have been assessed in an experiment using 36 vegetation quadrats and 108 soil samples in terrace, slope, gully, and grazing land. This land represents a range of habitats within a hillslope grassland in Jinshajing hot-dry river valley of Yunnan, China. Terrace, slope, and gully represent restored sites and grazing land typifies unrestored sites. Twenty-one taxa in the seed bank were identified with a median and median density of 7 species/m² and 5498 seeds/m², respectively, whereas in the aboveground vegetation, 19 species were observed with a median and median density of 6 species/m² and 1088 plants/m², respectively. Both seed bank density and aboveground vegetation density among grazing land, gully, slope, and terrace differed significantly. There was an absolutely high proportion of herbaceous species in the seed bank and aboveground vegetation. Gramineae predominated over both seed bank and vegetation. The most frequent seeds and plants were Bothriochloa pertusa (L.) A. Camus and Heteropogon contortus (L.) Beauv that had the highest individual number, importance value, and biomass. In the seed bank, the seeds of Bothriochloa pertusa (L.) A. Camus and Heteropogon contortus (L.) Beauv accounted for 50.68% and 33.10% of the total seeds, respectively. In the aboveground vegetation, the individual number of Bothriochloa pertusa (L.) A. Camus and Heteropogon contortus (L.) Beauv accounted for 55.66% and 29.86% of the total, respectively. The biomass of Bothriochloa pertusa (L.) A. Camus and Heteropogon contortus (L.) Beauv accounted for more than 70% of the total, reaching 206.71 g/m² and 147.76 g/m², respectively. Bothriochloa pertusa (L.) A. Camus and Heteropogon contortus (L.) Beauv had the highest importance value of 193.01 and 159.99, respectively. Density, biomass, species richness, species diversity, and evenness were the highest in terrace land, whereas these were lowest in grazing land. Similarities between the seed bank and the aboveground vegetation were moderately high and not very different among slope, gully, and terrace lands, while for grazing land, they tended to increase when the restorative stage progressed. This result contrasts with some other studies where the seed bank contributes very little to the seedling flora and the vegetative growth clearly overwhelms sexual reproduction. The hypothesis about significant functional correlation between soil seed bank density and aboveground vegetation density is conformed. Correlation between soil seed bank density and aboveground vegetation density can be described in quadratic and cubic curves. The strong similarity between the vegetation and the seed bank is attributed to a large proportion of the species Bothriochloa pertusa (L.) A. Camus and Heteropogon contortus (L.) Beauv., which are seed profusive and whose seeds have a significant viability in the ground. The high density, biomass, species richness, species diversity, and uniformity of the reclaimed site are related to the sufficiency of heat and water supplies for species establishment and growth in the site, which partly reflects the effective efforts for hillslope grassland restoration. It is believed that the efforts for vegetation restoration have altered the microhabitat conditions of the site and have provided a favorable habitat for species to establish and grow.     

长春城市森林绿地土壤肥力评价

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ArcG IS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—0.6g/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/cm~3。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(P0.05),不同环路间差异主要在pH、有机质和全磷(P0.05),而不同行政区间差异指标最多,为有机质、全氮、碱解氮、全磷、速效磷和pH(P0.05)。综合肥力指数显示:景观林单位附属林=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。     

宁夏贺兰山、六盘山典型森林类型土壤主要肥力特征

采用野外调查结合室内分析的方法,对该区域典型森林类型下土壤的主要剖面肥力特征进行了研究,并对主要理化指标进行了因子分析.结果表明:受森林凋落物的累积、分解和成土母质、气候条件的影响,贺兰山、六盘山主要森林土壤的剖面肥力具有明显差异.其中,土壤孔隙度(54.50％-72.22％,剖面均值,下同)受有机质影响显著,随土层加深逐渐减小,容重(0.72-1.21 g/cm3)、比重(2.55-2.68 g/cm3)随土层加深显著增大,且六盘山各样地比重大于贺兰山.受有机质归还作用影响,有机碳(24.03-65.37 g/kg)、全N(1.48-3.49 g/kg)、NO3--N(1.88-10.50 mg/kg)、NH4+-N(5.02-11.01 mg/kg)、全P (0.37-1.19 g/kg)、有效P(4.82-13.38 mg/kg)、速效K含量(82.03-244.62 mg/kg)均随土层加深逐渐降低;全K含量(18.92-26.14 g/kg)随土层加深逐渐增大,且六盘山各样地全K含量大于贺兰山.土壤C/N (11.74-19.88)旱现B层＞C层＞A层,且贺兰山各样地C/N大于六盘山.土壤CEC(23.94-40.30 cmol/kg)受有机质的主导作用明显,随土层加深显著减小,pH值(7.09-8.09)、ESP(0.59％-2.47％)及BSP(51.24％-80.57％)均随土层加深逐渐增大,且贺兰山各样地pH值、ESP大于六盘山.粘粒(5.46％-10.20％)、TDS (0.33-1.12 g/kg)及CaCO3(1.44-14.23 g/kg)均未出现明显积聚,且贺兰山各样地TDS、CaCO3含量大于六盘山.因子分析显示,对于该区域各样地土壤的肥力特征,可以应用有机质因子、环境因子和NO3--N因子进行综合描述.其中青海云杉、山杨混交林下土壤的有机质因子得分最高,贺兰山各样地环境因子得分显著大于六盘山,NO3--N因子得分则以小叶金露梅灌丛和华北落叶松天然林最高.     

人工油松林恢复过程中土壤理化性质及有机碳含量的变化特征

采用时空替代法,选取岷江上游大沟流域内不同恢复时期(12、18、25、35a)的人工油松林为研究对象,研究了植被恢复过程中土壤理化性质及有机碳含量的变化特征,同时探讨了它们之间的相互关系.研究结果表明沿恢复梯度,土壤质量得到了改善,主要表现为土壤粘粒含量、比表面积、有机质含量显著增加,土壤粉粒含量和pH值则显著下降.土壤有机质与土壤粘粒和比表面积呈显著正相关,与土壤容重呈显著负相关.此外,土壤有机碳含量沿恢复梯度显著增加,0-50 cm内土壤有机碳含量从5.59 kg/m2增加到12.64 kg/m2,土壤年平均固碳速率为0.31 kg/m2.     

Accumulation,Allocation, and Risk Assessment of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) in Soil-Brassica chinensis System

Farmland soil and leafy vegetables accumulate more polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in suburban sites. In this study, 13 sampling areas were selected from vegetable fields in the outskirts of Xi’an, the largest city in northwestern China. The similarity of PAH composition in soil and vegetation was investigated through principal components analysis and redundancy analysis (RDA), rather than discrimination of PAH congeners from various sources. The toxic equivalent quantity of PAHs in soil ranged from 7 to 202 μg/kg d.w., with an average of 41 μg/kg d.w., which exceeded the agricultural/horticultural soil acceptance criteria for New Zealand. However, the cancer risk level posed by combined direct ingestion, dermal contact, inhalation of soil particles, and inhalation of surface soil vapor met the rigorous international criteria (1×10⁻⁶). The concentration of total PAHs was (1052±73) μg/kg d.w. in vegetation (mean±standard error). The cancer risks posed by ingestion of vegetation ranged from 2×10⁻⁵ to 2×10⁻⁴ with an average of 1.66×10⁻⁴, which was higher than international excess lifetime risk limits for carcinogens (1×10⁻⁴). The geochemical indices indicated that the PAHs in soil and vegetables were mainly from vehicle and crude oil combustion. Both the total PAHs in vegetation and bioconcentration factor for total PAHs (the ratio of total PAHs in vegetation to total PAHs in soil) increased with increasing pH as well as decreasing sand in soil. The total variation in distribution of PAHs in vegetation explained by those in soil reached 98% in RDA, which was statistically significant based on Monte Carlo permutation. Common pollution source and notable effects of soil contamination on vegetation would result in highly similar distribution of PAHs in soil and vegetation.