基于主成分分析的土壤肥力综合指数评价

以杨凌为研究区域,选择田块尺度为评价单元,采集27个田块土壤,利用模糊数学中综合指数评价模型进行土壤肥力质量评价。经取样数合理性统计分析,27个样点估计研究区域土壤肥力评价能够满足90%置信水平条件下15%和20%的相对误差取样数的精度需求。运用主成分分析,通过计算变量的Norm值筛选速效钾、碳酸钙、全磷、全氮、土壤有机质、CEC、速效磷、全钾进入土壤肥力评价的最小数据库集(MDS),利用非线性隶属度函数实现评价指标量纲归一化且评价单项肥力指标,利用雷达图直观地反映单因素肥力指标在土壤中的状态以及土壤肥力的整体状况,结果表明,全磷和碳酸钙是影响研究区土壤肥力的限制性因子。研究区域在田块评价尺度上的土壤肥力综合指数范围为0.7~0.8。     

四川盆地西缘山地土壤肥力评价

从土壤的理化因子出发,利用综合评价的方法,建立土壤肥力综合指标模型,对四川盆地西缘山地土壤的肥力状况进行了研究。结果表明,该区域内影响土壤肥力的主导因子为土壤有机质的含量、全氮重、全碳重及代换性H^ 含量。在同一种土壤类型中,随着植物群落的演替土壤肥力逐渐增加,但这不适合于不同土壤类型之间。这是由于不同的土壤类型所对应的气候条件不同所致。     

基于GIS和地统计学的低山茶园土壤肥力质量评价

亚热带低山区是我国茶园的主要分布区域,研究其土壤肥力质量状况是茶园精准化和信息化管理的基础。利用地统计学、GIS以及多元统计分析相结合的方法,对蒙顶山茶园土壤肥力质量进行了定量化综合评价研究。结果表明：（1）蒙顶山茶园土壤肥力质量沿海拔高度垂直变化明显,大部分土壤肥力区沿蒙顶山阳坡面水平方向呈带状分布。土壤肥力较高的区域分布在山体的中上部,随着海拔高度的降低土壤肥力质量水平也逐渐降低。（2）蒙顶山茶园土壤肥力质量总体水平不高。区域内土壤各项肥力指标与优良茶园相比还存在差距,同时肥力质量偏低的区域所占面积较大：第四、五两级肥力区所占面积最大,占总面积的42．35％。肥力较低的后5级占总面积的近70％,而肥力最高的3级不到10％。（3）采用该方法进行土壤肥力质量评价能较客观地反映土壤肥力状况,为地统计研究成果实际运用提供了思路。     

西南喀斯特地区退耕还林（草）模式对土壤肥力质量演变的影响

采取4种不同退耕还林（草）模式对喀斯特严重侵蚀区进行了10年定位治理,2003年对各退耕模式及相应对照的土壤理化学性质、土壤微生物、土壤酶活性、土壤呼吸进行研究.结果表明,治理后土壤细菌、真菌、放线菌数量及微生物总数明显增加,土壤水解性酶和氧化还原酶活性及土壤呼吸作用强度得到显著加强,土壤养分贮量和速效养分供应强度得到明显改善,土壤肥力得到不同程度的恢复.土壤综合肥力评价表明,土壤综合肥力指标值（IFI）呈增长趋势.因此,采用合适的生物措施,辅于必要的工程措施,是改善喀斯特地区土壤肥力质量的有效途径之一.     

黄土丘陵区人工林地土壤肥力评价

就黄土丘陵区人工林地土壤肥力状况进行了综合评价。结果表明,全氮、碱解氮和有机质是黄土丘陵区人工林土壤主要的肥力指标,其含量能更好地反映土壤肥力状况。利用年限小于10年的土壤肥力处于很低的水平,利用年限在10～20年间的土壤肥力处于较低水平,利用年限在20年以上的土壤肥力接近中等水平。黄土丘陵区人工林土壤养分中除全磷和速效钾外,其它养分含量均偏低,该区人工林土壤肥力总体水平偏低。     

沙土微生物多样性与土壤肥力质量的咸水滴灌效应

采用Biolog-eco法、PLFA法和PCR-DGGE法,对塔里木沙漠公路防护林中不同矿化度滴灌水作用下的土壤微生物多样性进行了研究,利用土壤综合肥力指数(IFI)定量评价了土壤综合肥力质量,分析了土壤肥力质量与土壤微生物的关系。结果表明:滴灌水条件下,土壤微生物的多样性(碳源代谢、遗传基因和脂肪酸种类)差异明显,而高矿化度滴灌水条件下土壤微生物活性较低。IFI值在不同矿化度灌水的林地间差异极显著,在不同土层间差异显著;IFI值随灌水矿化度升高而减小;0—5 cm表层土壤的IFI值明显小于其下层的土壤。土壤微生物代谢多样性和脂肪酸多样性指数与土壤IFI值存在乘幂函数关系,而土壤微生物遗传多样性指数与IFI值有多项式关系,对土壤肥力质量起着明显的正向贡献。     

不同植被恢复类型的土壤肥力质量评价

科学确定森林土壤肥力指标并进行肥力质量的评价,对立地生产力和多目标森林经营的研究有着重要意义。以采伐(径级12 cm择伐)迹地上发育来的稀树灌丛、针叶林、针阔混交林和常绿阔叶林为研究对象,进行每木调查与群落分析,并比较各群落土壤因子间的差异,用典范对应分析(CCA)和因子分析对土壤肥力质量进行定量评价。结果表明,CCA可以有效地筛选土壤肥力质量指标,有助于质量指标的科学确定;土壤肥力质量综合评价分值为稀树灌丛(0.438)常绿阔叶林(0.414)针阔混交林(-0.170)针叶林(-0.331);演替初期(19 a)的植被恢复并未使土壤结构发生明显变化,土壤肥力质量是下降的;无人为干扰的3种群落类型,针叶林表现为更高的生物量积累,而天然更新的常绿阔叶林则更有利于生物多样性的增加与土壤养分的保蓄。     

西湖风景区土壤肥力的空间格局及其影响因子

土壤肥力是土壤特性的综合反映,也是揭示土壤条件动态变化的最敏感指标,不同尺度下土壤肥力空间格局的影响因素不同。本研究以西湖风景区为研究区域,通过网格布点采样,采用修改的内梅罗公式作为土壤肥力定量计算模型,研究了风景区土壤肥力指数的空间分布及其影响因素。结果表明:西湖风景区土壤为酸性,土壤有机质和有效磷平均含量达到全国第二次土壤普查养分分级标准1级水平,全氮平均含量达2级水平;空间格局上,西湖南部和北部土壤综合肥力指数高于风景区西北部和西南部;不同土地利用方式、植被类型和生态系统类型的土壤综合肥力指数高低顺序分别为居民区交通区农业用地景区绿地山林地,短柄枹桂花香樟茶园竹林青冈枫树木荷,绿地草坪常绿阔叶林常绿混交林;总体上表现为景观绿地的土壤肥力高于农业土壤和自然土壤。     

基于GIS的农田土壤肥力评价及其与土体构型的关系

以河南省延津县中低产田为例,选取土壤有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、pH和阳离子交换量（CEC）等指标作为评价因子,利用ArcGIS 9.2软件和模糊数学方法对土壤肥力进行了综合评价,根据评价结果,分析不同土体构型土壤肥力状况差异.结果表明：该区土壤呈偏碱性状态,全氮、全磷、速效氮、CEC、有机质、速效钾含量偏低,速效磷、全钾含量中等,土壤肥力综合指数为0.14～0.63,整体水平偏低.除速效磷和全钾外,其他土壤肥力指标在不同土体构型间均表现出显著差异,土壤肥力与土体构型关系密切,上壤下粘型土壤的肥力等级相对较高,上壤下砂型次之,通体砂型最低.根据各指标在剖面上的分布状况判断,该区土体结构不良,保水保肥能力差,可针对此特征进行土壤改良.     

中国马尾松林土壤肥力特征

土壤肥力是各因素的综合作用和反映，也是林地生产力的基础。为了解马尾松分布区林下土壤肥力状况，利用499条文献数据、134条历史调查数据和131条当前调查数据中0-20 cm和20-40 cm土层的pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾，根据全国第二次土壤普查养分分级标准和内梅罗指数法分别对土壤养分单一指标丰瘠水平和综合肥力状况进行评估，并分析马尾松天然林与人工林和纯林与混交林间土壤肥力特征的差异，为马尾松林可持续经营和生产力提高提供科学依据。结果表明：（1）0-20 cm和20-40 cm土层土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾的平均值分别为4.79和4.91、33.78 g/kg和19.92 g/kg、1.82 g/kg和1.32 g/kg、0.46 g/kg和0.40 g/kg、14.49 g/kg和15.71 g/kg、88.00 mg/kg和59.41 mg/kg、4.94 mg/kg和2.38 mg/kg、71.72 mg/kg和52.99 mg/kg；（2）除土壤有机质、全氮和全钾含量外，两个土层其他土壤养分指标的丰瘠水平在"较缺"水平及其以下；（3）0-20 cm土层土壤肥力指数（0.97）大于20-40 cm土层（0.77），土壤有效磷含量的肥力指数均最小（0.60和0.33）；（4）除20-40 cm土层pH值、碱解氮和速效钾含量外，其他土壤养分指标和肥力指数均表现为混交林>纯林；这些指标在天然林与人工林间的差异因指标而异。总体来看，马尾松林土壤磷和钾养分的供给潜力和能力较弱，土壤综合肥力状况也偏"贫瘠"，其中土壤有效磷含量最低，肥力指数也最小；0-20 cm土层的土壤肥力状况优于20-40 cm土层，均受林分起源（天然林与人工林）和林分结构（纯林与混交林）的影响；但由于指标缺乏（如物理指标）和数据分布不均衡（天然林和混交林少），土壤肥力的估算以及林分特征对土壤养分和肥力的影响还有待于进一步研究。     

不同类型土壤上种植的小麦籽粒中与淀粉合成相关的酶活性变化

测定池栽条件下灰潮土、水稻土、砂姜黑土上种植的强筋小麦‘郑麦9023’籽粒灌浆过程中腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（AGPP）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UGPP）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、淀粉粒结合淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）5个与淀粉合成有关的酶活性变化的结果表明,不同类型土壤上种植的小麦籽粒中AGPP、UGPP、SSS、GBSS、SBE活性均呈单峰曲线变化,花后18d,AGPP、UGPP、SSS和SBE活性达到峰值,而GBSS则在花后24d达到峰值。AGPP、SSS、SBE活性峰值表现为灰潮土〉水稻土〉砂姜黑土,UGPP峰值表现为灰潮土〉砂姜黑土〉水稻土,GBSS峰值则表现为水稻土〉灰潮土〉砂姜黑土。     

青藏高原丽江大黄某些生态学特性的研究

丽江大黄（Ｒｈｅｕｍ ｌｉｋｉａｎｇｅｎｓｅ）主要分布于四川青藏接壤的石灰岩山地,垂直分布范围在海拔３５００￣４４００ｍ,处在高寒灌丛草甸和山地寒温性针叶林带。其种群分布格局在大于１．５ｍ＾２尺度上为集群格局;在小于１．５ｍ＾２的尺度上,为随机分布。丽江大黄江合速率日变化在晴天呈现出典型的单峰曲线,与低海拔平原区植物明显不同。这主要缘于在植物生长季节,高原的光和温的互相补偿作用能使光反应和暗反应协     

土壤-植物系统中光照与氮素的相互关系研究

运用盆栽试验,以莴笋为材料,在人工气候箱内进行研究,其结果表明：光照强度的变化,不仅会引起莴笋生物量和养分吸收量的改变,而且也将导致土壤养分状况的差异,不同肥力的３种紫色土,其养分含量受光照强度变化影响的状况是,ＮＨ＾＋４－Ｎ和ＮＯ＾－３－Ｎ的含量均在大眼泥土〉沙土〉石骨子土,而碱解氮含量的变化则以沙土〉石骨子土〉大眼泥土。光照强度的变化亦影响氮肥的施用效果,在试验光强（８０－３２０μｍｏｌ／ｍ２     

土壤中六氯苯的老化特征及其在蚯蚓体内的富集规律

采用室内模拟试验,研究了不同土壤中六氯苯的老化特征及其在蚯蚓体内的生物富集规律. 结果表明：六氯苯在不同土壤中的老化过程呈现出先快后慢的二阶段特征,即在初始的60 d内,六氯苯老化速率较快, 随后老化趋势减缓.六氯苯在土壤中的老化作用主要发生在与土壤初始接触的60 d内,其老化速率呈现水稻土>红壤>潮土的规律.六氯苯在蚯蚓体内的生物富集量和生物富集系数也随着老化时间的延长而逐渐降低. 虽然六氯苯在土壤中的可提取态含量随着老化时间延长而下降,但在蚯蚓体内有较高的生物富集量(457.6～984.3 ng·g^-1)和一定的生物富集能力(生物富集系数BAF在3.74～6.35),仍会对土壤生态安全构成潜在威胁.     

水溶性有机质对土壤中镉吸附行为的影响

水溶性有机质 (DOM)是陆地生态系统和水生生态系统中的一种很活跃的组分 .本文以赤红壤、水稻土和褐土作为供试土壤 ,研究了来源于稻秆和底泥的DOM对土壤中Cd吸附行为的影响 .DOM对土壤中Cd的吸附行为具有明显的抑制作用 .这种抑制作用与土壤类型和DOM种类有关 .在 3种供试土壤中 ,无论添加稻秆DOM还是底泥DOM ,都会使Cd的最大吸附容量和吸附率明显降低 ,其下降幅度为17 3%～ 93 9%.在添加同一种DOM的前提下 ,DOM对Cd吸附的抑制作用均为 :赤红壤 >水稻土 >褐土 .如果不添加DOM ,则土壤对Cd的最大吸附容量主要取决于土壤固相的吸附特性 ,添加DOM后土壤对Cd的最大吸附容量则主要取决于液相中的DOM .由此推断 ,传统的看法 ,通过施用有机肥来固定土壤中的Cd并达到治理重金属污染土壤的观点值得商榷 .     

杉木人工林C库与C吸存的动态研究

对湖南会同10年生、14年生杉木人工林C库和C吸存的动态研究结果表明,杉木人工林生态系统的C库主要由植被层、死地被物层、土壤层组成的,按其C库大小顺序排列为土壤层>植被层>死地被物层。10年生、14年生杉木林生态系统的C库分别为120.52和171.40t.hm-2,具有一定的年龄阶段和地带性特点。随着杉木林年龄的增长,乔木层C贮量的优势逐渐加强,从10年生的30.38t.hm-2增加到14年生的61.24t.hm-2,分别占总C库的25.21%和38.50%,树干C贮量占林分C贮量的比例最大,可达47.17%以上,并随杉木林年龄的增长而明显增强,分布在枝、叶、皮和根中的C贮量占48.11%以上,地上部分的C贮量占总C贮量的84.73%以上。10年生和14年生林地土壤层(0~60cm)的C库分别为88.21和108.20t.hm-2,占生态系统总C库的63.13%以上,土壤表层(0~15cm)的C储量分别占土壤总C库的36.57%和34.26%,土壤0~30cm层中的C储量分别占土壤总C库的63.44%和61.05%。地上部分C贮量与地下部分C贮量之比为10年生时为1∶3.53,14年生时为1∶2.22。10年生和14年生杉木人工林生态系统的年净固定C量分别为5.488和9.285t.hm-2.a-1。湖南省现有杉木林植被C库为0.1916×108t,潜在C库为1.4710×108t,C吸存潜力为1.2794×108t,湖南省现有杉木林植被的C库仅为其潜在C库的13.03%,低于全国水平26.46%。     

汉江上游金水河流域土壤常量元素迁移模式

本研究旨在通过研究汉江上游金水河流域土壤无机物风化与有机物分解代谢相互关系,初步揭示研究流域尺度范围内常量元素的生物地球化学循环和空间分异的主驱动因子。通过野外调查与取样、实验室样品检测和空间模拟分析,得到以下的研究结果：一、金水河流域的土壤风化已基本完成早期阶段的去Ca,Na风化阶段,进入K风化阶段;二、土壤风化内外因素（如,土壤母质、矿物结构、温度、降水、风和重力等）作用下形成了明显的空间差异,流域内属于典型的林下有机质积聚过程,土壤矿物中的硅酸盐矿物风化分解和淋溶作用较强;三、土地利用方式改变了土壤有机质分布模式,不合理的人类活动造成农田耕作层和森林枯枝落叶层的有机质减少,土壤腐殖酸的减少影响土壤矿物风化和元素地球化学行为,对农业持续发展形成负面的影响。流域作为南水北调中线水源地,保护森林植被及枯枝落叶层对土壤涵养水分有着重要意义。     

湖南稻田土壤固定态铵含量的季节变化及生物有效性

以湖南省3种固定态铵含量较高的稻田土壤为供试土壤,通过盆栽试验,研究了稻田土壤固定态铵在植稻期间的动态变化及其生物有效性。结果表明,稻田土壤的固定态铵含量处于不断的变化之中,施氮肥和有机肥使土壤固定态铵含量升高,而水稻吸收氮则使土壤固定态铵含量降低,其变化趋势与土壤碱解氮含量变化相似。“新固定的”固定态铵基本对当季水稻全部有效。而“原有的”固定态铵对当季作物和后季作物部分有效,就供试土壤而言,在水稻生育期间,土壤固定态铵的释放量是潮沙泥>紫泥田>河沙泥;就不同水稻而言,早稻生育期间土壤固定态铵的释放量大于晚稻生育期间土壤固定态铵的释放量。     

东北林区主要森林类型土壤有机碳密度及其影响因素

2011年在东北林区研究了5种主要森林类型(针叶混交林、针阔混交林、阔叶混交林、落叶松林和白桦林)4个林龄(幼龄林、中龄林、近熟林和过熟林)的土壤碳密度.结果表明: 东北林区不同森林类型的土壤有机碳含量和有机碳密度均以表层土壤最高,随土壤深度的增加逐渐减少,而随森林类型和林龄的变化并不显著;森林土壤有机碳主要集中在表层土壤,其中大兴安岭、小兴安岭和长白山森林0～20 cm土壤贮存了其剖面总有机碳密度的847%～86.1%、51.7%～59.8%和51.2%～53.4%.随纬度的增加,森林土壤总有机碳密度明显下降,可能与东北林区土壤发生层的厚度密切相关.     

东灵山林区不同森林植被水源涵养功能评价

森林植被发挥着涵养水源的作用,主要表现在以下几个方面:对降水的截留与再分配;调节河川径流,调节林内小气候,减小林内地表蒸发,改善土壤结构,减少地表侵蚀等. 通过对几种林分各层拦蓄降水和保土功能指标定性评价的基础上,用综合评定法对不同林分水源涵养和保土功能进行综合评价,选择出综合功能最好的林分,以期为北京山区的生态环境建设、植被恢复与保护提供一定的依据。在测定东灵山4种森林植被林冠层、枯枝落叶层和土壤层蓄水和土壤保持功能指标的基础上,采用综合评定法对4种森林植被水源涵养和土壤保持功能进行了评价。结果表明:各植被类型的林冠层截留各不相同,在雨季(6-9 月份) 辽东栎林的截留率最大,华北落叶松的最小;枯落物最大持水深以辽东栎林的最大,油松的最小;土壤水文特性各异,0-80 cm 土层平均容重以落叶阔叶林的最小,华北落叶松的最大;稳渗速率以落叶阔叶林的最大,油松的最小,初渗速率以辽东栎林的最大,油松的最小。不同林分水源涵养和土壤保持综合能力由大到小顺序为落叶阔叶混交林、辽东栎林、华北落叶松林、油松林。常绿阔叶灌丛水源涵养和土壤保持综合能力评价值(0.1039) 比其它植被类型少3个数量级,说明其水源涵养和土壤保持功能明显优于其它植被类型。由此可见,树种组成丰富、林下灌草盖度高、枯落物储量多的落叶阔叶混交林水源涵养和土壤保持能力最强,优于单一的阔叶林,而油松林最差。