川南天然常绿阔叶林人工更新后土壤氮库与微生物的季节变化

对川南天然常绿阔叶林及其人工更新成檫木林、柳杉林和水杉林后土壤不同形态氮素含量、微生物数量和脲酶活性进行研究,并探讨了它们之间的相互关系。结果表明：土壤全氮、微生物量氮、铵态氮和硝态氮含量、细菌、真菌和放线菌数量及脲酶活性,各林分均为秋季＞春季＞冬季＞夏季,各季节均为天然常绿阔叶林＞檫木林＞水杉林＞柳杉林。这说明天然常绿阔叶林人工更新后土壤不同形态氮素含量、微生物数量和脲酶活性下降,土壤保肥和供肥能力降低,而各人工林下降程度不同。土壤不同形态氮素含量与微生物数量和脲酶活性之间呈显著正相关,说明微生物数量及脲酶活性的变化能够表征土壤氮素含量变化。研究结果为保护天然常绿阔叶林、选择适宜的更新树种和天然常绿阔叶林人工更新后林地土壤的科学管理提供依据,也为退耕还林中树种的选择提供参考。     

川南天然常绿阔叶林人工更新后土壤碳库与肥力的变化

对川南天然常绿阔叶林及其人工更新成檫木林、柳杉林和水杉林后土壤不同形态碳素含量、碳库管理指数、养分含量和酶活性进行研究,并探讨了土壤不同形态碳素及碳库管理指数与土壤肥力之间的关系.结果表明:各季节土壤有机碳、水溶性有机碳、微生物量碳、活性有机碳、稳定态碳、碱解氮、有效磷和速效钾含量及蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性均为天然常绿阔叶林＞檫木林＞水杉林＞柳杉林,土壤碳库管理指数也为天然常绿阔叶林＞檫木林＞水杉林＞柳杉林,且土壤不同形态碳素含量和碳库管理指数与土壤养分含量及酶活性之间存在显著的相关关系.这说明了天然常绿阔叶林人工更新后土壤不同形态碳素含量、碳库管理指数和土壤肥力下降,且各人工林下降程度不同,而且土壤不同形态碳素含量和碳库管理指数的变化能够较好地表征土壤肥力的变化.研究结果为保护天然常绿阔叶林、选择适宜的更新树种和天然常绿阔叶林人工更新后林地土壤的科学管理提供依据,也为退耕还林中树种的选择提供参考.     

九龙江流域杉木混交林土壤结构的分形研究

运用分形理论对九龙江流域4种类型杉木混交林土壤粒径的分形维数与土壤水稳性团聚体、团聚体含量及结构体破坏率关系进行研究,比较分析了不同类型杉木混交林土壤结构的分形维数,建立了土壤结构分形维数与土壤理化性质的回归模型.研究结果表明,杉木混交林土壤分形维数与土壤水稳性团聚体、团聚体含量、结构体破坏率及土壤理化性质呈显著回归关系,分形维数与0.25mm土壤颗粒含量线性负相关,与结构体破坏率呈线性正相关.杉木米老排混交林土壤团粒结构的分形维数最小,土壤结构、稳定性及肥力状况最好,而杉木巨尾按混交林土壤自我培肥能力最差.分形理论在林地土壤肥力研究上的应用为林地评价提供了新方法.     

中亚热带几种珍贵树种林分土壤团粒结构的分维特征

应用分形原理,弹性分析及边际分析方法,对中亚热带几种珍贵树林表层土壤团粒结构进行研究,提出采用Y＝αDw1^βDd2^β,模型探讨了分形维数与土壤肥力的关系以及土壤团体聚体分形维数变化对林地土壤性质影响的效应。研究结果表明：中亚热带珍贵树种林分土壤＞0.25mm的团聚体,水稳性团聚体的团粒含量越高,团粒结构的分形维数越小,表征土壤肥力较高;土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体,水稳性团聚体之间存在显著回归关系;土壤团聚体结构分形维数与土壤性质之间存在显著相关定量关系;7种珍贵树种林分中,格式栲天然林土壤结构的稳定性,水源涵养,自肥能力均比其它珍贵树林优越。分形维数为不同珍贵树种林分表层土壤肥力特征描述提供新尺度,新方法,也为中亚热带珍贵树种林地土壤科学管理提供依据。     

毛竹杉木混交林土壤团粒结构的分形特征研究

运用分形理论对杉木纯林（19年生）、毛竹纯林（19年生）、6种杉木毛竹混交林（杉木19年生）的土壤团粒结构进行研究,建立了土壤团粒结构的分形维数与土壤团聚体含量、土壤结构体破坏率之间的回归模型,在此基础上,运用弹性分析与边际分析法进一步探讨了土壤团粒结构的分形维数对土壤性质变化所产生的影响效应。结果表明:土壤>0.25mm水稳定性团聚体含量越大,团粒结构的分形维数越小,土壤的结构与稳定性就越好;土壤团粒结构分形维数与水稳定性团聚体（>0.25 mm及>5.0mm）含量及结构体破坏率之间均存在极显著的回归关系;土壤团粒结构分形维数对土壤性质的变化产生较大的影响效应。本研究为毛竹杉木混交林的栽培管理,土壤肥力的科学评价提供依据。     

杉木人工林土壤微生物群落结构特征

采用氯仿熏蒸法、稀释平板法和磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acid,PLFA)方法,分析了常绿阔叶林转变成杉木人工林后土壤微生物种群数量和群落结构的变化特征.结果表明:常绿阔叶林转变为杉木人工林后,林地土壤的微生物生物量碳、可培养细菌和放线菌数降低.杉木人工林地总PLFAs、细菌PLFAs、真菌PLFAs比常绿阔叶林分别降低了49.4％、52.4％和46.6％,革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs远低于常绿阔叶林.杉木人工林根际土壤微生物生物量碳、可培养细菌和放线菌数显著高于杉木人工林林地土壤,根际土壤中总PLFAs、细菌PLFAs、革兰氏阳性和阴性细菌PLFAs的含量也高于林地土壤,但真菌PLFAs和细菌PLFAs之比却低于林地土壤.对土壤微生物群落结构进行主成分分析发现,第1主成分和第2主成分共解释了土壤微生物群落结构变异的78.2％.表明常绿阔叶林与杉木人工林土壤的微生物群落结构间存在差异.     

采伐迹地恢复阔叶林与人工栽杉土壤肥力变化差异的初步研究

本文连续3a分析比较了采伐迹地恢复阔叶林和人工种植杉木林土壤肥力变化的差异。结果表明:在人工栽杉3a内,杉木林土壤水分含量和有效水含量下降,土壤干湿交替变化增大,水分物理性状变差,土壤水稳性团聚体含量降低,结构体破坏率增大,而阔叶林则呈上升趋势。杉木林下土壤微生物数量在造林3a内呈不断下降趋势,而阔叶林则呈增加趋势;杉木林土壤氧化还原酶活性弱于阔叶林,水解酶活性强于阔叶林,两种酶系活性在3a内阔叶林增强,杉木林减弱;阔叶林土壤养分在3a内不断提高,杉木林土壤不断下降。     

川南坡地不同退耕模式对土壤团粒结构分形特征的影响

运用分形模型,研究了川南坡地及其退耕成慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地5年后土壤团粒结构分形维数,探讨了分形维数与土壤理化性质之间的关系.结果表明：退耕后,不同退耕模式样地＞0.25 mm的土壤团聚体和水稳性团聚体含量均显著增加,团粒结构分形维数介于1.377～2.826,为慈竹林＜杂交竹林＜桤木+慈竹混交林＜弃耕地＜农耕地,并随＞0.25 mm的土壤团聚体及水稳性团聚体含量的增加而降低;土壤自然含水量、毛管孔隙、有机质、全氮、碱解氮、全磷和全钾含量增加,而土壤容重、非毛管孔隙和通气度降低.退耕后的慈竹林、杂交竹林、桤木+慈竹混交林和弃耕地的土壤团粒结构分形维数与土壤理化性质相关性较好.农耕地退耕对增加＞0.25 mm的土壤团聚体及水稳性团聚体含量和提高土壤结构稳定性具有较好的作用;土壤团粒结构分形维数可以作为坡地退耕后土壤肥力变化的理想指标,在研究区坡地退耕种植慈竹具有较好的培肥改土效益.     

南亚热带不同林分土壤颗粒分形与水分物理特征

以广西国有高峰林场的6种不同林分(马尾松林Pinus massoniana、杉木林Cunninghamia lanceolata、尾巨桉林Eucalyptus urophylla×E. grandis、米老排林Mytilaria laosensis、红锥林Castanopsis hystrix和天然次生林)为对象,运用分形学和森林水文学的理论和方法,研究了不同林分类型土壤的颗粒组成以及水分物理特征。结果表明:研究区不同林分类型的土壤颗粒组成以黏粒为主,其次为粉粒和细砂粒,粗砂粒的含量相对较低,土壤颗粒分形维数从大到小依次表现为天然次生林、杉木林、米老排林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林;不同林分类型土壤的水分物理特征存在差异,蓄水性能大小依次表现为天然次生林、米老排林、杉木林、红锥林、马尾松林和尾巨桉林,且土壤表层(0~10 cm)的蓄水能力要好于下层(20~50 cm);土壤颗粒分形维数主要受黏粒含量的影响,分形维数与黏粒含量呈极显著正相关,与总孔隙度、饱和蓄水量显著正相关,与土壤密度显著负相关,而与非毛管孔隙度、非毛管蓄水量和有机质含量相关性不显著。土壤颗粒分布的分形维数可作为反映南亚热带赤红壤地区人工林土壤水文物理性质的综合性指标。     

黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性——以坊塌流域为例

采用野外调查取样与室内试验相结合的方法,在分析土壤颗粒组成、级配状况与群体特性、团粒结构的分形特征及其稳定性变化的基础上,研究了黄土丘陵沟壑区撂荒地不同演替阶段植物群落的土壤抗蚀性.结果表明： 撂荒后植被从一年生草本群落阶段演替到多年生蒿禾类草本群落阶段的过程中,土壤的级配状况在不断改良,颗粒分形维数增大,团粒结构有所改善,土壤团粒结构的分形维数与结构体破坏率均不断减小,稳定性不断增强,从而提高了土壤的抗蚀性.实现植被的自然恢复对改善该区土壤结构、提高土壤抗蚀性、减少水土流失和促进区域生态环境可持续发展具有重要意义.     

Soil carbon pool and fertility under natural evergreen broadleaved forest and its artificial regeneration forests in southern Sichuan Province, China

The measurement of total soil organic matter (SOM) is not sensitive enough to detect short and medium term changes, and thus meaningful fractions of SOM should be measured. The carbon management index (CMI) was shown to be a useful technique for describing soil fertility. Soil samples were collected from natural evergreen broadleaved forest and its artificial regeneration forests of Sassafras tzumu, Cryptomeria fortunei and Metasequoia glyptostroboides in southern Sichuan Province, China, to determine soil carbon fractions, available nutrients, enzyme activity and CMI. Regression analysis was used to determine the relationship between soil carbon fractions, CMI and fertility. The results showed that the contents of soil organic carbon, water-soluble carbon, microbial biomass carbon, labile carbon, non-labile carbon, hydrolysis-N, available-P and available-K, the activity of invertase, phosphatase and catalase, and CMI were ranked with different seasons and followed the order: natural evergreen broadleaved forest > Sassafras tzumu plantation > Metasequoia glyptostroboides plantation > Cryptomeria fortunei plantation. The soil carbon fractions and CMI were significantly positively (P < 0.05) correlated with available nutrients and enzyme activity. The results indicate that soil carbon fractions and CMI could be used to evaluate the soil fertility for natural evergreen broadleaved forest and its artificial regeneration forests.     

Soil carbon pool and fertility under natural evergreen broadleaved forest and its artificial regeneration forests in southern Sichuan Province, China

The measurement of total soil organic matter (SOM) is not sensitive enough to detect short and medium term changes, and thus meaningful fractions of SOM should be measured. The carbon management index (CMI) was shown to be a useful technique for describing soil fertility. Soil samples were collected from natural evergreen broadleaved forest and its artificial regeneration forests of Sassafras tzumu, Cryptomeria fortunei and Metasequoia glyptostroboides in southern Sichuan Province, China, to determine soil carbon fractions, available nutrients, enzyme activity and CMI. Regression analysis was used to determine the relationship between soil carbon fractions, CMI and fertility. The results showed that the contents of soil organic carbon, water-soluble carbon, microbial biomass carbon, labile carbon, non-labile carbon, hydrolysis-N, available-P and available-K, the activity of invertase, phosphatase and catalase, and CMI were ranked with different seasons and followed the order: natural evergreen broadleaved forest > Sassafras tzumu plantation > Metasequoia glyptostroboides plantation > Cryptomeria fortunei plantation. The soil carbon fractions and CMI were significantly positively (P < 0.05) correlated with available nutrients and enzyme activity. The results indicate that soil carbon fractions and CMI could be used to evaluate the soil fertility for natural evergreen broadleaved forest and its artificial regeneration forests.     

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。     

轮牧方式对荒漠草原土壤团聚体及有机碳特征的影响

合理的草地轮牧方式对草原的科学管理具有重要意义.以宁夏荒漠草原为研究对象,对围封禁牧、连续放牧和二区、四区及六区轮牧下0~30 cm土层土壤团聚体分布特征、稳定性、有机碳含量及其贡献率进行了研究.结果表明: 除围封禁牧草地以机械稳定性大团聚体为主外,其他处理的土壤水稳性团聚体均以微团聚体为主;增加轮牧分区有利于表层土壤水稳性团聚体含量的保持及大团聚体含量增加.机械稳定性团聚体分形维数在连续放牧下最大,增加轮牧分区则呈现减小趋势,但水稳性团聚体分形维数无明显变化规律;团聚体平均重量直径(MWD)及几何平均直径(GMD)在禁牧草地最大,且随着轮牧分区的增加而增大;MWD和GMD与微团聚体含量呈显著负相关.水稳定性大团聚体有机碳含量以六区轮牧和围封禁牧较高,二区轮牧和连续放牧较低;试验区微团聚体有机碳对土壤有机碳含量贡献率较高,但0~20 cm土层中,轮牧分区越多则大团聚体有机碳贡献率越高.从土壤团聚体及其有机碳特征考虑,六区轮牧为研究区荒漠草原最适宜的轮牧方式.     

黑土开垦后水稳性团聚体与土壤养分的关系

研究了黑土开垦后水稳性团聚体变化规律及其与土壤养分状况的关系．结果表明,黑土开垦初期,水稳性团聚体的含量迅速下降．在开垦的第一个10年,水稳性团聚体下降约10％;随着开垦时间的延长,其下降幅度趋缓,第10年～第50年,水稳性团聚体仅下降10％,之后下降幅度更加缓慢,接近一个稳定的水平．黑土中>0．25mm水稳性团聚体与土壤的有机碳、全氮、全磷和CEC具有良好的相关性,相关系数分别为0．7625、0．6794、0．6084和0．8134,均达到极显著水平;与交换性钙、交换性镁、交换性钾和交换性钠的相关性也达到极显著水平;在回归关系中,与有机碳和CEC之间的关系更密切,与全钾、速效磷、速效K和缓效K没有明显的相关性．要保持黑土良好的结构状况,土壤有机碳变化应处于平衡状态。     

半干旱黄土区植被恢复对土壤团聚体稳定性及抗侵蚀能力的影响

土壤水稳性团聚体强烈影响土壤过程和功能,是反映土壤质量和土壤抗侵蚀能力的重要指标。为探究半干旱黄土区植被恢复对土壤抗侵蚀能力的影响,以甘肃省定西市龙滩流域为研究区,选取3种恢复方式（天然荒草、自然恢复、人工恢复）7种植被类型（大针茅草地、长芒草草地、赖草草地、苜蓿草地、柠条灌丛、山杏林以及油松林）为研究对象,通过测定0-20 cm、20-40 cm和40-60 cm土壤水稳性团聚体,分析土壤团聚体组成、稳定性及抗侵蚀能力特征。结果表明：1）不同恢复方式不同植被类型间土壤水稳性团聚体稳定性差异显著（P<0.05）,自然恢复方式的土壤水稳性团聚体平均重量直径显著高于天然荒草和人工恢复方式,且7种植被类型土壤大团聚体质量百分比均在67.97%-90.12%之间;人工恢复方式土壤水稳性团聚体稳定性较差,其中油松林稳定性最差。2）土壤团聚体破坏率和土壤抗侵蚀能力均表现出自然恢复方式更有利于土壤结构稳定性的提高。3）土壤水稳性大团聚体含量越高,土壤团聚体越稳定,土壤结构稳定性就越好;平均重量直径与土壤可蚀性因子K值呈极显著性负相关（P<0.01）。本研究结果表明自然恢复方式能够显著提高土壤团聚体的稳定性,从而提升土壤的抗侵蚀能力,建议当地在未来植被恢复规划中采取自然恢复方式更有利于生态恢复的有效进行。     

不同土地利用方式对黄河三角洲土壤物理特性的影响

黄河三角洲是我国成土最快的河口三角洲之一,探索其土地利用过程中不同土地利用方式对土壤物理性质的影响,对该区土壤肥力保持和土地资源的持续利用具有重要意义。选择黄河三角洲棉田、麦田、苇地、碱蓬地和裸地等5种不同的土地利用方式,通过野外调查与室内分析,研究不同土地利用方式下土壤主要物理特性的变异特征及影响因素。结果显示,与裸地土壤相比,有植被土地利用方式土壤容重降低,土壤孔隙度、团聚体水稳性、饱和含水量与毛管含水量也有相应的提高;土壤有机碳和速效氮、有效磷含量均有显著增加,土壤总盐分含量呈显著降低趋势。在所研究土壤中,土壤物理性质依麦田-棉田-苇地-碱蓬地-裸地的次序从最佳向最差过渡。逐步回归分析和相关分析表明土壤容重、团聚体平均重量直径和毛管孔隙度是土壤毛管含水量的主要影响因子,团聚体水稳性主要由大于0.25 mm水稳性团聚体含量和毛管孔隙度决定,土壤总盐分含量影响土壤饱和导水率;大于0.25 mm水稳性团聚体含量分别与土壤有机碳含量(r=0.8323)、速效氮含量(r=0.7558)和有效磷含量(r=0.9049)具有正相关关系。因此,黄河三角洲地区土地利用应以增加有机质的投入,提高土壤水稳性团聚体形成为基础,促进土壤良好结构形成。这些结果为该区土壤肥力提高和土壤资源可持续利用提供参考依据。     

不同更新方式对林地植被生长及土壤性状的影响

本文研究天然次生林采伐迹地的三种更新方式对林地植被及土壤性状的影响。结果表明,炼山人工造林对林地植被和土壤有一定的破坏作用,是影响林木生长、导致物种丧失、引起林地水土流失和地力衰退的重要原因。不同林分物种丰富度为:天然更新 >人促更新 >炼山人工造林;林下植被生物量为:人促更新 >天然更新 >炼山人工造林。不炼山的天然更新和人促更新,有利于物种多样性保护、植被生长、林地土壤理化性状改善和土壤肥力提高,并具有更高的经济效益。