乌兰布和沙漠东北缘三种豆科绿肥植物生物量和养分含量及其对土壤肥力的影响

土壤肥力是限制乌兰布和沙漠东北缘沿黄灌区建立高产绿洲的主要因子之一。在内蒙古自治区磴口县试验地种植3种绿肥植物,比较它们改良土壤的效果。结果表明,1～2年生紫花苜蓿的总生物量干重为最高,而沙打旺则因其抗风沙能力强,地上部分生长较其它两种植物为好,由于植株中水分含量较高,其生物量的鲜重在三者中是最高的。2年生绿肥植物总生物量干重和养分含量的测定结果则显示,全氮和全磷含量的变化趋势为沙打旺〉紫花苜蓿〉草木樨,而全钾含量则为紫花苜蓿〉草木樨〉沙打旺;从3种植物对土壤改良效果来看,改良作用为沙打旺〉紫花苜蓿〉草木樨。与两种常用的绿肥作物相比,沙打旺因其对风沙较强的抗性而具有较高的改良土壤能力,因此在同类型的沙漠绿洲开发初期可以作为改良土壤的首选植物。     

林地覆盖经营对雷竹叶片营养质量及食叶害虫适口性的影响

为揭示冬季地表有机材料覆盖促进竹笋早出的林地覆盖经营措施对雷竹叶片营养质量的影响,并基于叶片的食叶害虫适口性分析林地覆盖经营对雷竹林食叶害虫发生与成灾的影响,探讨了休养式覆盖经营(覆盖3年休养3年)、长期覆盖经营(连续覆盖6年)和不覆盖雷竹林(CK)1~3年生立竹叶片C、N、P、可溶性糖、蔗糖、淀粉、纤维素、木质素、单宁、草酸和酚酸等含量的差异。结果表明:与不覆盖雷竹林相比,休养式林地覆盖经营雷竹林1~3年生立竹叶片C含量变化不明显,淀粉、纤维素、酚酸含量均显著降低。除上述指标外2、3年生立竹叶片其他指标均显著升高,1年生立竹叶片木质素、草酸含量显著升高;长期覆盖经营雷竹林1、2年生立竹叶片酚酸含量无显著变化,P、草酸、木质素含量显著升高,其他指标均显著降低;3年生立竹叶片P、蔗糖、木质素、草酸、酚酸含量显著升高,其他指标均显著降低;长期林地覆盖经营对雷竹叶片C、N、P养分平衡也产生了明显影响。林地覆盖经营对雷竹叶片的营养质量和食叶害虫适口性产生了较为明显的影响,其中,休养式覆盖经营雷竹林叶片营养质量和防御物质含量提高,叶片的食叶害虫适口性降低,抵御食叶害虫为害能力增强,而长期覆盖经营雷竹林相反,可能更易诱发食叶害虫的发生与成灾。     

林地覆盖经营对雷竹鞭根主要养分内循环的影响

为了给林地覆盖经营雷竹(Phyllostachys violascens)林可持续经营提供理论参考,探讨了休养式覆盖经营(覆盖3a后休养3a)、长期覆盖经营(覆盖6a)和不覆盖雷竹林(CK)2年生壮龄竹鞭及其1级、2级根N、P、K、Mg、Ca、Fe浓度和养分迁移、内循环率的差异。结果表明:不同覆盖经营年限雷竹林N、P、K、Mg、Ca和Fe浓度总体上1级根显著高于2级根。1级根和2级根中均存在N、P、K、Mg的养分内循环,且1级根养分内循环率大于2级根,Fe、Ca内循环不明显。N、P、K、Mg养分浓度与养分迁移速率随时间的推延,1级根为持续降低,2级根为先升高后降低。与不覆盖雷竹林相比,休养式林地覆盖经营总体上提高了1级、2级根的N、P、K、Ca的浓度和P、K、Mg的迁移速率、N、P、K的迁移量、P、K的养分内循环率以及1级根Mg的浓度和迁移量、2级根N的迁移速率和Mg的内循环率;长期林地覆盖经营虽提高了雷竹1级根N、K的浓度和N的迁移量及2级根N的浓度和内循环率,但总体上降低了1级根P、K、Mg和2级根N、P、Mg的迁移量与1级、2级根P、Mg的迁移速率及P、K、Mg的养分内循环率。研究表明:雷竹林鞭根中存在明显的养分内循环,且1级根对养分内循环的贡献较大。休养式林地覆盖经营利于雷竹林对养分的循环利用,而长期覆盖经营阻碍了根系对养分的平衡吸收,减弱了根系养分的内循环,不利于雷竹林的生长更新。     

不同林地清理方式对杉木林土壤肥力的影响

研究了杉木林采伐迹地及采伐后的炼山迹地的土壤物理性质、养分含量、微生物数量和酶活性.结果表明,采伐迹地的非毛管孔隙比杉木林地增加23%,自然含水量和毛管持水量则下降2%;炼山迹地土壤容重比杉木林地增加10%,非毛管孔隙、自然含水量和毛管持水量分别下降61%、48%和26%.采伐迹地有机质、全N、全P和全K含量分别比杉木林地下降14%、14%、3%和22%,炼山迹地分别下降37%、37%、47%和7%.采伐迹地碱解N和有效K含量分别比杉木林地增加24%和31%,有效P含量比杉木林地下降1%;炼山迹地的碱解N、有效P和有效K含量分别比杉木林地下降2%、43%和40%.采伐迹地的细菌、真菌和放线菌数量比杉木林地增加1.4、11.3和0.8倍;炼山迹地细菌数量比杉木林地减少24%,真菌和放线菌数量增加了.0和0.倍.采伐迹地脲酶、过氧化氢酶和纤维素分解酶活性分别为杉木林地1.9、1.6和2.1倍,而炼山迹地分别为后者的3.4%、90%和106%.湿润土壤有机质、全N和全P含量高,疏松多孔的土壤有利于碱解N、速效P、速效K积累和脲酶活性的增加.真菌数量随毛管孔隙的增加而减少.通气良好有利于提高土壤过氧化氢酶活性.     

雷竹林严重低温寒害与立竹性状和林地覆盖经营的关系

为探讨雷竹林严重低温寒害特征及其影响因子,2016年1月下旬至2月上旬严重低温寒害后调查了不同林地覆盖经营年限雷竹林不同年龄和胸径立竹的受损情况。结果表明:持续低温寒害使雷竹叶片失水结冰、失绿、黄枯,严重的整株叶片枯黄脱落;竹秆干缩,颜色变黑,叶鞘枯黄,立竹死亡。严重低温寒害气候条件下,3 cm≤DBH5 cm立竹的受损类型主要为Ⅰ～Ⅲ类,较小径级(DBH 3 cm)和较大径级(DBH≥5 cm)立竹的Ⅳ类受损情况明显提高; 2年生、3年生立竹受损程度类型主要为Ⅰ类和Ⅱ类,而1年生、3年生以上立竹受损程度类型主要为Ⅲ类和Ⅳ类;短期林地覆盖(≤3 a)雷竹林立竹受损类型主要为Ⅰ～Ⅲ类,而长期林地覆盖(≥5 a)雷竹林主要为Ⅲ类和Ⅳ类,且Ⅳ类受损率明显提高,休养式覆盖雷竹林Ⅳ类受损率低于20%,显著低覆盖3 a及以上雷竹林。研究表明,严重低温寒害气候条件下,立竹年龄、立竹胸径和林地覆盖经营对雷竹林立竹受损程度均有重要影响,宜留养3～5 cm立竹,合理调控竹林立竹年龄结构,留足2～3年生立竹,采取休养式林地覆盖经营方式,连续林地覆盖年限不宜超过3 a。     

林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征及其与土壤养分的关系

探讨了短期覆盖经营(覆盖1 a)、休养式覆盖经营(覆盖3 a 后休养3 a)、长期覆盖经营(覆盖6 a)和不覆盖雷竹林(CK)2年生立竹叶片养分含量、化学计量比和再吸收率及其与土壤养分的关系。结果表明：(1)短期和休养式覆盖经营促使雷竹叶片养分含量和再吸收率总体上提高,而长期覆盖经营对雷竹叶片 P 含量和N、K 再吸收率会产生较为明显的影响,叶片 P 含量、N 再吸收率显著升高,K 再吸收率降低;(2)短期和休养式覆盖经营对雷竹林土壤、叶片养分化学计量比影响不明显,但长期覆盖经营使雷竹林土壤、叶片 N∶P、K∶P 显著降低;(3)短期覆盖经营能增强雷竹林土壤养分与叶片的养分含量、化学计量比和养分再吸收率的相关性,但随覆盖经营年限的延长,相关性总体上呈减弱趋势;(4)土壤养分含量及其平衡关系对林地覆盖经营雷竹林叶片养分特征影响明显;(5)长期覆盖经营雷竹林土壤、叶片养分间相关性明显减弱,竹子吸收利用养分的能力下降,生产中应实行雷竹林休养式覆盖经营方式。研究结果为林地覆盖经营雷竹林的可持续发展提供了理论参考。     

秸秆覆盖免耕土壤细菌和真菌生物量与活性的研究

土壤微生物生物量在土壤生态系统中具有非常重要的作用。大量的试验研究表明 ,土壤微生物生物量是植物营养元素的一个重要的源与库 ,生物量对土壤养分的调控作用 ,已经成为土壤培肥、耕作制度改革和作物栽培实践中的重要理论依据之一。自从Jenkinson提出了测定土壤微生物量的原理和概念以来 ,Jenkinson和 Powlson提出了测定微生物生物量的方法[16] ,Van De Werf和 Verstraete提出了土壤微生物生物量可以分为全微生物量和活动微生物量[10 ] ,Anderson和 Domsch提出了生物量与生物活性中细菌与真菌的比例为 2 2 /78% [8]。虽然生物量的研…     

红松洼自然保护区草地群落物种多样性和土壤肥力与地上生物量的相关性研究

物种多样性与生物量之间的关系已经成为现代生态学研究的重要问题, 而土壤肥力也是影响生物量的重要因素。 文章以红松洼自然保护区为例, 通过对红松洼自然保护区核心区和实验区植物的种类、数量、高度、盖度、物候期的实地采样调查, 以及对两区土壤的含水量、有机质含量、全氮含量、全磷含量的实地采样调查, 系统地分析了红松洼自然保护区植物物种多样性、土壤肥力与草地地上生物量三者之间的相关性。结果表明, 草地群落植物物种多样性与草地地上生物量呈显著正相关(P＜0.05), 植物物种多样性指数、均匀度指数与草地地上生物量也呈显著的正相关(P＜0.05), 土壤肥力中土壤水分、土壤全氮含量与草地地上生物量之间并无显著相关性(P＞0.05), 但是与土壤有机质含量呈显著的正相关性(P＜0.05), 与土壤全磷呈显著的负相关性(r＜0)。揭示可以通过提高植物物种多样性和土壤有机质含量来提高草地地上生物量。     

提前钩梢对雷竹地上构件生物量分配及其异速生长的影响

为摸清提前钩梢对雷竹地上构件生物量积累与分配及其异速生长模式的影响,为雷竹林合理钩梢提供参考,调查了5月(提前钩梢)、6月(常规时间钩梢)钩梢和未钩梢雷竹林新竹当年(1年生立竹)和第2年(2年生立竹)秆、枝、叶生物量,分析了立竹地上构件生物量积累与分配特征及其异速生长。结果表明:钩梢使雷竹1年生立竹秆、枝、叶生物量显著下降,秆生物量分配比例显著升高,枝、叶生物量分配比例显著下降,枝、叶-总生物量异速生长指数显著增大,秆-总生物量异速生长指数显著减小,且常规时间钩梢立竹叶生物量及其分配比例和出叶强度均显著高于提前钩梢立竹。钩梢也导致雷竹2年生立竹秆、枝、叶生物量明显下降,但秆、枝、叶-总生物量异速生长指数均显著增大,常规时间钩梢立竹叶生物量仅略低于未钩梢立竹,且叶生物量分配比例及出叶强度均显著高于未钩梢和提前钩梢立竹。研究表明提前钩梢对雷竹叶生物量及其分配比例、出叶强度及异速生长均有明显的负面影响,不利于雷竹林光合能力的发挥,因此,雷竹林不宜提前钩梢。     

设施菜田水肥管理模式下蚯蚓和土壤肥力状况的变化

通过田间定位试验,研究了设施有机菜田不同水肥(有机肥)管理模式下土壤蚯蚓密度和土壤基本肥力的变化及其关系,为有机菜田的合理灌溉培肥提供科学依据。结果表明:土壤湿度、孔隙度、有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量均随有机肥施用量的增多而增加,增加幅度分别为4%~27%、6%~9%、19%~27%、19%~26%、141%~230%和74%~91%;有机肥处理土壤蚯蚓密度比不施肥处理显著提高43%~110%;相关分析表明,土壤蚯蚓密度与土壤生产力、土壤有机碳、全氮、速效磷和土壤孔隙度之间均呈极显著的正相关关系;土壤蚯蚓能够有效指示设施菜田土壤肥力状况,发挥重要的土壤生态功能;减量灌溉常规施肥为设施有机菜田的最佳水肥管理模式。     

施肥对雷竹林土壤活性有机碳的影响

采用重施肥料试验研究了不同重施肥习惯对雷竹林土壤碳库产生的影响,结果表明,各有机肥、化肥混合处理土壤总有机碳(TOC)、水溶性碳(WSOC)、微生物量碳(MBC)、矿化态碳(MC)及WSOC/TOC、MBC/TOC和MC/TOC均显著或极显著高于单施化肥各处理.3个有机肥、化肥混施处理中,随着有机肥用量减少,TOC、WSOC、MBC和MBC/TOC显著下降,有机肥用量减少一半,上述各类碳分别下降10.75%、12.02%、30.94%和22.61%.单施化肥处理中,氮素用量超过1009.5 kg·hm^-2·年^-1会使土壤WSOC、MBC、MBC/TOC明显降低.雷竹土壤TOC、WSOC、MBC和MC两两之间相关性均达显著或极显著水平,进一步通过6个处理变异系数分析发现,土壤MBC、MBC/TOC是衡量雷竹土壤碳库质量的最佳指标.     

雷竹覆盖物分解速率及其硅含量的变化

以冬季地表覆盖增温为核心的雷竹早产高效栽培技术被广泛应用于我国亚热带地区的雷竹(Phyllostachys praecox)产区。为探明雷竹覆盖物（稻草和竹叶）的分解速率及在分解残余物中硅含量的年动态变化规律,在浙江临安市雷竹主产区采用分解管法进行了覆盖物分解试验。试验结果表明,稻草、竹叶的月平均分解速率分别为8.5 %和11.9 %,在1a内分别分解了67.5 %和79.3 %。在1年的分解过程中,稻草和竹叶C含量随时间的推移而下降,而N含量则随时间的推移而增加,两者的C/N比总体都呈现下降的趋势,但在试验初期前者的下降幅度显著大于后者。稻草、竹叶覆盖残余物中的Si含量随着分解时间的增加而增加,并都在12月达到最大值81.8 g?kg-1和80.0 g?kg-1。稻草、竹叶的分解残余物中硅含量与铝含量或铁含量之间均呈极显著正相关（p<0.01）,但与磷含量无显著相关性(p>0.05)。     

不同的土壤培肥措施对低肥力农田土壤微生物生物量碳的影响

为了研究华北农田生态系统化肥、秸秆还田和有机肥等培肥措施对土壤微生物生物量碳的影响,在山东省桓台县冬小麦套种夏玉米种植模式下的低肥力生产系统中设置了田间试验。田间试验设7个处理,依序为:①全还 化肥(小麦秸杆 玉米秸杆还田 600kgN/(hm2.a)),②全还 化肥 有机肥(小麦秸杆 玉米秸杆还田 有机肥),③麦还 化肥(小麦秸杆还田 600kgN/(hm2.a)),④麦还 化肥 有机肥(小麦秸杆还田 600kgN/(hm2.a) 有机肥),⑤化肥(600kgN/(hm2.a)),⑥麦还双倍 化肥(加倍小麦秸杆还田 600kgN/(hm2.a)),⑦不施肥(对照)。1998年4月至1998年11月田间取样测定了土壤的微生物生物量碳。试验结果显示:在整个试验阶段提高施肥水平微生物生物量碳都明显增加。单施化肥可以增加土壤的微生物生物量碳,有机物配合施用化肥作用更加明显。不同秸秆还田方式(全还、双倍麦还和麦还)对微生物生物量碳影响的季节变化较大。有机肥对提高土壤微生物生物量碳的作用是很明显的。从微生物生物量碳的全年平均值来看,全还 化肥 有机肥处理>麦还 化肥 有机肥处理>全还 化肥处理>双倍麦还 化肥处理>麦还 化肥处理>化肥处理>对照。因此,低肥力的农田生态系统中最好的培肥措施是化肥配施有机物。     

林地覆盖对雷竹林土壤碳氮磷化学计量特征的影响

林地覆盖措施可明显促进雷竹笋芽提早萌发,显著提高竹林经济效益,但长期连年覆盖会导致雷竹林退化为雷竹林。对不同覆盖年限(1、3、6 a)雷竹林和不覆盖雷竹林土壤C、N、P含量和化学计量比及相关性进行了研究。结果表明:不同覆盖年限雷竹林和不覆盖雷竹林土壤C、N、P含量均随土壤深度的增加而极显著降低。不同土层土壤C、N、P含量不同覆盖年限雷竹林极显著地高于不覆盖雷竹林。随覆盖年限的延长,雷竹林0～20 cm土壤C、N含量极显著提高。覆盖1 、3 a雷竹林和不覆盖雷竹林0～50 cm土壤P含量和20～50 cm土壤C、N含量差异均不显著,均显著地低于覆盖6 a雷竹林土壤。不同覆盖年限雷竹林各土层土壤C:N差异不显著,而C:P、N:P随覆盖年限的延长呈升高趋势。随覆盖年限的延长,土壤C、N、P间正相关关系减弱,C与N、P协同变化速率降低。研究表明:雷竹鞭根系统主要分布区0～20 cm土壤养分过量积累及引起的土壤养分失衡是林地覆盖雷竹林退化的主要原因。应实行轮闲覆盖和测土配方平衡施肥,并在雷竹自然出笋开始时(3月上旬)及时撤除有机覆盖物。为雷竹林可持续经营提供理论依据。     

不同土壤雷竹盆栽苗地下茎分枝数量特征及其分布格局

为了探究竹子分株系统构建过程及其与人工经营的关系,本文对雷竹(Phyllostachys praecox C. D. Chu et C. S. Chao ‘Prevernalis’)不同年龄母竹、不同覆盖年限竹林进行土壤盆栽实验,比较了各处理竹苗地下茎分枝生长差异。结果显示：在盆栽竹苗分株系统构建过程中,地下茎以竹鞭分枝为主;2年生母竹盆栽苗地下茎分枝数量普遍高于1年生盆栽苗,且地下茎分枝表现出随竹林土壤覆盖年限增加而减少的趋势;盆栽苗地下茎分枝主要分布于第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分枝的鞭中位置;1年生母竹盆栽苗地下茎分枝以第Ⅱ分枝级别的鞭中、鞭梢部位为多,而2年生母竹盆栽苗则以第Ⅲ分枝级别的鞭中、鞭梢部位为多;随土壤覆盖年限增加,地下茎分枝偏向分布于较为靠前的分枝级别。研究发现,母竹盆栽苗分株系统的构建主要采取了扩大地下分枝的策略,其2年生母竹与竹鞭中部着生侧芽的分枝生长对分株系统拓展贡献率较大;竹林土壤覆盖时间越久越不利于地下茎分枝。由于竹子分株系统具有时空拓展性,其地下茎分枝生长特征尚需持续观察。     

闽东北雷竹尾梢长度与笋产量关系的初步研究

采用随机区组试验设计法对雷竹保留尾梢长度与笋产量的关系进行研究,通过对比分析表明,钩梢比不钩梢的笋产量高,其中以保留竹尾长度1/3的笋产量最高,经济效益最好。     

不同类型城市森林对土壤肥力的影响

以东北林业大学城市林业示范研究基地中9种人工林(兴安落叶松林、樟子松林、黑皮油松林、黄波罗林、胡桃楸林、水曲柳林、白桦林、蒙古栎林、针阔混交林)及附近的农耕地和撂荒地土壤为研究对象,通过对林地土壤不同层次pH值、有机质及主要养分含量的测定分析,研究了不同林型对土壤肥力的影响.结果表明：阔叶林(除蒙古栎林)的土壤趋于中性,针阔混交林、兴安落叶松林、樟子松林和黑皮油松林的土壤呈微酸性,蒙古栎林的土壤呈酸性;随土壤深度增加,土壤有机质、水解氮、速效钾、有效磷、全氮、全磷含量均呈下降趋势.不同林地土壤同一层次化学指标整体差异显著(P＜0.05).土壤肥力优劣为：水曲柳林>黄波罗林>针阔混交林>胡桃楸林>白桦林>撂荒地>农耕地>樟子松林>兴安落叶松林>蒙古栎林>黑皮油松林,说明阔叶林(除蒙古栎林)和针阔混交林中的土壤肥力增加,而针叶林的土壤肥力趋于下降.     

浙西南毛竹林覆盖对土壤渗透性及生物特征的影响

对浙西南山区4种不同覆盖年限下毛竹林地的土壤入渗、土壤理化性质、土壤根系和土壤动物特征进行了研究.结果表明:不同覆盖年限林地及同一林地不同土壤层次下土壤渗透性能存在较大差异,随着土层加深各林地土壤渗透性能均降低.渗透性能表现为覆盖1次林地＞未覆盖林地＞覆盖2次和3次后的林地.Kostiakov模型适合该研究区域的土壤水分入渗过程模拟.随着林地覆盖年限的增加(4～6年),林地土壤总孔隙度、非毛管孔隙度、pH值显著降低,而土壤容重、有机质和全N含量则显著提高.土壤初渗率、稳渗率、平均渗透率和渗透总量等均随根长密度减少而变小,土壤入渗能力的变化与直径0.5～5.0 mm的根长密度有关.不同覆盖年限毛竹林地土壤动物的平均密度差异显著,覆盖1次的林地最高,而覆盖3次的林地最低.综合纲、唇足纲、倍足纲、膜翅目、伪蝎目等大中型节肢动物,蜱螨目甲螨亚目、中气门亚目,以及弹尾目棘跳科、长角跳科、疣跳科、驼跳科等小型节肢动物数量的减少不利于土壤水分入渗.毛竹林长期覆盖会使土壤理化性状劣变,减弱土壤入渗性能,限制土壤动物活动,进而导致毛竹林退化.