不同管理方式下橡胶林土壤氮动态特征

对西双版纳割胶、未割胶条件下橡胶林种植带土壤及其保护带土壤氮素动态变化特征进行了研究,并比较了不同保护带种植方式(距瓣豆绿肥覆盖与野生杂草覆盖)对土壤氮素动态的影响。结果表明,橡胶林种植带土壤全氮、碱解氮和硝态氮含量低于保护带。橡胶林土壤全氮、碱解氮、铵态氮、硝态氮均呈现明显的动态变化,种植距瓣豆绿肥覆盖与野生杂草生长覆盖的橡胶林土壤氮变化趋势一致。土壤全氮随时间逐渐下降,碱解氮含量先升后降,铵态氮和硝态氮含量变化幅度较大。橡胶林土壤全氮和碱解氮含量呈现表层(0～20cm)>中层(20～40cm)>底层(40～60cm)的趋势,且未割胶处理全氮和碱解氮含量>割胶处理,而保护带为距瓣豆绿肥覆盖的割胶橡胶林>杂草生长覆盖的橡胶林。距瓣豆绿肥覆盖的保护带土壤硝态氮含量高于杂草生长覆盖。碱解氮与铵态氮含量呈显著的负相关、与硝态氮呈显著正相关。割胶橡胶林土壤氮养分含量最低。橡胶林土壤种植豆科距瓣豆绿肥能够改善土壤氮素肥力。     

菜园土壤微生物生态特征与土壤理化性质的关系

对广州白云区64个菜园土壤样本的研究表明,微生物碳与土壤全氮、碱解氮、有效钾、阳离子交换量和有机质,微生物氮与土壤全氮、全磷、阳离子交换量及有机质,土壤基础呼吸与土壤全氮、碱解氮、全钾、阳离子交换量及有机质,AWCD值与全氮及有机质含量,以及Shannon多样性指数与全氮和阳离子交换量均呈显著正相关关系.较低的碱解氮含量使土壤微生物碳、土壤基础呼吸和呼吸商的值升高,过高的碱解氮则使呼吸商下降;过高的土壤有效磷降低微生物碳、微生物氮和微生物呼吸商.有效磷/碱解氮比值过高降低了土壤微生物碳、微生物氮、微生物碳氮比及土壤基础呼吸.土壤微生物生态特征与土壤理化性质关系密切,有效养分过高及养分比例不适当对土壤微生物均存在不利影响.     

黄花甸子流域土壤全氮含量空间分布及其影响因素

以内蒙古赤峰市敖汉旗黄花甸子流域为研究对象,运用地统计学方法分析流域内土壤全氮含量的空间分布特征及地形因子和土地利用方式对其的影响.结果表明:流域内各土层土壤全氮含量均呈岛状分布,其高值区均集中分布在流域西北部,呈现出明显肥岛状;低值区主要在流域南部连片分布.全氮主要富集在表层土壤中,且随着土壤深度的增加而降低.土壤全氮含量随着海拔的增加均呈现出先增高后降低的趋势;随坡度的增加而显著降低;不同坡向上表现为阴坡＞半阴坡＞半阳坡＞阳坡.不同土地利用方式下土壤全氮平均含量由高到低表现为农地＞林地＞草地.     

半干旱区露天矿生态复垦土壤养分与植物群落相关分析

以中煤平朔安太堡露天煤矿排土场生态复垦区刺槐+油松配置模式固定监测样地为研究平台,以样地内的恢复植被和土壤为主要研究对象,研究了复垦区土壤pH值和养分含量特征,以及各种群平均密度、高度和胸径等种群基本特征与土壤因子的关系。结果表明:土壤有机质、全氮、速效钾含量均接近或超过原地貌水平,pH值、碱解氮和速效磷含量远低于原地貌水平;在同一剖面内,0~20 cm土层的土壤养分含量明显高于20~40 cm土层;刺槐和油松平均胸径、平均高度与立木平均密度极显著负相关,相关关系可用一元线性方程拟合;刺槐种群平均密度、平均高度和平均胸径与土壤pH值、碱解氮和速效磷含量关系密切,各自可用上述土壤因子线性回归方程拟合。主成分分析结果显示,3个土壤因子对刺槐种群的作用大小为碱解氮pH速效磷。可根据以上回归模型指导刺槐的复垦栽培。     

川西北高寒草地沙化过程中土壤氮素变化特征

草地沙化是我国最严重的环境问题之一,但关于草地沙化过程中氮素变化特征的研究报道多集中于干旱半干旱地区,而半湿润地区的相关报道还比较缺乏。通过野外调查,研究了川西北半湿润地区高寒沙质草地沙化过程中土壤氮素变化特征。结果表明,草地沙化对0—100cm土层土壤氮素具有显著影响,全氮、碱解氮、铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)和微生物量氮(MBN)均呈现极显著下降的变化特征,极度沙化阶段较未沙化阶段分别减少了73.95%、77.72%、76.75%、79.77%和84.12%。其中,0—20cm土层变化最显著,全氮、碱解氮、NH_4~+-N、NO_3~--N和MBN含量分别减少了86.43%、83.52%、82.11%、88.82%和91.77%。随着土层深度增加,不同程度沙化草地土壤氮素含量及其变化量逐渐减少;草地沙化过程中,不同沙化阶段土壤氮素损失数量不尽相同,其中,以轻度沙化阶段氮素损失最严重,全氮、碱解氮、NH_4~+-N、NO-3-N和MBN含量分别降低了41.18%、35.17%、46.74%、43.46%和46.88%。草地沙化过程中,土壤全氮、碱解氮、NH_4~+-N、NO_3~--N和MBN含量与土壤粉粒、粘粒含量和植被群落盖度均呈极显著正相关特征,与土壤沙粒含量呈极显著负相关特征。研究区土壤氮素损失与风蚀选择性吹蚀土壤粉粒、粘粒及地表植物覆盖状况逐渐变差密切相关,因此该区域治沙的关键是采取措施降低风蚀对地表土壤吹蚀作用,提高沙化草地地表植被覆盖。同时,还应及时对沙化前期阶段及潜在沙化的草地进行生态治理,从而避免草地沙化继续恶化。     

南方丘陵区土壤氮素尺度效应的影响因素

利用GPS、GIS和随机过程抽样技术,研究了江西省兴国县潋水河流域土壤氮素在小、中和大3种研究尺度下的分布特征及其影响因素。结果表明,土壤全氮和有效氮尺度效应明显,均值随研究尺度的扩大而增加。其中,土壤全氮平均含量分别是0.60gkg-1、0.73gkg-1和0.83gkg-1,有效氮含量为64.8mgkg-1、66.3mgkg-1和80.2mgkg-1。成土母质、土壤类型、土地利用和土壤侵蚀状况是影响氮素尺度效应的重要因素。3种尺度下母质与土壤氮素含量关系复杂,但均以花岗岩坡残积物发育土壤最低。在不同尺度下,水稻土全氮和有效氮均显著或极显著高于红壤,但大尺度下的石灰岩土与前二种土壤差异均不显著。在小尺度和中尺度下水田全氮显著或极显著高于旱地和林地,在大尺度下它显著高于旱地而与林地差异不显著;水田有效氮显著或极显著高于林地,但与旱地除小尺度下差异达显著水平外,中、大尺度下差异不显著。土壤侵蚀状况对土壤全氮和有效氮含量的影响与尺度大小有关,且随尺度增加差异显著性逐渐增强。     

东北地区不同纬度农田土壤碱解氮的剖面分布

为研究农田土壤碱解氮的含量及其分布,以东北玉米带不同纬度农田土壤为对象,研究了100cm深度范围内碱解氮含量垂直分布及纬向分异特征。结果表明:土壤碱解氮主要分布在0～60cm土层中,各样点碱解氮含量随土壤深度的增加而减少;除公主岭点外,其它各点0～60cm的3个土层间碱解氮含量差异显著(P<0.05);碱解氮含量与有机碳、全氮含量极显著正相关(P<0.01),说明土壤碱解氮含量及其分布主要受土壤有机质和氮素水平的影响。0～20cm土层碱解氮含量具有随纬度增加而增加的趋势,气候条件和土壤类型的差异是导致其纬向分布差异的主要原因。     

藏东南色季拉山沟壑区土壤氮素空间分布特征

以西藏东南部色季拉山海拔3950—4350 m为研究区,采用30×50 m网格采样法,以地统计学半变异函数为工具,研究了色季拉山森林生态系统沟谷与坡面上土壤氮素空间变异特征及模型。结果表明:土壤全氮、硝态氮和铵态氮含量均表现为0—10 cm10—20 cm,两个层次上空间变异性表现为全氮和铵态氮0—10 cm10—20 cm,而硝态氮表现为10—20 cm0—10cm;不同海拔高度土壤氮含量表现为随着海拔高度的升高而增加,但这种海拔梯度效应并未达显著水平(P0.05);沟谷区土壤氮含量高于坡面,这可能与植被残体在沟谷区的堆积分解促进氮循环有关;土壤全氮、铵态氮和硝态氮均具有中等程度的空间依赖性,其中土壤全氮空间变异符合指数模型,块金值/基台值为50%;土壤铵态氮和硝态氮含量空间变异分布均符合高斯模型,块金值/基台值分别为70.91%和37.45%;该区域土壤全氮、铵态氮和硝态氮含量空间依赖性表现为:硝态氮全氮铵态氮,即土壤硝态氮更易受到空间结构因素的影响,而铵态氮含量空间变化则主要受随机因素的影响。     

排水沟渠影响下的高原泥炭地土壤氮空间分布特征

通过分析排水沟渠影响下的泥炭地土壤氮空间分布特征,阐明全球变化背景下排水沟壑对高原泥炭地退化的影响,为若尔盖高原退化湿地区的生态恢复提供决策支持。将若尔盖湿地自然保护区内的一条排水沟渠作为研究区,在11个垂直于沟渠的断面上,通过环刀法在沟渠两侧取样,分析排水沟渠对阶地沼泽土壤全氮和碱解氮的影响。结果表明:土壤全氮含量0.34~21.86 g·kg^-1,平均值为11.26±6.22 g·kg^-1;土壤碱解氮含量28.35~1965.60 mg·kg^-1,平均值为889.53±470.31 mg·kg^-1;纵向上,以高海拔和靠近河流的含量较低,碱解氮与全氮的比值与高程呈正相关;横向上,与沟渠不同距离间存在差异,越靠近沟渠的样点,其全氮含量越高,但统计上不显著(P>0.05),高程更低的左岸碱解氮含量低于右岸;表层土壤的碱解氮以靠近沟渠1 m的距离最低(P<0.05),左、右岸的碱解氮/全氮比值均呈"V"型变化,与沟渠的距离增加先降低再升高;垂向上,土壤全氮和碱解氮以表层最高,随着深度增加而降低;阶地沼泽连续地块上的土壤氮分布受高程影响大,随着海拔升高而降低;表层土壤氮含量最高,随着深度增加其垂向变化趋势不一致;排水沟壑对泥炭地土壤氮的时空分布格局产生影响,对靠近沟渠的影响最大,且显著降低表层的土壤氮含量。     

华北山地典型天然次生林土壤氮素空间异质性对落叶松幼苗更新的影响

在华北山地典型天然次生林中选择研究样地,应用地统计学理论和格局分析方法,定量分析林分土壤氮素空间异质性特征,探测更新幼苗空间格局特征;依据协同变异函数理论模型参数,定量估计土壤氮素营养空间异质性与落叶松更新格局之间的空间关联性,探讨土壤氮素空间变异对落叶松幼苗更新格局的影响程度.研究结果表明:(1)无论是以华北落叶松为优势树种的寒温性针叶林,还是以白桦和山杨为优势树种的山地阔叶林,不同空间样点间土壤氮素总量及速效态氮素均存在很大差异.阔叶林中,硝态氮在整个研究样地尺度(＞70.71m)上表现出很强的空间自相关性(结构因素所占比重为81.5%).针叶林中,硝态氮则在相对小的尺度范围(47.90m)呈现更明显的空间自相关变异.且阔叶林中土壤氮含量显著地高于针叶林.(2)华北落叶松苗更新空间分布格局呈明显的集聚分布.更新的空间格局变异主要由空间自相关因素引起(针叶林为77.4%,阔叶林为85.2%),随机变异占的比例较低(分别为22.6%和14.8%).(3)阔叶林土壤氮含量相对高,更新与氮素的空间关联性不明显,与全氮的协同变异呈随机性(R2=0.078).针叶林土壤氮含量相对低,更新与氮素的空间关联性明显,与全氮的协同变异呈现明显的空间自相关性,氮素空间异质性对更新格局与过程具有更重要的影响.整个研究样地水平上,硝态氮与更新的协同变异呈现明显的空间自相关性(空间结构比为59.4%～77.7%).NO-3-N含量较高或铵、硝态氮的比例较低的土壤环境中,更新苗发生数量较多.     

种植方式和裸岩率对喀斯特洼地土壤养分空间分异特征的影响

选取桂西北典型喀斯特洼地，研究了种植方式和裸岩率对土壤养分空间分布的影响.结果表明:种植方式对土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)和C/N有显著影响；裸岩率对SOC、TN、TP、TK、AN、AK和C/N有显著影响，对SOC、TN、TP和AN的影响程度大于种植制度的影响，这主要与农户在裸岩率较低的地段耕作强度较大有关；木豆 板栗地的SOC、TN、TP、TK、AN、AK等含量显著高于其它种植方式，说明退耕在一定程度上有利于土壤养分的积累；受地形地貌特征和土地利用结构的影响，SOC的空间分布表现为坡脚大于洼地;AP的空间分布与SOC不同，主要受施肥影响，表现为洼地高于坡脚.     

模拟水淹-干旱胁迫对水杉幼树实生土壤营养元素含量的影响

模拟三峡库区消落带水位变化情况,对2年生水杉幼树实生土壤p H值和主要营养元素含量进行研究。试验共设置3个处理阶段,阶段1为淹水处理阶段,包括常规供水组(C),半淹组(H)和全淹组(F);阶段2为干旱处理阶段,包括常规供水(C),半淹(H),全淹(F),常规供水-轻度干旱(CD),半淹-轻度干旱(HD)和全淹-轻度干旱(FD)6种不同水分处理组;阶段3时将所有处理组恢复到正常供水处理,每种水分处理均设置水杉幼树实生土壤与无植物空白对照土壤。测试的指标包括p H值,有机质(OM)、碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量。研究结果表明,阶段1结束时,C组和H组水杉幼树盆栽土壤的氮素及TP含量较无植物组显著下降,H组的AP含量及F组的氮素和TP含量显著升高;与正常供水组(C组)相比,淹水处理增高了水杉幼树盆栽土壤的p H值和OM含量,降低了其AP含量,而F组水杉土壤的TN、TP和AN含量分别较C组显著升高17.1%,16.9%和34.2%。阶段2结束时,前期水淹增加了水杉幼树实生土壤p H值、OM、AN和AP含量后期对干旱的敏感性;与无植物组相比,水杉幼树的栽植增加了除C组外的其他水分处理组土壤的OM含量;在水杉盆栽土壤中,与C组相比,H和F组的p H值分别升高2.6%和3.8%,OM含量却未出现显著差异。经过21 d的正常供水处理,H、HD组水杉土壤的p H值较无植物组土壤显著下降,所有水淹组土壤的OM含量则显著升高,与此同时,C组、CD组的TN和CD组的TP含量显著升高;各淹水处理组的水杉土壤在恢复生长后,其p H值及多项营养元素含量均已恢复至C组水平,HD和FD组水杉土壤的所有化学性质亦恢复至CD组水平。在对水杉幼树盆栽土壤化学性质的相关分析中发现,OM、TN、TP和AN含量两两之间存在极显著的正相关,p H值与OM、TN、TP、TN含量呈极显著负相关关系。研究证实,在三峡库区消落带适度营造水杉对于恢复库区植被、改良土壤肥力状况具有积极作用,但是在水库退水期时应及时浇水灌溉,避免将其置于干旱环境当中。     

马衔山不同海拔土壤碳、氮、磷含量及生态化学计量特征

研究半干旱地区土壤碳、氮、磷化学计量特征,了解其空间变化规律,有助于揭示半干旱地区C、N、P循环对全球气候变化的响应。本研究以半干旱区的马衔山为对象,选择5个海拔的7个样地,采集0~15、15~30 cm层的土壤,测定其有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、pH、含水率等理化性质,分析其SOC、TN、TP化学计量与土壤理化因子之间的关系。结果表明:(1)0~15 cm土壤SOC、TN、TP含量高于15~30 cm土壤。表层土壤SOC、TN含量随海拔升高呈增加趋势,TP含量随海拔升高变化较小。(2)C∶N随海拔增加呈先增加后降低趋势,C∶P、N∶P随海拔升高均呈增加趋势。(3)在0~15 cm土壤中,pH与SOC、TN含量及C∶P呈显著负相关,在15~30 cm土层中,pH与SOC、TN、TP含量及化学计量特征关系不显著;土壤含水率与0~15、15~30 cm层土壤中SOC、TN含量均呈极显著正相关。本研究显示,在半干旱区的马衔山地区,土壤含水率随海拔增加而增加,而SOC、TN含量及C∶P、N∶P也呈增加趋势,土壤养分含量及化学计量均受土壤含水率影响。     

喀斯特不同植被恢复阶段土壤有机酸季节变化与有效氮磷的关系

植物分泌有机酸在提高土壤养分有效性方面起到重要作用。为了解喀斯特地区不同植被恢复阶段土壤有机酸含量季节性变化与氮磷有效性的关系,在灌木林和原生林各选择3种优势植物,测定雨季和旱季两个季节根际土和非根际土的有机酸含量、碳氮磷含量和比值、有效性氮磷含量及微生物生物量碳。结果表明:原生林植物根际土的草酸含量高于灌木林,而苹果酸和乙酸含量则低于灌木林;根际土草酸含量均高于非根际土;2个植被根际土和非根际土的草酸含量在雨季高于旱季,而苹果酸和乙酸含量则低于旱季;土壤草酸含量与有机碳、全氮、全磷和N∶P值呈显著正相关,与C∶N呈显著负相关;土壤有效氮和有效磷与草酸和微生物生物量碳呈显著正相关。上述结果表明,植物分泌有机酸的季节性变化与土壤养分状态和自身养分需求相关,而有机酸耦合微生物对养分有效性的提高具有积极的作用。因此,根际土的有机酸季节变化可能是喀斯特生态系统中植物适应土壤养分限制的一种重要机制。     

桂西北喀斯特地区石灰土养分空间变异特征

从区域尺度出发,将整个桂西北喀斯特地区作为研究区域,以大面积野外调查采样和室内分析数据为基础,采用经典统计学和地统计学方法,探索喀斯特区域内石灰土养分的空间异质性和分布格局。结果表明:桂西北喀斯特地区石灰土pH为弱变异,其他养分变异系数为30%—75%,变异程度中等。石灰土各养分的空间变异特征不同,土壤有机质(SOM)、速效磷(AP)和速效钾(AK)的最佳拟合模型依次为球状模型、高斯模型和线性模型,pH、碱解氮(AN)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)的最佳拟合模型均为指数模型。SOM、AP、TN和TP表现为中等空间相关性,空间差异是由随机因素和结构性因素共同作用引起的;pH、AN、AK和TK呈弱空间相关性,空间变异主要受随机因素的控制;SOM和TN的空间变异尺度较大,pH、AN和TK的空间变异尺度最小。SOM、TN、TP和AP养分含量呈自西向东逐渐减少的趋势,pH、AN、AK和TK在区域尺度上的分布没有呈现一定的规律性。相关分析结果表明,在区域大尺度下,地形因子(如海拔、坡度和岩石裸露率等)和植被类型是影响桂西北喀斯特石灰土空间变异特征的重要因素。     

黄土高原南麓县域耕地土壤速效养分时空变异

在生态脆弱的黄土高原南麓合阳县,以1983、2006年耕地土壤速效氮、磷、钾含量为对象,利用空间自相关、变异函数及分形维数等方法,研究县域土壤速效养分时空变异特征及主要影响因素.结果表明,从1983到2006年,除土壤速效钾外,耕地速效氮、磷的平均含量分别提高73.98％和92.69％;土壤速效养分全局Moran's I指数和空间相关距均呈递减变化、分维数增加,预示其空间结构减弱,随机变异性增强.土壤速效氮、磷含量在绝大部分研究区域内呈现不同程度累积,而速效钾含量则在59.65％的耕地上减少;导致其不同变化的因素有耕地利用方式、施肥管理、灌溉、土壤类型等,其中以土地利用方式和施肥管理措施的影响最大.     

长期磷肥处理农田黑土细菌群落特征

研究了公主岭国家黑土长期定位站不同施肥处理（对照、磷、氮 磷、氮 磷 钾、有机肥-磷、有机肥-氮-磷、有机肥-氮-磷-钾等）土壤基本理化性质及细菌群落特征.结果表明：有机肥处理土壤有机质（OM）、总氮（TN）、有效磷（AP）、碱解氮（AN）、速效钾（AK）等养分含量显著增加,而单施化肥各处理OM、AN含量无明显变化.与未施肥对照处理相比,有机肥-氮-磷配施与有机肥-氮-磷-钾配施处理总细菌磷脂脂肪酸分别增加34%和62%,G⁺菌磷脂脂肪酸分别增加58%和74%,G^-菌磷脂脂肪酸分别增加64%和69%.各化肥处理细菌脂肪酸含量均有所下降,以磷处理最低.除G⁺菌磷脂脂肪酸外（有机肥-磷配施显著大于氮-磷-钾肥配施）,氮-磷肥配施、氮-磷-钾肥配施与有机肥-磷肥配施三者间细菌脂肪酸含量无显著差异.相关分析表明,各细菌磷脂脂肪酸与OM、AP、AN、AK、NO₃^--N含量呈极显著相关.     

不同研究尺度下土壤有机质和全氮的空间变异特征

在北京郊区面积为1075km^2的中尺度（平谷区）以400m&#215;400m网格采样,共采集1076个样点,同时在平谷区内面积为28．8km^2的小尺度（马昌营镇）以100m&#215;100m网格采样,共采集171个样点,测定其耕层土壤有机质和全氮的含量。应用传统统计学和地统计学方法,对两个研究尺度下的数据进行了分析,结果表明：有机质和全氮的变异系数范围为0．31～0．40,均属中等变异强度,随着研究尺度的缩小,土壤全氮的变异系数减少。半方差函数分析结果表明,两个研究尺度下,有机质和全氮均在一定范围内存在空间相关关系,区级尺度有机质和全氮的空间相关距离较大,分别为88．2km和4．9km,镇级尺度有机质和全氮的变程较小,均为0．7km,它们的空间异质性均主要由结构性因素引起。采用Kriging最优内插法对未测点进行了估值,绘制了等值线图,两个研究尺度下的有机质和全氮含量受地形、土壤类型、土地利用方式、施肥等因素的影响,均表现出明显不同的分布规律。     

桂西北喀斯特峰丛洼地不同植被演替阶段的土壤脲酶活性

以桂西北喀斯特峰丛洼地不同演替阶段植被群落为研究对象,采用空间代替时间序列的方法,选取立地条件基本相似的草地、乔灌林和次生林3种次生演替植被,并以原生林为对照,通过野外调查取样和室内分析,探讨植被不同演替阶段土壤脲酶活性的变化特征及其与土壤理化性质的关系。结果发现,(1)不同植被演替阶段的土壤脲酶活性存在显著差异,草地最高(0.462 mg · g^-1 · d^-1),次生林次之(0.410 mg · g^-1 · d^-1),灌木林再次(0.371 mg · g^-1 · d^-1),原生林最低(0.194 mg · g^-1 · d^-1);(2)在喀斯特区域,土壤脲酶活性与全钾、粘粒含量、容重、碳氮比(C/N)、碱解氮占全氮的比例(AN/TN)呈正相关(P<0.01),与其他指标,如有机碳、全氮、碱解氮、微生物碳、微生物氮等均呈极显著负相关(P<0.01);(3)与脲酶活性关系密切的理化性质有全氮、碱解氮、微生物量、粘粒含量及C/N、AN/TN等。并不是所有区域的土壤脲酶活性都与SOC、TN、AN、微生物量呈正相关,当土壤养分较高,即土壤中的氮量不再是作物生长的限制因子时,脲酶活性有可能与之呈负相关。