桂南桉树人工林土壤肥力质量评价及限制因子诊断

为给桉树(Eucalyptus spp.)人工林管理提供理论依据,基于15个土壤化学性质指标,采用主成分分析法构建最小数据集,计算土壤肥力质量综合指数,对桂南4个不同代次5种林龄尾叶桉(Eucalyptus urophylla)人工林土壤质量进行评价;采用限制因子诊断模型,筛选土壤限制因子。结果表明,桉树人工林土壤偏酸性。随桉树人工林代次和林龄变化,土壤有机质、全氮、全磷、全钾、水解氮、有效磷、速效钾、速效钙、速效镁、速效铁、速效锰、速效铜、速效锌和速效硼含量均变异大;土壤pH值变异小。土壤pH值及有机质、全氮、水解氮、有效磷、速效镁和速效硼含量可作为反映桉树人工林土壤肥力质量的最小数据集指标。不同代次和林龄桉树人工林土壤肥力质量好、较好、中等、较差和差等级占比分别为0%、5%、80%、15%和0%。土壤有机质、全氮、全钾、速效铁和速效硼含量是桂南桉树人工林土壤肥力质量的主要限制因子。建议重视有机和无机复合肥的施用,补充铁和硼等微量元素,根据不同代次和林龄实施相应的经营策略。

施肥对桉树萌芽林土壤肥力质量的影响

以桉树二代萌芽林为研究对象,设置普通桉树专用肥(T1)、有机肥(T2)、有机无机复混肥(T3)以及不施肥对照(CK)4种处理进行为期2年的试验,基于13个土壤化学性质指标数据,运用主成分分析和灰色关联分析综合评价不同处理下桉树二代萌芽林土壤综合肥力质量,以期为选择适宜桉树二代萌芽林生长的肥料类型和提高林地土壤肥力提供依据。结果表明:与CK相比,施肥能提高土壤pH值、有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾、有效铜、有效锰、有效锌、有效铁、有效镁、有效钙的含量,其中土壤pH值变化范围为4.57~4.85,土壤有机质、全磷、速效钾、有效态铜、锰、锌含量均以T3最大,土壤全氮、全钾、有效态铁、镁、钙均以T1最大,有效磷含量则以T2最大。以T3的土壤肥力质量指数最大(60.16%),其次是T1(56.32%),大小顺序为:T3>T1>T2>CK。合理施肥能有效提高桉树二代萌芽林土壤肥力质量,其中以施用有机无机复混肥的提升效果最佳。

不同盐渍化棉田土壤肥力质量评价——以新疆沙雅县为例

为评价新疆沙雅县不同盐渍化棉田土壤肥力质量,探讨绿洲棉田盐渍化与土壤肥力的关系。以沙雅县核心植棉区为研究对象,采用野外试验和室内测试相结合的方法,测定土壤7项理化指标,利用主成分分析法确定评价指标权重,运用土壤肥力综合指数法对棉田土壤肥力状况进行评价。结果表明,不同盐渍化水平棉田的土壤容重和碱解氮含量无显著差异,非盐渍化棉田与盐渍化棉田的多数养分指标含量差异显著,而盐渍化棉田间的多数指标含量比较接近。非盐渍化棉田与盐渍化棉田的土壤肥力综合指数差异显著,盐渍化棉田间土壤肥力综合指数无显著差异,土壤盐渍化影响棉田肥力状况;回归分析可进一步反映它们的关系,土壤全盐量与土壤肥力综合指数(IFI)呈抛物线变化趋势,随着土壤全盐量的增加,养分有效性降低,土壤生物活性受到抑制,从而影响土壤肥力的形成和积累,当全盐量大于8.83 g/kg时,指数呈上升趋势,土壤全盐量(x)与IFI(y)的回归方程为y=0.6431-0.0636x+0.0036x^(2)(r^(2)=0.4891)。

浙江某典型水稻产区土壤养分状况及土壤肥力质量评价

稻田土壤养分对于水稻的生长和产量起到至关重要的作用,以浙江省某典型水稻产区为对象,分别采集0~<20 cm、20~40 cm土层样品,测定土壤各项肥力指标,采用传统统计法以及改进后的内梅罗综合指数法对研究区域内土壤肥力质量进行了评价。结果表明:表层土壤的pH值基本处于酸和偏酸的等级,20~40 cm土层土壤均处于酸、偏酸和适量的等级。土壤pH值处于中变异水平,各采样点之间差异较小。0~<20 cm土层土壤有机质含量相对较丰富;近一半点位的土壤碱解氮含量处于丰富的等级,在较丰富、适量和贫乏的等级也有点位分布;土壤有效磷含量在各等级均有分布,呈强变异水平,各点位之间差距较大;土壤速效钾含量基本处于较丰富和适量的等级。20~40 cm土层土壤有机质和碱解氮含量在各等级均有分布;土壤有效磷和速效钾含量适量,均不存在点位处于极贫乏的等级,其中大部分点位的有效磷含量处于较丰富和贫乏的等级,而速效钾含量基本处于较丰富和适量的等级。各指标均处于中变异水平,各点位之间的差距较小。20~40 cm土层土壤的土壤质量指数总体略高于0~<20 cm的土层土壤,大部分土壤都处于三级的质量等级,整体土壤肥力质量一般,但也有少数点位处于二级和四级的质量等级,土壤处于较肥沃或者瘦瘠的状况。

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。

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。

香港土壤研究 Ⅵ.基于改进层次分析法的土壤肥力质量综合评价

采用改进层次分析法(AHP),并结合覆盖整个香港地区的51个典型土壤剖面样品分析得到的pH(H2O)、有机质、质地等包含土壤物理和土壤化学的10项指标进行综合评价。评价结果表明:香港地区的土壤肥力质量总体不高,有1/2以上调查样点属中等以下水平。在不同生态景观类型中,农业土壤的肥力质量相对较高。土壤过酸和磷素水平(包括全磷和速效磷含量)过低是香港土壤肥力质量低下的主要原因。此外,山火焚烧和侵蚀在一定程度上加剧了土壤肥力的退化,因此需要加强地表植被和水土的保育工作。

基于土壤肥力质量综合指数评价化肥与有机肥配施对红壤稻田肥力的提升作用

【目的】准确评价有机肥料提高农田土壤肥力的效果,是正确选择土壤培肥措施的基础。通过比较两种土壤肥力质量综合指数的计算方法评价有机肥培肥效果的可行性。【方法】3年田间定位试验(2015—2017)在长江中下游的红壤双季稻田进行。共设7个处理:不施肥(CK),等氮磷钾投入量下的单施化肥(CF)和一半化肥氮配施一半的牛粪(+CM)、猪粪(+PM)、鸡粪(+ChM)、绿肥(+GM)与秸秆(+SR)。在2017年晚稻收获后,采集耕层土壤样品,分析土壤理化性状和土壤生物学性状。筛选用于评价土壤肥力的指标,用雷达图分析稻田土壤肥力水平的制约因素,采用土壤肥力质量综合指数(IFI)评价不同有机肥料的培肥效果。【结果】1)团聚体结构、pH、有机质3个指标属于弱变异性,其余指标属于中等强度变异,以有效锌、有效磷以及酸性磷酸酶的变异系数较大,对施肥处理的响应比较灵敏;2)由隶属度值制成的雷达图显示,土壤阳离子交换量(CEC)、速效钾与全磷含量是制约稻田土壤肥力水平最主要的3个因子;3)运用全量数据集与最小数据集计算的肥力指数IFI均表明,相对于不施肥CK,6个施肥处理均可以显著提高土壤肥力指数IFI,5个有机无机肥配施处理的IFI均显著高于单施化肥处理,且+PM与+ChM处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理;在全量数据集下,+SR处理的IFI指数显著高于+CM与+GM处理,而在最小数据集下,3个处理间差异不显著;4)全量数据集的土壤肥力质量综合指数IFITDS和最小数据集的土壤肥力质量综合指数IFIMDS均与双季稻总产量呈极显著正相关关系。【结论】基于全量数据集和基于最小数据集的土壤肥力质量综合指数(IFITDS、IFIMDS)均可客观表征土壤肥力质量。依据该指标,化肥配施猪粪提高土壤肥力的效果最佳,其次是配施鸡粪或秸秆,最低是配施牛粪或紫云英绿肥。

长期保护性耕作对黄土高原旱地土壤肥力质量的影响

长期定位试验研究了黄土高原西部旱农区传统耕作措施和5种保护性耕作措施对豌豆-小麦(P→W)和小麦-豌豆(W→P)轮作序列的耕层土壤肥力质量的影响。结果表明,与传统耕作(T)处理相比,传统耕作秸秆还田(TS)和免耕秸秆覆盖(NTS)处理有机质含量分别提高11.61%～12.21%和12.13%～16.99%,全氮提高7.29%～8.42%和11.58%～12.95%,全磷提高10.35%～14.63%和13.79%～18.29%,全钾提高7.32%～7.51%和8.78%～9.15%,速效磷提高11.10%～12.41%和16.29%～20.99%,速效钾提高25.11%～43.26%和31.62%～44.22%,pH降低0.11～0.17个单位和0.09～0.16个单位。进一步利用加乘法则和加权综合法两种模型评价不同耕作方式下的土壤肥力质量,结果表明,土壤肥力质量指数排序为NTS处理>TS处理>NTP处理>NT处理>T处理>TP处理(P→W轮作序列)和NTS处理>TS处理>NT处理>NTP处理>TP处理>T处理(W→P轮作序列)。在黄土高原雨养农作系统中,实施免耕结合秸秆覆盖,对促进和维持土壤养分平衡,提高土壤肥力质量具有重要意义。

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.

东北过伐林区不同林分类型土壤肥力质量评价研究

保持和提高森林土壤肥力质量是实现森林健康的基础。研究不同林型下土壤肥力质量对森林可持续经营具有重要意义。以东北过伐林区金仓林场中的落叶松Larix gmelinii人工纯林、云杉Picea asperata×紫椴Tilia amurensis天然混交林、紫椴×白桦Betula platyphylla天然混交林、五角槭Acer mono×白桦×落叶松天然混交林、五角槭×白桦×紫椴天然混交林、白桦×落叶松天然混交林和五角槭×紫椴×青杨Populus pseudo-simonii天然混交林为研究对象,分析和比较了不同林分下的土壤物理和化学性质,并采用主成分分析与聚类分析相结合的方法评价了其土壤肥力质量。结果表明:①林分类型对土壤理化性质影响显著;随土壤深度增加,土壤密度和土壤pH值增大,而土壤含水量、物理性粘粒含量和养分质量分数减少,但其在不同林分下的变化程度不同;②土壤因子之间关系密切,物理性粘粒含量与含水量、全氮、速效钾质量分数呈极显著正相关,而与土壤密度和pH值呈显著负相关;土壤养分质量分数之间具有不同程度的显著正相关关系;③采用主成分分析法对不同林分下0～60cm的土壤肥力质量进行了评价,土壤肥力质量表现为天然混交林高于落叶松人工纯林;采伐降低了土壤的肥力质量;在落叶松人工纯林中,随着林龄的增加,土壤的肥力质量下降。通过对土壤肥力质量综合指标值的聚类分析,将研究区土壤肥力质量分为优、良、中、差4个等级,肥力质量属于中等以上(优、良、中等)的林地所占研究样地的比例为66.7%,研究区森林土壤肥力质量属于中等水平。建议在经营过伐林时,注意调整林分结构和树种组成,控制采伐强度,同时进行长期定位观测和比较,以改善林分整体的肥力状况。本研究结果为该地区林业可持续经营提供直接依据,也为东北地区森林土壤肥力质量评价提供参考。

应用主成分分析和聚类分析评价不同施肥处理条件下新垦淡灰钙土土壤肥力质量

通过定位试验与室内分析,研究了新垦淡灰钙土的化学、物理、生物学性质,并从中挑选出10个能反映土壤肥力质量特性的定量因子,作为评价指标,采用主成分分析,对淡灰钙土开垦前以及开垦后不同施肥处理进行了综合评分,然后用欧氏距离最短距离法对其进行了聚类。结果表明:淡灰钙土经过开垦、灌溉、种植农作物,土壤肥力质量提高;开垦后不同施肥处理比较,单施有机肥与有机肥配施化肥土壤肥力质量较高,N、P以及与其他化学肥料配施次之,单施N肥与不施肥较差。

长沙县“百里茶廊”6个茶叶基地的土壤肥力质量评价

通过野外采样和室内测定,研究了长沙县“百里茶廊”6个茶叶基地的土壤pH,有机质,全N、P、K,有效N、P、K以及缓效钾等指标的土壤肥力状况,并以此为评价指标,运用模糊综合评判法,对这6个茶叶基地的土壤肥力质量进行了综合评价。结果表明,长沙县“百里茶廊”6个茶叶基地的土壤肥力质量均属于中等水平,土壤pH值偏低,全N、全P含量偏低,有机质含量和有效N、P、K含量中等,全K和缓效K含量较高,并据此提出了该地区高产优质茶园建设的若干建议。

上海市浦东公路绿地土壤肥力质量评价

采集了上海市浦东新区主要公路绿地0～30 cm及>30 cm土壤,测定分析了土壤质地、容重、通气孔隙度、阳离子交换量(CEC)、pH、电导率(EC)、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等理化性质。结果表明:上海市公路绿地土壤以粉砂质粘壤土和粉砂壤土为主;土壤容重大,通气性差;土壤pH高,属于碱性或强碱性土壤;有机质、阳离子交换量较低,土壤EC值大小适中;速效养分中,碱解氮和有效磷含量属中等偏下水平,速效钾含量较高。根据上海市浦东新区公路绿地土壤质量状况,提出了加强上海市公路绿地土壤科学管理的措施和建议。

黄河三角洲土壤肥力质量的时空演变——以垦利县为例

利用相关系数法确定土壤肥力质量评价指标的权重,采用综合指数法在ARCGIS中自动化评价土壤肥力质量,通过对1986和2003年土壤肥力质量的比较,探讨黄河三角洲土壤肥力质量变化规律。结果表明,2003年与1986比较,黄河三角洲土壤肥力质量54.22%的区域基本无变化,林草地和旱地下降,西部水浇地提高;土壤有机质41.14%的区域下降,耕地区基本不变或增加;土壤碱解N 46.96%区域基本无变化,西部的耕地地区和东南部林草地地区增加,而黄河两侧的旱地地区下降;土壤有效P在耕地地区增加,滩涂下降,盐荒地基本不变;土壤速效K除了林草地上增加外,一半以上(50.74%)有下降趋势;土壤盐分47.29%的区域下降,耕地地区基本不变,而沿黄两侧增加。

秸秆一次性深埋还田量对亚表层土壤肥力质量的影响

【目的】在以小麦–玉米轮作制为主的黄淮海北部地区,由于长期实施浅旋耕,亚表层土壤结构紧实、有机质匮乏,本研究通过分析不同倍量的粉碎秸秆深埋还田对亚表层土壤肥力的影响,为该地区选择适宜的秸秆还田方式进行亚表层培肥提供理论依据。【方法】本试验在微区土池中进行,设置低(6000 kg/hm^2,T1)、中(12000 kg/hm^2,T2)、高(18000 kg/hm^2,T3) 3种不同量粉碎秸秆的一次性深埋还田试验,并与常规旋耕下的秸秆不还田处理(CK)进行对比,研究2013-2016年深埋还田条件下不同用量秸秆对土壤蓄水量、紧实度、有机碳、全氮、速效氮磷钾含量及作物根系生物量、籽粒产量等指标的影响,并运用主成分分析法评估秸秆增量深还对亚表层土壤肥力质量的影响。【结果】1) 0-40 cm土壤蓄水量随秸秆用量增加而提高,其中T3、T2处理下土壤蓄水量在冬小麦季平均分别提高了50.94%(P <0.05)和59.77%(P <0.05),夏玉米季增幅低于冬小麦季,这表明增加秸秆用量更有利于干旱季土壤水分的保蓄;增加秸秆用量能降低亚表层土壤紧实度高达60%,且能调节土壤pH使之趋于中性;2)中、高量秸秆深埋还田显著提高了亚表层土壤养分含量,如T2、T3处理下有机碳含量显著提高7%~20%(P <0.05),全氮含量显著提高7%~18%(P <0.05),速效养分含量显著提升10%~30%(P <0.05),并增加了亚表层土壤C/N及养分库容;3)主成分分析表明,T3处理的土壤肥力质量略优于T2处理,而以T1处理最差,一次性秸秆增量深还能够长时间维持较高的土壤肥力;4)中、高量秸秆深埋还田可提高冬小麦及夏玉米籽粒产量及其根系生物量,以T2处理冬小麦、夏玉米3年平均籽粒产量最高,增幅分别为7.02%和5.11%(P <0.05),T2、T3处理冬小麦根系生物量平均提高21.9%和16.0%(P <0.05),提高夏玉米根系生物量18.4%和19.5%(P <0.05),然而对秸秆生物量的提高不显著,且T2处理在还田前期对作物生物量的提升作用优于T3处理。【结论】秸秆深埋还田可显著改善亚表层土壤结构,增加土壤养分库容,并提高根系生物量及籽粒产量。12000~18000 kg/hm^2秸秆一次性深埋还田可显著提高亚表层土壤肥力质量,是该地区培肥土壤的有效措施。

流动沙漠腹地防护林土壤肥力质量垂直演化与评价

采用土壤肥力综合指数(IFI)评价法对塔里木沙漠公路防护林地土壤肥力质量垂直演化作了定量评价。结果表明:塔里木沙漠公路防护林建设后不同土层土壤的物理结构逐渐变好,透水、透气、持水能力有所增强;随防护林年限的增长,不同土层土壤生物活性提高,土壤微生物生物量碳、氮、磷的增加以及六种酶活性的增强促进了土壤养分的转化,多数养分因子在不同土层间差异明显;定植年限较长的防护林地土壤盐分含量增加,有表聚现象;同一林地不同土层之间土壤综合肥力指数差异很小,但与林木生长指标有较大相关性。在现有咸水滴灌条件下,塔里木沙漠公路防护林地土壤肥力质量良性发展。

茶园土壤肥力质量的综合评价

以长沙县"百里茶廊"湖南省茶叶研究所实验场茶园为研究对象,利用模糊数学、主成分分析及聚类分析相结合的方法,对其土壤肥力状况进行了综合评价研究。结果表明:长沙县"百里茶廊"湖南省茶叶研究所实验场茶园土壤酸化程度严重,碱解氮含量较高,速效钾含量偏低,土壤养分状况存在广泛变异,各项土壤养分指标的变异系数为24.2%～90.9%。通过对土壤肥力综合指标值(IFI)的聚类分析,茶区土壤肥力分为高、中等、较低及低4个等级,属于中等以上(高、中等)土壤肥力茶园所占的比例为61.6%,茶园土壤肥力质量总体水平属于中等水平。

近30年华北平原粮食主产区土壤肥力质量时空演变分析--以山东禹城市为例

土壤肥力质量的时空演变分析有助于了解区域土壤肥力变化情况和变化规律,对制定相应的农业管理措施,进一步提升土壤生产力,稳定粮食产量具有重要意义。本文以华北平原典型区禹城市为例,进行了土壤肥力质量时空演变分析。结果表明:自1980年以来,经过近30年的耕作和中低产田改造,禹城市土壤肥力质量显著提高,尤其在土壤肥力质量较差的区域,土壤质量提升更显著;土壤肥力质量空间变异性减弱,土壤肥力水平趋于一致,且空间变异受自然因素的影响降低,更多的受到人为管理因素的影响。

重庆主城区市街绿地土壤肥力质量评价及管理对策

近年来，由于人为活动的强烈影响，城市绿地土壤性质发生了显著的改变，从而影响了绿化植物的正常生长，降低了城市绿化质量．通过对重庆市主城六区的市街绿地土壤的质地、容重、pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等物理化学性质的研究，对市街绿地土壤质量进行了综合评价．结果表明，重庆市街绿地土壤总体质量不高，具体表现为：土壤石砾含量高，混有大量建筑废弃物；土壤pH值较自然土壤明显增高，碱性土壤占73．4％；有机质含量在4．84～52．9g／kg之间，处于中等偏低水平；土壤碱解氮含量处于15．0～183mg／kg之间，含量水平较低；有效磷含量在1．00-81．5mg／kg之间，61．06％的土壤有效磷含量较低；速效钾含量适中，在41．0～499mg／kg之间；土壤EC值升高，53．2％的土壤即将或已经发生盐渍化；绝大部分土壤容重适中，可以满足植物生长．根据重庆市街绿地土壤质量状况，提出了加强重庆市街绿地土壤科学管理的措施和建议．