太行山坡地4种植物篱及不同篱带位置土壤抗蚀性研究

研究太行山坡地不同植物篱及篱带前、篱带内、篱带后土壤抗蚀性的变化特征,为该区水土保持和退化坡地生态恢复工作提供科学支撑。以枸杞(Lycium chinense)、欧李(Cerasus humilis)、薄荷(Mentha canadensis)、连翘(Forsythia suspense)4种植物篱及空白裸地为研究对象,选择9个土壤抗蚀性指标,运用主成分分析方法进行土壤抗蚀性评价。结果表明:1)植物篱样地的土壤容重、可蚀性K值普遍低于裸地,孔隙度、持水量、养分含量、土壤颗粒分形维数及水稳性指数普遍高于裸地,且各指标在植物篱带前、带内、带后具有显著差异性。2)主成分分析结果表明:土壤容重、毛管孔隙度、饱和持水量、有机质是评价该研究区土壤抗蚀性的最佳指标,植物篱样地的土壤抗蚀性优于裸地,整体表现为枸杞>连翘>欧李>薄荷>裸地,且植物篱带内土壤抗蚀性强于带前、带后。3)土壤抗蚀指数与毛管孔隙度、全氮、有机质、土壤颗粒分形维数存在显著正相关关系(p<0.05),与可蚀性K值存在显著负相关关系(p<0.05)。综上,植物篱种植可一定程度上提高土壤抗蚀性,且4种植物篱中,枸杞的效果较好。建议该区域可优先选用枸杞作为生态修复物种,增强坡地水土保持能力和抗蚀性。

铵硝比对亚热带树种幼苗氮吸收偏好及吸收根属性的影响

【目的】明确不同铵硝比对亚热带针、阔叶树苗的氮素吸收偏好及吸收根属性的影响,为阐明人工林养分获取策略与土壤氮循环提供理论依据。【方法】以亚热带常见树种湿地松、马尾松、深山含笑和枫香的2年生幼苗为对象,设置3种铵硝比(15∶1、8∶8和1∶15)进行沙培试验,利用15N同位素示踪技术测定植物的无机氮吸收速率,分析其与吸收根形态、构型属性的相关性。【结果】1) 4个树种幼苗的无机氮吸收速率具有环境可塑性,当铵氮(NH_(4)^(+)-N)占优势时,4个树种均偏好吸收铵氮;当硝氮(NO_(3)^(-)-N)占优势时则偏好吸收硝氮。当铵硝比为8∶8时,则表现出树种对不同形态N吸收的差异:针叶树种的NO_(3)^(-)-N吸收速率是NH_(4)^(+)-N的2倍多,但阔叶树种之间没有显著差异。2)铵硝比对植物吸收根的比根长和比表面积有显著影响,对直径、组织密度、分支比和分支呈强度无显著影响。3) 4种树种幼苗的无机氮吸收速率与根分支呈显著正相关,与各器官生物量呈显著负相关。【结论】4个树种幼苗对不同形态N的吸收依赖于底物N可利用性和物种特异性。环境中铵硝比变化时,湿地松和马尾松根系可通过生理-形态属性的权衡特性获取养分,无机氮吸收速率降低,比根长增大(直径变小);阔叶树深山含笑和枫香通过加强吸收根形态属性(增大比根长和比表面积)、构型属性(增大分支比)和生理属性(提高NH_(4)^(+)-N吸收速率)获取养分。各树种不同的养分获取策略可促使其更好地适应环境变化。

秋免耕对坝上地区农田风蚀及土壤理化性质的影响

秋免耕是中国北方风蚀区农田保护性耕作的主要措施,对土壤风蚀的抑制作用已得到普遍验证,但对土壤性质的影响还缺乏足够认识,是否具有保墒作用还存在争议。以地处北方农牧交错带的河北坝上地区康保县作为典型研究区,采用野外调查取样和室内实验分析手段,通过比较秋免耕地与邻近秋翻耕地风蚀前后表层土壤理化性质变化的差异,研究秋免耕对土壤理化性质的影响,探究其保土保水保肥作用。结果表明:与秋翻耕地相比,秋免耕地风蚀量平均降低了73.23%,耕作层土壤含水率平均提高了11.93%,反映出秋免耕具有较强的保土作用和一定的保水作用。同时,秋免耕地通过减少土壤风蚀降低了富含养分的细颗粒损失,使年内表层土壤粉粒含量平均提高0.27%,沙粒含量平均降低0.35%,有机质和全氮含量分别平均增加5.63%、1.14%,说明免耕具有抑制土壤进一步沙化、贫瘠化的作用。在坝上地区农田实施秋免耕不仅具有保土作用,还具有保水保肥作用。长期坚持实施免耕留茬保护性耕作,对防止土壤土地沙化、贫瘠化,改善农业生产条件具有重要意义。