辉河保护区温性草甸草原植被群落结构和碳储量对盐碱化的响应

为阐明草地盐碱化过程中草地植物群落结构及碳储量的变化,以辉河保护区内的天然草地、草地-盐碱地过渡带和盐碱地为研究对象,采用野外调查采样结合室内分析的方法进行测试研究。结果表明随着草地盐碱化加剧,植被群落结构组成趋于简单化;植被碳储量和生态系统碳储量均逐渐下降,表层土壤有机碳储量表现为过渡带>盐碱地>天然草地。植被碳储量的变化主要与地上植被类型、植被生长特性和土壤理化性质有关;表层土壤有机碳储量的变化主要是地上植被和土壤水分与不同盐碱化草地相互响应的结果,其中,pH会显著影响表层土壤有机碳储量(P<0.05);生态系统碳储量的变化受到植被更迭和土壤pH的影响。因此,温性草甸草原植被群落结构和碳储量均会受到草地盐碱化的影响。

返青期休牧对高寒草甸植物品质与碳氮磷化学计量比的影响

为研究返青期休牧对高寒草甸植物营养品质和碳氮磷特性的影响,本研究对三江源区典型高寒草甸进行了不同返青休牧期的野外控制试验。在返青期(5月初—6月末)设置了放牧(CK)和4个休牧期(20 d,30 d,40 d和50 d)的处理,在牧草生长旺季(8月中旬)测定了植物群落的营养品质和碳(Carbon,C)氮(Nitrogen,N)磷(Phosphorus,P)化学计量比。结果表明:与放牧处理相比植物群落的粗蛋白含量在休牧30 d处理下显著增加了25.7%;而植物群落总有机碳、全磷含量以及C∶N比值在休牧50 d最高,总有机碳和全磷含量较对照分别增加了116.26 g·kg^(-1)和2.04 g·kg^(-1)。植物群落N∶P比值和C∶P比值在休牧20 d最高;休牧率与植物群落总有机碳、全氮、全磷含量以及C∶N比值呈极显著正相关关系,与C∶P比值和N∶P比值呈显著负相关关系。因此,返青期休牧可有效地改善高寒草甸植物群落的养分含量。

西藏嵩草草甸植物功能群去除影响群落生物量及土壤理化性质

气候变化导致生态系统生物多样性丧失,进而影响生态系统服务功能及其稳定性。在生物多样性与生态系统功能关系的研究当中,植物群落功能群多样性更能推动生态系统的运转。本研究利用为期两年的植物功能群去除实验研究短期(2a)植物功能群丧失对生态系统中群落生物量及土壤理化性质的影响。结果表明,与对照相比,短期(2a)去除莎草科植物功能群以及去除全部植物后,地上生物量显著降低(P<0.05),而地下生物量均无显著变化。与对照相比,短期(2a)不同植物功能群去除后土壤pH值均上升但差异不显著,土壤含水量均无显著变化,而土壤铵态氮、速效磷及速效钾含量显著降低(P<0.05)。研究表明,短期内优势功能群丧失对群落地上生物量存在显著负效应。优势功能群对其他功能群丧失后生物量的补偿作用也更强。土壤含水量的响应可能存在滞后效应,土壤速效养分对植物功能群丧失响应更为敏感。

常年水稻种植区苏打碱土的改良试验与效果评价

吉林省西部苏打碱土地区常年水稻种植导致土壤性能下降,农户采用外购河床土育苗不仅种植成本增加,而且加重了苏打碱土的破坏程度。为解决此问题,本研究开展了常年水稻种植区苏打碱土的改良试验,并以白城洮河农场盐碱地土壤改良为例,通过实验室与田间试验,研究了不同土壤改良处理体系用于水稻育苗后对秧苗素质的影响与效果,以供参考。

太湖流域土壤养分空间变异特征分析——以浙江省平湖市为例

以位于太湖流域的浙江省平湖市为例,采用GIS与地统计学相结合的方法对其耕层土壤(0～20cm)的有机质、全氮、速效磷、速效钾等4种养分要素的空间变异特征进行了分析。结果表明:有机质和全氮变异函数曲线的理论模型能很好地符合球状模型;速效磷经对数转换后也符合球状模型;而速效钾的变异函数曲线则符合指数模型。有机质、全氮和速效磷具有很强的空间相关性,说明受母质、地形、土壤类型等自然的结构性因素影响较大;速效钾具有中等的空间相关性,说明由施肥、作物、管理水平等随机因素引起的空间异质性起很大作用。整个研究区东南部土壤质地较轻,大量施肥在提高其作物产量的同时,也可能会带来农业非点源污染等问题。

稻作制与有机肥对红壤水稻土微生物及酶活性的影响研究

长期定位试验研究稻作制和有机肥对红壤水稻土微生物数量及酶活性的影响结果表明 ,不同稻作制和有机肥施用量对土壤微生物组成和数量的影响不同。良好的稻作制和适量有机肥可提高土壤酶活性和土壤肥力。

水田土壤肥力现状及变化规律分析——以湖北省为例

2005～2009年测土配方施肥项目获取了大量数据,本文通过对湖北省2008年所获取的水田土壤养分数据进行抽样研究,系统分析鄂东、江汉平原、鄂东南、鄂东北、鄂中、鄂西北和鄂西南7个稻区的土壤肥力现状,并将其与第二次土壤普查时的数据进行比较,探讨水田土壤养分的变化规律及原因。结果表明,目前湖北省水稻土有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量及pH平均值分别为26.1 g kg-1、124.2 mg kg-1、13.1 mg kg-1、89.1 mg kg-1和6.3,主要分布范围分别为10～40 g kg-1、>90 mg kg-1、5～40 mg kg-1、50～150mg kg-1和5.0～7.5。各养分元素在不同稻区的分布均存在一定的差异,从全省来看,有机质含量具有东、南高,西、北低的分布特征;碱解氮具有西、南高,东、北低的特征;速效钾和pH具有西、北高,东、南低的特征;而有效磷没有表现出明显的区域分布规律。与第二次土壤普查相比,由于长期施用氮、磷肥和肥料用量不断增加以及秸秆还田面积和数量的增加,一方面促进了水稻土有机质、碱解氮和有效磷含量的提高,另一方面也加速了土壤的酸化;而钾肥用量的不足及高产水稻品种对钾素的大量吸收,也导致了土壤速效钾含量的下降。可见,在湖北省目前的稻区农业生产中,增加钾肥用量,合理调整氮、磷、钾肥的比例,并在进行秸秆还田的同时适当配施石灰,是实现水稻土肥力提高和防止土壤酸化的有效途径。本研究还说明,充分利用测土配方施肥项目的资料对土壤养分数据进行系统研究,可以获得对区域性土壤肥力现状及变化的全面认识。

生物炭对草甸黑土物理性质及雨后水分动态变化的影响

为探明生物炭对草甸黑土物理性质及雨后水分动态变化的影响,在大豆全生育期生长条件下,研究了东北黑土区草甸黑土5种生物炭添加量(0、25、50、75、100 t/hm2)下土壤物理性质(包括:土壤水分特征曲线、土壤含水率常数、土壤水分扩散率)和单次降雨土壤含水率变化特征,分析了生物炭对黑土区草甸黑土耕层土壤持水能力及雨后水分动态变化的影响。结果表明,施用生物炭能降低土壤残余含水率,增加土壤饱和含水率和田间持水量,其中对残余含水率的影响最显著,100 t/hm^2生物炭处理使残余含水率最多降低27.6%;施用生物炭能明显降低土壤水分扩散率,随生物炭添加量的增加依次比对照组减少34.8%、37.5%、71.4%和58.9%;在单次降雨过程中,施用生物炭能减小土壤含水率的变化幅度,使土壤含水率在降雨之后更快地由迅速下降期进入缓慢下降期,并能明显提高缓慢下降期对应的土壤含水率;施用生物炭可以提高大豆产量,以75 t/hm^2生物炭处理最高。研究结果可为黑土区农业水土资源高效利用与保护提供理论依据。

湖南省稻田化肥施用与氮磷流失状况的研究

为合理施用化肥和改善农业生态环境提供依据 ,于 1 999年调查了湖南省 1 0个县 (市 )高产稻区水稻产量和施肥情况 ,采集几种典型高产稻田 (红黄泥田、潮沙泥田和紫泥田 )耕层土样、田面水样以及受田面水影响的附近田外水样 ,分析了土样碱解氮和有效磷以及水样中的氮和磷的含量 .结果表明 :目前湖南稻田施肥以施用单质化肥为主 ,复合肥施用比例过小 .化肥施用相对较多的地区氮、磷地表流失明显 ,田面水与田外水之间氮、磷含量的相关系数分别为 0 .80 2和 0 .80 6 ,均达极显著水平 ;氮肥施用量与田面水中氮含量之间相关系数为 0 .799,亦达极显著水平 .参照水体富营养化氮、磷质量浓度临界值指标 ,稻田附近水体氮增加或磷增加或氮、磷同时增加造成水体趋向富营养化的百分率分别达 6 4% ,6 8%和 38% .认为推广平衡施肥技术 ,改善耕作制度 ,加强水肥管理 ,采用生物抑制剂等措施是减少化肥流失的实用途径 .

苏南SOTER数据库的建立及其在水稻土生产力评价上的应用

根据 1∶ 1 0 0万 SOTER数据库建立的原理和方法论 ,采用计算机 Arc/info软件支持下图层叠加形式 SOTER空间数据库和部分属性数据库的方法产生苏南 SOTER数据库的主体。将叠加产生的数据库再与Excel中建立的土壤剖面数据库、土层数据库等合并构成完整的 1∶ 2 0万苏南 SOTER数据库。应用所建立的数据库作为基本数据源 ,选取参评因子 ,采用多层次分析法 ,进行该地区水稻土生产力评价。利用计算机数据库自编程序 ,自动计算 SOTER单元的土壤生产力潜力值 ,最后在 Arc/View3 .0下直接绘制苏南地区水稻土土壤生产力评价等级分布图 ,可为当地农业管理和决策部门的宏观决策提供依据。

藏北高原安多地区高山草甸土的母质成因及其成土模式

基于对藏北高原安多地区高山草甸土的粒度组成及理化性质的研究,探讨了该地区高山草甸土的母质成因及成土模式。分析结果表明,安多地区高山草甸土的粒度分布以20μm为界线呈双峰态分布。主峰峰值粒径在90μm左右,较细峰呈宽阔细尾分布,峰值粒径在3～6μm之间。高山草甸土的各粒级组成(<2μm、2～20μm、20～300μm、300～2 000μm)沿剖面变化很小。高山草甸土主要由极细砂组成(50～125μm),平均粒径集中在60～90μm,明显比黄土高原黄土、川西黄土、成都粘土的粗。高山草甸土粒度分布特征与土壤底部的薄层粗骨性残留古风化层相比存在显著差别,而与该区域河谷沉积、风尘沉积具有相似的特征。总之,各实验数据指示,安多地区高山草甸土具有土层厚、质地均匀、无砾石和层理不发育的特点,与基岩原地风化形成的高山草甸土存在明显差别,其成土母质来源于风尘沉积。该区高山草甸土成土过程符合风尘"加积型"土壤发育模式,而风尘沉积在高山草甸土的形成和发育过程中发挥了重要的作用。

添加EDTA及黄腐酸对水稻土中有效磷浓度的影响

通过吉林、四川、江西和广东 4种水稻土的室内厌氧模拟培养试验 ,测定了添加作为络合剂及电子穿梭物质的 EDTA、黄腐酸及人工合成氧化铁后土壤中有效磷浓度的变化。结果表明 ,厌氧培养条件下不同土壤中有效磷的释放不同。与土壤中铁还原趋势相似 ,随着厌氧培养时间的增加 ,土壤中有效磷浓度将逐渐增大 ,表明厌氧还原条件可以增加土壤磷素的有效性。加入氧化铁后 ,4种土壤中有效磷的浓度均显著降低 ,说明氧化铁对土壤磷素的固定强烈。添加 EDTA和黄腐酸溶液可以显著增加吉林、四川和江西土壤中有效磷的含量 。

氮输入对小叶章湿地土壤甲烷产生与氧化能力的影响

于2009年6月底,采集三江平原小叶章(Calamagrosis angustifolia)沼泽化湿地的白浆土样品,采用室内模拟试验,研究施不同氮肥和氮肥浓度变化对土壤CH4产生与氧化能力的影响。结果显示,对于表层(0～6 cm深度)土壤,施尿素能明显促进土壤CH4产生,而施硫酸铵则抑制土壤CH4产生,施尿素土壤的CH4产生率分别是未施氮肥和施硫酸铵土壤的4.71倍和10.92倍;对于12～22 cm深度的土壤,净氮输入量为2 mg/g的土壤的平均CH4氧化率大于净氮输入量为1 mg/g的土壤,而未施氮肥和净氮输入量为5 mg/g的土壤的平均CH4氧化率小于0,这表明适量施入硝酸铵能促进土壤氧化大气浓度CH4的能力,但当氮肥输入量增加到一定量后这种作用将消失;施硝酸铵、施硫酸铵、施尿素和施硝酸钾都能促进土壤氧化大气浓度CH4的能力,但施硝酸铵、施硫酸铵和施尿素土壤的平均CH4氧化率分别是施硝酸钾土壤的3.45倍、2.66倍和1.92倍。

盐化草甸土春秋整地对土壤性状及水稻产量的影响

为明确整地时期对水田土壤的理化性质以及水稻产量的影响,在盐化草甸土型水稻土上开展了水田连续春、秋整地对土壤和水稻产量影响大区对比试验研究。结果表明:秋季整地可降低土壤含水量和容重,0～10 cm土层土壤含水量下降10.07%,容重下降0.02 g·cm^(-3);秋季整地可以提高土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,3次连续调查结果是土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量秋整地比春整地分别提高29.30%、43.77%和24.06%,秋整地土壤淹水培养后铵态氮含量比春整地高7.94 mg·kg^(-1),秋整地土壤中交换性钠离子比春整地下降11.16%～129.72%,pH值下降0.10～0.36;秋整地可以提高水稻根系活力,促进籽粒养分吸收,与春整地相比,籽粒氮、磷、钾积累量分别提高4.51、2.49和1.03 kg·hm^(-2),水稻产量第1年增产1.03%,第2年增产22.61%,差异极显著,两年平均增产11.82%。综上所述,秋整地的盐化草甸土区稻田,无论是水稻产量还是土壤理化性质方面,均较春整地好。

高寒草甸不同演替阶段植物叶片功能性状研究

以甘南高寒草甸演替过程中5个阶段的典型群落为研究对象,对围封样地内不同演替阶段群落叶片功能性状进行比较,分析了围封地内各演替阶段群落水平上主要物种叶性状与环境因子的关系。结果显示:(1)此围封地形成了一个从草本到灌木的演替过程。随着演替的进行,Margalef指数显著增加,Shannon-Wiener指数呈先增加后降低的趋势。(2)从演替前期到演替后期,土壤有机碳(SOC)、土壤全氮(STN)、土壤含水量(SWC)逐渐升高,光照度(LI)、土壤温度(ST)逐渐降低,土壤全磷(STP)呈先降低后增加趋势;叶片有机碳(LCC)、全氮(LNC)、含水量(LWC)逐渐升高;比叶面积(SLA)、磷利用效率(PUPE)、稳定碳同位素(δ13C)逐渐下降,叶片全磷(LPC)先降低后升高,而氮利用效率(PUNE)先升高后降低。(3)RDA冗余分析表明,在此围封样地内,演替前期植物群落叶性状主要受到LI和ST的限制作用。而在演替的中后期SWC[WTBZ]是主要影响因子。此研究有助于我们认识高寒草甸生态系统的退化过程所导致的生态环境问题,进而寻求更好的草地恢复和重建方法。

湘东第四纪红土发育水稻土在中国土壤系统分类中的归属

为探寻湘东第四纪红土发育水稻土在中国土壤系统分类中的归属,选取当地5个第四纪红土发育的典型水稻土剖面样点,野外调查成土条件、描述土壤剖面特征,并于室内分析土壤理化性状。根据中国土壤系统分类的指标体系鉴定诊断层和诊断特性,确定其在中国土壤系统分类中的归属:在水耕人为土亚纲下,划分出铁聚水耕人为土和简育水耕人为土2个土类,普通铁聚水耕人为土和普通简育水耕人为土2个亚类,并进一步划分出2个土族和5个土系(新中系、枫树桥系、袁家系、许胜系、八家湾系),且与土壤发生分类进行参比。结果表明,类似物质起源的土壤,在基层分类单元上,系统分类比发生分类具有更强的分类能力,可有效指导当地生产实践。

湖北省不同地区水稻土对几种养分的吸附能力研究

对湖北省4个不同地区典型水稻土的磷(P)、钾(K)、硫(S)、硼(B)、锌(Zn)的吸附能力进行了研究。4种水稻土对P的吸收能力大小顺序为:洪湖市油-稻两熟区近代河流冲积物母质发育的水稻土(4#土)>襄樊市麦-稻两熟区Q3母质发育的水稻土(3#土)>荆门油-稻两熟区Q3母质发育的水稻土(2#土)>蕲春县油-稻-稻三熟制区花岗片麻岩母质发育的水稻土(1#土);对K的吸收能力大小顺序为:3#>4#>1#>2#;对S的吸收能力大小顺序为:3#>2#>4#>1#;对Zn的吸收能力大小顺序为:3#>4#>2#>1#;对B的吸收能力大小顺序为:3#>4#>1#>2#。田间养分管理策略应根据不同地区土壤对养分的吸附能力大小进行相应调整。

主成分分析和回归分析在水稻土质量评价中的应用——以桐城市为例

运用主成分分析和多元线性回归相结合的方法对桐城市水稻土资源进行质量评价 .文中选用了桐城的 2 4个典型土种 ,12个变量 (评价项目 ) ,先对土种理化性质进行数字化处理 ,通过计算机输入处理过的标准化数据 ,采用主成分分析法筛选出影响水稻土生产力的 8个主导因子 ,再应用回归分析对这 8个入选因子进行全回归分析得出回归方程 ,用这 8个入选因子的回归系数求得其权重以及土种各因子的具体评价指数 ,最后进一步对所有土种进行综合评价并进行归类分等 。

不同脱沼泽阶段土壤中铁锰的比较研究

本文以沼泽土、起源于沼泽土的潜育型水稻土和潴育型水稻土系列为研究对象,研究了土壤脱沼过程中铁锰的变化规律。根据铁锰的剖面分布特征、土体和各粒级硅铁率与钛锰率,以及游离铁和活性铁的变化规律,土壤脱沼过程可分为两个阶段: (1)铁锰强烈淋失阶段。脱沼过程初期,土壤有机质含量甚高,且随着有机质分解加速而破坏性有机物如酸、酚类等物质的含量增加,故土壤还原能力增强,加之随着排水而提高了渗漏性,铁锰便强烈淋失。主要是以较粗粒级中的铁锰,特别是以游离态和活性态淋失为主,然后较细粒级中的铁锰亦发生明显淋失。(2)铁锰再淀积阶段。当土壤有机质下降到一定程度之后,还原能力便减弱,铁锰则氧化淀积。主要是以铁锰新生体等游离态形式向较细粒级再淀积。由于长期渍水,阻碍了铁的老化,因而再淀积的铁活性甚高,其活化度达80%以上。

若尔盖湿地生态旅游开发探讨

生态旅游是实现旅游业可持续发展的重要途径。根据生态旅游和湿地生态旅游的内涵,探讨了若尔盖湿地生态旅游开发的重要意义。通过分析若尔盖湿地发展生态旅游的不利因素,提出了协调湿地生态旅游开发与湿地环境保护的关系、制定合理的旅游发展规划、作好湿地环境影响评价、实施湿地生态恢复和保护措施及加强湿地保护立法与宣传教育的持续发展对策。