广东省4地高产水田土壤物理特征研究

为更好地服务于广东省垦造水田建设需要,对采集于广东省内水田占比较大的博罗县、惠东县、仁化县以及英德市4地高产水田的耕作层、犁底层样品,进行土壤物理指标检测和方差分析、MATLAB拟合VG模型参数,探究其土壤物理特征。结果表明,4处样地耕作层、犁底层的饱和含水量、容重和总孔隙度均值分别为40.50%、25.17%,1.24 g/cm^(3)、1.57 g/cm^(3)和51.79%、39.04%。耕作层容重与砂粒含量呈极显著正相关,与粉粒、黏粒含量显著负相关,犁底层则与砂粒含量正相关但不显著,而与粉粒含量呈显著负相关。VG模型参数n值、黏粒含量均值为犁底层(1.333、9.01%)>耕作层(1.274、5.14%),n值随黏粒含量的增加而变大。

贵州喀斯特峰丛洼地石漠化区土壤物理特征时空分异

喀斯特峰丛洼地在全国8个石漠化治理区中面积(310万hm^2)居第二位,贵州是全国石漠化最严重的地区。喀斯特生境的高度异质性、土被不连续性,导致土壤物理特性的差异,使持水保水能力有较大差异。为了弄清喀斯特峰丛地石漠化区土壤物理特征时空分异,利用环刀法对贵州喀斯特峰丛洼地石漠化实验区不同季节、不同地貌部位的土壤取样,用SPSS19.0数学统计方法对样品进行统计分析,结果表明:(1)土壤物理特征存在较大的时空分异,除了少部分为弱变异外,其它均表现为中等变异程度,这与生境类型复杂多样、生境高度异质性有关。(2)不同坡度土壤物理特征变化不显著,但土壤物理特征在不同地貌部位(上、中、下坡)随季节(春、夏、秋、冬)变化而变化。(3)不同植被类型下,除了非毛管孔隙度外,土壤自然含水量等物理特征变化极显著。以灌木林、人工林(经果林)分布区域土壤较为疏松、透气性好,而以针叶林或荒草地分布区,土壤粘重,透气性相对较差。

黄土高原4种植被类型对土壤物理特征及渗透性的影响

以黄土高原丘陵沟壑区李家堡乡的荒草地、文冠果林地、沙棘林地和柠条灌丛为研究对象,采用野外采样与室内分析相结合的方法,研究了4种植被类型土壤的物理特征及其渗透特征。结果表明:随土层深度的增加,土壤容重大体呈增加趋势,而土壤各孔隙度和通气度呈下降趋势。4种植被类型中荒草地的土壤容重最大,孔隙度及通气度最小,而柠条灌丛的土壤容重最小,孔隙度及通气度最大。土壤水分物理特征值为柠条灌丛最大,文冠果林和沙棘林次之,荒草地最小;柠条灌丛0—40cm土层土壤最大持水量、毛管持水量、最小持水量、最大蓄水量、排水能力比荒草地分别高出了23.00%,22.51%,15.02%,12.76%,61.28%,且方差分析表明差异显著。4种植被类型的土壤水分入渗过程符合对数曲线,各土层土壤的渗透性系数R^2为0.937 9~0.986 9,且F检验均达到极显著水平(P<0.001)。与荒草地相比,柠条灌丛的入渗速率和水源涵养功能显著高于荒草地,能更好地改变土壤物理特征,应该增加柠条灌丛林的营造。

不同等级石漠化环境下人工乔木林的植被与土壤物理特征

目前石漠化地区的植被恢复是生态系统研究的一大难题。以武陵山石漠化综合治理国家长期科研基地人工林为研究区,通过野外踏查选定樟树-马尾松人工林为研究对象,采用单因素方差分析、相关性分析和主成分分析相结合的方法,研究该地区樟树Cinnamomum camphora-马尾松Pinus massoniana林在无石漠化、轻度石漠化、中度石漠化和强度石漠化4种等级石漠化环境下的植被特征、土壤物理特征以及两者之间的关系,以期探寻不同等级石漠化环境下人工林植被和土壤物理性质的变化规律,为该地区生态恢复和石漠化治理提供理论依据。结果显示,(1)4种等级石漠化环境的物种多样性指数存在显著差异,均匀度与丰富度指数随石漠化等级的增加而逐渐减小。(2)草本层植物共有24科35属36种,以禾本科、菊科为主;灌木层植物共有28科43属47种,以蔷薇科为主;乔木层植物共有13科13属13种,以樟科为主,物种相对丰富。同一物种对不同等级石漠化环境的适应性差异显著,蔷薇科植物可作为石漠化等级的区分指标。(3)同一石漠化环境下,除土壤容重外,土壤自然含水量、田间持水量、最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度、非毛管孔隙度、总孔隙度、土壤通气度等土壤物理指标随土层的加深呈减小趋势。不同石漠化环境下土壤物理特征(土壤容重、最大持水量、毛管持水量、田间持水量)存在显著差异(P<0.05),除土壤容重以外,其他指标随着石漠化等级的增加呈现先减小后增加的趋势。(4)相关性分析表明,土壤物理特征与石漠化等级、植物多样性指数间存在显著的相关性(P<0.05)。主成分分析表明,土壤容重、土壤自然含水量、田间持水量、最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度是影响不同等级石漠化环境下植物群落特征的主要土壤因子,累积解释量为82.486%。综上,在人工造林一定时间后,该区域不同等级石漠化环境下的物种数量逐渐增加,土壤物理结构有所改善,植被和土壤之间存在相互作用,但距离恢复成理想的群落结构还有一定的差距。建议在后期植被恢复时不仅要考虑植物的多样性,还要考虑不同石漠化等级的适生植物物种。

黔西南石漠化演变过程中植被与土壤物理特征

【目的】研究石漠化区域植被群落及土壤物理特征,为石漠化脆弱生态环境综合治理及植被恢复重建提供重要依据。【方法】在黔西南石漠化典型区域,选取重度、中度、轻度和无石漠化4个等级的样地,测定样地中植被盖度与生物量,计算植物群落的生物多样性指数(多样性指数、丰富度指数、均匀度指数、优势度指数);采集0~10,10~20,20~30 cm土层的土样,测定土壤体积质量、含水量、田间持水量、毛管持水量、总孔隙度、毛管孔隙度;最后分析了6个土壤物理指标与植被盖度、生物量和生物多样性指数的相关性。【结果】1)随着石漠化程度的改善,草本生物量下降,灌木及乔木生物量均显著上升,植被总生物量和盖度均显著上升。2)随石漠化程度的改善,物种多样性指数、丰富度指数和均匀度指数均总体上升,其中无石漠化样地以上3个指标分别为2.26,10.50和1.01,显著高于其他等级石漠化样地(P<0.05);而重度石漠化样地优势度指数达0.39,显著高于其他等级石漠化样地(P<0.05)。3)随着石漠化程度的改善,土壤含水量、毛管持水量、田间持水量、土壤总孔隙度和毛管孔隙度平均值均增加,而土壤体积质量则下降。4)相关性分析结果表明,植被生物量、盖度分别与土壤体积质量呈显著和极显著负相关关系,与土壤含水量、毛管持水量、田间持水量、总孔隙度和毛管孔隙度均呈显著或极显著正相关关系。多样性指数、均匀度指数与土壤体积质量呈显著的负相关关系(P<0.05),与田间持水量和总孔隙度呈显著的正相关关系(P<0.05),与土壤含水量呈极显著的正相关关系(P<0.01);优势度指数仅与毛管孔隙度呈显著的正相关关系(P<0.05);而丰富度指数与各土壤物理指标间均无显著相关关系。【结论】贵州省黔西南州石漠化演变过程中,植被、土壤物理特征均产生了显著改变,地表植被的演进对土壤物理特性产生了较为明显的促进作用。

黑水河干旱河谷沿程土壤物理参数梯度变化特征研究

横断山区干旱河谷是具有典型的旱季和雨季的特殊气候特征的区域，本区域土壤退化和荒漠化极大制约了区域农业的发展。本文研究了金沙江干热河谷区支流黑水河从源头到河口未扰动土壤的物理参数变化特征。结果表明，沿河土壤物理呈现不同变化趋势，砾石在中游部分河段和河口段高，而〉5mm团聚体的变化则相反；5～1mm的团聚体变化不大；〈1mm团聚体河口和源头段高于其余地段；土壤容重沿程增大，非饱和导水率源头地段土壤最高。本研究初步揭示了干旱河谷土壤不均匀，不同水热条件及其组合可能对退化程度有至关重要的影响。这表明横断山区不同的干旱河谷地段土壤和植被退化途径、退化特征和退化过程不同，开发和治理途径与方式也应当不同。

中连川小流域土壤水分物理特征及其与地形条件的关系

在中连川流域从梁顶到沟底选取5个位置,按发生层采集土样,测定剖面土壤水分物理性状,分析了地形因素对这些性状的影响。结果表明,中连川流域土壤粗粉粒(0.05～0.02mm)含量平均为47.9%,细粉粒(0.02～0.005mm)含量平均为24.9%,<0.01mm物理性粘粒含量平均为28.0%。土壤剖面的物理特性因坡位呈现一定差异:坡顶、坡面的土壤粗颗粒显著高于坡脚,而土壤细颗粒显著低于坡脚,致使土壤水分特性也呈相应变化。

荒漠区包气带土壤物理特征及其对地下水毛管上升影响的模拟

以巴丹吉林沙漠边缘荒漠区域为研究对象,选取两种典型的沙丘土壤剖面(沙壤土和砂土混合,均一砂土)进行土壤物理特征分析,并在此基础上模拟了不同土壤因素对毛管水上升过程的影响,探讨毛管水上升变化与土壤物理性质的关系,试图揭示地下水-毛管水-土壤水之间的相互作用过程.结果表明:研究区地下水毛管上升主要受土壤容重和土壤黏粒含量的影响,并且毛管水上升高度在地下潜水层以上为沙壤土的剖面中能够达到152 cm;地下潜水层以上为砂土的剖面中为120 cm.砂土中毛管水补给区域各土层水分分布更为均匀,并且从潜水面至地面方向土壤含水量呈递减趋势,沙壤土中毛管水补给区域土壤水分变异较大.借助Hydrus-3D模型能够较好模拟多因子影响下的土壤毛管水运动过程.潜水面以上土壤结构变化显著影响毛管水上升和剖面水分分布状况,但毛管水上升是否受季节性蒸发变化的影响以及毛管水与植物需水的关系有待进一步探究.

极小种群广西青梅群落凋落物及土壤理化特征

对广西青梅(Vatica guangxiensis)圈地保护小区内凋落物特征及土壤理化性状进行了取样分析,并与全国第二次土壤普查养分分级表比较,结果表明:广西青梅保护小区内凋落物、有机碳、全氮、全磷、全钾平均存储量及最大持水率分别为1.603 t/hm^2、702.115 kg/hm^2、23.56 kg/hm^2、1 100.96 g/hm^2、2 323.09 g/hm^2、213.01%。土壤容重、土壤含水率、毛管持水量、毛管孔隙度、总孔隙度、非毛管孔隙度均值分别为1.15g/cm3、0.30%、436.18%、43.62%、56.75%、13.13%,土壤较为疏松透气。土壤碱解氮、有效铁含量分别为153.00、79.82 mg/kg,等级为1级;有机质、全氮、全磷、有效锌含量均值分别为32.75 g/kg、1.74 g/kg、0.89 g/kg、1.16 mg/kg,等级为2级;全钾含量均值为16.26 g/kg,等级为3级;有效锰含量均值为3.77mg/kg,等级为4级;速效钾、代换性钙、代换性镁、有效铜、有效硼含量较为缺乏,等级为5级;有效磷含量极度缺乏,等级为6级。

玉米高产田棕壤物理特征

对昌图、沈阳玉米田棕壤物理性质与产量关系的研究表明，高产玉米田土壤耕层厚度为19～24cm，平均为22cm，体积质量低于低产田，耕层土壤总孔隙度与通气孔隙度平均分别为52．5％、12．7％，田间持水量为26．4％～30．9％，水稳性团聚体含量与团聚体的水稳性系数分别在20％、25％以上。土壤主要物理指标对玉米产量影响表现为耕层土壤体积质量〉耕层厚度〉耕层土壤总孔隙度〉耕层土壤通气孔隙度〉犁底层厚度，玉米产量与上述各指标的相关系数分别为0．98、0．73、0．65、0．52、0．46。

坝上高原区不同退化草地土壤特征分析

为了了解河北省张北坝上草地退化情况,以张北坝上地区不同退化程度草地为研究对象,通过野外调查及室内测定分析的方法,研究了不同退化草地土壤物理、化学和微生物特征。结果表明:从土壤物理性质来看,与未退化草地相比,土壤容重在中度退化和重度退化草地显著增大(P<0.05),增幅分别为28.45%、31.03%;土壤总孔隙度在中度退化和重度退化草地显著减小(P<0.05),减幅分别为21.97%、23.17%;土壤含水量在中度退化和重度退化草地显著减小(P<0.05),减幅分别为65.22%、63.04%;随着草地退化程度的加剧,土壤团聚体的平均重量直径和几何平均直径有减小的趋势,而分维数有增大的趋势。从土壤化学性质来看,与未退化草地相比,土壤pH值在重度退化草地显著增大(P<0.05),增幅为19.13%;有机质和全氮含量在重度退化草地显著减小(P<0.05),减幅分别为33.74%、28.07%;速效磷含量在中度退化和重度退化草地显著减小(P<0.05),减幅分别为19.28%、25.55%;不同程度退化草地土壤速效钾含量无显著变化。从土壤微生物数量来看,随着退化程度的加剧,与未退化草地相比,土壤微生物总数在中度退化和重度退化草地显著减小(P<0.05),分别减小了38.85%、67.93%。综合来看,随着退化程度的加剧,草地土壤质量发生明显恶化。

宁夏南部半干旱黄土丘陵区草地土壤水分物理特性研究

在宁夏南部半干旱黄土丘陵区，选择具有典型代表性的人工草地和天然草地，采用野外调查采样与室内分析相结合法，分析在植被生态恢复过程中土壤水分特征的变化．结果表明：土壤容质量人工草地〉天然草地，饱和含水量、田间持水量和毛管持水量等天然草地〉人工草地；在土壤蓄水性能方面表现为天然草地在涵蓄降水量、有效涵蓄量2方面优于人工草地；用O～100cm土壤水分无论人工草地还是天然草地（1—10月）都表现有亏缺状态．

上海城市绿地土壤研究现状及问题

城市绿地土壤是城市生态系统的重要组成部分,是城市中重要的自然生态系统。城市绿地土壤受到人为活动的强烈影响,土壤肥力质量和生物活性均呈现不同程度的降低,并直接影响植物的生长;污染物质进入土壤后,可以附着在粉尘上,通过气流进入人体,威胁居民身体健康。保护和提升城市绿地土壤质量,是保障城市生态环境的重要途径。城市绿地质量提升与生态城市建设息息相关,本文对上海城市绿地土壤理化特征研究现状进行了综述,上海地区土壤成土母质主要为长江冲积物,土壤黏粒矿物主要以水云母和蛭石为主。上海城市绿地土壤普遍存在压实问题,土壤容重过大,通气孔隙度太小,土壤水分库容的有效性较低。上海城市绿地土壤pH值为碱性或强碱性,土壤有机质和氮、磷含量偏低,但土壤钾素含量充足,土壤保肥能力处于中等水平。城市绿地土壤利用方式和区域位置,会影响土壤动物的分布和数量。绿地建成时间和地上植被群落结构会影响土壤微生物量和土壤酶活性。重金属在上海城市绿地土壤中的富集与土地利用方式密切相关,工业区绿地土壤和道路绿地土壤Cu、Zn、Pb、Cr、Ni明显富集,而公园绿地、校园绿地和居民区绿地则表现为明显的Cd和Hg富集。并就存在的问题和研究方向提出了4点展望:(1)建立专业的城市绿地土壤质量长期监测团队及机构,以提高城市绿地土壤质量研究的准确性;(2)构建上海城市绿地土壤环境质量和土壤健康质量评价指标体系和评价方法;(3)加强土壤变化特征和管理措施相结合的研究,以探究土壤质量变化的驱动因子;(4)探究植物生长特征及观赏特征与土壤性质的动态响应和反馈机制。

高寒草甸不同类型草地土壤机械组成及肥力比较

研究了青藏高原高寒草甸不同类型草地土壤机械组成和土壤养分变化特征,并用相关分析探讨了土壤理化特征、土壤机械组成对不同草地类型群落物种组成、生物量变化的响应。结果表明:不同草地类型土壤机械组成分布大致是矮嵩草草甸:粉粒>细砂粒>粘粒>粗砂粒;高山嵩草草甸:细砂粒>粉粒>粘粒>粗砂粒;藏嵩草沼泽化草甸:细砂粒>粉粒>粘粒>粗砂粒;金露梅灌丛:粉粒>粘粒≥细砂粒>粗砂粒。矮嵩草草甸、高山嵩草草甸为粉砂质粘壤土,藏嵩草沼泽化草甸为壤土,金露梅灌丛为壤质粘土。矮嵩草草甸、高山嵩草草甸和金露梅灌丛土壤颗粒分布相对比较均匀(除藏嵩草沼泽化草甸外),主要集中在<0.5mm的范围内,土壤粘粒含量普遍大于20%。土壤全量养分和速效养分以及土壤物理特征均影响着高寒草甸不同草地类型土壤质量和土壤结构。土壤结构和养分状况是判断高寒草甸生态系统生态功能维持的关键指标之一。