不同退耕模式下土壤水稳性团聚体及其有机碳分布特征

采用野外调查和室内分析相结合的方法,对退耕还茶地和退耕还林地土壤水稳性团聚体及其有机碳分布特征进行研究。结果表明:(1)不同土层退耕还茶地土壤各粒径水稳性团聚体占总团聚体的比例均以<0.25mm的含量最大,且与其他粒径间存在极显著差异;除2～1mm粒径外,退耕还茶地土壤与退耕还林地同粒级水稳性团聚体含量差异不显著。(2)0-20cm土层,团聚体的平均重量直径和平均几何直径表现为退耕还林较退耕还茶大,虽退耕还茶地破坏率与退耕还林的差异不显著,但退耕还茶地土壤团聚体破坏率高于退耕还林地的;20-40cm土层结果与之相反。(3)0-20cm土层,退耕还茶地随着水稳性团聚体粒径的减小土壤有机碳含量呈先减少,再增加,然后减少,最后增加的变化,且退耕还茶地土壤有机碳含量较退耕还林的高;20-40cm土层,退耕还茶地随着水稳性团聚体粒径的减小土壤有机碳含量呈先减少,再增加,最后减少的变化,除0.5～0.25mm和>5mm这2个粒级外,退耕还茶地土壤有机碳含量较退耕还林的低。

退耕还茶地土壤动物群落结构及其动态变化

[目的]研究退耕还茶地土壤动物群落结构和季节变化特征,旨在为深入了解退耕还茶后土壤质量变化趋势及研究区生态系统的健康评价提供科学依据。[方法]以川西低山丘陵区名山区退林还茶地为对象,采用手捡法和干、湿漏斗法,并以相邻退耕还林地为对照进行研究。[结果]退耕还茶地土壤动物群落以蜱螨目(A)、线虫纲和弹尾目(C)为优势类群,其类群数、密度、Shannon-Wiener指数、密度—类群指数和群落复杂性指数均低于退耕还林地,而群落A/C值较大,且差异多达显著(p<0.05)或极显著水平(p<0.01)。退耕还茶地土壤动物类群数、个体数、密度—类群指数均以秋季最高,呈单峰曲线变化,且季节间波动大于退耕还林地。受2008年春季的冰冻天气影响,退耕还茶地土壤动物个体数、类群数和密度类群指数明显降低,并在2009年有一定回升,而退耕还林地动物群落结构受气候影响较小。[结论]退耕还茶地土壤动物群落对季节变化和低温天气等外界干扰反应较退耕还林地强烈,且对生态环境给予的负面刺激的反馈能力相对较差。与退耕还林相比,退耕还茶地生态系统可能存在更大的潜在风险。

林地转变为茶园对土壤理化性质的影响

为揭示林地转变为茶园过程中土壤理化性质的变化规律,在福建省周宁县和政和县两地选择不同植茶年限的茶园,分层采集0～20cm和20～40cm的混合土壤样品。结果表明:林地转变为茶园土壤过程中,土壤理化性质发生明显的变化。林地转变为茶园后,土壤pH值明显降低,土壤酸化严重;与林地土壤相比,茶园土壤田间持水量、含水率、土壤总孔隙度、毛管孔隙度、土壤有机质及速效钾均明显降低,随着植茶年限增加均有所恢复;与林地土壤相比,新垦3年茶园土壤碱解氮和有效铁含量均显著降低,而植茶30年茶园土壤却显著增加;与林地土壤相比,茶园土壤有效磷含量均显著增加,且随着植茶年限增长而增加。三因素方差分析表明,样点、土层深度和样地类型均对土壤理化性质产生明显影响,其中样地类型的影响明显大于样点和土层深度。从土壤理化性质的演变趋势来看,茶园的施肥管理中应适当增加有机肥用量,从而提高土壤肥力和pH值,起到缓解土壤酸化并改善土壤孔隙结构的作用。

退耕还林不同人工林类型对土壤养分的影响

对内蒙古敖汉旗2006年退耕还林的樟子松纯林、山杏纯林、山杏沙棘混交林和荒草地(对照)不同深度的土壤养分状况进行研究,结果表明:3种人工林的土壤有机质和碱解氮含量明显增加,山杏沙棘混交林中沙棘林带表层的速效磷含量明显增加,山杏纯林浅层的速效钾含量明显增加;3种人工林和荒草地的土壤养分随着土壤深度的增加而降低,表层土壤养分条件较好,说明土壤养分具有很强的表聚性;3种人工林与荒草地相比都不同程度地提高了土壤养分水平,樟子松纯林和山杏沙棘混交林中沙棘林带的土壤养分条件较好。

不同水分条件下土地利用方式对我国热带地区土壤硝化过程及NO和N_(2)O排放的影响

热带地区雨热条件丰富,硝化过程产生的硝态氮不利于氮素养分的保持,同时会带来氮氧化物排放等环境负面效应.橡胶树和茶树在热带地区广泛种植,不同土地利用方式土壤硝化速率和氮氧化物排放的差异尚不清楚.以海南白沙地区典型橡胶林和茶园土壤为研究对象,分别采集5 a(T5)和15 a(T15)茶园土壤和附近橡胶林(XJ)土壤,设置低(50%WFPS-L)和高(80%WFPS-H)两种不同水分含量,在25℃进行71d室内培养试验,探究不同土地利用方式和不同水分含量对土壤净硝化速率、NO和N_(2)O排放的影响.结果表明:①橡胶林改为茶园后,在高含水量条件下,显著降低了土壤净硝化速率、NO和N_(2)O排放,整体呈现XJH>T15H>T5H的趋势,XJH处理土壤净硝化速率、NO和N_(2)O排放分别高达4.2 mg·(kg·d)^(-1)、1.4 mg·kg^(-1)和14.3 mg·kg^(-1)(以N计);在低含水量条件下,茶园土壤显著降低了土壤NO排放,N_(2)O排放在各土壤间差异不显著,净硝化速率在XJ和T15处理之间无显著差异;土壤NO排放和净硝化速率呈极显著正相关(P<0.01).②XJH净硝化速率高于XJL,茶园土壤呈相反趋势;XJ和T15的NO排放对水分的响应和净硝化速率趋势一致,高硝化速率促进NO排放,而T5处理NO排放受含水量影响不显著;相比低含水量处理,高含水量各处理显著促进N_(2)O排放.结果表明,土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、pH和含水量是影响土壤净硝化速率、NO和N_(2)O排放的关键因子,高含水量条件下橡胶林转为茶园的种植模式显著降低了土壤净硝化速率和对环境的负面影响.

退耕植茶对川西低山丘陵区土壤活性有机碳组分的影响

为探讨退耕植茶对土壤活性有机碳组分的影响,选取退耕2~3年(RT 2~3)、9~10年(RT 9~10)和16~17年(RT 16~17)的茶园为研究对象,以邻近撂荒地为对照(CK),测定其土壤颗粒有机碳(POC)、微生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)、可矿化有机碳(MOC)含量,并分析其分配比例随退耕植茶年限推移的变化.结果表明,POC、MBC和WSOC对退耕植茶的响应较为一致,与对照相比,退耕植茶初期(RT 2~3),各组分含量均降低,但随着植茶时间的推移,各组分含量逐渐增加,在植茶9~10或16~17年后显著高于撂荒地;退耕植茶后MOC含量显著降低,总体表现为CK>RT 16~17>RT 9~10>RT 2~3,0~10 cm土层,RT 2~3、RT 9~10和RT 16~17土壤MOC含量分别较对照显著下降35.25%、23.89%和16.87%,10~20 cm土层中分别下降32.31%、13.09%和23.22%,20~40 cm土层中分别下降36.43%、28.79%和30.76%.植茶后,土壤活性有机碳在总有机碳中的比例整体现为0~10 cm高于20~40 cm,相较于表层土壤,深层土壤碳库的稳定性更强.退耕植茶有利于土壤肥力的保持,对提升土壤有机质水平起到积极作用,且随植茶时间的推移,土壤对碳的固持作用增强,土壤质量得到提升.