基于TRU系统的深圳城市绿地优势观花树种根系空间分布特征

为促进城市绿地优势观花树种健康管理,以深圳城市绿地优势观花树种为研究对象,采用树木雷达系统(Tree radar unit,TRU)检测方法,对火焰木Spathodea campanulata、凤凰木Delonix regia、美丽异木棉Ceiba speciosa、黄花风铃木Handroanthus chrysanthus进行根系检测,探寻不同树种、不同立地下根系分布特征。结果表明,(1)整体而言,根系水平分布的特征为距离树干越远,根系密度越小。不同树种水平根系分布密度存在显著差异(P<0.05)。(2)垂直方向根系分布以20~40 cm土层密度最高,而0~20 cm、40~60 cm土层范围根密度较小,绝大多数根系分布在0~60 cm范围土层中。(3)不同树种总体垂直分布密度差异显著(P<0.05),随土层深度增加呈先增加后减小规律,通常于20~40 cm土层范围内达到峰值。(4)道路立地与硬质铺装环境根系相比于草坪绿地具有更明显的胁迫响应,根系为应对胁迫普遍采取侧重于分支生长的策略,具体表现为道路立地与硬质铺装环境下相同树种水平与垂直根系密度远高于草坪绿地,且在表层土壤根系形成聚集效应,表层土壤范围内根系含量相比草坪绿地显著增加(P<0.05)。总体根系密度呈道路立地>硬质铺装>草坪绿地。(5)在城市硬质环境胁迫下,各树种根系横向扩张能力呈凤凰木>火焰木>美丽异木棉>黄花风铃木。为了改善城市绿地树木的根系发育,建议采用土壤改良、生根剂施用、新型基质换填和菌根形成诱导等方法,并结合引根管、隔根挡板、树池和绿化带的工程技术改造,以促进根系健康发展。

基于多源环境变量和随机森林的橡胶园土壤全氮含量预测

土壤全氮与土壤肥力和土壤氮循环紧密相关。掌握土壤全氮详细的空间分布信息对提高土壤肥力管理效率和更好地了解土壤氮循环至关重要。该文以儋州国营橡胶园为研究区域,采集2511个土壤样品,利用随机森林(random forest,RF)、逐步线性回归(stepwise linear regression,SLR)、广义加性混合模型(generalized additive mixed model,GAMM)以及分类回归树(classification and regression tree,CART)结合多源环境变量(成土母质、平均降雨量、平均气温和归一化植被指数)对研究区橡胶园土壤全氮含量进行空间预测,并通过754个独立验证点比较了4种模型的预测精度。结果表明RF对土壤全氮的预测值和实测值的相关系数(0.82)明显高于SLR(0.68)、GAMM(0.70)和CART(0.69),而RF的预测平均绝对误差(0.08836 g/kg)和均方根误差(0.13090 g/kg)均低于SLR、GAMM和CART。此外,RF模型预测结果能反映更为详细的局部土壤全氮含量空间变化信息,与实际情况更为接近。可见,RF模型可作为橡胶园土壤全氮含量空间分布预测的高效方法,为其他土壤属性的空间分布预测提供了一种新的方法。

橡胶园施肥穴肥料残留养分空间分布规律研究初报

在施肥6个月后分别对橡胶园施肥穴土壤中氮、磷、钾的空间分布进行取样分析,并对相同位置橡胶树根系进行测定,探讨胶园中土壤肥料养分与根系分布的相关性。结果发现:NH+4-N,NO-3-N在施肥穴内0￣50cm和100￣120cm土层含量较高,60￣100cm土层较小,NH+4-N的分布与根系分布的相关性较低,而NO-3-N则显示出一定的相关性;磷在土壤中从上至下,施肥穴从内往外的差异性都极大,磷肥在局部土壤中可长期保持高浓度,在施肥穴0￣60cm磷的分布与根系的分布一致性较高,但60cm以下磷分布极少;钾含量分布从上到下逐渐减少,与橡胶树根系垂直分布总体趋势一致。施肥穴外氮、磷、钾各养分含量近似于原土壤的养分含量,说明施肥对肥穴外土壤中养分的增加作用不大。

竹阔混交林阔叶树下土壤养分对毛竹生长的影响

在浙江省龙游县和庙山坞自然保护区研究了竹阔混交林阔叶树周围土壤养分空间分布及其与毛竹生长的相关性。结果表明:(1)竹阔混交林中阔叶树周围全竹、新竹平均胸径及新竹数存在带内差异和树种间差异,毛竹生长随距阔叶树基干距离增加而增加;(2)阔叶树周围不同环形带内土壤养分含量分布存在明显差异,且这种差异与其周围毛竹生长分布趋势一致;(3)不同阔叶树周围相同环形带内土壤养分存在显著差异,除了有机磷外其他养分均达显著或极显著水平;(4)阔叶树周围对新竹生长影响的各土壤因子从大到小依次为:全磷、速效氮、全氮、速效磷、有机碳、速效钾;(5)新竹平均胸径与阔叶树周围各土壤养分因子相关性可达显著水平,新竹平均胸径与全氮、全磷呈显著正相关,而与速效钾和C/N呈显著负相关,与各土壤参数交互因子相关不显著。

森林土壤碱解氮和全磷空间分布规律

采用地统计学的方法分析了八达岭地区土壤层(A,B,C)碱解氮和全磷质量分数的空间变异特征,并在此基础上利用泛可里格插值绘制了土壤碱解氮和全磷质量分数C层的空间分布图,应用分类回归树模型(classification and regression trees,CART)分析了植被分布格局和海拔与土壤碱解氮和全磷质量分数的关系。结果表明:土壤碱解氮质量分数在A、B、C层均值分别为28.59、12.57、8.63 mg.kg-1,变异系数(Cv)分别为34.03%、29.42%、30.91%,均表现为中等变异;土壤全磷质量分数在A、B、C层均值分别为35.79、34.40、31.31 mg.kg-1,变异系数(Cv)分别为28.88%、27.55%、29.50%,均表现为中等变异。土壤碱解氮质量分数在A、B、C层具有较弱的空间相关性;土壤全磷质量分数在A、B层具有较弱的空间相关性,在C层具有中等空间相关性。土壤碱解氮质量分数在该区域C层的空间分布表现为东北、西南部较高,中部偏低;土壤全磷质量分数在C层的空间分布没有明显的规律性。海拔725 m、土壤碱解氮质量分数31.8 mg.kg-1和土壤全磷质量分数82、85 mg.kg-1是影响该区植被分布格局变化的重要参考值。

橡胶园施肥穴胶树营养根分布规律研究初报

采用田间随机抽样法研究橡胶园施肥穴及其周边位置胶树营养根的空间分布规律,结果发现:未施肥和施过肥的穴内营养根占总根量比例分别为83.4%和94.7%,穴外营养根分布较少,主要为输导根;营养根密度大小在垂直方向以50￣60cm层为分界线,上层密集,高达38条/dm2,下层稀疏,平均为3条/dm2,表明挖穴能够培育庞大的橡胶树营养根体系。

海南乌石农场橡胶园地力评价与土壤养分空间分布特征

为给海南垦区乌石农场橡胶园土壤的合理施肥与养分管理提供决策依据,以该地土壤养分为研究对象,在GIS技术支持下建立海南垦区乌石农场橡胶园信息数据库,运用模糊数学、特尔菲法、层次分析法、综合指数法和累积曲线法等分析了橡胶园耕地质量和土壤养分指标的空间变异规律。结果表明:乌石农场橡胶园的地力水平可划分为5个等级,地力处于二、三等级的橡胶园占79%,地力水平总体中等偏上,但各个等级橡胶园空间分布比较分散,基本上在各个生产队都有分布;乌石农场橡胶园土壤酸性很强,土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾和交换性钙镁的含量总体水平低。

云南东风农场橡胶树叶片养分空间分布特征

通过对东风农场橡胶树叶片养分含量的分析测定,运用GIS技术将叶片养分含量进行重分类,得到东风农场橡胶树叶片养分含量等级分布图。结果表明:东风农场橡胶树叶片钙和钾含量较为丰富,其中钙含量最为丰富,氮和磷含量均比较缺乏且具有相似的空间分布特征,镁含量最为缺乏。氮、磷、钾和镁处于缺以下水平的面积分别占全场面积的38.61%、32.2%、13.72%和52.82%,钙含量没有处于极缺水平的地区,仅有部分诊断区处于缺水平,处于缺水平的面积仅占全场面积的0.35%。

施用不同配比生物炭对橡胶树根系生长的短期响应

本研究探讨施用4种用量的生物炭对橡胶根系短期的影响。结果表明:随着生物炭用量的增加,土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾含量和pH呈增加趋势,而容重呈下降趋势;施用不同用量生物炭处理对橡胶树根重、根长、根面积和根体积的影响各异,与对照相比,生物炭低配比(1%)和高配比(10%和15%)的施用量短期内对橡胶树根鲜重、根长、根表面积和根体积均无显著影响,而施用配比含量为5%的生物炭处理短期内显著提高了橡胶树根鲜重、根长、根表面积和根体积;同时,不同施用量生物炭处理的橡胶树吸收根占总根重的比例介于64.8%~76.1%之间。综上所述,施用配比含量为5%的生物炭可在短期内显著促进橡胶根系的生长。

竹阔混交林阔叶树下土壤养分对楠竹生长的影响

在湖南省常宁市天龙山自然保护区研究竹阔混交林阔叶树周围土壤养分空间分布及其与楠竹生长的相关性。结果表明:(1)竹阔混交林中阔叶树周围全竹、新竹平均胸径及新竹数存在带内差异和树种间差异,楠竹生长随距离阔叶树基干距离增加而增加;(2)阔叶树周围不同环形带内土壤养分含量分别存在明显差异,且这种差异与其周围楠竹生长分布趋势一致;(3)不同阔叶树周围相同环形带内土壤养分存在显著差异,除了有机P外其它养分均达到显著或极显著水平;(4)新竹平均胸径与阔叶树周围各土壤养分因子相关性可达到显著水平,新竹平均胸径与全N、全P呈显著正相关,而与速效K和C/N呈显著负相关,与各土壤参数交互因子相关不显著。这些结论对同类地区的楠竹栽培有重大意义。

可降解育苗筒的降解及其对土壤养分和橡胶苗木生长的影响

以可降解育苗筒培育橡胶树苗木,研究育苗筒的降解性能及其对土壤营养和苗木生长的影响,为应用可降解育苗筒培育橡胶苗提供理论依据。将小苗芽接桩插在育苗筒内培育至1蓬叶,然后将苗木与育苗筒一起栽植入土壤中,测量苗木的生长量,观测育苗筒在土壤的降解过程,分析育苗筒降解后土壤养分特征的变化。结果表明,苗木与可降解育苗筒一起种植,其生长率与裸根团种植的苗木无显著差异;可降解筒在土壤中2个月出现明显降解, 7个月后基本降解完成;降解后,土壤的养分结构无显著变化。

县域尺度橡胶园土壤全氮空间分异特征及其影响因素

根据儋州市2 511个橡胶园表层土壤样点数据,采用地统计和多元逐步线性回归方法,对该区土壤全氮空间变异特征进行分析,并探讨了不同环境变量对其空间分布的影响。结果表明,研究区橡胶园土壤全氮含量为0.22-2.62 g/kg,平均值为0.71 g/kg,处于缺乏水平。土壤全氮半方差模型为指数模型,块金比为0.159,具有强烈的空间自相关性,主要受结构性因素的影响。逐步线性回归分析进一步表明结构性因素中的成土母质和平均降雨量为影响橡胶园土壤全氮空间分异的主要因素。

耕作方式对山地烟田耕层养分库容和烤烟根系、土壤水氮空间分布特征的影响

针对山地烟田耕层浅、土壤库容量小、保水保肥性能差的问题,研究不同耕层扩增技术对改善耕层结构、扩充土壤水分养分库容、促进烤烟根系发育和提升山地烟田烟叶产量质量的影响,筛选适宜山地中烤烟生产应用的耕层扩增技术。2018年在云南省玉溪市开展大田试验,以烤烟‘K326’为研究材料,设置旋耕20 cm(RT 20,对照)、深翻30 cm(DT 30)、深松30 cm(ST 30)和深松40 cm(ST 40)4个处理,研究不同耕作方式对土壤养分库容、水氮空间分布及烤烟根系形态特征的影响。与RT 20相比,深翻、深松措施显著提高烤烟产量产值,其中DT 30、ST 30、ST 40产量分别比RT 20高12.2%、12.3%和16.0%,产值分别比RT 20高10.5%、13.9%和21.8%。深翻、深松措施显著提高山地烟田耕层厚度、耕层土壤有效养分总库容量,其中DT 30、ST 30和ST 40处理耕层厚度分别比RT 20增加50.4%、40.8%和93.2%,有效养分总库容量分布比RT 20高17.7%、26.1%和34.9%。深翻、深松显著提高20~40 cm土层烤烟根系分布和土壤含水量,其中DT 30、ST 30和ST 40处理根长密度比RT 20分别增加36.2%、39.1%和59.6%,根表面积分别比RT 20高73.0%、103.6%和86.9%,根体积分别比RT 20高75.6%、54.4%和86.2%,土壤含水量分别比RT 20高6.3%、5.3%和7.9%。0~50 cm土层DT 30、ST 30和ST 40处理土壤氮素分别较RT 20降低7.7%、9.7%和11.1%。深翻、深松措施可有效扩增山地烟田耕层厚度,显著增加耕层土壤有效养分库容,可协同优化烤烟根系、土壤水分、土壤全氮空间分布特征,显著提升烟叶产量产值。下一步应注意农机农艺融合,配套小型深翻深松机械,因地制宜推广应用。

基于施肥及空间分布特性的江苏茶园可持续发展研究

茶树是一种多年生作物,现已成为我国乡村致富的重要产业。为了掌握江苏茶园土壤养分现状及施肥方式对茶园养分环境的影响,对江苏省主产茶区128个茶园施肥方式进行调研,测定其pH值及有机质,碱解氮、速效磷、全钾以及钙、镁等微量元素及部分重金属物质含量,同时对经纬度和不同茶园营养元素之间的相关性进行分析。结果表明:江苏茶园pH值介于3.82~6.14之间,有机质含量介于11.1~29.4 g/kg之间,碱解氮含量介于42.23~119.45 mg/kg之间,速效磷含量介于13.75~289.71 mg/kg之间,全钾含量介于53.61~79.35 g/kg之间;有机质含量与取样点经纬度均存在显著相关关系(r=0.743 0和r=-0.691 0),土壤全钾含量与取样点经度均存在显著负相关关系(r=-0.820),与取样点纬度存在显著正相关关系(r=0.699 2),有机质含量与碱解氮和速效磷含量成显著正相关(r=0.831 9和r=0.668 1),与速效钾含量间存在显著负相关关系(r=-0.909 3);土壤pH值和镍元素之间存在极显著正相关关系(r=0.904 9)。总体而言,江苏茶园土壤总体肥力较好,部分茶园存在酸化现象,茶园有机质含量越高,碱解氮和有效磷含量越高,有效钾含量越低。尿素的大量施用是导致江苏茶园土壤酸化严重的重要原因,应采取有机肥(菜籽饼)与尿素相结合的施肥方式,并注意土壤改良剂的应用和尿素的施用,以利于茶园营养物质的可持续利用和高质量发展。

不同施肥处理对油茶林土壤养分含量及植株生长的影响

本研究以‘长林4号’油茶Camellia oleifera‘Changlin No. 4’为材料,设置富氮复合肥(N∶P∶K=22∶8∶15)、富磷复合肥(N∶P∶K=8∶22∶15)、平衡复合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)3个施肥处理以及1个空白对照(CK),研究不同施肥处理对油茶林土壤理化性质和植株生长的影响。结果表明,各施肥处理提高了油茶林地的土壤含水率和土壤中有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量,其中富磷复合肥对提高土壤养分含量的效果最好,富氮复合肥效果次之;3种施肥处理均有效增加了油茶植株的地径、株高和冠幅,其中富氮复合肥处理增加地径效果最明显,平衡复合肥处理对株高影响最大,且不同处理间均达到显著性差异水平(P<0.05);各施肥处理对油茶细根生物量的增加均有显著的促进作用(P<0.05),并影响细根的空间分布,其中,以富磷复合肥处理的油茶林20~30 cm土层的细根生物量最大,综合分析发现以平衡复合肥处理的油茶细根生物量最大。

不同土壤层次供应水分和养分对玉米幼苗生长和吸收养分的影响

本试验模拟滴灌方法 ,在不同土壤层次进行灌水和施用氮磷养分的盆栽玉米试验 ,旨在探讨在不同土壤层次供应水分和养分对夏玉米幼苗生长、根系空间构型及玉米对养分吸收的影响。试验表明 :在土壤深层进行滴灌可以有效降低土面蒸发 ,提高水分和养分的利用效率 ,从而显著提高玉米幼苗的生长量 ;在不同层次施肥灌水 ,对玉米根系在土壤中的空间构型影响很大 ,进行深层滴灌可以极大促进根系在较深土壤中的发育 ;在不同土层施肥灌水对玉米幼苗吸收N、P、K三种养分的能力也有影响 ,深层施肥灌水提高了玉米对

秸秆深还对黑土耕层根区养分空间分布的影响

针对秸秆深还对黑土养分空间变异影响机理不清的问题,在吉林省榆树市恩育乡黑土耕地进行了秸秆深还试验,设对照(ck)、秸秆深还(CS) 2种处理。建立根区土壤立体模型和坐标系,采用三维立体取样的方法研究了在垂直方向和水平方向上黑土耕层根区速效N、P、K养分的空间分布。结果表明:垂直方向上,秸秆深还对表层土壤速效N、P、K的含量影响不大,对深层土壤(10～25 cm)具有明显的增加作用,且增加幅度随着深度的增加而增加;水平方向上,距离玉米主根越近,秸秆深还对养分的增加作用越明显。这说明用三维立体取样来研究根区土壤养分的分布是可行的,研究结果可为秸秆深还养分运移机理和空间分布及秸秆深还实践提供理论依据。