关键词： 三联生态防护技术   植被-土壤-微生物生态系统   土壤肥力  

摘要： 新时期美丽中国建设和生态文明建设,迫切要求高速公路建设项目必须走绿色发展之路,遵循绿色生态、安全耐久、百年工程的绿色品质公路建设理念。广那高速公路建设面临地形复杂、地质破碎、岩溶多水、生态敏感、气候极端等工程难题,鉴于此,采用三联生态防护技术(3S-OER)对广那高速公路边坡进行植被-土壤-微生物生态系统构建。采用专有生物改良材料构建的土壤生境,能有效提高土壤活性、调整土壤质地、塑造团粒结构、增强土壤肥力。采用专有生物群落调节菌剂,可定向调控目标植物生长速度、促进根系发达和群落演替稳定性。采用植物-土壤-微生物联合修复构建物质自循环增肥系统,能不断提供植被所需的营养物质,实现自然生态效果。

关键词： 土壤养分   土壤肥力   植被类型   南泥湾湿地  

摘要： 为了研究南泥湾湿地不同植被类型土壤养分特征,选取河滩草地、旱地草地、灌木地、小叶杨林地4种不同植被类型为研究对象,并运用单因素方差分析法和土壤肥力综合评价法对其进行了分析。结果表明:(1)在0—40 cm土层,南泥湾湿地4种植被类型间土壤碱解氮含量和pH值无显著差异(p>0.05);灌木地的土壤有机质、全磷和速效磷含量与其余植被类型均存在显著差异(p<0.05);(2)不同植被类型的pH值随土层深度增加而增加,但变幅不大;而土壤有机质、全磷、速效磷和碱解氮在整体上呈现降低趋势;(3)南泥湾湿地4种植被类型土壤肥力综合评价值为河滩草地(0.433)>小叶杨林地(0.387)>旱地草地(0.374)>灌木地(0.133),且河滩草地、小叶杨林地和旱地草地的土壤肥力为中等级水平,灌木地的土壤肥力为低等级水平。该研究结果明确了南泥湾湿地不同植被类型土壤质量情况,为今后研究区林业生态工程建设以及生态修复提供了科学依据与数据支撑。

关键词： 沈阳农业大学   土壤培肥   地膜覆盖   覆盖条件   土壤改良   土壤团聚体   适宜比例   陈恩凤  

摘要： 项目开始于20世纪80年代中期,沈阳农业大学土壤肥力专家陈恩凤先生指导课题组在后山棕壤上建立长期地膜覆盖与土壤肥力恢复试验田.自20世纪90年代开始,汪景宽教授在试验田开展了大量的科研工作.目前该试验已成为世界上连续地膜覆盖时间超长的试验地,获得大量的监测数据,阐明了长期地膜和秸秆覆盖条件下土壤肥力演变规律,揭示了土壤有机质演变、营养元素盈缺和水热特征,明确了秸秆在土壤中腐解转化过程及其微生物作用机制,阐明了土壤团聚体形成过程、固碳规律以及特征团聚体的组成,提出高肥力土壤特征团聚体适宜比例可以作为土壤培肥目标;提出了土壤肥力恢复和提升技术模式.取得的研究成果在国内外重要期刊上发表30多篇学术论文(其中SCI论文8篇).成果丰富了土壤培肥与土壤改良理论,为辽宁省及东北地区覆盖条件下土壤肥力提升、养分高效利用提供理论基础和技术支撑.

关键词： 垦造耕地   肥力演变   熟化指标   酸度   有机质   C/N  

摘要： 为了解低丘红壤垦造地土壤肥力的演变规律,采用以空间代时间的方法探讨了低丘红壤耕地在垦造和培肥熟化过程中土壤质量的演变历程。结果表明,荒地红壤开垦为耕地初期,土壤有机质、全氮、水稳定性团聚体及有效磷和速效钾含量因表土与心土混合而显著下降;但随着培肥熟化时间的增长,土壤酸度逐渐下降,盐基饱和度增加,有机质和腐殖质占有机质的比例逐渐上升,水稳定性团聚体数量、全磷、有效磷和微生物生物量碳逐渐增加,而土壤质地逐渐变轻,C/N比逐渐趋向稳定。通过多地点不同时间垦造耕地地力和生产力的对比研究,提出了以下红壤垦造耕地土壤熟化的建议指标:耕作层厚度>15 cm;结构以小块状或团块状为主,>0.25 mm水稳定性团聚体>30%;pH>5.5,盐基饱和度大于60%;有机质含量15~20 g/kg,C/N比12~17,H/F大于0.40,腐殖酸/有机质比例为>0.30;有效磷7.5~30 mg/kg,有效钾大于75 mg/kg;微生物生物量碳>75 mg/kg。

关键词： 桉树   长期连栽   高强度   人工林   土壤肥力评价  

摘要： 探明长期连栽的经营方式对广西桉树人工林土壤肥力的影响以及各土壤肥力指标的演变特征,为广西桉树人工林经营制定合理的营林、施肥管理方式。以广西桉树主产区域为研究对象,选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾等土壤化学指标,采用模糊数学法评价广西1993—2018年桉树人工林地土壤肥力质量。结果表明,长期连栽下广西桉树人工林土壤呈酸化趋势,从最初的pH 4.83下降至pH 4.63,下降了4.14%。土壤有机质、全磷、碱解氮、速效钾的含量均有显著下降的趋势。土壤肥力质量指数(IFI)介于0.475~0.613之间,整体肥力指数较低。在实际生产中应重视土壤改良,提倡测土配方合理施肥,减少酸性肥料的使用,增施有机肥、缓释肥,保证桉树人工林生态健康、可持续发展。

关键词： 土壤肥力   时空变化   农用地   影响因素  

摘要： 在农业现代化生产中,随着耕作方式、施肥模式和管理方法的改变,土壤养分含量出现明显变化,受土壤类型、地貌、气候、生物等因素的影响,土壤肥力状况也存在较大差异。因此研究近年来的农用地土壤肥力变化情况,以及摸清土壤肥力产生变化的因素,对农用地土壤资源的可持续利用具有现实和长远意义。本研究以博兴县为研究区,通过收集2007-2020年土壤p H、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾等肥力数据,运用经典统计学和地统计学的方法,研究了其近十四年来在整个研究区的含量水平、空间变异特征和空间分布变化情况;在此基础上运用土壤肥力综合指数法计算土壤肥力综合指数,并探讨其时空变化规律,采用地统计学的方法初步判断影响土壤肥力各指标和土壤肥力综合水平时空变化的因素;同时调查和收集了研究区各时期的自然数据,进一步分析了结构性因素（土壤类型、土壤质地、气象因子、土壤盐分）和随机性因素（作物种植类型、土壤环境质量、土地利用变化、化肥施用量等）对土壤肥力的影响。研究的主要结论如下:（1）从时间上分析,十四年来土壤各肥力指标呈现不同程度的变化。土壤p H呈现上升的趋势,到2020年整个研究区的土壤p H值均大于7.90,呈碱性水平。土壤有机质的平均含量在2013年以前维持在15.2 g·kg左右,从2014年往后其平均含量在17.5 g·kg左右,即整个研究区土壤有机质含量略微有所上升。土壤碱解氮和有效磷的平均含量均下降一个等级,碱解氮由中上等水平下降至中下等水平,有效磷由极高水平下降至高水平,二者在前期呈波动性变化,波动范围较大,在后期即近五年来呈下降的趋势。速效钾的平均含量在前五年变化不大,保持在160mg·kg左右,从2013年开始持续上升,上升幅度较大,上升一个或两个级别,由中上等水平上升至高或极高水平。土壤肥力综合水平呈现不同等级的变化,Ⅰ级水平的农用地不断减少,Ⅱ级水平的农用地不断增加。（2）从空间上分析,土壤肥力的变化受自然因素的影响减弱,受人为活动的影响增强。随着时间的推移,土壤肥力在空间上呈现明显的规律性,不同等级的地块分布更加分明和集中。前期不同等级的土壤肥力指标及综合肥力水平呈斑块状分布在整个研究区内;中期逐渐表现为中部地区>南部地区>北部地区;后期整体表现为西部地区明显高于东部地区。区域上,同一地区差异都呈现逐渐减小的趋势,并向均一化方向发展,表明区域土壤养分在人类活动的作用和影响下趋于一致;结构上,空间结构变异减弱、随机变异增强。（3）随机性因素和结构性因素共同影响着土壤肥力,其中土壤肥力受结构性因素的影响逐渐减弱,受随机性因素的影响不断增强。将2007年和2020年土地利用现状图对比发现,土地利用变化最为明显的是农用地转化为住宅用地,其次是盐碱地转化为农用地,当农用地变为住宅用地后土壤肥力均下降一个等级,盐碱地转化为农用地后土壤肥力有所上升。近十四年来研究区施肥主要存在重化肥轻有机肥、氮肥的施用比例明显高于钾肥和磷肥的问题,土壤速效养分的变化规律与施肥量的变化规律基本趋于一致,可见施肥是造成研究区土壤速效养分含量变化的主要原因。相关性分析表明,土壤盐分只与土壤p H呈显著的负相关关系;在气象因子中,降水和光照只与碱解氮呈显著的负相关关系,气温与p H和有机质呈显著的正相关关系。单因素方差分析表明,近十四来土壤类型和土壤质地对土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾的影响程度逐渐降低。进一步表明随着时间的增长,土壤肥力受人为因素的影响加深。因此,在以后的农业生产中应大力推广测土配方施肥,引导农民科学平衡施肥,农业土壤养分管理过程应注意増施有机肥料培肥,适当控制对化肥的投入。

关键词： 土壤肥力   套合模型   时空演变   耕地质量  

摘要： 伴随着农业集约化水平的不断提高和经济的快速发展,我国的耕地处于长期高强度、超负荷的使用,使得土壤肥力和耕地质量严重退化、生态环境质量安全遭受较高的破坏,并引发一系列生态环境和公共安全健康问题。目前,土壤肥力指标多为单一尺度下的研究,且不同部门和时期的耕地质量评价方法也有所差异,为了更好地服务耕地质量评价和揭示土壤肥力指标在时空上的变异规律。本文以旱作区典型县域平谷区为研究区域,以不同采样密度下的土壤肥力指标空间变异的半方差函数模型为依据,建立套合模型,并基于套合模型探究研究区土壤肥力指标的时空演变规律及驱动因素,同时结合耕地质量评价已有研究和不足,从评价因子选择、因子权重和隶属度确定、耕地质量等级划分等方面建立县域尺度下的耕地质量等级评价方法体系,对研究区耕地质量进行评价并建立系统实现自动化评价。获得以下主要结论:（1）在不同采样密度下,土壤有机质的平均值介于17.31～21.72g/kg之间,土壤全氮的平均值介于1.21～1.52g/kg之间,土壤有效磷的平均值介于94.56～150.17mg/kg之间,土壤速效钾的平均值介于212.88～310.42mg/kg之间。综合RMSE、R2和PE来看,套合模型法要优于普通插值方法,土壤速效钾预测适合在小尺度采样密度下,土壤有机质、全氮和有效磷预测在中尺度采样密度最优。同时在制定实际的采样方案前,应充分掌握各指标变异特征,应用历史数据并结合各指标预测精度和预测效率进行采样方案的制定。（2）2008年～2018年的10年间,土壤有效磷含量平均值增长了 74.59mg/kg,增长幅度最大为313.01%,其次是土壤全氮和速效钾,含量平均值增长了 0.48g/kg和111.68mg/kg,增加幅度分别为65.75%和60.74%;而土壤有机质增长幅度最小为43.94%,含量平均值增长了 5.22g/kg。土地利用类型、土壤类型和海拔高程均显著影响土壤有机质含量,显著性值分别为0.026、0.004、0.046,其中海拔高程对土壤有机质含量的影响呈极显著趋势;土壤类型和海拔高程均显著影响土壤全氮含量,显著性值分别为0.003、0.038,其中海拔高程对土壤全氮含量的影响呈极显著趋势,仅海拔高程显著影响土壤有效磷含量,显著性值分别为0.044;三种影响因子对速效钾无显著性。（3）通过耕地质量等级验证,最终得出研究区平均耕地质量等级为3.43。其中,全区绝大多数耕地质量等级在六等及以上,占研究区总耕地面积的94.34%,耕地质量等级在七等以下的地区主要分布在北部山区以及东部部分区域,耕地面积占比不足2%。通过产量验证,评定的实证区耕地质量等级与产量呈显著正相关,建立的评价方法体系能够基本反映耕地质量水平。基于GIS开发了平谷区耕地质量数据库,开发多功能耦合的无缝衔接的县域耕地质量调查评价系统,使系统可以实现基础数据库管理、查询和动态更新,耕地质量评价、耕地信息空间预测等功能。图[48]表[30]参[78]

关键词： 植被类型   土壤肥力   主成分分析   综合评价   鼎湖山  

摘要： 为探究我国南亚热带不同植被类型下土壤肥力质量变化,以鼎湖山国家自然保护区内6种典型植被土壤为研究对象,通过野外调查取样与室内分析相结合的方法,系统考察了14项土壤物理、化学和生物肥力指标,运用主成分分析、聚类分析对各植被类型的土壤肥力质量进行综合评价。结果表明:1)鼎湖山原始顶级植被群落阔叶林的土壤物理结构良好、化学养分充足、生物肥力最高;马尾松林土壤的物理、化学和生物肥力均严重退化,竹林和混交林土壤的各项肥力指标大多介于阔叶林和马尾松林之间。2)与阔叶林相比,施用有机肥可改善茶园土壤的容重、含水量、速效化学养分、pH和CEC,但其全量化学养分仍大幅降低,且生物肥力也明显下降。3)主成分分析将14个肥力指标降维为2个主成分,累积方差贡献率达到75.75%,基于主成分分析的各植被类型土壤肥力质量得分排序为:阔叶林(0.60)>老茶园(0.33)>新茶园(0.12)>竹林(0.04)>混交林(-0.01)>马尾松林(-1.08)。4)通过聚类分析可将鼎湖山不同植被类型的土壤肥力质量分为4类:第Ⅰ类为阔叶林,第Ⅱ类为新、老茶园,第Ⅲ类为竹林和混交林,第Ⅳ类为马尾松林。综上,鼎湖山不同植被类型的土壤肥力质量显著不同,原始阔叶林被破坏后,各种新的植被类型都会使土壤肥力质量明显降低,但变化各异,建议针对不同的植被类型采取不同的调控管理措施,以恢复和提高土壤肥力质量。

关键词： 土壤养分   植被类型   沙地   肥力评价  

摘要： 选取红石峡沙地植物园的4种典型植被类型(樟子松、紫穗槐、柠条和草地)为研究对象,测定了土壤pH、有机质含量、碱解氮含量、速效磷含量、速效钾含量等指标,并运用单因素方差分析法和土壤肥力综合评价法对其进行分析.结果表明:4种植被类型土壤肥力均处于中低级水平,各样地间土壤肥力综合值无显著差异;除pH外,其他土壤养分指标具明显的垂直分布特性.

关键词： 长期连作   土壤肥力   杉木人工林   可持续经营  

摘要： 【目的】研究长期高强度多代连栽对杉木人工林土壤肥力演变的影响,对解决广西人工林地力衰退、林分生产力下降、病虫害增多等实际生产经营问题有重要意义,旨在充分了解广西杉木人工林主产区土壤肥力情况及演变特征,为杉木人工林生态、高效、可持续经营提供理论依据。【方法】以广西长期连作杉木人工林为研究对象,基于25 a以来长期监测土壤肥力指标数据,改变传统的“以空间代时间”的研究方法,辅以因子分析法与模糊数学法分别进行土壤肥力评价,利用两种评价方法对比验证评价结果,探讨长期连作对广西杉木人工林土壤肥力演变的影响。【结果】经过25 a长期连作下杉木人工林土壤全磷、有效磷含量分别下降了37.83%、25.11%,全钾含量下降了35.02%,土壤pH值显著升高。土壤肥力指数(IFI)介于0.34~0.53之间,土壤肥力指数随种植时间的增长而缓慢提高。两种土壤肥力评价方法除2006年评价结果有差异外,其余年份均一致,说明土壤肥力评价结果可信度较高且两种方法均适用于土壤肥力质量评价。【结论】杉木轮作期较长,长期连作并未导致广西杉木人工林土壤肥力的退化,但是由于长期不合理施用化肥与树种对土壤养分的选择性吸收,导致土壤中部分养分元素缺失严重。在今后的杉木人工林经营中,应积极开展林业测土配方施肥工作,合理施肥,在杉木速生期及时补充磷、钾等养分元素,保证杉木人工林高产高效、可持续经营。