黄土丘陵区天然和人工植被类型对土壤理化性质的影响

不同植被类型对黄土高原土壤质量的改善作用存在较大差异。研究天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异对于深入认识黄土高原植被恢复与土壤环境演化的关系,准确评价不同植被恢复模式生态环境效益具有重要意义。该研究以黄土丘陵区燕沟流域为例,选择研究区广泛分布的11种天然和人工植被类型为研究对象,系统分析了该区天然和人工植被类型对土壤性状的影响。结果表明:天然和人工植被类型对土壤性状的影响差异明显。200cm土层土壤含水率大小为农田&gt;天然草地&gt;人工乔木林地&gt;果园&gt;人工灌木林地&gt;天然灌木林地。与农田相比,天然灌木林地和天然草地土壤体积质量降低最为明显,人工乔木林地、人工灌木林地和果园土壤体积质量下降差别不明显。天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地土壤有机质、全氮都有明显提高,人工乔木林地和果园土壤有机质和全氮提高不明显。不同植被类型土壤有机质、全氮总体随土层加深呈下降趋势,农田、果园和人工乔木林地土壤有机质和全氮垂直变化较小,而天然灌木林地、天然草地和人工灌木林地变化较大。不同植被类型土壤全磷含量差异较小,且垂直变化不明显。总体看来,天然植被类型对该区土壤性状改善作用优于人工植被类型,而人工灌木林的改善作用优于人工乔木林。</p

黄土丘陵区人工刺槐林恢复对土壤碳库动态的影响

采用样地调查与室内实验分析相结合的方法,以黄土丘陵区不同林龄人工刺槐林地为对象,探讨人工植被恢复对土壤有机碳密度、无机碳密度、总碳密度及其剖面分布的影响。结果表明:相对于坡耕地,刺槐林恢复过程中,0 ~ 100 cm土层有机碳密度先减少后增加最后趋于稳定,其开始增加的时间滞后于植物生长期,变化范围为2.57 ~ 3.69 kg?m~(- 2)。0 ~ 20 cm土层土壤有机碳显著增加,占整个土壤剖面有机碳储量的28.8% ~ 39.5%; 0 ~ 100 cm土层土壤剖面无机碳密度,随林龄增加呈波动变化,变化范围为16.65 ~ 20.30 kg?m- 2。0 ~ 20 cm土层土壤无机碳具有一定的脱钙现象,整个剖面无机碳库储量约为有机碳库的4.5 ~ 7.1倍,0 ~ 100 cm土层无机碳储量在总碳中所占比例为81.9% ~ 89.4%。总体来看,0 ~ 100 cm土层总碳库随人工植被恢复无明显增加,甚至略微下降。表明评估研究区植被恢复土壤碳库效应时,应充分考虑土壤有机碳库和无机碳库的变化。</p

子午岭植被自然恢复过程中土壤颗粒分形特征

运用土壤分形理论,研究黄土高原子午岭土壤粒径和颗粒体积分形维数(Dv)随植被恢复年限的变化特征,以期为黄土高原植被恢复和水土保持建设提供科学指导。研究表明:(1)黏粒、粉粒、砂粒及Dv均在0 ~ 10 cm和10 ~ 20 cm两土层之间差异显著,在16 a和60 a两年限间差异显著;(2)Dv随土层变化较小(2.326 ~ 2.340),随年限变化较大(2.307 ~ 2.347),Dv整体符合正态分布u = 2.33,&delta; = 0.02;(3)Dv与黏粒和粉粒呈显著的正相关关系, 与砂粒呈显著负相关关系;(4)Dv和(&lt; 0.05 mm)/(&gt;0.05 mm)粒级比值可表征土壤水土流失的状况。</p

黄土丘陵沟壑区天然植被恢复类型对土壤微生物碳的影响

采用野外调查取样结合室内测定分析的方法,研究黄土丘陵沟壑区不同天然植被恢复类型土壤微生物量碳和有机质的变化规律,探讨植被恢复过程中土壤微生物量碳和有机质的关系。结果表明:植被恢复后的土壤微生物量碳和有机质含量较农田均显著提高,植被恢复对土壤微生物量碳和有机质的影响主要表现在0 ~ 10 cm土层;土壤微生物量碳和有机质在0 ~ 10 cm土层随恢复年限呈增加趋势,植被类型中乔木混交林土壤微生物量碳含量最大,乔木林的土壤有机质含量最大。不同恢复年限的草地,其土壤有机质与土壤微生物量碳在0 ~ 10 cm土层呈正相关关系,在10 ~ 20 cm呈负相关关系;不同恢复类型的植被,其土壤有机质和微生物量碳的关系与不同恢复年限的草地正好相反,其在0 ~ 10 cm土层负相关,在10 ~ 20 cm呈正相关。上述结果表明,黄土高原植被恢复有利于提高表层土壤微生物量碳和有机质含量;植被恢复类型和年限对土壤微生物量碳与有机质的关系影响不一致

黄土丘陵区不同恢复年限对天然草地土壤碳库动态的影响

[目的]揭示不同恢复年限的天然草地土壤碳库动态变化及其剖面分布特征,全面认识和理解天然草地恢复下土壤有机库、无机碳库的动态特征。[方法]采用野外调查与室内试验分析相结合的方法,以农田为对照,对黄土丘陵区不同恢复年限(11,16,22和35 a)的天然草地土壤有机碳(SOC)、无机碳(SIC)、总碳(STC)的动态变化及其剖面分布特征进行了探讨。[结果](1)天然草地恢复过程中表层(0-10 cm)SOC含量随植被恢复年限显著增加,下层(10-100 cm)SOC含量随植被恢复年限变化不明显;0-100 cm土层SOC储量呈先减少后增加趋势,但仍未达到农田SOC储量的水平。(2)天然草地0-20 cm土层SIC含量呈相对脱钙现象,0-100 cm土层SIC库储量约为SOC库储量的2.7~4.5倍。土壤无机碳库随植被恢复年限的增加无明显变化,但SIC的剖面分布深度发生改变。(3)土壤总碳库随恢复年限增加无明显变化,0-100 cm土层SIC储量在STC库中所占比例约为75.6%~86.0%。[结论]短时间内天然草地的土壤碳汇效应并不明显,碳库增汇效应需要长期的过程。</p

黄土高原两种针叶树种不同器官水碳氮磷分配格局及其生态化学计量特征

植物不同器官水、碳、氮、磷等元素含量及其生态化学计量特征能够反映植物的生态策略及其环境适应性。本研究以黄土高原两种乡土树种油松(Pinus tabulaeformis)和柴松(Pinus tabulaefirmis f. shekanensis)为研究对象,分析了研究区两种树种水、碳、氮和磷在不同器官的含量及其生态化学计量特征,探讨了两种树种基于水、碳、氮和磷分配格局的生态适应策略。结果表明:(1)油松和柴松对水分和碳素的分配格局总体表现为根和叶最大,其次为枝和干,树皮最小;对氮、磷的分配格局则表现为叶片显著高于其他器官。(2)油松将更多的水和氮分配给叶、根等生产性器官,而柴松将更多的水和碳分配给枝、干等防御性器官,反映了柴松较油松具有更加保守的生长策略,能够更好适应逆境条件。(3)植物器官不同元素间通过相互耦合后可以表现出较好的相关性,反映了植物元素之间具有高度复杂的协同关系,这种协同关系的体现形式可能与植物类型及其对外界环境变化的生长适应策略密切相关。</p

黄土高原自然植被恢复对土壤质量的影响

本文从土壤物理、化学和生物因子等方面综合考虑，运用土壤质量综合指数模型，计算 土壤质量综合指数。定量化评价黄土高原自然植被恢复对土壤质量的影响，期望为该区植被恢复 对土壤质量的影响提供理论指导，促进当地生态环境重建工作的进展。研究结果表明： 1）与农 田相比，植被恢复对土壤容重、水稳性团聚体、 pH、电导、有机碳、全氮和微生物量碳、氮影 响显著，对含水量、无机碳含量影响居中，对土壤粘粒、砂粒含量、全磷影响不显著。 2）与农 田相比，植被恢复后，土壤质量综合指数（SQI） 值在 0~10 cm 和 10~20 cm 均有较大幅度的提高， 0~10 cm 比 10~20 cm 增幅更大。 3）当地农田土壤质量处于低（Ⅴ）水平，草地处于较低（Ⅳ） 水平，灌木林和混交林处于中等（Ⅲ）水平，山杨和辽东栎林处于较高（Ⅱ）水平。草地恢复对 于提高土壤质量的效果较差，林地恢复对提高土壤质量的效果相对最佳。</p

对延安黄土沟壑区农业可持续发展的建议

黄土高原是中国农业文明的发源地，该区总面积大约 64 万平方公里，养育了约 1 亿人口。 新中国成立以来，党和国家十分重视黄土高原可持续发展问题。为了进一步巩固退耕还林（草） 工程取得的成效，帮助老区人民尽快脱贫致富，发展现代农业， 2013 年国土资源部、财政部等 批准在延安市实施治沟造地重大工程，总规模 50.67 万亩，总投资 51.72 亿元。 2015 年，全市累 计完成治沟造地面积 21 万亩，取得了显著成效。但是，目前仍有许多地方需要进一步改进，建 议坚持造田不毁林的原则，增加造地成本投入，建设高质量农田，科学管理提高效益，科学评估、 稳妥推广，以促进黄土高原地区农业可持续发展。</p