关中农田土壤剖面的主要物理性状研究

为了探明现代长期集约化生产和耕作管理模式下土壤物理状态的变化特征,对关中地区农田0～60 cm剖面范围内的土壤物理特性进行了研究。结果显示：(1) 土壤剖面容重呈现先增大后减小的变化趋势,表层0～10 cm土壤容重最小,为1.34 g·cm^-3,20～40 cm土层容重高达1.67 g·cm^-3,达到了制约根系延伸的极限容重;(2) 土壤紧实度随着剖面深度增加逐渐增大,0～15 cm、15～25 cm、25～45 cm土层范围内的平均值分别为482 kPa、1 647 kPa、2 268 kPa;(3) 土壤饱和导水率随着土层深度增加而逐渐减小,其中0～10 cm土层的饱和导水率最高,平均为0.968 mm·min^-1,且各土层之间的差异达到显著水平。研究表明只有0～10 cm土层土壤结构性较好,而10 cm以下土壤的物理状态具有明显的退化趋势,制约着作物根系的延伸、气体交换和水分的入渗,应予以足够的重视。     

青海省大峡灌区土壤基本物理性质垂直变异特征（英文）

由于受气候、生物、土壤属性等因素的影响,土壤基本物理性质垂直剖面分布也表现出相应的层次性。该研究对青海省大峡灌区典型地块土壤基本物理性质分层次进行测定和分析。结果表明,土壤容重随土层深度的增加呈先增大后减小趋势;土壤孔隙度随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,整个土壤层次中0~40和90~150 cm两处为高孔隙度区,其他土层属于低孔隙度区;土壤持水性能指标中的土壤饱和持水量、毛管持水量及田间持水量均随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,且三者变化趋势基本一致,均呈近等差递减的趋势。大峡灌区典型样地土壤在垂直方向呈现出上部(0~40 cm)疏松,40~60 cm范围较紧实,下部(60~200 cm)再次趋于疏松。     

青海省大峡灌区土壤基本物理性质垂直变异特征

由于受气候、生物、土壤属性等因素的影响,土壤基本物理性质垂直剖面分布也表现出相应的层次性。该研究对青海省大峡灌区典型地块土壤基本物理性质分层次进行测定和分析。结果表明,土壤容重随土层深度的增加呈先增大后减小趋势;土壤孔隙度随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,整个土壤层次中0~40和90~150 cm两处为高孔隙度区,其他土层属于低孔隙度区;土壤持水性能指标中的土壤饱和持水量、毛管持水量及田间持水量均随土层深度的增加呈先减小后增加趋势,且三者变化趋势基本一致,均呈近等差递减的趋势。大峡灌区典型样地土壤在垂直方向呈现出上部(0~40 cm)疏松,40~60 cm范围较紧实,下部(60~200 cm)再次趋于疏松。     

金安桥水电站弃渣场边坡不同部位土壤物理性质特征分析

【目的】研究弃渣场不同地形部位条件下土壤物理性质的差异,以期为类似地区水电站项目弃渣场土地复垦和生态重建提供理论依据。【方法】以金安桥水电站2#弃渣场为研究对象,以原生植被区为参照,采用单因素方差分析的方法研究了2#弃渣场不同坡位、平台以及原生植被区的土壤物理性质差异特征。【结果】①土壤水分含量以原生植被区最高,不同坡位的土壤水分含量大小表现为平台>中坡>上坡>下坡,且表现出下层土壤含水量高于表层土壤含水量;2#弃渣场各样地土壤含水量之间以及同一样地不同土层深度之间均存在显著性差异;②在粒径组成方面,渣场不同坡位的>4mm粒径的颗粒组成百分比以上坡最高,其余依次为平台>中坡>下坡,2#弃渣场的表层渣体粒径都较粗,下层渣体粒径略小于表层土壤;③土壤容重和土壤孔隙度表现出显著的相关性,各坡位的土壤容重在1.62～1.92g/cm3之间,上坡的土壤容重最小,土壤孔隙度最大;在垂直分布上,随土层深度的增加土壤容重呈下降的趋势;2#弃渣场各样地土壤容重之间以及同一样地不同土层的深度之间均存在显著差异。【结论】2#渣场各部位的土壤物理性质均比对应的原生植被区的物理性质差,不利于植被的自然恢复。     

元谋干热河谷不同土地利用对土壤孔性特征的影响

在元谋干热河谷对桉树林、银合欢林、灌丛、草地和裸地5种土地利用类型0~100 cm土壤剖面的容重、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度进行分析研究。结果表明:元谋干热河谷桉树林、银合欢林、灌丛、草地和裸地5种不同土地利用类型土壤容重在0~100 cm土壤剖面变化规律为随着土层深度增加,土壤容重增大;土壤总孔隙度和非毛管孔隙度随着土层深度的增加而减小;土壤毛管孔隙度较高,主要由土壤质地决定。元谋干热河谷地区土地利用方式不同造成土壤容重、总孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度在土壤剖面上的分布差异。     

不同耕作深度对茶园土壤理化性状的影响

[目的]探寻既能有效防止土壤结构发生恶化又能充分营造水、肥、气等茶树良好生长环境的合理耕作深度,为指导茶农科学耕作提供参考.[方法]采用田间试验,以免耕为对照(CK),设耕10 cm、耕20 cm和耕30 cm等3个处理,研究不同耕作深度对茶园土壤容重、水含量、孔隙度、土壤三相比和土壤养分含量的影响.[结果]与CK相比,耕作后0~30 cm土层土壤容重有不同程度下降,其中耕30 cm处理0~30 cm土层的土壤容重均显著降低(P<0.05,下同).耕作显著增加了土壤水含量,其中耕20 cm处理对0~10和10~20 cm土层土壤水含量的提升效果最佳,耕30 cm处理对20~30 cm土层土壤水含量的提升效果最佳.耕作可增加非毛管孔隙度,减少毛管孔隙度,但总孔隙度依然增加,其中,耕作对0~10 cm土层土壤孔隙状况影响显著,而在10~20 cm土层仅耕20 cm处理对土壤孔隙度状况影响显著,在20~30 cm土层仅耕30 cm处理对土壤非毛管孔隙度、总孔隙度影响显著.耕作后0~10 cm土层气相和液相比例显著增加,固相比例显著下降,其中以耕20 cm处理效果最佳,而在20~30 cm土层,对土壤三相比协调效果最佳为耕30 cm处理.耕作后0~10 cm土层有机质含量下降,20~30 cm土层有机质含量在耕20 cm和耕30 cm处理下显著升高;耕作后0~30 cm土层的速效养分含量有不同程度的增加.主成分分析结果表明,总孔隙度、固相比例是反映不同耕作深度对茶园土壤物理性质影响的关键因子,而有效磷则是养分肥力指标的关键因子.[结论]不同耕作深度均能降低茶园土壤容重,增加土壤水含量、改善土壤孔隙度状况和协调土壤三相比,其中以20 cm耕作深度对茶园土壤的综合改善效果最佳.     

植被类型对土壤基本物理性质的影响

[目的]了解植被种类对土壤物理性质的影响。[方法]对相同立地条件下种植侧柏、欧李、柠条、苜蓿和油松5种植物多年后土壤的物理性质进行测试和分析。[结果]不同植被条件下除40 cm土层剪切力间差异不显著外,其他物理性质间均差异显著。其中土壤含水量均值为15.77 g/kg,苜蓿地最大为17.00 g/kg;孔隙度均值为50.99%,欧李最大为55.91%;容重均值为1.17g/cm~3,油松地最大为1.23 g/cm~3;比重均值为2.42 g/cm~3,欧李地最大为2.7 7g/cm~3;剪切力在表层土均值为0.56 kg/cm~2,20 cm土层为1.09 kg/cm~2,40 cm土层为1.37 kg/cm~2,欧李地最大为1.54 kg/cm~2。[结论]经过多年生长,植物对土壤物理性质存在显著影响,但未表现出某一植物对土壤物理性质的改变具有一致的变化规律。     

活性铁铝矿物对农田土壤有机碳固定的研究

为了解活性铁铝矿物对农田土壤有机碳固定的贡献，量化了重庆西部地区不同土壤类型与耕作制度下61个典型农田土壤的表层（0~30 cm）、中层（30~60 cm）、底层（60~100 cm） 3层的活性铁铝矿物所固定的有机碳量（OC_Fe-Al）。结果表明：OC_Fe-Al表现为表层（均值2.02 g·kg^-1） > 中层（均值1.37 g·kg^-1） > 底层（均值1.19 g·kg^-1）；OC_Fe-Al占土壤总有机碳的范围为12.8%~83.6%。3层土壤的活性铁铝矿物平均固碳量，在不同土壤类型中，石灰岩土最高（1.83 g·kg^-1），紫色土最低（1.40 g·kg^-1）；在不同耕作制度中，水旱轮作用地最高（1.65 g·kg^-1），旱作用地最低（1.50 g·kg^-1）；在不同地形中，陡坡地最低（0.97 g·kg^-1），平地（1.53 g·kg^-1）与缓坡地（1.54 g·kg^-1）较高；OC_Fe-Al与土壤Fe、Al及TOC含量呈显著正相关（P<0.01），与土壤pH呈显著负相关（P<0.01）。总体而言，活性铁铝矿物固碳是土壤固碳的重要机制且对底层土壤碳库的贡献率更大；而土壤类型、耕作制度、土壤pH等均会影响活性铁铝矿物对土壤有机碳的固定。     

石羊河下游民勤绿洲不同年限退耕地土壤物理性质变化研究

石羊河下游因水资源减少而退耕大面积土地,测试其物理性质,旨在为管理提供依据。选择不同退耕时期（1年、2年、3年、4年、5年、8年、15年、24年和31年）土地,分层采集0~40 cm范围内土样,分析其容重、孔隙度和机械组成。结果表明：随着退耕年限增加,土壤粘粒呈减少趋势,粉粒增加,退耕4年达到最大,之后则略有增减;土壤垂直剖面的土壤粒度分异性增大,而变化最大的土层为0~10 cm。退耕土壤容重随着退耕时间延长而增加,退耕3年之后的不同深度的土壤容重及孔隙度的差异变小。随着退耕年限增加,土壤质地变粗,通透性增加,土壤质量下降。退耕3~4年期间的土壤物理性质相对变化明显,是退耕地管理的关键时期。     

清水河县退耕还林工程建设对林下土壤物理性质修复效果分析

研究内蒙古清水河县退耕还林区不同造林类型地和农田的土壤容重、土壤孔隙度、土壤水稳性团粒结构等土壤物理性质。结果显示:不同植被类型的土壤容重均比农田(1.31 g/cm3)低7%~14%,为1.13~1.25 g/cm3,差异较小;不同植被类型地各层土壤不同粒径的土壤团粒结构百分含量高于相应的农田,在所有的类型及土层中,中国沙棘不同粒径的水稳性团粒结构含量都是最高的;不同退耕还林饱和导水率均值比农田均值高2.73~11.55倍。以上分析结果表明实施退耕还林后,林地土壤物理性质得到明显改善。     

祁连山青海云杉分布带土壤的空间变异性研究

为了揭示土壤特性的空间变化规律,对祁连山青海云杉分布带不同土壤剖面(0～40 cm)及不同海拔梯度上(2 500～3 100m)的土壤温度、有机质、质量密度、水分等特征进行了分析.结果表明:研究区土壤温度随剖面深度的增加和海拔梯度的上升,表现出明显的降低趋势.在0～10、10～20、20～40 cm土层内,土壤有机质含...     

模拟降雨条件下赤泥对土壤盐碱化的影响

为了解不同厚度赤泥在酸雨和雨水淋溶条件下对土壤盐碱化的影响,以山西某堆场赤泥为研究对象,采用土柱淋溶实验研究在模拟酸雨和雨水条件下,覆盖不同厚度赤泥对土壤pH、碱化度(ESP)以及电导率(EC)的影响。所用土壤为堆场附近背景土壤,其pH为8.68,有机质含量为25.66 g·kg-1,容重为1.20 g·cm-3,含水率为12.01%。结果表明:经淋溶后,土壤pH在表层0~10 cm深度显著升高,最大值达到10.18;在10~30 cm增加到8.67~9.12,与原始土壤相比升高较为明显;在30~60 cm深度没有明显变化。除覆盖5 cm厚赤泥经雨水淋溶组之外,其他实验组表层(0~10 cm)土壤ESP值均超过15.00%,土壤呈碱化状态;在10~40 cm深度土壤ESP增加到5.38%~14.70%范围,有碱化趋势,对40 cm以下深度土壤碱化影响较小。所有实验组中土壤EC值仅略有增加,对土壤盐化影响不明显。赤泥中钠、钾、镁、钙具有较强的迁移性,淋出液中最大浓度分别为125.86、2.23、57.13、209.07 mg·L-1,可能会对地下水造成潜在影响。在实验条件下,赤泥对土壤碱化影响较为明显,且碱化影响随覆盖赤泥厚度增加而增大,酸雨淋溶比雨水淋溶影响更为严重。     

山西平朔露天矿区复垦农用地表层土壤质量差异对比

以复垦农用地为研究对象,以原地貌未受损农用地和排土场未复垦地作为对照,共选择18个样地,对比研究复垦农用地、未复垦地及原地貌未受损农用地的土壤容重、田间持水量、pH值、有机质、全氮、全钾、有效磷、速效钾的差异,揭示复垦农用地土壤重构的过程及变异的规律。结果表明：（1）复垦农用地土壤容重、田间持水量、pH值、全钾、有效磷、速效钾的均值都略高于未受损农用地;而复垦农用地有机质、全氮的均值都略低于未受损农用地。（2）复垦农用地和未受损农用地在0~10 cm的土壤容重及pH值均略低于10~20 cm土层;0~10 cm的土壤肥力指标均值略高于10~20 cm土层。（3）在0~10 cm土层,复垦耕地和复垦林地的相关土壤理化性质要优于未受损耕地;在10~20 cm,复垦林地土壤理化性质基本上优于未受损耕地。（4）复垦13年的耕地土壤容重、速效钾与未受损耕地差异不显著;复垦22年林地的单个土壤理化指标基本上优于复垦19年林地,复垦19年林地的单个土壤理化指标基本上优于未受损林地。     

绿洲灌区冬小麦保护性耕作对土壤水分和坚实度的影响

在5 a田间定位试验的基础上,以传统耕作(T)为对照,研究了秸秆翻压(TIS)、免耕不覆盖(NT)、免耕立茬(NTSS)、免耕秸秆覆盖(NTS))处理对冬小麦田土壤含水量、土壤质量密度、土壤紧实度的影响.结果表明:在各个生育时期内,在同等外界水分的条件下NTSS和NTS处理均较T、TIS和NT处理明显地增加了0～30 ...     

不同利用方式对小针茅荒漠草原土壤有机碳储量及其结构的影响

在围封、3个放牧梯度[0.50羊单位·hm~(-2)(G0.50)、0.94羊单位·hm~(-2)(G0.94)、1.25羊单位·hm~(-2)(G1.25)]和开垦5种处理条件下,对内蒙古小针茅荒漠草原土壤容重、土壤有机碳含量、有机碳密度和有机碳储量的影响开展野外监测试验,并利用核磁共振波谱法测定0~20 cm土层土壤有机碳结构。结果表明:同一土层,不同利用方式下,放牧区和开垦区与围封区相比,土壤有机碳含量、有机碳密度有降低的趋势,土壤容重有增加的趋势。随着放牧强度的增加,土壤有机碳含量、有机碳密度表现为逐渐降低的趋势。同一处理,随着土层的加深,小针茅荒漠草原土壤容重先降低后增加,而土壤有机碳含量和有机碳密度先增加后降低,在30~40 cm土层达到最大值。放牧和开垦与围封相比,土壤有机碳储量下降。其中,G1.25和开垦区的土壤有机碳储量显著(P0.05)低于围封区。随着放牧强度的增加,土壤有机碳储量逐渐降低。不同利用方式和放牧强度下小针茅荒漠草原土壤有机碳化学组分没有发生变化,各组分的相对比例出现差异。其中,烷氧碳(34.86%~37.85%)、烷基碳(26.05%~33.87%)、芳香碳(10.60%~17.69%)和羰基碳(14.57%~16.90%)是土壤有机碳结构的主要组成成分。放牧区和开垦区与围封区相比,烷基碳和羰基碳的相对比例减小,烷氧碳和芳香碳的相对比例增加,随着放牧强度的增加,烷基碳的相对比例逐渐降低,烷氧碳相对比例逐渐增加。围封草原土壤腐殖化指数最大(表现为围封区开垦区G0.50G0.94G1.25),而芳香性最小(表现为G1.25G0.94开垦区G0.50围封区),说明围封区土壤有机碳更趋稳定,在土壤固碳方面有一定的意义。     

白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗和持水特征

土壤入渗和持水性能对森林生态水文有着重要影响。为了解白龙江上游不同演替阶段森林土壤入渗特征和持水性能,在室内采用双环刀法对该地区土壤进行研究,测量土壤容重、孔隙度、持水量、渗透速率、根系含量等指标。结果表明:1)不同演替阶段森林土壤的容重、持水量、孔隙度的变化比较明显,并随着土层深度的增加土壤容重与持水量、孔隙度呈反比关系;2)土壤入渗速率在不同土层上各有差异,但总体有初渗速率＞平均渗透速率＞稳定入渗速率的趋势。在0~10 cm土层灌丛的渗透性能好,10~40 cm红桦林渗透性能优于其他林分;3)Kostiakov模型对不同植被类型不同土层的土壤入渗拟合的精度相对较高,尤其是对灌丛的拟合,是描述本研究区灌丛地土壤入渗特征最好的模型;4)植物粗根与土壤入渗呈负相关关系,与毛管持水量呈正相关关系,细根和中根与土壤入渗呈正相关关系,中根与毛管持水量呈负相关关系。     

半干旱黄土区山地枣林春季土壤水分动态变化研究

为明确半干旱黄土区山地枣林土壤水分特征,本文对陕西延川县齐家山红枣试验基地春季土壤水分特征进行了分析。结果表明:1)不同坡向枣树林地土壤水分存在差异,阴坡土壤水分最高,其次为半阳坡,而阳坡最低,且不同坡向不同土层间存在显著差异;不同坡向土壤水分垂直变化趋势相似。2)坡位对枣树林地0～60 cm土层的水分影响较大,且随着土层的增加,坡位对土壤水分的影响逐渐减小直到差异不显著。3)山地枣林0～60 cm土层内,不同整地方式对土壤水分影响较大,且差异显著;但显著性随土层深度增加而降低。4)不同植被类型间土壤水分存在差异。0～40 cm土层,枣树林地土壤水分含量最高,且与苹果园、草地土壤水分差异显著;40～100 cm土层,苹果园土壤含水量最大,且与枣园、草地显著差异。5)研究区3种植被类型0～100 cm土层土壤蓄水量表现为红枣(153.03 mm)苹果园(149.26 mm)草地(98.76 mm),说明林地土壤水分涵蓄能力强,而撂荒草地土壤蓄水能力较弱。因此,研究表明半干旱黄土区进行水平阶整地和合理的经济林营造有助于土壤水分的利用且不会造成土壤水分亏缺,相反进行撂荒则反而会使土壤水分含量降低。     

不同水土保持措施对红壤坡耕地土壤物理性质的影响

【目的】针对红壤坡耕地土壤结构差、水土流失严重等问题,研究不同水土保持措施对土壤容重、孔隙度等土壤物理性质的影响,为实现红壤坡耕地的持续、高效利用提供参考。【方法】以等高花生常规耕作为对照(CK),探析表施聚丙烯酰胺(PAM)、香根草篱和PAM+香根草篱等3种水土保持措施对土壤容重、孔隙度、持水量的影响,综合评价不同措施对土壤物理性质的改良效果。【结果】不同水土保持措施处理下0~20 cm土层土壤容重差异显著(P<0.05),3种水土保持措施主要对红壤坡耕地0~20 cm土壤容重改善效果明显;不同处理下0~40 cm土层土壤孔隙度和持水量差异不显著(P>0.05),不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤孔隙度和持水量的提升效果较好。土壤容重与其他土壤物理指标呈负相关,且作为主成分评价不同水土保持措施对土壤物理性质的改良效果的贡献率较高(76.517%)。【结论】土壤容重是评价不同水土保持措施对土壤物理性质改良效果的重要因子,影响着土壤孔隙度和持水量等物理性质;不同水土保持措施对0~10 cm土层土壤物理性质的综合改良效果较好,且以表施PAM+香根草篱效果最佳,是值得推广应用的红壤坡耕地水土保持措施。     

黄淮海北部农田犁底层现状及其特征

【目的】研究黄淮海北部地区犁底层分布现状及特征。【方法】采用布点取样方法,根据黄淮海北部区土壤质地分布图结合第二次土壤普查点位选取山东陵县、河北吴桥县共108个点位,于2014年冬小麦拔节期进行剖面取样调查,测定0-45 cm不同层次土壤水分含量、土壤容重及穿透阻力。【结果】（1）黄淮海北部地区耕层平均厚度在14.74 cm,约有76%的被调研点存在明显的犁底层,犁底层主要分布在15-30 cm;（2）黄淮海北部区农田剖面各层次土壤容重及穿透阻力存在显著差异,犁底层容重最大,平均容重在1.54 g·cm^-3左右,显著大于耕层和心土层,在冬小麦拔节期犁底层穿透阻力为1 371.00-4 256.00 kPa,显著大于耕层及心土层穿透阻力;（3）冬小麦整个生育期犁底层穿透阻力均大于2 000 kPa,阻碍了小麦根系的深扎,造成小麦根系分布浅层化,这在冬小麦生长缺水的地区,易造成作物水分胁迫,同时不利于根系吸收深层养分;（4）土壤穿透阻力土壤与含水量及容重之间有着极显著相关关系,土壤穿透阻力有随着容重的增加而增加的趋势,二者之间回归方程为：y= 3 854.09x+3 891.99（y为穿透阻力,x为土壤容重,r =0.84）;当容重低于1.4 g·cm^-3时,土壤穿透阻力均低于 2 000 kPa,穿透阻力不会对作物根系生长产生障碍,而当土壤容重在1.4 g·cm^-3以上时,穿透阻力对作物的影响同时取决于土壤含水量,穿透阻力随着土壤水分的增加而降低,对应线性回归方程为：y = -75.93 x + 3 153.83（y为穿透阻力,x为土壤质量含水量,r=0.82）。 【结论】在现行以旋耕为主的传统耕作模式下,黄淮海北部地区农田犁底层是普遍存在的,不利于作物根系生长及作物对土壤养分的充分利用,需要适度打破犁底层,构建合理耕层结构。     

土壤质量密度对玉米根系N、P、K含量及土壤磷酸酶的影响

采用回填土法控制土壤质量密度,测定不同质量密度、不同土层玉米根系所含氮、磷、钾养分及土壤酸性和中性磷酸酶.结果表明:在0～20 cm土层,随着土壤质量密度的增加,玉米根系中氮和钾的含量呈增加趋势,而磷含量却呈降低趋势;在20～60 cm土层,根系中氮磷钾含量均随土壤质量密度的增加而降低;在0～60 cm土层,随着土壤质...