徐州石灰岩山地不同植被类型对土壤理化性质的影响
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不同植被类型对土壤理化性质和土壤呼吸的影响闫宝龙;赵清格;张波;李雅璐;赵鹏武;张昊【摘要】不同植被类型影响地表覆盖和土壤特性,进而可能会改变生态系统碳循环.为了揭示植被类型对土壤理化性质和土壤呼吸碳排放的影响,本文通过测定并分析大兴安岭南段蒙古栎(Quercus mongolica)林、林缘草地、华北落叶松(Larix pricepis-ruprechtii)人工林、山杏(Armeniaca sibirica)灌丛和山荆子(Malus baccata)林5种植被类型的土壤理化性质和土壤碳通量,探讨了不同植被类型中土壤特性和土壤呼吸的变化.结果表明,土壤全氮、速效磷和有机碳均表现为山荆子林显著高于其他植被类型.生长季的土壤温度呈单峰趋势,在8月份达到最高;土壤含水量呈先升高后下降再升高的趋势,其范围在0.77~1.18 cm3·cm-3之间;土壤呼吸速率与土壤温度的变化趋势一致,各植被类型均在8月份达到峰值,以山杏灌丛的土壤呼吸速率最大(9.778 μmol·m-2·s-1),分别是山荆子林、林缘草地、蒙古栎林和华北落叶松人工林的1.25、1.37、1.84和1.87倍.单因素方差分析表明,生长季的各个月份的土壤呼吸速率在不同植被类型间有显著差异;华北落叶松人工林生长季土壤呼吸的排放量最低;生长季土壤呼吸速率与土壤温度和含水量均呈显著正相关关系.因此,大兴安岭南段的不同植被类型是影响生长季土壤碳排放的主要生物因子,而土壤温度是其主要的非生物因子.该研究可为植被类型的科学管理提供科学依据,对植被碳排放的进一步理解具有一定的意义.%Different vegetation types with different coverage have an impact on the soil properties and further alter the carbon cycling of ecosystems.In order to reveal the effects of vegetation types on the soil physicochemical properties and carbon emissions of soil respiration,soil physicochemical properties and soil carbon flux of 5 vegetation types were measured in southern part ofGreater Xing'an Mountains,including Quercus mongolica forest (QF),forest margin grasslands (FG),Larix pricepis-ruprechtii plantations (LP),Armeniaca sibirica shrub (AS),and Malus baccata forest (MF),and explored changes of soil physicochemical properties and soil respiration in different vegetation types.The results showed that soil total nitrogen,available phosphorus and organic carbon of MF were significant higher than other vegetation types.Soil temperature has an unimodal trend in growth season with the greatest value in August,while soil water content was first increased and then decreased and increased again with the rang from 0.77 to 1.18cm3·cm-3.Soil respiration rate had the same trend with soil temperature and its greatest value was also in August.AS had the greatest soil respiration rate (9.778 μmol·m2·s1),that was 1.25,1.37,1.84,and 1.87 times as much as the value of MF,FG,QF,and LP,respectively.Analysis of variance suggested that soil respiration rate had significant difference among vegetation types in each month of growth season.Soil respiration of LP is the lowest in growth season.In growing season,soil respiration rate showed a significant positive correlation with soil temperature and water content.Therefore,vegetation type was likely the main biotic factor that affected soil carbon emissions during growth season in southern part of Greater Xing'an Mountains,and soil temperature was the mainly abiotic factor.This study can provide a basis for the scientific management of vegetation types,and it is important to understand the carbon emissions of artificial and natural vegetation types.【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2017(026)002【总页数】7页(P189-195)【关键词】植被类型;土壤碳通量;土壤温度;大兴安岭【作者】闫宝龙;赵清格;张波;李雅璐;赵鹏武;张昊【作者单位】内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站,内蒙古赤峰025150;内蒙古农业大学草原与资源环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古赛罕乌拉森林生态系统国家定位观测研究站,内蒙古赤峰025150【正文语种】中文【中图分类】Q948;X17土壤是陆地上最大的碳库,土壤表层储存着大约1580 Gt的有机碳和600 Gt的无机碳(Batjes,1996),而且植被有机碳还不断地向土壤中输入(Davidson et al.,2006)。
doi :10.13360/j.issn.1000-8101.2014.04.005徐州石灰岩山地4种乔木树种光合特性比较董波1,万福绪1*,蒋丹丹1,严妍1,刘建中2,刘天池2(1.南京林业大学森林资源与环境学院江苏省林业生态工程重点实验室,南京210037;2.徐州市铜山区林业局)摘要:为比较困难山地4种乔木树种光合特性的差异,在自然条件下,利用Li -6400便携式光合仪测定枫香、黄栌、栾树和梧桐的光合参数。
结果表明:黄栌的净光合速率日变化呈双峰曲线,其他3种乔木净光合速率日变化呈单峰曲线;4种乔木都有午休现象,它们的日均净光合速率和蒸腾速率由大到小依次为:栾树>枫香>黄栌>梧桐;4种乔木午后气孔导度值都有所降低,且梧桐的日均气孔导度最小;枫香和栾树日均水分利用率最高,黄栌和梧桐的水分利用率较低。
4种乔木中,栾树的光合能力最强,梧桐的日均蒸腾速率和气孔导度是4种乔木中最小的,最为耐旱。
影响4种乔木光合作用的主要因子是气孔导度和空气相对湿度。
关键词:净光合速率;蒸腾速率;水分利用效率;光合特性;栾树;枫香;黄栌;梧桐;石灰岩山地Photosynthetic characteristics of four arbor species in the limestone mountains at Xuzhou ∥DONG Bo ,WAN Fuxu ,JIANG Dandan ,YAN Yan ,LIU Jianzhong ,LIU TianchiAbstract :In order to analyze the difference on photosynthetic characteristics among four arbor species in limestone mountain ,the photosynthetic indexes of Liquidambar formosana ,Cotinus coggygria ,Koelreuteria paniculata and Firmiana simplex were measured by a Li -6400portable photosynthesis.Results showed that net photosynthetic rates of C.coggygria had a changing course daily in double peaked ,while the others were in unimodal curve.Four arbor species appeared obvious phenomenon of noon break ,and average diurnal value of both net photosynthetic and transpiration rate were ordered by Koelreuteria paniculata >Liquidambar formosana >Cotinus coggygria >Firmiana simplex .Their stomatal conductance value reduced in afternoon ,Firmiana simplex presented minimal daily average stomatal conductance.Liquidambar formosana and Koelreuteria paniculata exhibited the higher water use efficiencies than those of Cotinus coggygria and Firmiana simplex .In four arbor species ,Koelreuteria paniculata occupied the strongest photosynthetic capacity ,Firmiana simplex had the least diurnal transpiration rate and stomatal conductance ,which could tolerance drought.Major factors that affect photosynthesis were the air relative humidity and stomatal conductance.Key words :net photosynthetic rate ;transpiration rate ;water use efficiency ;photosynthetic characteristics ;Liquidambar formosana ;Cotinus coggygria ;Koelreuteria paniculata ;Firmiana simplex ;limestone mountainsFirst author ’s address :College of Forest Resources and Environment ,Nanjing Forestry University ,Jiangsu Key Laboratory of Forestry Ecological Engineering ,Nanjing 210037,China收稿日期:2014-01-06修回日期:2014-03-10基金项目:国家林业局“948”项目(编号:2009-4-17);江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD )。
不同植被恢复类型对矿山废弃地土壤理化性质的影响——以焦作缝山公园为例赵同谦;赵阳;贺玉晓;肖春艳;李鹏;王翠连【摘要】为探讨不同植被恢复类型对矿山废弃地土壤理化性质的影响,对焦作缝山公园5种不同植被类型土壤理化性质与裸尾矿进行差异性、相关性、主成分分析.研究结果表明:植被恢复能明显改善土壤理化性质,改善效果与植被类型有关;植被恢复后,土壤有机质和养分质量分数明显增加,土壤有机质质量分数提高了5.04~9.57倍,全磷质量分数提高了1.44~1.96倍,全钾质量分数为裸尾矿的1.76~1.92倍,全氮质量分数为裸尾矿的1.56~2.11倍,速效钾质量分数达到裸尾矿的2.32~4.32倍,不同植被恢复类型土壤有机质和养分质量分数均呈现显著性差异;土壤全氮与有机质、铵态氮之间存在极显著正相关关系,与硝态氮之间均存在一定相关性,表明土壤氮素主要以有机氮的形式存在于有机质中;土壤有机质与全氮、全钾和速效钾之间均呈极显著正相关关系,表明土壤有机质与其具有相同的消涨趋势;土壤全钾与其他理化指标均有良好相关性,表明全钾对土壤养分质量分数具有明显的指示作用;土壤全氮与pH、电导率之间呈极显著负相关,表明土壤盐碱化会导致土壤氮素贫乏;草地对尾矿土壤理化性质综合改良效果最好,其次为常绿针叶林,落叶阔叶林和灌木林对土壤的改良效果较小,针阔混交林对土壤的改良效果不明显.%In order to investigate the effects of different types of vegetation restoration on the soil physical and chemical properties of mine wasteland,five kinds of soils from different vegetation restoration types were investigated and compared with bare tail mine in Jiaozuo Fengshan park.The differences of soil physical and chemical properties under different vegetation restoration types were compared by single factor analysis of variance.ThePearson correlation coefficient was calculated and the soil quality of different vegetation restoration types was analyzed by principal component analysis.The results showed that:(1)vegetation restoration could effectively improve soil physical and chemical properties,and the improvements are related to vegetation types.(2)compared with bare tailings,soil organic matter and nutrient contents increased significantly.Soil organic matter content increased by 5.04~9.57 times,the total P content increased by 1.44~1.96 times,the total K content was about 1.76~1.92 times of the bare tailings,the total N content was about1.56~2.11 times of the bare tailings,the available P content is 2.32~4.32 times that of the bare tailings.The soil organic matter and nutrient contents of different vegetation restoration types showed significant difference.(3)there was a significant positive correlation between soil total nitrogen and organic matter and ammonium nitrogen,and there was a certain correlation with nitrate nitrogen,indicating that soil nitrogen was mainly present in organic matter in the form of organic nitrogen.There was a significant positive correlation between soil organic matter and total N,total K and available K,indicating that soil organic matter had the same trend of increasing consumption.Besides,there was a good correlation between soil total potassium and other physical and chemical indexes,indicating that total potassium had obvious indication on soil nutrient content.In addition,there was a significant negative correlation between soil total nitrogen and pH and conductivity,indicating that soil salinization could lead to soil nitrogen deficiency.(4) the improvementeffect of grassland on soil physical and chemical properties was thebest,followed by evergreen coniferous forest,deciduous broad~leaved forest and shrub forest had little effect on soil improvement,and the effect of coniferous and broad~leaved mixed forest on soil is not obvious.【期刊名称】《河南理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(036)004【总页数】8页(P60-67)【关键词】矿山废弃地;植被恢复;土壤理化性质【作者】赵同谦;赵阳;贺玉晓;肖春艳;李鹏;王翠连【作者单位】河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000;河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000;河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000;河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000;河南理工大学资源环境学院,河南焦作454000;河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000【正文语种】中文【中图分类】X171矿产资源的开发为我国经济发展做出了巨大贡献,同时也带来了一系列的环境问题。
苏北石灰岩山地不同造林模式对土壤理化性质的影响黄文庆;万福绪;蒋丹丹【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2014(000)009【摘要】[目的]研究不同造林模式对石灰岩山地土壤理化性质的影响.[方法]以徐州市铜山县吕梁林场小黑山为研究区,选取侧柏黄栌栾树混交林(CHL)、侧柏青桐混交林(CQ)、侧柏枫香混交林(CF)、侧柏纯林(C)、侧柏女贞混交林(CN)5种造林模式及对照荒坡为研究对象,对不同造林模式及对照荒坡对土壤理化性质的影响进行了研究.[结果]①5种造林模式都显著改良了土壤的理化性质,其中侧柏枫香混交林对土壤改良效果最为明显.②对土壤物理性质的改良效果:侧柏黄栌栾树混交林比其他4种造林模式效果差,其他4种模式改良效果差异不明显.③对土壤化学性质的改良效果:侧柏枫香混交林对土壤有机质、水解氮、有效磷、速效钾、全磷的改良效果较好;侧柏纯林对土壤全氮的改良效果较好;改良全钾的效果以侧柏黄栌栾树混交林最好.[结论]侧柏枫香混交林比其他4种造林模式更适宜在研究区种植.【总页数】3页(P2665-2666,2705)【作者】黄文庆;万福绪;蒋丹丹【作者单位】南京林业大学,江苏南京210037;南京林业大学,江苏南京210037;南京林业大学,江苏南京210037【正文语种】中文【中图分类】S725【相关文献】1.鲁中南石灰岩山地不同造林模式对土壤理化性质的影响 [J], 杨同珂;朱超;郑云龙;张钦敬;李玉霞;徐西利;李华2.石灰岩山地不同整地方式对造林效果的影响 [J], 谢红梅;柏劲松;;3.皖北石灰岩山地不同植被恢复模式对植物群落物种组成及多样性的影响 [J], 刘晓丽; 张孝春; 刘艺衫; 张蔚然; 孙涛4.不同造林模式对退化花岗岩山地土壤理化性质及水文效应的影响 [J], 孙举永;谢经霞;贾国建;刘金龙;董智5.不同造林模式对退化石灰岩山地土壤理化性质及水文效应的影响 [J], 邵水仙;董智;李红丽;张钦敬;许婷婷因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
2017年11月试析山地煤矿开采对土壤理化性质的影响畅标(山西公信安全技术有限公司,山西太原030012)摘要:山地煤矿开采与山地土壤的理化特性具有密切的关系。
目前的状况下,某些地区正在致力于频繁的采掘煤矿,因而影响到了该区域土层固有的理化特性。
情况严重时,由于过度频繁进行煤炭挖掘,当地的表层土还可能迅速沙化,进而表现为水土流失的不良状况。
因此可见,在开采山地煤矿的整个过程中都不能忽视土壤本身的理化特性,在明确开采影响的前提下再去选择合适的开采措施。
关键词:山地煤矿开采;土壤理化性质;具体影响在本次试验中,选择了天山北麓的某煤矿作为探究对象,煤矿区整体上处在2100米左右的海拔位置上。
为了探明土层本身具备的化学特性以及物理特性,对于此次试验借助了激光粒度仪来实现全过程的采煤测定。
在测定理化性质的整个过程中,综合运用了烘干法、减压毛管法以及环刀法[1]。
在全面对比的前提下,归纳可知对照区以及试验区二者之间的土壤特性差异,进而揭示了其中典型的理化特性。
1试验区域与试验方法1.1选择试验区域从气候属性来看,该区整体处在温带大陆的位置,平均可达5℃左右的年均温以及17℃左右的年度最高气温。
此外,该采煤区在每年都能拥有500毫米左右的年均降水以及2900小时的光照时间,与之相应的蒸发总量也是相对较大的。
随着海拔上升,山地采煤区具备的气候特性也出现了显著变更。
从土壤类型来看,山地采煤区包含了栗钙土、褐色与灰色的森林土以及砂石土。
因此可见,山地土壤整体上具备相对较差的抗侵蚀力,很有可能遭受风力或者流水对其的侵蚀。
1.2具体的试验流程在去年四月份,针对该区域选择了已经废弃的三个重点矿区作为探究对象。
在这其中,第一个矿区整体可达1900米的海拔与47%的平均坡度,第二个矿区整体达到了2010米的海拔与41%的山体坡度,而第三个矿区具备1900米的总海拔与42%的坡度。
在正式进入试验流程之前,选择了特定的采煤区并且将其设计成对照区,对照区本身还没有遭受频繁的采煤干扰。
岩溶生态系统中不同植被枯落物对土壤理化性质的影响及岩溶效应邓艳;蒋忠诚;覃星铭;祁晓凡;蓝芙宁;吴华英【摘要】对广西弄拉岩溶生态系统中60a成熟林、20a乔幼林和10a灌丛的枯落物、土壤理化性质和岩溶效应进行了研究.研究表明:(1)成熟林、乔幼林和灌丛调落物储量分别为18.4、16.9、1.9 t/hm2,通过凋落物归还土壤的营养元素(N、P、K、Ca、Mg、Si、Al、Fe、Zn、Cu、Na 、Mn)的年归还总量依次为:乔幼林(4.657t/hm2)>成熟林(4.068 t/hm2)>灌丛(0.193 t/hm2).弄拉成熟林的枯落物储量是灌丛的10倍,枯落物12种元素的归还量是其21倍.(2)成熟林枯落物有效拦蓄量是灌丛的11倍,保障了土壤的持水能力.(3)随着土壤的加深,枯落物对其影响减弱.深层土壤的理化性质主要受母岩的影响,化学性质比较稳定,而表层土受枯落物和植被影响大,枯落物的储量、分解程度和组分等控制着表层土有机质、有效N/P/K、有效锰、有效锌等有效态的含量,对元素的全量分布影响不大,影响土壤元素全量空间分布的因子主要是母岩.枯落物可以促进碳酸盐岩的成土速率.植被的发育程度越高,其涵养的表层岩溶泉的溶质含量越多.枯落物的存在增加了水在表层岩溶动力系统中的滞留时间,同时给岩溶生态系统注入更多的有机质和CO2,加速表层岩溶动力系统的运行.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2009(029)006【总页数】9页(P3307-3315)【关键词】岩溶生态系统;枯落物;土壤理化性质;表层岩溶泉;岩溶效应【作者】邓艳;蒋忠诚;覃星铭;祁晓凡;蓝芙宁;吴华英【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;广西师范大学生命科学学院,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质大学,武汉,环境学院,湖北,武汉,430074;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质科学院岩溶地质研究所,广西,桂林,541004;中国地质大学,武汉,环境学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】Q142;Q948岩溶生态系统是受岩溶环境制约的生态系统[1~3],石灰土土层薄,风化成土速率慢,土壤侵蚀速率快,有机碳易于积累,营养元素供给速率慢等特征是碳酸盐岩背景下的石灰土特征[4]。
徐州石灰岩山地不同植被类型对土壤理化性质的影响
摘要:本文分析了徐州石灰岩山地3种植被下土壤的理化性质,结果表明混交
林各种理化指标都在不同程度上高于其他两种林分,说明混交林能有效改善石灰
岩土壤的理化状况,建议对该地区进行封山育林,充分利用自然恢复的作用,促
进混交林的形成。
关键字:徐州石灰岩土壤物理性质土壤化学性质
石灰岩山地又称溶岩山地,主要由碳酸盐岩组成的山体地区,是立地条件较
差的一种山地类型,成土作用非常缓慢,土层浅薄,适宜树种少,且造林难度大,成活率低,导致该类型地区荒山多,岩石裸露,水土流失严重。
目前许多研究者
围绕石灰岩山地造林树种的选择、树种优化配置、森林植被状况、群落结构特征
以及植被恢复技术等方面进行了相关研究[1,2],但是对于石灰岩山地上土壤的相
关研究尚不多见。
本文研究了徐州石灰岩山地上3种植被类型土壤的理化性状,
评价不同植被类型下土壤的变化情况,旨在明晰不同植被类型对石灰岩山地土壤
的影响,以期为该地区森林经营管理与重建提供参考。
1.研究区概况
徐州市位于江苏省西北部,土地总面积11258ha,属暖温带半湿润季风气候,年均温14℃左右,年均降雨量800~900 mm,全年无霜期200~220天。
全市以平
原为主,该地区土壤以石灰岩发育而成的淋溶褐土为主,土层浅薄,属于典型的
石灰岩山地,地带性植被为落叶阔叶林,并已消失殆尽,20世纪50年代实施人
工造林,该地区现有的森林植被以侧柏人工纯林为主,并伴有部分落叶阔叶林,
部分地区经过自然恢复形成针阔混交林。
2.研究方法
经过全面踏查,选择侧柏人工纯林、人工阔叶林、侧柏与阔叶树形成的混交
林3种植被类型,按立地条件一致的原则,结合各样地的基本情况设置样方,每
个样方面积为20m×20m。
每块样方选择3个点,观察土壤剖面,并采集表层土壤(由于当地立地条件限制,该地区土层厚度都在10cm左右,无法分层采集),
带回室内进行处理,用做土壤化学性质分析,用环刀取土样,带回实验室测定土
壤物理性质。
3.2不同植被下土壤化学性质
表3表明:不同植被下土壤化学性质存在一定差异。
该地区土壤pH值变化在中性水平,土壤有机质和全氮含量高低变化趋势一致,其高低排序为:混交林>侧柏纯林>人工阔叶林;土壤水解氮、有效磷、全钾、速效钾高低变化趋势一致,其高低排序为:混交林>人工阔叶
林>侧柏纯林,土壤全磷含量高低排序为:混交林>侧柏纯林>人工阔叶林。
混交林下土壤
的有机质和各种养分含量都达到最高水平。
综上可以看出,混交林能有效提高石灰岩山地土
壤的有机质和养分含量。
表3 不同植被类型土壤化学性质
4.结论
在立地条件基本一致的情况下,地上植被组成不同,其土壤质量状况存在着一定差异。
混交林群落相对稳定,群落结构比较复杂,生物量高,枯落物丰富,腐殖质含量高,所以改
善土壤理化性质的能力较强。
因此,在徐州地区石灰岩山地立地条件较差的条件下,土壤质
量因地上植被的不同而表现出差异性,混交林以其自身的优点,有效改善了土壤质量。
因此,建议对该地区的林分进行封山育林、避免人为干扰,形成混交林,并对现有的林分进行人为
的抚育管理,人为促进天然更新,从而形成结构复杂、稳定性高、抗病性强的混交林群落。
参考文献:
[1]陈平,万福绪,顾汤华,李盟,秦飞,关庆伟.人为干扰对徐州石灰岩山地林下植物多样性的短期影响.浙江林学院学报.2010,27(5):691-698
[2]王方芳,傅松玲,黄成林,等.皖南歙县石灰岩山地天然次生林群落的调查研究[J].安徽农业
大学学报, 2006, 33(1): 113-116
作者简介:魏婉,女(1983—),满族,辽宁锦州人,黑龙江林业高级技工学校,讲师,硕士,研究方向:群落生态学。