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半干旱区沙质退化草地造林对土壤质量的影响

应用生态学报 2007年第11期18卷 2391-2397页

作者：胡亚林曾德慧范志平艾桂艳中国科学院沈阳应用生态研究所

采用野外调查与室内培养相结合的方法,研究了我国北方半干旱区科尔沁沙地退化草地营造樟子松人工林32年后0～10cm表层土壤理化性状、土壤碳氮矿化量、土壤微生物量以及土壤酶活性等的变化.结果表明:32年生樟子松人工林土壤有机碳、全氮... 详细信息

采用野外调查与室内培养相结合的方法,研究了我国北方半干旱区科尔沁沙地退化草地营造樟子松人工林32年后0～10cm表层土壤理化性状、土壤碳氮矿化量、土壤微生物量以及土壤酶活性等的变化.结果表明:32年生樟子松人工林土壤有机碳、全氮和全磷等养分含量分别下降了21%、42%和45%;5月和11月樟子松人工林土壤NH4+-N显著高于草地(P=0.001;P=0.019),而5、8和11月草地土壤NO3--N含量显著高于樟子松人工林(P草地,而二者土壤氮矿化率差异不显著(P>0.05);5和8月樟子松人工林土壤微生物量碳含量与草地相比差异不显著,11月则显著高于草地;土壤养分和水分含量是影响土壤微生物量碳含量的重要因素;与草地相比,樟子松人工林土壤脲酶和蔗糖酶活性降低,而土壤过氧化氢酶活性升高.上述结果说明半干旱区沙质退化草地营造樟子松人工林32年后土壤质量出现一定程度的下降;由于植被的改变,樟子松人工林土壤理化性状和生物学性状等表现出与草地不同的季节动态特征.造林作为我国北方半干旱区沙地退化生态系统的一种恢复手段具有一定的局限性.

关键词：半干旱区草地造林土壤质量樟子松

基于土壤团聚体组分的^(14)C分析及其在不同林龄土壤有机碳周转研究中的应用

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科学通报 2013年第16期58卷 1354-1366页

作者：檀文炳周力平刘克新北京大学城市与环境学院地表过程分析与模拟教育部重点实验室北京100871 北京大学重离子物理研究所核物理与核技术国家重点实验室北京100871

目前关于人工造林后土壤有机碳库变化的趋势、幅度及其碳汇功能仍存在很大的不确定性.应用放射性碳(14C)方法,研究河北塞罕坝草甸草原与人工林土壤有机碳周转时间,以加深对人工造林后土壤有机碳库变化的认识.实验结果显示,14C示踪方法... 详细信息

目前关于人工造林后土壤有机碳库变化的趋势、幅度及其碳汇功能仍存在很大的不确定性.应用放射性碳(14C)方法,研究河北塞罕坝草甸草原与人工林土壤有机碳周转时间,以加深对人工造林后土壤有机碳库变化的认识.实验结果显示,14C示踪方法所估算出的人工造林后土壤有机碳周转时间可长达几十年至几百年.在草甸草原营造樟子松林后表层土壤全样以及团聚体有机碳的周转时间均明显变短,并随着林龄的增大而改变,这将导致土壤CO2通量的增加,因此,草地造林有可能削弱了表层土壤储存有机碳的能力.对不同林龄的土壤团聚体组分进行稳定同位素与14C分析,发现草甸草原营造樟子松林后土壤中年轻碳库与较老碳库对草地造林的响应存在差异:在幼龄和中龄阶段,土壤中较老碳库CO2排放量的比例呈现出增加趋势,而进入成龄阶段,其比例开始下降,表明林龄对人工林土壤固碳机制有所影响.用14C方法所得到的土壤CO2通量相对较低,这可能与未能有效地从土壤团聚体中分离出较年轻碳库的组分有关.今后的研究应在发展多种组分分离方法的基础上进行碳同位素分析,以提高土壤CO2通量估算的准确性.

关键词： 14C 土壤有机碳周转团聚体组分塞罕坝草地造林林龄

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沙质草地营造樟子松林后土壤容重的变化及其影响因子

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生态学报 2019年第19期39卷 7144-7152页

作者：张岩松雷泽勇于东伟于德良周晏平辽宁工程技术大学环境科学与工程学院

采用野外调查和室内试验相结合,以辽宁省章古台地区不同生长阶段(包括幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)的20块樟子松人工固沙林样地(以临近的7块天然草地为对照)为研究对象,研究了沙质草地营造樟子松人工林后不同生长阶段0—100 cm土层... 详细信息

采用野外调查和室内试验相结合,以辽宁省章古台地区不同生长阶段(包括幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)的20块樟子松人工固沙林样地(以临近的7块天然草地为对照)为研究对象,研究了沙质草地营造樟子松人工林后不同生长阶段0—100 cm土层土壤容重的变化及其影响因子。结果表明:天然沙质草地营造樟子松人工固沙林后,不同生长阶段樟子松林在0—10 cm土层土壤容重变化的变异系数为78%,其他土层变异系数范围为1.08%—4.35%。随着樟子松人工林林龄的增加,土壤容重变化量在0—20 cm和60—100 cm层逐渐降低,在20—60 cm层先降低,到37年左右后逐渐升高,过熟林较成熟林显著增大。林龄对不同土层容重变化的决定系数由大到小依次为40—60、60—80、20—40、10—20、0—10、80—100 cm层。土壤容重变化在60—80 cm层与土壤粗颗粒(粒径>0.05 mm)含量、在0—10、20—40 cm和60—80 cm层与土壤全氮含量、在0—10、20—60 cm和80—100 cm层与土壤全磷含量、在20—40 cm和80—100 cm层与土壤全钾含量显著负相关,且土壤全氮和全磷含量对土壤容重的影响效果随土层深度的增加逐渐降低,土壤容重变化在10—20 cm层与土壤含水率、在20—40 cm层与土壤有机碳含量呈显著的正相关。总体上,沙质草地营造樟子松人工林可以改善土壤结构,提高土壤质量,建议采取封育禁牧等营林措施增加樟子松林下枯落物积累,提高土壤养分含量,同时对37年樟子松人工林逐渐进行更新。

关键词：科尔沁沙地草地造林樟子松土壤容重

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樟子松人工林营建对土壤颗粒组成变化的影响

生态学报 2020年第15期40卷 5367-5376页

作者：雷泽勇于东伟周凤艳张岩松李尧白津宁辽宁工程技术大学环境科学与工程学院阜新123000 中国科学院沈阳应用生态研究所大青沟沙地实验站沈阳110016 中国科学院大学北京100049

植被恢复是退化生态系统的主要恢复措施,也是人类改善区域生态环境较为重要和直接的活动。目前,针对不同植被恢复方式对干旱半干旱地区土壤理化性质及生物特征开展了大量研究。然而,关于科尔沁沙地樟子松人工林营建对土壤颗粒组成变化... 详细信息

植被恢复是退化生态系统的主要恢复措施,也是人类改善区域生态环境较为重要和直接的活动。目前,针对不同植被恢复方式对干旱半干旱地区土壤理化性质及生物特征开展了大量研究。然而,关于科尔沁沙地樟子松人工林营建对土壤颗粒组成变化的影响却鲜有报道。因此,以辽宁省章古台地区不同生长阶段(包括幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)的20块樟子松人工林样地为研究对象(以临近的7块天然草地为对照),研究了沙地樟子松人工林营建对0—100 cm土层土壤颗粒组成变化的影响。结果表明:沙质草地营建樟子松人工林后,不同土层土壤细颗粒(<0.05 mm)含量均呈增加趋势,并且在0—10 cm层增加趋势明显,随土层深度增加土壤细颗粒增加量逐渐降低(除幼龄林外),但樟子松林地土壤颗粒组成仍以砂粒为主,土壤粘粒和粉粒含量极低(仅占5%左右)。随着樟子松人工林林龄的增加,土壤细颗粒变化量在0—10 cm层逐渐升高,而在10—100 cm层并无显著变化趋势。土壤细颗粒含量的变化在10—100 cm层与土壤含水量呈显著正相关,在0—10、20—40 cm和80—100 cm层与土壤全钾极显著负相关,在20—60 cm层与土壤有机碳呈显著正相关,在10—40 cm和80—100 cm层分别与土壤全磷呈显著正相关和负相关。综上所述,樟子松人工林营建可有效提高土壤细颗粒含量且在土壤表层效果明显,但短期内并不会使土壤颗粒组成发生显著变化,樟子松林改善土壤颗粒组成的同时也会使其他土壤因子发生相应的变化。

关键词：科尔沁沙地草地造林樟子松土壤颗粒组成

科尔沁沙地草地营造樟子松人工林对土壤化学和生物学性状的影响

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应用生态学报 2010年第4期21卷 814-820页

作者：刘云霞胡亚林曾德慧范志平赵琼中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 中国科学院研究生院北京100039

以科尔沁沙地东南缘沙质草地和不同年龄樟子松(Pinus sylvestris ***)人工林(15、24和30年生)为对象,研究草地造林对土壤pH,土壤C、N、P含量,无机N(铵态氮、硝态氮)含量,C、N矿化速率,微生物生物量C含量以及土壤酶(脲酶、转化酶和过氧... 详细信息

以科尔沁沙地东南缘沙质草地和不同年龄樟子松(Pinus sylvestris ***)人工林(15、24和30年生)为对象,研究草地造林对土壤pH,土壤C、N、P含量,无机N(铵态氮、硝态氮)含量,C、N矿化速率,微生物生物量C含量以及土壤酶(脲酶、转化酶和过氧化氢酶)活性的影响.结果表明:草地造林初期,林地土壤C、N、P含量逐渐降低,随着林龄增加而逐渐恢复;与草地相比,24年生樟子松人工林土壤C、N、P含量最低,分别下降29%、34%和33%,而30年生樟子松人工林土壤C和N含量与草地差异不显著.草地造林能够影响土壤无机N存在形式,使土壤铵态氮含量逐渐增加,硝态氮含量下降.草地造林对土壤潜在N矿化速率和硝化速率影响不显著,但能够改变土壤C矿化速率,不同林龄樟子松人工林土壤C矿化速率依次为:24年生>30年生>草地>15年生.草地造林初期,土壤微生物生物量C含量和土壤转化酶活性明显降低,随着林龄的增加又逐渐增加;草地造林对土壤脲酶活性影响不显著,而使土壤过氧化氢酶活性逐渐增加.科尔沁沙地草地造林能够显著改变土壤化学和生物学性状,且随着林龄的变化而有所差异.

关键词：科尔沁沙地草地造林樟子松人工林土壤C,N,P含量土壤微生物生物量碳土壤酶活性

沙地营造樟子松林后土壤物理性质的变化及其影响因子

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沙地营造樟子松林后土壤物理性质的变化及其影响因子

作者：张岩松辽宁工程技术大学

学位级别：硕士

樟子松(Pinus sylvestris ***)是中国“三北”地区营建防护林的主要树种之一。为给推广地区沙地樟子松林的营建和经营管理提供理论依据,采用野外调查和室内实验相结合的方法,以辽宁省章古台地区樟子松人工林(包括幼龄林、中龄林、成熟... 详细信息

樟子松(Pinus sylvestris ***)是中国“三北”地区营建防护林的主要树种之一。为给推广地区沙地樟子松林的营建和经营管理提供理论依据,采用野外调查和室内实验相结合的方法,以辽宁省章古台地区樟子松人工林(包括幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)样地20块和相应的对照天然草地7块为研究对象,研究了沙地营造樟子松人工林后不同生长阶段0-100 cm土层土壤容重和土壤颗粒组成的变化及其影响因子。营造樟子松人工林后,土壤容重变化在0-10 cm土层的变异系数为78%,其他土层变异系数范围为1.08%-4.35%。随着樟子松林林龄的增加,土壤容重变化量在0-20 cm和60-100 cm土层逐渐降低,在20-60 cm土层先降低,到37年左右后逐渐升高,过熟林较成熟林显著增大;除樟子松中龄林外,随着樟子松林林龄的增加,土壤细颗粒含量变化量在0-10cm土层逐渐增加,在10-100 cm土层无显著差异,而樟子松中龄林土壤细颗粒含量变化量不同土层均最小。土壤容重变化与土壤粗颗粒(粒径>0.05 mm)含量(60-80 cm)、土壤全氮(0-10、20-40 cm和60-80 cm)、土壤全磷(0-10、20-60 cm和80-100 cm)和土壤全钾(20-40 cm和80-100 cm)显著负相关,而与土壤含水率(10-20 cm)和土壤有机碳(20-40 cm)显著正相关,且土壤全氮和全磷的影响效果随土层深度的增加逐渐降低。土壤细颗粒(粒径<0.05 mm)变化与土壤含水率(10-100cm)和土壤有机碳(20-60cm)显著正相关,且土壤有机碳的影响效果随土层深度的增加逐渐降低,而与土壤全钾(0-10、20-40cm和80-100cm)极显著负相关,土壤细颗粒变化与土壤全磷在10-40cm和80-100cm土层分别呈显著正相关和负相关。沙地营造樟子松人工林可以改善土壤颗粒组成,提高土壤质量,建议采取封育禁牧等营林措施增加樟子松林下枯落物积累,减少樟子松林地表风蚀作用,提高樟子松林保水能力,同时促进养分循环加快成土过程,改善土壤质地。该论文有图15幅,表5个,参考文献139篇。

关键词：樟子松科尔沁沙地草地造林土壤容重土壤颗粒组成