硝化与反硝化是氮素生物地化循环的两个关键过程,同氮素有效性、氮流失及大气与水体质量安全等紧密相关。采用空间代替时间的方法,选择桂西北喀斯特峰丛洼地植被恢复三个典型阶段植被群落为研究对象,以耕作旱地为参照,分析不同植被群落土壤硝化与反硝化潜势,探讨植被恢复对土壤硝化与反硝化潜势的影响及其内在机制。结果表明,不同植被群落土壤硝化和反硝化潜势存在显著差异,硝化潜势均值在18.78~49.08 mg N/(kg.d)之间,具体表现为次生林>旱地≈灌丛≈草丛;反硝化潜势均值在4.09~15.43 mg N/(kg.d)之间,具体表现为次生林≈旱地>草丛≈灌丛。总体上,土壤硝化潜势要大于反硝化潜势,且均是植被演替后期阶段(次生林)显著高于早初期阶段(草—灌丛),草丛和灌丛之间无显著差异性。土壤硝化和反硝化潜势与有机碳(SOC)、硝态氮含量均呈极显著正相关关系(P<0.01),同土壤微生物生物量氮(SMBN)分别呈显著(P<0.05)和极显著正相关关系(P<0.01)。研究表明,SOC、硝态氮含量、SMBN是影响喀斯特峰丛洼地土壤硝化和反硝化潜势的关键共性因子。

植树造林是促进退化喀斯特生态系统植被恢复同时提升生态碳汇的重要措施。目前，关于喀斯特峰丛洼地区造林对土壤碳氮组分及其生物化学稳定性的影响认识还很不足。本研究在广西喀斯特峰丛洼地区配对采集了玉米地及其邻近人工林表层(0～15 cm)和亚表层(30～45 cm)土壤样品各14组，采用酸水解法对土壤碳、氮组分(活性碳、氮组分I，活性碳、氮组分II和惰性碳、氮组分)进行了测定。研究表明，农田退耕造林20年后，表层和亚表层土壤总有机碳、全氮、活性碳组分、惰性碳组分、活性氮组分与惰性氮组分含量均有不同程度的增加。与农田相比，人工林土壤碳库活度(活性碳库/惰性碳库)整体降低，碳库稳定性(惰性碳占土壤总有机碳的比例)显著提高。逐步回归分析表明，根系生物量、碳酸钙和交换性钙离子是造林后土壤有机碳、氮及其组分含量增加的主控因子。

植树造林是促进退化喀斯特生态系统植被恢复同时提升生态碳汇的重要措施。目前，关于喀斯特峰丛洼地区造林对土壤碳氮组分及其生物化学稳定性的影响认识还很不足。本研究在广西喀斯特峰丛洼地区配对采集了玉米地及其邻近人工林表层(0～15 cm)和亚表层(30～45 cm)土壤样品各14组，采用酸水解法对土壤碳、氮组分(活性碳、氮组分I，活性碳、氮组分II和惰性碳、氮组分)进行了测定。研究表明，农田退耕造林20年后，表层和亚表层土壤总有机碳、全氮、活性碳组分、惰性碳组分、活性氮组分与惰性氮组分含量均有不同程度的增加。与农田相比，人工林土壤碳库活度(活性碳库/惰性碳库)整体降低，碳库稳定性(惰性碳占土壤总有机碳的比例)显著提高。逐步回归分析表明，根系生物量、碳酸钙和交换性钙离子是造林后土壤有机碳、氮及其组分含量增加的主控因子。

【目的】研究典型喀斯特峰丛洼地系统土壤养分的空间分异特征,并探讨土地利用方式和地形因素对土壤养分的影响。【方法】采用网格和线形取样,利用经典统计方法,对土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾、pH值和C/N等进行了研究。【结果】土地利用方式是影响土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷等养分含量的主要环境因子。其中有机碳、全氮、碱解氮含量随着土地利用强度的增加而降低。受施肥影响,耕地土壤的全磷和速效磷含量较高,全钾含量在各土地利用类型间则无明显差异;地形因子对有机碳、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾和pH值有显着影响,其中立地因子对速效钾影响较大,高程因子对pH值影响较大。...

基于动态监测样地(200m×40m)的网格取样分析,采用经典统计学和地统计学方法研究喀斯特峰丛洼地人工林地表层土壤(0～20cm)主要矿质成分(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO)的空间变异特征。结果表明:喀斯特峰丛洼地人工林地表层土壤6种主要矿质成分含量从大到小依次为SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、MnO,变异系数为6.90%～28.89%;Fe2O3、CaO、MgO的半变异函数最佳拟合模型为球状模型,SiO2和MnO的为高斯模型,Al2O3的为指数模型;MgO和CaO呈中等空间自相关,其他成分空间自相关强烈;SiO2与MnO及MgO与CaO Krig...

广西（桂）是我国柑橘果园面积和喀斯特峰丛洼地分布最广的省份。目前，对广泛分布的喀斯特峰丛洼地橘园土壤的入渗特征还缺乏了解。为了更好的支撑喀斯特峰丛洼地柑橘产业与生态可持续发展，本文以桂林地区典型白云岩峰丛洼地小流域为研究对象。采用改进的表置式环式入渗仪结合染色（亮蓝）示踪方法开展土壤入渗试验，定量刻画了洼地和梯田橘园土壤基质入渗与优先流入渗特征。结果表明：1）基质入渗是该地区橘园水分入渗的主要方式；2）基质稳定入渗速率差异显著且表现为洼地橘园（91.60～145.75 mm/h）大于梯田橘园（35.02～44.78 mm/h），优先流稳定入渗速率差异同样显著且表现为洼地橘园（79.78～118.30 mm/h）大于梯田橘园（12.63～23.18 mm/h）;3）优先流入渗在空间上具有很强的变异性，土壤染色面积并不是随土层的深入而递减；4）梯田染色深度（17.4 cm）显著小于洼地（25.5 cm），梯田染色区域主要集中在表层土壤，0～5 cm范围内的染色面积占总染色面积的61.23%，洼地相同范围内染色面积仅占38.95%;5）梯田与洼地相比，优先流路径更少，优先流发育程度更低，潜在的增加了橘树对土壤水分的可利用量。本研究结果有助于了解喀斯特峰丛洼地橘园的水文过程，并为峰丛洼地橘园的土壤水分管理提供借鉴。

为研究喀斯特峰丛洼地小流域土壤化学性质的空间变异性,基于规则网格取样(80m×80m),测定了典型喀斯特峰丛洼地木连喀斯特小流域163个表层(0cm~20cm)土壤样点基本养分全氮TN(total nitrogen)、全磷TP(total phosphorus)、全钾TK(totalpotassium)、有效氮AN(available nitrogen)、速效磷AP(available phosphorus)、速效钾AK(available potassium)、有机质SOM(soilorganic matter)含量和pH值,并利用经典统计学和地统计方法进行了空间变异特征分析。结果表明:研究...

土壤水分是喀斯特地区农业生产中水资源重要的存在形式,在该地区的生态环境的恢复及保护中具有重要意义。本文对比了不同处理方式下峰丛洼地牧草生态系统土壤水势的动态变化特征,结果表明:地表覆被条件(或微地貌条件)对10-50cm各层次土壤水势均有显著影响;通过改善地表微环境,减少地表蒸发等过程,覆草和覆石等方式处理可以明显提高系统的持水性能。石丛出露区土壤持水性能虽然不如覆草和覆石等处理类型,但是其土壤水势明显高于没有采用任何处理的对照小区,而且其对间隔性干旱的响应也不如对照处理敏感。深层(60cm以下)土壤水势的变化与10-50cm各层次均不相同,石丛和覆石小区在该层次的水势显著高于其它两个处理,说...

土壤真菌是生态系统物质循环和能量流动的重要推动者。为探明西南喀斯特峰丛洼地不同森林类型土壤真菌群落结构及影响因素，选择了三个典型森林（灌木林、次生林、原生林）的土壤样品进行真菌ITS高通量测序。结果表明，灌木林和原生林土壤理化性质最为接近，养分含量较高。33个土壤样品中共获得2 013 410条有效序列，9 677个OTUs，分属于18个门、59个纲及946个属。三类森林土壤真菌均由子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、未分类真菌（unclassified Fungi）、被孢霉门（Mortierellomycota）和罗兹菌门（Rozellomycota）组成，其中，子囊菌门和担子菌门是三类森林土壤真菌的优势菌门，所占比例近80%。原生林和灌木林α多样性最高，具有最为接近的真菌群落组成和结构。LEfSe分析表明，各森林关键优势真菌类群各不相同，灌木林中的差异种有粪壳菌纲（Sordariomycetes），散囊菌（Eurotiomycetes、Eurotiales），丛赤壳科（Nectriaceae）；次生林的差异种主要是伞菌纲（Agaricomycetes）和古根菌纲（Archaeorhizomycetes）；而未分类的伞菌目（unclassified Agaricales）和丝盖伞菌（Inocybaceae、Inocybe）则在原生林起关键作用。相关分析发现土壤真菌与土壤理化因子显著相关且关系十分密切，冗余分析进一步表明土壤的交换性钙离子、镁离子、全钾、温度对真菌群落的分布作用较大，是影响喀斯特森林土壤真菌群落结构和分布的主导因子。

中国西南岩溶区石漠化严重,呈加剧趋势,危害很大,不但导致生态退化、水土流失、自然灾害频繁,而且影响人类的生存,成为我国最严重的生态环境问题之一。喀斯特峰丛区是治理难度最大的地区之一,选择广西平果县龙何屯峰丛区为示范点,以生态学原理为指导,优化土地利用结构,调整农村产业模式,生物工程、水利工程结合,提倡复合农林经营,选择优良乡土树种,模拟天然植被构建先锋植物群落,针对生境异质性的主导因子,强化岩溶山地造林与封育管理技术,开发特有适生的名特优产品,实行乔灌藤草优化配置、生态防护林体系与特色农林产品基地建设结合,经过3年的示范试验,植被覆盖率由10%提高到37%,农民人均收入增长20%。

采用野外调查和室内分析相结合的方法,以喀斯特峰丛洼地森林土壤为研究对象,就土壤各粒径团聚体中有机碳和微生物量碳的分布特征进行了研究,以期反映森林类型对土壤团聚体及其养分循环的影响,为喀斯特地区植被恢复和生态重建的实施提供依据。结果表明:各森林土壤均以>2 mm大粒径团聚体为主,占总团聚体的60%-80%。原生林土壤各粒径团聚体平均有机碳含量较次生林、人工林分别高出48.11%和61.24%,次生林较人工林高出25.29%。各粒径团聚体微生物量碳含量原生林较次生林、人工林分别高出18.13%和42.60%,次生林较人工林高出29.89%。各粒径土壤团聚体微生物熵介于0.26%-1.00%,除桉树...

应用经典统计学和地统计学方法研究了喀斯特峰丛洼地次生林地200 m×40 m尺度下表层(0 cm-20 cm)土壤矿质成分(SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3、MnO)的空间异质性。结果表明:研究区6种矿质成分含量的差异较大,SiO2>CaO>Al2O3>MgO>Fe2O3>MnO,变异系数为37.8%-54.6%。SiO2、Fe2O3、CaO、Al2O3、MnO的半方差函数最佳拟合模型为球状模型,MgO的最佳拟合模型为高斯模型,除MgO呈中等空间自相关外,其他矿质成分空间自相关强烈。CaO和MgO及Fe2O3、Al2O3和MnO的Kriging等值线图相似,SiO2的高值区出现...

【目的】研究茂兰喀斯特森林植被自然恢复过程中不同演替阶段土壤养分与化学计量的动态变化规律,探讨两者间的相互关系,定量评价各影响因子对其的解释程度,阐明群落演替与土壤性状演变间的内在耦合关系,旨在为该区域植被的恢复与重建提供理论依据。【方法】以草本群落、灌木灌丛群落、乔林群落和顶极常绿落叶阔叶混交林群落等演替阶段为研究对象,每个演替阶段各设置3个固定样地,样地内根据不同小生境随机布设12个土壤剖面,分层取样,测定土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)含量,并计算其化学计量比。【结果】研究区土壤的SOC、TN、TP和TK含量均值分别为54.72、4.67、0.73和8.53 g/kg,且SOC、TP和TN含量相互间均存在显著或极显著正相关,表现出相对一致的变化规律;C:N、C:P、C:K、N:P、N:K和P:K分别为11.95、79.16、6.50、6.64、0.550 1和0.085 2;从变异系数来看,除TK含量和C:N属弱变异性以外,其余土壤养分含量及化学计量比均属中等变异性。随植被的正向演替,不同演替阶段的SOC、TN和TP含量基本上均呈上升趋势,而TK含量则呈倒"V"字型变化,表现为:乔林阶段>顶极阶段>灌木灌丛阶段>草本阶段;各演替阶段不同土层深度的SOC、TN和TP含量均表现为0～10 cm要高于10～20 cm,而TK含量则无明显变化。土壤化学计量特征随演替的进展其变化趋势差异较大;在土壤剖面层次上,各演替阶段除C:N不同土层深度间无显著差异以外,其余也均表现为0～10 cm要高于10～20 cm。冗余分析结果表明,土层深度和群落演替是调控该区域土壤养分含量和化学计量特征的主要因素,对其解释程度分别为32.82%和32.19%。【结论】研究区土壤有机碳含量相对较高,氮、磷养分含量丰富,植物生长受氮(或磷)素限制的原因可能是土壤养分含量的有效性偏低所致;减少人为干扰、加之适当的保护,促进群落的正向演替,提高喀斯特森林生态系统的稳定性和抗干扰性,有利于土壤养分的积累;研究初步揭示了众多影响因子对土壤养分含量和化学计量特征的解释程度,对喀斯特森林的保护具有重要的指导意义。

根据喀斯特峰丛洼地次生林自动观测气象站连续气象观测资料,以农田气象资料为对照,初步分析了次生林小气候特征的变化规律。结果表明,喀斯特峰丛洼地次生林对小气候存在明显影响。林内太阳辐射、平均气温和风速相对林外均明显偏低,而相对湿度林内显著大于林外。林内同林外比,太阳辐射年平均降低40.6%,气温偏低0.3℃-5.3℃,相对湿度偏高0.9%-11.4%;风速平均降低0.57 m/s。林内各气象因子变化幅度均明显小于林外,次生林对各气象因子影响明显。各气象因子之间相关性显著,林内外温度相关性最强。

[目的]本研究旨在评价滇东南喀斯特区不同植被恢复措施的土壤质量，以期为石漠化治理和植被生态恢复提供依据。[方法]以云南省建水县不同植被恢复措施为研究对象，基于聚类分析及主成分分析法建立最小数据集，利用全量及最小数据集土壤质量指数进行土壤质量评价。[结果]显示：（1）不同植被恢复措施的土壤理化性质差异显著（p车桑子灌木林>天然次生林>直杆蓝桉阔叶林>云南松针叶林。[结论]喀斯特区进行人工林恢复时可优先选择马尾松针叶林进行种植。