土壤的特征十篇

发布时间:2024-04-26 01:30:47

土壤的特征篇1

【摘要】目的研究土荆芥生长土壤地球化学特征,为土荆芥Gap管理提供环境因素的依据。方法通过对地道药材土荆芥生长环境的实地调查,并采集其生境土壤样品进行元素分析及研究适宜的肥力条件。结果土荆芥适宜生长土壤为中性或弱碱性沙质土壤,其生长土壤肥力较高,而且分析发现其中al2o3,K2o,ni,Zn,Rb,Ba的含量明显高于福建省及全国土壤中的平均值,含有丰富的微量元素,na2o,K2o含量高于非生境土壤,而al2o3,Fe2o3,Cao,tio2低于非生境土壤,且土荆芥对p、Ca有选择性的富集作用。结论土壤的地球化学特征对土荆芥的生长有影响。

【关键词】土荆芥;土壤;地球化学特征

土荆芥为藜科植物土荆芥ChenopadiumambrosioidesL.带有果穗的干燥全草,为一年生或多年生直立草本,为常用苗药,主要分布于我国的中南、华东和西南等地,通常生长在村落周围的山坳、道路及河岸两侧,福建、广东是我国土荆芥生长的主要地区。土荆芥具有驱风除湿、驱虫、通经、止痛之功效,主治肠道寄生虫病,外用治湿疹、脚癣,并能杀蛆和驱除蚊蝇[1]。现代医学研究表明,小剂量的土荆芥叶的水醇提取物具有明显的抗肿瘤作用,对人体内的结核杆菌生长有抑制作用,对抗真菌则有良好的抑制作用[2,3]。文献报道[4],不同产地土荆芥中黄酮成分的含量有一定的差异,表明环境因素对土荆芥的生长有一定的影响。植物生长、形态和品质好坏的因素不仅是气候条件,更重要的是地质环境、土壤营养元素组成、含量及其存在形态。土壤中元素与植物生长和人体健康有密切的关系[5~7]。由于成土因素和过程的不同使每种土壤具有自身的理化和地球化学特征,也就形成了特有的土壤生物作用,而土壤矿质元素作为植物的营养库,它们对植物的生长发育,产量,初生和次生代谢产物的种类数量均有很大的影响,所以研究道地药材生长的环境因素,首先要研究支持它们赖以生存的土壤的理化性质及其地球化学特征。目前,关于土荆芥化学成分及药理作用方面的研究较多,而关于其生长的环境因素及其地球化学特征方面的研究未见报道。作者选取土荆芥主要生长区——福建、广东地区生长的土荆芥,对其生境土壤地球化学基本特征(矿物组成,理化性质等)进行了研究,旨在为其规范生产,Gap管理提供科学依据。

1材料和方法

1.1研究区概况

福建、广东位于我国东南沿海,隔台湾海峡与台湾省相望。样品采自福建省、广东省中亚热带季风性湿润气候及南亚热带海洋性季风性湿润气候2个不同自然地带,福建漳州、广东汕头属南亚热带海洋性季风性湿润气候区,位于东经116°14′~118°08′、北纬23°02′~25°15′。光热资源丰富,雨量偏少,受台风影响显著为本带气候的3个主要特征,年平均气温19~22℃,平均最低气温在0℃以上,年日照时数1800~2500h,年雨量约1000~1600mm,阳光充足,无霜期长,冬无严寒,地貌类型以花岗岩丘陵及冲击平原为主,由于背靠大山,又有许多支脉伸向海边,紧靠北回归线,以及地形上的特点,来自西北和东北方向的冷气流对本区影响轻微,加之地势相对开阔平坦,利于充分接受光照。这种地貌空间结构,宜于避寒、避风,是多种热作的理想种植地,农作物年可3熟。

福建三明地区位于东经116°22'~118°39'、北纬25°30'~27°07',地处闽江流域上游,正好介于闽西北武夷山脉与闽西南戴云山脉之间,该地区属中亚热带季风性湿润气候,平均海拔高,地势起伏大,山地丘陵占绝对优势,盆谷比重较小,光照资源较漳州、汕头差,但水分资源丰富,气候垂直变化显著,四季分明,冬季长1~4月有霜雾及结冰现象,夏季长3~5个月,气温高,盆谷内常出现酷暑天气,年平均气温15~20℃,日照时数1600~2000h,耕作制度以一年二熟为主,水资源丰富,年平均降水量1500~2200mm;基本上为多水带或丰水带。

研究区属华南低山丘陵区,植被茂盛,土层较深厚,土壤类型主要为红壤、黄壤,还有黄棕壤、水稻土等,一般呈酸性,铁铝氧化物含量很高。成土母质主要为岩石(花岗岩,火山岩等)风化的产物,是土壤矿物质和植物营养的最初来源,是土壤形成的物质基础,它影响着土壤的发育方向和肥力状况。

1.2样品采集分析方法

样品采自福建漳州(ZZSJ)、三明(SmSJ),广东省汕头(StSJ)土荆芥生境根际的土壤及其药材,采用随机多点采样法,收集根际土壤时先除去表面土壤,然后采用抖落法收集根际土壤,充分混合,用4分法缩分,为了进行土壤元素比较,同时采集500m以外(或附近山坡)无土荆芥生长的非生境土壤样品,分别为福建漳州(ZZFSJ)、三明(SmFSJ),广东汕头(StFSJ)作为对照。样品在室内自然风干,去除石块﹑植物根茎等杂质。

1.3土壤理化分析方法

1.3.1pH值电位法测定,土壤样品过10目尼龙网筛,水土比为1∶1。

1.3.2土壤颗粒组成采用mS2000型激光粒度分析仪测定。

1.3.3土壤元素分析土壤样品用玛瑙研钵研磨样品至200目以下,利用日本3080esX射线荧光光谱仪对土壤样品中的常量元素al2o3,Sio2,mGo,Cao,na2o,K2o,Fe2o3等组分及微量元素Zn,Sr,Ba,ni,Cu,pb,V等进行了全量分析,元素分析在中国科学院兰州地质所国家重点实验室分析测试中心完成。1.3.4土壤营养物质分析采用常规分析方法。土壤阳离子交换采用醋酸铵法;土壤盐基饱和度采用氯化钾法;土壤速效钾采用火焰光度法;土壤有机质采用重铬酸钾法;土壤速效磷采用氢氧化钠(碳酸氢钠)浸提-钼锑抗比色法。

1.3.5土荆芥药材黄酮类成分含量测定采用日本岛津LC20a高效液相色谱仪测定。

2结果

2.1土荆芥生境土壤与非生境土壤质地与理化特性分析

2.2.1土壤pH

pH值是土壤重要的基本性质,直接反映了土壤溶液中氢离子和氢氧根离子的相对浓度,是土壤中影响范围极为广泛的一个化学指标,它是土壤中各种养分的存在状态,有效性和土壤中生物过程,土壤微量元素含量分布的重要影响因素[8,9]。由表1可知土荆芥生长的土壤为中性至弱碱性,其不同生长区生境土壤的pH值比较接近,分别为7.63,7.20,6.77,而非生境土壤pH值相差较大,分别为4.55,5.95,6.65,为中性至酸性。表明土荆芥适宜在pH值中性至弱碱性的土壤中生长。

2.2.2土壤肥力及盐基饱和度(BS)

从表1中可以看出土荆芥生境土壤肥力均较高,其有机质,速效钾,速效磷比较高,阳离子交换量(CeC)均>10cmol/kg,福建漳州的稍高,为20.473cmol/kg,广东汕头的略低,为11.070cmol/kg。而非生境土壤阳离子交换量略低,福建三明非生境土壤对比样仅为7.309cmol/kg。土荆芥生境土壤盐基饱和度接近且较高,均在85%以上,而非生境土壤肥力相差较大,福建三明非生境对比样速效磷仅为1.48mg/kg,且盐基饱和度为35.56%。说明土荆芥适宜于较高盐基饱和度的土壤。

2.2.3土壤肥力与药材质量关系的比较

土壤作为生态环境中最为重要的一部分,其肥力状况直接决定了土荆芥的生长、品质、初生和次生代谢产物的形成。由表1及表2可以看出福建三明土壤有机质、速效钾、速效磷等肥力较高,其黄酮类化合物的含量也较高。福建漳州与广东汕头生态环境,气候条件,土壤肥力相近,其黄酮类化合物的含量也接近。表明土荆芥在生长过程中土壤因素是保证其质量的主要因素之一。表1土荆芥土壤样品理化特性(略)表2

药材样品黄酮含量测定结果(略)

2.2.4土壤颗粒组成土壤颗粒组成在植物生长,土壤的利用中具有重要意义,直接影响土壤水、肥、气、热的保持和运动,并与植物的生长发育有密切的关系。植物生长的土壤砂粒过多易漏水漏肥,土壤黏粒过多持水性强,透水性差,研究区雨量充沛,若黏粒过多易烂根。对土荆芥土壤机械组成研究,由表1可知,土荆芥生境土壤质地以砂质壤土为主,砂砾较多,泥质,粉沙质,矿物质并存,不但带给土壤较丰富的矿质元素,而且使土壤质地适中,通透性好,多种元素有效性高,有利于植物生长。而非生境土壤机械组成相差较大,福建三明非生境对比样黏粒含量较高>30%。研究表明含砂砾较多的砂质壤土有利于土荆芥生长。

2.3土荆芥生长土壤地球化学特征

2.3.1土荆芥生境土壤与非生境土壤元素比较土壤大量营养元素,微量元素是研究土壤环境质量的重要特征,也是土壤农业地球化学评价的主要指标[10]。由表2可知,土荆芥生境土壤样品中元素的含量特征,土荆芥生境土壤中常量元素主要以al、Si为主,二者含量之和达70%以上。al2o3,K2o,mG0,Cao显著的高于福建土壤中的平均值,Fe2o3,tio2接近于福建土壤中的平均值。与全国土壤中元素含量相比,al2o3,K2o,Fe2o3的含量明显高于全国土壤中的平均值;na2o,Cao低于全国土壤中的平均值。生境土壤中na2o,K2o均高于非生境土壤中的含量,al2o3,Fe2o3,Cao,tio2显著低于非生境土壤中的含量。生境土壤中微量元素Ba,Zn,Zr,Rb,mn等元素含量较高。其顺序为Ba﹥mn﹥Zr﹥Zn﹥Rb,其中ni,Zn,Rb,Ba明显高于福建省及全国土壤中的平均值;Co,Cr,Cu接近福建省及全国平均含量。Sr明显高于非生境土壤中的含量。V,Cr,Co,ni,Cu显著低于非生境土壤中的含量。

研究结果表明土荆芥生境土壤与非生境土壤元素特征有一定差异,从我国土壤区域的划分研究区均属于硅铝区域,但其地球化学特征还有较大的差异,造成这种差异的主要原因是其成土母质和成土过程不同,这种差异是土荆芥道地性形成的主要土壤生态因子,表明研究其地球化学特征具有一定的意义。

2.3.2药材与土壤中元素相关性分析

从表3中可看出土荆芥药材中p,Zn,mn,Ca的含量较高,尤其是p、Ca元素含量高,而土荆芥生境土壤中p、Ca的含量接近或相对低于非生境土壤,土荆芥药材对p,Ca具有富集作用,p,Ca平均吸收系数分别为3.4478,2.4026。表明p,Ca对土荆芥的生长具有相关性,这种对部分元素的依赖是土荆芥生长的重要特征之一。表3土荆芥根际土壤样品中元素的含量特征(略)

生命的生长发育过程中,矿物元素起着重要的作用。如钾具有促进植物体内代谢,提高植物抗病能力,提高光合作用强度,加强碳水化合物的合成与运输,以及能促进植物对氮素的吸收,加速含氮化合物的形成等都有重要作用,土壤中的钾主要来源于土壤母质中钾矿物的分化,分解,释放,铁是形成叶绿素必需的成分,土壤缺铁,则叶呈淡黄色,甚至白色,铁对植物呼吸作用和代谢过程有重要作用;锌在植物叶绿素及糖类形成过程中是必不可少的,是某些酶的组成部分;磷是植物生长重要元素之一,磷能促进植物生殖器官的形成,保持优良的遗传特性,增强植物的抗旱,抗寒,抗病能力,对细胞的分裂和分生组织的发展,以及对糖,脂肪,蛋白质等物质的形成和转换有重要作用。磷在近中性的微酸性到微碱性的范围内,其有效性较高,该土壤为中性至微碱性土壤,磷的有效性较高,其土壤中钾,锌等含量较丰富,这些因素是土荆芥生长的必要条件。

3结论

土荆芥生长的适宜pH值为6.5~8,属中性偏弱碱性土壤。生长土壤质地为通透性良好的含有少量黏土的砂质壤土。

土荆芥适宜于85%以上较高盐基饱和度的土壤。有机质1.38~3.71%,速效磷111.9~242.8mg/kg,速效钾109.5~168.8mg/kg肥力较高的土壤中,有利于土荆芥生长及其有效成分的积累。

土荆芥对p,Ca具有选择性富集作用,其生长土壤中大量元素na2o,K2o,Cao,p的含量应较高,这种同一基因植物对元素吸收的差异,以及生态环境,气候条件,土壤肥力相近,其有效成分黄酮类化合物的含量也接近。提示外因—地球化学作用对其生长、有效成分的积累具有重要的意义。

只有在上述条件有机的结合在一起,形成其特有的生态系统才有利于地道土荆芥的生长,因此对药用植物进行规范生产,Gap基地建设与管理,不仅要研究药材有效成分含量,还应对其生长的生态环境,尤其对其赖以生存的重要因子之一——土壤进行研究。

致谢:在土荆芥样品采集的过程中,福建省将乐县万安卫生院的官瑞医生给予了热情的帮助,特此表示衷心的感谢。

参考文献

1]林泉,王景祥,范文涛,等.浙江植物志[m].杭州:浙江科学技术出版社,1982:182.

[2]nascimentoFRF,CruzGV,pereirapVS,etal.asciticandsolidehrlichtumorinhibitionbyChenopodiumambrosioidesL.treatment[J].LifeSciences,2006,78:2650.

[3]Lalln,meyerJJm.invitroinhibitionofdrugresistantanddrugsensitivestrainsofmycobacteriumtuberculosisbyethnobotanicallyselectedSouthafricanplants[J].Journalofethnopharmacology,1999,66:347.

[4]刘志红,庄世和,宋之光.HpLC测定土荆芥药材中槲皮素、山柰素、异鼠李素含量[J].中草药,2008,39(增刊):123.

[5]范俊安,易尚平,张爱军,等.川产道地药材受GBS制约效应[J].中国中药杂志,1996,21(1):12.

[6]朱定祥,倪守斌.地道药材的生物地球化学特征研究进展[J].微量元素与健康研究,2004,21(2):44.

[7]龚子同,黄标,欧阳洮.我国土壤地球化学及其在农业生产中的意义[J].地理科学,1998,18(1):1.

[8]周启星.健康土壤学-土壤健康质量与农产品安全[m].北京:科学出版社,2005:114.

土壤的特征篇2

关键词:刈割;草甸草原;群落特征;土壤微生物;土壤酶活性

中图分类号:S812.8文献标识码:a文章编号:0439-8114(2015)15-3617-03

abstract:inthemeadowsteppe,takingtheLeymuschinensiscommunityandStipabaicalensiscommunityinHulunbeierastheresearchsample,thecommunitycharacteristics,soilmicroorganismandenzymeactivityinmowingdisturbancewerestudied.theresultsshowedthattheinterferenceofcuttingtoLeymuschinensiscommunitieswassmall,thefourindexofαdiversityofplantcommunitywerehigher,thespeciesdiversitywasmoreabundantandthegrowthsituationwasrelativelybetterthanthatofStipabaicalensiscommunity.thenumberofmicroorganismsindifferentmowingareasshowedthesametrend:bacteria>actinomyces>fungi(p10~20cm.thesoildepthofurease,catalase,invertaseactivitiesin0~10cmwashigherthanthatin10~20cm.thecorrelationanalysisindicatedthattheαdiversityofplantcommunitywaspositivelyrelatedtosoilmicroorganismsandsoilenzymeactivities(p

Keywords:meadowsteppe;mowing;communityfeatures;soilmicroorganism;soilenzymeactivity

不论是天然草地、人工草地还是退耕后新建的草地,除发挥其生态功能外,其主要目的在于利用。草地的利用方式主要有放牧和割草两种。对于北方温带草原而言,放牧和刈割是草场利用和管理的主要方式,同时也是两个主要的人为干扰因素。由于牧草生产季节不平衡,刈割相对于放牧而言,对于解决牧草生产季节不平衡的问题,确保家畜越冬营养需要起着重要的作用。在广大牧区,割草地收获的干草是解决牧草供给季节不平衡的重要手段,也是冬春期间抗灾保畜,减少春乏损失的主要措施。

研究在刈割干扰下呼伦贝尔草甸草原羊草和贝加尔针茅群落特征、土壤微生物与酶活性的变化,并进行比较分析,在刈割条件下羊草群落和贝加尔针茅群落哪个生长情况更好,更适合刈割,产量更高等,对于草原的保护和合理利用,草原自然保护区的建设等都具有重要的意义。

1材料与方法

1.1研究区概况

采样地位于呼伦贝尔市陈巴尔虎旗草甸草原。位于49°33′49.4′′-49°43′20.8′′n、118°50′15.7′′-118°58′21.2′′e,海拔695~787m。属于中温带半干旱大陆性气候,冬季严寒漫长,夏季温暖短促,年均气温-2.6℃,最高、最低气温分别为38.4℃和-49℃;年积温1580~1800℃,无霜期110d;年平均降水量350~450mm,多集中在7~9月且变化较大。草原类型是以羊草(Leymuschininse)p贝加尔针茅(Stipabaicalensis)分别为建群种和优势种构成,主要伴生种有硬质早熟禾(poasphondylodes)p蓬子菜(Galiumverum)等。

1.2试验设计

1.2.1样地设置根据利用方式不同,将样地分为放牧和刈割两个区,再根据建群种不同将每个区划分为羊草群落(YD)和贝加尔针茅群落(BD)。本研究只对刈割区的羊草群落和贝加尔针茅群落进行研究,刈割区属于常年正常刈割3年以上,羊草群落和贝加尔针茅群落分别以羊草和贝加尔针茅为建群种。每个群落各设一个样带,每个样带长100m,宽2m,在每个样带中随机取面积为0.5m×0.5m的样方,重复15次。

1.2.2植物调查与取样2012年8月中旬,草原植物群落生物量达到高峰期时,在呼伦贝尔草甸草原刈割草场的羊草群落和贝加尔针茅群落各选取一个样带进行调查与取样。野外植被学调查采用常规调查法[1]。植物多度采用计数法测定、植被盖度采用目测法测定、用直尺测量每个物种的自然高度、地上生物量测定,齐地面剪取茎叶,然后分种计数并称取鲜重后,装入纸袋中自然晾干,称其干重。

1.2.3土壤样品采集在采取植物样本的同时采取土壤样本。每个样地内用9cm土钻随机选10个样点,每个取样点之间间隔10m,分层取0~10cm、10~20cm土壤样品,同层土样混合均匀,试验设3次重复。将土样保鲜带回实验室立即进行试验,用于土壤微生物和土壤酶活性的测定。

1.2.4土壤微生物种群数量测定细菌、放线菌和真菌的活菌计数培养基分别为牛肉膏蛋白胨培养基、高氏1号培养基、孟加拉红培养基,方法参考文献[2]。

1.2.5土壤酶活性的测定脲酶用靛酚蓝比色法测定,酶活性以24h后1g土中nH4+-n的毫克数表示;转化酶采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定,酶活性以24h后1g土中葡萄糖的毫克数表示;过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法,酶活性以每克土壤滴定所需0.1mol/LKmno4的毫升数来表示[3]。

1.2.6数据处理

1)重要值。植物群落物种重要值计算公式为:重要值=(相对高度+相对密度+相对盖度)/3

2)植物群落α多样性物种α多样性指数包括:margarlef丰富度指数(ma)、Shannon-wiener多样性指数(H′)、Simpson多样性指数(D)和pielou均匀度指数(Jp)。

3)数据分析采用excel和SaS9.13软件进行数据分析和作图。

2结果与分析

2.1植物群落数量特征分析

2.1.1群落盖度变化群落盖度分析结果显示,两个群落之间无显著性差异,贝加尔针茅和羊草的群落盖度大致相同,相差不大(p>0.05)。贝加尔针茅群落高出羊草群落2.090个百分点(图1a)。

2.1.2群落高度变化群落高度方差分析结果显示,两个群落之间无显著差异,贝加尔针茅和羊草的群落高度大致相同,相差不大(p>0.05)。贝加尔针茅群落高出羊草群落2.217%(图1a)。

2.1.3群落密度变化群落密度变化显示,两个群落的密度比较与群落高度和盖度有所不同,两个群落之间有显著差异(p

2.1.4群落现存量变化群落现存量变化显示,不同群落之间存在显著差异(p

2.2植物群落α多样性变化

由表1可知,不同群落在刈割干扰下,margalef物种丰富度指数、Shannon-wiener多样性指数,贝加尔针茅群落相比羊草群落有升高趋势,Simpson优势度指数和pielou均匀度指数,不同群落之间没有显著差异,相差不大。

margalef物种丰富度指数:羊草群落显著高于贝加尔针茅群落18.110%(p

Shannon-wiener多样性指数:不同群落之间有显著差异,羊草群落显著高于贝加尔针茅群落35.544%(p

Simpson优势度指数:不同群落之间无显著差异,但羊草群落高出贝加尔针茅群落2.20%。

pielou均匀度指数:不同群落之间无显著差异,但羊草群落高出贝加尔针茅群落7.07%。

2.3刈割条件下土壤微生物数量变化

由表2可知,在土壤微生物中,无论是羊草草原还是贝加尔针茅草原土壤,细菌的数量基本上较放线菌高1个数量级,放线菌较真菌高2个数量级。细菌与放线菌和真菌均呈显著差异(p0.05)。两类型草原相比较,在0~10cm土层中放线菌的数量贝加尔针茅草原的要高于羊草草原的,但差异不显著(p>0.05)。

2.4刈割对羊草和贝加尔针茅草原土壤酶活性的影响

刈割对羊草和贝加尔针茅草原土壤酶活性的影响情况见表2。两种类型草原土壤酶活性的垂直分布情况为0~10cm高于10~20cm,刈割干扰下两个土层中土壤脲酶和过氧化氢酶活性相比较,贝加尔针茅草原的要高于羊草草原的,但差异不显著(p>0.05),而转化酶的活性羊草草原要高于贝加尔针茅草原的,但差异不显著(p>0.05)。

2.5土壤微生物、土壤酶活性与植物群落数量的关系

相关性分析表明,植物群落α多样性与土壤微生物数量、土壤酶活性呈显著正相关(p

3结论与讨论

刈割作为草甸草原重要的利用和管理方式之一,对天然草地生态系统而言,是一种人为干扰机制,对草地生态系统及其各组分产生一定的影响。对于刈割干扰下的草甸草原,已经有了一系列的研究,研究表明,刈割可以增加群落的物种数、群落密度以及羊草群落盖度[4],同时,随着刈割频次的增加,即刈割间隔期间的缩短,群落的地上生物量和地下生物量都有所减少。适量的刈割可以刺激植物的生长,但刈割频次过多会严重影响植物的生长[5]。适度的刈割对土壤微生物和土壤酶的活性也会产生一定的影响[6],所以研究刈割对草原的影响对于合理利用草地具有重要意义。

贝加尔针茅个体比羊草大,在高度和盖度两个指标中贡献大,高于羊草,可是同一大小的样方中羊草数量众多,导致密度指标上羊草要大于贝加尔针茅[7]。而且,由于贝加尔针茅个体大,对别的物种的竞争排斥作用强,导致同一群落的种间竞争过程中,贝加尔针茅会优于羊草[8],这可能使贝加尔针茅群落的现存量和枯落物量要小于羊草群落。另外这可能也是导致羊草群落α多样性比贝加尔针茅群落高,因为种间竞争小,就能允许更多的物种共同生存,生物多样性就高,反之就低。

植物群落与数量特征:在群落与数量特征的五个指标中,不同群落之间高度和盖度都没有显著差异,相差不大,但贝加尔针茅群落略高于羊草群落。而另外两个,即现存量和密度,不同群落之间有显著差异,并且都是羊草群落显著高于贝加尔针茅群落。表明在刈割干扰下,以羊草为建群种的群落所受的影响比贝加尔针茅群落小,生长情况相对更好。

植物群落α多样性:在刈割干扰下,羊草群落受影响较贝加尔针茅群落小,植物群落α多样性四个指数都比贝加尔针茅群落高,物种多样性更丰富。

总之,草甸草原自然保护区在刈割干扰下,羊草群落普遍生长情况相对更好,生物多样性也更高,而且由于枯落物的量高于贝加尔针茅群落,对土壤肥力的作用也会比贝加尔针茅好,但是就草场的牧草生产力而言,由于贝加尔针茅个体大于羊草,使得贝加尔针茅群落明显高于羊草群落。另外,虽然贝加尔针茅群落在刈割干扰下生长情况稍劣于羊草群落,但对草甸草原并没有多大影响,因此,贝加尔针茅群落更适合刈割。在草甸草原自然保护区的建设过程中,可以适当的调整两个群落的刈割强度和刈割频次,以便达到最好的利用效果,对此还有待进一步的研究。

参考文献:

[1]姜恕,李博,王义凤.草地生态研究方法[m].北京:农业出版社,1988.

[2]李振高,骆永明,滕应.土壤与环境微生物研究法[m].北京:科学出版社,2008.

[3]林先贵.土壤微生物研究原理与方法[m].北京:高等教育出版社,2010.

[4]桂花,乌仁其其格,袁伟.呼伦贝尔草甸草原自然保护区不同干扰下植物群落特征研究[J].广东农业科学,2012,39(15):181-183.

[5]鲍雅静,李政海,包清海.多年刈割对羊草草原群落生物量及羊草和恰草种群重要值的影响[J].内蒙古大学学报,2001,32(3):309-313.

[6]郭明英,卫智军,徐丽君,等.不同刈割年限天然草地土壤呼吸特性研究[J].草地学报,2011,19(1):51-57.

土壤的特征篇3

关键词:树莓;土壤;品种;生长特性

中图分类号:S663.2文献标识码:aDoi编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2016.12.013

树莓是重要的小果型经济灌木,被誉为新兴的第3代水果[1]。树莓果实酸甜可口,具有很高的营养价值,含有人体所必需的大量的维生素C、维生素e、SoD、鞣化酸、黄酮类物质等营养物质,能改善人体新陈代谢及增强免疫力,有很高的药用价值[2]。树莓的果实除鲜食外还可制成速冻果实、果汁、果酒和果酱等食品[3]。

树莓主要分布在北半球的温带和寒带,波兰、美国、加拿大、新西兰等国栽培较多,我国栽培面积较少[4]。近年来,我国陆续从美国、英国、俄罗斯等国引进了一些具有优良性状的树莓品种,主要集中在黑龙江省部分市县,产品十分畅销,并开始规模化栽培和相关研究。如程云清等[5]进行了不同树莓品种光合特征的研究;司旭等[6]进行了树莓主要功能性成分的研究;张志敏[7]进行了不同树莓品系果实特性评价及采后两种处理方法对果实特性的影响研究;武国冬等[8]进行了树莓的引种栽培;王小军等[9]进行了红树莓组织培养快繁研究;王晓冬等[10]对树莓在遮荫条件下的光合特性进行了研究;王铁良等[11]研究了水肥耦合对树莓光合特性和果实品种品质的影响等。但至今未见关于不同土壤对树莓各品种植株生长特征影响的报道。

本研究通过对树莓单株叶片数、单叶面积、主枝长等的分析,比较了不同树莓品种植株的生长特性,为树莓品种的推广应用和市场销售提供理论依据。

1材料和方法

供试树莓品种由天津农学院园艺园林学院园林植物教研室提供。3个品种(诺娃、红宝、香妃)分别栽植于天津西青区试验地和蓟县地区试验地。供试植株为扦插繁殖和栽培的3年生植株(2012年11月份栽植于盐碱土壤中。每个品种栽植3行,每行为1个处理,3次重复。栽植株行距1.5m×2.5m。西青盐碱地土壤含盐量为0.25%,pH值=8.5;蓟县微酸性土壤含盐量为0.15%,pH值=6.2。每年秋施基肥(每公顷施牛粪75m3)、生长季追肥3次,篱壁式整枝,常规修剪。冬季下架,进行埋土防寒。

2015年10月21日采用实地随机取样方法测量单株叶片数和主枝长,主枝长用卷尺随机测量,取30株植株的平均值;单叶面积用0.6cm×0.6cm方格纸测量,重复30次。用JenCopH6175型台式pH计测定土壤pH值,用DDB-303a型电导率仪测得土壤电导率,根据标准曲线,确定土壤的含盐量。

试验数据用excel2007进行统计分析。不同树莓品种的生长特性的综合分析采用隶属函数方法。

2结果与分析

2.1不同土壤中各树莓品种单株叶片数的比较

由图1可知:诺娃、红宝、香妃的叶片数在蓟县微酸性土壤上分别为67,59,59片;在西青盐碱地的叶片数分别为82,86,83片。其中,西青盐碱地诺娃的叶片数是蓟县微酸性土壤的1.22倍,红宝为1.45倍,香妃为1.41倍。这说明诺娃、红宝、香妃在西青盐碱地长得比在蓟县微酸性土壤上的好,且诺娃与红宝、香妃差异较大,红宝与香妃二者间差异不大。

2.2不同土壤中各树莓品种单叶面积的比较

由图2可知:诺娃、红宝、香妃的叶面积在蓟县微酸性土壤上分别为16.33,21.51,24.41cm2;在西青盐碱地的叶面积分别为46.74,51.39,45.74cm2。西青盐碱地3个树莓品种的叶面积均高于蓟县微酸性土壤的,且分别高1.86,1.39和0.87倍。这说明3个树莓品种在西青盐碱地的光合特性强于蓟县微酸性土壤上的,更利于树莓的生长。

2.3不同土壤中各树莓品种主枝长度的比较

由图3可知:诺娃、红宝、香妃的主枝长在蓟县微酸性土壤上分别为17.95,36.37,38.65cm;在西青盐碱地分别为88.8,58.5,69.4cm。西青盐碱地3个树莓品种的主枝长均长于蓟县微酸性土壤上的,且分别长3.94倍、0.61倍和0.80倍。这说明3个树莓品种在西青盐碱地生长速度要快于在蓟县微酸性土壤上的生长速度,且生长速度诺娃>香妃>红宝。

3结论

综上所述,天津蓟县微酸性土壤的树莓苗生长均较西青盐碱地的差,说明树莓更适合碱性土壤(如0.25%的轻度盐),并未影响树莓的生长。

参考文献:

[1]张清华,董凤祥.树莓发展现状与前景(上)[J].专家论坛,2007(11):9-11.

[2]王学勇,张均营.树莓和黑莓的研究进展[J].安徽农业科学,2010,38(10):5070-5073.

[3]葛淑霞.树莓栽培及管理[J].中国园艺文摘,2011(5):165-166.

[4]张群英,文光琴.优良树莓品种及当地野生树莓的引种比较研究[J].种子,2015,34(1):100-103.

[5]程云清,耿婉婷.不同树莓品种光合特性[J].东北林业大学学报,2015,43(5):23-27,48.

[6]司旭,陈芹芹.树莓主要功能性成分研究进展[J].食品工业科技,2015(4):376-381.

[7]张志敏.不同树莓品系果实特性评价及采后两种处理方法对果实特性的影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2013.

[8]武国冬,郭江娟.民和县树莓栽植试验[J].农业开发与装备,2014(3):70.

[9]王小军,刘春,张黎.红树莓外植体选择及组织培养技术研究[J].农业科学研究,2015(1):69-71,96.

土壤的特征篇4

Christian:不是第一次来,我这是第三次来到中国,但做评委是第一次。

《酒世界》:作为评委,如何评价这次大赛?

Christian:很开心中国举办这样的高水平的比赛,我们可以看到来自世界各个不同产区的酒出现在这里。以产区为依托,通过比赛的形式来展现葡萄酒风土,是一个非常有创造性并且极具推广价值的比赛。

《酒世界》:您在两天的时间里也尝到了很多中国制造商生产的酒,如何评价?

Christian:我尝到了很多很不错的酒,有些酒让人印象深刻,比如长城、香格里拉,还有一些酒来自于中国西部,我记不起它们的品牌。

《酒世界》:您的产品(艾美拜尔晚摘甜白琼瑶浆)在去年的葡萄酒质量产区大赛中获得了冠军,您自己如何评价这款获奖产品?

Christian:我得说这是一款非常了不起的产品。首先阿尔萨斯地区非常适合琼瑶浆、雷司令这种白葡萄的生长,而且阿尔萨斯地区的生产者比较擅长用晚摘的葡萄生产特点的干型或甜型白葡萄酒;当然,最重要的是2007年对阿尔萨斯而言是一个非常不错的年份,非常适合酿造这种类型的葡萄酒。而对我们酒庄而言,2007年其实是一个里程碑式的年份。

《酒世界》:获奖后对产品销售有没有产生什么影响?

Christian:是的,可以说去年的获奖改变了很多东西。因为在去年拿到大赛的全场冠军后,不止是中国媒体,法国媒体也做了很多报道。销售方面不止是中国市场,法国市场还有不少海外市场也发生了很大变化,比如美国市场,酒庄的权甚至引起了很多酒商的争夺。

《酒世界》:您从1997年起开始管理酒庄,到现在16年间酒庄获得了很多荣誉,您觉得一个好的酿酒师应该如何来平衡品质和市场之间的关系?

Christian:我们酒庄并不是一个很大的酒庄,我见证了酒庄近年来的发展。首先我会挑选最好的葡萄来酿酒,这一点其实很重要;另外最重要的我觉得,酿酒师不应该是酒庄里的“皇帝”,应该更多地走出去,去市场其他不同的产区、国家,多去交流。我每隔几个月都会去全球各产区和市场去和同行、消费者沟通交流,这样才能更好地把握品质和市场之间的平衡。

《酒世界》:您即是酒庄的拥有者,同时也是酿酒师,能不能谈谈艾美拜尔这个酒庄与众不同之处,以及您的酿酒理念?

Christian:艾美拜尔在阿尔萨斯的中心位置,酒庄的历史最早可以追溯到1580年,我是家族的第十四代传人,我还在种植我的父辈祖父辈的葡萄园,与此同时,我们家族也在不断购买当地比较适合的优质葡萄园。这些葡萄园都拥有非常适合葡萄生长的土壤。

说到酿酒理念,我觉得如实地去反映葡萄园的土壤特征其实是最佳的酿酒方法。这也是为什么我们酒庄目前在做一个关于有机葡萄酒的大项目,我希望酿酒过程中尽量减少技术方面的干扰。

《酒世界》:艾美拜尔的出口情况如何?除了中国,哪些国家占的海外份额比较多?

Christian:除了欧洲一些国家,美国和日本是我们重要的海外市场。我们出口量并不大,每年只有几万瓶,但在这些市场上都获得了很好的口碑。虽然中国市场是以红葡萄酒的消费占主导,但我们的白葡萄酒依然受到很广泛的欢迎,我们也会加大对中国市场的投入和宣传。

土壤的特征篇5

(台州学院生命科学学院,浙江台州318000)

摘要:本文以浙江省台州市路桥区峰江地区电子废物拆解回收场地为对象,主要考察了电子废物拆解地土壤中重金属污染的分布特征.结果表明,在考察的5种(Cu、Zn、pb、Cr、Cd)重金属中,除了Cr和Zn外均在一定程度上超过《国家土壤环境质量标准》二类土壤环境质量标准,污染最严重的是Cu、Cd,其次为pb.以国家土壤环境质量二级标准计算该典型区Cu、Zn、pb、Cr、Cd的综合污染指数为4.3,已达严重污染程度.表明该电子废物回收迹地土壤存在严重的重金属复合污染问题,已不适合农业耕作.

关键词:电子废物;重金属污染;土壤;分布特征

中图分类号:X705文献标识码:a文章编号:1673-260X(2015)01-0140-03

1前言

电子废物,又称电子垃圾,是指各类报废的电子产品,包括各种废旧电脑、通信设备、电视机、电冰箱以及被淘汰的精密电子仪器仪表等[1,2].20世纪以来,随着电子信息等高科技产业迅猛发展,电子技术的更新不断加快,全球越来越多的废旧电子和电器设备被淘汰.在许多发达国家,电子废物已成为增长最快的垃圾流[2,7,9,10].世界上约80%的电子废物被转运到亚洲,其中有90%以“回收”等名义输入到中国[11].

电子废物中含有大量的铜、镍、铅、镉等重金属,电子废物的拆解回收可以带来廉价的原材料和丰厚的利润[3,4].但是电子废物不合适的处理方式,同时也导致有害重金属进入环境,对人类的身体健康和生存环境造成严重的危害[5-8].浙江台州地区是中国最大的电子废物拆解回收处理中心之一.当地居民采用电线电缆的露天焚烧、电路板的烤制熔化酸洗等原始粗放的方式进行电子废物的拆解,严重污染了当地生态环境[4,5].

在电子废物回收活动对环境和人类造成的巨大环境危害引起国际关注的情况下,国内环保部门严令禁止电子垃圾的公开焚烧和随意倾倒,但在暴利的驱使下,收效甚微[5,6,12].虽然路桥地区环保部门对当地电子废物拆解回收进行了集中的整治与规划,将所有电子废物拆解回收作坊集中在同一条街道进行,但是由于拆解方式相对比较落后,拆解活动所带来的环境污染问题还在继续.因此,本研究选择浙江省台州路桥地区典型电子废物不当处置地区峰江开展研究工作,通过对该地区电子废物回收迹地土壤中重金属的含量水平、分布特征的研究,对该地区电子废物回收活动带来的重金属污染进行了初步的评价.

1材料与方法

1.1土壤样采集

选取峰江地区某一拆解时间为20多年的电子废物拆解地.其拆卸的电子废物主要成分为家用电器的外壳、电板以及废旧的电线等.采样时,以电子废物拆解地为中心,在离电子废物拆解点边缘0m、100m、200m、300m处分别采集3个平行样.梅花状采样,分别取约1kg土壤(取距离地表2cm以下的混合土样),将所取土壤均匀混合,土壤样品经自然风干后,用玛瑙棒研压,通过200目尼龙筛,混匀后备用.

1.2样品的处理

称取备用的土壤样品0.5000±0.0005g,置于大玻璃管中,采用硝酸-高氯酸-氢氟酸全量消解法处理土壤样品[13].采用iCp-oeS测定土壤处理液中Cu、Cd、Zn、pb、Cr的含量.实验所用试剂均为分析纯,所用水均为去离子水.并采用国家标准物质土壤标准参考样GSS24、GSS25参比进行分析质量控制,分析误差均在允许范围内,并设置空白样品同步分析.

2结果与分析

2.1电子垃圾拆解点土壤性质

本文对路桥电子产品拆解地周边土壤的pH、总有机碳toC(mg/g)、总氮(mg/g)、总磷(μg/g)及铵态氮(μg/g)含量做了测试分析,结果如表1所示.该地区土壤pH、总有机碳、总氮、铵态氮及总磷无显著差异,表明各个采样点土壤基本物理化学性质无显著差异.与全国第二次土壤普查中该地区水稻土养分含量平均值(有机碳:24.5g/kg;总氮:2.45g/kg;总磷:0.41g/kg)相比,土壤养分含量均有所增加,而该地区土壤的pH则略低于该区全国土壤第二次普查结果(pH为6.0).可见,研究区电子废物拆解活动并未降低其周边农田土壤的肥力质量,却降低了土壤的pH值,使得该地区土壤有一定的酸化.这可能与周边电子废物拆解的重金属回收工艺流程有关.该工艺是将含贵金属的废旧电子产品以浓酸处理,取得贵金属的剥离沉淀物,再分别将其还原成金、银、钯等金属产品.而在该典型区,多半企业采用传统的手工作坊式生产,很少集中处理剩余的大量残留酸液,而是直接排于周边沟渠、农田等场地,大量酸性废水的灌溉破坏了土壤的缓冲能力从而造成土壤的酸化[10].而土壤酸化一方面会破坏土壤结构,使得土壤板结,抗逆能力下降,另一方面更为重要的是土壤酸化有利于土壤中重金属向水溶态、交换态的转化[7-9],增加重金属在生物环境介质的移动性及其污染风险,从而降低土壤的环境功能,因此,该地区农田土壤环境问题应该引起我们高度重视[10].

2.2电子废物拆解地周边重金属的分布特征

表2为该电子废物回收迹地土壤中重金属的含量.该地区表层土壤Cu、Cd、pb、Zn、Cr的全量均明显高于浙江省该地区土壤背景值(Cu:19.77mgkg-1,Cd:0.20mgkg-1,pb:24.49mgkg-1,Zn:84.84mgkg-1,Cr:58.51mgkg-1)[13,14].由表1可见,该地区土壤中Cu和Cd的污染最为严重,Cu的最大浓度为519.3mg/kg,最小浓度为249.0mg/kg,最大浓度为《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中农业用地二级标准50mg/kg的10.4倍,最低浓度为《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中农业土地二级标准的5.0倍.其次,该地区土壤中Cd最大浓度和最小浓度分别为4.5mg/kg和0.8mg/kg,为《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中农用土地二级标准0.3mg/kg的9.0倍和2.7倍.调查还发现pb的最大浓度达到56.9mg/kg,这个值已经超过《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中水田、旱地、菜地的二级标准,表明不适合耕种,尚可作为果园用地.Cr和Zn的含量较低,没有超过《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中农业用地标准,主要是该拆解场地中几乎不含或含有少量含Cr、Zn较多的电子垃圾,如磁带、录像带等.

由表1,各采样点处Cu和Cd的含量均超出《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中的二级标准,而pb则是在回收迹地中心超出《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中水田、旱地、菜地的二级标准,这说明电子产品回收活动队对周围土壤污染比较严重.在电子产品回收基地周围300m范围的土壤中,Cd、Cr、Cu、pb、Zn含量随距离增加快速降低.以国家土壤环境质量二级标准计算该典型区Cu、Zn、pb、Cr、Cd的综合污染指数为4.3,已达严重污染程度,表明该电子废物回收迹地土壤存在严重的重金属复合污染问题,已不适合农业耕作.

徐莉等[10]调查了浙江东部废旧电子产品拆解场地周边农田土壤重金属污染特,发现检测土壤中存在Cu、Cd总量超过土壤环境质量二级标准,Cu和pd的浓度范围与本研究相当,而Cd的浓度则是本研究的2~3倍,而相应地区土壤酸化很明显(3.8~4.4),可能是导致Cd浓度较高的原因.潘红梅等[11]于2006年考查了同一地区重金属污染的状况,发现Cu含量为435.67mg/kg,与本研究的结果比较接近.罗勇等[13]考察了广东省龙塘镇和石角镇的电子废物堆场附近农田土壤重金属含量,发现Cu的超标率为63.7%,pd的超标率为48.5%,Cd的超标率为78.8%,这与研究的结果也比较相近,可能是这两地与本研究地所回收的电子废物的种类和回收工艺比较接近.郑茂坤等[12]考察了同一地区废旧电子产品拆解区农田土壤重金属污染特征及空间分布规律,发现Cu、Zn、pb、Cd含量分别为Cu118mgkg-1、pb47.9mgkg-1、Zn169.0mgkg-1、Cd1.21mgkg-1,其中Cu的含量为本调查结果的1/2~1/5,明显较小,Cd的含量也较本研究低,可能是由于Cu、Cd的富集速度比较快,经过近两年电子废物的拆解回收,Cu、Cd的含量明显增加了.

3结论和讨论

电子废物回收活动,由于回收方式的粗放化,导致重金属在周围环境中不断积累.电子产品回收迹地土壤中Cd、Cr、Cu、pb、Zn中,除了Cr和Zn外均超过《国家土壤环境质量标准》二类土壤环境质量标准,污染最严重的是Cu、Cd,其次为pb.以国家土壤环境质量二级标准计算该典型区Cu、Zn、pb、Cr、Cd的综合污染指数为4.3,已达严重污染程度.表明该电子废物回收迹地土壤存在严重的重金属复合污染问题,已不适合农业耕作.

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参考文献:

〔1〕Hann,agusat,RamuK,etal.Contaminationbytraceelementsate-wasterecyclingsitesinBangalore,india[J].Chemosphere,2009,76:9-15.

〔2〕Unep.2005.e-waste,thehiddensideofitequipment’smanufacturinganduse:earlywarningonemergingenvironmentalthreatsno.5,Unitednationsenvironmentprogramme,2005.

〔3〕王家嘉.废旧电子产品拆解对农田土壤复合污染特征及其调控修复研究[D].贵阳:贵州大学,2008.

〔4〕吴南翔,杨寅娟,俞苏霞,等.旧电器拆解业对职业人群及普通居民的健康影响[J].环境与健康杂志,2001,18(2):97-99.

〔5〕XingGH,wuSC,wongmH.DietaryexposuretopCBsbasedonfoodconsumptionsurveyandfoodbasketanalysisattaizhou,China–theworld’smajorsiteforrecyclingtransformers.Chemosphere,2010,81:1239-1244.

〔6〕鲁如坤.土壤农业化学分析法[m].北京:农业科技出版社,1999.235-285.

〔7〕杜彩艳,祖艳群,李元.pH和有机质对土壤中镉和锌生物有效性影响研究[J].云南农业大学学报,2005,20(4):539-543.

〔8〕HarterRD.effectofsoilpHonadsorptionoflead,copper,zincandnickel.SoilscienceSocietyofamericaJournal,1983,47:47-51.

〔9〕ClementeR,walkerDJ,Roiga,etal.Heavymetalbioavailabilityinasoilaffectedbymineralsulphidescontaminationfollowingtheminespillageataznalcóllar(Spain).Biodegradation,2003,14(3):199-205.

〔10〕徐莉,骆永明,滕应,卜元卿,张雪莲,王家嘉,李振高,刘五星.长江三角洲地区土壤环境质量与修复研究Ⅳ.废旧电子产品拆解场地周边农田土壤酸化和重金属污染特征[J].土壤学报,2009,46(5):833-839.

〔11〕潘虹梅,李凤全,叶玮,王俊荆.电子废弃物拆解业对周边土壤环境的影响——以台州路桥下谷岙村为例[J].浙江师范大学学报(自然科学版),2007,30(1):103-108.

土壤的特征篇6

关键词田七;土壤肥力;差异性;分析,广西靖西

中图分类号S158.2文献标识码a文章编号1007-5739(2016)08-0194-03

abstractthesoilfertilityconditionin9acquisitionpointsof3differentpanaxnotoginsengcultivationareas(Xinjiatownship,Huatongtownshipandwupintownship)inJingxiCountywereanalyzed.theresultsshowedthatthereexistedcertaindifferentindexsoilfertilityinpanaxnotoginsengcultivationareasofJingxiCounty.theindexesofacidreflection(pHvalue)ofpanaxnotoginsengcultivationwerefrom4.69to5.16.theindexesoforganicmaterialandavailablepotassiumwerefromintermediatetoabundance.availablephosphorouswasinaabundancecondition(52.37~89.52mg/kg).thedistributionofavailablenitrogenwasinhomogeneous,fromshortagetointermediate(33.6~92.4mg/kg).indifferentregions,3districtsexistednotreallyobviousdifferences.onthewhole,thecomprehensivesoilfertilityofXinjiatownshipwasbetterthanthatofHuatongtownship,thatofwupintownshipwasabitworse.

Keywordspanaxnotoginseng;soilfertility;differenceanalysis;JingxiGuangxi

田七又名三七,起源于2500万年前的第三纪,原系山野自生,后为我国古代劳动人民发现和采用,并发展为人工栽培[1]。靖西栽培田七已有400多年的历史。靖西所产的商品田七个头大、坚实、不空心,质量优,有“铁皮铜心”之称,形成了具有地方特色的“田七”药材,在国内外市场上享有很高声誉。20世纪70―80年代,靖西县田七盛誉之隆,海内无匹,靖西也因此被国家授予“田七之乡”称号[2]。但是,随着经济的发展,以及爱人为过度干扰的影响,田七种植区生态环境受到一定的威胁,不同种植区显示不太一样的理化性状,田七质量也存在一定的差异,因此,研究田七种植区土壤理化形状的差异,对研究田七的种植条件及生态保护具有一定的意义。本研究以靖西县的新甲乡、武平乡、化垌乡的田七园为研究区域,以土壤养分因子为研究对象,对田七园进行分析和研究。

1研究区域概况

1.1地理位置

靖西县位于祖国西南边陲,南与越南接壤,位于东经105°56′~106°48′、北纬22°51′~23°34′,东与天等、大新县接壤,南与越南高平省毗邻,西连那坡县,北接百色右江区、云南省富宁县,东北紧靠德保县[1],是大西南通往东南亚各国的重要陆路通道之一,具有优越的沿边优势。

1.2气候概况

靖西县地处云贵高原与广西丘陵的过渡地带,山峰海拔在800~1300m之间,石灰岩广布,喀斯特地貌发育,土层浅薄。属于亚热带季风气候,热量丰富,>10℃的年活动积温达6000℃以上。由于受到海拔等因素的影响,气温变化小,夏无酷暑,冬无严寒,年平均气温19.1℃,最热的7月平均温度在25℃左右,最冷的1月平均温度在15℃左右,四季如春,素有气候“小昆明”之称[2]。降水丰富,但季节分布不均;年均降雨量在1685mm[3],降雨主要集中在5―9月的雨季,大约占全年降雨量的70%[4]。

1.3社会经济发展现状

在良好的自然环境下,孕育了靖西大果山楂、大香糯、大肉姜、大麻鸭、五趾蛤蚧、茴油、茶叶、金银花、田七等名优特色农产品。近年来,靖西全力打造“壮药之都”,诚招各地客商前来发展中草药产业,激发了靖西群众仿野生种植中草药热情。靖西整合县发改、扶贫、林业、民族等部门资金,加大对田七种植的扶持力度:对田七种植直补6万元/hm2;优质育苗基地的田七苗出售给本县境内种植户的,给予每株0.2元的育苗补助;愿意贷款的,给予贷款贴息等。2012年以来,根据田七喜阴的生长特性,在不破坏当地任何生态环境的情况下,靖西县五岭林场投入资金150万元,建立逾2.67hm2标准化林下田七种植基地。靖西与广西药用植物园达成“万亩林下田七种植”共识,先后在新靖镇、龙临镇、武平乡、禄峒镇建设4个示范基地。

2材料与方法

2.1研究区域的选取

通过研究相关文献资料,笔者分别在新甲乡的垌平村、大进村、福英村,武平乡的立录村、多纳村、安本村,化垌乡的五权村、民强村、力行村等每个乡选取3个村,每个村选取具有代表性的3个采样点进行土样采集,区域分布如图1所示。

2.2土壤样品的采集与制备

依据田园的形状及大小,采用梅花形及蛇形采样的方法,采集0~20cm深的土壤。风干后过筛备用。

2.3测定指标与方法

土壤酸碱度的测定采用电位法[3];土壤有机质的测定采用稀释热法[5];土壤质地的测定采用比重计法[5];土壤碱解氮的测定采用扩散法[5];土壤速效钾的测定采用比浊法[5]。

2.4土壤养分分级指标

根据土壤值划分的酸碱度标准见表1。

田七种植地土壤养分含量指标的丰缺至今没有相关标准,经过查阅相关文献[6-8],并结合全国第二次土壤普查的标准、绿色食品产地土壤肥力等[9],制定了田七种植地土壤养分初步分级标准,具体见表2。

2.5土壤肥力的评价方法

按照《第二次全国土壤普查暂行技术规程》[10]进行评价,结果见表3。

3结果与分析

3.1田七种植区土壤肥力现状分析

3.1.1土壤的pH值状况。土壤酸碱度能直接影响作物的生长和代谢,又能影响养分的有效性[11];任何植物的生长都要有适合的酸碱度,通过对3个田七种植地的土壤酸碱度调查发现,不同种植地的土壤pH值的差异不大,pH值分布范围为4.69~5.16,平均为4.89,变异系数较小,为3.14%,所调查的各种植地土壤的pH值大致相同,皆为强酸性土壤(表4)。

3.1.2土壤养分状况。土壤碱解氮能反映出土壤近期内氮素供应情况,所以又称为土壤有效氮。土壤碱解氮的含量对了解土壤的供氮能力,指导合理施肥具有一定意义。经过对3个田七种植田土壤的调查发现,土壤碱解氮范围在33.6~92.4mg/kg之间,变幅较大,其中化垌乡的最高,武平乡的最低,均值为75.02mg/kg,变异系数为28.36%;所调查地土壤养分中的碱解氮含量不足;土壤有机质是土壤肥力的主要物质基础之一,有机质含量的高低,在一定程度上反映土壤肥沃度[11]。对不同3个田七种植地的土壤有机质状况调查分析发现,各地土壤有机质含量差异显著,含量分布在23.94~40.73g/kg之间,均值为31.74g/kg,变异系数较大,为20.51%,其中土壤有机含量最高的是新甲乡,为40.73g/kg,最低的是武平乡为23.94g/kg;所调查地土壤有机质适度,能够满足田七的生长需要。

钾是作物的品质元素,能够使田七品质更优。由表4可知,土壤中速效钾含量适度且变幅不大,在147.59~192.40mg/kg,平均值为169.03mg/kg,变异系数为11.26%;土壤中速效钾的含量适度。

作物体内多种生理生化过程都需要磷的参与,磷可以促进细胞分裂,促使植物生长发育,促进呼吸作用,促进作物体内参与呼吸作用的重要酶类的合成,促进碳水化合物、蛋白质及油脂的合成运输,增强作物的抗逆性,同时磷能提高作物的抗寒、抗旱、抗病、抗倒伏能力等功效。由表4可知,磷素养分(速效磷)变幅范围较大,分别为52.37~89.52mg/kg,变异系数分别为26.85%。结合表3可知,靖西田七种植区磷素含量丰富。

3.2田七种植区不同区域土壤肥力状况差异性分析

3.2.1土壤有机质。由图2可知,靖西县田七园土壤有机质平均含量为3.17%,处于丰富的水平,其中有机质含量很丰富的土样占总土样的16.67%,丰富的占50%,中等的占33.3%。由此表明,靖西地区的土壤有机质不缺;其中土壤有机质最高的是新甲乡,其次是化垌乡,最后是武平乡。

3.2.2土壤碱解氮。由图3可知,土壤碱解氮平均含量为75.017mg/kg,处于稍缺水平,碱解氮含量处于中等水平的占16.67%,处于稍缺水平的占66.67%,处于较缺水平的占16.67%;其中,土壤碱解氮含量的平均值最高的是化垌乡,其次是新甲乡,最低的是武平乡。

3.2.3土壤速效钾。由图4可知,土壤速效钾平均含量为169.030mg/kg,处于丰富水平。其中,速效钾含量丰富的样品占总土样的比例为66.67%,含量中等的占33.33%。其中,土壤速效钾含量的平均值最高的是武平乡,其次是新甲乡,最低的是化垌乡。

3.2.4土壤速效磷。由图5可知,新甲乡、化垌乡、武平乡的速效磷含量分别为88.37、70.15、51.55mg/kg。由此看来,新甲乡的速效磷含量最高,其次是化垌乡,武平乡的速效磷含量最低,结合图2可知,土壤有机质含量与土壤速效磷含量呈正相关趋势,这可能与有机质在土壤中分泌的有机酸有关。

4结论与讨论

(1)靖西县田七种植区土壤成酸性反应,有机质、速效钾从中等到丰富不等,速效磷均呈很丰富的状态,碱解氮分布不均,由较缺到中等不等。

(2)在研究区域内,总体来讲3个区域有一定的差异,但彼此间差异不明显,总体来讲,新甲乡的综合肥力强于化垌乡,武平乡稍差。

5参考文献

[1]徐良,秦言省,杨海菊,等.广西靖西县田七种植业发展的现状与展望[J].广西农业生物科学,2007(1):71-75.

[2]陆耀凡.靖西旅游气候资源评价及其利用[J].广西气象,1999,20(2):28-30.

[3]潘顺安.靖西县的自然条件与农村经济可持续发展策略[J].广西教育学院学报,2002(5):78-81.

[4]靖西县志.靖西县志[m].南宁:广西人民出版社,2000

[5]鲍士旦.土壤农化分析[m].3版.北京:中国农业出版社,2000.

[6]邹娟.冬油菜施肥效果及土壤养分丰缺指标研究[D].武汉:华中农业大学,2010.

[7]彭孟祥.烤烟硼营养的丰缺指标和营养诊断的研究[D].武汉:华中农业大学,2013.

[8]王志恒,王吉祥.苹果园营养化学诊断初报[J].陕西农业科学,1994(3):32-33.

[9]赵政阳,梁俊,鲁玉妙,等.陕西澄县苹果园环境质量评价[J].干旱地区农业研究,2005,23(5):222-225.

土壤的特征篇7

论文关键词:尾巨桉,人工林,土壤化学性质

 

桉树在我国引种已有100多年的历史,在我国林业建设中发挥了巨大的作用,随着桉树人工林大面积的发展,相关研究的不断深入,一些负面效应开始凸现,从而引起了社会的广泛关注和学术界的许多争论[1-3]。有人认为有计划地发展桉树是必要的、可行的,也有人则把发展桉树与保护生态环境对立起来,甚至有的环保人员把发展桉树与紫茎泽兰的蔓延危害相提并论[4-6],因此,有必要开展桉树人工林对土壤肥力的演变与调控机理的研究,为合理发展桉树生产提供一定依据,而土壤化学性质是衡量土壤肥力最关键的因素,本研究通过不同林龄的尾巨桉人工林土壤化学性状的研究,揭示其变化规律,为合理利用林地提供参考。

1研究区概况

本次研究土样采自福建省平和天马国有林场,桉树的树种以尾巨桉为主,成土母岩为石英岩和石英砂岩。调查地地处东经117°29′,北纬24°28′,气候温和农业论文,雨量充沛,年均气温20℃,年降水量1760mm,属南亚热带气候,无霜期336.5d,极端气温:-2℃、40℃,年均相对湿度78%,年均日照时数2068h,取样地点:海拔高度260-450m,地被物主要有五节芒、芒萁骨、鹅掌柴、桃金娘、蕨类等。

施肥情况:底肥每穴下磷酸二铵200g,种植当年2次追肥,第一次每株施复合肥100g+尿素100g,第二次每株施磷酸二铵150g+尿素150g。综上所述,即每亩人工施肥计磷酸二铵38.5kg,复合肥11kg,尿素27.5kg。上述肥料成分:磷酸二铵含p2o546%、n15%;复合肥含n15%、p15%、K15%;尿素含n46%。

2土样采集及研究方法

在福建省境内选择代表性相同尾巨桉的不同林龄(2、3、4、7、9a生)人工林样地,其种植密度为1400株·ha-1。并将距林分较远处杉木×火力楠混交林(10a生)林地的土壤作为对照,其种植密度为1200株·ha-1。在每个样地上中坡随机选择三个点,每个点之间相隔至少100米,并按不同土层0-20cm、20-40cm、40-60cm从下到上的顺序分别取全层土样,同时采集根际样品,每个土样0.5kg左右,在室内风干后,研磨过筛(2mm、1mm、0.25mm)供土壤分析测定。土壤容重用环刀(0-20cm、20-40cm)采集。采样日期为2006年04月。

2.2分析项目与方法

有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法;全n采用半微量凯氏法;水解n采用碱解-扩散法;有效p采用0.03mol/L氯化氨—0.025mol/L盐酸浸提法;速效K采用1mol/L乙酸铵浸提--火焰光度法;pH采用电位法;阳离子交换量(CeC)采用1mol/L乙酸铵交换法;

3结果与分析

3.1土壤氮的变化

由图1、2可知,土壤全n和水解n随着林龄的增加逐渐减少,对同一林龄的土壤随土壤层次的增加全n、水解n含量逐渐降低。根际土全n含量略高一些。与对照(混交林)相比,除根际土全n含量外,4、7、9a生桉树林地土壤全n、水解n含量均小于混交林含量。而且9a生桉树林地土壤40-60cm土层处全n、水解n含量最少,全n仅为0.4g·kg-1,而水解n为4.036mg·kg-1。

3.2土壤有效磷的变化

由图3可知,对有效p含量的变化规律并不明显,其根际土含量很高论文提纲怎么写。其混交林有效p含量随土层的增加而减少。对照(混交林)的全p含量与3a生尾巨桉林地土壤基本相近,说明混交林对林地土壤影响较小,有利于森林的可持续发展。尾巨桉的生长对土壤速效量有一定的影响,在0-20cm土层影响较大,在该土层随着林龄增大有效磷含量逐渐降低,而其它土层影响不是很明显。

3.2.3土壤有效效钾的变化

如图4所示农业论文,速效K在0-20cm土层处含量相对较高,根际土含量最高。除40-60cm土层外,其它各层及根际土都随林龄的增加速效K含量逐渐减少。说明尾巨桉的生长对土壤速效K的影响较大。

3.2.4土壤pH、有机质含量、阳离子交换量的变化

如图5、6、7所示,对尾巨桉林来说同一层次土壤pH值随林龄增加大部分呈下降趋势,而同一林龄土壤pH随土壤层次的增加而减少。而混交林土壤pH大于桉树林土壤pH值。对土壤有机质其变化规律不太明显,0-20cm土层和根际土含量较高,其它层次含量较低。这与有机质的来源有重要关系。对同一层次土壤阳离子交换量大部分呈下降趋势,而对同一林龄的尾巨桉随土壤层次的增加而减少,根际土阳离子含量较高。2a、3a生的尾巨桉林地土壤有机质、阳离子交换量均大于对照(混交林),而7a、9a生的大都小于混交林土壤。

4.结论与建议

4.1桉树人工林的生长对土壤化学性质产生一定负面影响,随着桉树生长,土壤n、p、K、有机质含量均有所降低。但小于4a生的桉树林地土壤化学性质差异不大,自第4年起桉树对土壤化学性质的负面影响较大。

4.2本研究主要对尾巨桉人工林林地土壤化学性质的大量元素、有机质以及pH进行研究分析,而对其它微量元素以及生物酶等未进行研究分析,因此,有待于进一步研究探讨。

4.3土壤肥力衰退的问题是所有人工林普遍的问题。做到人与自然和谐的发展,必须采取合理的技术措施,加强科学合理施肥,特别增施有机肥。同时广泛推广合理的混交林种植配置模式、适宜的轮伐期、采伐剩余物回归、科学的耕作制度。

参考文献

1.李志辉,李跃林,杨民胜,等.桉树人工林地土壤微生物类群的生态分布规律[J].中南林学院学报,2000,20(3):24-28.

2.李志辉,李跃林,杨民胜,等.桉树林地土壤酶分布特点及其活性变化研究[J].中南林学院学报,2000,20(3):29-33

3.李跃林,李志辉,彭少麟,等.典范相关分析在桉树人工林地土壤酶活性与营养元素关系研究中的应用[J].应用与环境生物学报,2002,8(5):544-549

4.林业标准汇编(三).林业部科技司编,北京:中国林业出版社,1991

5.周礼恺,土壤酶活性的测定[m].北京:科学出版社,1987

6.黄昌勇.土壤学[m].北京:农业出版社,2000:98-104

土壤的特征篇8

论文关键词:尾巨桉,人工林,土壤化学性质

 

桉树在我国引种已有100多年的历史,在我国林业建设中发挥了巨大的作用,随着桉树人工林大面积的发展,相关研究的不断深入,一些负面效应开始凸现,从而引起了社会的广泛关注和学术界的许多争论[1-3]。有人认为有计划地发展桉树是必要的、可行的,也有人则把发展桉树与保护生态环境对立起来,甚至有的环保人员把发展桉树与紫茎泽兰的蔓延危害相提并论[4-6],因此,有必要开展桉树人工林对土壤肥力的演变与调控机理的研究,为合理发展桉树生产提供一定依据,而土壤化学性质是衡量土壤肥力最关键的因素,本研究通过不同林龄的尾巨桉人工林土壤化学性状的研究,揭示其变化规律,为合理利用林地提供参考。

1研究区概况

本次研究土样采自福建省平和天马国有林场,桉树的树种以尾巨桉为主,成土母岩为石英岩和石英砂岩。调查地地处东经117°29′,北纬24°28′,气候温和农业论文,雨量充沛,年均气温20℃,年降水量1760mm,属南亚热带气候,无霜期336.5d,极端气温:-2℃、40℃,年均相对湿度78%,年均日照时数2068h,取样地点:海拔高度260-450m,地被物主要有五节芒、芒萁骨、鹅掌柴、桃金娘、蕨类等。

施肥情况:底肥每穴下磷酸二铵200g,种植当年2次追肥,第一次每株施复合肥100g+尿素100g,第二次每株施磷酸二铵150g+尿素150g。综上所述,即每亩人工施肥计磷酸二铵38.5kg,复合肥11kg,尿素27.5kg。上述肥料成分:磷酸二铵含p2o546%、n15%;复合肥含n15%、p15%、K15%;尿素含n46%。

2土样采集及研究方法

在福建省境内选择代表性相同尾巨桉的不同林龄(2、3、4、7、9a生)人工林样地,其种植密度为1400株·ha-1。并将距林分较远处杉木×火力楠混交林(10a生)林地的土壤作为对照,其种植密度为1200株·ha-1。在每个样地上中坡随机选择三个点,每个点之间相隔至少100米,并按不同土层0-20cm、20-40cm、40-60cm从下到上的顺序分别取全层土样,同时采集根际样品,每个土样0.5kg左右,在室内风干后,研磨过筛(2mm、1mm、0.25mm)供土壤分析测定。土壤容重用环刀(0-20cm、20-40cm)采集。采样日期为2006年04月。

2.2分析项目与方法

有机质采用重铬酸钾氧化-外加热法;全n采用半微量凯氏法;水解n采用碱解-扩散法;有效p采用0.03mol/L氯化氨—0.025mol/L盐酸浸提法;速效K采用1mol/L乙酸铵浸提--火焰光度法;pH采用电位法;阳离子交换量(CeC)采用1mol/L乙酸铵交换法;

3结果与分析

3.1土壤氮的变化

由图1、2可知,土壤全n和水解n随着林龄的增加逐渐减少,对同一林龄的土壤随土壤层次的增加全n、水解n含量逐渐降低。根际土全n含量略高一些。与对照(混交林)相比,除根际土全n含量外,4、7、9a生桉树林地土壤全n、水解n含量均小于混交林含量。而且9a生桉树林地土壤40-60cm土层处全n、水解n含量最少,全n仅为0.4g·kg-1,而水解n为4.036mg·kg-1。

3.2土壤有效磷的变化

由图3可知,对有效p含量的变化规律并不明显,其根际土含量很高论文提纲怎么写。其混交林有效p含量随土层的增加而减少。对照(混交林)的全p含量与3a生尾巨桉林地土壤基本相近,说明混交林对林地土壤影响较小,有利于森林的可持续发展。尾巨桉的生长对土壤速效量有一定的影响,在0-20cm土层影响较大,在该土层随着林龄增大有效磷含量逐渐降低,而其它土层影响不是很明显。

3.2.3土壤有效效钾的变化

如图4所示农业论文,速效K在0-20cm土层处含量相对较高,根际土含量最高。除40-60cm土层外,其它各层及根际土都随林龄的增加速效K含量逐渐减少。说明尾巨桉的生长对土壤速效K的影响较大。

3.2.4土壤pH、有机质含量、阳离子交换量的变化

如图5、6、7所示,对尾巨桉林来说同一层次土壤pH值随林龄增加大部分呈下降趋势,而同一林龄土壤pH随土壤层次的增加而减少。而混交林土壤pH大于桉树林土壤pH值。对土壤有机质其变化规律不太明显,0-20cm土层和根际土含量较高,其它层次含量较低。这与有机质的来源有重要关系。对同一层次土壤阳离子交换量大部分呈下降趋势,而对同一林龄的尾巨桉随土壤层次的增加而减少,根际土阳离子含量较高。2a、3a生的尾巨桉林地土壤有机质、阳离子交换量均大于对照(混交林),而7a、9a生的大都小于混交林土壤。

4.结论与建议

4.1桉树人工林的生长对土壤化学性质产生一定负面影响,随着桉树生长,土壤n、p、K、有机质含量均有所降低。但小于4a生的桉树林地土壤化学性质差异不大,自第4年起桉树对土壤化学性质的负面影响较大。

4.2本研究主要对尾巨桉人工林林地土壤化学性质的大量元素、有机质以及pH进行研究分析,而对其它微量元素以及生物酶等未进行研究分析,因此,有待于进一步研究探讨。

4.3土壤肥力衰退的问题是所有人工林普遍的问题。做到人与自然和谐的发展,必须采取合理的技术措施,加强科学合理施肥,特别增施有机肥。同时广泛推广合理的混交林种植配置模式、适宜的轮伐期、采伐剩余物回归、科学的耕作制度。

参考文献

1.李志辉,李跃林,杨民胜,等.桉树人工林地土壤微生物类群的生态分布规律[J].中南林学院学报,2000,20(3):24-28.

2.李志辉,李跃林,杨民胜,等.桉树林地土壤酶分布特点及其活性变化研究[J].中南林学院学报,2000,20(3):29-33

3.李跃林,李志辉,彭少麟,等.典范相关分析在桉树人工林地土壤酶活性与营养元素关系研究中的应用[J].应用与环境生物学报,2002,8(5):544-549

4.林业标准汇编(三).林业部科技司编,北京:中国林业出版社,1991

5.周礼恺,土壤酶活性的测定[m].北京:科学出版社,1987

6.黄昌勇.土壤学[m].北京:农业出版社,2000:98-104

土壤的特征篇9

关键词:黄河故道湿地;土地利用方式;土壤养分;酶活性

中图分类号:S154.2;S158.3文献标识码:a文章编号:0439-8114(2014)10-2268-05

CharacteristicsofSoilnutrientandenzymeactivitiesofthewetlandinoldYellowRiverofeasternHenan

ZHUXin-yua,HUYun-chuanb

(a.Collegeofenvironmentandplanning;b.CollegeofLifeScience,ShangqiunormalUniversity,Shangqiu476000,Henan,China)

abstract:Usingfieldsamplingandindooranalysis,theeffectsofdifferentwetlandusepatterns(saline-alkaliwasteland,humidgrasslands,marshwetland,forestwetland)onsoilnutrient(soilorganicmatter,nitrogen,phosphorus,potassium,soilmicrobialmass)andsoilenzymeactivities(soilurease,soilcatalase,soilinvertase,soilalkalinephosphatase)inoldYellowRiverwetlandofeasternHenanwerestudied.theresultsshowedthatsoilnutrientandsoilenzymeactivitieshadsignificantdifferenceamongdifferentwetlandusepatterns.Soilnutrientandsoilenzymeactivitieswerethehighestintheforestwetland,humidgrasslandandmarshwetlandtookthesecondplaceandsaline-alkaliwastelandwasthelowest.Soilenzymeactivitiesweresignificantlycorrelatedwithsoilorganicmatter,soilmicrobialmassandsoilnutrient,andbetweensoilenzymeactivitiesthemselves.Soilenzymeactivitiesvariedinthesameorderasthatofsoilnutrient.itisindicatedthatsoilenzymeactivitiescouldreflectthelevelofwetlandsoilfertility,andcouldbeusedasanindexindicatingthesoilfertilityqualityofwetlandinoldYellowRiver.

Keywords:oldYellowRiverwetland;landusepatterns;soilnutrition;enzymeactivities

基金项目:教育部人文社会科学研究青年基金项目(13YJCZH283);河南省科技厅科技攻关项目(132102310357);商丘师范学院青年科研基金项目(2011Qn21)

湿地是陆地生态系统的重要组成部分,介于水、陆生态系统之间的一类生态单元,具有水域和陆地生态系统的特点,是地球最富有生产力的生态系统之一[1,2]。近年来,由于人类对湿地资源的不合理利用造成湿地生态系统功能退化,使湿地退化研究及湿地土壤养分和肥力状况成为各国学者关注的热点[3-6]。

湿地土壤退化是个复杂的过程,湿地生态功能是通过物质循环和能量流动来实现的,尤其是养分循环过程,是其生态功能得以实现的重要基础[7]。不同类型的湿地因水文和地上植被的不同,输入土壤的凋落物和根系分泌物不同,因而形成的土壤有机碳库、土壤微生物生物量和土壤养分状况会存在差别。土壤酶参与土壤中各种生物化学过程,是土壤生物过程的主要调节者[8]。湿地土壤酶的存在状态与活性被认为是湿地生态系统中有机物质分解与转化的关键,控制着湿地生态系统物质循环和能量的流动[8]。对于土壤酶活性与土壤养分相关性研究大部分集中在农田生态系统[9,10]、林地生态系统[11,12]、丘陵及草地生态系统[4,13,14],而对我国暖温带黄河湿地生态系统土壤酶活性与土壤养分的相关性研究较少[7];特别是对黄河故道不同类型的湿地土壤酶活性与土壤养分含量的关系研究鲜见报道,因此无法全面开展对黄河故道湿地生态功能的维持及退化防治。鉴于此,以豫东黄河故道湿地为研究对象,调查不同类型湿地土壤酶活性、土壤有机质、土壤微生物生物量和土壤养分的分布特征,进一步探讨土壤酶活性与土壤有机质、微生物生物量和养分的相关关系,旨在为黄河故道湿地退化防治、恢复重建和湿地土壤质量的评价提供科学依据。

1研究地点与研究方法

1.1研究区自然概况

豫东黄河故道位于河南省与山东省接壤区,西起民权县睢州坝,东至虞城县小乔集,南北以黄河故堤为界(图1)。故道面积约1520km2,为明清时期古黄河水道遗留下的一段洼地,位于115°47′―116°17′e,34°50′―34°33′n,整体走向为西北―东南走向,呈带状分布。故道湿地属于暖温带半湿润大陆性季风气候,年均气温为14.1℃,极端最高温为43.6℃,极端最低温为-23.4℃,年无霜期约210d,年降水量686.5~872.9mm。研究区属洪泽湖水系,由山东省单县大姜庄南入安徽省砀山经徐州后入淮河。历代由于黄河的多次泛滥和改道及地下水位不断上升,发育了众多湿地,主要类型为盐碱滩地、沼泽湿地、湿草地、水洼地和林地湿地;湿地土壤多为古黄河冲积沙土或沙壤土。植被类型以草本植物为主,乔木主要有山杨(populusdavidiana)、垂柳(Salixbabylonica)、洋槐(Robiniapseudoacacia)、泡桐(paulownia)等,灌木主要以野生柽柳(tamarixchinensis)林为主。

1.2研究方法

1.2.1样地设置与样品采集样地选择是在野外植物调查的基础上,依据主要植物群落空间分布特征,利用相关地形林相图及遥感资料,在研究区内设置盐碱滩地(Saline-alkaliwasteland,Saw)、湿草地(Humidgrasslands,HG)、沼泽湿地(marshwetland,mw)和林地湿地(Forestwetland,Fw)4种样地类型;每个样点选取3个剖面,分0~20cm和20~60cm两层取样,3次重复。将采集的土样拣出所有可见碎石、植物残体和根系后采用四分法混匀装袋,用冰盒运输并保存于4℃冰箱中待用。

1.2.2测定项目与方法土壤有机质(Som)含量用重铬酸钾氧化-比色法测定;土壤全氮(tn)含量采用凯氏定氮法测定;土壤全磷(tp)含量采用高氯酸消化-钼锑抗比色法测定;土壤速效磷(ap)含量采用双酸浸提-钼锑抗比色法测定;土壤速效钾(aK)含量采用乙酸铵浸提-原子吸收法测定,以上项目的测定参照刘光崧[15]的方法。土壤微生物生物量碳(mBC)采用氯仿熏蒸K2So4浸提-toC仪测定法测定[16];土壤微生物生物量氮(mBn)采用氯仿熏蒸浸提-碱性过硫酸钾氧化比色法测定[16];土壤脲酶(SUR)活性采用靛酚蓝比色法测定,以24h后1g土壤中nH3-n的量表示酶活性[mg/(g・d)];土壤碱性磷酸酶(Sap)活性采用氯代二溴对苯醌亚胺比色法测定,以24h后1g土壤中释放出的酚的量表示酶活性[mg/(g・d)];土壤过氧化氢酶(SC)活性采用高锰酸钾滴定法测定,以24h内土壤消耗0.1mol/LKmno4的量表示酶活性[mL/(g・d)];土壤蔗糖酶(Si)活性采用3,5-二硝基水杨酸比色法测定,以24h后1g土壤中所含葡萄糖的量表示酶活性[mg/(g・d)],以上土壤酶活性的测定方法均参照关松荫[17]的方法。

1.2.3数据处理数据采用excel2003和SpSS16.0软件进行统计分析,origin8.0软件作图;利用anoVa进行方差分析,利用LSD法进行多重比较。

2结果与分析

2.1不同湿地类型的土壤有机质、养分含量和微生物生物量特征

由表1可以看出,不同样地Som含量差异极显著(F=42.43,pHG>mw>Saw,且各样地间差异达显著或极显著水平。Som与mBC和mBn的相关系数分别为0.998和0.999,呈极显著相关,说明Som含量与mBC和mBn含量关系极为密切。

2.2不同湿地类型的土壤酶活性特征

统计分析表明,4种不同土地利用方式的SUR、Si、SC和Sap活性差异显著或极显著(图2),且4种酶活性的变化规律均表现为Fw>HG>mw>Saw,Fw各种酶活性均为最高,且显著或极显著高于其他3种类型样地。

2.3土壤有机质、养分含量及微生物生物量与土壤酶活性的相关分析

由表2可知,Som与4种土壤酶活性均呈显著或极显著正相关,tn与SUR、SC和Si活性呈显著正相关,tp与SUR和Sap活性呈极显著正相关。mBC与4种土壤酶活性均呈极显著正相关,mBn与4种土壤酶活性均呈显著或极显著正相关。ap与SUR、Sap活性显著相关,aK与SUR显著相关,tK与4种土壤酶活性的相关性均不显著。

土壤酶主要来源于土壤动植物和微生物,且与土壤有机质密切相关[5]。相关研究指出脲酶活性变化与土壤含氮量及土壤养分含量相关[18]。土壤磷酸酶活性的高低与土壤中磷的含量关系密切,对土壤中有机磷的分解与转化影响较大[19]。蔗糖酶可以表征土壤肥力质量及土壤熟化程度,对土壤中易溶性的养分物质起着重要作用[20]。本试验中,土壤酶活性与土壤有机质、土壤微生物生物量及土壤养分含量相关性较高,因此,可以用土壤酶活性来指示土壤肥力的高低。

2.4土壤酶活性之间的相关性

由表3可知,不同土地利用方式的土壤酶活性间关系密切,其中,SUR活性与SC、Si、Sap活性之间呈显著或极显著正相关;SC活性与Si活性呈显著正相关,与Sap活性相关性不显著;Si活性与Sap活性呈极显著正相关。黄河故道湿地4种土壤酶活性之间存在不同程度的相关性,说明土壤酶在促进土壤有机质分解与转化及在土壤物质循环和能量流动中存在共性关系。

3结论与讨论

黄河故道湿地不同类型湿地土壤有机质、土壤微生物生物量及养分含量差异显著。盐碱滩地土壤有机质和养分含量均较低,林地湿地最高,湿草地和沼泽湿地居中。这与地上植被类型、有机物质的含量及根系量有关,土壤有机质含量主要决定于地上有机物质的输入量[12]。本研究中林地湿地人为干扰较低,地上植被及庞大的根系量可改良土壤状况,良好的水热条件为地上植被提供了优良的生存环境,导致有机物质的输入量较大;同时,湿地的特殊环境也为有机质的积累提供了良好的条件,使其土壤有机质、土壤微生物生物量及土壤养分含量较高;同时也说明林地湿地在土壤养分积累、分解和转化方面较其他3种湿地类型的土壤有一定的优势。盐碱滩地土壤有机质、土壤微生物生物量和土壤养分含量均较低,这与其长期没有预防治理措施导致的恶劣土壤条件有关;盐碱滩地距离原黄河河道最近,地上植被稀疏,有机物质积累较少,且盐碱化导致的土壤碱性较大,不利于土壤有机质及养分的积累,导致土壤肥力质量退化[21]。

土壤酶活性是土壤功能比较重要的指标,与土壤有机质、土壤微生物生物量和部分土壤养分含量指标间呈显著或极显著正相关,且不同酶活性间也存在显著或极显著正相关,表明土壤酶活性可以反映土壤肥力的高低。土壤酶与土壤微生物和土壤动物代谢产物及植物根系分泌物密切相关,根系分泌物与土壤中微生物和动物含量增加,导致酶活性的增加[7,19];同时,由于林地湿地土壤有机质含量较高,有充分的营养源维持土壤生物的生存,使土壤生物代谢旺盛,呼吸强度加大,从而使林地湿地各种酶活性较高。郭继勋等[22]研究表明,酶活性随着土壤微生物生物量的增加而不断增强,二者变化基本保持同步。相关研究指出,湿地土壤有机质和土壤理化性质与土壤酶活性之间关系密切[23-26]。本研究中,林地湿地酶活性均较高,且土壤有机质和土壤微生物生物量碳、氮含量比其他3个样地高,这也是林地湿地土壤酶活性较高的另外一个原因。湿草地和沼泽湿地地上有机物质含量不及林地湿地,且与土壤酶活性关系密切的土壤有机质和土壤微生物生物量碳、氮的含量均低于林地湿地,较低的土壤有机质限制了土壤酶的活性[25]。Kang等[8]和omidi等[5]的研究表明,积水改变了土壤生物群落结构组成,在缺氧条件下,耗氧土壤动物和微生物对土壤有机质的分解速度受到影响,进而影响土壤酶的释放。张文菊等[27]研究证明,含水量高抑制土壤有机碳的矿化,抑制土壤酶的分解作用。由于这些因素的共同作用,导致湿草地和沼泽湿地土壤酶活性低于林地湿地。

土壤脲酶、土壤磷酸酶、土壤过氧化氢酶和土壤蔗糖酶4种酶活性与土壤微生物生物量碳、氮间呈显著或极显著正相关,可能与土壤微生物多样性有关,而土壤微生物多样性又与地上植被类型和多样性有关。因此,深入探讨黄河故道湿地土壤微生物群落特征、土壤动物群落特征、植物群落特征及演替规律及其与土壤理化和生物学性质的关系是今后研究的重点。

参考文献:

[1]niUZG,ZHanGHY,GonGp.moreprotectionforChina’swetlands[J].nature,2011,471(19):305.

[2]吕宪国,刘晓辉.中国湿地研究进展――献给中国科学院东北地理与农业生态研究所建所50周年[J].地理科学,2008,28(3):301-308.

[3]SULmanBn,DeSaiaR,mLaDenoFFDJ.modelingsoilandbiomasscarbonresponsestodecliningwatertableinawetland-richlandscape[J].ecosystems,2013,16(3):491-507.

[4]万忠梅,宋长春,杨桂生,等.三江平原湿地土壤活性有机碳组分特征及其与土壤酶活性的关系[J].环境科学学报,2009,29(2):406-412.

[5]omiDiH,taHmaSeBiZ,toRaBiH,etal.SoilenzymaticactivitiesandavailablepandZnasaffectedbytillagepractices,canola(BrassicanapusL.)cultivarsandplantingdates[J].europeanJournalofSoilBiology,2008,44(4):443-450.

[6]张明祥,张阳武,朱文星,等.河南省郑州黄河自然保护区湿地恢复模式研究[J].湿地科学,2010,8(1):67-73.

[7]刘云鹏,申卫博,张社奇,等.黄河中游湿地土壤养分与酶活性特征及相关性研究[J].草地学报,2013,21(3):474-484.

[8]KanGH,FReemanC.phosphataseandarylsulphataseactivitiesinwetlandsoils:annualvariationandcontrollingfactors[J].SoilBiologyandBiochemistry,1999,31(3):449-454.

[9]王静,张仁陟,张天佑.保护性耕作方式对土壤微生物生理类群和酶活性的影响[J].干旱区资源与环境,2011,25(7):168-172.

[10]张雪梅,吕光辉,杨晓东,等.农田耕种对土壤酶活性及土壤理化性质的影响[J].干旱区资源与环境,2011,25(12):177-182.

[11]王群,夏江宝,张金池,等.黄河三角洲退化刺槐林地不同改造模式下土壤酶活性及养分特征[J].水土保持学报,2012,26(4):133-137.

[12]薛立,邝立刚,陈红跃,等.不同林分土壤养分、微生物与酶活性的研究[J].土壤学报,2003,40(2):280-285.

[13]邵东华,韩瑞宏,宁心哲,等.内蒙古大青山油松、虎榛子根际土壤酶活性研究[J].干旱区资源与环境,2008,22(6):190-193.

[14]高雪峰,韩国栋.利用强度对草原土壤酶活性和养分影响的动态研究[J].干旱区资源与环境,2011,25(4):166-170.

[15]刘光崧.土壤理化分析与剖面描述[m].北京:中国标准出版社,1996.30-67.

[16]吴金水,林启美,黄巧云,等.土壤微生物生物量测定方法及其应用[m].北京:气象出版社,2006.54-78.

[17]关松荫.土壤酶及其研究法[m].北京:农业出版社,1987.

[18]靳振江,邰继承,潘根兴,等.荆江地区湿地与稻田有机碳、微生物多样性及土壤酶活性的比较[J].中国农业科学,2012,45(18):3773-3781.

[19]万忠梅,宋长春,郭跃东,等.毛苔草湿地土壤酶活性及活性有机碳组分对水分梯度的响应[J].生态学报,2008,28(12):5980-5986.

[20]蔡立佳,徐永刚,宇万太,等.下辽河平原杨树连栽对土壤养分,微生物生物量和酶活性的影响[J].生态学杂志,2013,32(2):337-343.

[21]Lim,ZHanGJ,wanGG,etanicphosphorusfractionationinwetlandsoilprofilesbychemicalextractionandphosphorus-31nuclearmagneticresonancespectroscopy[J].appliedGeochemistry,2013,33(7):213-221.

[22]郭继勋,姜世成,林海俊,等.不同草原植被碱化草甸土的酶活性[J].应用生态学报,1997,8(4):412-416.

[23]杨桂生,宋长春,宋艳宇,等.三江平原小叶章湿地剖面土壤微生物活性特征[J].生态学报,2010,30(22):6146-6153.

[24]吴俐莎,唐杰,罗强,等.若尔盖湿地土壤酶活性和理化性质与微生物关系的研究[J].土壤通报,2012,43(1):52-59.

[25]王树起,韩晓增,乔云发,等.不同土地利用方式对三江平原湿地土壤酶分布特征及相关肥力因子的影响[J].水土保持学报,2007,21(4):150-153.

土壤的特征篇10

关键词:根系;土壤压力;作用;探究

1绪论

根系不仅是植物汲取土壤中养分的重要器官,而且对植物的生长发挥着不可替代的作用也决定着植物的生长状态。随着植物的生长,根系在不断的突破土壤的阻力生长此时就会使土壤和根系之间产生作用,发生位移;同样随着植物的不断生长壮大,植物需要汲取更多的营养,根系必须不断地想土壤的深处增长,当根尖向下延伸五到十毫米时其根系的发育延长的过程就会对对土壤产生机械压力,这种长生的机械压力就会使土壤的结构发生明显的变化,进而影响到土壤的质量、土壤的特征和养分的分布问题。

根系相对于土壤以及压力的探究属于生物学的研究领域,各种植被,不论是参天的大树,还是渺小的植被其对土壤的作用是一样的,不会因为植被的大小而被改变,因此研究起来就方便多了,经研究表明提让所受到根系的作用与土壤的质量,土壤的深度都是成正比的,即根系对土壤的作用越大,其土壤的质量也好深度越深,鉴于对目前的研究,还没有找到更好的方法对根系对土壤每一部分的压力进行研究,大都是采用的是通过探测器的方法对土壤所受到的压力进行测量。因此,可以自制一个压力测量的装置对对土壤所受到的压力进行测量,并研究它们之间相互作用的关系。

2不同直径与土壤之间的机械压力的相互作用

在植物的生长过程中,植物根系的直径也是不同的,根系直径的不同对于让的压力作用也是不同的。其关系是根系对土壤的压力与根系的直径是成正比的,直径越大,根系对土壤的压力越大。相反,土壤层越厚,根系为了汲取更多的营养,其直径会变大。

在不同的土壤的条件下根系会因土壤的特性,养分分布的不同,根系相对于土壤的机械压力也是不同的。不同的植被生长的土壤其根系在其生长的土壤中的分布也呈现出不同的特征,不同长度和直径的根系会在土壤中伸展,其对土壤的压力的机械作用也是不一样的,在的根系在不同的土壤特征的情况下,根系与对土壤机械压力的作用成正比,在根系直径小于8毫米的情况下,土壤收到的压力的机械作用不还是很明显,随着土壤层次的增多,根系对土壤的机械压力作用呈现非负的正相关,随着根系的延伸对土壤的机械压力均小于上层土壤,在大自然界中,至五环外土壤的生长是相互依存的,不论是何种植物都会使土壤的能力有所改善,使其有利于自身的成长。

土壤的物理特性包括土壤的透气性,土壤的渗透性,土壤的保持水分的能力,溶质的迁移等,土壤的特性越强企土层的坚硬度越大,根系在生长是受到的阻力越大。比较小的柔弱的植物在坚硬度大的土层中生长时,它的阻力就会越大,生长的就越缓慢,植被的根系就会达不到所需的长度,而导致根系汲取不到足够的营养来维持自身的生长。因此来说,随着土壤特性的密度的增大,根系对土壤的机械压力的作用会增大。因此根系的直径与土壤机械压力呈现递增的函数关系。

3风力与根系对土壤相关的机械压力的关系

对于植物的生长来说,风成了植物生长必不可是的因素,风的大小,风的方向都在影响着植物的生长,植物的根系也会随着风力带给它的负荷对土壤的机械压力产生作用,如植物的自身产生的重力,外部的能力如风霜雨露等都发挥着或多或少的作用,诸多因素的影响都会导致根系对土壤的机械压力产生影响。

研究在风力的作用下根系对土壤机械压力的作用,分别选取不同直径的根系,在相同的土壤质地和相同的风力的条件下进行研究,经研究表明。要想使根系对土壤产生相同的机械压力,其根系的直径越大所需要的风力也就会越大。因此来说,植物所受到的风力与植物的根系对土壤机械压力呈现递增的关系。

4根据研究得出的结论

文章主要论述了植物的根系与土壤地机械压力的关系,不同直径的根系对土壤机械压力的作用,植物的根系与土壤特征的关系,风力与根系对土壤机械作用的关系等,并得出了一系列的结论:即根系的直径,根系所能延伸的长度、土壤的特征质量、植物所受到的风力的大小、外部环境风霜雨雪的作用,都会使根系对土壤的机械压力产生显著的影响。

其上的影响具体表现为根系的直径变大,根系对土壤的压力也随之增大,随着土壤特征质量的提高,根系对土壤的作用会增大,根系也会伸长。植物受到的风力越大,根系对土壤的机械压力也会增大。

由于在探究的过程中,会受到各种条件的制约,并不能真实的完全地反映出植物的根系对土壤压力的作用。但是其研究仍然在生物学的研究中发挥着积极的作用,因为研究是在初步阶段,探究的结果和实际的植物生长有一定的差异,因此可作进一步的探究。

参考文献

[1]张吴平,刘建宁,李保国.结构与功能反馈机制下根系生长性模拟[J].农业工程学校,2009,25(增刊2):110-117

[2]王政权,郭大立.根系生态学,2008,32(6):1213-1216

[3]张云伟,戈振扬,周跃.植物侧根对土壤牵引效应的计算及仿真[J].农业工程学报,2006,22(11):35-39

[4]崔喜红,陈晋,关琳琳.探地雷达技术在植物根系探测研究中的运用.[J].地球科学进展.2008.24(6):606-611

[5]刘晓利,何园球,李成亮,等.不同利用方式和肥力红壤中水隐性团聚体分布及物理性质特征[J].土壤学报.2008,5(3):469-464

[6]丁晓红,林建忠.基于应力场的植物根系模拟及工程应用[J].上海理工大学学报.2008,30(2):152-156