摘要:我国南方山地丘陵区由于人类活动对森林植被的破坏和暴雨频繁导致的水土流失已引起广泛关注。森林植被恢复改变冠层结构、地表覆盖物和土壤性质等作用界面，从而影响降雨侵蚀过程，是调控水土流失的有效措施。因此，对国内外的相关研究成果进行较为系统的回顾，从植被冠层（林冠和林下植被）、地表覆盖物（凋落物和生物结皮）和土壤（根系、微生物和团聚体）作用界面消减降雨侵蚀力和增强土壤抗侵蚀性等研究视角，分析南方山地丘陵区森林植被恢复对水土流失调控机制，提出了现有研究中存在的问题及研究趋势，对深入认识森林植被对水土流失的调控机制，提高南方山地丘陵区森林植被的水土保持效益具有重要的实际意义。

摘要:基岩裸露是喀斯特地区的常见现象，形成了类似荒漠景观的"石漠化"，而石漠化的发生发展影响了区域土壤侵蚀机理和结果，故需加大石漠化因子（D）与水土流失定量关系研究，以便修正土壤流失方程。因此，在中外文献查阅的基础上，总结了岩石裸露对坡面水土流失的影响相关研究现状。结果表明，岩石裸露对坡面水土流失的影响研究结论较为离散，主要观点可分为2大类：一类观点认为，随着坡面岩石裸露率的增加，水土流失呈线性、二次函数及指数等趋势衰减，其中以指数衰减为主要方式；另一类观点认为，岩石裸露对坡面水土流失的影响具有复杂性，与坡度、土壤类型、降雨阶段及岩石裸露率区间等有关，在一定条件下，随着岩石裸露率的增加，水土流失加剧。对于我国喀斯特区D因子研究现状，主要存在2个方面的问题：一是相关定量观测试验较少，致使RUSLE等常用土壤流失方程在喀斯特地区的应用受到较大限制；二是野外定位观测作为研究土壤侵蚀各因子的重要手段，但在喀斯特地区建造天然岩溶裸露小区的难度极大。研究结果可为我国喀斯特区石漠化因子（D）的定量研究及相关土壤流失方程的修正提供参考。

摘要:以黄土丘陵区3种典型植被群落（白羊草、铁杆蒿和杠柳）为研究对象，并以退耕1年的撂荒地作为对照（CK），采用原位染色示踪和实验室分析相结合，对比分析不同植被群落斑块格局下的土壤优先流特征，探究植物根系、土壤理化性质对优先流的影响。结果表明：相较CK，植被恢复提高了优先流发育程度；对于各植被斑块，铁杆蒿植被斑块具有最高的染色面积比（45.62%）、最大染色深度（30.30 cm）、优先流比（39.76%）和长度指数（475.90%），杠柳次之，白羊草最小；而对于同一植被群落，除白羊草群落外，其他群落优先流发育程度表现为植被斑块大于裸地斑块；通过结构方程模型发现，优先流染色面积比主要受到土壤总孔隙度、团聚体稳定性、根系生物量密度和有机质含量的直接影响，解释方差可达70%。因此，植被的自然恢复通过其根系发育影响土壤性质，进而改善土壤优先流发育程度，提高土壤入渗能力。

摘要:土壤侵蚀一直是我国开展区域生态环境治理所关注的热点问题之一。在RS和GIS技术支持下，基于RUSLE模型分析了凉山州孙水河流域不同土地利用类型、海拔和坡度条件下土壤侵蚀强度的特征，定量评价了研究区土壤侵蚀空间特征。结果表明：孙水河流域平均土壤侵蚀模数为1 954.32 t/（km²·a），土壤侵蚀严重区域主要集中于孙水河干流及其支流沿岸；坡耕地和中覆盖草地是流域内主要侵蚀土地利用类型；海拔2 000~3 000 m流域土壤侵蚀较为严重，平均土壤侵蚀模数超过2 000 t/（km²·a）；当坡度低于25°时，土壤侵蚀模数随着坡度的增加而增大，15°~25°是该流域侵蚀最为严重的地带。研究成果可服务于凉山州孙水河流域水土保持治理工作，为实现乡村振兴提供一定理论支持。

摘要:为明确三峡库区消落带草被对农业面源污染防治的作用，采用野外放水冲刷试验，分析草带对地表径流中氮磷的拦截率和冲刷前后氮磷含量在土壤内的空间变化，研究消落带典型草被对氮磷污染物迁移的影响。结果表明：（1）草带拦截污染物的效率总体较好，对NO₃^--N的拦截率最高，达93.5%~99.3%。拦截率与草带宽度成正比，与冲刷强度成反比。（2）冲刷前后TN、TP、NO₃^--N和NH₄⁺-N污染物含量的变化率最大值分别为2.30，1.96，5.01，4.75，均出现在小区下坡。随着草带宽度增加以及冲刷强度的减弱，污染物含量的变化率增大。（3）各氮磷污染物在0—10 cm土层的变化率较大，变化范围为0.91~5.01。TN、TP和NH₄⁺-N在10—30 cm土层的变化率普遍接近1，而NO₃^--N在该土层依然存在较大的变化率。（4） RDA结果显示，影响冲刷前后污染物变化最大的因子是土层深度，其次是坡位、草带宽度、冲刷强度。综上，消落带草被能够有效拦截污染物并促进其向土壤内部迁移，在消落带草本植物恢复及面源污染防治过程中应注意增加消落带草被覆盖宽度，减小高强度降雨径流的影响，促进污染物在上坡位被拦截并进一步向土壤内部迁移，降低污染物向上覆水释放的风险，为三峡库区消落带草本植被恢复及农业面源污染防治提供理论依据。

摘要:选择裸露砒砂岩坡面为研究对象，基于野外径流小区冲刷试验结合三维激光扫描技术，研究3种流量（60，100，200 L/h）与4个坡度（5°，10°，20°，30°）组合冲刷下砒砂岩区坡面细沟形态演变特征及径流侵蚀产沙机制。结果表明：坡面细沟在坡下最先发育，随着冲刷流量和坡面坡度的增大而向上延伸；细沟出现的时间随着坡度的增加而缩短；<10°坡面上细沟的形态表现为"宽浅型"，最大宽深比为0.038，>20°坡面细沟的形态为"深窄型"，最小宽深比为0.017；随着冲刷强度和坡度的增加，细沟宽深比变小，而细沟数量、细沟密度、细沟复杂度、细沟割裂度等指标均增大。坡度和冲刷强度共同影响着坡面产沙率变化，随着坡度和冲刷强度的提升坡面产沙率表现为先增后减的趋势。细沟宽深比与坡面产沙量呈现极显著负相关（-0.935，P<0.01），细沟密度与细沟割裂度与产沙量呈显著正相关关系（0.888，0.944，P<0.01）。

摘要:南方花岗岩普遍存在红壤颗粒粗、物理特性差、保水保肥能力弱、水土流失严重等问题。为了探讨施用保水剂对花岗岩红壤坡面防治水土流失的作用，通过模拟降雨试验和室内分析试验，研究层施（K1）、沟施（K2）、混施（K3）保水剂和不施保水剂（CT）条件下坡面的侵蚀过程。结果表明：3种保水剂施用方式下，花岗岩红壤坡面初始产流时间较对照坡面延长1.09~1.61倍。坡面入渗率、含水量分别表现为K2>K3>K1>CT和K3>K1>K2>CT；在不同处理方式下，坡面减流率表现为K3>K2>K1，减沙率表现为K2>K3>K1。与对照坡面相比，混施保水剂处理下坡面累积产流量减少59%，累积产沙量减少66%，保水剂发挥了较好的减流减沙作用；不同保水剂处理方式下，花岗岩红壤坡面累积产流量和产沙量构成幂函数模型，相关系数>0.990。研究结果为花岗岩红壤坡面土壤侵蚀防控提供理论依据和实践参考。

摘要:滑坡是黄土丘陵沟壑区常见的重力侵蚀，降雨是黄土边坡失稳的主要诱因。为了研究持续降雨条件下黄土边坡的稳定性，采用人工降雨装置进行室外现场试验，测量土体含水率、密度、滑坡剪切带位置以及裂缝的发育等情况，并使用FLAC3D软件计算模拟持续降雨条件下裂缝发育对边坡稳定性的影响。结果表明：随着降雨历时的增加，黄土边坡土体的含水率逐渐增大，土体强度降低，而且自重增大，坡面冲蚀沟逐渐发育，坡脚出现滑塌，坡顶出现拉裂缝，裂缝加剧了降雨的集中入渗，使得裂缝周边土体强度快速降低，最终导致在降雨历时至308.8 h时发生滑坡，持续降雨和裂缝引起的集中入渗加速了土体强度的降低，导致了滑坡，裂缝发育得越深、数量越多，对边坡稳定性危害越大。研究结果为降雨条件下的黄土边坡稳定分析研究和地质灾害防治提供方法和技术支撑。

摘要:土-水特征曲线通常用于估计非饱和土壤的抗剪强度，但是由于植物根系的吸水作用和加筋效应，使得植物边坡的抗剪强度不能直接利用基于基质吸力的非饱和土抗剪强度计算公式进行计算。以裸露边坡和植被边坡为研究对象，采用张力计现场测试和室内剪切试验相结合的方法，拟合水土特征曲线关系。结果表明：（1）植物根系的植入有效地提高了边坡土体的进气值，较素土进气吸力值增幅41.10%。在同等含水率条件下，植物边坡基质吸力明显大于素土边坡，提高了边坡土体的持水能力。（2）边坡红黏土基质吸力与含水率的关系符合V-G模型，利用最小二乘法得到模型参数。（3）随着体积含水率的增大，带根土与素土的抗剪强度参数值变化趋势大致相同，均呈现先增大后减小的趋势，但带根土的变化参数大，当含水率21.29%时，带根土黏聚力相较于素土增加了4.86 kPa，增幅18.55%，而内摩擦角对根系存在的敏感程度不如黏聚力。（4）随着土壤基质吸力不断增大，植被边坡与素土边坡的抗剪强度力学参数变化趋势大体相同，当土基质吸力为60~90 kPa土体的黏聚力提高最为明显，但植被边坡由于植物根系的存在，土体内基质吸力对边坡土体的抗剪强度提高幅度更大，黏聚力与内摩擦角最大增长幅度分别为37.34%和40.30%。通过建立土-水特征曲线参数与植物边坡抗剪强度的关系，可计算不同含水率或基质吸力条件下植物边坡的抗剪强度，为进一步分析工程实际中植物边坡的稳定性提供理论依据。

摘要:为明确秋耕对季节性冻融土壤热状况的调控作用，对比分析了翻耕（FG）、免耕（MG）、垄沟（LG）、翻耕活性炭覆盖（FH）和翻耕秸秆覆盖（FJ）5种处理对土壤温度、冻融循环以及土壤温度梯度等影响的差异。结果表明：与传统FG处理相比，MG、LG、FH、FJ处理均减弱了土壤温度与气温的相关性，降低了整个冻融期土壤温度的升、降温幅度和不同冻融阶段土壤温度昼夜变化的变异性程度，维持土壤温度序列稳定的能力FJ>FH>LG>MG。FG处理最先冻结和融化，其余处理延缓土壤冻结和融化速度的效果为FJ>FH>LG>MG，且冻结速度和融化速度越小，冻融交替越频繁，冻融循环次数越大。各处理土壤温度梯度与气温均呈极显著的相关关系（P<0.01），相关性程度为FG>LG>MG>FH>FJ，与土壤贮水量均呈极显著的负相关关系（P<0.01），相关性程度为FJ>FH>LG>MG>FG，MG、LG、FH、FJ处理均加强了土壤水热资源的保持，其中翻耕秸秆覆盖和翻耕活性炭覆盖促进了深层土壤热量上移，更有利于改善季节性冻融期间土壤的水热状况，维持北疆春播土壤墒情。

摘要:为探讨不同氮投入对红壤坡耕地水土流失及土壤水稳性团聚体的影响，在种植青贮玉米的坡耕地上设置4个不同氮投入处理（N1：300.00 kg/hm²；N2：225.00 kg/hm²；N3：150.00 kg/hm²和N4：75.00 kg/hm²），用湿筛法获得>2，1~2，0.5~1，0.25~0.5，<0.25 mm粒径的团聚体组分并计算出水稳性团聚体含量（WSA_>0.25）、平均重量直径（MWD）、几何平均直径（GMD）和分形维数（PD）的含量。结果表明：（1）不同氮投入处理的坡面产流产沙特征与降雨强度关系密切，在低强度、中强度和高强度降雨条件下，N1和N2处理的径流量和产沙量均显著小于N3和N4处理（P<0.05），N2与N1处理径流量及产沙量差异均未达到显著水平（P>0.05），但在极高强度降雨下，各处理径流量和产沙量的差异均不显著（P>0.05）。（2） N2处理的WSA_>0.25、MWD和GMD比其他3个处理大，而PD却比较小，此外，WSA_>0.25、MWD和GMD三者之间相互存在极显著正相关性（P<0.01），而与PD、径流量和产沙量均呈现出极显著负相关关系（P<0.01）。（3） N1和N2处理土壤容重显著低于N3和N4处理的容重（P<0.05），但其孔隙度和田间持水量显著高于N3和N4处理（P<0.05）。因此，在当地常规施肥水平上减少25%氮投入量不会加剧土壤侵蚀，还可通过改善土壤物理性质以维持红壤坡耕地的生产能力。

摘要:团聚体是土壤的基本结构单位，其稳定性是评价土壤质量的重要指标。以南亚热带地区不同母质（石灰岩、第四纪红黏土、砂页岩）发育的土壤作为研究对象，采用湿筛法和LB法测定不同母质发育土壤团聚体稳定性特征。结果表明：（1）随着土层深度的增加，土壤容重呈上升趋势，而孔隙度、有机质和游离氧化铁含量呈下降趋势。砂页岩母质发育的土壤有机质含量最高，为22.44~42.97 g/kg。石灰岩和第四纪红黏土母质发育的土壤以黏粒（40.93%，42.51%）和粉粒（41.69%，42.31%）为主，砂页岩母质发育的土壤黏粒含量最低，为33.79%。（2）经湿筛法处理后，石灰岩母质发育土壤水稳性团聚体含量为91.58%~92.31%，第四纪红黏土母质发育土壤水稳性团聚体含量为76.45%~90.80%，砂页岩母质发育土壤水稳性团聚体含量为79.18%~86.67%，3种土壤团聚体的稳定性都随着土层深度增加而降低。（3） LB法处理后土壤团聚体MWD值均表现为慢速湿润处理>预湿润振荡处理>快速湿润处理，砂页岩母质发育的40—60 cm土层对消散和机械破碎作用最为敏感，其相对消散指数RSI和相对机械破碎指数RMI分别为0.78和0.42。不同母质土壤团聚体稳定性均与黏粒、有机质、游离态铁含量呈正相关。

摘要:为研究植被恢复对水库消落带土壤团聚体组成及稳定性的影响，利用干筛和湿筛法，测定了大桥水库消落带不同水位高程下柳树林地土壤团聚体组成分布，并基于分形理论分析了土壤团聚体分形特征。结果表明：（1）消落带柳树林地土壤>0.25 mm非水稳定性团聚体和水稳性团聚体分别为73.13%~93.69%和47.62%~82.06%，较对照无植被样地土壤均有所增加，但两者差异不明显；消落带土壤大团聚体含量随水位高程升高而降低，随土层深度增加而减少，但在不同水位高程和不同土层间均无显著性差异（p>0.05）。（2）消落带柳树林地土壤水稳性团聚体分形维数（D）为2.51~2.82，平均值为2.67，低于对照的2.75；土壤水稳性团聚体分形维数（D）在不同水位高程和不同土层间均无显著性差异（p>0.05），整体呈现出随水位高程升高而降低的趋势，且0—10 cm土层D值低于10—20 cm土层。（3）消落带柳树林地土壤MWD、GMD平均值分别为0.81，0.24 mm，高于对照的0.71，0.15 mm，柳树林地土壤团聚体稳定性高于对照；土壤团聚体稳定性在消落带内部具有一定空间差异，MWD与GMD均表现为高水位（2 016~2 019 m）>中水位（2 010~2 013 m）>低水位（2 007 m），且0—10 cm土层MWD与GMD大于10—20 cm土层的，但不同水位高程和不同土层间均无显著性差异（p>0.05）。综上，大桥水库消落带植被恢复对土壤团粒结构有一定程度改善，且随淹水深度的增加，消落带柳树林地土壤团聚体稳定性降低。

摘要:根系的存在对土壤大孔隙的产生及渗透特性有着重要影响，为研究浅表层土体中根系生物量与土壤大孔隙特征之间的数值关系，在缙云山针阔混交林中选取杉木单株植物根际土体为研究对象，进行染色示踪试验及根系生物量测量，取样后在室内采用自制定水头装置进行水分穿透试验和渗透试验。结果表明：（1）不同土壤剖面和不同土层深度的土壤染色面积不同，距离树木主干位置越远的剖面染色面积越大，而距离主干位置越近的剖面染色面积越小，且随着土层深度的增加整体上每个剖面上染色面积比均下降；（2）4个剖面整体表现出随土层深度的增加根系数量减少的趋势，根系直径主要集中在0.2~10 mm，且0.2~1 mm径级的根系较多；（3）染色区较未染色区具有更大的稳定出流速率，4个剖面染色区的出流速率分别为未染色区的1.97，1.81，1.77，1.70倍，且随着土层深度的增加大孔隙数量减少，大孔隙的半径分布范围在0.3~1.7 mm；（4）大孔隙度和根系生物量与渗透系数呈正相关关系，大孔隙度决定了渗透系数94.5%的变异，根系生物量决定了渗透系数87.4%的变异。

摘要:为研究晋西黄土区退耕还林后不同植被覆盖下土壤的入渗特征及土壤质量评价，采用野外双环入渗法测定土壤的入渗特征，并测定不同地类土壤的容重、孔隙度、有机质、全氮等指标，使用相关性分析研究不同类型植被覆盖下土壤的入渗性能及其与土壤理化性质的相关关系，并将各地类的土壤理化性质进行主成分分析。结果表明：（1）植被类型对于土壤渗透速率影响较大，表现为天然次生林>刺槐×油松混交林>刺槐纯林>油松纯林>灌木林地>苹果园地>荒草地>农田（玉米地）。（2）退耕还林后，不同植被类型的土壤理化性质差异显著（P<0.05），随着森林逐渐恢复，土壤容重下降，孔隙度及有机质等含量增加，土壤理化性质得以改善，入渗性能也有明显提高。土壤入渗特征与总孔隙度、非毛管孔隙度、有机质和全氮含量呈极显著正相关（P<0.01），与容重呈极显著负相关（P<0.01），与速效磷呈显著负相关（P<0.05）。（3）综合土壤入渗性能和土壤理化性质作为土壤评价指标，晋西黄土区退耕还林后不同植被类型土壤质量从高到低依次为次生林>刺槐×油松混交林>刺槐纯林>油松纯林>灌木林地>苹果园地>荒草地>农田。

摘要:为了探究生物炭对潮土和砂土钾素淋失的调控效应，通过土柱淋溶模拟试验，以水洗生物炭为研究对象，比较生物炭水洗前后不同形态钾含量、表面形貌和含氧官能团变化，进而探究不同用量水洗生物炭对2种类型土壤钾素淋失的阻控效应。结果表明：水洗处理可使生物炭水溶性钾含量由13.9 g/kg降至0.06 g/kg，而对生物炭孔隙结构和表面含氧官能团影响较小。水洗生物炭对潮土和砂土水分淋失的影响受其施用量的影响，表现为低量促进、高量抑制的趋势，添加1%水洗生物炭显著增加了2种类型土壤水分淋失总量。生物炭对2种类型土壤钾素淋失的影响各异，添加2%和4%水洗生物炭对砂土钾素淋失表现出显著的阻控效应（P<0.05），钾素淋失量分别较不加生物炭处理降低了21.2%和28.3%，而添加1%水洗生物炭却增加了潮土钾素淋失量（P<0.05）。另外，生物炭可提升土壤阳离子交换量和表层土交换性钾含量，且提升幅度随生物炭施用量的增加而增加，并且对砂土的提升效果更明显。因此，从钾素淋失角度考虑，生物炭更适用于阳离子交换量较低、保肥能力差的砂质土壤上。

摘要:通过野外采样与室内分析试验，探究桂西北喀斯特区土地利用方式对石灰土土壤结构与肥力的影响。基于长期定位观测小区，分析比较刈割草地（CD）、乡土树种（XT）、落叶果园（GY）、种植牧草（MC）、种植玉米（YM）5种常见土地利用方式在石灰土表层（0—10 cm）和亚表层（10—20 cm）土壤的团聚体稳定性及其有机碳赋存特征。结果表明：5种土地利用方式下土壤机械稳定性团聚体含量均随粒级减小而减小，水稳性团聚体含量随粒级减小表现为先减小后增大，并且干湿筛团聚体粒级配比均以>1 mm粒径为主，其范围分别为67.04%~90.11%，66.83%~84.65%。干筛下的团聚体稳定性指标平均重量直径（MWD）与几何平均直径（GMD）在表层和亚表层均为XT>MC≈GY≈YM>CD，湿筛下的MWD与GMD在表层差异明显（P<0.05），表现为XT和MC较高，CD与YM相对较低。就全土有机碳含量而言，表层均高于亚表层，在表层土壤MC、CD、XT显著高于GY和YM （P<0.05），在亚表层土壤仅CD较高。5种土地利用方式下各级土壤团聚体有机碳含量与其全土有机碳含量相近。此外，各土地利用方式团聚体有机碳贡献率总体上随团聚体粒级减小而减小，XT和MC土壤团聚体稳定性与有机碳含量均较高，研究结果以期为该区域土地利用结构调整提供理论支撑。

摘要:土壤水分是黄土高原水蚀风蚀交错带生态环境恢复的关键因子，具有明显的时空异质性。以水蚀风蚀交错带的代表性流域—老爷满渠小流域为对象，采用网格法（50 m×50 m）共布设了73个样点，原位观测0—5 m土壤含水率，共测定23次（2013年6月至2019年10月），通过获取每个样点的环境因子，结合经典统计、地统计、随机森林等方法，分析了小流域尺度不同土层深度（每层1 m，共5层）土壤含水率的季节变化特征与影响因素。结果表明：不同土层土壤含水率的空间分布特征和季节性变化规律不同；对于0—1 m土层，土壤含水率在夏季和冬季之间存在显著性差异（p<0.05），而对于1 m以下土层，春季平均土壤含水率高于其他季节，但不显著；无论在何种季节，不同土地利用方式、壤土与砂土间的土壤含水率在3 m以上土层均存在显著差异（p<0.05），而阴、阳坡的土壤含水率在所有土层均存在显著差异（p<0.05）；在不同季节，土壤含水率与容重和砂粒呈负相关，与其他环境因子（有机碳含量、黏粒、粉粒、有机碳密度、土地利用、坡向、土壤质地和pH）呈正相关；除有机碳密度和黏粒较为稳定外，土壤含水率与环境因子的相关性均随土层深度增加呈减少趋势；环境因子对土壤含水率空间变异的整体相对贡献表现为土壤性质>地形>土地利用。研究结果可为研究区深层土壤水资源管理、土壤水文观测与模拟、植被优化布局等提供参考。

摘要:为探究秃杉人工林水源涵养功能及其变化趋势，以广西南丹县不同年龄阶段（9，17，25，37年生）秃杉人工林为研究对象，采用室内浸泡法和环刀法分别研究4种林分的林冠层、林下植被层、凋落物层和土壤层持水特性。结果表明：（1）秃杉人工林林冠层和林下植物层持水量分别为18.79~28.37，1.27~4.72 t/hm²，其中林下植物层持水量随林龄增加而显著增大（P<0.05）；凋落物现存量为2.23~10.67 t/hm²，最大持水量为5.95~34.15 t/hm²，随林龄增加而显著增大（P<0.05）。（2）不同林龄秃杉林土壤非毛管孔隙度和总孔隙度分别为5.60%~15.68%和48.27%~66.85%，其中0—20，20—40 cm土层非毛管孔隙度和总孔隙度均显著大于40—80 cm土层（P<0.05），同时随林龄增加而增大；土壤层（0—80 cm）最大持水量和有效持水量分别为4 196.74~4 416.47，540.13~648.07 t/hm²，其中0—20，20—40 cm土层最大持水量和有效持水量随林龄增加而增大。（3）9，17，25，37年生秃杉人工林林分的总持水量依次为4 222.43，4 272.55，4 355.29，4 484.32 t/hm²，随林龄增加而增大。综上，秃杉人工林能够改善土壤结构和水分状况，增强林分水源涵养功能。

摘要:土壤饱和导水率（saturated hydraulic conductivity，Ks）是影响土壤水文过程的重要参数，反映了土壤的入渗性能与持水能力。为探究荒漠绿洲过渡带土壤Ks的空间分布特征及影响因素，基于网格法（2 km×2 km）在黑河中游荒漠绿洲过渡带不同景观类型布设27个样点，获取0—30 cm土层基本物理性质，并利用Hood-IL 2700入渗仪测定土壤Ks。采用经典统计学和地统计结合的方法分析土壤Ks空间分布特征及其影响因素，建立Ks的土壤传递函数。结果表明：（1）土壤Ks变异系数为1.21，属强变异，Ks和土壤水分（SW）、有机质、黏粒（clay）、粉粒含量呈极显著负相关（P<0.01），与容重（ρ_b）、砂粒含量呈极显著正相关（P<0.01）。（2）土壤水分半变异函数最佳拟合模型为指数模型，容重、黏粒含量均为球状模型，容重、土壤水分和黏粒的最佳采样距离分别为0.38~0.77，1.86~3.72，1.41~2.83 km。（3）建立的传递函数为log Ks=-2.914+2.772ρ_b-0.09SW+0.068clay，容重、土壤水分和黏粒含量可作为模拟区域饱和导水率空间分布状况的预测变量。研究结果为荒漠绿洲过渡带土壤水分运移及模拟提供重要的数据支撑。

摘要:为了解东莞市内不同森林公园的森林地表枯落物和土壤水源涵养能力，于2020年7月选取东莞市5个森林公园5种30年的生态公益林作为研究对象，采用烘干法和浸水法对枯落物、土壤的持水能力及物理性质进行研究。结果表明：生态公益林林地枯落物层厚度变动为1.5~10.5 cm，生物量变化范围为0.32~5.73 t/hm²，最大持水量、有效拦蓄力量均呈现湿地松-九节林>马占相思-岭南山竹子林>浙江润楠-豺皮樟林>木荷-油茶林>桉树-鹅掌柴林。通过回归拟合发现，累积持水量与浸水时间呈显著的对数关系，吸水速率与浸水时间呈显著的幂函数关系；累积失水量与失水时间呈显著的3次关系，失水速率与失水时间呈显著的倒数关系。不同类型林分土壤持水量与不同孔隙度的大小直接相关，土壤总孔隙度和毛管孔隙度越高，土壤的容重越小，土壤保水能力越强。研究结果可为该区森林可持续经营管理和生态效益评价提供参考。

摘要:生态系统质量是区域探索生态优先、绿色发展为导向的高质量发展的重要基础。开展区域生态系统服务评估可获取国土空间生态本底特征，为生态系统保护格局构建提供现状底图，明确生态系统修复重点、国土空间优化提供导向。以长汀县为例，基于地区生态典型性、区域生物量差异及公众支付意愿与能力构建特色评价指标，采用生态承载力与生态系统生产总值耦合研究方法，对长汀县生态系统服务进行县域、镇域、村域及系统斑块等多尺度评估。结果表明：长汀县生态系统服务等级空间分布符合区划规律，大致呈中间低、四周高的特征；尺度细化使结果分布异质性更强，可为开展生态修复、空间优化提供更具针对性的建议；长汀县生态系统较为脆弱，低生态等级乡镇个数占比高达38.89%，影响因素多样，水土流失及森林覆盖率影响显著；地形地势、人类活动、政策实施影响生态承载力的空间分布，地势平坦的人口稠密区系生态承载力低值集中区；森林生态系统在生态系统生产总值评估中扮演重要角色，生态系统生产总值均值等级极高的4个乡镇，其森林生态系统面积皆占89%以上。通过对生态承载力与生态系统生产总值耦合的方法进行探究，有利于推进"两山"理论的应用实践，将为地区生态系统服务提升与空间发展提供参考建议。

摘要:为探讨自然环境要素对典型干旱事件的响应与路径，以2019年厄尔尼诺极端干旱事件为背景，在气象站观测数据基础上识别出1个干旱年份（2019年）和1个正常年份（2013年），使用landsat8影像反演了哈尼梯田区2个年份的地表温度（TEM）、土壤水分（TVDI）、植被覆盖（NDVI）、地表水体（NDWI）等自然环境要素数据，进一步探讨了哈尼梯自然环境要素对极端干旱事件的响应状态、相互作用、影响路径等问题。结果表明：哈尼梯田区在极端干旱事件下气温增加了约2℃，植被指数下降了约0.04，土壤水分指数增加了约0.07，水体面积下降了40.2%；地表温度与植被覆盖、地表水体为显著负相关（p<0.05），与土壤水分为显著正相关（p<0.05）；植被覆盖与土壤水分为显著负相关（p<0.05），与地表水体为显著正相关（p<0.05）；土壤水分与地表水体为显著负相关（p<0.05）；地表温度、土壤水分、植被覆盖、地表水体均发生了显著变化（p<0.05），且形成了正反馈路径，加剧了区域的干旱。研究结果可高效合理地预防和减缓干旱对社会和自然环境的影响具有重要科学和现实意义。

摘要:植被净初级生产力（NPP）是陆地生态系统碳循环过程中的重要组成部分，也是评价碳源/汇的重要环节。基于2001—2019年MODIS地表反射率数据（MOD09A1）、气温和日照时间资料，利用光能利用率模型估算了吉林省陆地生态系统NPP，采用趋势分析、空间变异性分析等方法，分析了吉林省陆地生态系统NPP的时空变化特征及其与气候因子的相关性。结果表明：（1）2001—2019年，吉林省植被NPP年均值与总量均成波动上升趋势，辖区内植被NPP总量表现为森林>农田>草地。（2）2001—2019年NPP分布表现出明显的空间差异性，大部分区域NPP呈现增加趋势，总体变异性稳定，但西北部区域NPP空间变异程度较大，与该地区施行退耕还林和治理草地退化、沙化、盐碱化有一定关联，植被恢复明显。（3）吉林省植被NPP与年均气温、年降水量的相关性存在一定的地域差异性，研究区大部分区域与气温呈正相关关系，小部分区域与降水量呈现出正相关。

摘要:明确土壤相对酶活性在植被恢复过程中的变化特征及影响因素，对客观揭示植被次生演替过程中微生物活性变化特征具有重要意义。利用时空互代法，选取黄土丘陵区植被次生演替过程中农田、草地、灌木、先锋林和顶级群落5个阶段为研究对象，探讨了β-1，4-葡萄糖苷酶（BG）、纤维二糖水解酶（CBH）、β-木糖苷酶（BX）、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶（NAG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、丙氨酸酶转氨酶（ALT）和碱性磷酸酶（AP）7种酶活性变化特征及影响因素。结果表明：在植被次生演替过程中，单位土壤有机碳（SOC）、土壤CBH、BX和NAG酶活性伴随植被次生演替先显著升高后显著降低（P<0.05），并在先锋林阶段达到最高点；单位土壤微生物磷脂脂肪酸（PLFA）的3种酶活性呈现相反趋势，并在顶级群落阶段最高。相关性分析显示，单位SOC和PLFA土壤CBH、BX和NAG酶活性均与土壤pH显著负相关且与土壤DOC显著正相关（P<0.05）；单位SOC和PLFA土壤相对酶活性分别与土壤生物因子显著的正相关和负相关（P<0.05）。冗余分析表明，土壤中磷含量和碳氮含量分别是单位SOC和单位PLFA土壤相对酶活性变化主要驱动因子。研究结果为进一步揭示次生演替过程中土壤养分循环和质量变化提供新的见解。

摘要:植被生态系统的恢复越来越多地受到全球各界关注，潜在自然植被（potential natural vegetation，PNV）和生境适宜性概念应纳入植被规划，作为植被恢复的参考依据。基于高空间分辨率气候数据，使用动态植被模型（LPJ-GUESS），揭示黄土高原2001—2020年PNV空间格局及其生境适宜性的动态演变，并界定了植被优先恢复区。结果表明：黄土高原的PNV以草地和森林为主，潜在草地主要集中在北部、西北部地区（约占73.23%），潜在森林主要分布在南部地区（约占26.16%），极少的裸地主要分布在西部高海拔山区；在潜在森林中，温带落叶阔叶林、寒温性常绿针叶林、温带常绿针叶林占比分别为22.28%，3.88%，0.01%；随着气候变化的推进，潜在森林面积有所下降，而潜在草地面积有些许增加。PNV的生境适宜性呈现西北低、南部及东南高的分布，其中，分布在黄土高原南部平原地带的潜在温带落叶阔叶林其生境适宜性较高，而分布在北部及东北部的潜在草地其生境适宜性较低；并且，对于每种PNV类型，其最高生境适宜性所占据的地理空间及优先恢复区有较大差异。研究结果可为黄土高原植被恢复重建提供科学依据。

摘要:以亚热带地区常绿阔叶树种樟树（Cinnamomum camphora）为研究对象，利用Grainer热扩散式探针技术，于2019年6月至2020年10月测定了樟树小时尺度的蒸腾速率，并同步监测了气象因子和土壤含水量，分析了樟树蒸腾在日间不同时段与主要气象因子的关系、时滞的变化特征以及时滞校正对蒸腾预测模型的影响。结果表明：蒸腾在生长季（6—10月）与太阳辐射的时滞回环呈逆时针，与饱和水汽压差和气温的时滞回环呈顺时针。利用Gauss方程拟合发现，2019年与2020年生长季蒸腾平均滞后于太阳辐射0.94 h，提前于饱和水汽压差和气温2.60，2.61 h。这种时滞效应是蒸腾在日内不同阶段对气象因子的响应不同导致的，蒸腾在上升阶段（7：00—11：00）对太阳辐射变化的响应较下降阶段（17：00—21：00）敏感，而在上升阶段蒸腾对饱和水汽压差和气温变化的响应不如下降阶段敏感。蒸腾与太阳辐射、饱和水汽压差和气温的时滞效应存在明显的季节变化，2019年与2020年的归一化时滞回环面积存在一定差异，但均在10月最大，8月或9月最小。小时尺度上，土壤水分充足时，时滞随主要日均气象因子的增大而增大，土壤水分胁迫时，随主要日均气象因子的增大，时滞变化不明显。时滞校正后，太阳辐射和饱和水汽压差与蒸腾的回归方程的决定系数分别提高了4%和9%，运用主成分分析构造的综合气象因子对蒸腾模拟的决定系数提高了7%，时滞校正可以提高蒸腾预测模型的精度。旨在加深对植物生理过程与环境变化过程关系的认识，并为提高蒸腾预测模型的精度提供依据。

摘要:为探究不同间伐强度对杉木人工林土壤碳氮及其组分特征的影响，以福建省三明市官庄国有林场11年生杉木（Cunninghamia lanceolata）人工林为研究对象，采用弱度间伐（LIT）、中度间伐（MIT）、强度间伐（HIT）等3种间伐强度，研究不同间伐强度林分0—10，10—20，20—40，40—60，60—80，80—100 cm土层总有机碳（SOC）、全氮（TN）及易氧化有机碳（ROC）、硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）、微生物量碳（MBC）、微生物量氮（MBN）、微生物熵碳（qMBC）、微生物熵氮（qMBN）的变化特征，以探讨不同间伐强度对杉木人工林土壤碳氮及其组分特征的影响。结果表明：间伐降低了土壤SOC和TN的含量，降低幅度分别为1.4%~36.9%，3.1%~45.7%。间伐增加了土壤MBC、NO₃^--N的含量，而对ROC、NH₄⁺-N和MBN的程度在不同土层有差异，qMBC和qMBN随着间伐强度的增加而增大。相关性分析表明，土壤SOC分别与TN、qMBC、ROC、NH₄⁺-N、MBC、MBN呈极显著正相关（P<0.01）；TN与qMBN、ROC、NH₄⁺-N、MBC、MBN呈极显著正相关（P<0.01）。杉木人工林间伐处理降低了土壤表层SOC和TN含量，增加了土壤SMBC和qMBC、qMBN，同时也增加了土壤表层（0—10 cm） SMBN。抚育间伐导致土壤SOC和TN含量降低主要是由于活性碳、氮含量的增加，提高土壤中有机质分解速率，最终导致土壤SOC和TN含量降低。

摘要:为揭示甘肃省不同气候区不同质地土壤的容重、田间持水量和凋萎湿度的差异，对观测资料的适用性和推广价值进行评价。通过对77个站点10—100 cm土壤水分资料的分析，结果表明：甘肃省全省的土壤容重范围为0.89~1.79 g/cm³，平均值为1.36 g/cm³，表层土壤容重与深层土壤容重差异显著（P<0.05），半湿润区、半干旱区浅层土壤容重更易受到外界环境及人为活动的干扰。甘肃省大部田间持水量由西北向东南呈增加趋势，田间持水量的最大值为36%~40%，分布在高寒湿润区10—50 cm土层，全省10 cm与20 cm土层田间持水量差异较小，相关系数为0.96，与其他层次差异较大，50 cm土层很可能是甘肃地区土壤田间持水量的分界层。各土层凋萎湿度最大值均出现在冷温带干旱区、高寒半干旱半湿润区中部，不同层次间田间持水量与凋萎湿度呈极显著相关。甘肃省全省大部分地区主要以壤土为主，除此之外干旱区主要以砂壤土为主，半干旱区主要以砂壤土与黏壤土为主，半湿润区主要以粉壤土与黏壤土为主。探讨不同气候区不同层次间土壤容重、田间持水量和凋萎湿度的差异，以期为保障地上生产力、提高水分利用效率提供数据支撑。

摘要:土壤水作为植物耗水最主要的来源，其变化对整个生态系统都有重要影响。利用GRACE卫星数据与GLDAS-NOAH模型，分析2002—2020年黄土高原土壤水时空变化规律，并结合GEE平台2002—2020年的MODIS NDVI产品数据集、与2000—2017年降水资料对土壤水的变化进行相关性分析，使用M—K检验法对趋势进行检验，结果表明：（1）2002—2020年GRACE等效水高（毫米水柱高）变化月均值为（-7.56±4.38） mm，从2008年开始呈现显著减少趋势。（2）2000—2020年0—10 cm土层土壤水呈不显著增加趋势，10—40，40—100，100—200 cm呈不显著变化趋势，2012—2020年200 cm以下土层土壤水呈显著减少趋势。（3）随着土层深度的增加，黄土高原2000—2017年的降水与土壤水的相关性在显著降低。相关性系数从0—10 cm时的0.581降低到100—200 cm时的0.099。而将2002—2020年的200 cm以下土层土壤水与NDVI变化分析其相关性系数为-0.805^*，为显著负相关关系。研究结果阐述了黄土高原土壤水的变化规律，揭示了降水和NDVI变化与其的相关性联系，为下一步黄土高原的植被恢复提供了理论支撑。

摘要:研究干旱缺水地区地下水位（埋深）时空动态特征及对土地利用变化的响应，对于加强农业地区土地利用和地下水资源管理具有重要意义。以呼图壁县平原灌区为研究区，基于地统计学和GIS结合技术，应用普通克里金插值拟合研究区2000年、2010年及2018年地下水埋深时空分布，并且利用同期遥感数据解译生成了土地利用类型图，叠加分析不同时期地下水埋深变化与对应时期的土地利用类型转移之间的响应关系。结果表明：呼图壁县地下水埋深的空间变化主要是由地形地貌、气候等结构性自然因素引起的，空间相关性逐年增强，空间异质性逐渐减弱；地下水埋深在空间上主要表现为从南向北逐渐变浅，时间动态上为2000—2010年地下水埋深值<10 m的面积减小比例高达86.61%，2010年后控制耕地面积的大幅扩张，但由于耕地本身基数较大，地下水开采量在2014年达到最大值后开始减少，局部地区地下水位开始恢复；研究区主要土地利用类型为耕地，地下水中农业用水占比高达84.68%，地下水埋深动态变化与耕地面积变化高度相关。

摘要:为揭示生长在不同地下水埋深和土壤质地的胡杨实生幼苗根系的不同生长适应策略，以胡杨实生幼苗为试验材料，设置30（A₁），60（A₂），90 cm （A₃）3个地下水埋深处理，砂土（B₁）、砂壤土（B₂）和黏壤土（B₃）3种土壤质地处理，研究了塔里木河流域地下水埋深和土壤质地对胡杨（Populus euphratica）实生幼苗根系生长及构型的影响。结果表明：（1）地下水埋深的增加，可促进胡杨幼苗根系形态的发育和根系生物量的积累，胡杨幼苗扎根深度、根系总长度、根系总体积和根系总表面积均在A₃B₂处理下达到最大值。（2）根系消弱系数（β）、R₅₀和R₉₀（50%和90%根系生物量分布深度）均与地下水埋深呈正比关系，土壤深层根系生物量随地下水埋深的加深而增加，A₂和A₃地下水埋深下根系生物量呈B₂>B₃>B₁的变化趋势；胡杨细根生物量在各处理下其土壤垂直分布均呈"单峰型"曲线变化规律。（3）根系平均连接长度随地下水埋深的加深而增加，在A₃B₁处理下达到最大14 cm。B₂和B₃条件下幼苗根系随地下水埋深的增加逐渐由趋向叉状型分支结构转变为趋向鲱骨型分支结构；各B₁处理下根系拓扑参数较大，幼苗根系分支结构一直趋向鲱骨型分支结构。研究结果可为塔里木河流域水资源优化配置提供依据。

摘要:为了研究坝上地区不同退化程度小叶杨的细根分布特征，使用土柱法对比了未退化、中度退化和重度退化小叶杨的细根在水平和垂直方向的根系参数的分布规律以及差异，并分析了根系参数在不同土层中的占比。结果表明：（1）随着林地土壤含水率逐渐减小，小叶杨的退化程度加重，细根在表层的占比逐渐增加，在深层的占比逐渐减小。（2）在垂直方向上，3种退化程度小叶杨的细根生物量在0—20 cm土层显著高于其他土层（P<0.05），并随土层加深而出现细根的根长密度、根表面积密度、根体积密度的较明显下降趋势。在0—20，20—40，40—60，60—80，80—100 cm土层，细根的根表面积密度和根体积密度均表现为未退化>中度退化>重度退化。（3）在离开树干的水平方向上，未退化和中度退化小叶杨的细根的根长密度呈现出先增加后减小的变化趋势，而重度退化在0—50，50—100，100—150 cm处相差不大，在150—200 cm处显著增加并达到最大（0.465 7 cm/cm³）（P<0.05）。细根的根表面积密度和根体积密度在4个水平距离上均表现为未退化>中度退化>重度退化，未退化小叶杨的细根生物量均为最大（19.53，15.74，14.17，14.20 g）。根体积密度整体上随水平距离增加而逐渐减小。研究结果可为探索防护林的细根分布格局和退化原因以及为指导坝上高原地区的植被恢复与重建提供科学参考。

摘要:为了解华北落叶松林叶片化学计量特征和养分重吸收效率与N素供应的关系，以24年生华北落叶松人工林为研究对象，设置3个水平（0，8，15 g/（m²·a））连续6年的野外氮添加控制试验，测定氮添加后华北落叶松成熟叶片、凋落叶片和林分土壤养分含量的变化。结果表明：成熟叶片C含量在年际间差异显著（P<0.05），氮添加显著增加成熟叶2016—2018年的C、N含量，降低2018年的P含量，导致2018年N/P在轻度氮添加下比对照增加20.20%，重度氮添加下增加34.43%，2018年N/P在重度氮添加下出现峰值20.50，表明氮添加在一定程度上驱动该林分生长的P养分限制；凋落叶中的C、N、P含量及化学计量在年际间和氮添加处理下均呈显著差异（P<0.05），氮添加显著增加凋落叶2016—2018年的C含量、C/P和N/P，显著降低2016—2018年的P含量；2016—2018年，轻度氮添加下NRE （氮重吸收效率）和NRE/PRE （氮重吸收效率/磷重吸收效率）显著降低，氮添加下PRE （磷重吸收效率）显著增加；相关分析表明，NRE与凋落叶N含量，PRE与凋落叶P含量呈显著负相关，相关系数分别为-0.860和-0.772；氮添加显著增加土壤有效氮的含量，降低土壤pH （除2016年）和速效磷含量。氮添加导致华北山地针叶林树木生长受不同程度的P养分限制，推测氮添加驱动的林分受P限制可能与该区土壤养分初始状况有关，为全球气候变化下森林的养分管理提供参考依据。

摘要:为揭示肥液（尿素）浓度影响下土壤湿润体中不同形态氮素的运移转化规律，选取黏壤土和砂壤土作为肥液入渗试验供试土壤，量化分析肥液浓度对土壤累积入渗量和不同形态氮素在分布和再分布过程中运移转化特性的影响。结果表明：相同入渗时间内土壤累积入渗量随肥液浓度的增大而增加，Kostiakov公式的入渗系数与肥液浓度呈现线性关系，建立并验证了考虑肥液浓度影响的土壤累积入渗量估算公式，模拟值与实测值具有较高的一致性，两者间的相对误差绝对值均值均<8.0%；入渗结束时，土壤湿润体相同位置处的尿素态氮、铵态氮（NH₄⁺-N）和硝态氮（NO₃^--N）含量均随肥液浓度的增大而增加；NH₄⁺-N主要分布在土壤湿润体深度20 cm以上，尿素态氮和NO₃^--N含量随着湿润体深度的增大呈现下降趋势；再分布过程中，土壤湿润体中尿素态氮含量随再分布时间的增加整体呈现减小趋势，且黏壤土和砂壤土湿润体中的尿素态氮分别在再分布5，3天时基本水解完成；NH₄⁺-N含量呈现先增加后减小的趋势，黏壤土湿润体中的峰值约出现在再分布3~5天，而砂壤土约在再分布3天；黏壤土湿润体中NO₃^--N含量呈现先增加后减小的趋势，其峰值约在5~10天，而砂壤土中NO₃^--N含量在再分布10天时，始终保持在较高水平。研究结果为农田灌溉施肥系统的设计和管理提供理论基础和技术支撑。

摘要:为探索旱地小麦增产增效增收协同的耕作方式及其配套施氮技术。2016—2017（欠水年）和2017—2018（丰水年）年度，在豫西典型旱区洛宁县设置夏闲期深松（ST，麦收后2周左右隔年进行）和翻耕（PT，传统的7月或底8月初连年进行）2种耕作方式为主区，设置4个氮肥用量为副区（播前基施纯氮0（N0），120（N120），180（N180），240（N240） kg/hm²）的田间定位试验，分析了土壤水分以及小麦产量、水分利用效率和种植效益。结果表明：与翻耕相比，深松提高了休闲效率，播前、开花期和成熟期0—200 cm土壤蓄水量分别提高6.5%~11.7%，5.0%~8.5%，4.7%~8.2%，使欠水年的千粒重、丰水年的穗数和穗粒数显著提高（P<0.05），从而使欠水年的产量和经济效益分别提高7.1%~17.8%和5.5%~30.2%，丰水年施氮处理的产量、水分利用效率和经济效益分别提高10.2%~22.0%，3.0%~13.0%，16.1%~35.1%。增加氮肥用量有利于提高休闲效率，使播前土壤蓄水量翻耕下得到恢复、深松下显著提高（P<0.05），小麦产量、水分利用效率和经济效益翻耕下N180最优，较其他处理分别提高6.5%~43.9%，8.1%~36.1%，12.4%~61.3%；深松下欠水年以N180较优，丰水年以N240最优，且较其他处理分别提高3.9%~67.9%，1.0%~54.1%，3.6%~95.8%。因此，麦收后2周左右隔年深松有利于提高土壤含水量，进而提高产量、水分利用效率和种植效益，且在欠水年配施纯氮180 kg/hm²、丰水年配施纯氮240 kg/hm²效果最优。研究结果可为提高旱地小麦产量、效率和效益提供理论依据和技术参考。

摘要:为探明陇东旱塬雨养农业区旱作节水措施下黄绵土物理稳定性机制和化学活性机制，揭示表层土壤有机碳贮存对土壤物理"隐性"退化的响应机制。以陇东旱塬区不同覆膜年限（2，4，6年）的苹果园表层土壤（0—20 cm）为对象，对土壤物理性状、质地分级进行判断，监测微生物量碳（MBC）、易氧化有机碳（EOC）、颗粒有机碳（POC）、可溶性有机碳（DOC）等指标的动态变化，表征土壤有机碳变化趋势，借助β-1，4-木糖苷酶（βX）、β-1，4-葡萄糖苷酶（βG）、纤维二糖水解酶（CBH）活性表征土壤碳代谢循环特性，以解析不同覆膜年限下根系生长、土壤物理结构与土壤碳代谢酶活性、有机碳固持的关系。结果表明：短期覆膜（2Y）可有效改善土壤含水量、总孔隙度、毛管孔隙度，降低土壤容重，分别为CK的112.39%，105.65%，104.29%，90.08%，显著促进细根的生长，有利于良好的土壤结构形成和植物源有机质输入；有机碳总量、颗粒有机碳、可溶性有机碳、微生物量碳、易氧化有机碳含量分别为CK的137.21%，220.11%，129.42%，151.35%，111.72%，提高活性有机碳组分含量；长期覆膜（6Y）表现为表层土壤"隐性"退化，土壤孔隙结构恶化导致细根生长障碍，土壤活性有机碳组分中的易氧化有机碳、微生物量碳显著降低，仅分别为CK的46.88%，43.54%；βX、βG、CBH酶活性作为主导因子决定了有机碳储量的变异性，仅分别为CK的65.60%，53.08%，47.04%；长期覆膜条件下表层土壤结构的破坏，导致根系生长受到抑制，土壤碳代谢酶活性和碳库管理指数的降低，有机碳储量减少，不利于土壤质量长期稳定健康发展；短期覆膜（2Y）为适于陇东旱塬苹果栽培的节水保墒覆膜年限。研究结果为完善黄土高原雨养农业区苹果栽培节水保墒技术对土壤物理结构演化、地力提升、根系生长的调节机制、优化抗旱栽培技术提供理论依据。

摘要:通过小麦玉米轮作盆栽试验，探讨海藻酸与控释尿素配施的增产增效机制及其对土壤养分状况的影响。以氮空白（CK0）为对照，设置常量尿素（N2A0）、常量尿素加海藻酸（N2A1）、常量控释尿素（CN2A0）、常量控释尿素加海藻酸（CN2A1）、减氮30%的尿素（N1A0）、减氮30%的尿素加海藻酸（N1A1）、减氮30%的控释尿素（CN1A0）、减氮30%的控释尿素加海藻酸（CN1A1）9个处理。结果表明：海藻酸与常量控释尿素配施处理（CN2A1）的小麦玉米产量最高分别为98.22，134.84 g/pot，增产增收效果最好，与常量控释尿素处理相比，玉米显著增产16.38%（P<0.05），氮肥利用率显著提高17.79%（P<0.05）。海藻酸与减氮30%控释尿素配施处理（CN1A1）较减氮30%控释尿素处理小麦玉米分别显著增产15.92%，26.05%（P<0.05），氮肥利用率也显著提高（P<0.05）。此外配施海藻酸处理较未加海藻酸处理叶片蒸腾速率、SPAD值和叶面积指数均有所提高。海藻酸与常量控释尿素配施与未加海藻酸的处理相比，显著增加小麦拔节期和玉米大喇叭口期的土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量（P<0.05），显著提高玉米大喇叭口期土壤速效钾含量（P<0.05）。海藻酸与控释尿素配施显著提高了土壤速效氮和钾的供应强度和容量，促进了小麦、玉米的生长和产量的提高。

摘要:以春玉米为研究对象，通过磁化水灌溉试验，研究磁化水灌溉条件下不同灌水量（4 200，4 800，5 400 m³/hm²）对土壤水盐分布、玉米干物质量积累、产量及生长特性的影响，以探寻3 500 Gs磁化强度磁化水灌溉条件下适宜的灌水量，为促进塔里木盆地农业资源高效利用提供相关数据支持。结果表明：不同灌水量下磁化水灌溉均能提高土壤含水量，40—60 cm土层土壤盐分淋洗效果优于0—20 cm土层；磁化水灌溉可促进玉米植株生长及产量增加，各处理磁化水灌溉玉米产量较非磁化处理增加了2.11%~19.31%；磁化水3 500 Gs磁化强度灌溉4 800 m³/hm²处理产量均最佳，水分利用效率及灌溉水利用效率均达到最大，分别为2.64，2.86 kg/m³。因此，与非磁化灌溉相比，适宜的磁化水灌溉量可改善玉米穗部干物质积累，有利于提高玉米的产量及水分利用效率。

摘要:分析陕西省农田土壤速效钾时空变化特征及其影响因素，旨在为实现陕西省农田土壤养分分区管理、作物优化施肥和指导陕西省农业生产实践提供科学依据。于2016—2017年采集陕西省农田土壤样品705份，测定速效钾含量，采用普通克里金插值法进行空间插值分析，探讨其影响因素，在此基础上提出科学分区施肥建议。结果表明：陕西省农田土壤速效钾含量范围为55~301 mg/kg，不同地貌区速效钾含量排序为关中平原>陕北高原>陕南山区，各行政区速效钾含量排序为咸阳市>渭南市>西安市>宝鸡市>延安市>铜川市>安康市>汉中市>榆林市>商洛市；时间上，陕西省各市2017年速效钾含量均值较1980s均存在不同程度的涨幅，且关中平原涨幅最大；陕西全省速效钾含量均值为181 mg/kg，整体处于极高水平，关中平原速效钾含量以1级、2级水平为主，陕北高原和陕南山区速效钾含量以2级水平为主；空间上，陕西省速效钾含量整体自北向南呈先递增后递减的趋势，陕北高原速效钾含量自北向南呈递增趋势，延安市西南区域速效钾富集；关中平原咸阳与西安交界处、渭南东北部速效钾明显高于其他区域；陕南山区速效钾含量北部高于南部，商洛市中部速效钾含量较低。陕西省不同地貌区农田土壤速效钾含量时空变化特征差异显著（P<0.05），与土壤pH、土壤类型、地形、气候和人为因素有关，建议陕西省各区域结合以上影响因素因地制宜，实施钾肥分区管理，保持土壤钾素盈亏平衡。

摘要:为探讨长期施氮对作物运输根和吸收根内生真菌群落特征的影响及其机制。以农田长期定位施肥试验（1995—2019年）为基础，通过高通量测序技术，研究长期5个施氮肥处理（CK、N1、N2、N1P、N2P。其中CK、N1、N2施氮量分别为0，55.2，110.4 kg/hm²）对谷子不同功能根内生真菌群落组成和结构的影响。结果表明：CK处理中吸收根的OTUs数和真菌多样性（shannon指数和Chao 1指数）均显著高于运输根（P<0.05）。门水平上，吸收根的Ascomycota和Glomeromycota丰度显著高于运输根（P<0.05），但Mortierellomycota和Basidiomycota丰度显著低于运输根（P<0.05）。在属水平上，优势菌属Mortierella和Bipolaris在吸收根内的相对丰度显著低于运输根（P<0.05），但Fusarium和Minimedusa显著高于运输根（P<0.05）。高氮施肥吸收根和运输根的OTUs数、Chao 1指数分别提高了23.62%，23.87%，其他施肥则相反。施肥运输根的shannon指数提高了7.12%~19.62%，吸收根则相反。施肥吸收根致病菌属（Bipolaris、Fusarium、Magnaporthiopsis、Microdochium）的相对丰度分别增加了52.99%，40.74%，133.06%，200.00%，运输根中抗病菌属（Minimedusa）的相对丰度提高了40.16%~97.11%。施肥谷子根系碳、氮、磷含量分别提高了2.33%~11.63%，13.30%~94.66%，3.89%~263.92%，氮磷肥配施处理的影响尤为显著（P<0.05）。施肥运输根生物量提高了106.67%~336.41%，吸收根的生物量降低了35.20%~60.20%。长期施肥通过提高土壤速效磷、全磷、可溶性氮和根系碳含量而提高吸收根内生真菌丰度，通过提高根系生物量而降低运输根内生真菌丰度，低氮磷配施肥（N1P）对土壤养分含量及菌群发展影响最大。探明长期施氮肥对黄土丘陵区谷子不同功能根系内生真菌分布格局变化的影响，为作物的高产优质及农田土壤生态环境的良好构建提供理论依据。

摘要:为探讨滴灌条件下棉田中地膜残留含量对土壤水盐及作物生长的影响，在棉田设置150（T1），230（T2），465（T3），857（T4），1 250（T5），1 640（T6） kg/hm²、原试验地土壤（CK1）和无残膜对照组（CK2）8种残膜含量处理，分析了地膜残留含量对滴灌棉田中的土壤水盐、土壤和作物根系氮素以及产量的影响。结果表明：随着残膜含量的增加，土壤含水率逐渐降低，土壤盐分的富集效果逐渐增强；0—40 cm土层土壤水盐变异程度与残膜含量呈正相关，T5和T6的土壤水盐变异系数（CV）明显较大，水分CV分别为0.52，0.44，盐分CV分别为0.34，0.31；土壤中的氮素含量随着残膜含量的增大逐渐增多，根系全氮含量与残膜含量呈负相关；棉花产量随残膜含量的增加逐渐降低，当残膜含量>230 kg/hm²时，下降幅度显著增强，T3、T4、T5和T6较CK2产量分别下降14.19%，21.69%，29.19%，37.29%。研究结果可为新疆覆膜滴灌棉田可持续发展和对残膜污染的防控提供理论基础和科学支撑。

摘要:为探究土壤残膜量对膜孔灌肥液入渗土壤水氮运移特性的影响，通过室内土箱模拟试验设置0，90，180，360，720 kg/hm²的5个残膜量水平，分析不同残膜量下膜孔灌肥液入渗累积入渗量、湿润锋运移距离、湿润体特征和水氮分布规律。结果表明：残膜对膜孔灌肥液入渗具有阻渗作用，残膜土累积入渗量较无残膜土减少10.63%~30.77%，Kostiakov模型对残膜土单位膜孔面积累积入渗量与入渗时间有较好地拟合效果；入渗前30 min，不同残膜量的垂直湿润锋运移距离差异不显著，随着入渗时间推进，残膜量与湿润锋运移距离、湿润体体积呈负相关关系。入渗结束时，含残膜土湿润体体积减小18.09%~41.96%。垂直湿润锋距离、湿润体体积与入渗时间均呈显著的幂函数关系，R²均>0.98；除膜孔中心处，相同位置含残膜的土壤含水率低于无残膜，30%高含水率区域减小。湿润体内同一深度土壤NO₃^--N和NH₄⁺-N含量随残膜量增加而减小，减小幅度为4.20%~16.27%。研究结果可为残膜土下膜孔灌技术提供理论参考。

摘要:采用盆栽试验的方法，研究不同磷添加量（0，20，80 mg/kg）和土霉素添加量（0，40，160 mg/kg）对小麦和紫花苜蓿幼苗生物量及根系发育的影响。结果表明：所有水平土霉素处理中，20，80 mg/kg磷处理的小麦地上部生物量均比不加磷时高，分别高22.7%~34.1%，10.0%~30.0%和9.1%~18.3%。除160 mg/kg土霉素加80 mg/kg磷的处理外，所有处理的苜蓿根生物量均小于不加磷和土霉素的对照。小麦的根长和根表面积随着土霉素添加量的增加总体上呈减少的趋势。总体来看，施磷显著促进了小麦幼苗地上部的生长，但对苜蓿幼苗生长的影响不显著。土霉素对苜蓿幼苗的根系发育有抑制作用。研究结果可为评价土壤中土霉素残留对作物早期生长的影响和指导合理施用磷肥提供理论依据。

摘要:为探究改性前后生物质炭的理化属性变化及其对邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的吸附机理，以椰子壳和花生壳为原料制备生物质炭，分别进行14% H₃PO₄改性和1.0 mol/L NaOH-30% H₂O₂联合改性处理。结果表明：改性后生物质炭的芳香化程度和含氧官能团含量增加，除C300N （经NaOH-H₂O₂改性的300℃—椰子壳生物质炭）外比表面积（SA）都增大。P800N （经NaOH-H₂O₂改性的800℃—花生壳生物质炭）有最大的SA （584.22 m²/g），因此对DEP的吸附亲和力最高。经过NaOH-H₂O₂联合改性的生物质炭对DEP的有机碳标化分配系数K_oc（C_e=0.1S_w）值较高，对DEP的吸附亲和力更强。π-π EDA相互作用在所有生物质炭对DEP的吸附过程中发挥了重要的作用，而孔隙填充效应主导了原始生物质炭、经NaOH-H₂O₂改性的生物质炭和经H₃PO₄改性的800℃-生物质炭对DEP的吸附。与原始生物质炭相比，由氢键形成的水团簇作用抑制了经H₃PO₄改性的300，500℃制备的生物质炭对DEP的吸附。此外，氢键作用有助于增强低温（300℃）生物质炭对DEP的吸附亲和力。

摘要:添加客土配比的不同对铁矿废石复垦土壤的改良效果和经济成本有重要影响，为明确不同配比客土处理下铁矿废石混合土碳排放的动态特征并揭示其驱动因子，于2019年1—12月采用田间试验与室内分析相结合的方法，在自然修复状态下，设置铁矿废石与客土体积比分别为T1（1∶1）、T2（1∶2）、T3（1∶4）和T4（0∶1）4个处理，监测日、季节尺度下铁矿废石混合土碳排放及水热动态变化特征，并于2019年4，7，10，12月测定混合土的理化性质。结果表明：季尺度下铁矿废石混合土碳排放随温度升降表现为夏高冬低的变化特征，随客土比例增大，混合土碳排放有增强的趋势，各处理间碳排放仅在7—9月差异显著（P<0.05），表现为T4>T2>T3>T1；日尺度下铁矿废石混合土碳排放最高值出现在中午12：00—14：00，最低值出现在凌晨4：00—6：00，当混合土温度较低时，碳排放出现负值现象；随客土比例增大铁矿废石混合土碳排放敏感系数Q₁₀逐渐增大（2.07~2.37），添加客土在一定程度上降低混合土pH而增加混合土有效磷、全氮、有机碳含量和过氧化氢酶、蔗糖酶活性。综合研究铁矿废石混合土理化特性对碳排放的影响，可为铁矿复垦区土壤碳排放研究提供理论依据。

摘要:南方红壤区林下侵蚀劣地近地表植被覆盖度低，导致林下水土流失严重。接种AM真菌能够促进植被生长，改善土壤肥力，进而可以减少土壤侵蚀。以马尾松退化林地为对象，设置引种灌木（S）和引种灌木并接菌（S+AMF）2个处理，研究AM真菌接种对林下侵蚀劣地土壤碳氮及球囊霉素的影响。结果表明：接菌近1年后，菌根侵染率（MCR）在S+AMF处理的坡上部和全坡位上显著>S处理（P<0.05）；SOC、TN、SMBC、EE-GRSP和T-GRSP含量在S+AMF处理的坡下部均显著>坡中部（P<0.05），而在S处理下各坡位差异均不显著（P>0.05）；AN、SMBN和pH在各处理不同坡位差异均不显著（P>0.05）；与未接菌S处理相比，接菌（S+AMF）处理对MCR、SOC、TN、SMBC、SMBN、EE-GRSP、T-GRSP、AN和pH的平均贡献率分别为43.83%±15.10%，5.33%±1.57%，14.69%±7.92%，27.88%±4.89%，39.25%±4.82%，6.90%±2.56%，12.47%±7.95%，-13.18%±6.63%和-0.71%±2.74%。简单相关和逐步回归分析表明，MCR、SOC、TN、SMBC、SMBN和球囊霉素之间呈显著正相关（P<0.05），TN、SMBC和MCR解释了SOC 80.5%的变异，SOC、SMBC、SMBN和MCR共同解释了TN 90.4%的变异，而TN、SMBN、pH和MCR解释了AN 48.9%的变异，说明接菌提高了紫穗槐根系的菌根侵染率，从而间接促进了林下土壤碳氮及球囊霉素的增加，为有效改善林下侵蚀劣地土壤质量和促进植被恢复有重要的意义。

摘要:以"M9T337"苹果幼苗为试材，利用¹⁵N同位素示踪技术，研究了等氮量投入下，不同有机物料单施及混施对苹果幼苗生长、¹⁵N吸收利用及土壤特性的影响。试验设置CK （只施用化学肥料，不施有机物料）、S （秸秆）、B （生物炭）、F （牛粪）、SB （1/2秸秆+1/2生物炭）、SF （1/2秸秆+1/2牛粪）、FB （1/2牛粪+1/2生物炭）、SFB （1/3秸秆+1/3牛粪+1/3生物炭）8个处理。结果表明：施用有机物料可以促进苹果幼苗的生长，其中SFB处理植株鲜重、株高、茎粗、叶面积、根系活力达到最优，显著高于CK和单施有机物料的处理。添加有机物料能降低土壤容重、增加孔隙度、提高土壤含水量，其中施用生物炭的处理土壤容重降幅较大、孔隙度较高。处理期间，有机物料混合施用的处理土壤矿化氮含量、土壤酶活性及微生物数量均优于有机物料单独施用的处理。与CK和单施有机物料的处理相比，有机物料混合施用显著提高了苹果幼苗¹⁵N利用率和土壤¹⁵N残留率，降低了¹⁵N损失率，其中3种有机物料混施效果最好。综合分析可知，有机物料能促进苹果幼苗生长，改良土壤性质，促进植株对¹⁵N的吸收利用，其中牛粪、秸秆和生物炭混合施用的处理（SFB处理）效果最佳。研究结果以期为有机物料在苹果园土壤质量提升和化肥减施增效中的应用提供依据。

摘要:氮肥减量配施生物炭对于提升土地生产力、提高土壤碳汇能力以及缓解气候变暖具有重要意义。依托大田试验，设置5个氮肥用量梯度（T0~T4）：100%化肥氮，90%化肥氮，80%化肥氮，70%化肥氮，60%化肥氮，采用等氮原则，氮肥减少量用等氮量生物炭替代，以不施肥为对照（CK），结合室内矿化培养，揭示稻田有机碳矿化及酶活性对氮肥减量配施生物炭的响应。结果表明：与T0处理相比，T3处理（70%化肥氮+7.5 t/hm²生物炭氮）土壤全氮，碱解氮及速效磷依次显著提高了6.67%，8.36%及30.94%（P<0.05），T4处理的速效钾含量最高，显著提高了23.78%（P<0.05）。氮肥减量配施生物炭可有效提升土壤有机碳（SOC）含量，且随配施生物炭比例的增大而增大；与矿化前相比，各处理矿化后SOC，微生物量碳（MBC）及微生物熵（qMB）依次下降1.39~1.75 g/kg，24.62~67.57 mg/kg及0.13%~0.32%（P<0.05）。SOC矿化速率在培养的第1天达到峰值，第1阶段（第1~6天）迅速下降，第2阶段（第6~30天）缓慢下降，第3阶段（第30~45天）矿化速趋于平稳，矿化速率与培养时间呈对数函数关系（P<0.01）。培养结束时SOC累积矿化量和累积矿化率的变化范围分别为1.39~1.75 g/kg和6.02%~8.43%，均以T3处理最低。与CK和T0处理相比，T3处理的过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶活性最高，T1处理的酸性磷酸酶活性最高。水稻产量以T3处理（7.37 t/hm²）最高，比T0处理增产39.58%（P<0.05）。综上，氮肥减量30%配施生物炭可明显提高土壤肥力，减少SOC矿化，增加土壤固碳，提高土壤酶活性及水稻产量。

摘要:为明确土壤干湿交替环境下保水剂与土壤颗粒之间的作用方式及保水剂对土壤结构和水分有效性的影响。通过土柱模拟试验，研究连续失水—复水条件下，不同粒径（>0.85，0.6~0.85，0.30~0.45 mm）保水剂对土壤水分特性、土壤团聚体分布和结构稳定性的作用，以及保水剂—土壤混合体价键结构的微观变化特征。结果表明：第1次（T1）和第2次（T2）失水取样阶段，除T2阶段的最小粒径处理外，其余各粒径保水剂促使土壤相对含水量较对照显著增加72.9%以上（P<0.05）。保水剂粒径大小和土壤水分状况均会影响保水剂对土壤供水能力的作用效果，粒径最小的保水剂改变土壤持续吸水和供水的能力较差，促进土壤水稳性大团聚体组成和团聚结构稳定的性能最优。在连续的干湿交替影响下，保水剂与土壤的作用加剧，壤土中的Si-O-Si键、-OH、蒙脱石和石英等矿物胶体会进入到保水剂网状结构中，反应的剧烈程度会影响土壤水稳性大团聚体的形成和稳定性。初步分析认为，随着反复失水—复水进程，更多黏粒矿物对保水剂分子结构的破坏，是减弱保水剂吸持水性能的主要因素之一。