土地利用变化对土壤肥力影响研究进展
《德州乐陵市城市绿地土壤肥力评价的国内外文献综述(3600字)》
德州乐陵市城市绿地土壤肥力评价的国内外文献综述 论文（设计）题目 德州乐陵市城市绿地土壤肥力评价 指导教师 研究方向 参考文献情况 国内 篇，国外 篇，共计 篇 收集参考文献时间 年 月 日至 年 月 日 一、文献综述 由于城市绿地土壤成分复杂、人为干扰严重，已严重影响到植物的生长和发育，阻碍和限制了城市绿化的发展，影响城市生态环境建设。因此，依据城市绿地土壤特性，按照不同类型绿地土壤肥力特点和园林植物生长特性，最大限度的开发和利用城市绿地的生态和景观功能，对于保护生态环境、促进自然环境的良好发展有着重要的意义。由此，针对山东德州城市绿地土壤存在的诸多问题，通过对德州乐陵市新湖镇土壤检测分析及评价，提出合理有效、切实可行的提高绿化质量的措施和改善乐陵市新湖镇生态环境的建议。 （一）城市绿地土壤的研究进展 1.城市绿地土壤的概念 随着现代城市的快速发展，城市生态环境问题日益彰显，改善城市绿化环境，提升城市生态效益显得尤为重要。同时，随着国家对“绿化城市”、“园林城市”建设力度的加大，我国各大、中、小城市的绿化建设事业蓬勃发展。在英国、美国、波兰、日本等发达国家都将城市绿地表达为“开放空间”(李宇轩, 王晨曦 ,张怡然, 刘俊,2022)。广义的开放空间指没有人工构筑物覆盖的区域，狭义的开放空间指绿地。我国的城市绿地定义为城市中以绿化为主的各级公园、庭园、小游园、街头绿地、道路绿化、居住区绿地、专用绿地，交通绿地、风景区绿地、生产防护绿地。 城市绿地土壤是城市土壤系统的重要组成部分，也是城市生态环境系统的重要组成部分。城市绿地土壤是一方面为绿地植物生长提供重要的物质基础和环境条件，另一方面是城市环境污染主要的净化器(陈立, 杨诗琪, 黄瑞熙,2023)。城市绿地土壤与自然土壤存在明显差异，其主要作用是生物转化、元素循环、过滤水体、支持植物。随着山东城市化速度不断加快，城市绿地系统在城市自然生产力中起主导地位，在改善德州城市生态环境和美化城市景观方面起着双重作用。城市绿地土壤质量好坏在很大程度上决定了城市绿地功能的实现，直接影响植物绿化效果(赵梓萱 ,吴思源, 周子墨,2021)。Abrahams从环境的角度研究城区土壤，发现城市绿地土壤受到强烈人为活动影响的同时，人类与之的接触与农业或自然土壤相比也是最近的，危险物质更易通过呼吸、消化和皮肤接触 进入人体，危及人类身体健康。 2.城市绿地土壤的基本特征 （1）土壤结构的垂直和空间变异性 城市土壤在频繁的建筑施工，如地基的挖掘、混凝土的浇筑、水泥沥青路面的铺筑、工业、建筑垃圾、生活垃圾的回填等活动中，土壤的结构和层次彻底破坏，表层熟土与底层生土无规律混合，自然土壤剖面和土壤发生层次混乱或倒置，原状土壤的土体结构不复存在(徐昕妍, 孙紫薇, 马展,2021)。Schleuss等研究发现层次的出现和人为物质的丰度与居住的密度相关。土壤空间异质性缺乏有效的描述和空间表达，加上过去背景信息的空缺和遗漏，给研究带来了难度。 （2）土壤紧实度增加 由于建筑、生活垃圾，道路施工的残留物、化工废弃物等杂质侵入土壤。以及城市绿化施工过程中不断出现的机械碾压和人们日常生活中的践踏等致使城市绿地的土壤结构紧实、进而增加了表层土壤的容重，破坏了土壤团粒结构，使得表土层形成大量片层土，心土层产生大量核状、块状不良结构体(郑志鹏, 冯晨曦 ,蔡佳,2022)。由于部分绿化道采用沥青水泥铺路和封闭砖的使用，从而使土壤的通透性大大降低并同时阻碍了植物根系的呼吸和伸展，不利于植被尤其是乔木的生长(邹明杰,邓丽娜)。由于土壤结构过于紧实，土壤空气交换不畅从而抑制了微生物的分解代谢，使得土壤有机质矿化率不断的降低，速效养分严重的缺乏，最为重要的是不利于团粒结构的形成。有研究指出，若将压实的土壤用于人行道或行车道的建设，那种这种影响将是长期的(许诗涵, 蒋靖雯 ,罗雅婷,2021);若压实作用为短期或暂时的，土壤会通过植物的生长和蚯蚓的活动得到再生，但C,N等元素的循环等不可能得到完全恢复。 （3）土壤污染因素增多 史正军等发现城市建筑废弃物污染严重的可导致土壤盐碱化，破坏植物根系对矿物质养分的吸收。唐文博,钱博文, 曹雨等研究认为，山东德州地区工业飘尘、汽车尾气、污水灌溉、工业废渣、城市垃圾及农药化肥等导致德州城市绿化土壤及植物重金属含量超标。 （4）土壤通透性和排水性限制 城市绿地由于被围墙、人行道、公路及建筑物等隔开，导致其土壤分布不均衡，尤其是缺乏水平的连续性，而且这些障碍物也限制了土壤里水分的转移和气体的扩散。这些人为干扰，导致土壤紧实度的增加，致使土壤总孔度和有效孔度、饱和导水率降低，即土壤的蓄水性和渗透性都减弱，不利于及时迅速的排水从而导致地表径流量的增大。 张甘霖的研究表明，严重的土壤压实致使城区表土的径流系数达到40%，降雨时排水不畅容易导致城市地面易形成洪峰，且其强度呈明显增大趋势(方智轩, 曾琪瑶, 吕宇)。由于城市中各种地下建筑设施的修建，使其地下空间大量被利用，在德州乐陵市新湖镇临齐村土壤底部形成大量的不透水层，阻断了毛管悬着水与地下水的连接，更不利于渗水排水。 （二）土壤质量评价研究 1.土壤质量的概念 目前学者普遍们认可的土壤质量的定义是:特定类型土壤在自然或农业生态系统边缘内保持动植物生产力，保持或改善大气或水的质量以及支持人类健康和居住的能力。这一定义强调了土壤三方面的功能(高雨婷 ,贾瑞琪 ,林泽楷,2022):一是生产力，即土壤维持和提高植物和生物生产力的能力;二是环境质量，即土壤降低环境污染物和病菌损害的能力;三是动植物健康，即土壤质量影响动植物和人类健康的能力。即土壤质量被看作是“土壤运动能力”，并认为可以利用这个概念评价土壤管理策略对土壤剖面内的物理、化学和生物性质的影响。Warkentin认为土壤功能是评价土壤质量的基础，而土壤质量的优劣意味着在特定区域的限制条件下土壤功能是否能够最优发挥(孔俊荣 ,胡俊熙 ,梁泽)。 2.土壤质量评价 土壤质量评价是土壤质量研究的基础和重要内容之一，不论是研究土壤质量变化规律，还是目的性的培育土壤，都必须先确定研究地区土壤质量的现状。土壤质量评价主要目的在于评价土壤功能的实现程度。影响土壤质量的因素众多，不仅依赖于土壤的功能、类型和所处的地理位置等结构因素，还依赖于土地利用方式、土壤管理措施、生态系统和环境的相互作用等外界因素，适合的评价方法和适宜的评价指标是影响土壤质量评价结果的关键因素，Yanbing Qi认为标准化的评价体系应该是包括评价指标的准确筛选，指标权重值的客观确定以及数学模型的准确建立(许佳睿 ,谢晟睿, 龚俊浩,2021)。由于土壤发挥着多种功能，因此有必要建立一套综合的土壤质量评价指标体系，但于其结构因素的差异性和外界因素的复杂性，目前土壤学界尚未建立完整、统一的、标准化的土壤质量评价体系。 （三）城市绿地土壤改良研究 1.生活污泥对土壤的改良 Sopper等利用污泥覆盖煤矿废弛，并种植种草和豆科植物，3个月后全部被植被覆盖。Bayes等利用消化污泥和非消化污泥改良水土流失严重的采矿区，发现对草地生长密度和乔木生长有显著作用(秦子琦, 魏瑞琪 ,薛逸凡, 章宇)。Stabnikova等利用污泥和园 艺废弃物生产的人工土壤不但可以促进植物生长，而且能改善土壤的理化性质，增加土壤有机质和有效养分，重金属含量也远低于毒害水平。 2.绿化植物废弃物对土壤的改良 国内外很多企业都将绿化植物废弃物集中堆制，待其腐熟后用于城市绿地土壤改良。比如美国的一些企业和我国的上海都在使用这一废弃物循环利用模式，其主要的优点在于既能实现生态效益，同时又省去处理这些绿化植物废弃物的成本从而达到经济效益(袁晨羽, 田紫菡 ,邱梓萱,2022)。在顾兵、王成等的研究中，绿化植物废弃物被用来改良城市绿地土壤，研究表明能有效的增强土壤保水性能、降低土壤碱化趋势并显著提高土壤养分含量。 3.生活垃圾对土壤的改良 包文睿, 沈浩然 ,黄梦等的研究认为在矿化垃圾中已有超过90%的有机废弃物得到基本降解而且有机质矿化率高，矿物质营养元素丰富、重金属含量低，所以矿化垃圾是很好的有机肥料和土壤改良剂。尹晨皓 ,赵晴雨, 史梓豪, 邹靖等研究发现蔬菜废弃物堆肥施予土壤能有效减少固废物非点源污染，提高土壤肥力。杨文霞等研究发现，菜叶混合垃圾经过堆制后可作为有机肥料施人土壤，减少化肥用量，改善土壤理化性状。 综上所述，目前对于城市绿地土壤的研究主要涉及其土壤特性、土壤改良、土壤质量分析及评价等方面。城市绿地土壤的研究大多是参照于农业土壤研究，虽然在近些年来，其研究有所进步，然而却缺少对城市绿地土壤肥力的研究，因此在城市化进程不断加剧的背景下，本文对城市绿地土壤肥力进行了分析及其评价的研究。为城市土壤的合理利用、城市园林绿化规划和管理以及解决因城市绿地土壤肥力下降导致的生态环境问题提供了基础信息、理论依据和技术支撑，有着较强的现实意义。
盐碱地治理研究进展及具体措施
盐碱地治理研究进展及具体措施【摘要】盐碱地是全球面临的普遍问题，影响农业生产和生态环境。
本文主要介绍了盐碱地的形成与分布、生态环境影响以及治理技术进展。
针对盐碱地治理，提出了具体措施包括土壤改良、植被恢复、水资源管理等方面。
结合盐碱地治理效果评价分析，指出当前面临的关键挑战，包括技术与资金支持不足、长期效果难以保证等问题。
最后展望未来，应加强科研力量，创新治理技术，加大政府投入，实施综合治理措施，以促进盐碱地的持续治理和可持续发展。
盐碱地治理既是一项技术挑战，也是国家生态保护和可持续发展的重要任务。
【关键词】盐碱地、治理、研究进展、具体措施、生态环境、技术、效果评价、关键挑战、未来展望、总结。
1. 引言1.1 研究背景盐碱地是指土壤中盐分和碱性物质超过一定限度，影响作物正常生长的土地。
由于气候变化、过度灌溉、不合理的土地利用等原因，盐碱化土地的面积逐年增加，已经成为我国土地资源面临的重要问题之一。
盐碱地的形成主要是由于土壤中的盐分和碱性物质过多积累导致土壤肥力下降，根系吸收受限，影响作物的正常生长。
盐碱地分布广泛，不仅仅存在于我国的渤海湾、东北平原、黄淮海平原等地，还分布于世界各地。
盐碱地的存在严重影响了生态环境，导致土地沙漠化、荒漠化，降低了土地的植被覆盖率，影响了生物多样性的保护和土地的生态功能。
对盐碱地的治理研究显得尤为重要。
只有通过科学的技术手段和合理的措施，才能有效地减少盐碱地对土地资源的破坏，保护生态环境，提高土地的利用率和农业生产力。
的内容到此结束。
1.2 研究目的盐碱地治理研究的目的是为了找到有效的技术和措施，降低盐碱地对生态环境的破坏，提高土地的可持续利用率。
通过深入研究盐碱地的形成机制和分布规律，探讨不同生态环境因素对盐碱地形成的影响，为科学制定盐碱地治理方案提供理论基础。
在盐碱地治理技术进展方面，研究目的是不断改进现有的治理技术，开发新的治理手段，提高盐碱地治理效率和成本效益。
土壤现状与变化趋势的数值分析报告
土壤现状与变化趋势的数值分析报告一、引言土壤是地球表面最重要的自然资源之一，对于农业生产、生态系统健康以及全球气候变化具有深远影响。
因此，了解土壤的现状及其变化趋势至关重要。
本报告将通过专业数值分析方法，深入探讨土壤的现状与变化趋势，以期为决策者提供科学依据。
二、土壤现状及其数值分析1.土壤类型与分布：根据土壤形成因素和特点，可将土壤分为不同的类型，如红壤、黄壤、棕壤等。
这些土壤类型在全球范围内分布不均。
数值分析技术可通过土壤分类图和地球信息系统（GIS）数据进行土壤类型的空间分布研究。
2.土壤肥力：土壤肥力是土壤供应植物生长所需养分的能力。
通过数值分析，可对土壤中的氮、磷、钾等养分含量进行定量评价，并预测其对植物生长的供应能力。
3.土壤质地与结构：土壤的质地与结构直接影响水肥的保持与植物的生长。
数值分析技术可通过对土壤颗粒组成、团聚体大小及分布的研究，评估土壤质地与结构对植物生长的影响。
三、土壤变化趋势及其数值预测1.气候变化：气候变化对土壤产生深远影响，包括土壤水分、温度及生物活动等。
数值模型可模拟气候变化对土壤的影响，并预测未来可能的土壤变化趋势。
2.土地利用方式改变：土地利用方式的改变，如森林砍伐、土地转用等，对土壤性质产生显著影响。
利用数值分析方法，可模拟不同土地利用方式对土壤性质的影响，从而预测土壤的变化趋势。
3.土壤污染与修复：随着工业化进程的加速，土壤污染问题日益严重。
通过数值模型，可评估不同污染源对土壤质量的影响，并预测土壤修复的可能性及效果。
四、结论本报告通过专业数值分析方法，深入探讨了土壤的现状及其变化趋势。
这些信息对于理解生态系统健康、农业生产的可持续性以及全球气候变化的潜在影响具有重要意义。
同时，数值分析技术为决策者提供了科学依据，有助于制定合理的土地利用和保护政策。
五、建议与展望1.加强土壤监测：持续监测土壤的变化，及时掌握土壤的现状及其变化趋势。
2.推广环保技术：采取环保技术措施，如生态修复、减少化肥和农药的使用等，以保护和改善土壤质量。
轮作制度对土壤生态的影响研究进展
轮作制度对土壤生态的影响研究进展一、轮作制度的定义和作用轮作制度是一种农业种植制度，其基本原则是在同一块土地上轮流种植不同的作物，以实现土壤养分平衡、增加土壤有机质、改善土壤结构和生物多样性等目的。
轮作制度能够有效减少土壤疲劳和病虫害的发生，提高土壤的肥力和产量，同时对土壤生态系统的影响也是显著的。
二、轮作对土壤微生物的影响1. 菌群多样性：研究表明，轮作制度能够显著增加土壤中细菌和真菌的多样性，促进土壤微生物群落的平衡发展。
不同作物的根系分泌不同的有机物质，从而影响土壤微生物的生长和代谢，对土壤生态系统的稳定性具有重要意义。
2. 土壤酶活性：轮作制度也能够显著提高土壤中各种酶活性，如脲酶、葡萄糖酶、过氧化氢酶等，这些酶的活性对土壤有机质的降解和养分循环起着重要作用，有利于土壤生态系统的健康发展。
三、轮作对土壤理化性质的影响1. 土壤养分平衡：轮作制度能够有效平衡土壤中各种养分的含量，避免单一作物对土壤特定养分的过度耗竭。
通过轮作制度，土壤养分得到合理分配和利用，从而保持土壤肥力的平衡。
2. 土壤结构改善：轮作制度能够显著改善土壤结构，增加土壤团粒稳定性，降低土壤容重和提高土壤透气性，有助于增加土壤有机质的含量，改善土壤水分保持能力和抗旱能力。
五、轮作对环境的影响1. 水土保持：轮作制度能够显著减少水土流失和地面径流，保护土壤和水资源，减少土壤侵蚀和地质灾害的发生。
2. 减少化肥和农药使用：通过轮作制度，可以减少对化肥和农药的使用量，减少对环境的污染，保护生态系统的健康。
六、轮作制度在不同地区的应用与展望轮作制度在不同地区的应用存在一定差异，不同地形、土壤类型和气候条件对轮作制度的适用性具有重要影响。
将来的研究应该加强对轮作制度与气候变化、土壤侵蚀和水资源管理等方面的关联研究，积极推广和应用轮作制度，促进土壤生态系统的恢复和健康发展。
盐渍化条件下土壤团聚体及其有机碳研究进展
盐渍化条件下土壤团聚体及其有机碳研究进展一、本文概述土壤团聚体及其有机碳的研究在土壤科学领域中具有重要意义，尤其在盐渍化条件下，土壤团聚体的形成和有机碳的分布、转化及稳定性等方面都受到了广泛关注。
盐渍化是土壤退化的一种重要形式，会导致土壤结构破坏、土壤肥力下降、生物多样性减少等一系列生态环境问题。
因此，本文旨在综述盐渍化条件下土壤团聚体及其有机碳的研究进展，以期为盐渍化土壤的改良和有机碳管理提供理论依据和实践指导。
本文将首先介绍盐渍化土壤的基本特征和形成机制，分析盐渍化对土壤团聚体结构和稳定性的影响。
然后，重点综述盐渍化条件下土壤团聚体中有机碳的分布特征、转化机制和稳定性等方面的研究进展。
还将探讨土壤团聚体对有机碳的保护作用以及有机碳对土壤团聚体稳定性的影响。
本文将对未来研究方向进行展望，以期为盐渍化土壤改良和有机碳管理提供新的思路和方法。
二、盐渍化条件下土壤团聚体的研究盐渍化是土壤退化的重要类型之一，对土壤的结构和肥力产生深远影响。
其中，土壤团聚体作为土壤结构的基本单元，其稳定性、形成和变化过程在盐渍化条件下受到广泛关注。
近年来，随着土壤学和生态学研究的深入，盐渍化条件下土壤团聚体的研究取得了重要进展。
盐渍化条件下，土壤团聚体的稳定性受到破坏。
盐分的积累会导致土壤颗粒间的凝聚力减弱，团聚体结构变得松散，稳定性降低。
这种变化不仅影响土壤的物理性质，如容重、孔隙度等，还会进一步影响土壤的水分保持和养分循环等生态功能。
盐渍化对土壤团聚体形成过程的影响也是研究的重点。
在盐渍化土壤中，微生物活动、根系分泌物等生物因素在团聚体形成中的作用受到抑制。
同时，盐分对土壤颗粒的吸附和交换能力产生影响，改变了团聚体形成的物理化学条件。
这些变化导致盐渍化土壤中团聚体的形成速度减慢，团聚体数量减少，尺寸变小。
为了揭示盐渍化条件下土壤团聚体的变化规律，研究者们采用了一系列现代分析技术，如扫描电子显微镜（SEM）、射线衍射（RD）等，对团聚体的微观结构进行表征。
土壤团聚体研究进展
土壤团聚体研究进展一、本文概述土壤团聚体作为土壤结构的基本单元，对土壤肥力、水分保持、生物活动以及整体土壤生态系统的健康至关重要。
随着全球气候变化、农业集约化和土地退化等问题的加剧，土壤团聚体的稳定性和功能性受到了广泛关注。
本文旨在全面综述土壤团聚体的研究进展，包括其形成机制、影响因素、稳定性评估方法以及调控措施等。
通过深入了解土壤团聚体的研究进展，可以为土壤改良、土地复垦和农业可持续发展提供理论支撑和实践指导。
本文首先对土壤团聚体的基本概念和分类进行介绍，明确团聚体在土壤中的重要作用。
随后，综述了团聚体形成和稳定的机制，包括微生物活动、根系作用、有机无机复合等因素。
接着，分析了影响团聚体稳定性的内外因素，如气候、土壤类型、土地利用方式、管理措施等。
在此基础上，总结了评估团聚体稳定性的常用方法，如粒径分布、微形态观察、稳定性指数等。
探讨了调控土壤团聚体稳定性和功能性的措施，包括合理的土地利用规划、农业管理措施、生物修复技术等。
通过本文的综述，旨在为相关领域的研究者和实践者提供全面的土壤团聚体知识体系，促进土壤科学的发展和应用。
也为解决当前面临的土壤退化问题、推动农业可持续发展提供有益的参考和借鉴。
二、土壤团聚体的形成与稳定机制土壤团聚体是土壤中重要的结构体，其形成与稳定机制一直是土壤学研究的热点。
团聚体的形成是一个复杂的物理化学过程，涉及土壤颗粒间的相互作用、有机质的分解与转化、微生物的活动等多个方面。
土壤团聚体的形成首先依赖于土壤颗粒间的凝聚力。
这种凝聚力主要由土壤中的黏粒提供，黏粒间的静电引力、范德华力以及化学键合作用使得土壤颗粒能够相互黏结，形成初步的团聚体结构。
随着团聚体的发育，有机质和微生物的作用逐渐凸显。
有机质是团聚体形成和稳定的关键因素之一。
一方面，有机质通过其表面的官能团与土壤颗粒发生吸附作用，增强了颗粒间的凝聚力；另一方面，有机质在分解过程中会产生多糖、蛋白质等有机胶体，这些胶体物质能够填充土壤颗粒间的空隙，形成稳定的团聚体结构。
关于矿区土地复垦与土壤修复的研究分析
关于矿区土地复垦与土壤修复的研究分析摘要：矿区土地复垦与土壤修复是一个复杂而又关键的环境问题。
随着全球经济的不断发展和能源需求的增加，矿区开采已成为一项不可避免的活动。
然而，矿区开采对土地和环境的破坏也同样不可忽视。
因此，矿区土地复垦与土壤修复的研究成为了一个热门话题。
本文在综合分析现有研究的基础上，探讨了矿区土地复垦与土壤修复的必要性，介绍了矿区土地复垦与土壤修复的现状和挑战，提出了有效的矿区土地复垦与土壤修复方法，旨在为矿区的可持续发展提供参考。
关键词：矿区；土地复垦；土壤修复矿区开采活动不仅会对当地经济产生巨大的推动作用，同时也会对土地和环境造成严重的破坏。
长期以来，矿区开采活动所产生的环境问题一直是一个备受关注的问题。
其中，土地复垦和土壤修复是矿区环境问题中的一个重要方面。
矿区土地复垦与土壤修复不仅涉及到矿区环境的可持续性，还直接关系到当地居民的生计和健康。
因此，矿区土地复垦与土壤修复的研究已成为一个备受关注的热门话题。
本文将在对现有研究进行综合分析的基础上，探讨矿区土地复垦与土壤修复的必要性，介绍其现状和挑战，并提出有效的矿区土地复垦与土壤修复方法，旨在为矿区的可持续发展提供参考。
一、矿区土地复垦与土壤修复的重要性首先，矿区土地复垦与土壤修复对于保护生态环境至关重要。
矿区开采活动往往会破坏土地、水源和生态系统，造成植被破坏、土地荒漠化、水土流失等严重问题。
而矿区土地复垦与土壤修复可以恢复矿区受损的生态系统，促进植被恢复、保持土地肥力和水源质量，维护生态平衡[1]。
其次，矿区土地复垦与土壤修复对于实现可持续发展具有重要意义。
矿区资源开发可以促进当地经济发展，但过度开采会导致矿区资源的耗尽，从而威胁矿区经济的可持续性。
矿区土地复垦与土壤修复可以恢复矿区的生态系统，保障资源的可持续开发利用，从而实现矿区的可持续发展。
最后，矿区土地复垦与土壤修复还具有重要的社会价值。
矿区土地复垦和土壤修复可以提高当地居民的生活质量和健康水平，减少环境污染和健康风险，促进当地社会的和谐发展。
化肥施用对土壤生态环境的影响研究
化肥施用对土壤生态环境的影响研究近几十年来，随着农业的发展，化肥施用已经成为了农业生产中的不可或缺的部分。
不可否认的是，化肥的使用可以有效地提高农作物的产量和质量，但与此同时，化肥施用也会对土壤生态环境造成不同程度的影响。
因此，本文将从不同角度分析化肥施用对土壤生态环境的影响，并探讨如何合理利用化肥来达到最大化利益的同时降低其对土壤的不良影响。
一、化肥施用对土壤微生物的影响土壤微生物在土壤生态环境中具有着不可替代的作用，它们可以参与矿物质循环、有机质分解和植物生长等过程，进而影响到土壤质地和生态系统的稳定。
但是，化肥的施用会对土壤微生物的种类组成、数量和活性产生直接的影响。
一些研究表明，化肥施用会导致土壤酸化和氮素积累，从而抑制土壤微生物的生长和活动。
化肥中的氮肥和磷肥显著地改变了土壤微生物的群落结构，促进了一些微生物的生长，却抑制了另一些微生物的繁殖。
这些微生物对土壤生态环境的作用不同，因此，化肥施用可能会对土壤生态环境产生不同程度的影响。
二、化肥施用对土壤水分的影响土壤水分是土壤生态系统的关键因素之一，它影响到土壤的物理性质、化学性质和生物学特性等方面。
化肥施用也会对土壤水分的含量和分布产生不同程度的影响。
实验表明，化肥的施用会提高土壤含水量，促进作物的生长和发育。
但是，过度施用化肥也会导致土壤的水分散布不均，使得土壤干旱或者过湿。
特别是，氮肥的使用过多可能会加剧土壤水分蒸发，降低土壤水分的保持能力。
这些效应不仅会影响到土壤的生态环境，还会导致作物的产量和品质下降，进而影响到农业生产的可持续发展。
三、化肥施用对土壤肥力的影响化肥的使用可以通过增加土壤中的养分含量来改善土壤肥力，提高土壤中作物生长的养分供应。
但是，过度施用化肥也会对土壤肥力造成一定的负面影响。
一些研究表明，过度施用氮肥和磷肥可能会导致土壤中的钾、镁等其他元素的流失，增加土壤的酸化程度，进而削弱土壤的养分供应能力和作物的适宜生长环境。
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第20卷 第1期世 界 林 业 研 究Vol.20 No.1
2007年2月WorldForestryResearchFeb12007
土地利用变化对土壤肥力影响研究进展3肖 烨1,2 张于光2 张小全2 易图永1(1湖南农业大学生物安全科技学院,长沙410128;
2中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所,国家林业局森林生态环境重点实验室,北京100091)
摘要:随着人类活动对土地利用的范围不断扩大、强度不断加剧,不同的土地利用方式改变了土壤的理化性质、养分状况、土壤酶活性,进而对土壤肥力造成了不同程度的影响。文中从土壤微生物、养分状况、土壤酶活性和土壤的物理性质4个方面综述了土地利用变化对土壤肥力的影响。关键词:土地利用变化,土壤酶活性,土壤有机质,土壤肥力中图分类号:S714 文献标识码:A 文章编号:1001-4241(2007)01-0006-04
ReviewontheInfluenceofLandUseChangesonSoilFertilityXiaoYe1,2ZhangYuguang2ZhangXiaoquan2YiTuyong1
(1CollegeofBiosafetyScienceandTechnology,HunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China;
2InstituteofForestryEcology,EnvironmentandProtection,ChineseAcademyofForestry,theKeyLaboratoryofForestEcologyandEnvironmentofStateForestryAdministration,Beijing100091,China)
Abstract:Landuseisageneralreflectionofthehumanactivitiesofusinglandandthemostexten2sive,directandprofoundinfluencefactorstothesoilfertility.Withtheintensityandamplificationoflanduse,landusechangesimpactsthesoilphysicochemicalproperties,whichdirectlyimpactedthesoilfertility,nutrientstatusandsoilenzymeactivities.Thispaperreviewedtheeffectoflandusechangesonsoilfertilityfollowingthechangesofsoilmicrobe,nutrientstatus,soilenzymeac2tivitiesandsoilphysicalproperties.Keywords:landusechanges,soilenzymeactivities,soilorganicmatter,soilfertility
土地利用是指人类使用土地的方式或目的,如农业、林业、居住地、草地、湿地、果园等;土地利用变化主要指农业、林业和其他土地管理活动对整个景观的改变[1]。土地利用方式的变化以及不同的管理措施等必然会导致土壤性质的变化以及土地生产力的改变[2]。我国是土地利用/覆盖变化巨大的国家,几千年的人类活动使得土地利用方式发生了很大的变化,近些年来又开展了大规模的退耕还林还草工作和天然林保护工程,这些活动无疑导致了土地利用/覆盖发生巨大变化进而影响着许多自然现象与生态过程[3]。土地利用作为人类利用土地各种活动的综合反映,又是影响土壤肥力变化最普遍、最直接、最深刻的因素[4]。土地利用变化与土壤肥力关系的研究对于了解生态过程、动态和进行生态系统适应性管理是十分必要的,目前,土地利用变化与土壤肥力的关系已经成为国内外科学家关注的热点之一[5]。
1 土地利用变化对土壤微生物的影响一般而言,生境条件越适宜,土壤微生物种类多样性就越高,即群落的多样性指数可用来衡量其环境的优劣[6]。土壤微生物的多样性除了受土壤本身性质影响外,还受到许多外在因素
3收稿日期:2006-04-21
基金项目:国家自然科学基金(40271109)作者简介:肖烨(1979-),女,硕士研究生,E-mail:xiaoye417@yahoo.com.cn
通讯作者:张小全(1965-),Tel:(010)62889512,E-mail:xiaoquan@forestry.ac.cn第1期肖 烨 张于光 张小全等:土地利用变化对土壤肥力影响研究进展的影响,其中土地利用及耕作管理方式对土壤微生物多样性的影响尤为突出,LalR的研究认为,农林混合或混农(多种作物轮作)系统能够增加土壤微生物多样性,提高土壤质量[7]。姚槐应等采用碳素利用(BDLOG)和磷酸酯脂肪酸(PLFA)2种方法研究了8种供试红壤微生物群落的功能多样性和结构多样性,2种方法均表明土地利用方式能显著影响微生物的多样性[8]。土壤微生物多样性还与覆盖于土壤上的植物群落多样性呈正相关[9],原始森林遭破坏后,土壤放线菌的种类按次生林、荒地、旱地的顺序减少[10]。姜成林等经过20多年的考察发现,在云南省22个地区不同植被的土壤放线菌,以原始森林中的种类最多,平均分离到9个属,很多是罕见菌或称非常见菌[11]。这是因为表层土壤环境受植被的影响,加上由于植物根系存在而导致的空间异质性,当植被被人为破坏后,可供微生物利用的各种资源不足,不能满足各种微生物的生存需求,因此微生物的多样性受到严重影响。通过对土壤中微生物数量的测定,也可以了解土壤的肥力状况[12]。郑华等研究了不同森林恢复类型与方式对南方红壤丘陵区退化生态系统土壤微生物群落的影响,得出4种森林恢复类型土壤微生物生物量碳和细菌数量差异显著,2项指标均以天然次生林土壤最高,人工林次之,荒地最差[13]。这是因为人工林的水土流失较自然恢复的天然次生林严重[14],人工抚育后则更为严重,从而加剧了作为土壤微生物群落碳源的土壤有机质和土壤营养元素的流失,使土壤微生物生存的环境条件受到影响,因而人工林土壤微生物量和细菌数量相应减少。章家恩等研究不同土地利用方式下土壤微生物的总量,结果为干鱼塘底泥>菜地>水稻田>果园>粮作旱地>荒草地[15]。这是由于菜地、果园等土壤养分比旱地、荒草地丰富,土壤环境状况(如通气透光)较好,各类微生物都能很好地生长,因而其微生物总数较高。2 土地利用变化对土壤养分的影响土壤养分是土壤肥力的重要标志,土壤有机质和氮、磷、钾是养分的重要组成部分。土地利用变化对土壤养分变化有着明显的影响。土地利用方式不同,则地表覆盖及人为干扰的程度不同,直接影响土壤养分物质的输入和输出,进而深刻影响土壤的养分贮量和有效性等肥力状况。2.1 对土壤有机质的影响土壤有机质是反映土壤质量的一个主要属性,其含量是评价土壤肥力和质量的一项重要指标。王清奎等对湖南会同低山丘陵的研究表明,
不同土地利用方式对土壤有机质总量有明显的影响,总体上为:林地>农田>竹林,但农田和竹林差别较小[18]。傅伯杰等对河北省遵化县近20
年土地利用研究结果为,旱地转换为林地土壤有机质提高21%,这是由于林地凋落物量和质量均较高且易分解,将养分有效地归还到土壤中[19]。史衍玺等对黄土高原林地开垦后土壤养分的变化研究表明:林地开垦20年后,土壤有机质含量的下降与开垦年限呈指数关系,土壤腐殖质组成也随着开垦年限而发生变化[20]。森林植被被农田作物代替后,水土流失加剧,加之施用有机肥不够,入不敷出,导致表层土壤有机质含量下降。同时山地土壤的农业利用在我国土壤利用中占有较大的比重,山地土壤开垦后,由于植被类型和土壤条件的改变,土壤养分的转化过程会发生明显的变化。因此植被和土壤条件的改变是导致山地土壤有机质含量下降的主要因素。2.2 对氮、磷、钾的影响氮、磷、钾是植物的必需营养元素,是土壤肥力的重要物质基础。许多研究表明,耕作可以引起土壤中营养元素水平的降低,张玉斌等对黄土高原泥河沟流域的研究表明,在相同土层,农田氮素养分含量比林草地低,尤以表层为甚[21]。刘世梁等研究四川卧龙自然保护区发现,在坡耕地中有机碳、总氮、速效磷和速效钾含量最低,而灌丛土壤含量偏高[22]。这是由于在湿润高山地区,气候有利于灌丛的生长,灌丛有着更好的土壤肥力维持功能,可以考虑在退耕条件下实现灌丛种植或次生演替。这些研究表明,土地利用与覆被的变化影响着土壤元素的迁移转化过程。人为活动也可以造成土壤养分的流失。廖晓勇等探讨三峡库区小流域不同土地利用方式对土壤肥力的影响特征,结果表明,氮、磷、钾养分含量为旱地了安家坡小流域荒草地、山杏林地、农地、油松林
7世 界 林 业 研 究第20卷地、灌木林地、弃耕地等地类的土壤养分特征,主要表现在农用地的全氮、全磷、速效磷、速效钾等各种养分含量均为最低,这说明植被恢复有一定的土壤培肥作用[24]。因此,有必要进一步增强对土地合理的人为干扰,如耕作中加强水土保持措施和加大有机肥的施入量。人工灌木植被对土壤的培肥作用高于乔木植被;农地弃耕(撂荒)有一定的土壤培肥作用,尤其对水土流失极为严重的黄土丘陵沟壑区来说。在退耕还林还草时应优先考虑恢复灌木和草本等先锋植被;在土壤质量改善到一定程度时,再进行乔木的间植;农地弃耕是一种节省人力物力而其生态环境效应又很好的双赢途径。3 土地利用变化对土壤酶活性的影响土壤酶是土壤的组成成分之一,数量虽少,但作用很大,是表征土壤肥力的一个重要指标。土地利用变化可能改变森林植物群落结构、土壤生物区系、土壤水热状况和土壤理化性质等,从而对森林土壤酶活性产生深刻影响。例如,植被扰动,尤其是森林生态系统转变成农业生态系统,将导致土壤生态退化,土壤β-葡萄糖苷酶和磷酸单脂酶降低[25,26]。间伐等人工措施因其改变了林下生境的光热条件,土壤酶活性升高,施肥管理也会导致森林土壤酶活性的变化[27,28]。此外,Prietzel等发现,施用(NH4)2SO4后,挪威云杉(Piceaabies)林下土壤芳基硫酸酯酶活性降低[29]。Clarholm等研究表明,施用化学肥料后,云杉林腐殖质层酸性磷酸酶活性发生明显改变[30]。黄承才等研究浙江会稽山主要人工林得出,人为干扰较少的马尾松林的过氧化氢酶、脲酶与土壤肥力呈显著或极显著相关;而人为干扰比较大的茶园和毛竹林土壤酶活性与土壤肥力多数不相关[31]。这表明,监测森林土壤酶活性的变化将有助于预见人类活动可能对森林土壤生态系统发展和功能产生的长期后果。土壤酶活性与土壤耕作方式具有不同的相关性。Gupta和Germida比较了耕作土壤(69a)和与它毗邻的林区土壤,发现耕作抑制了磷酸酶和芳基硫酸酶活性。耕作对土壤生物的影响随耕作方式的不同而不同。森林生态系统中,土壤酶与土壤干扰之间的关系研究的不多。Dick等研究了西俄勒冈地区森林砍伐后,不同耕作方式对密实土壤的影响,开始的前4年与修复的土壤相比,10～60cm土层中的磷酸酶活性显著下降,