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Soil Nutrient Characteristics and Fertility Evaluation of Three Forest Types in Heilongjiang Province
LIYenan, LIUBinxin, JIAPengbo, YINZhiyong, SUIJinchao, ZHANGGuodong
Chin Agric Sci Bull ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (4) : 67-74.
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Abbreviation (ISO4): Chin Agric Sci Bull
Editor in chief: Yulong YIN
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Soil Nutrient Characteristics and Fertility Evaluation of Three Forest Types in Heilongjiang Province
The aims of the study are to explore the soil nutrient characteristics and fertility status under different forest types, clarify effective measures for improving soil physical and chemical properties and optimizing nutrient cycling processes, expound the influence mechanism of forest structure and tree species composition on soil fertility formation and evolution, and provide scientific references for resource utilization planning in the sustainable development of the forestry industry in Heilongjiang Province. Three different forest types, including Larix gmelinii pure forest, Larix gmelinii- Juglans mandshurica mixed forest, and Juglans mandshurica pure forest, were selected as the research objects. Soils in the 0-10, 10-20 and 20-30 cm soil layers were sampled and measured. The physical and chemical properties of the soil were quantitatively analyzed, and single-factor analysis of variance and comprehensive soil fertility evaluation methods were used for analysis. The results showed that: (1) with the increase of soil depth, soil bulk density increased, while natural water content, saturated water content, and capillary water content showed decreasing trends, but the degree of change varied under different forest types; (2) forest types had significant effects on some soil chemical properties. The physical and chemical index values of Larix gmelinii pure forest were lower than those of Juglans mandshurica pure forest and Larix gmelinii- Juglans mandshurica mixed forest; (3) principal component analysis was used to evaluate the soil fertility of different forest types, and the results showed that the soil fertility order was: Larix gmelinii- Juglans mandshurica mixed forest> Juglans mandshurica pure forest> Larix gmelinii pure forest. It was recommended to consider near-natural forest cultivation in the management of existing forest stands, timely carry out understory replanting and renewal, create coniferous-broadleaved mixed forests, construct multi-layered and uneven-aged mixed forest structures, and improve soil quality through litter return and microorganism-driven nutrient transformation processes to enhance the fertility of coniferous forest land in this area.
soil nutrient characteristics / different forest types / soil physical properties / soil chemical properties / soil fertility evaluation
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为了解广西国有钦廉林场桉树（Eucalyptus spp.）人工林的肥力状况,选取pH、有机质、全氮（N）、全磷（P）、全钾（K）、速效N、速效P、速效K、有效硼（B）、有效铜（Cu）、有效锌（Zn）和有效铁（Fe）12个因子作为评价指标,采用改进的内梅罗指数法对不同层次土壤肥力质量进行评价。结果表明,总体（混合层）、0 ~ 20 cm土层和20 ~ 40 cm土层的pH值均为4.47,属较强酸性土壤;除pH值变异系数低于5%外,其他养分的变异系数均较大。总体、0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土层的有效Fe处于富有水平;除0 ~ 20 cm土层的速效N、速效K处于中下水平外,其他养分均处于贫或极贫水平。总体、0 ~ 20 cm和20 ~ 40 cm土层土壤综合肥力指数分别为0.63、0.69和0.56,肥力等级均属于Ⅲ级,土壤贫瘠。钦廉林场在桉树人工林营建过程中,通过配方施肥对土壤进行补充,避免养分缺乏造成桉树生长不良的现象。
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客观分析国内外森林土壤微生物多样性的研究现状,总结现阶段研究的重点与薄弱点,旨在为从事森林土壤微生物的科研工作者与决策者提供数据参考。以“forest and (soil microbial diversity or soil bacterial diversity or soil fungal diversity)”为检索词,检索时间为2007—2020年,检索数据库为Web of Science数据库,分析软件采用VOSviewer可视化分析工具。研究共检索出文献4266篇,发文量随着时间的推移总体上呈现上升趋势。位列前3名的研究机构均在中国,中国科学院在该领域的发文量最多,发文量为477篇,占总发文量的11.18%。来自荷兰的第一作者van der Heijden发表的题为《The unseen majority: Soil microbes as drivers of plant diversity and productivity in terrestrial ecosystems》的论文是被引用最高次数的文献,有较大的影响力。环境科学生态学、农学和微生物学3个研究方向为该领域的主要研究方向。从高频关键词可看出当前的研究热点主要集中在环境因子碳、氮、有机质与微生物多样性的相互作用方面。
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选择典型、有代表性的不同演替阶段群落,进行了植被调查和土壤分析.结果表明,土壤理化性质在演替方向和土壤剖面上表现出较强的规律.土壤有机质随植被从低级向高级演进逐渐积累,分别是19.5(X<sub>1</sub>)、37.0(X<sup>2</sup>)、50.1(X<sub>3</sub>)和71.6 g·kg<sup>-1</sup>(X<sub>4</sub>);土壤全N、碱解氮和速效钾等也呈上升趋势;土壤pH和盐基饱和度降低,阳离子交换量增加.在土壤剖面上,有机质、全N等指标表现出A＞B＞C层的趋势.灰色关联度分析表明,随着演替的进行,土壤肥力提高,物种丰富度和郁闭度也相应增加.不同群落土壤理化性质在不同季节有显著差异,但这种差异并不影响植物与土壤在大时间尺度下的演变方向.土壤理化性质的动态变化与植物演替相适应.
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