1997年第34卷第4期文章目次
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1997, 34(4):353-358.
摘要:
在应用一级动力学方程来拟合土壤离子吸附动力学数据时,其关键是确定准确的平衡吸附量N∞的值,错误的或不符合方程本身在数学上要求的N∞的值,均会使拟合结果得出错误的结论。本文从理论上对化学机制与扩散机制的一级动力学方程进行了分析,提出了确定N∞值的方法,并在离子扩散与交换的动力学实验中得到了验证。
在应用一级动力学方程来拟合土壤离子吸附动力学数据时,其关键是确定准确的平衡吸附量N∞的值,错误的或不符合方程本身在数学上要求的N∞的值,均会使拟合结果得出错误的结论。本文从理论上对化学机制与扩散机制的一级动力学方程进行了分析,提出了确定N∞值的方法,并在离子扩散与交换的动力学实验中得到了验证。
1997, 34(4):359-366.
摘要:
本文研究了五种利用方式对红壤水稳定性团聚体形成的影响。结果表明,>0.25mm水稳定性团聚体含量:林地>旱地>荒地>茶园>果园。水稳定性团聚体数量以及团聚的水稳定性均与有机质的含量呈正相关。红壤开垦后,有机质分解加快或补充减少是导致团聚体稳定性下降和水稳定团聚体减少的主要原因。同理,恢复和改良红壤结构性及结构稳定性的关键是增加有机质的投入。
本文研究了五种利用方式对红壤水稳定性团聚体形成的影响。结果表明,>0.25mm水稳定性团聚体含量:林地>旱地>荒地>茶园>果园。水稳定性团聚体数量以及团聚的水稳定性均与有机质的含量呈正相关。红壤开垦后,有机质分解加快或补充减少是导致团聚体稳定性下降和水稳定团聚体减少的主要原因。同理,恢复和改良红壤结构性及结构稳定性的关键是增加有机质的投入。
1997, 34(4):367-374.
摘要:
应用XPS技术研究了不同pH条件下针铁矿表面磷的配位形式及转化特点。结果表明:磷浓度一定时,低pH值有利于形成磷的单基配位,高pH值有利于形成磷的双基配位。体系pH值升高,针铁矿表面的单基配位磷即较快地向双基配位磷转化;pH降低,双基配位磷则缓慢地向单基配位磷转化.分析认为,体系pH通过影响溶液中磷酸根的离子类型来影响针铁矿表面吸附磷的配位形式,pH变化引起表面磷酸根质子的解离和缔合,是导致针铁矿表面磷配位形式转变的重要原因。双基配位磷的稳定性比单基配位磷的高,原因在于两种表面配合物的键能和结构不同。
应用XPS技术研究了不同pH条件下针铁矿表面磷的配位形式及转化特点。结果表明:磷浓度一定时,低pH值有利于形成磷的单基配位,高pH值有利于形成磷的双基配位。体系pH值升高,针铁矿表面的单基配位磷即较快地向双基配位磷转化;pH降低,双基配位磷则缓慢地向单基配位磷转化.分析认为,体系pH通过影响溶液中磷酸根的离子类型来影响针铁矿表面吸附磷的配位形式,pH变化引起表面磷酸根质子的解离和缔合,是导致针铁矿表面磷配位形式转变的重要原因。双基配位磷的稳定性比单基配位磷的高,原因在于两种表面配合物的键能和结构不同。
1997, 34(4):375-381.
摘要:
供试三种不同土壤溶解态胡敏酸(HA)与Cu2+络合的稳定常数logK大小呈:黑垆土HA>土HA>黄绵土HA,logK的大小与pH、温度(T)及离子强度(I)有关;络合反应的热力学函数变化:标准自由能变△rGmθ<0,标准焓变△rHmθ<0,标准熵变△rSmθ<0,表明络合是自发的放热反应,体系有序性增大。△rSmθ负值大小与logK呈相同次序,称为HA络合Cu2+过程中HA分子变形及络合物稳定性的熵效应。不同土壤非溶解态HA对Cu2+的吸附等温线可用Freundiich方程,单表面Langmuir方程及双表面Langmuir方程描述。吸附过程热力学函数变化:标准自由能变△Gmθ<0,标准焓变△Hmθ<0,标准嫡变△Smθ>0,表明吸附是自发、放热、混乱度增大的过程,△Smθ值的大小可表征Cu2+在HA表面的熵状态,HA对Cu2+的吸附结构类似于扩散双电层结构。络合反应与吸附过程特征比较,其差异与二者的结合机制不同密切相关。
供试三种不同土壤溶解态胡敏酸(HA)与Cu2+络合的稳定常数logK大小呈:黑垆土HA>土HA>黄绵土HA,logK的大小与pH、温度(T)及离子强度(I)有关;络合反应的热力学函数变化:标准自由能变△rGmθ<0,标准焓变△rHmθ<0,标准熵变△rSmθ<0,表明络合是自发的放热反应,体系有序性增大。△rSmθ负值大小与logK呈相同次序,称为HA络合Cu2+过程中HA分子变形及络合物稳定性的熵效应。不同土壤非溶解态HA对Cu2+的吸附等温线可用Freundiich方程,单表面Langmuir方程及双表面Langmuir方程描述。吸附过程热力学函数变化:标准自由能变△Gmθ<0,标准焓变△Hmθ<0,标准嫡变△Smθ>0,表明吸附是自发、放热、混乱度增大的过程,△Smθ值的大小可表征Cu2+在HA表面的熵状态,HA对Cu2+的吸附结构类似于扩散双电层结构。络合反应与吸附过程特征比较,其差异与二者的结合机制不同密切相关。
1997, 34(4):382-391.
摘要:
盆栽试验和培养试验结果表明:淹水能显著提高石灰性土壤速效磷含量,其作用顺序为,两合土>淤土;淹水促使土壤无机磷组分中Ca2-P、Ca8-P含量增加,说明石灰性土壤淹水后土壤磷有效性的提高主要是Ca-P体系的活性提高所致。回旱后,土壤速效磷值明显降低,土壤无机磷组分中,Ca2-P、Al-P、Fe-P组分均呈降低趋势,土壤无机磷向难溶态转化。淹水降低了外加磷肥的肥效。
盆栽试验和培养试验结果表明:淹水能显著提高石灰性土壤速效磷含量,其作用顺序为,两合土>淤土;淹水促使土壤无机磷组分中Ca2-P、Ca8-P含量增加,说明石灰性土壤淹水后土壤磷有效性的提高主要是Ca-P体系的活性提高所致。回旱后,土壤速效磷值明显降低,土壤无机磷组分中,Ca2-P、Al-P、Fe-P组分均呈降低趋势,土壤无机磷向难溶态转化。淹水降低了外加磷肥的肥效。
1997, 34(4):392-398.
摘要:
根据陕西7种主要土壤19个土样的脲酶活性及理化性质的测定结果,经相关、通径和主成分分析表明:土壤脲酶活性可明显反映出土壤肥力水平的差异,脲酶活性大小受到土壤理化性质直接和间接的影响。用主成分组成的土壤肥力信息系统分析统计和用土壤的脲酶活性及理化性质分别评价土壤肥力所得到的结果相似。
根据陕西7种主要土壤19个土样的脲酶活性及理化性质的测定结果,经相关、通径和主成分分析表明:土壤脲酶活性可明显反映出土壤肥力水平的差异,脲酶活性大小受到土壤理化性质直接和间接的影响。用主成分组成的土壤肥力信息系统分析统计和用土壤的脲酶活性及理化性质分别评价土壤肥力所得到的结果相似。
1997, 34(4):399-400.
摘要:
本文在自然降雨条件下用全裸地小区田间实测了我国亚热带七种有代表性的不同类型土壤的可蚀性K值,结果表明这七种不同类型土壤间的K值差别很大,其中紫色土和红砂岩发育的耕种普通红壤的K值最大,分别达到0.440和0.438,最小的是第四纪红色粘土发育的红色土,其值只有0.104,还不到紫色土K值的1/4。我们亦用国际上十分流行的诺谟图方法估算了这七种不同类型土壤的可蚀性K值,其中有二类土壤用这种方法所估算的K值较接近于田间实测的K值,有一类土壤相差较大,有三类土壤相差很大,还有一类土壤不能用这种方法来估算,因此,国际上十分流行的用诺谟图估算土壤可蚀性K值的方法对我国亚热带多数土壤并不合适。
本文在自然降雨条件下用全裸地小区田间实测了我国亚热带七种有代表性的不同类型土壤的可蚀性K值,结果表明这七种不同类型土壤间的K值差别很大,其中紫色土和红砂岩发育的耕种普通红壤的K值最大,分别达到0.440和0.438,最小的是第四纪红色粘土发育的红色土,其值只有0.104,还不到紫色土K值的1/4。我们亦用国际上十分流行的诺谟图方法估算了这七种不同类型土壤的可蚀性K值,其中有二类土壤用这种方法所估算的K值较接近于田间实测的K值,有一类土壤相差较大,有三类土壤相差很大,还有一类土壤不能用这种方法来估算,因此,国际上十分流行的用诺谟图估算土壤可蚀性K值的方法对我国亚热带多数土壤并不合适。
1997, 34(4):406-417.
摘要:
通过1992-1995年的定位试验,对天山森林凋落物和枯枝落叶层的主要性质进行了研究。结果表明,天山森林生态系统中养分运转具有其独特性:(1)森林年凋落量较低,为2.1t/hm2,凋落物的季节动态变化呈单峰型;(2)以凋落物形式的养分年归还量为Ca>N>K>P。在凋落之前,大部分N、P、K被转移,K的转移量最大,而Ca则相对富集,归还量最大;(3)枯枝落叶层中养分贮量和蓄水量高,但有机物质分解率较低;(4)枯枝落叶层的养分淋失量以全K最大,其次为有机质、全N、全P。
通过1992-1995年的定位试验,对天山森林凋落物和枯枝落叶层的主要性质进行了研究。结果表明,天山森林生态系统中养分运转具有其独特性:(1)森林年凋落量较低,为2.1t/hm2,凋落物的季节动态变化呈单峰型;(2)以凋落物形式的养分年归还量为Ca>N>K>P。在凋落之前,大部分N、P、K被转移,K的转移量最大,而Ca则相对富集,归还量最大;(3)枯枝落叶层中养分贮量和蓄水量高,但有机物质分解率较低;(4)枯枝落叶层的养分淋失量以全K最大,其次为有机质、全N、全P。
1997, 34(4):418-426.
摘要:
本文获得了西双版纳热带雨林,砍伐后2块处于恢复演替阶段不同年代的次生林的生物量、生长量、年凋落物量及它们的主要营养元素含量、对土壤养分状况的影响、以及土壤微生物状况和土壤生化活性等一系列资料。阐明了次生林生物物质和养分吸收、积累和归还的特点及对土壤养分状况的影响,研究了土壤微生物对凋落物的分解作用,从而对热带雨林次生林的生物养分循环作了一个初步的探讨,为热带森林生态系统研究奠定了基础。研究表明:1.热带雨林次生林植物生长旺盛,营养元素吸收量较大,归还/吸收率在0.5左右,随林龄增大,营养元素大量贮存于植物体中,土壤养分相对贫乏。2.次生林随林龄增大,营养元素的吸收、贮存、归还量增大,土壤微生物对凋落物的分解强度增强,物质循环速度加快。
本文获得了西双版纳热带雨林,砍伐后2块处于恢复演替阶段不同年代的次生林的生物量、生长量、年凋落物量及它们的主要营养元素含量、对土壤养分状况的影响、以及土壤微生物状况和土壤生化活性等一系列资料。阐明了次生林生物物质和养分吸收、积累和归还的特点及对土壤养分状况的影响,研究了土壤微生物对凋落物的分解作用,从而对热带雨林次生林的生物养分循环作了一个初步的探讨,为热带森林生态系统研究奠定了基础。研究表明:1.热带雨林次生林植物生长旺盛,营养元素吸收量较大,归还/吸收率在0.5左右,随林龄增大,营养元素大量贮存于植物体中,土壤养分相对贫乏。2.次生林随林龄增大,营养元素的吸收、贮存、归还量增大,土壤微生物对凋落物的分解强度增强,物质循环速度加快。
1997, 34(4):427-433.
摘要:
作者运用所建立的斥水土壤中水热运动的数值模型,模拟分析了以下因素对沟种时苗床水分散失与温度的影响:(1)不同的沟垄尺寸;(2)湿润剂;(3)镇压;(4)沟垄的走向。以此为当地的耕种工程设计提供了依据。一般认为土壤斥水性严重影响产量,但采用沟种后,表层的斥水土壤形成的不透水的垄能促进雨水渗入沟中,又能阻止水分的蒸发,降低沟中的温度,有利于种子发育出苗,从而使不利因素变成有利条件。
作者运用所建立的斥水土壤中水热运动的数值模型,模拟分析了以下因素对沟种时苗床水分散失与温度的影响:(1)不同的沟垄尺寸;(2)湿润剂;(3)镇压;(4)沟垄的走向。以此为当地的耕种工程设计提供了依据。一般认为土壤斥水性严重影响产量,但采用沟种后,表层的斥水土壤形成的不透水的垄能促进雨水渗入沟中,又能阻止水分的蒸发,降低沟中的温度,有利于种子发育出苗,从而使不利因素变成有利条件。
1997, 34(4):434-443.
摘要:
本文通过理论计算和田间灌溉试验,研究了矿化灌溉水和土壤系统中CaCO3、MgCO3的沉淀与溶解,离子的吸附与解吸。根据电解质溶液理论,提出判断CaCO3、MgCO3沉淀与溶解平衡的△GCaCO3、△GMgCO3的计算方法。矿化灌溉水进入土壤后,产生盐效应,提高土壤中CaCO3、MgCO3溶解度,增加土壤水溶性Ca2+、Mg2+含量。在田间条件下,明显降低作物吸附Na+的Gapon常数,减少土壤对灌溉水中Na+的吸附。
本文通过理论计算和田间灌溉试验,研究了矿化灌溉水和土壤系统中CaCO3、MgCO3的沉淀与溶解,离子的吸附与解吸。根据电解质溶液理论,提出判断CaCO3、MgCO3沉淀与溶解平衡的△GCaCO3、△GMgCO3的计算方法。矿化灌溉水进入土壤后,产生盐效应,提高土壤中CaCO3、MgCO3溶解度,增加土壤水溶性Ca2+、Mg2+含量。在田间条件下,明显降低作物吸附Na+的Gapon常数,减少土壤对灌溉水中Na+的吸附。
1997, 34(4):444-450.
摘要:
啤酒大麦植株中的钼含量是种子>叶>根>茎,除茎外均与施磷量呈显著曲线相关;而铁的含量是根>叶>茎>籽,只有根及叶中的铁含量与施磷量呈显著曲线相关,但根中的铁含量随施磷量增加而增加。施大量磷肥会降低植株中的含铁量,铁主要集中在根部,当施P2O54.8g/盆时,叶中的含铁量比根低8.61倍,且叶中的P/Fe增大,达63—75倍,故呈现缺铁症。施磷(P2O5)2.4g/盆时,其体内各器官钼、铁含量最高,植株成熟时,钼、铁积累量分别为14.9μg/盆、3218μg/盆。种子中钼积累量最多,占总量的62.3%,而铁仅占总量的10.2%。施适量磷肥,能明显提高啤酒大麦的钼、铁含量及其产量和品质,增加千粒重、淀粉含量及降低粗蛋白质含量等。
啤酒大麦植株中的钼含量是种子>叶>根>茎,除茎外均与施磷量呈显著曲线相关;而铁的含量是根>叶>茎>籽,只有根及叶中的铁含量与施磷量呈显著曲线相关,但根中的铁含量随施磷量增加而增加。施大量磷肥会降低植株中的含铁量,铁主要集中在根部,当施P2O54.8g/盆时,叶中的含铁量比根低8.61倍,且叶中的P/Fe增大,达63—75倍,故呈现缺铁症。施磷(P2O5)2.4g/盆时,其体内各器官钼、铁含量最高,植株成熟时,钼、铁积累量分别为14.9μg/盆、3218μg/盆。种子中钼积累量最多,占总量的62.3%,而铁仅占总量的10.2%。施适量磷肥,能明显提高啤酒大麦的钼、铁含量及其产量和品质,增加千粒重、淀粉含量及降低粗蛋白质含量等。
1997, 34(4):451-460.
摘要:
本文在人工气候室中,用营养液培养方法,并结合同位素示踪技术研究了铁的供应状况、两种形态氮素(NO3--N和NH4+-N)及叶片遮光对菜豆体内铁再利用效率的影响,并对其有关机理进行了深入的研究。结果表明,铁的缺乏有利于累积在根和初生叶中的铁向新生组织中转移,铁的再利用效率明显提高。无论在缺铁还是供铁条件下,NH4+-N的供应使得菜豆新叶中活性铁含量、新叶叶绿素含量及体内铁的再利用效率都明显高于NO3--N处理,叶绿体超微结构完整,井且新叶未出现黄化现象;特别是在处理后期,差异更加明显。初生叶遮光使得新叶中活性铁含量增加,体内铁的再利用效率提高了6个百分点左右,在一定程度上改善了NO3--N营养缺铁菜豆新叶的铁营养状况。可见,NH4+-N的供应和叶片遮光都可提高菜豆体内铁的再利用效率,明显改善菜豆新叶的铁营养状况。
本文在人工气候室中,用营养液培养方法,并结合同位素示踪技术研究了铁的供应状况、两种形态氮素(NO3--N和NH4+-N)及叶片遮光对菜豆体内铁再利用效率的影响,并对其有关机理进行了深入的研究。结果表明,铁的缺乏有利于累积在根和初生叶中的铁向新生组织中转移,铁的再利用效率明显提高。无论在缺铁还是供铁条件下,NH4+-N的供应使得菜豆新叶中活性铁含量、新叶叶绿素含量及体内铁的再利用效率都明显高于NO3--N处理,叶绿体超微结构完整,井且新叶未出现黄化现象;特别是在处理后期,差异更加明显。初生叶遮光使得新叶中活性铁含量增加,体内铁的再利用效率提高了6个百分点左右,在一定程度上改善了NO3--N营养缺铁菜豆新叶的铁营养状况。可见,NH4+-N的供应和叶片遮光都可提高菜豆体内铁的再利用效率,明显改善菜豆新叶的铁营养状况。
14 新型脲酶抑制剂的试验研究
1997, 34(4):461-466.
摘要:
应用不同煤源及加工方式生产的二种腐植酸类物质作为脲酶抑制剂,进行了二年盆栽一年田间小区的试验研究。表明了选用煤炭腐植酸类物质作为脲酶抑制剂是可行的。它既能减缓尿素分解,以提高尿素利用率和减少氮素对环境的污染,又能显著地改善作物根系活性和对土壤养分的有效利用率。且其原料易得、加工简便,对环境无污染,对生物无毒害,并在开发利用风化煤之类资源的同时,又改善了环境条件。
应用不同煤源及加工方式生产的二种腐植酸类物质作为脲酶抑制剂,进行了二年盆栽一年田间小区的试验研究。表明了选用煤炭腐植酸类物质作为脲酶抑制剂是可行的。它既能减缓尿素分解,以提高尿素利用率和减少氮素对环境的污染,又能显著地改善作物根系活性和对土壤养分的有效利用率。且其原料易得、加工简便,对环境无污染,对生物无毒害,并在开发利用风化煤之类资源的同时,又改善了环境条件。
1997, 34(4):467-474.
摘要:
本研究通过室内土壤培养试验,研究了石油化工副产品硫代硫酸铵(ATS)对土壤硝化作用的影响。研究结果表明,ATS对土壤硝化作用有着明显的抑制作用。当ATS用量达2500μg/g土时,培养14天后抑制率仍可达82%;ATS有效地抑制了由铵经生物氧化作用生成硝态氮的反应,这种反应是由硫代硫酸根及其氧化产物共同作用产生的。
本研究通过室内土壤培养试验,研究了石油化工副产品硫代硫酸铵(ATS)对土壤硝化作用的影响。研究结果表明,ATS对土壤硝化作用有着明显的抑制作用。当ATS用量达2500μg/g土时,培养14天后抑制率仍可达82%;ATS有效地抑制了由铵经生物氧化作用生成硝态氮的反应,这种反应是由硫代硫酸根及其氧化产物共同作用产生的。
