摘要:本文在回顾中国矿区土地修复与恢复重建研究工作的历史基础上,着重从土壤科学与生态学的角度综述(1)矿区土地修复与生态恢复的限制因素;(2)矿区退化土壤的物理和化学修复;(3)矿区金属污染土壤的植物稳定和提取修复;(4)矿区污染土壤的植物-微生物及动物协同修复;(5)矿区土地修复的技术要求与管理;(6)矿区土地修复与生态恢复的未来研究与发展.旨在推动中国矿区土地资源修复与生态环境恢复的理论研究和技术发展.

摘要:本文对海南岛237个土壤剖面,按中国土壤系统分类体系,逐一进行鉴别、检索、分类定名,阐述按土壤发生分类体系的28个亚类级土壤类型在中国土壤系统分类中的归属,提出按中国土壤系统分类的该岛土壤分类系统建议;并讨论了该岛土壤发生分类与系统分类之间具体土壤类型的对应关系.

摘要:土壤(特别是黄绵土)在雨水作用下,表面会形成结皮,显著地降低降雨入渗率,聚丙烯酰胺(PAM)能有效地抑制降雨过程中土壤结皮的形成,提高降雨入渗率.为了获得PAM使用量和覆盖率与入渗率之间的关系,进行了一系列的人工降雨模拟试验.试验采用了三个雨强:50、100和150mm h^-1,四个坡度:8.74%、17.63%、36.4%和46.63%,及五种地表处理:对照、秸秆覆盖和三个PAM覆盖率(A、B和C),试验设三次重复.试验分Ⅰ、Ⅱ两个降雨阶段进行,第Ⅱ阶段在第Ⅰ阶段降雨结束土壤放置24h后进行.分析建立了降雨入渗率与PAM的覆盖率间的相关关系,确定了PAM的覆盖率对降雨入渗的影响.

摘要:以我国热带地区海南儋州的农场为典型样区,按网格方法系统调查和采集了不同利用条件下的土壤剖面和表层样品.提出了一个系统的评价方法,将土壤质量划分为水分有效性、养分有效性和根系适应性这三个功能,确定了十项符合热带地区特点的土壤质量指标,建立各项功能和各项指标的权重.综合参考国内外研究结果,结合热带地区实际状况,建立标准评分方程(SSF)对各项指标进行标准化.研究根据海南儋州样区土壤质量分析数据,在GIS支持下,采用系统评价模型对样区的土壤质量进行综合评价,并对农场尺度土壤质量的变异进行了分析.结果表明,系统评价模型可以在对土壤功能进行评价的基础上综合评价土壤质量,在GIS支持下可以方便有效的直观反映土壤质量的状况.研究区域土壤具有较好的水分供应性能,能够提供根系生长的适宜环境,存在的主要问题在于养分供应和保持能力较弱,但是在合理的管理措施下,土壤养分能够较快增加,土壤质量可以改善.

摘要:采取野外调查和室内分析相结合的方法,研究了科尔沁沙地不同类型农田土壤环境的特征和生产力形成过程,结果表明:(1)在科尔沁沙地,5种主要类型农田生长季平均土壤含水量是沙壤土水浇地(A)(12.4%)>壤性风沙土水浇地(E)(9.5%)>沙壤土旱坡地(B)(8.87%)>沙壤土旱平地(C)(6.55%)>风沙土旱平地(D)(5.70%).0～60cm土壤温度是D(22.04℃)>C(21.73℃)>B(21.40℃)>E(21.08℃)>A(21.05℃).土壤养分综合指数高低的顺序是A(93.9)>C(84.3)>E(84.2)>B(65.3)>D(48.4);(2)5种类型农田玉米植株高(cm)和生物量(kg m^-1)都是E(270,2.96)>A(245,2.70)>B(225,2.12)>C(220,1.86)>D(181,1.32);(3)玉米地上生物量与土壤速效N、P、K的相关系数为0.860,与土壤水分的相关系数为0.837,与土壤有机质含量的相关系数为0.753,而与地温的相关系数为-0.976.

摘要:在前人用多个吸水小室测定单根径向水力导度和用不同渗透势溶液同时测定根木质部水势和径向水力导度的基础上,将这两种方法结合,用之研究了不同土壤水分条件下玉米单根木质部水势和径向水力导度的轴向变化.结果表明:根木质部水势在距根尖9cm以前是不断下降的,土壤干旱导致根木质部水势下降且前7cm根木质部水势的下降幅度增大.根尖是对水分胁迫最敏感的部位.正常水分处理根径向导度在3cm以前逐渐增加,3～10cm间达到最高值且维持稳定,10cm以后,根系径向导度下降.土壤干旱导致根径向导度下降,轴向上的下降部位提前,轴向变化的梯度减小.

摘要:我们通过温室盆栽试验,在不同Cd处理的土壤中加入EDTA,分析了印度芥菜根和地上部Cd的浓度,探讨EDTA进入土壤后对Cd吸收和运输的影响.结果表明:加入EDTA,水提取的Cd浓度增加了400倍以上,NH₄NO₃提取的Cd浓度增加了40倍以上,在土壤Cd浓度较低时,EDTA对植物吸收Cd没有显著影响,当土壤添加Cd在130mg kg^-1以上时,加入EDTA显著增加了地上部Cd的浓度.EDTA能增加印度芥菜地上部中Cd的浓度,不是由于土壤溶液中Cd浓度增加从而增加了印度芥菜根对Cd的吸收,可能是EDTA加入土壤后增加了这些元素在土壤溶液中的浓度,从而高浓度的Cd对植物根细胞产生毒害,增加了细胞膜的透性后,土壤溶液中的络合物得以进入根细胞并随蒸腾作用运输到地上部.

摘要:通过对典型黄土区10m土层土壤水分的分析表明:黄土高原土壤深层具有丰富的土壤水资源,3～10m土层内土壤水资源从南部的1086.8mm逐渐降低到北部的524.1mm,各地土壤水资源量约相当于当地多年平均降水量的2倍.在10m土壤水分剖面内,随土层深度的变化土壤含水量具有波动性和相对稳定性的特征.以荒坡地或低产农田为对照,通过对比分析发现,黄土高原目前主要的造林树种可利用9～10m以下土层的土壤水资源.在黄土高原半干旱气候背景下,人工林植被的耗水主要使黄土区中北部地区3～8m土层土壤含水量降低到长期接近或低于凋萎湿度,形成难以恢复的深厚土壤干层.人工林大量耗水形成的难以恢复的土壤干层是黄土高原特殊的生态水文现象,是目前区域人工植被生态系统不稳定性的体现.同时表明,黄土高原营造的人工林尚不能达到涵养水源之功能.

摘要:采用表面络合模式研究了不同陪伴离子对陕西4种典型土壤胶体吸附Cu²⁺、Pb²⁺的影响.结果表明:在各阴离子体系,同一土壤胶体对Cu²⁺、Pb²⁺吸附百分数达到50%时对应的pH(pH50)值呈现:Cl^->SO₄^2->草酸根>柠檬酸根>NO₃^-的趋势,表面络合常数logKintM的大小次序与此相反;专性吸附特征值(n值)反映了吸附过程专性吸附与电性吸附比例的大小,其值大小表现为:NO₃^->Cl^->SO₄^2->草酸根>柠檬酸根的趋势.

摘要:研究了不同pH和乙酸浓度下,乙酸对酸性磷酸酶和牛血清白蛋白(BSA)在土壤胶体、矿物表面吸附的影响.结果表明,在pH2～8的乙酸体系中,酸性磷酸酶和BSA在胶体矿物表面的最大吸附pH值一般出现在蛋白的等电点和矿物的电荷零点(PZC)之间.各土壤胶体和粘粒矿物对酶和BSA的吸附量大小顺序为:针铁矿黄棕壤>砖红壤>高岭石>二氧化锰.乙酸浓度对蛋白分子在胶体矿物表面的吸附量和吸附结合能具有较显著影响,在0～200mmol L^-1范围,随着乙酸浓度的增加,蛋白吸附量呈现出先升高,后降低,再稳定的趋势,而吸附结合能的变化与此相反.本文还就乙酸对酶和BSA吸附影响的可能机理进行了初步探讨.

摘要:用25个表层土壤样品和6个土壤36个不同层次的土壤样品研究了可矿化氮与有机质、全氮的关系.可矿化氮由通气培养法测定.研究结果表明,不论表层土壤或不同层次剖面土壤中的可矿化氮都与有机质、全氮高度正相关.但是由于可矿化氮与有机质、全氮有自相关存在,他们之间的相关有一定的不真实性.而且,土壤的可矿化氮并不与全氮或有机质成正比,可矿化氮与有机质或全氮的比值因土壤而不同,差别很大.特别重要的是,可矿化氮对有机质或全氮的比率几乎在一条直线上,它们之间的相关性明显高于可矿化氮与有机质或全氮的关系.这些结果显示,矿化氮的数量取决于有机质和全氮中的可矿化部分,而不是其总量.土壤剖面中累积的硝态氮数量低时,作物的吸氮量与可矿化氮的关系远较与有机质或全氮的关系密切,更证明了测定可矿化氮有其特定意义,有机质、全氮的测定并不能代替可矿化氮的测定.

摘要:用¹⁵N分别标记尿素和KNO₃,研究了淹水条件下,黄泥土和红壤性水稻土的无机氮转化过程及尿素和KNO₃对氮素转化过程的影响.结果表明,淹水条件下,土壤中存在¹⁵NH₄⁺的成对硝化和反硝化过程.红壤性水稻土¹⁵NH₄⁺硝化只检测到¹⁵NO₂^-,但有反硝化产物¹⁵N₂生成,因此,很可能存在着好气反硝化过程.¹⁵NO₃^-浓度的下降符合一级反应方程,黄泥土的速率常数几乎是红壤性水稻土的10倍.反硝化过程和DNRA过程共同参与¹⁵NO₃^-的还原.加入尿素提高土壤pH,增加黄泥土DNRA过程对反硝化过程的基质竞争能力,但反硝化过程仍占绝对优势.加入尿素或KNO₃改变土壤pH是导致对无机氮转化影响有所不同的主要原因,浓度的作用较为次要.

摘要:通过11年的定位试验结果表明,典型黑土农田11年不施N肥,N素的自然供给力由92%下降到50%～60%;不施P肥,P素的自然供给力由98%下降到80%～90%;不施钾肥,K素的自然供给力也由100%缓慢下降接近90%.农田养分平衡盈亏及其变化决定了土壤养分消长规律,其中有效磷的消长与P素盈亏的相关模型为Y=2.895+0.134x,速效钾的消长与K素盈亏的相关模型为Y=18.81+0.163x.

摘要:利用盆栽试验研究了几种人工合成磷源在轻粘质潮土根际和本体土壤中的形态转化及配施不同形态氮肥对其形态转化的影响,结果表明,作物耗竭引起根际所有形态无机磷不同程度的下降.施入土壤的DCP(CaHPO₄·2H₂O)、OCP(Ca₈(PO₄)₆)、Al-P(AlPO₄·nH₂O)等大部分转化为其它形态无机磷,而FeP(Fe-PO₄·nH₂O)和FA(Ca₁₀(PO₄)₂₆F₂)大部分以自身形态存在,尤其是FA很少向其它形态转化,根际条件促进了它们向其它无机磷形态的转化.Al-P和FA等的形态转化明显受氮肥形态的影响,AlP配施NO₃^-N下,绝大部分转化为磷灰石,NH₄⁺-N配施下促进了FA向其它形态的转化,在所有的磷源处理中,根际和本体磷酸铁都有显著地增加,NH₄⁺-N和CO(NH₂)₂处理下存在磷酸铁的根际累积;其次是磷酸二钙和磷酸铝也有明显地增加,二者存在根际的亏缺.不同磷源的形态转化规律与其有效性大小相一致.

摘要:通过6水平氮肥田间小区试验,研究了大白菜氮肥施用的产量效应、品质效应和环境效应.结果表明,在本试验条件下,大白菜的经济最佳施氮量为310kgh m^-2,大白菜体内硝酸盐含量和氮肥施用后土壤-作物体系的氮素表观损失随施氮量的增加线性上升,大白菜氮肥施用的产量效应、品质效应和环境效应难以协调.采取其它措施降低蔬菜硝酸盐含量,改进现有的栽培体系并进行环境经济学的研究,是今后蔬菜研究中应着力解决的几个问题.

摘要:研究了相似立地条件下,一二代马尾松人工林土壤物理性质、化学性质、生物化学活性、土壤微生物区系变化趋势及其与林木生长的关系.结果表明:马尾松生长能改良土壤物理性质,特别是对0～20cm土层改良效果较为明显.连栽马尾松生长至中龄林阶段,土壤有机养分略有提高,但土壤速效养分N、P以及代换性Ca²⁺和Mg²⁺含量则明显下降;多酚氧化酶、脲酶和蛋白酶活性下降,而0～40cm土壤过氧化氢酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性升高.土壤中细菌、放线菌、真菌和固氮菌在二代马尾松土壤中的数量明显少于一代马尾松.该研究结果,将为马尾松人工林的合理经营提供科学的数据和依据.

摘要:通过9年定位试验,研究了水稻—小麦轮作中,连续施用钾肥对紫色土钾素形态、含量变化及钾肥产量效应的影响.结果表明,长期施钾明显提高稻麦产量,维持紫色土有效钾库的平衡,提高并保持土壤的持续供钾能力;在每年7500kghm^-1稻秆还田的基础上,每季配施70kghm^-1(K₂O)左右的化学钾肥是维持紫色土土壤钾库平衡的有效措施.

摘要:研究了尾叶桉、马占相思、柚木、落羽杉纯林及黎蒴栲和湿地松、红荷和湿地松、黎蒴栲和加勒比松针阔混交林的土壤养分含量、微生物数量和酶活性.结果表明:与马尾松纯林相比,马占相思、柚木、落羽杉纯林及针阔混交林能显著增加有机质和土壤养分,而尾叶桉纯林的效果随养分种类而异.黎蒴栲×湿地松混交林地及尾叶桉林地的微生物数量小于马尾松纯林地,其余林地的微生物数量大于后者.除了尾叶桉林地和马占相思林地外,其他林地的酶活性大于马尾松纯林地.总的来看,尾叶桉纯林改良土壤效果不佳,其他6种人工林可以提高土壤肥力,防止地力衰退.

摘要:研究了均三氮苯类除草剂扑灭通和氰草津各0、1、10、100μg^g-1和扑灭通+氰草津50+50μgg^g-1对土壤过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性的影响,结果表明扑灭通和氰草津施用后对过氧化氢酶活性和多酚氧化酶活性均有一定的激活作用,氰草津对过氧化氢酶和多酚氧化酶的激活作用比扑灭通的激活作用更强.两者混施没有产生明显的协同作用.

摘要:采用紫外线和氯化锂诱变,从甲基对硫磷降解菌假单胞菌(Pseudomonas sp.)DLL-1中获取高效突变株DLL-E1,DLL-E2,DLL-E3,DLL-E4.并对其降解甲基对硫磷性能、降解对硝基苯酚性能、底物广谱性及胞外酶及粗酶液活性等生物学功能进行了研究.与出发菌株相比,上述性能均有所提高.选择DLL-E4作为进一步研究的对象,详细研究了其对甲基对硫磷及对硝基苯酚的耐受和降解情况.高效菌株的选育为农药残留降解的酶学研究打下了基础.

摘要:菌株A1(Arthrobacter sp.A1)分离自降解含盐(NaCl浓度为0.77mol L^-1)苯乙酸生产污水的活性污泥.该菌株能在NaCl浓度为0.1mol L^-1～2.0mol L^-1,以苯乙酸为惟一碳源的基础培养基中生长.在不同的NaCl浓度下,菌株A1细胞内的QAC(Quaternary ammonium compounds)、游离谷氨酸和K⁺含量与盐浓度的升高成正相关.在盐激条件下,菌株A1细胞内的QAC、游离谷氨酸和K⁺含量急剧增加,当外界的盐浓度突然从0.1mol L^-1增加到1.0mol L^-1时,其细胞内的QAC和游离谷氨酸含量在40分钟内分别增加了4.9倍和2.1倍.

摘要:在农田暴雨径流条件下,地表径流携带的侵蚀泥沙比原土壤有较高的养分含量,表现出对氮磷等养分的富集作用,富集系数(Enrichment Ratio,ER)随侵蚀泥沙流失的增加而减少^[1].大多文献把侵蚀泥沙对养分的富集归因于径流对土壤表面富含养分的有机质和粘粒的选择性搬运^[2].由于被选择搬运的农田表层土壤有机质在侵蚀泥沙中只占很小的一部分,因而对侵蚀泥沙的养分富集贡献也一定很小;同时,土壤和侵蚀泥沙氮磷养分主要是存在于不同粒径的土壤团聚体中,即颗粒态氮磷的流失主要是通过结合有机氮磷的泥沙迁移作用完成的,侵蚀泥沙的养分富集作用也不是简单的粘粒的选择性搬运.

摘要:在研究土壤水分入渗、蒸发、土壤侵蚀及溶质运移过程中,土壤水分特征曲线是推求各种水分运动参数的重要手段^[1,2].目前测定土壤水分特征曲线主要是用压力膜法;这种方法费时多,花费大,极不方便,严重制约了研究工作特别是数学模拟工作的进展.在野外研究土壤水分运动时,人们一般是进行分层(如0～10cm、10～20cm)采样测定;有的测定是原装土样,有的测定的是搅动土样,其测定结果作为每层的平均值.而实际上这种平均值是相当不准确的;首先由于在土壤剖面中,由于土壤颗粒组成变化、耕作层与下层土壤的有机质含量的差别对土壤水分特征曲线的影响是相当明显的;更重要的是从土壤壤水分特征曲线本身的特点来看,它与土壤质地、有机质含量等不存在线性相关,因此土壤水分特征曲线是没法用平均法表示的.

摘要:杉木是我国特有的主要造林树种,绝大部分分布于长江以南广大中亚热带地区,人工栽培历史悠久.由于传统的砍灌、炼山、整地、植树的更新方式,直接破坏了森林土壤的枯枝落叶层和表土的物理性质.加之杉木为常绿针叶树,叶片含Ｎ成分低,从造林至主伐的漫长生长过程中,林分凋落物少,且不易分解,因而加剧了地表冲刷,林地土壤严重退化,导致二代林生产力急剧下降.众多林业科技工作者曾予以高度关注和研究,并初步讨论了杉木林地土壤退化的原因^[1～4].