摘要:以浙江省龙游县研究区为例,提供了一种推断和表达土壤有机质(OM)含量空间分布信息的方法,通过一种数据挖掘方法——分类树建模方法将土壤OM含量与一些易于广泛观测的景观属性,包括地形、地质、土地利用和遥感影像建立联系,从而将有关土壤OM含量分布的知识转入一种清楚的、定量的、与景观因子相关联的规则系统中,并以此来预测研究区土壤OM水平的连续空间分布.树分析选取了高程、岩石类型、土属类型、PC₄、PC₂、土地利用类型、PC₃、PC₁、上坡贡献面积、坡度、坡向、平面曲率和剖面曲率来预测研究区土壤OM等级的分布.其中,高程、岩石类型、土属类型和反映植被覆盖度的PC₄、PC₂以及土地利用类型对于研究区土壤OM等级预测更为重要.从分析结果来看,依据分类树所划分出的景观类型与土壤OM含量有着较好的关联性.

摘要:横穿腾格里沙漠的防风固沙体系始建于1956年,确保了包兰铁路近半个世纪的畅通无阻.在几十年的土壤-植被系统演变中,花棒+柠条+油蒿-干旱砂质新成土的人工系统演变为油蒿+雾冰藜+小画眉草-简育正常干旱土的半天然、天然系统;生物结皮发育、结皮层形成改变了降水的再分配过程;在20～500cm深度的干旱层因灌木的排水作用而形成,低等植物也开始与草本和灌木竞争水分,深根系的灌木很难得到降水的补给,逐渐退出了防护体系;土壤-植被系统趋于更薄的活动层.水环境的这些变化正影响着整个防护体系的结构和功能.

摘要:茶园是苏南丘陵坡地的一种典型利用方式,其上发生的土壤侵蚀及产生的生态影响不容忽视.而要测度土壤侵蚀,¹³⁷Cs示踪法是目前使用较多的一种有用工具,但要用此法,需找到研究区的¹³⁷Cs背景值,并建立合适的估算模型.本文在对宜兴茶园研究时,确定了这里的¹³⁷Cs背景值为2.200Bqm^-2,并建立了估算耕作土壤的较合理的模型h=Hc×(C_ref-C_t)/(C_ref-C_in).在此基础上衡量了研究对象的土壤侵蚀量;并进一步探讨了由此引发的生态影响,包括土层减薄、土壤质地改变和养分流失这样的直接影响,以及与之相应的一些间接影响,如能耗增加、水体富营养化及土地适宜性变化等;并且,还采用等值侵蚀模数这个指标,在与其他地区尤其是黄土和红壤区比较中揭示了苏南地区土壤侵蚀的生态危害的严重性.

摘要:通过玻璃水槽试验和土槽放水冲刷试验对坡面细沟侵蚀发生的临界水动力条件进行了初步研究.结果表明,坡面径流在顺坡向下流动过程中以滚波形式运动并发生叠加是造成侵蚀方式发生变化的主要原因.由于径流流动过程中发生滚波叠加,造成在径流流路上出现局部水深增加,导致侵蚀切应力激增,当切应力大于该处的土壤抗蚀力时便发生侵蚀,并最终造成细沟沟头的出现.通过对土槽冲刷试验的结果分析,运用能量守恒原理建立了径流能耗和径流侵蚀产沙率之间的关系,给出了给定土壤条件下坡面细沟侵蚀率估算模型.结果表明,坡面土壤侵蚀的发生具有一定的临界条件,当径流能耗大于738(J)时坡面开始有细沟侵蚀发生.

摘要:针对农药阿特拉津在稳定流场饱和砂质壤土中的运移,根据平衡与非平衡假设条件下对流—弥散方程数学模型的解析解,基于易混合置换实验获得的阿特拉津和示踪溶质Br^-的穿透曲线及批量平衡法求得的阻滞因子,应用CXTFIT20软件,通过拟合土柱实验中溶质的出流浓度变化,估算了模型的有关参数,在此基础上模拟分析了实验土柱不同埋深处阿特拉津的出流浓度和累积淋溶量动态,结果表明,化学非平衡的两点模型对本文实验条件下阿特拉津运移的仿真具有较高的精度.

摘要:通过对贵州中部黄壤旱坡地进行采样以及采用无界径流小区法收集地表径流样品,探讨长期施肥下旱地磷素水平与地表径流磷浓度的变化及其对水环境的影响.结果表明:长期施肥下黄壤旱地的磷素水平不断提高,CaCl₂浸提磷(溶解态活性磷)和NaOH浸提磷(藻类可利用的土壤总磷)与土壤全磷或有效磷之间存在显著的相关性,土壤富磷化的同时,旱地磷对水环境影响的潜能明显提高.黄壤旱坡地中CaCl₂浸提磷、Olsen-P、NaOH浸提磷、土壤磷吸持指数、土壤磷饱和度与地表径流中颗粒态磷、生物有效性磷和溶解态活性磷之间的相关性均达显著水平,以这些参数作为评价指标,初步将黄壤旱地磷对水环境的潜在影响程度分为3个等级.

摘要:研究了离子强度和pH对可变电荷土壤表面电荷与铜离子吸附的影响.作为对照,也研究了它们对恒电荷土壤黄棕壤的有关性质的影响.结果表明,随pH升高,土壤的表面负电荷增加,正电荷减少.对于可变电荷土壤,可出现电荷零点(pH0).随pH升高,土壤对Cu²⁺的吸附量增大.随着离子强度增大,恒电荷土壤对Cu²⁺的吸附百分率明显降低,可变电荷土壤对Cu²⁺离子的吸附百分率也降低,但降低的幅度比恒电荷土壤者小得多.土壤中氧化铁的含量越高,降低的幅度越小.对于含21%左右游离氧化铁的铁质砖红壤,即使支持电解质NaNO₃的浓度高达1molL^-1,对Cu²⁺的吸附仍然几乎没有影响.从离子强度和pH与土壤表面电荷和铜离子吸附的关系,可以推测在土壤对铜离子的吸附中,既存在电性吸附,又存在专性吸附.在可变电荷土壤对铜离子的吸附中,专性吸附较为重要.

摘要:以我国几种土壤中铁锰结核为材料,研究了不同pH、离子强度和温度条件下氧化锰矿物对Cr(Ⅲ)的氧化.结果表明:随着体系pH的降低、离子强度的增加以及温度的升高,供试铁锰结核对Cr(Ⅲ)的氧化量增加,这除了与其氧化还原反应本身消耗H⁺有关外,还与氧化锰矿物表面电荷性质和电位变化、共存的氧化铁矿物有关.而上述因素的变化导致N2-1、N4-1号样氧化Cr(Ⅲ)的增幅比N5-1号样的大,则可能与氧化锰矿物的结晶程度、晶体构造和铁锰结核中Mn(Ⅳ)的含量等有关.

摘要:采用厌氧泥浆恒温培养实验,测定了添加6种外源氧化铁后土壤中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)浓度的变化,探讨了不同氧化铁的还原能力及其对土壤产H₂、产CO₂、产乙酸和产CH₄过程的影响.结果表明:无定形氧化铁和纤铁矿易于被还原,两者的最终还原程度大体相同,但无定形氧化铁存在还原滞后现象;针铁矿、赤铁矿、Al取代针铁矿和Al取代赤铁矿难以被还原,表现出与对照相同的还原特征;铁还原能导致土壤中H₂和乙酸稳态浓度的降低,有效抑制了甲烷产生;添加Fe(OH)₃和纤铁矿后,Fe(Ⅲ)还原占总电子传递的贡献率由对照的18.30%增至63.32%和46.90%,而形成甲烷的电子传递贡献率由对照的80.92%降至35.85%和52.32%,Fe(Ⅲ)还原对电子的竞争消耗,使土壤产甲烷过程被强烈抑制.

摘要:通过田间试验研究不同土表覆盖处理旱作和水作水稻全生育期内土壤微量气体的排放.结果表明,旱作稻田当季N₂O的排放总量是水作稻田的5～6倍,而水作稻田CH₄的排放总量是旱作稻田的8～19倍.不同覆盖旱作处理N₂O的排放总量为:裸露>覆膜>盖草,CH₄排放总量为:覆膜>裸露>盖草.水作稻田CH₄的排放与水稻生育期关系密切,以分蘖盛期的50mgm^-2h^-1为最大.旱作稻田N₂O的排放与施氮关系密切,其排放通量峰值出现的时间因施氮时期不同而异,基肥的峰值(21167μgm^-2h^-1)出现在施肥后第11d;分蘖肥的峰值(43943μgm^-2h^-1)出现在施肥后第9～10d;穗肥的峰值则在施肥后的第6d出现,达33350μgm^-2h^-1.

摘要:大田条件下,通过选点采样分析,研究了不同利用年限红壤水稻土的物理、化学和生物学性质的动态变化特征.荒地红壤水耕利用后,土壤颗粒组成呈现规律性变化,粘粒(<0.002mm)含量从荒地红壤的39%下降到80a稻田土壤的17%,而粉砂(0.02～0.002mm)含量升高.土壤pH一般增加0.5～1个单位;0～10cm土壤有机碳和全氮含量从荒地红壤的4.58gkg^-1和0.39gkg^-1增加到30a红壤稻田的19.6gkg^-1和1.62gkg^-1,其后,即使利用时间长达80a,土壤有机碳和全氮含量并没有显著差异;土壤全磷含量,经3a水耕利用后可从荒地红壤的0.5gkg^-1提高到1.3gkg^-1,表明通过施肥可使红壤磷素快速积累;而在水耕利用过程中,红壤稻田土壤的钾素含量呈下降趋势,经80a利用的红壤稻田,0～10cm土壤钾素含量仅为荒地红壤的80%;全铁和游离铁的含量也呈下降趋势.随着水耕熟化过程,细菌数量和脲酶活性也明显升高.不同利用年限红壤稻田土壤的各项性状指标的变化结果还表明,荒地红壤水耕利用后要达到高度熟化的稻田土壤肥力水平,需要经过30a的时间.

摘要:通过对两个长期田间试验的研究,分析了日本火山灰土(Andisols)及其溶液中¹⁵N自然丰度(δ¹⁵N)在土壤剖面的分布,其目的是为了评价δ¹⁵N值能否作为预测家畜废弃物氮在迁移转化过程中形成的NO₃-N污染的指标.在日本中央农业综合研究中心(NARC)进行了6年的试验处理包括:猪场废弃物堆肥(猪粪堆肥),缓释尿素(缓释肥),普通铵态氮肥(普通化肥),及不施肥(对照);而在日本农业研究所(NARI)进行了12年的试验则包括三个施用量的牛场废弃物堆肥(牛粪堆肥),以该地长期不施肥的森林土壤(森林)作为对照.研究结果表明在NARC长期施用猪粪堆肥显著改变了δ¹⁵N值在土壤剖面的分布模式,猪粪堆肥小区0～20cm的δ¹⁵N值最高,然后按对照≥普通化肥>缓释肥排列,原因主要为猪粪堆肥本身的δ¹⁵N值较高及其随后在土壤中的转化等反应;缓释肥处理后的土壤δ¹⁵N值最低,表明缓释肥施入土壤后的循环速率较慢或相对于施肥量其损失较低.在NARI,土壤δ¹⁵N值随着施肥量的增加而升高.同样不施肥条件下,NARI的森林土壤剖面的δ¹⁵N值比相对应的NARC的对照土壤剖面值高1～2个δ单位.NARC土壤剖面100cm收集的土壤溶液的δ¹⁵N值的大小排列为:猪粪堆肥>普通化肥≥对照>缓释肥;并且普通化肥小区土壤溶溶液δ¹⁵N最低值出现在剖面深度200~250cm左右.以上结果显示土壤表层或土壤溶液中的δ¹⁵N值将有助于我们在火山灰土地区定性地预测污染物来源.

摘要:采用加入含¹⁵N的硝态氮培养方法标记了土壤微生物量氮,然后利用碱解扩散法测定了标记土壤有效氮含量,温室培养法评价了小麦对标记的土壤微生物量氮的吸收情况.结果表明,碱解扩散法对土壤微生物量固持的¹⁵N的提取比率(即提取液中¹⁵N原子百分超/土壤¹⁵N原子百分超)在147～283之间(平均201),碱解氮中约有30.1%～61.6%(平均42.9%)来自土壤微生物固持氮.植物体¹⁵N丰度在0.749%～1.162%之间,明显高于¹⁵N的自然丰度,表明土壤微生物固持的¹⁵N在小麦生长期间发生释放,为植物利用.土壤微生物固持氮对植物的有效性比率(植物地上部分¹⁵N原子百分超/土壤¹⁵N原子百分超)在37～71之间.可见,土壤微生物量固持氮有较高的化学及生物有效性.

摘要:水稻作物通常被认为是典型的喜铵作物,然而越来越多的报道认为混合供应NH₄⁺-N和NO₃^--N更有利于作物生长和产量的形成,水稻也不例外.水稻旱作后,由于土壤中的无机氮大量以NO₃^--N形态存在,因而NO₃^--N已成为旱作水稻的重要氮源.本文采用普通湿润冲积新成土进行盆栽试验,旨在探讨不同氮素形态比例对旱作水稻生长、产量形成和水分生产效率的影响.结果表明:覆盖旱作条件下,配合施用NH₄⁺-N和NO₃^--N可以显著降低水稻一生的总需水量,改善旱作水稻抽穗后功能叶的光合生产能力,提高蒸腾水分的干物质和籽粒生产效率;NO₃^--N施用比例在50%时有利于旱作水稻形成最高的生物学产量和籽粒产量;NO₃^--N施用达到和超过这一比例则使成熟期水稻根系质量及根冠比下降.

摘要:通过温室盆栽试验研究了土壤水分和磷素对旱作水稻的耗水量和水分利用率的影响.研究表明:土壤水分和施磷量对旱作水稻耗水量和水分利用率有极显著的影响,且相互间的交互作用明显.旱作水稻(包括种子)的耗水量均以中水到高水和中磷到高磷时最高,耗水量在生长前期占全生育期的15%～18%,生长中期占63%～68%,生长后期占16%～20%.水分利用率在苗期(125～160gL^-1),以低水到中水和低磷到中磷时最高;中期(222～356gL^-1)到后期(168～208gL^-1),以低水到中水和中磷到高磷时最高;不同生长阶段的耗水量和水分利用率均以生长中期>后期>前期.上述结果将为中国南方丘岗地区水稻旱作的水分和磷素管理提供理论依据.

摘要:通过加入不同浓度的P(水土比为20:1)并利用连续提取法,对三种土壤P的固定特征以及磷的释放进行了研究.结果表明,红壤对P的固定能力高于潮土,而潮土高于水稻土,在加入P量为2.97gkg^-1土壤的条件下,三种土壤对P的固定量分别为2.84gkg^-1、2.53gkg^-1和2.08gkg^-1.三种土壤对P的固定率则随着加入P量的增加而降低.在P的释放研究中,随着提取次数的增加,P的释放量减少,并在提取8次后,以后各次P的释放量不发生显著变化.三种土壤中,水稻土P的最大释放量(12.407mgkg^-1)显著高于红壤(60.46mgkg^-1)和潮土(19.74mgkg^-1),水稻土P的总释放量(16次)也大于红壤和潮土,三种土壤P的总释放量分别为206.02(19.8gkg^-1土壤P处理)和27.191mgkg^-1(2.97gkg^-1土壤P处理)、100.48和260.53mgkg^-1、116.06和131.91mgkg^-1.三种土壤P的释放率随着提取次数的增加而增加,并逐渐达到稳定.水稻土的释放率显著高于红壤和潮土.水稻土和潮土中,1.98gkg^-1土壤P处理的土壤P的释放率高于2.97gkg^-1土壤P处理的土壤,红壤则相反.

摘要:研究了杭州市城市土壤8个重金属元素(Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Mn)的含量、形态和潜在可淋洗性.结果表明,该城市土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn和Mn均有明显的积累,其中Cd、Co、Cr和Ni主要以稳定的残余态为主,而Cu、Pb、Zn和Mn则以可提取态为主,因此在强还原、强酸性或有利于有机质分解条件下Cu、Pb、Zn、Mn的释放潜力较高.用荷兰能源研究中心的淋洗方法(pH40)测试表明,该市城市土壤的重金属可淋洗性较低,在一般条件下该城市土壤重金属不会有较大的释放,这与该城市土壤中酸可提取态重金属比例较低并含有较高的有机质及粘粒含量有关.

摘要:城市土壤深受人为活动的影响,具有明显的重金属人为富积的特点,认识这些土壤重金属丰度、形态与土壤理化性质及周围环境因子的关系,有助于更好地保护和修复城市土壤生态系统.本文对南京城市土壤中Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属元素的含量和形态特征进行了研究,并用灰色系统理论方法对南京城市土壤重金属污染的影响因子进行了灰色关联度分析,认为最主要影响因子是距工业区远近,其次是土壤粘粒含量、pH值,而交通车流量、生产生活废弃物在土壤中堆埋的比例和土壤有机质对城市土壤重金属污染的影响相对较小.

摘要:以玉米为宿主植物,研究了不同污泥量(0.1%、4%)施入红壤后接种丛枝菌根真菌Acaulospora laevis、Glomus caledonium和Glomus manihotis对菌根侵染率、孢子密度、玉米生长和铜生物有效性的影响.结果表明,施用1%的污泥可增加接种Alaevis的菌根侵染率和孢子密度,其玉米地上部和地下部生物量也有显著增加,而不接种(含土著菌根真菌)、接种G.caledonium和G.manihotis的菌根侵染率、孢子密度、玉米地上部和地下部生物量却有显著下降(p<0.05).施用1%的污泥时接种A.laevis降低了玉米地上部铜浓度,而接种G.caledonium和G.manihotis却增加了玉米地上部铜浓度,另外,接种处理增加玉米根部对铜的吸收总量.不同的菌根真菌对重金属的耐受力是不同的,只有施入一定的污泥量即在一定污染程度下才能发挥菌根真菌A.laevis对污染土壤的修复作用.

摘要:不同植被恢复下退化红壤恢复10a后土壤微生物生物量(C、N)的季节动态分析表明:相比侵蚀裸地,植被恢复显著提高了土壤微生物量.不同植被对微生物量的影响具有极显著差(p<0.01),0～5cm土层的季节平均值顺序为:保护荒草地>干扰荒草地>小叶栎>混交林≥木荷>马尾松;不同植被下微生物量N的差异更为明显.土壤微生物量呈高度季节变异,植被与季节存在极显著的交互作用(p<0.01),但季节的影响低于植被;植被和季节的影响主要反映在0～5cm土层.微生物量与土壤有机质及其它生物活性指标高度相关(p<0.01),且能很好地区分不同植被间的差异,在红壤质量指示方面潜力很大.利用微生物量监测红壤质量恢复,建议春季为采样期,至少单独分析0～10cm土层.

摘要:通过对脲酶与汞镉间关系的研究,结果表明:不同状态(溶液态、粘粒态和土壤态)脲酶对汞、镉的反应表现出类似的规律性变化,即汞、镉抑制脲酶活性,其中汞镉复合污染的影响幅度最大,汞的生态毒性最强;相关分析显示脲酶活性均可表征样品汞、汞镉污染的程度;在汞、镉共存条件下,脲酶活性不仅受到汞、镉单因素,而且受到它们间交互作用的影响,但仍以单独抑制为主;由于不同状态脲酶载体的差别,导致受影响幅度有较大差异,其主要取决于载体对脲酶保护作用和重金属缓冲作用的大小,溶液态脲酶无载体,而粘粒态和土壤态则相反,故溶液态脲酶更易受到重金属的破坏,酶的反应也较敏感.温度和尿素浓度均增强了汞镉的抑制作用.

摘要:从长期施用绿磺隆的土壤中采取土样,经驯化富集后筛选到一株能高效降解绿磺隆的细菌LHL1菌株,经初步鉴定为黄单胞菌(Xanthomonas sp).在此基础上,研究了该菌株对绿磺隆的降解特性.结果表明:在绿磺隆浓度为20mgL^-1的无机盐培养基中,30℃、150rmin^-1振摇40h,其对绿磺隆的降解率达62%.在所试的金属离子中,Pb²⁺、Ag⁺抑制其生长,Ba²⁺、Al³⁺、Zn²⁺等对其生长没有影响.

摘要:地表温度是农业生态环境研究中的一个重要参量.监测地表温度对适时播种、因土施肥等农业生产活动具有重要的指导意义,对研究城市热岛效应也非常关键.本文利用气象卫星AVHRR数据,运用劈窗技术反演方法提取地表温度,为大范围实时监测地表温度提供新的技术途径.1劈窗技术原理传统地表温度获取主要采用水银温度计测量法,方法简单但易受微地形影响,且监测范围小^[1];后来采用红外测温,实现远距离非接触式监测,精度也有所提高.近20多年来,由于遥感技术的发展,气象卫星监测地表温度方法得到了广泛应用.

摘要:建立在数据库基础上的土壤施肥决策系统或专家系统开始步入实用化的水平^[1,2],在指导和帮助土地使用者在生产过程中合理施肥、恢复和提高土壤质量方面发挥着重要作用.这种决策系统没有将土壤空间信息(位置、大小、土壤养分空间分异等)同决策支持有机地结合起来.在GIS支持下针对土壤施肥分区进行施肥推荐,部分考虑了土壤养分空间上的差异,相比单纯数据库基础上的施肥推荐系统进了一步^[3],但它仍不能对地块给出推荐施肥方案.

摘要:农药在土壤表面的光化学降解是决定农药在环境中转归、消失的重要途径,研究农药土壤光解具有重要的环境学意义^[1,2].长期以来,由于土壤组成的复杂性和土壤的非匀质相体系,给农药土壤光解研究带来很大困难,农药在土壤表面光解情况了解甚少^[3～6].苄嘧磺隆是20世纪80年代中期美国杜邦公司开发的一种新型的磺酰脲类除草剂,是目前广泛用于稻田杂草防治的主要除草剂之一^[7].本文选用不同质地、不同有机质含量的土壤,研究苄嘧磺隆在土壤中的光解产物和光解动态,可为评价苄嘧磺隆在土壤中的药效和残留状况提供科学依据.

摘要:应用分子化石探讨古植被、古气候等全球变化问题的研究日益开展.研究的载体已经涉及到海相沉积物^[1]、湖相沉积物^[2]、欧洲泥炭^[3]、雪冰^[4]、黄土^[5]等沉积物,并且取得了许多重要的成果.有机化合物种类众多,分子结构精细,其中包括着丰富而形式众多的与古气候、古生态、古植被和古环境有关的信息,因而在全球环境研究中分子有机地球化学有着广阔的应用前景^[6].然而,应用以上这些载体中的分子化石对其进行古植被、古气候等的恢复有赖于现代分子有机地球化学的研究成果.