2004年第41卷第4期文章目次
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2004, 41(4):493-502.
DOI: 10.11766/trxb200309120401
摘要:
以土壤水和溶质运移的动力学原理为基础,采用数值模拟方法,研究了在浅层地下水和蒸发条件下含有粘土层土壤的水和Cl-的运移状况,重点探讨了两种粘土的层位和层厚对水和Cl-运移影响的差别及原因.研究结果表明,粘土层对土壤的水和溶质运移影响的程度,与层状土壤中该粘土及其组合土壤的水力学性质有关.本文模拟的重粘土(简称Y粘土)与轻壤土所组成的层状土壤,其基本情况为,随粘土层层位的升高和层厚加大,土壤水分蒸发和地下水补给速率降低,Cl-积累减少.而轻粘土(简称R粘土)与轻壤土所组成的层状土壤,由于它们的导水率曲线在压力水头h约-1000cm处相交,当h低于此值时,R粘土的导水率就大于轻壤土的.因此,蒸发、补给速率和Cl-积累强度出现以顶位最高,甚至高于均质轻壤土,其次为底位,最低为中部层位的现象.在蒸发条件下Cl-在剖面中的积聚部位主要是土表.粘土层的存在,起到了阻滞作用,而阻滞程度则与该粘土水力学性质、层位、厚度和地下水埋深有关.
以土壤水和溶质运移的动力学原理为基础,采用数值模拟方法,研究了在浅层地下水和蒸发条件下含有粘土层土壤的水和Cl-的运移状况,重点探讨了两种粘土的层位和层厚对水和Cl-运移影响的差别及原因.研究结果表明,粘土层对土壤的水和溶质运移影响的程度,与层状土壤中该粘土及其组合土壤的水力学性质有关.本文模拟的重粘土(简称Y粘土)与轻壤土所组成的层状土壤,其基本情况为,随粘土层层位的升高和层厚加大,土壤水分蒸发和地下水补给速率降低,Cl-积累减少.而轻粘土(简称R粘土)与轻壤土所组成的层状土壤,由于它们的导水率曲线在压力水头h约-1000cm处相交,当h低于此值时,R粘土的导水率就大于轻壤土的.因此,蒸发、补给速率和Cl-积累强度出现以顶位最高,甚至高于均质轻壤土,其次为底位,最低为中部层位的现象.在蒸发条件下Cl-在剖面中的积聚部位主要是土表.粘土层的存在,起到了阻滞作用,而阻滞程度则与该粘土水力学性质、层位、厚度和地下水埋深有关.
2004, 41(4):503-510.
DOI: 10.11766/trxb200305040402
摘要:
采用改进的培养方法和分析手段研究了上海地区典型水稻土淹水条件下的氮素矿化过程.结果表明矿化量为全N的40%～94%(N60～241mgkg-1).通过偏相关分析,矿化量只表现为与全N相关.矿化期间pH变化较大且与矿化量直线相关.选择(1)有效积温式;(2)一级反应式(One-pool模型);(3)两部分一级反应式(Two-pool模型);(4)带常数项的一级反应式(Special模型),对实验结果进行了拟合.非线性拟合表明Two-pool模型和Special模型最优,后者体现出温度效应.通过参数分析和实际应用可能性剖析,认为Special模型能对实际情况下的氮素矿化作出更为准确的描述.
采用改进的培养方法和分析手段研究了上海地区典型水稻土淹水条件下的氮素矿化过程.结果表明矿化量为全N的40%～94%(N60～241mgkg-1).通过偏相关分析,矿化量只表现为与全N相关.矿化期间pH变化较大且与矿化量直线相关.选择(1)有效积温式;(2)一级反应式(One-pool模型);(3)两部分一级反应式(Two-pool模型);(4)带常数项的一级反应式(Special模型),对实验结果进行了拟合.非线性拟合表明Two-pool模型和Special模型最优,后者体现出温度效应.通过参数分析和实际应用可能性剖析,认为Special模型能对实际情况下的氮素矿化作出更为准确的描述.
2004, 41(4):511-516.
DOI: 10.11766/trxb200306200403
摘要:
主要利用黑龙江省1:20万区域地球化学勘探资料,在GIS支持下分析了黑龙江省黑土区相对环境容量的空间分异特征.研究表明:黑龙江省黑土区单元素的相对环境容量是比较高的,绝大部分地区的相对环境容量(Rc)都大于0.45,很多地区还大于0.75.本区的综合相对环境容量也比较高,一般大于0.45,很多地方大于0.75.高容量区(Rc>075)面积为19132.48km2,占黑龙江省黑土区总面积的26.84%;中容量区(045≤Rc≤075)面积为49605.00km2,占黑龙江省黑土区总面积的69.74%;低容量区(0≤Rc<04.5)面积为2112.09km2,占黑龙江省黑土区总面积的2.97%;超载区(Rc<0)面积为316.62km2,占黑龙江省黑土区总面积的0.45%.这显示出本区的环境地球化学质量比较优越,是本区可持续发展以及发展绿色农业的优势条件.
主要利用黑龙江省1:20万区域地球化学勘探资料,在GIS支持下分析了黑龙江省黑土区相对环境容量的空间分异特征.研究表明:黑龙江省黑土区单元素的相对环境容量是比较高的,绝大部分地区的相对环境容量(Rc)都大于0.45,很多地区还大于0.75.本区的综合相对环境容量也比较高,一般大于0.45,很多地方大于0.75.高容量区(Rc>075)面积为19132.48km2,占黑龙江省黑土区总面积的26.84%;中容量区(045≤Rc≤075)面积为49605.00km2,占黑龙江省黑土区总面积的69.74%;低容量区(0≤Rc<04.5)面积为2112.09km2,占黑龙江省黑土区总面积的2.97%;超载区(Rc<0)面积为316.62km2,占黑龙江省黑土区总面积的0.45%.这显示出本区的环境地球化学质量比较优越,是本区可持续发展以及发展绿色农业的优势条件.
2004, 41(4):517-522.
DOI: 10.11766/trxb200306040404
摘要:
指标区及参评因素的科学确定是农用地分等结果准确的前提和基础.本文在分析农用地分等指标区和参评因素确定的目的、原则和要求的基础上,以江苏省宜兴市为例,尝试采用聚类分析和主成分分析方法来定量划分农用地分等指标区,并确定各指标区分等的主导参评因素.结果表明,定量方法能够客观科学地进行分等指标区的划分及各区分等主导参评因素的确定,并促使分等结果更为准确.
指标区及参评因素的科学确定是农用地分等结果准确的前提和基础.本文在分析农用地分等指标区和参评因素确定的目的、原则和要求的基础上,以江苏省宜兴市为例,尝试采用聚类分析和主成分分析方法来定量划分农用地分等指标区,并确定各指标区分等的主导参评因素.结果表明,定量方法能够客观科学地进行分等指标区的划分及各区分等主导参评因素的确定,并促使分等结果更为准确.
2004, 41(4):523-529.
DOI: 10.11766/trxb200305160405
摘要:
土壤含水量、温度、热特性以及其它物理参数的动态监测是描述土壤中各种物理、化学和生物过程的基础.本文利用热脉冲-时域反射技术(Thermo-TDR)对不同质地土壤的含水量、电导率、温度、容积热容量、导热率和热扩散系数进行了测定,并利用土壤容积热容量与容重和含水量的关系,计算了土壤容重、通气孔度和饱和度.结果表明,Thermo-TDR技术能够提供可靠的土壤含水量、温度、容重、通气孔度和饱和度的信息.本文也分析了Thermo-TDR技术的测定误差并探讨了降低误差的对策.
土壤含水量、温度、热特性以及其它物理参数的动态监测是描述土壤中各种物理、化学和生物过程的基础.本文利用热脉冲-时域反射技术(Thermo-TDR)对不同质地土壤的含水量、电导率、温度、容积热容量、导热率和热扩散系数进行了测定,并利用土壤容积热容量与容重和含水量的关系,计算了土壤容重、通气孔度和饱和度.结果表明,Thermo-TDR技术能够提供可靠的土壤含水量、温度、容重、通气孔度和饱和度的信息.本文也分析了Thermo-TDR技术的测定误差并探讨了降低误差的对策.
2004, 41(4):530-535.
DOI: 10.11766/trxb200307230406
摘要:
由于土壤中锰的有效性随pH和Eh的变化而变化,利用土壤测试方法得到的锰素营养丰缺指标,通常难以代表田间锰素营养的实际状况.然而,在应用土壤pH和氧化锰溶解度的关系时,某些文献的不确切解释,引起一些误解.本实验研究了在浓HCl、HNO3和H2SO4及其稀溶液的不同浓度情况下对二氧化锰水钠锰矿(MnO2)的溶解能力和机理,以及三种卤素还原剂(KCl、KBr和KI)在两种pH值条件下对MnO2的还原能力,从实验上和理论上进一步阐明了pH和Eh对MnO2溶解度的影响.实验结果表明,在浓HCl中,MnO2能被Cl-迅速还原而溶解.而在浓HNO3和H2SO4溶液中,MnO2不能被酸所直接溶解,只能被酸中的H2O缓慢还原,放置两年后反应仍未到达终点.在稀酸溶液中,当H+强度小于05molL-1(pH>10)时,三种强酸对MnO2都无明显的溶解能力;当H+强度>10molL-1时,HCl对MnO2的溶解能力显著地高于HNO3和H2SO4.三种卤盐溶液对MnO2的还原能力为KI>KBr>KCl,并随pH的降低和浓度的升高而增强.当pH>3时,KCl对MnO2的还原能力极弱;而无论pH高低(pH3或pH5),KI在很低浓度(0.001molL-1)时都能有效地还原MnO2.上述结果说明,如果二氧化锰不被还原,仅改变pH则很难被溶解.然而,在较高pH条件下,如有强还原剂存在,也有相当量的MnO2被还原.低Eh和pH条件下最有利于MnO2的还原.
由于土壤中锰的有效性随pH和Eh的变化而变化,利用土壤测试方法得到的锰素营养丰缺指标,通常难以代表田间锰素营养的实际状况.然而,在应用土壤pH和氧化锰溶解度的关系时,某些文献的不确切解释,引起一些误解.本实验研究了在浓HCl、HNO3和H2SO4及其稀溶液的不同浓度情况下对二氧化锰水钠锰矿(MnO2)的溶解能力和机理,以及三种卤素还原剂(KCl、KBr和KI)在两种pH值条件下对MnO2的还原能力,从实验上和理论上进一步阐明了pH和Eh对MnO2溶解度的影响.实验结果表明,在浓HCl中,MnO2能被Cl-迅速还原而溶解.而在浓HNO3和H2SO4溶液中,MnO2不能被酸所直接溶解,只能被酸中的H2O缓慢还原,放置两年后反应仍未到达终点.在稀酸溶液中,当H+强度小于05molL-1(pH>10)时,三种强酸对MnO2都无明显的溶解能力;当H+强度>10molL-1时,HCl对MnO2的溶解能力显著地高于HNO3和H2SO4.三种卤盐溶液对MnO2的还原能力为KI>KBr>KCl,并随pH的降低和浓度的升高而增强.当pH>3时,KCl对MnO2的还原能力极弱;而无论pH高低(pH3或pH5),KI在很低浓度(0.001molL-1)时都能有效地还原MnO2.上述结果说明,如果二氧化锰不被还原,仅改变pH则很难被溶解.然而,在较高pH条件下,如有强还原剂存在,也有相当量的MnO2被还原.低Eh和pH条件下最有利于MnO2的还原.
2004, 41(4):536-543.
DOI: 10.11766/trxb200306310407
摘要:
用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下H+-Ca2+在红壤表面的反应动力学能量特征.结果表明,酸性条件下Ca2+吸附分为快反应和慢反应.用一级动力学方程拟合的Ca2+最大吸附量随酸度增加显著下降,随温度升高提前达到平衡.用双常数方程描述Ca2+在吸附点位能量分布的不均匀性,用扩散速率常数计算的活化能(Eb)随酸度的增加而增加,Ca2+扩散需克服的能障加大;ΔH值为正,温度升高可促进Ca2+的扩散;ΔS值均为负,说明吸附反应使体系有序度增加.原液pH为4.5和5.6时,流出液的pH急剧下降,H+表观释放量用一级动力学和双常数方程拟合为最佳模型,其次是Elovich方程、扩散方程和零级方程;pH5.6处理时H+、Al3+扩散进入溶液克服的能障比pH4.5处理的小,后者质子扩散需热能较大而不易进行;H+扩散活化焓变为正,其扩散是吸热过程.pH3.5时流入液比流出液的pH高,是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放羟基;当溶液中H+超过一定数量后,向颗粒表面扩散的H+量比向外释放的多,反应初期的H+消耗是快反应过程.H+消耗的活化能及热焓比其释放的低,更有利于H+的吸附,因H+对矿物的溶蚀成为速率控制步骤,H+对矿物的溶解可用扩散方程和Elovich方程描述.
用自行设计的动力学装置研究了酸性条件下H+-Ca2+在红壤表面的反应动力学能量特征.结果表明,酸性条件下Ca2+吸附分为快反应和慢反应.用一级动力学方程拟合的Ca2+最大吸附量随酸度增加显著下降,随温度升高提前达到平衡.用双常数方程描述Ca2+在吸附点位能量分布的不均匀性,用扩散速率常数计算的活化能(Eb)随酸度的增加而增加,Ca2+扩散需克服的能障加大;ΔH值为正,温度升高可促进Ca2+的扩散;ΔS值均为负,说明吸附反应使体系有序度增加.原液pH为4.5和5.6时,流出液的pH急剧下降,H+表观释放量用一级动力学和双常数方程拟合为最佳模型,其次是Elovich方程、扩散方程和零级方程;pH5.6处理时H+、Al3+扩散进入溶液克服的能障比pH4.5处理的小,后者质子扩散需热能较大而不易进行;H+扩散活化焓变为正,其扩散是吸热过程.pH3.5时流入液比流出液的pH高,是由于土壤的缓冲作用、土壤表面质子化和硫酸根专性吸附释放羟基;当溶液中H+超过一定数量后,向颗粒表面扩散的H+量比向外释放的多,反应初期的H+消耗是快反应过程.H+消耗的活化能及热焓比其释放的低,更有利于H+的吸附,因H+对矿物的溶蚀成为速率控制步骤,H+对矿物的溶解可用扩散方程和Elovich方程描述.
2004, 41(4):544-552.
DOI: 10.11766/trxb200308110408
摘要:
采用我国东部地区的黑土、潮土、黄泥土和红壤水稻土,通过室内分析和培育试验,研究了不同水分条件下可溶性有机碳含量及土壤有机碳矿化量的动态变化,分析了淹水导致可溶性有机碳含量的变化程度及其对土壤有机碳矿化量的可能影响.结果表明,可溶性有机碳含量与水土比呈直线相关关系,累计提取量随浸提时间增加,单次提取量随提取次数降低.在8周的培养期内,淹水处理的可溶性有机碳含量均显著高于好气处理,黄泥土一号高46%～117%(p<0.05),黄泥土二号高112%～285%(p<0.001),潴育黄泥田高21%～73%(p<0.05).在培养的前3周(黄泥土一号)或前4周(黄泥土二号),不同水分处理的日均土壤有机碳矿化量有极显著差异(p<0.01),其后,差异不显著;但在整个培养过程中,淹水处理的累计土壤有机碳矿化量均极显著高于好气处理(p<0.01).培养过程中,土壤有机碳的矿化速率动态与可溶性有机碳含量的变化趋势相一致,特别是黄泥土二号,可溶性有机碳含量与土壤有机碳日均矿化量达到极显著的相关关系(好气相关系数0.942,淹水相关系数0.975).结果还表明,两种黄泥土有机碳矿化量(包括日均矿化量和累计矿化量)的差异并不与全土有机碳含量相关,而主要是其可溶性有机碳量是导致其土壤有机碳矿化量高于好气处理的主要原因.
采用我国东部地区的黑土、潮土、黄泥土和红壤水稻土,通过室内分析和培育试验,研究了不同水分条件下可溶性有机碳含量及土壤有机碳矿化量的动态变化,分析了淹水导致可溶性有机碳含量的变化程度及其对土壤有机碳矿化量的可能影响.结果表明,可溶性有机碳含量与水土比呈直线相关关系,累计提取量随浸提时间增加,单次提取量随提取次数降低.在8周的培养期内,淹水处理的可溶性有机碳含量均显著高于好气处理,黄泥土一号高46%～117%(p<0.05),黄泥土二号高112%～285%(p<0.001),潴育黄泥田高21%～73%(p<0.05).在培养的前3周(黄泥土一号)或前4周(黄泥土二号),不同水分处理的日均土壤有机碳矿化量有极显著差异(p<0.01),其后,差异不显著;但在整个培养过程中,淹水处理的累计土壤有机碳矿化量均极显著高于好气处理(p<0.01).培养过程中,土壤有机碳的矿化速率动态与可溶性有机碳含量的变化趋势相一致,特别是黄泥土二号,可溶性有机碳含量与土壤有机碳日均矿化量达到极显著的相关关系(好气相关系数0.942,淹水相关系数0.975).结果还表明,两种黄泥土有机碳矿化量(包括日均矿化量和累计矿化量)的差异并不与全土有机碳含量相关,而主要是其可溶性有机碳量是导致其土壤有机碳矿化量高于好气处理的主要原因.
2004, 41(4):553-557.
DOI: 10.11766/trxb200308030409
摘要:
缺铁条件下研究了鸭跖草(Commelina communis)对不同浓度铜及不同形态铜的吸收和P型ATP酶抑制剂对铜吸收的影响.结果表明,鸭跖草铜累积量随着营养液中铁浓度的下降而显著上升,缺铁在不同铜浓度下都显著促进鸭跖草对铜的吸收,说明鸭跖草铜吸收与铁元素关系密切.在缺铁条件下,EDTACu、NTA-Cu、草酸-Cu、柠檬酸-Cu处理鸭跖草的铜吸收量均低于单Cu处理,但缺铁处理植株对不同形态铜的吸收量均高于完全培养液生长的植株.缺铁处理下鸭跖草会产生根际酸化效应.P-型ATP酶抑制剂钒酸钠对铜吸收有抑制作用,缺铁对铜吸收的促进作用可能与P-型ATP酶活性无关.
缺铁条件下研究了鸭跖草(Commelina communis)对不同浓度铜及不同形态铜的吸收和P型ATP酶抑制剂对铜吸收的影响.结果表明,鸭跖草铜累积量随着营养液中铁浓度的下降而显著上升,缺铁在不同铜浓度下都显著促进鸭跖草对铜的吸收,说明鸭跖草铜吸收与铁元素关系密切.在缺铁条件下,EDTACu、NTA-Cu、草酸-Cu、柠檬酸-Cu处理鸭跖草的铜吸收量均低于单Cu处理,但缺铁处理植株对不同形态铜的吸收量均高于完全培养液生长的植株.缺铁处理下鸭跖草会产生根际酸化效应.P-型ATP酶抑制剂钒酸钠对铜吸收有抑制作用,缺铁对铜吸收的促进作用可能与P-型ATP酶活性无关.
2004, 41(4):558-563.
DOI: 10.11766/trxb200306260410
摘要:
用平衡法研究了有机酸对土壤胶体吸附解吸Cd2+的影响.结果表明,黄棕壤、红壤、砖红壤胶体Cd2+最大吸附容量(Qm)分别为437、168、158mmolkg-1.在加入Cd2+浓度相同的条件下,土壤胶体Cd2+吸附量随有机酸浓度的升高呈峰形曲线变化.当有机酸与Cd2+共存时(竞争吸附),低浓度的草酸(小于05～2mmolL-1)或柠檬酸(小于0025～02mmolL-1)提高Cd2+吸附量,高浓度的草酸或柠檬酸能降低Cd2+吸附量.吸附有机酸后的土壤胶体(次级吸附)对Cd2+次级吸附量的影响与竞争吸附一致,但两者的Cd2+吸附量变化幅度不一样.这是由于两种吸附体系液相中有机酸残留浓度不同所致.土壤胶体吸附态Cd2+的解吸结果表明,草酸浓度不仅影响Cd2+的总解吸量、总解吸率,还影响土壤胶体表面KNO3解吸态与DTPA解吸态Cd2+的分配比例.
用平衡法研究了有机酸对土壤胶体吸附解吸Cd2+的影响.结果表明,黄棕壤、红壤、砖红壤胶体Cd2+最大吸附容量(Qm)分别为437、168、158mmolkg-1.在加入Cd2+浓度相同的条件下,土壤胶体Cd2+吸附量随有机酸浓度的升高呈峰形曲线变化.当有机酸与Cd2+共存时(竞争吸附),低浓度的草酸(小于05～2mmolL-1)或柠檬酸(小于0025～02mmolL-1)提高Cd2+吸附量,高浓度的草酸或柠檬酸能降低Cd2+吸附量.吸附有机酸后的土壤胶体(次级吸附)对Cd2+次级吸附量的影响与竞争吸附一致,但两者的Cd2+吸附量变化幅度不一样.这是由于两种吸附体系液相中有机酸残留浓度不同所致.土壤胶体吸附态Cd2+的解吸结果表明,草酸浓度不仅影响Cd2+的总解吸量、总解吸率,还影响土壤胶体表面KNO3解吸态与DTPA解吸态Cd2+的分配比例.
2004, 41(4):564-570.
DOI: 10.11766/trxb200307050411
摘要:
对韩国广陵树木园的阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸排放量进行观测、分析和比较,研究土壤呼吸与环境因子之间的相互关系,从中探究各森林植被类型之间产生土壤呼吸差别的原因.利用Q10模型计算出阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸Q10值为36、38和32,再根据对当地各观测站土壤温度的连续观测数据,计算出阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸日均排放量,依次分别为CO215.12、15.10和1399gm-2.
对韩国广陵树木园的阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸排放量进行观测、分析和比较,研究土壤呼吸与环境因子之间的相互关系,从中探究各森林植被类型之间产生土壤呼吸差别的原因.利用Q10模型计算出阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸Q10值为36、38和32,再根据对当地各观测站土壤温度的连续观测数据,计算出阔叶林、针叶林和针阔混交林的土壤呼吸日均排放量,依次分别为CO215.12、15.10和1399gm-2.
2004, 41(4):571-576.
DOI: 10.11766/trxb200309250412
摘要:
采用温室水培试验方法,系统评价了40个遗传特性不同的水稻品种对3种比例氮营养(NH4+/NO3-比例分别为100:0、50:50和0:100)的反应和对硝态氮响应的生理指标筛选.结果表明,40个水稻品种(系)在NH4+/NO3-比为50:50的营养液中生长最佳,植株总干重最高,但各个基因型的表现差异较大.根据水稻在两种比例氮营养液(100:0和50:50)中的表现可将水稻分为3种类型:硝高度响应型、硝中度响应型、硝不响应型.在混合氮营养液中硝高度响应型水稻地上部干重、根干重、总干重和氮积累量显著比单一铵营养液中的高.在评价不同水稻基因型对硝营养的响应时,根干物重和氮积累量可作为筛选的主要生理指标.
采用温室水培试验方法,系统评价了40个遗传特性不同的水稻品种对3种比例氮营养(NH4+/NO3-比例分别为100:0、50:50和0:100)的反应和对硝态氮响应的生理指标筛选.结果表明,40个水稻品种(系)在NH4+/NO3-比为50:50的营养液中生长最佳,植株总干重最高,但各个基因型的表现差异较大.根据水稻在两种比例氮营养液(100:0和50:50)中的表现可将水稻分为3种类型:硝高度响应型、硝中度响应型、硝不响应型.在混合氮营养液中硝高度响应型水稻地上部干重、根干重、总干重和氮积累量显著比单一铵营养液中的高.在评价不同水稻基因型对硝营养的响应时,根干物重和氮积累量可作为筛选的主要生理指标.
2004, 41(4):577-583.
DOI: 10.11766/trxb200308150413
摘要:
采用恒流置换法测定了酸性、中性、石灰性紫色土表面电荷总量、表面电位、表面电荷密度、表面电场强度以及比表面积,并讨论了电解质浓度、类型、环境温度以及pH对这些电性参数的影响.结果表明:(1)在2:1型电解质体系(Mg(NO3)2)中,三种紫色土的表面电位分别约为-0.16～-0.18V、-0.17～-0.19V、-0.18～-0.19V;表面负电荷密度分别为-0.26～-0.44cm-2、-0.37～-0.59Cm-2、-0.58～-0.67cm-2;(2)随电解质浓度的增加,三种紫色土的表面电位的负值都表现出下降的趋势,而表面电荷密度负值则表现出稍微增加趋势;(3)在2:1型电解质体系中三种紫色土的表面电位都约为在1:1型电解质体系(KNO3)中的一半,而表面电荷密度、表面电场强度和比表面积则在两种体系中基本相等;(4)随温度的升高,三种紫色土的表面电位的负值、表面电荷密度负值都表现出减少的趋势.
采用恒流置换法测定了酸性、中性、石灰性紫色土表面电荷总量、表面电位、表面电荷密度、表面电场强度以及比表面积,并讨论了电解质浓度、类型、环境温度以及pH对这些电性参数的影响.结果表明:(1)在2:1型电解质体系(Mg(NO3)2)中,三种紫色土的表面电位分别约为-0.16～-0.18V、-0.17～-0.19V、-0.18～-0.19V;表面负电荷密度分别为-0.26～-0.44cm-2、-0.37～-0.59Cm-2、-0.58～-0.67cm-2;(2)随电解质浓度的增加,三种紫色土的表面电位的负值都表现出下降的趋势,而表面电荷密度负值则表现出稍微增加趋势;(3)在2:1型电解质体系中三种紫色土的表面电位都约为在1:1型电解质体系(KNO3)中的一半,而表面电荷密度、表面电场强度和比表面积则在两种体系中基本相等;(4)随温度的升高,三种紫色土的表面电位的负值、表面电荷密度负值都表现出减少的趋势.
2004, 41(4):584-589.
DOI: 10.11766/trxb200307170414
摘要:
室内培养研究了添加有机物料后水旱轮作红壤的微生物生物量变化和磷素转化状况.结果显示,加5gkg-1葡萄糖(G5)、5和10gkg-1稻草(S5、S10)处理的土壤微生物生物量碳(MBC)在前3d大幅度增加(215%、74%、163%);此后G5和S10处理的MBC经过一个下降阶段(3～14d和3～7d)后转为稳定;而S5处理的MBC基本保持稳定.G5和S10处理的土壤微生物生物量磷(MBP)分别在前3d或7d大幅度提高,此后基本稳定;S5处理的MBP一直保持稳定,但到培养结束时(43d)比对照约高1倍.G5处理的土壤提取磷(鲜土;Olsen法)在前3d内显著下降,此后基本稳定;S5和S10处理的提取磷基本稳定(略低于对照).在第43天,G5处理土壤的Al、Fe结合态磷含量和固定态无机磷总量显著减少,说明添加有机物料在提高土壤微生物生物量和磷素吸收的同时,促进了固定态无机磷特别是Al、Fe结合态磷的活化.进一步分析发现经过微生物利用的磷约有30%以上被转化到有机磷库中.
室内培养研究了添加有机物料后水旱轮作红壤的微生物生物量变化和磷素转化状况.结果显示,加5gkg-1葡萄糖(G5)、5和10gkg-1稻草(S5、S10)处理的土壤微生物生物量碳(MBC)在前3d大幅度增加(215%、74%、163%);此后G5和S10处理的MBC经过一个下降阶段(3～14d和3～7d)后转为稳定;而S5处理的MBC基本保持稳定.G5和S10处理的土壤微生物生物量磷(MBP)分别在前3d或7d大幅度提高,此后基本稳定;S5处理的MBP一直保持稳定,但到培养结束时(43d)比对照约高1倍.G5处理的土壤提取磷(鲜土;Olsen法)在前3d内显著下降,此后基本稳定;S5和S10处理的提取磷基本稳定(略低于对照).在第43天,G5处理土壤的Al、Fe结合态磷含量和固定态无机磷总量显著减少,说明添加有机物料在提高土壤微生物生物量和磷素吸收的同时,促进了固定态无机磷特别是Al、Fe结合态磷的活化.进一步分析发现经过微生物利用的磷约有30%以上被转化到有机磷库中.
2004, 41(4):590-596.
DOI: 10.11766/trxb200306060415
摘要:
运用恒温培养法研究了阿维菌素在不同土壤中的降解动力学.结果表明,土壤有机质、土壤温度和农药浓度对阿维菌素的降解有较大影响,这可能和土壤微生物有关.从试验土壤中分离到一株高效降解阿维菌素的菌株,经16SrDNA鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltrophilia).土壤接种该优势菌后有助于加快阿维菌素的降解.
运用恒温培养法研究了阿维菌素在不同土壤中的降解动力学.结果表明,土壤有机质、土壤温度和农药浓度对阿维菌素的降解有较大影响,这可能和土壤微生物有关.从试验土壤中分离到一株高效降解阿维菌素的菌株,经16SrDNA鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltrophilia).土壤接种该优势菌后有助于加快阿维菌素的降解.
2004, 41(4):597-602.
DOI: 10.11766/trxb200305130416
摘要:
通过研究不同植被类型下土壤微生物区系、土壤酶活性和土壤生化作用强度,分析了贵州茂兰国家级自然保护区喀斯特森林演替过程中土壤微生物活性的变化.结果表明:随着喀斯特森林退化程度的加剧,土壤微生物总数下降、各主要生理类群数量均呈下降趋势,土壤酶活性减弱,土壤生化作用强度降低,对环境反应敏感,可作为反映森林生态系统的生物学指标.土壤微生物和酶活性是表征喀斯特森林生态功能的重要特征之一.
通过研究不同植被类型下土壤微生物区系、土壤酶活性和土壤生化作用强度,分析了贵州茂兰国家级自然保护区喀斯特森林演替过程中土壤微生物活性的变化.结果表明:随着喀斯特森林退化程度的加剧,土壤微生物总数下降、各主要生理类群数量均呈下降趋势,土壤酶活性减弱,土壤生化作用强度降低,对环境反应敏感,可作为反映森林生态系统的生物学指标.土壤微生物和酶活性是表征喀斯特森林生态功能的重要特征之一.
2004, 41(4):603-611.
DOI: 10.11766/trxb200309150417
摘要:
通过田间定位试验,就西藏中部退化土壤化学和生物学肥力的变化等进行了研究.结果表明,无肥状态下土壤养分的变化具有极大的不平衡性,不同土层全钾、有效钾的下降速率均甚显著.有机肥,特别是有机—无机肥在促进土壤细菌繁殖和土壤有机质形成、改善腐殖质结构等方面具有显著作用,CEC、交换性盐基总量以及土壤氮、磷库容及其有效性亦呈明显提高,全钾、有效钾的亏缺程度逐渐下降,土壤氮、磷、钾的年均平衡量与其年均变化量间均呈不同程度的正相关,但土壤微生物区系仍处于极不协调的状态.在有机肥持续投入的基础上,增施氮肥、适施磷肥、重施钾肥对退化土壤的肥力恢复与重建具有重要作用.
通过田间定位试验,就西藏中部退化土壤化学和生物学肥力的变化等进行了研究.结果表明,无肥状态下土壤养分的变化具有极大的不平衡性,不同土层全钾、有效钾的下降速率均甚显著.有机肥,特别是有机—无机肥在促进土壤细菌繁殖和土壤有机质形成、改善腐殖质结构等方面具有显著作用,CEC、交换性盐基总量以及土壤氮、磷库容及其有效性亦呈明显提高,全钾、有效钾的亏缺程度逐渐下降,土壤氮、磷、钾的年均平衡量与其年均变化量间均呈不同程度的正相关,但土壤微生物区系仍处于极不协调的状态.在有机肥持续投入的基础上,增施氮肥、适施磷肥、重施钾肥对退化土壤的肥力恢复与重建具有重要作用.
> 综述与评论
2004, 41(4):612-617.
DOI: 10.11766/trxb200303070418
摘要:
综述了应用于污染土壤微生物多样性分析的各种分子生物学方法,包括DNA中mol% G+C丰度的分析、核酸杂交技术、DNA复性动力学研究及基于PCR技术的DNA指纹图谱分析等方法.阐述了这些方法的主要应用及各自的优势和局限性.
综述了应用于污染土壤微生物多样性分析的各种分子生物学方法,包括DNA中mol% G+C丰度的分析、核酸杂交技术、DNA复性动力学研究及基于PCR技术的DNA指纹图谱分析等方法.阐述了这些方法的主要应用及各自的优势和局限性.
2004, 41(4):618-623.
DOI: 10.11766/trxb200308110419
摘要:
土壤有机碳的形成抵押了二氧化碳的排放,也促进了土壤结构的形成并提高其稳定性.本文介绍土壤结构的层次性和稳定性,阐述不同土壤有机碳库影响土壤结构及其性质的作用机制,着重评述土壤活性碳库,颗粒有机物和可溶性有机物的数量及质量对土壤结构的层次性及其稳定性的影响机制,并突出土壤有机物的疏水性对土壤结构及其性质的影响等方面的研究工作.今后应深入研究不同土地利用和土壤管理措施下土壤活性碳库组成与土壤结构稳定性的关系;定量描述不同土壤碳库和土壤结构稳定性的形成过程;重视研究土壤碳库、土壤稳定性和土壤回复力三者之间的关系;深入研究有机碳库的性质影响土壤水分湿润速率的机制;应用获得的土壤有机碳库和土壤结构稳定性的新知识,完善土壤有机碳和水分循环模型.
土壤有机碳的形成抵押了二氧化碳的排放,也促进了土壤结构的形成并提高其稳定性.本文介绍土壤结构的层次性和稳定性,阐述不同土壤有机碳库影响土壤结构及其性质的作用机制,着重评述土壤活性碳库,颗粒有机物和可溶性有机物的数量及质量对土壤结构的层次性及其稳定性的影响机制,并突出土壤有机物的疏水性对土壤结构及其性质的影响等方面的研究工作.今后应深入研究不同土地利用和土壤管理措施下土壤活性碳库组成与土壤结构稳定性的关系;定量描述不同土壤碳库和土壤结构稳定性的形成过程;重视研究土壤碳库、土壤稳定性和土壤回复力三者之间的关系;深入研究有机碳库的性质影响土壤水分湿润速率的机制;应用获得的土壤有机碳库和土壤结构稳定性的新知识,完善土壤有机碳和水分循环模型.
> 问题讨论
2004, 41(4):624-627.
DOI: 10.11766/trxb200307220420
摘要:
土壤侵蚀是世界上头号环境问题,已得到越来越多国家的普遍重视.中国是土壤侵蚀较严重的国家之一,侵蚀面积多达492万km2,占国土面积的51.2%[1].土壤侵蚀机理仍是一个正在研究的问题.关于我国土壤侵蚀的状况已有不少详细研究,认为北方主要发生在黄土地区,南方侵蚀的对象主要是红壤和紫色土,而对花岗岩地区加速侵蚀的研究则少见报道.关于土壤侵蚀的影响因素一般认为不外乎降雨、地貌、土壤、植被及人类活动等5个方面,前3个因素纯粹是自然力所控制,与人类活动的关系不大,只有植被分布是自然因素和人类活动共同作用的产物[2].
土壤侵蚀是世界上头号环境问题,已得到越来越多国家的普遍重视.中国是土壤侵蚀较严重的国家之一,侵蚀面积多达492万km2,占国土面积的51.2%[1].土壤侵蚀机理仍是一个正在研究的问题.关于我国土壤侵蚀的状况已有不少详细研究,认为北方主要发生在黄土地区,南方侵蚀的对象主要是红壤和紫色土,而对花岗岩地区加速侵蚀的研究则少见报道.关于土壤侵蚀的影响因素一般认为不外乎降雨、地貌、土壤、植被及人类活动等5个方面,前3个因素纯粹是自然力所控制,与人类活动的关系不大,只有植被分布是自然因素和人类活动共同作用的产物[2].
> 研究简报
2004, 41(4):628-631.
DOI: 10.11766/trxb200302050421
摘要:
中国的黄土高原地区,由于其土壤质地均一,颗粒细小,颗粒间粘结力弱,结构松散,稳定性差等性质,极易遭受水蚀以及风蚀.据统计,黄土高原水土流失面积达45.4万km2,年侵蚀模数大于15000tkm-2的剧烈水蚀面积为3.67万km2,占全国同等强度侵蚀面积的89%[1].每年进入黄河的泥沙约为16亿t,其中约有13亿t来源于坡耕地,约占土壤侵蚀总量的81%[2].
中国的黄土高原地区,由于其土壤质地均一,颗粒细小,颗粒间粘结力弱,结构松散,稳定性差等性质,极易遭受水蚀以及风蚀.据统计,黄土高原水土流失面积达45.4万km2,年侵蚀模数大于15000tkm-2的剧烈水蚀面积为3.67万km2,占全国同等强度侵蚀面积的89%[1].每年进入黄河的泥沙约为16亿t,其中约有13亿t来源于坡耕地,约占土壤侵蚀总量的81%[2].
2004, 41(4):632-635.
DOI: 10.11766/trxb200303020422
摘要:
五十多年以前,Ellison[1]将土壤侵蚀的过程分为四个基本过程:降雨冲击引起的剥蚀,降雨飞溅引起的剥蚀,地表径流引起的剥蚀,及径流迁移引起的剥蚀.最近,Kinnell[1]根据土壤侵蚀中雨滴和径流的相互作用建立了土壤侵蚀的四个输沙系统:雨滴剥蚀和溅蚀迁移系统,雨滴剥蚀和雨滴引发的水流迁移系统,雨滴剥蚀和水流的迁移系统,水流剥蚀和水流迁移系统.这些系统可能是独自起作用,也可能是共同的作用.在不算太长的研究历史进程中,学者们对土壤侵蚀中雨滴的溅蚀作用、结皮的形成及细沟的侵蚀作用等分别进行了很好的深入研究,并对各自的机理获得了深入的了解而且取得了许多好的成果[3,4].
五十多年以前,Ellison[1]将土壤侵蚀的过程分为四个基本过程:降雨冲击引起的剥蚀,降雨飞溅引起的剥蚀,地表径流引起的剥蚀,及径流迁移引起的剥蚀.最近,Kinnell[1]根据土壤侵蚀中雨滴和径流的相互作用建立了土壤侵蚀的四个输沙系统:雨滴剥蚀和溅蚀迁移系统,雨滴剥蚀和雨滴引发的水流迁移系统,雨滴剥蚀和水流的迁移系统,水流剥蚀和水流迁移系统.这些系统可能是独自起作用,也可能是共同的作用.在不算太长的研究历史进程中,学者们对土壤侵蚀中雨滴的溅蚀作用、结皮的形成及细沟的侵蚀作用等分别进行了很好的深入研究,并对各自的机理获得了深入的了解而且取得了许多好的成果[3,4].
2004, 41(4):636-640.
DOI: 10.11766/trxb200303110423
摘要:
在可变电荷土壤上,植物生长期间对磷肥的利用效率很低[1,2],这是由P的专性吸附所决定[3,4].Easterwood和Sarfain[5]报道了减少土壤对P素固定的磷肥与有机质配合施用技术.无机磷肥与有机肥配合施用,植物能有效地吸收肥料中的磷,其原因可能是降低了土壤对磷的吸附能力,进而提高了土壤溶液中磷的浓度[6~8].相反,Li等[9]发现,施用含磷低的有机质降低了土壤磷的活性.石灰物质能有效缓解土壤的酸化.然而,对酸性土壤在同时施用石灰物质和有机物质的情况下,土壤对磷的吸附-解吸特性的研究少见报道,更重要的是此类问题与酸性土壤的改良关系密切.
在可变电荷土壤上,植物生长期间对磷肥的利用效率很低[1,2],这是由P的专性吸附所决定[3,4].Easterwood和Sarfain[5]报道了减少土壤对P素固定的磷肥与有机质配合施用技术.无机磷肥与有机肥配合施用,植物能有效地吸收肥料中的磷,其原因可能是降低了土壤对磷的吸附能力,进而提高了土壤溶液中磷的浓度[6~8].相反,Li等[9]发现,施用含磷低的有机质降低了土壤磷的活性.石灰物质能有效缓解土壤的酸化.然而,对酸性土壤在同时施用石灰物质和有机物质的情况下,土壤对磷的吸附-解吸特性的研究少见报道,更重要的是此类问题与酸性土壤的改良关系密切.
2004, 41(4):641-644.
DOI: 10.11766/trxb200304200424
摘要:
有关水分胁迫改变水稻生长形态、组织结构与生理代谢方面的研究已有不少报道,但试验结果间颇有差异[1～9].在以往水分胁迫的植物效应研究中,往往只讨论水分胁迫处理本身对试验结果的影响,较少涉及处理前水稻生长环境的影响.至今尚未见有作物对全程和阶段性非充分灌溉反应差异的试验报道.本研究拟通过作物体对水分胁迫较为敏感的叶片水分含量、叶绿素含量和丙二醛(MDA)含量、根系活力、叶片气孔阻抗和光合速率等指标进行测定,探讨抽穗后(即阶段性)与全程非充分灌溉影响水稻产量形成的差异及其生理机制,为发展水稻节水栽培技术提供理论依据.
有关水分胁迫改变水稻生长形态、组织结构与生理代谢方面的研究已有不少报道,但试验结果间颇有差异[1～9].在以往水分胁迫的植物效应研究中,往往只讨论水分胁迫处理本身对试验结果的影响,较少涉及处理前水稻生长环境的影响.至今尚未见有作物对全程和阶段性非充分灌溉反应差异的试验报道.本研究拟通过作物体对水分胁迫较为敏感的叶片水分含量、叶绿素含量和丙二醛(MDA)含量、根系活力、叶片气孔阻抗和光合速率等指标进行测定,探讨抽穗后(即阶段性)与全程非充分灌溉影响水稻产量形成的差异及其生理机制,为发展水稻节水栽培技术提供理论依据.
2004, 41(4):645-648.
DOI: 10.11766/trxb200304210425
摘要:
金属采矿产生的尾矿不但粒度小、重量轻、表面积大,堆放时易流动和形成塌漏,而且含有高浓度的重金属,对附近的村镇、农田、水源等构成极大威胁[1～3].因此,为保护环境、减小矿业开发对自然生态的破坏,金属尾矿库的土地复垦将非常必要[4,5].早期的结果表明,重金属的毒性和营养物质的缺乏是矿区植物定植的主要限制因子[6,7].添加改良剂和化学肥料来改变矿砂性质从而改善植物生长条件,实现尾矿库的植被恢复是一个可行的途径[8,9].
金属采矿产生的尾矿不但粒度小、重量轻、表面积大,堆放时易流动和形成塌漏,而且含有高浓度的重金属,对附近的村镇、农田、水源等构成极大威胁[1～3].因此,为保护环境、减小矿业开发对自然生态的破坏,金属尾矿库的土地复垦将非常必要[4,5].早期的结果表明,重金属的毒性和营养物质的缺乏是矿区植物定植的主要限制因子[6,7].添加改良剂和化学肥料来改变矿砂性质从而改善植物生长条件,实现尾矿库的植被恢复是一个可行的途径[8,9].
2004, 41(4):649-654.
DOI: 10.11766/trxb200303260426
摘要:
大量研究表明,固定态钱的含量与土壤质地有关.李生秀等人的研究表明[1],西北地区土壤的固定态铵含量与粘粒含量呈显著正相关,与砂粒含量呈显著负相关;Feigin和Yaalon的测定证明,以色列129种钙质土固定态钱含量与粘粒(< 0.002 mm)含量显著正相关(r=0.63,p<0.01)[2];施书莲等人[3]报道,棕壤、栗钙土、黑土、棕钙土和红壤带土壤中的固定态铵含量与粘粒、粘粒及细粉砂含量之和的相关均达到0.01显著水准.这些结果说明,固定态铵主要存在于粘粒和粉粒中,而砂粒中几乎没有[4].
大量研究表明,固定态钱的含量与土壤质地有关.李生秀等人的研究表明[1],西北地区土壤的固定态铵含量与粘粒含量呈显著正相关,与砂粒含量呈显著负相关;Feigin和Yaalon的测定证明,以色列129种钙质土固定态钱含量与粘粒(< 0.002 mm)含量显著正相关(r=0.63,p<0.01)[2];施书莲等人[3]报道,棕壤、栗钙土、黑土、棕钙土和红壤带土壤中的固定态铵含量与粘粒、粘粒及细粉砂含量之和的相关均达到0.01显著水准.这些结果说明,固定态铵主要存在于粘粒和粉粒中,而砂粒中几乎没有[4].
2004, 41(4):655-659.
DOI: 10.11766/trxb200303270427
摘要:
马尾松(Pinus massoniana)是我国南方的主要用材树种,具有适应性强、主根明显、用途广、速生丰产等优点.然而营造的人工马尾松纯林,树种层次单一,结构简单,针叶化明显,弱点逐渐暴露出来,导致林地地力衰退、林分抗逆性差、火灾频率增加,已引起人们的广泛关注[1].研究表明,大力营造混交林,增加森林生态系统中生物类群的多样性、多层性,就能从根本上改善林分的生态环境,提高生产力.营造马尾松混交林不仅是一项重要的营林技术措施,而且涉及到对树种生物学和生态学特征,尤其是种间关系的全面了解.
马尾松(Pinus massoniana)是我国南方的主要用材树种,具有适应性强、主根明显、用途广、速生丰产等优点.然而营造的人工马尾松纯林,树种层次单一,结构简单,针叶化明显,弱点逐渐暴露出来,导致林地地力衰退、林分抗逆性差、火灾频率增加,已引起人们的广泛关注[1].研究表明,大力营造混交林,增加森林生态系统中生物类群的多样性、多层性,就能从根本上改善林分的生态环境,提高生产力.营造马尾松混交林不仅是一项重要的营林技术措施,而且涉及到对树种生物学和生态学特征,尤其是种间关系的全面了解.
