2013年第50卷第1期文章目次
> 研究论文
2013, 50(1):1-11.
DOI: 10.11766/trxb201111220461
摘要:
土壤有机质含量是估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量的重要指标，精确估算土壤有机质含量具有重要意义。本研究在徐淮黄泛冲积平原西北部选取了一个24 km× 24 km方形区域为研究区，按照套合采样方法，采集了168个耕作层土样，测定分析土壤有机质含量和机械组成，运用地统计学方法和GIS技术研究了徐淮黄泛平原区表层土壤有机质含量的空间变异特征，利用方差分析和回归分析定量分析了区域内土壤有机质空间变异的影响因素。统计结果表明，研究区土壤有机质含量为21.80±7.43 g kg-1，属中等水平，变异系数为34.08%，属中等变异强度；地统计分析表明，研究区具有强烈的空间自相关性，结构变异占主导作用，各向异性显著，在45°方向上变异程度最剧烈，土壤有机质呈条带状分布，自东北向西南呈递减趋势；方差分析和逐步回归分析表明，土壤机械组成是研究区土壤有机质空间变异的主控因素，能够独立解释空间变异的64.9%，其次是土地利用、成土母质、土壤类型，四个因子对土壤有机质空间变异的综合解释为74.6%。
土壤有机质含量是估算土壤碳储量、评价土壤肥力和质量的重要指标，精确估算土壤有机质含量具有重要意义。本研究在徐淮黄泛冲积平原西北部选取了一个24 km× 24 km方形区域为研究区，按照套合采样方法，采集了168个耕作层土样，测定分析土壤有机质含量和机械组成，运用地统计学方法和GIS技术研究了徐淮黄泛平原区表层土壤有机质含量的空间变异特征，利用方差分析和回归分析定量分析了区域内土壤有机质空间变异的影响因素。统计结果表明，研究区土壤有机质含量为21.80±7.43 g kg-1，属中等水平，变异系数为34.08%，属中等变异强度；地统计分析表明，研究区具有强烈的空间自相关性，结构变异占主导作用，各向异性显著，在45°方向上变异程度最剧烈，土壤有机质呈条带状分布，自东北向西南呈递减趋势；方差分析和逐步回归分析表明，土壤机械组成是研究区土壤有机质空间变异的主控因素，能够独立解释空间变异的64.9%，其次是土地利用、成土母质、土壤类型，四个因子对土壤有机质空间变异的综合解释为74.6%。
2013, 50(1):12-20.
DOI: 10.11766/trxb201201040004
摘要:
大空间尺度范围的土壤属性分布信息是陆地表层过程模拟的基础信息。基于野外样点进行空间插值是获得土壤属性空间分布信息的重要手段。现有的空间插值方法通常要求所用样点对研究区土壤属性空间分布规律具有良好的全局代表性。然而，受采样经费和野外采样条件的限制，所采集的样点往往难以全面地反映研究区土壤属性的空间分布规律。基于这样的样点用现有空间插值方法得到的土壤属性分布图通常精度较低，并且由样点全局代表性差带来的推测不确定性也无法得到度量。为了合理利用这些已采集的但全局代表性不好的样点，本文提出了基于样点“个体代表性”推测土壤属性空间分布并度量推测不确定性的方法。该方法在两点环境条件越相似、土壤属性就越相似的假设下，认为每一样点可以代表与其环境条件相似的地区，并且代表程度可以由两点的环境相似度度量；通过分析环境相似度计算推测不确定性，并以环境相似度为权重计算样点可代表地区的土壤属性值。将该方法应用于推测新疆伊犁地区土壤表层有机质含量，经验证，本文方法能够有效地利用全局代表性差的样点推测样点能够代表地区的土壤属性空间分布，并且所得的推测不确定性与预测残差呈现正向关系，能够有效地指示推测结果的可靠程度。
大空间尺度范围的土壤属性分布信息是陆地表层过程模拟的基础信息。基于野外样点进行空间插值是获得土壤属性空间分布信息的重要手段。现有的空间插值方法通常要求所用样点对研究区土壤属性空间分布规律具有良好的全局代表性。然而，受采样经费和野外采样条件的限制，所采集的样点往往难以全面地反映研究区土壤属性的空间分布规律。基于这样的样点用现有空间插值方法得到的土壤属性分布图通常精度较低，并且由样点全局代表性差带来的推测不确定性也无法得到度量。为了合理利用这些已采集的但全局代表性不好的样点，本文提出了基于样点“个体代表性”推测土壤属性空间分布并度量推测不确定性的方法。该方法在两点环境条件越相似、土壤属性就越相似的假设下，认为每一样点可以代表与其环境条件相似的地区，并且代表程度可以由两点的环境相似度度量；通过分析环境相似度计算推测不确定性，并以环境相似度为权重计算样点可代表地区的土壤属性值。将该方法应用于推测新疆伊犁地区土壤表层有机质含量，经验证，本文方法能够有效地利用全局代表性差的样点推测样点能够代表地区的土壤属性空间分布，并且所得的推测不确定性与预测残差呈现正向关系，能够有效地指示推测结果的可靠程度。
2013, 50(1):21-29.
DOI: 10.11766/trxb201202270049
摘要:
以河南省封丘县为研究区，以环境协变量信息和先期获得的土壤数值化分类结果为基础数据源，在土壤分类距离空间自相关性分析的基础上，构建土壤分类距离—环境协变量空间回归模型，实施土壤分类距离空间预测，并最终实现研究区25 m分辨率数字化土壤制图。输出结果表明，研究区5种主要土壤类型中，普通底锈干润雏形土分布面积最大、弱盐灌於干润雏形土次之，分布比例分别为36%和24%。结合确定性趋势距离和非确定性残差的空间变异特征，阐释了研究区土壤空间分布格局的发生学背景和随机性因素的影响。与基于随机模型的土壤预测制图相比，基于环境协变量空间回归模型的数字化土壤制图输出结果展示了相似的研究区土壤空间分布整体格局，且具有细节清晰、图斑边界自然的特点。一方面能更好地诠释土壤空间分布的连续性和渐变性特征，另一方面能较好地反映微域成土环境对土壤发生学特性空间变异特征的影响。
以河南省封丘县为研究区，以环境协变量信息和先期获得的土壤数值化分类结果为基础数据源，在土壤分类距离空间自相关性分析的基础上，构建土壤分类距离—环境协变量空间回归模型，实施土壤分类距离空间预测，并最终实现研究区25 m分辨率数字化土壤制图。输出结果表明，研究区5种主要土壤类型中，普通底锈干润雏形土分布面积最大、弱盐灌於干润雏形土次之，分布比例分别为36%和24%。结合确定性趋势距离和非确定性残差的空间变异特征，阐释了研究区土壤空间分布格局的发生学背景和随机性因素的影响。与基于随机模型的土壤预测制图相比，基于环境协变量空间回归模型的数字化土壤制图输出结果展示了相似的研究区土壤空间分布整体格局，且具有细节清晰、图斑边界自然的特点。一方面能更好地诠释土壤空间分布的连续性和渐变性特征，另一方面能较好地反映微域成土环境对土壤发生学特性空间变异特征的影响。
2013, 50(1):30-40.
DOI: 10.11766/trxb201206200242
摘要:
以浙江省为例，探讨了省域大比例尺土壤数据库的构建方法，并结合第二次土壤普查资料，建立了浙江省1:5万大比例尺土壤数据库，包括空间数据库、属性数据库和元数据三部分。自主研发的土壤界线自动识别和半自动识别技术的采用，显著提高了土壤图数字化的精度与效率；土壤数据库标准的制定保证了数据库建设的规范、有序；参考地形图、遥感影像等信息，对土壤图图面错误进行了拓扑学和土壤学修正，解决了原图中存在的土壤界线遗漏、界线不连续、图斑注记缺失等问题，显著提高了土壤图的质量；对县、区土壤普查分类、省普查汇总分类及国家标准分类的归属关系进行了整理，解决了原普查成果存在的“同土异名”和“异土同名”问题。建立的浙江省土壤空间数据库共划分156 581个土壤图斑，搜集整理土壤剖面2 677个，实现了全省土壤图的无缝拼接、空间与属性数据的关联，在一定程度上奠定了浙江省“数字土壤”的基础。此外，对已有研究成果的不足进行了讨论，指出了其改进的方向，期望在完善浙江省大比例尺土壤数据库的同时，也为其他省区的大比例尺土壤数据库构建工作提供参考。
以浙江省为例，探讨了省域大比例尺土壤数据库的构建方法，并结合第二次土壤普查资料，建立了浙江省1:5万大比例尺土壤数据库，包括空间数据库、属性数据库和元数据三部分。自主研发的土壤界线自动识别和半自动识别技术的采用，显著提高了土壤图数字化的精度与效率；土壤数据库标准的制定保证了数据库建设的规范、有序；参考地形图、遥感影像等信息，对土壤图图面错误进行了拓扑学和土壤学修正，解决了原图中存在的土壤界线遗漏、界线不连续、图斑注记缺失等问题，显著提高了土壤图的质量；对县、区土壤普查分类、省普查汇总分类及国家标准分类的归属关系进行了整理，解决了原普查成果存在的“同土异名”和“异土同名”问题。建立的浙江省土壤空间数据库共划分156 581个土壤图斑，搜集整理土壤剖面2 677个，实现了全省土壤图的无缝拼接、空间与属性数据的关联，在一定程度上奠定了浙江省“数字土壤”的基础。此外，对已有研究成果的不足进行了讨论，指出了其改进的方向，期望在完善浙江省大比例尺土壤数据库的同时，也为其他省区的大比例尺土壤数据库构建工作提供参考。
2013, 50(1):41-49.
DOI: 10.11766/trxb201203250092
摘要:
利用风洞模拟实验，研究了净风和挟沙风对砂田土壤风蚀的影响。结果表明：在净风吹蚀下，原状砂田的风蚀速率（0.37 g m-2 min -1）分别是农田和荒地的1/4和1/5，风蚀速率随风速的增加呈指数函数递增，其中砂田的递增速度低于农田或荒地；翻耕后的砂田在常见风速下的风蚀速率与农田和荒地相近（分别为1.67 g m-2 min -1、1.75 g m-2 min -1和1.83 g m-2 min -1），但在大风日则低于农田和荒地（分别为3.61 g m-2 min -1、58.83 g m-2 min -1和13.92 g m-2 min -1）。挟砂田沙的风沙流吹蚀导致农田和翻耕砂田的风蚀速率增加，原状砂田则出现轻微的风积现象；挟农田土的风沙流吹蚀使原状砂田、翻耕砂田和荒地产生显著的风积，农田则出现更强烈的风蚀；挟沙风吹蚀下的风蚀（积）速率与风速的关系呈二次曲线函数。砂田的粗糙度明显高于农田(分别为0.023 cm和0.002 cm)，且随着风速的增加，其间的差值越大；砂田和农田在不同风速条件下的风速廓线均可用指数函数表述。农田和荒地在压砂利用后，其抗风蚀和减尘性能显著增强。
利用风洞模拟实验，研究了净风和挟沙风对砂田土壤风蚀的影响。结果表明：在净风吹蚀下，原状砂田的风蚀速率（0.37 g m-2 min -1）分别是农田和荒地的1/4和1/5，风蚀速率随风速的增加呈指数函数递增，其中砂田的递增速度低于农田或荒地；翻耕后的砂田在常见风速下的风蚀速率与农田和荒地相近（分别为1.67 g m-2 min -1、1.75 g m-2 min -1和1.83 g m-2 min -1），但在大风日则低于农田和荒地（分别为3.61 g m-2 min -1、58.83 g m-2 min -1和13.92 g m-2 min -1）。挟砂田沙的风沙流吹蚀导致农田和翻耕砂田的风蚀速率增加，原状砂田则出现轻微的风积现象；挟农田土的风沙流吹蚀使原状砂田、翻耕砂田和荒地产生显著的风积，农田则出现更强烈的风蚀；挟沙风吹蚀下的风蚀（积）速率与风速的关系呈二次曲线函数。砂田的粗糙度明显高于农田(分别为0.023 cm和0.002 cm)，且随着风速的增加，其间的差值越大；砂田和农田在不同风速条件下的风速廓线均可用指数函数表述。农田和荒地在压砂利用后，其抗风蚀和减尘性能显著增强。
2013, 50(1):50-58.
DOI: 10.11766/trxb201202180039
摘要:
为系统研究种植大豆条件下农地溅蚀速率变化特征并建立简单易用的模型，评价大豆种植对土壤溅蚀的影响，采用室内模拟降雨的方法，测定了不同降雨强度（40mm h-1和80mm h-1）、不同大豆生长阶段（始花期、盛花期、结荚期和始粒期）下的穿透雨强度和溅蚀速率，分析了大豆冠下溅蚀速率与叶面积指数和穿透雨强度的关系，探讨了冠下溅蚀速率的空间分布特征。结果表明：与裸地相比，在大豆全生育期，大豆冠下平均溅蚀速率在设计雨强40mm h-1和80mm h-1下，分别减少了62.85%和60.74%。冠下平均溅蚀速率随叶面积指数增加呈显著的增加趋势，且随降雨强度的增大而显著增加。冠下各点溅蚀速率受相应各点的穿透雨强度影响在80mm h-1设计雨强下较为显著，随穿透雨强度的增加而增加。大豆冠下溅蚀速率的空间分布与穿透雨的分布具有一定的对应性，即冠下穿透雨较为集中的区域会在一定程度上增加溅蚀的发生，并导致冠下溅蚀速率分布不均，大豆冠下穿透雨是冠下溅蚀产生和分布的主要能量来源。该研究提出的大豆冠下溅蚀速率模型可为坡耕地土壤侵蚀防治和农田灌溉有效利用提供理论支持。
为系统研究种植大豆条件下农地溅蚀速率变化特征并建立简单易用的模型，评价大豆种植对土壤溅蚀的影响，采用室内模拟降雨的方法，测定了不同降雨强度（40mm h-1和80mm h-1）、不同大豆生长阶段（始花期、盛花期、结荚期和始粒期）下的穿透雨强度和溅蚀速率，分析了大豆冠下溅蚀速率与叶面积指数和穿透雨强度的关系，探讨了冠下溅蚀速率的空间分布特征。结果表明：与裸地相比，在大豆全生育期，大豆冠下平均溅蚀速率在设计雨强40mm h-1和80mm h-1下，分别减少了62.85%和60.74%。冠下平均溅蚀速率随叶面积指数增加呈显著的增加趋势，且随降雨强度的增大而显著增加。冠下各点溅蚀速率受相应各点的穿透雨强度影响在80mm h-1设计雨强下较为显著，随穿透雨强度的增加而增加。大豆冠下溅蚀速率的空间分布与穿透雨的分布具有一定的对应性，即冠下穿透雨较为集中的区域会在一定程度上增加溅蚀的发生，并导致冠下溅蚀速率分布不均，大豆冠下穿透雨是冠下溅蚀产生和分布的主要能量来源。该研究提出的大豆冠下溅蚀速率模型可为坡耕地土壤侵蚀防治和农田灌溉有效利用提供理论支持。
2013, 50(1):59-67.
DOI: 10.11766/trxb201112210497
摘要:
基于中山大学珠海校区气象观测站日平均风速、日平均气温、日平均空气湿度、日平均水汽压、日平均总辐射量、日平均地表温度、日平均降雨量、日平均蒸发量以及日平均10 cm、20 cm、30 cm土层土壤的含水量，利用支持向量机方法建立气象因子与土壤湿度统计关系，并以此为基础建立土壤湿度模拟与预测模型。结果表明，土壤湿度对气象因子有一定滞后相关性，不同土层土壤湿度对气象因子的滞后相关性不同。研究发现考虑滞后相关性的预测模型在精度上要高于不考虑滞后相关性的预测模型。此外，利用气象因子对地下10 cm的土壤湿度模拟与预测精度较高，而对地下20 cm、30 cm的土壤湿度模拟精度较低。利用地下10 cm与20 cm、20 cm与30 cm的土壤湿度相关性大的特点，可以考虑利用支持向量机方法以10 cm土壤湿度模拟与预测20cm的土壤湿度，以20cm的土壤湿度模拟与预测30cm的土壤湿度，分析结果表明模拟精度较高。
基于中山大学珠海校区气象观测站日平均风速、日平均气温、日平均空气湿度、日平均水汽压、日平均总辐射量、日平均地表温度、日平均降雨量、日平均蒸发量以及日平均10 cm、20 cm、30 cm土层土壤的含水量，利用支持向量机方法建立气象因子与土壤湿度统计关系，并以此为基础建立土壤湿度模拟与预测模型。结果表明，土壤湿度对气象因子有一定滞后相关性，不同土层土壤湿度对气象因子的滞后相关性不同。研究发现考虑滞后相关性的预测模型在精度上要高于不考虑滞后相关性的预测模型。此外，利用气象因子对地下10 cm的土壤湿度模拟与预测精度较高，而对地下20 cm、30 cm的土壤湿度模拟精度较低。利用地下10 cm与20 cm、20 cm与30 cm的土壤湿度相关性大的特点，可以考虑利用支持向量机方法以10 cm土壤湿度模拟与预测20cm的土壤湿度，以20cm的土壤湿度模拟与预测30cm的土壤湿度，分析结果表明模拟精度较高。
2013, 50(1):68-74.
DOI: 10.11766/trxb201202240046
摘要:
通过室内土柱出流实验探讨了饱和壤砂土中Cd在SiO2胶体作用下的运移行为，并用对流-弥散方程（Convection-Dispersion Equation，CDE）对实验结果进行了数值模拟。结果表明，土壤中SiO2胶体的存在抑制了Cd的运移，使Cd穿透时间较晚，出流浓度较低，土壤对Cd的吸附以动力学反应为主。耦合Freundlich等温吸附的单点非平衡模型（One Site Nonequilibrium Model，OSM）能较好地模拟Cd在壤砂土中的运移，模拟得到的吸附特性参数β较小，表明壤砂土吸附表面的不均一性较强。SiO2胶体的穿透时间较早，耦合沉淀-释放反应的CDE模型可以很好地描述SiO2胶体在壤砂土中的运移。胶体作用下的CDE模型成功地模拟了SiO2胶体存在时Cd的运移；同时，参数敏感性分析结果表明，胶体对Cd的吸附速率系数 kamc 、kaic越小，解吸速率系数 kdmc 、kdic越大，越有利于Cd的运移。
通过室内土柱出流实验探讨了饱和壤砂土中Cd在SiO2胶体作用下的运移行为，并用对流-弥散方程（Convection-Dispersion Equation，CDE）对实验结果进行了数值模拟。结果表明，土壤中SiO2胶体的存在抑制了Cd的运移，使Cd穿透时间较晚，出流浓度较低，土壤对Cd的吸附以动力学反应为主。耦合Freundlich等温吸附的单点非平衡模型（One Site Nonequilibrium Model，OSM）能较好地模拟Cd在壤砂土中的运移，模拟得到的吸附特性参数β较小，表明壤砂土吸附表面的不均一性较强。SiO2胶体的穿透时间较早，耦合沉淀-释放反应的CDE模型可以很好地描述SiO2胶体在壤砂土中的运移。胶体作用下的CDE模型成功地模拟了SiO2胶体存在时Cd的运移；同时，参数敏感性分析结果表明，胶体对Cd的吸附速率系数 kamc 、kaic越小，解吸速率系数 kdmc 、kdic越大，越有利于Cd的运移。
2013, 50(1):75-82.
DOI: 10.11766/trxb201202060024
摘要:
地表覆盖能够减少土壤蒸发，对土壤保水、保墒有重要意义。本文基于显热平衡原理，探究了石子覆盖对近表层土壤内部蒸发的影响。应用热脉冲技术测定的热参数和土壤温度得到土壤内部蒸发速率、显热通量、土层上下部显热通量差、潜在汽化热和显热贮藏量变化。与裸土相比，石子覆盖以后近表层显热贮藏量无明显变化，t检验3～9mm、15～21mm、27～33mm p值分别为0.439、0.100和0.096，均大于0.05，显热通量减小，t检验3mm、15mm、27mm p值分别为0、0、0.005，均小于0.05，土层上下部显热通量差明显减小，t检验3～9mm、15～21mm p值均为0<0.05，27～33mm p值为0.059>0.05，潜在汽化热增加，t检验3～9mm、15～21mm、27～33mm p值均为0<0.05，因此用于土壤蒸发的能量减小，致使土壤蒸发速率降低，t检验3～9mm、15～21mm p值均为0<0.05，27～33mm p值均为0.100>0.05。土壤蒸发速率变化趋势与土壤显热通量差变化趋势一致：与裸土相比，石子覆盖以后土壤蒸发速率和土层上下部土壤显热通量差的峰值出现的时间滞后，3～9mm、15～21mm峰值出现的时间均滞后两天。因此石子覆盖以后土壤蒸发的变化主要表现在土壤蒸发速率减小且蒸发速率峰值出现时间滞后。
地表覆盖能够减少土壤蒸发，对土壤保水、保墒有重要意义。本文基于显热平衡原理，探究了石子覆盖对近表层土壤内部蒸发的影响。应用热脉冲技术测定的热参数和土壤温度得到土壤内部蒸发速率、显热通量、土层上下部显热通量差、潜在汽化热和显热贮藏量变化。与裸土相比，石子覆盖以后近表层显热贮藏量无明显变化，t检验3～9mm、15～21mm、27～33mm p值分别为0.439、0.100和0.096，均大于0.05，显热通量减小，t检验3mm、15mm、27mm p值分别为0、0、0.005，均小于0.05，土层上下部显热通量差明显减小，t检验3～9mm、15～21mm p值均为0<0.05，27～33mm p值为0.059>0.05，潜在汽化热增加，t检验3～9mm、15～21mm、27～33mm p值均为0<0.05，因此用于土壤蒸发的能量减小，致使土壤蒸发速率降低，t检验3～9mm、15～21mm p值均为0<0.05，27～33mm p值均为0.100>0.05。土壤蒸发速率变化趋势与土壤显热通量差变化趋势一致：与裸土相比，石子覆盖以后土壤蒸发速率和土层上下部土壤显热通量差的峰值出现的时间滞后，3～9mm、15～21mm峰值出现的时间均滞后两天。因此石子覆盖以后土壤蒸发的变化主要表现在土壤蒸发速率减小且蒸发速率峰值出现时间滞后。
2013, 50(1):83-88.
DOI: 10.11766/trxb201203080065
摘要:
为了研究冻融作用对土壤微团聚体特征和分形维数的影响，本试验以东北地区典型土壤-棕壤为研究对象，通过室内人工控温冻融培养，测定分析不同含水量条件下，不同冻融频次处理后土壤水稳性微团聚体组成、平均质量比表面积（MWSSA）、平均质量直径（MWD）和分形维数（D）等特征指标。结果表明：供试土壤经冻融循环处理后，不同粒级微团聚体含量的变化趋势不尽相同，除0.005～0.001 mm外，含水量对其他粒级微团聚体含量的影响均达到了显著或极显著影响，冻融次数对各级微团聚体含量均达到了显著或极显著影响；土壤平均质量比表面积随着冻融次数和土壤含水量的增加先减小后增加；土壤平均质量直径随冻融次数的增加先增加后减小，随土壤含水量的增加先减小后增加；分形维数随着冻融次数的增加先减小后增加，随土壤含水量的增加呈波动式变化。冻融处理使土壤微团聚体的稳定性先增强后减弱，适宜含水量可增加土壤微团聚体的稳定性。
为了研究冻融作用对土壤微团聚体特征和分形维数的影响，本试验以东北地区典型土壤-棕壤为研究对象，通过室内人工控温冻融培养，测定分析不同含水量条件下，不同冻融频次处理后土壤水稳性微团聚体组成、平均质量比表面积（MWSSA）、平均质量直径（MWD）和分形维数（D）等特征指标。结果表明：供试土壤经冻融循环处理后，不同粒级微团聚体含量的变化趋势不尽相同，除0.005～0.001 mm外，含水量对其他粒级微团聚体含量的影响均达到了显著或极显著影响，冻融次数对各级微团聚体含量均达到了显著或极显著影响；土壤平均质量比表面积随着冻融次数和土壤含水量的增加先减小后增加；土壤平均质量直径随冻融次数的增加先增加后减小，随土壤含水量的增加先减小后增加；分形维数随着冻融次数的增加先减小后增加，随土壤含水量的增加呈波动式变化。冻融处理使土壤微团聚体的稳定性先增强后减弱，适宜含水量可增加土壤微团聚体的稳定性。
2013, 50(1):89-95.
DOI: 10.11766/trxb201112270507
摘要:
土壤胶体的凝聚或分散紧密地联系着许多环境问题，并受胶体表面电荷性质的调控。以黄壤为实验材料，利用动态光散射技术研究pH作用下该可变电荷胶体颗粒的凝聚动力学。结果发现：土壤胶体的凝聚与否强烈依赖于pH。不同浓度HNO3和KOH诱发的土壤胶体凝聚均表现出慢速和快速凝聚特征，在快速凝聚中，HNO3作用较KOH作用的黄壤胶体平均凝聚速率更高、变化更快，表明表面电荷中和诱发的凝聚远大于压缩双电层诱发的凝聚。通过快速平均凝聚速率变化的反转点对应的pH，估计电荷零点(Zero point of charge, ZPC)，提供了一个实验测定ZPC的新方法。
土壤胶体的凝聚或分散紧密地联系着许多环境问题，并受胶体表面电荷性质的调控。以黄壤为实验材料，利用动态光散射技术研究pH作用下该可变电荷胶体颗粒的凝聚动力学。结果发现：土壤胶体的凝聚与否强烈依赖于pH。不同浓度HNO3和KOH诱发的土壤胶体凝聚均表现出慢速和快速凝聚特征，在快速凝聚中，HNO3作用较KOH作用的黄壤胶体平均凝聚速率更高、变化更快，表明表面电荷中和诱发的凝聚远大于压缩双电层诱发的凝聚。通过快速平均凝聚速率变化的反转点对应的pH，估计电荷零点(Zero point of charge, ZPC)，提供了一个实验测定ZPC的新方法。
2013, 50(1):96-105.
DOI: 10.11766/trxb201202010022
摘要:
通过反复试验法(trial-and-error)粉末X射线衍射(XRD)结构模拟和 X射线吸收光谱(XAS)研究了不同锰平均氧化度(manganese average oxidation state, Mn AOS)六方水钠锰矿的结构变化特点。合成的系列六方水钠锰矿中(样品HB1到HB6)， Mn AOS由3.92减小为3.67，晶胞参数b由2.838 Å增加至2.848 Å。在 a -b平面上的紧密堆叠尺寸(CSD)由12.0 nm减小至7.0 nm，沿c轴堆叠的锰氧八面体层数约为10.6~13.4 层。随着Mn AOS逐渐降低，样品中八面体空位含量由18%减小至8%。Mn AOS与空位含量呈极显著正相关，它们与晶胞参数b呈负相关。X射线吸收近边结构光谱(XANES)线性拟合表明，样品中Mn主要以+4价存在，随着空位含量的减少，低价锰(Mn2+/3+)含量逐渐增多。扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)全多重散射模型拟合分析表明，不同氧化度六方水钠锰矿样品的晶体结构和Mn局域配位环境基本相同。由于空位含量和颗粒尺寸减小，从HB1到HB6的表观锰位点占有率( f occ )由0.74减小至0.66。随着Mn AOS逐渐降低，Mn-Mn(O)配位壳平均键长增加。
通过反复试验法(trial-and-error)粉末X射线衍射(XRD)结构模拟和 X射线吸收光谱(XAS)研究了不同锰平均氧化度(manganese average oxidation state, Mn AOS)六方水钠锰矿的结构变化特点。合成的系列六方水钠锰矿中(样品HB1到HB6)， Mn AOS由3.92减小为3.67，晶胞参数b由2.838 Å增加至2.848 Å。在 a -b平面上的紧密堆叠尺寸(CSD)由12.0 nm减小至7.0 nm，沿c轴堆叠的锰氧八面体层数约为10.6~13.4 层。随着Mn AOS逐渐降低，样品中八面体空位含量由18%减小至8%。Mn AOS与空位含量呈极显著正相关，它们与晶胞参数b呈负相关。X射线吸收近边结构光谱(XANES)线性拟合表明，样品中Mn主要以+4价存在，随着空位含量的减少，低价锰(Mn2+/3+)含量逐渐增多。扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)全多重散射模型拟合分析表明，不同氧化度六方水钠锰矿样品的晶体结构和Mn局域配位环境基本相同。由于空位含量和颗粒尺寸减小，从HB1到HB6的表观锰位点占有率( f occ )由0.74减小至0.66。随着Mn AOS逐渐降低，Mn-Mn(O)配位壳平均键长增加。
2013, 50(1):106-112.
DOI: 10.11766/trxb201201120013
摘要:
异化铁还原是厌氧环境中有机物降解的重要微生物过程，不仅影响Cr、U等无机污染物在环境中的迁移，还与CH4、N2O、H2S等温室气体的释放关系密切。本文选择7个旱作褐土样品，采用泥浆厌氧恒温培养的方法，研究了旱作褐土中氧化铁的厌氧还原特征，结果表明旱作褐土在淹水条件下可以发生铁氧化物的异化还原，其还原潜势介于4.47~5.95 mg g-1之间，还原速率常数介于0.15~0.27 d-1之间。褐土中部分晶态铁氧化物可在这一过程中被还原，游离铁的平均还原率为41.95%。经过40 d厌氧培养后，99.26%的 N3O- 和88.82%的SO42-被还原。还原过程的速率常数k、Vmax 、Tmax 随着土壤有机碳含量增加而增加，还原潜势与土壤SO42-含量呈显著负相关关系。
异化铁还原是厌氧环境中有机物降解的重要微生物过程，不仅影响Cr、U等无机污染物在环境中的迁移，还与CH4、N2O、H2S等温室气体的释放关系密切。本文选择7个旱作褐土样品，采用泥浆厌氧恒温培养的方法，研究了旱作褐土中氧化铁的厌氧还原特征，结果表明旱作褐土在淹水条件下可以发生铁氧化物的异化还原，其还原潜势介于4.47~5.95 mg g-1之间，还原速率常数介于0.15~0.27 d-1之间。褐土中部分晶态铁氧化物可在这一过程中被还原，游离铁的平均还原率为41.95%。经过40 d厌氧培养后，99.26%的 N3O- 和88.82%的SO42-被还原。还原过程的速率常数k、Vmax 、Tmax 随着土壤有机碳含量增加而增加，还原潜势与土壤SO42-含量呈显著负相关关系。
2013, 50(1):113-119.
DOI: 10.11766/trxb201204160136
摘要:
建立了一个测定土壤中微量铵、硝酸盐和亚硝酸盐的15N丰度的质谱分析方法。其原理是,用化学方法分别将它们转化为N2O气体,然后用带自动预浓缩装置的同位素比值质谱仪测定N2O中的15N丰度。N2O中的15N丰度测量值完全符合铵、硝酸盐和亚硝酸盐中的15N参考值。方法快速和简单,不受空气氮的污染。特别是方法的检测限低,每批次样品中只需含5～20μg N。它将有助于土壤氮素的矿化作用、硝化作用和反硝化作用的研究。
建立了一个测定土壤中微量铵、硝酸盐和亚硝酸盐的15N丰度的质谱分析方法。其原理是,用化学方法分别将它们转化为N2O气体,然后用带自动预浓缩装置的同位素比值质谱仪测定N2O中的15N丰度。N2O中的15N丰度测量值完全符合铵、硝酸盐和亚硝酸盐中的15N参考值。方法快速和简单,不受空气氮的污染。特别是方法的检测限低,每批次样品中只需含5～20μg N。它将有助于土壤氮素的矿化作用、硝化作用和反硝化作用的研究。
2013, 50(1):120-129.
DOI: 10.11766/trxb201112290509
摘要:
利用15N同位素标记方法，研究在两种水分条件即60%和90% WHC下，添加硝酸盐(NH4NO3，N 300mgkg-1)和亚硝酸盐(NaNO2，N 1mg kg-1)对中亚热带天然森林土壤N2O和NO产生过程及途径的影响。结果表明，在含水量为60% WHC的情况下，高氮输入显著抑制了N2O和NO的产生(p < 0.01)；但当含水量增为90% WHC后，实验9h内抑制N2O产生，之后转为促进。所有未灭菌处理在添加NO2-后高氮抑制均立即解除并大量产生N2O和NO，与对照成显著差异(p < 0.01)，在60% WHC条件下，这种情况维持时间较短(21h)，但如果含水量高(90% WHC)这种情况会持续很长时间(2周以上)，说明水分有效性的提高和外源NO2-在高氮抑制解除中起到重要作用。本实验中N2O主要来源于土壤反硝化过程，而且加入未标记NO2-后导致杂合的N2O (14N15NO)分子在实验21h内迅速增加，表明这种森林土壤的反硝化过程可能主要是通过真菌的“共脱氮”来实现，其贡献率可多达80%以上。Spearman秩相关分析表明未灭菌土壤NO的产生速率与N2O产生速率成显著正相关性(p < 0.05)，土壤含水量越低二者相关性越高。灭菌土壤添加NO2-能较未灭菌土壤产生更多的NO，但却几乎不产生N2O，表明酸性土壤的化学反硝化对NO的贡献要大于N2O。
利用15N同位素标记方法，研究在两种水分条件即60%和90% WHC下，添加硝酸盐(NH4NO3，N 300mgkg-1)和亚硝酸盐(NaNO2，N 1mg kg-1)对中亚热带天然森林土壤N2O和NO产生过程及途径的影响。结果表明，在含水量为60% WHC的情况下，高氮输入显著抑制了N2O和NO的产生(p < 0.01)；但当含水量增为90% WHC后，实验9h内抑制N2O产生，之后转为促进。所有未灭菌处理在添加NO2-后高氮抑制均立即解除并大量产生N2O和NO，与对照成显著差异(p < 0.01)，在60% WHC条件下，这种情况维持时间较短(21h)，但如果含水量高(90% WHC)这种情况会持续很长时间(2周以上)，说明水分有效性的提高和外源NO2-在高氮抑制解除中起到重要作用。本实验中N2O主要来源于土壤反硝化过程，而且加入未标记NO2-后导致杂合的N2O (14N15NO)分子在实验21h内迅速增加，表明这种森林土壤的反硝化过程可能主要是通过真菌的“共脱氮”来实现，其贡献率可多达80%以上。Spearman秩相关分析表明未灭菌土壤NO的产生速率与N2O产生速率成显著正相关性(p < 0.05)，土壤含水量越低二者相关性越高。灭菌土壤添加NO2-能较未灭菌土壤产生更多的NO，但却几乎不产生N2O，表明酸性土壤的化学反硝化对NO的贡献要大于N2O。
2013, 50(1):130-137.
DOI: 10.11766/trxb201203010055
摘要:
采用原状土柱-乙炔抑制培养法研究了施肥对紫色土玉米生长季土壤N2O排放通量和反硝化作用的影响。结果表明：玉米季施肥显著增加土壤N2O排放和反硝化损失，同时，各施肥处理间N2O排放与反硝化损失量差异显著。猪厩肥、猪厩肥配施氮磷钾肥、氮肥、氮磷钾肥和秸秆配施氮磷钾肥等处理的土壤N2O排放量分别为3.01、2.86、2.51、2.19和1.88 kg hm-2，分别占当季氮肥施用量的1.63%、1.53%、1.30%、1.09%和0.88%，反硝化损失量分别为6.74、6.11、5.23、4.69和4.12 kg hm-2，分别占当季氮肥施用量的3.97%、3.55%、2.97%、2.61%和2.23%，不施肥土壤的N2O排放量和反硝化损失量仅为0.56和0.78 kg hm-2。施肥是紫色土玉米生长前期（2周内）土壤N2O排放和反硝化速率出现高峰的主要促发因子，土壤铵态氮和硝态氮含量是影响土壤N2O排放、土壤硝化和反硝化作用的限制因子，土壤含水量是重要影响因子，降雨是主要驱动因素。土壤N2O排放量与反硝化损失量的比值介于0.45~0.72之间，土壤反硝化损失量极显著高于土壤N2O排放量，说明土壤反硝化作用是紫色土玉米生长季氮肥损失的重要途径。
采用原状土柱-乙炔抑制培养法研究了施肥对紫色土玉米生长季土壤N2O排放通量和反硝化作用的影响。结果表明：玉米季施肥显著增加土壤N2O排放和反硝化损失，同时，各施肥处理间N2O排放与反硝化损失量差异显著。猪厩肥、猪厩肥配施氮磷钾肥、氮肥、氮磷钾肥和秸秆配施氮磷钾肥等处理的土壤N2O排放量分别为3.01、2.86、2.51、2.19和1.88 kg hm-2，分别占当季氮肥施用量的1.63%、1.53%、1.30%、1.09%和0.88%，反硝化损失量分别为6.74、6.11、5.23、4.69和4.12 kg hm-2，分别占当季氮肥施用量的3.97%、3.55%、2.97%、2.61%和2.23%，不施肥土壤的N2O排放量和反硝化损失量仅为0.56和0.78 kg hm-2。施肥是紫色土玉米生长前期（2周内）土壤N2O排放和反硝化速率出现高峰的主要促发因子，土壤铵态氮和硝态氮含量是影响土壤N2O排放、土壤硝化和反硝化作用的限制因子，土壤含水量是重要影响因子，降雨是主要驱动因素。土壤N2O排放量与反硝化损失量的比值介于0.45~0.72之间，土壤反硝化损失量极显著高于土壤N2O排放量，说明土壤反硝化作用是紫色土玉米生长季氮肥损失的重要途径。
2013, 50(1):138-149.
DOI: 10.11766/trxb201201040003
摘要:
利用定量PCR和454焦磷酸测序法，研究了湖南湘阴县一典型红壤剖面微生物相关基因的多度及微生物（古菌、细菌、真菌）群落结构。结果显示，随剖面深度增加，土壤黏粒含量增多，有机质和全氮含量、碳氮比则下降。每克干土微生物基因拷贝数也趋于下降，其值为：107.09 ～109.30（古菌16S rDNA），108.10 ～109.70（细菌16S rDNA），106.54～107.95（真菌18S rDNA），107.24～108.61（古菌amoA基因），104.76 ～106.25（细菌amoA基因），105.94～107.88（nirK基因），106.81～109.21（nirS基因），107.03～109.46（nosZ基因）。焦磷酸测序得到了6 459条古菌16S rRNA基因序列，平均长度为496 bp；28 626条细菌16S rRNA基因序列，平均长度为448 bp；4 683条真菌18S rRNA基因序列，平均长度为534 bp。OTU（97%相似度）分析表明，微生物群落α-多样性与所测土壤理化性质均无显著相关。Jaccard差异度分析表明同一剖面各土壤层次间微生物群落结构更为相似，而不同位点的三个表层土之间的差异较大；Mantel检验发现，与微生物群落变化相关的主要土壤因子是黏粒含量。在所有土样中，古菌以泉古菌门中的热变形菌纲（89%）为主，其分布与土壤黏粒含量相关。细菌的主要类群为酸杆菌门（33%）、变形菌门（17%）、绿弯菌门（12%）、厚壁菌门（10%）和放线菌门（7%），分类地位不明确的细菌约占11%。其中，酸杆菌门和变形菌门的相对多度在表层土中高于非表层土；而绿弯菌门和厚壁菌门的相对多度则在非表层土中更高，与土壤深度呈显著正相关。所有真菌序列分属于三个门，即子囊菌门（87%）、担子菌门（9%）和球囊菌门（4%），在纲一级的分类水平上，各样品间群落结构无明显差异。
利用定量PCR和454焦磷酸测序法，研究了湖南湘阴县一典型红壤剖面微生物相关基因的多度及微生物（古菌、细菌、真菌）群落结构。结果显示，随剖面深度增加，土壤黏粒含量增多，有机质和全氮含量、碳氮比则下降。每克干土微生物基因拷贝数也趋于下降，其值为：107.09 ～109.30（古菌16S rDNA），108.10 ～109.70（细菌16S rDNA），106.54～107.95（真菌18S rDNA），107.24～108.61（古菌amoA基因），104.76 ～106.25（细菌amoA基因），105.94～107.88（nirK基因），106.81～109.21（nirS基因），107.03～109.46（nosZ基因）。焦磷酸测序得到了6 459条古菌16S rRNA基因序列，平均长度为496 bp；28 626条细菌16S rRNA基因序列，平均长度为448 bp；4 683条真菌18S rRNA基因序列，平均长度为534 bp。OTU（97%相似度）分析表明，微生物群落α-多样性与所测土壤理化性质均无显著相关。Jaccard差异度分析表明同一剖面各土壤层次间微生物群落结构更为相似，而不同位点的三个表层土之间的差异较大；Mantel检验发现，与微生物群落变化相关的主要土壤因子是黏粒含量。在所有土样中，古菌以泉古菌门中的热变形菌纲（89%）为主，其分布与土壤黏粒含量相关。细菌的主要类群为酸杆菌门（33%）、变形菌门（17%）、绿弯菌门（12%）、厚壁菌门（10%）和放线菌门（7%），分类地位不明确的细菌约占11%。其中，酸杆菌门和变形菌门的相对多度在表层土中高于非表层土；而绿弯菌门和厚壁菌门的相对多度则在非表层土中更高，与土壤深度呈显著正相关。所有真菌序列分属于三个门，即子囊菌门（87%）、担子菌门（9%）和球囊菌门（4%），在纲一级的分类水平上，各样品间群落结构无明显差异。
2013, 50(1):150-156.
DOI: 10.11766/trxb201112210498
摘要:
盆栽试验设置了五个处理：对照（T1）、施用普通有机肥（T2）、施用SQY-7号微生物有机肥（T3）、石灰处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥（T4）、石灰和碳铵处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥（T5），用DGGE和平板计数法研究了根际土壤微生物群落的多样性，旨在探讨微生物有机肥及微生物有机肥结合土壤改良剂对烟草青枯病的防治效果和对烟草根际土壤细菌群落多样性的影响。结果表明：连作土壤中，施用普通有机肥（T2）不仅不能防治烟草青枯病，还提高了烟草青枯病的病情指数，而施用微生物有机肥处理（T3、T4和T5）对烟草青枯病的防治效果达66.7%~87.9%；施用微生物有机肥可显著改变根际微生物区系结构：T2处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理略有增加，真菌数量则较T1处理增加了1.1倍；T3和T4处理的根际土壤细菌分别较T1处理增加了3.5倍和6.1倍，同时，放线菌数量分别增加了3.7倍和3.5倍，而真菌数量分别下降了66.2%和70.1%；T5处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理分别增加了13.6倍和5.1倍，真菌数量下降了75.0%；各处理的细菌群落多样性均较T1处理增加。初步研究表明，连作病害土壤用石灰和碳铵预处理后再施用SQY-7号微生物有机肥能有效防控烟草青枯病和减缓连作生物障碍，其作用机制主要通过改变微生物区系和降低病原菌数量实现。
盆栽试验设置了五个处理：对照（T1）、施用普通有机肥（T2）、施用SQY-7号微生物有机肥（T3）、石灰处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥（T4）、石灰和碳铵处理土壤后施用SQY-7号微生物有机肥（T5），用DGGE和平板计数法研究了根际土壤微生物群落的多样性，旨在探讨微生物有机肥及微生物有机肥结合土壤改良剂对烟草青枯病的防治效果和对烟草根际土壤细菌群落多样性的影响。结果表明：连作土壤中，施用普通有机肥（T2）不仅不能防治烟草青枯病，还提高了烟草青枯病的病情指数，而施用微生物有机肥处理（T3、T4和T5）对烟草青枯病的防治效果达66.7%~87.9%；施用微生物有机肥可显著改变根际微生物区系结构：T2处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理略有增加，真菌数量则较T1处理增加了1.1倍；T3和T4处理的根际土壤细菌分别较T1处理增加了3.5倍和6.1倍，同时，放线菌数量分别增加了3.7倍和3.5倍，而真菌数量分别下降了66.2%和70.1%；T5处理的根际土壤细菌和放线菌数量较T1处理分别增加了13.6倍和5.1倍，真菌数量下降了75.0%；各处理的细菌群落多样性均较T1处理增加。初步研究表明，连作病害土壤用石灰和碳铵预处理后再施用SQY-7号微生物有机肥能有效防控烟草青枯病和减缓连作生物障碍，其作用机制主要通过改变微生物区系和降低病原菌数量实现。
2013, 50(1):157-164.
DOI: 10.11766/trxb201203280097
摘要:
选取有机质含量和pH不同的2种水稻土（黄泥田和红泥田），通过盆栽实验研究砷（As）污染条件下，种植9个水稻品种对土壤溶解性有机碳（DOC）和溶解性有机氮（DON）含量的影响，分析水稻品种、As污染和土壤类型的相对影响与交互作用。结果表明，水稻品种显著影响了土壤DOC和DON的变化，在水稻收获后，DOC平均含量的大小顺序为杂交稻（41.09 ± 0.92 mg kg-1）> 籼稻（38.10 ± 1.53 mg kg-1）> 粳稻（37.74 ± 1.37 mg kg-1）；DON平均含量的大小顺序为粳稻（2.94 ± 0.40 mg kg-1） > 杂交稻（2.61 ± 0.42 mg kg-1） > 籼稻（1.45 ± 0.17 mg kg-1）。As污染降低了土壤DOC和DON的含量，但不同品种水稻的响应不同。与对照相比，As污染条件下，黄泥田和红泥田中DOC平均含量分别下降了14.4％和11.1％，DON平均含量分别下降了65.0％和44.7％；DOC在种植杂交稻后降幅最小，而DON在种植籼稻后降幅最小。在两种水稻土中，黄泥田的DOC和DON平均含量高于红泥田，在没有As污染条件下，分别高22.4％和45.8%，这与黄泥田有机质含量和pH高有关。水稻品种、As污染和土壤类型对DOC和DON变化的影响不同，3个因子对DOC变化的相对贡献率分别为7.7%、15.5%和27.6%，对DON变化的相对贡献率分别为14.7%、24.2%和2.0%。
选取有机质含量和pH不同的2种水稻土（黄泥田和红泥田），通过盆栽实验研究砷（As）污染条件下，种植9个水稻品种对土壤溶解性有机碳（DOC）和溶解性有机氮（DON）含量的影响，分析水稻品种、As污染和土壤类型的相对影响与交互作用。结果表明，水稻品种显著影响了土壤DOC和DON的变化，在水稻收获后，DOC平均含量的大小顺序为杂交稻（41.09 ± 0.92 mg kg-1）> 籼稻（38.10 ± 1.53 mg kg-1）> 粳稻（37.74 ± 1.37 mg kg-1）；DON平均含量的大小顺序为粳稻（2.94 ± 0.40 mg kg-1） > 杂交稻（2.61 ± 0.42 mg kg-1） > 籼稻（1.45 ± 0.17 mg kg-1）。As污染降低了土壤DOC和DON的含量，但不同品种水稻的响应不同。与对照相比，As污染条件下，黄泥田和红泥田中DOC平均含量分别下降了14.4％和11.1％，DON平均含量分别下降了65.0％和44.7％；DOC在种植杂交稻后降幅最小，而DON在种植籼稻后降幅最小。在两种水稻土中，黄泥田的DOC和DON平均含量高于红泥田，在没有As污染条件下，分别高22.4％和45.8%，这与黄泥田有机质含量和pH高有关。水稻品种、As污染和土壤类型对DOC和DON变化的影响不同，3个因子对DOC变化的相对贡献率分别为7.7%、15.5%和27.6%，对DON变化的相对贡献率分别为14.7%、24.2%和2.0%。
2013, 50(1):165-170.
DOI: 10.11766/trxb201109260365
摘要:
以绿豆（ Phaseolus radiatus ）为材料，采用琼脂悬空培养法和培养皿滤纸培养法，以不同浓度的Cd2+处理洗脱根边缘细胞和未洗脱根边缘细胞的绿豆根尖，研究了离体状态和活体状态绿豆根边缘细胞对镉毒的响应。结果表明：在Cd2+的诱导下，离体状态的绿豆根边缘细胞凋亡和分泌黏液，同时随着Cd2+浓度的升高，其存活率逐渐递减；Cd2+具有诱导根尖产生根边缘细胞的作用，根尖释放的根边缘细胞数量随着Cd2+浓度的增加先增多后减少，其中，50μmol L-1Cd2+处理在洗脱组和未洗脱组均呈现最大诱导效应；Cd2+对根边缘细胞的活性具有影响，随着Cd2+浓度的增加，根边缘细胞的存活率在未洗脱组逐渐降低，而洗脱组则先升高后降低。与对照相比，25μmol L-1，200μmol L-1，400μmol L-1 Cd2+在各处理时间段具有显著性差异（p<0.05）；根冠果胶甲基酯酶活性（PME）随着Cd2+浓度的增加呈现上升趋势，处理24h高浓度Cd2+均会引起根冠PME活性的显著性升高（p<0.05）。以上结果表明，受到Cd2+胁迫时，绿豆根尖可释放更多根边缘细胞，并通过离体根边缘细胞形成黏液层、凋亡等来抵御Cd2+对根尖的毒害作用。
以绿豆（ Phaseolus radiatus ）为材料，采用琼脂悬空培养法和培养皿滤纸培养法，以不同浓度的Cd2+处理洗脱根边缘细胞和未洗脱根边缘细胞的绿豆根尖，研究了离体状态和活体状态绿豆根边缘细胞对镉毒的响应。结果表明：在Cd2+的诱导下，离体状态的绿豆根边缘细胞凋亡和分泌黏液，同时随着Cd2+浓度的升高，其存活率逐渐递减；Cd2+具有诱导根尖产生根边缘细胞的作用，根尖释放的根边缘细胞数量随着Cd2+浓度的增加先增多后减少，其中，50μmol L-1Cd2+处理在洗脱组和未洗脱组均呈现最大诱导效应；Cd2+对根边缘细胞的活性具有影响，随着Cd2+浓度的增加，根边缘细胞的存活率在未洗脱组逐渐降低，而洗脱组则先升高后降低。与对照相比，25μmol L-1，200μmol L-1，400μmol L-1 Cd2+在各处理时间段具有显著性差异（p<0.05）；根冠果胶甲基酯酶活性（PME）随着Cd2+浓度的增加呈现上升趋势，处理24h高浓度Cd2+均会引起根冠PME活性的显著性升高（p<0.05）。以上结果表明，受到Cd2+胁迫时，绿豆根尖可释放更多根边缘细胞，并通过离体根边缘细胞形成黏液层、凋亡等来抵御Cd2+对根尖的毒害作用。
2013, 50(1):171-177.
DOI: 10.11766/trxb201205070169
摘要:
通过大田试验，在轻度镉-铅复合污染菜地向小白菜叶面喷施不同浓度的硅溶胶、铈溶胶及硅铈复合溶胶，研究其对产量、品质、抗氧化酶活性及Cd、Pb吸收的影响。结果表明，喷施硅铈溶胶均能促进小白菜生长，增加小白菜生物量和提高维生素C、可溶性糖的含量，降低亚硝酸盐的含量；显著增强抗氧化系统保护酶（SOD、POD）活性和降低小白菜地下部、地上部中镉、铅的含量及累积量。在不同浓度的施硅和施铈处理中，喷施0.50 g kg-1 SiO2处理和0.20 g kg-1 CeO2处理在增产、提升品质和缓解重金属对小白菜毒害上效果最佳，喷施硅铈复合溶胶虽效果显著，但与单独施硅、施铈相比无明显提高。
通过大田试验，在轻度镉-铅复合污染菜地向小白菜叶面喷施不同浓度的硅溶胶、铈溶胶及硅铈复合溶胶，研究其对产量、品质、抗氧化酶活性及Cd、Pb吸收的影响。结果表明，喷施硅铈溶胶均能促进小白菜生长，增加小白菜生物量和提高维生素C、可溶性糖的含量，降低亚硝酸盐的含量；显著增强抗氧化系统保护酶（SOD、POD）活性和降低小白菜地下部、地上部中镉、铅的含量及累积量。在不同浓度的施硅和施铈处理中，喷施0.50 g kg-1 SiO2处理和0.20 g kg-1 CeO2处理在增产、提升品质和缓解重金属对小白菜毒害上效果最佳，喷施硅铈复合溶胶虽效果显著，但与单独施硅、施铈相比无明显提高。
2013, 50(1):178-185.
DOI: 10.11766/trxb201112230501
摘要:
以黄土高原的主要人工林树种侧柏为对象，通过采集侧柏及其他拟混交的8个树种的当年枯落叶，以无林荒草地腐殖质层土壤作为分解介质，在室内将侧柏与不同树种枯落叶剪碎后以一定比例混合装入尼龙网袋并埋入盛土培养钵中，进行恒温恒湿下连续345 d分解培养试验，测定分解前后枯落叶质量及养分含量的变化。结果表明：（1）在枯落叶分解释放养分元素中，K最活跃而易于释出，P一般比较迟钝而难以释出，C、N居中并具有一定的释出同步性，且各种养分的周转期约为1～2 a。（2）与侧柏枯落叶混合分解后，在对C释放的影响中白榆表现为促进作用，紫穗槐、白桦和辽东栎表现为抑制作用；在对N释放的影响中小叶杨表现为促进作用，白桦、辽东栎和紫穗槐表现为抑制作用；在对P释放的影响中除小叶杨、白榆不明显之外均表现为抑制作用；在对K释放的影响中白榆表现为促进作用，紫穗槐表现为抑制作用。（3）应用主成分分析法分析不同树种枯落叶混合分解对C、N、P、K释放的综合影响结果表明，与侧柏枯落叶混合分解后总体上促进养分释放的树种以白榆、小叶杨最显著，其次为柠条和辽东栎；而总体上抑制养分释放的树种以紫穗槐的作用最强，白桦、沙棘和刺槐的作用较弱。
以黄土高原的主要人工林树种侧柏为对象，通过采集侧柏及其他拟混交的8个树种的当年枯落叶，以无林荒草地腐殖质层土壤作为分解介质，在室内将侧柏与不同树种枯落叶剪碎后以一定比例混合装入尼龙网袋并埋入盛土培养钵中，进行恒温恒湿下连续345 d分解培养试验，测定分解前后枯落叶质量及养分含量的变化。结果表明：（1）在枯落叶分解释放养分元素中，K最活跃而易于释出，P一般比较迟钝而难以释出，C、N居中并具有一定的释出同步性，且各种养分的周转期约为1～2 a。（2）与侧柏枯落叶混合分解后，在对C释放的影响中白榆表现为促进作用，紫穗槐、白桦和辽东栎表现为抑制作用；在对N释放的影响中小叶杨表现为促进作用，白桦、辽东栎和紫穗槐表现为抑制作用；在对P释放的影响中除小叶杨、白榆不明显之外均表现为抑制作用；在对K释放的影响中白榆表现为促进作用，紫穗槐表现为抑制作用。（3）应用主成分分析法分析不同树种枯落叶混合分解对C、N、P、K释放的综合影响结果表明，与侧柏枯落叶混合分解后总体上促进养分释放的树种以白榆、小叶杨最显著，其次为柠条和辽东栎；而总体上抑制养分释放的树种以紫穗槐的作用最强，白桦、沙棘和刺槐的作用较弱。
> 综述与评论
2013, 50(1):186-194.
DOI: 10.11766/trxb201206300263
摘要:
在对我国若干典型区域调研及资料分析的基础上，作出了当前我国耕地重金属“主产区基本安全，重点区域风险较大”的基本判断，提出了针对农田土壤采用“重金属含量超标”替代“重金属污染”的观点，指出我国农业主产区农田重金属存在明显的累积趋势。同时，在对我国土壤重金属钝化和活化、植物吸收和阻控、微生物转化和利用等研究成果进行总结和借鉴基础上，提出了强化重金属超标农田安全利用、重金属含量阈值制订、重金属污染源头和过程阻控、超标农田修复以及产地环境安全保障体系等系列建议。
在对我国若干典型区域调研及资料分析的基础上，作出了当前我国耕地重金属“主产区基本安全，重点区域风险较大”的基本判断，提出了针对农田土壤采用“重金属含量超标”替代“重金属污染”的观点，指出我国农业主产区农田重金属存在明显的累积趋势。同时，在对我国土壤重金属钝化和活化、植物吸收和阻控、微生物转化和利用等研究成果进行总结和借鉴基础上，提出了强化重金属超标农田安全利用、重金属含量阈值制订、重金属污染源头和过程阻控、超标农田修复以及产地环境安全保障体系等系列建议。
2013, 50(1):195-202.
DOI: 10.11766/trxb201203070063
摘要:
近年来，植物修复因其独特的优势备受推崇，尤其是当前植物内生细菌的应用为植物修复重金属污染土壤提供了有效的新方案。在植物修复过程中，耐重金属的内生细菌利用与植物的共生互惠关系，通过自身的抗性系统缓解重金属的毒性，促进植物对其迁移，并通过溶磷、固氮等途径改善植物营养以及分泌植物激素、铁载体、特异性酶、抗生素等作用，促进植物在逆境条件下的生长和对重金属的富集。本文综述了近年来国内外关于重金属抗性植物内生细菌促进植物生长、增强植物对重金属的抗性以及影响重金属在植物体内吸收、转运和积累的作用机制，系统分析了内生细菌促进植物修复重金属污染土壤的机理，并进一步讨论了植物内生细菌在重金属污染土壤植物修复工程中的应用前景与研究方向。
近年来，植物修复因其独特的优势备受推崇，尤其是当前植物内生细菌的应用为植物修复重金属污染土壤提供了有效的新方案。在植物修复过程中，耐重金属的内生细菌利用与植物的共生互惠关系，通过自身的抗性系统缓解重金属的毒性，促进植物对其迁移，并通过溶磷、固氮等途径改善植物营养以及分泌植物激素、铁载体、特异性酶、抗生素等作用，促进植物在逆境条件下的生长和对重金属的富集。本文综述了近年来国内外关于重金属抗性植物内生细菌促进植物生长、增强植物对重金属的抗性以及影响重金属在植物体内吸收、转运和积累的作用机制，系统分析了内生细菌促进植物修复重金属污染土壤的机理，并进一步讨论了植物内生细菌在重金属污染土壤植物修复工程中的应用前景与研究方向。
> 研究简报
2013, 50(1):203-207.
DOI: 10.11766/trxb201202260048
摘要:
2013, 50(1):208-213.
DOI: 10.11766/trxb201203110069
摘要:
2013, 50(1):214-218.
DOI: 10.11766/trxb201201010001
摘要:
