• 2014年第51卷第4期文章目次
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    • >综述与评论
    • 中国低产田状况及改良策略

      2014, 51(4):675-682. DOI: 10.11766/trxb201401150029

      摘要 (3794) HTML (0) PDF 962.09 K (3243) 评论 (0) 收藏

      摘要:从新阶段我国农业、特别是土壤学发展的需求出发,总结了国内外有关低产田方面的研究成果。从“低产田”的界定入手,对我国低产田的状况及其负面影响、低产田形成的自然要素和人类活动的影响以及主要障碍因子等进行了系统分析,并初步测算了低产田改良的粮食增产潜力等。我们认为“低产田”可以定义为“在现有的正常耕作栽培管理技术水平条件下,因为耕地本身存在的障碍或者限制因子,导致作物生长发育差,产量较当地高产田低30%以上,且年际间变异大的农田”。我国低产田具有面积大、类型多,而且分布相对集中、障碍因子较明显等特征,低产田主要的障碍因子包括:有机质贫乏、养分匮乏或失衡、土壤酸化、土壤盐渍(碱)化、沙化、土壤板结、潜育化、表土大量流失、严重干旱、多因子组合。在此基础上,最后从我国现代农业发展的迫切需求出发,提出了今后一段时间内低产田改良研究的重点及有关政策和对策建议。

    • 土壤微生物铁循环及其环境意义

      2014, 51(4):683-698. DOI: 10.11766/trxb201309160418

      摘要 (4836) HTML (0) PDF 2.38 M (4277) 评论 (0) 收藏

      摘要:铁是土壤中重要的高活性高丰度元素。铁的生物地球化学循环包括铁还原与亚铁氧化两个过程,需要微生物提供基本驱动力,已经成为陆地表层系统研究的国际热点。铁循环控制着土壤有机物矿化、反硝化、甲烷产生、重金属固定等环境过程,是连结土壤养分循环与污染物转化的纽带。从生物地球化学循环的角度,综述了微生物作用下的铁还原、亚铁氧化过程及其主要微生物类群,重点论述了厌氧条件铁还原与亚铁氧化的环境效应及其地球化学机理,以及铁还原与亚铁氧化两个过程的协调及其调控因子。本文将有助于深入理解地球表层的关键环境过程与驱动机制。

    • >土壤科学与生态文明建设
    • 东北丘陵区沟蚀发展现状及影响因素分析

      2014, 51(4):699-708. DOI: 10.11766/trxb201310250485

      摘要 (2406) HTML (0) PDF 3.27 M (2329) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取第一次全国水利普查土壤水蚀普查中吉林省梅河口市6个野外调查单元作为典型研究区,采用野外实地调查与地理信息技术相结合的方法,对东北低山丘陵区坡耕地沟蚀发展现状及影响因素进行调查分析。 结果表明:(1) 研究区6个调查单元总面积为142.9 hm2,侵蚀沟数量共93条,沟长共5 476 m,沟壑密度3.83 km km-2,总侵蚀量为4 575 m3。其中切沟沟长占总沟长的61.03%,侵蚀量占总侵蚀量的92.35%。(2) 研究区沟蚀发展现状严峻,其中小杨乡、红梅镇、双兴乡和一座营镇沟蚀强度为剧烈,沟道密度分别为7.12、4.63、5.55和4.25 km km-2。牛心顶镇和海龙镇沟蚀强度分别为强烈和中度。(3) 坡度是研究区坡耕地沟蚀发育发展的重要因子,与沟壑密度存在较强线性相关,相关系数为0.71 (p<0.05),在坡度大于8°时沟壑密度最大。(4) 沟壑密度随坡长的增大而先增大后减小,在坡长200 ~ 299 m内最大,超过500 m后逐渐降低。(5) 沟壑密度与流域长宽比具有较强的相关性,相关系数为0.83 (p<0.05),沟壑密度随流域长宽比的增大而减少。

    • 不同培肥方式黑土腐殖质形态特征研究

      2014, 51(4):709-717. DOI: 10.11766/trxb201311270568

      摘要 (3137) HTML (0) PDF 1.97 M (3516) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对吉林省黑土区存在的土壤有机质下降、耕地质量退化等问题,利用公主岭国家黑土肥力与肥料效益监测基地连续20年的长期定位试验,采用核磁共振波谱分析法(NMR)、红外光谱分析法(IR)等现代分析方法,研究了不同培肥途径耕层土壤腐殖质的组成、形态结构及动态变化趋势。结果表明:不同培肥途径对耕层土壤腐殖质特征影响明显。施用玉米秸秆处理(S+NPK)和施用有机肥 轮作处理(M NPK R)均显著增加了土壤胡敏酸中脂肪族结构成分,单施有机肥处理(M NPK)显著增加了土壤胡敏酸中羟基含量,S NPK处理游离羧基含量显著增多。S NPK、M NPK及M NPK R处理,土壤富啡酸的甲基、亚甲基和次甲基结构成分显著增多,游离羧基含量也显著增多。单施化肥处理,浸提的富啡酸中无机碳酸盐和硅酸盐成分明显增多,化肥长期施用导致土壤中游离富啡酸数量显著减少,土壤的耗竭式利用,导致土壤中铁、铜结合态或络合态的富啡酸增加。不同培肥方式对黑土胡敏酸和富啡酸的元素组成影响有较大的差异,但均可引发胡敏酸C含量降低,N含量增加,富啡酸C、N、H含量增加,O含量降低,可通过不同的培肥方式对土壤腐殖质的元素组成进行调节。

    • 秸秆深还对土壤腐殖质组成和胡敏酸结构特征的影响

      2014, 51(4):718-725. DOI: 10.11766/trxb201310260486

      摘要 (3060) HTML (0) PDF 1.39 M (3577) 评论 (0) 收藏

      摘要:以辽宁省阜新县试验基地培肥3年的草甸褐土为研究对象,设CK(不施秸秆)和CS(秸秆深还施用量为2 4000 kg hm-2)2个处理,每个处理随机选取3个采样点,采集深度为0~20 cm和20~40 cm。采用腐殖质组成修改法提取水溶性物质(WSS)、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(Hu),研究秸秆深还对土壤腐殖质各组分含量的影响,并提取土壤胡敏酸(HA)固体样品进行结构表征。研究表明:秸秆深还更有助于表层土壤及其各腐殖质组分WSS、HA、FA和Hu有机碳含量的积累,分别较CK增加了33.11%、26.39%、11.09%、9.197%和18.55%,亚表层土壤WSS有机碳含量变化不显著,但HA和Hu的含碳量降低;表层和亚表层土壤PQ值的变化不显著;表层和亚表层土壤HA,缩合度变大,分子结构变复杂,芳香结构增加,热稳定性相对提高,亚表层土壤HA脂族结构稳定性增强。

    • 不同种类氮肥对紫色土表面电化学性质的影响

      2014, 51(4):726-733. DOI: 10.11766/trxb201311030508

      摘要 (2383) HTML (0) PDF 1.69 M (2404) 评论 (0) 收藏

      摘要:以紫色土为研究对象,采用土柱淋溶方法,研究了不同种类氮肥对紫色土表面电化学性质的影响。结果表明:氮肥处理的紫色土表面电荷量较原土大,增加量在0.05~0.7 cmol kg-1;在低氮水平(100、200 mg kg-1)下,紫色土表面电荷量为尿素>硫铵>硝铵;而在高氮水平(300、400 mg kg-1)下,表面电荷量为硫铵>尿素>硝铵。与原土相比,施肥处理的紫色土比表面积有所增加,其中施用100 mg kg-1尿素的增加量最大,较原土增加了78.04%,且尿素处理对土壤比表面积的影响显著高于其余两种氮肥处理;而400 mg kg-1硫铵处理的增加量最少,只增加了0.06%。在同一个施氮水平下,硫铵处理的土壤表面电荷密度和电场强度最大,而尿素处理的最小;低氮施肥处理对电荷密度和电场强度的影响明显高于高氮施肥处理。可见,不同氮肥种类和施氮水平由于电解质体系类型和浓度的差异,引起土壤pH变化,最终对土壤电化学性质产生影响,从而改变土壤养分的保蓄性和有效性。在本试验条件下,非电解质体系在低浓度下能显著影响紫色土表面电化学性质,而强电解质在高浓度下影响效果较为明显。

    • 有机肥对不同母质菜田土壤磷解吸动力学模拟

      2014, 51(4):734-742. DOI: 10.11766/trxb201310240479

      摘要 (2207) HTML (0) PDF 1.91 M (2409) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过室内恒温培养试验研究了华南3种典型母质发育的菜田土壤(玄武岩母质发育、花岗岩母质发育、河流冲积物母质发育)在经过两种有机肥(鸡粪堆肥和商品有机肥)预培养30 d和60 d后其土壤有效磷含量及磷解吸动力学过程的影响。结果表明,添加鸡粪堆肥和商品有机肥后,3种母质发育菜田土壤其有效磷含量均显著增加,且添加鸡粪堆肥处理的土壤其有效磷含量的增加量大于添加商品有机肥处理;3种母质发育土壤在添加两种有机肥处理后其磷解吸动力曲线均是先快速解吸然后缓慢达到平衡的过程;磷解吸量不仅与各处理的土壤初始有效磷含量密切有关,而且与土壤成土母质类型、施入有机肥种类相关;3种母质发育的菜田土壤在经过两种有机肥处理后其磷解吸动力曲线用5种动力学方程进行拟合,发现Elovich方程、抛物线方程和幂函数方程能够取得较好的拟合效果。

    • 不同植物秸秆腐解特性与土壤微生物功能多样性研究

      2014, 51(4):743-752. DOI: 10.11766/trxb201311010504

      摘要 (3456) HTML (0) PDF 1.91 M (3867) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用网袋法探讨不同秸秆在3个长期试验地的腐解特征,结合Biolog微平板技术,对不同长期试验地土壤微生物群落多样性进行了研究。结果表明,随着腐解时间的增加,秸秆腐解的变化趋势为烘干秸秆>新鲜秸秆。葡萄园土壤微生物活性高,稳定性好,其次为桃园和农田。农田土壤微生物活性低、稳定性差,不同处理的秸秆在腐解过程中残留率变化较大,而果园土壤微生物活性相对较高、稳定性好,不同处理的秸秆在腐解过程中残留率变化较小。土壤碱解氮、速效磷和土壤温度与土壤微生物群落的三大指数呈极显著相关,且不同秸秆处理的腐解残留率与土壤微生物群落的优势度呈显著负相关,微生物群落在一定程度上影响了秸秆分解的速率。

    • 云南省马铃薯施肥量与化肥偏生产力的关系研究

      2014, 51(4):753-760. DOI: 10.11766/trxb201310250483

      摘要 (2747) HTML (0) PDF 1.64 M (2754) 评论 (0) 收藏

      摘要:化肥偏生产力(Partial factor productivity,PFP)是反映当地土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标,肥料施用量对化肥偏生产力会产生影响。在对云南省11个州/市13个县/市共212个马铃薯种植农户进行的问卷调查基础上,探讨了马铃薯的化肥施用量与化肥偏生产力的关系,并对农户施肥合理性进行了评价。结果表明,云南省马铃薯施氮量为N 30 ~ 1 005 kg hm-2,平均285 kg hm-2;施磷量为P2O510.5 ~ 735.0 kg hm-2,平均149.1 kg hm-2;施钾量为K2O 7.5 ~ 466.5 kg hm-2,平均111.9 kg hm-2。马铃薯化肥偏生产力为82.3 kg kg-1,其中氮(N)、磷(P2O5)和钾肥(K2O)的偏生产力分别为158.7、278.0和416.3 kg kg-1。施氮、磷、钾量与氮、磷、钾肥PFP之间、化肥总量与总化肥偏生产力之间均呈负幂相关,相关系数分别为0.873﹡﹡、0.872﹡﹡、0.801﹡﹡和0.805﹡﹡。分别以N、P2O5、K2O投入量150 ~ 250 kg hm-2、45 ~ 90 kg hm-2和90 ~ 120 kg hm-2作为合理施肥范围,马铃薯合理施氮、磷、钾的农户分别占总调查农户的21.6%、30.7%和10.8%。

    • >研究论文
    • 江汉平原典型土壤的系统分类及空间分布研究

      2014, 51(4):761-771. DOI: 10.11766/trxb201310300496

      摘要 (2547) HTML (0) PDF 4.08 M (2813) 评论 (0) 收藏

      摘要:对采自江汉平原区的69个典型土壤剖面,按照《中国土壤系统分类检索(第三版)》进行鉴定、检索和分类,确认了诊断层和诊断特性,明确了其在系统分类中的归属,共划分5个土纲、5个亚纲、8个土类、18个亚类。讨论了江汉平原成土母质、地形及人类活动对土壤属性和土壤空间分布与演化的影响,表明中国土壤系统分类体系能很好的反映母质、地形、人类活动等因素的空间变异与土壤类型分布规律,为进一步完善土壤系统分类研究提供范例。

    • 母质对南方丘陵区水耕人为土理化性质演变的影响

      2014, 51(4):772-780. DOI: 10.11766/trxb201311130536

      摘要 (2111) HTML (0) PDF 1.62 M (2620) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于时间序列系统分析了我国南方丘陵区三种母质起源的水耕人为土理化性质的演变,结果表明:成土母质可以决定黏粒与土壤有机碳(SOC)对人为水耕成土过程的敏感性,明显影响其演变特征。游离铁(Fed)对人为水耕的成土过程非常敏感,其迁移与转化主要受人为水耕成土过程影响,受成土母质影响很小;硅酸盐铁(Fet-Fed)对人为水耕的成土过程不敏感,但全铁(Fet)含量的分布主要受Fed的影响。黏粒的淋失会对土壤中元素的迁移与分布产生重要影响,造成SiO2相对富集和Al2O3相对亏损,在利用由Al和Si两种元素计算所得到的一些指标指示丘陵区水耕人为土的发育程度时一定要慎重;而TiO2在水耕人为土发育过程中相对稳定,可以作为稳定元素来指示水耕人为土演变过程中其他元素的迁移率。

    • 基于地图直接对比的土壤空间表达尺度效应研究——以封丘土壤属性制图为例

      2014, 51(4):781-794. DOI: 10.11766/trxb201310120459

      摘要 (2261) HTML (0) PDF 6.75 M (2419) 评论 (0) 收藏

      摘要:将封丘县3 608个土壤样点分为3 463 和145个点,分别构成制图数据总集和验证数据总集,再从制图数据总集中通过4%~96%的多尺度随机抽样,构成17个制图子集。分别按Kriging、IDW和以点代面法对土壤有机质、有效磷和速效钾进行预测制图,基于地图直接对比计算制图子集和制图数据总集制图结果的相关系数以评价土壤属性图变化的尺度效应,并与验证数据集评价的多尺度制图结果进行了对比。最后,采用多子集制图结果的变异系数指示多尺度地图表达的不确定性,并将其与基于Kriging估值方差及随机模拟的不确定性表达进行了对比。研究表明,基于地图直接对比可发现,制图效果与样本数量具有显著的分形关系,且分形维数受制图方法和土壤属性空间可变性的双重影响:同样条件下以Kriging方法最小,而以点代面法最大;以土壤速效钾最小,而土壤有效磷最大。验证数据集实测值和估计值的相关系数及均方根误差没有表现预期的分形特征。Kriging估值方差及随机模拟表达的单一尺度制图不确定性明显受采样点分布与Kriging估值大小影响,而基于地图直接对比的多尺度制图的不确定性更客观地反映土壤自然变异,其中土壤有机质、土壤速效钾有较强规律可循,而土壤有效磷则没有规律。

    • 多环芳烃在岩溶区上覆土壤中的垂直迁移及控制因素

      2014, 51(4):795-805. DOI: 10.11766/trxb201305250260

      摘要 (2583) HTML (0) PDF 3.96 M (2644) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取典型表层岩溶泉域内的土壤剖面为研究对象,分析土壤样品的主要理化指标,并采用气相色谱-质谱联用仪对土壤中的多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)进行定量分析,研究16种PAHs在土壤剖面中的垂直迁移规律及控制因素。结果表明,所研究的5个土壤剖面中,16种PAHs均被检测出,其多环芳烃含量范围为161~3 285 ng g-1,平均值为987 ng g-1。兰花沟泉域水稻田和水房泉泉域土壤剖面中,PAHs的组成均以低环PAHs为主,后沟泉泉域土壤剖面中以高环PAHs为主,柏树湾泉域马尾松林地和兰花沟泉域马尾松林地土壤剖面中,0~2 cm表层土壤中以高环PAHs为主,2 cm以下土层中以低环PAHs为主。从剖面PAHs含量和组成变化可以判断,低环PAHs较易迁移,但在土层较薄的后沟泉泉域土壤剖面中,由于翻耕等人为的扰动,高环PAHs也较易迁移。5个剖面中,PAHs在水房泉泉域土壤剖面的迁移能力最强。由于岩溶区较薄的土壤层,使得PAHs较易迁移并污染表层岩溶泉水。对土壤理化性质和PAHs总量进行多元回归分析,表明土壤总有机碳(TOC)是控制后沟泉、兰花沟泉和柏树湾泉泉域土壤中PAHs迁移的主要因子,而在水房泉泉域土壤中,无主要影响因子。

    • 退化喀斯特植被恢复过程中的土壤抗蚀性变化

      2014, 51(4):806-815. DOI: 10.11766/trxb201308280388

      摘要 (3048) HTML (0) PDF 971.87 K (3288) 评论 (0) 收藏

      摘要:运用时空互代法,以喀斯特山区不同植被恢复阶段为研究对象,坡耕地与人工林为对照,通过室内分析,采用主成分分析方法,探讨了其土壤抗蚀性。结果表明:土壤中有机质、>0.25 mm水稳性团聚体含量、<0.05 mm粉黏粒含量、<0.001 mm黏粒含量和结构性颗粒指数可以作为评价土壤抗蚀性的最佳指标。各样地土壤抗蚀性综合指数大小排序为灌草丛>乔灌过渡林>灌木林>乔木疏林>人工林>草坡>坡耕地。喀斯特山区,坡耕地土壤抗蚀性能最差;植被恢复过程中,土壤的抗蚀性能先逐渐变好,后逐渐变差,转折点在灌草阶段。以灌草搭配的植被恢复模式可能比较适合喀斯特地区。

    • 季节性冻融土壤水热耦合运移模拟

      2014, 51(4):816-823. DOI: 10.11766/trxb201308240381

      摘要 (2445) HTML (0) PDF 595.23 K (2470) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据季节性冻融条件下土壤垂直一维水热运移状况,在地表能量质量平衡条件下,利用水热耦合模型对土壤温度和水分变化进行了模拟。模拟时考虑土壤冻结时冰和水对土壤体积热容、热传导及导水度的影响,并考虑了雪盖层的影响。本模型由实验所在地2008年1月1日至2010年12月31日连续3 a气象数据驱动,用实测地温、水分和冻结深度数据进行验证。结果表明,在地面以下0、5、40、80、160 cm等不同深处模拟温度与实测温度均方根误差(RMSE)分别为3.65、1.59、1.75、1.35、1.64℃,冻结深度也趋一致。除去表层,其他不同深度土壤含水量模拟值与实测值平均误差在3%左右,均方根误差低于4%。此模型及参数化方案能够模拟季节性冻融条件下一定深度土壤温度、水分运移状况,可用于多年冻土区活动层水、热变化规律研究,并可与生态过程模型耦合,从而改进冻土环境下生态系统模型中土壤温度、水分和冻融深度的模拟精度。

    • 典型黑土区不同生态系统下土壤团聚体中胡敏酸的结构特征

      2014, 51(4):824-833. DOI: 10.11766/trxb201309080401

      摘要 (2333) HTML (0) PDF 1.84 M (2676) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示生态系统类型对土壤团聚体中腐殖质分子结构的影响,本研究以黑土区24 a长期定位试验处理下的自然草地(GL)、耕地(CL)和裸地(BL) 土壤为研究对象,采用湿筛法将土壤团聚体分为>2 mm、2~0.25 mm、0.25~0.053 mm 和<0.053 mm 4个粒级,运用元素分析、红外光谱和差热分析技术,对团聚体中胡敏酸(HA)的结构性质进行了研究。结果表明,生态系统类型对团聚体中HA的分子结构产生了影响。耕地各级团聚体中HA的O+S含量以及(O S)/C比值(摩尔比)普遍高于草地相应粒级团聚体,反映了耕地土壤团聚体中HA的氧化程度高于草地;差热分析中,耕地和裸地土壤团聚体中HA的中温放热量低于草地相应粒级团聚体,且二者的热量高/中比值均高于草地,说明耕地和裸地土壤团聚体中HA的芳香性/脂族性高于草地;草地和耕地土壤团聚体中HA在2 920和2 850 cm-1处代表脂族聚亚甲基和末端甲基中C-H伸缩振动的吸收峰明显强于裸地,脂族碳/羧基碳(2 920/1 720)以及脂族碳/芳香碳(2 920/1 620)比值高于后者。与自然草地相比,耕地和裸地生态系统会增强土壤团聚体中HA的缩合度、氧化度和芳香性,提高其分子结构的稳定性。

    • 高寒草原土壤有机碳与腐殖质碳变化及其微生物效应

      2014, 51(4):834-844. DOI: 10.11766/trxb201310300499

      摘要 (2607) HTML (0) PDF 2.63 M (2168) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于多区域重复采样,研究了藏北高原不同状态(正常、轻度和严重退化)高寒草原表层(0 ~ 10 cm)、亚表层(10 ~ 20 cm)土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、腐殖质碳(Humus carbon,HC)、胡敏酸碳(Humic acid carbon,HAC)和富里酸碳(Fulvic acid carbon,FAC)的变化,以及土壤微生物群落、微生物生物量碳(Microbial biomass carbon,MBC)、纤维素分解酶活性(Cellulolytic enzyme activity,CEA)对其产生的影响与作用。结果表明:高原寒旱环境中土壤的HC/SOC比例过低,但PQ值(HAC/HC)很高。随土层加深,不同状态草地SOC、HC、HAC含量、HC/SOC比例在总体上趋于不同程度的下降,PQ值则均呈一定程度的提高。相对于正常草地,随草地退化加剧,表层SOC、HC(HAC、FAC)增幅分别表现出略呈下降、大幅提高,亚表层降幅则均呈大幅下降。反映到0 ~ 20 cm土层,SOC、HC、HAC含量均表现出正常草地>严重退化草地>轻度退化草地,HC/SOC比例、PQ值则分别呈严重退化草地>正常草地>轻度退化草地、正常草地>轻度退化草地>严重退化草地,说明草地退化在促进表层SOC、HC(HAC、FAC)形成与积累的同时,更“激发”了亚表层的矿化,尤其是严重退化草地有机残体的分解过程,但腐殖质品质并未随土壤腐殖化程度的提高而得到相应改善。MBC、CEA与SOC、HC及组分高度一致的土体分布格局影响并决定了上述过程,草地退化有利于真菌、放线菌对土壤、尤其是亚表层土壤有机残体的分解与转化。

    • 典型黑土区农田土壤碳库及其影响因子显著性变化特征研究

      2014, 51(4):845-852. DOI: 10.11766/trxb201305280268

      摘要 (2738) HTML (0) PDF 2.44 M (4273) 评论 (0) 收藏

      摘要:明确不同时期农田土壤碳库及其显著影响因子对农田土壤固碳具有重要意义。基于北安和克东地区20世纪80年代初全国第二次土壤普查资料,2010年测土配方施肥数据和实际补充采集样品分析数据,利用土壤类型GIS连接法研究土壤有机碳库及密度时空变化特征,并采用方差分析检验不同时期土壤有机碳密度空间变异的影响因子及其显著性差异。结果表明,研究区沟谷和低洼平地农田土壤有机碳密度及下降速率均高于漫岗高平原,表层和剖面的碳库年均下降速率为-0.14 t hm-2a-1和-0.13 t hm-2a-1,碳库储量呈现显著下降趋势。1980年农田表层土壤有机碳密度的显著性影响因子为土壤类型(亚类)、海拔、pH和全磷;2010年影响因子中土壤类型(亚类)和pH依然显著,海拔和全磷不再显著,坡度成为新的显著性影响因子。

    • 水稻土中铁氧化还原循环的光照水分效应

      2014, 51(4):853-859. DOI: 10.11766/trxb201401010001

      摘要 (2138) HTML (0) PDF 1.09 M (2311) 评论 (0) 收藏

      摘要:水稻土中铁的氧化还原循环与CO2和CH4排放关系密切。采用恒温厌氧培养试验分别在黑暗、光照条件下研究了不同水分状况对水稻土中铁氧化还原过程、水溶性碳含量及CO2和CH4排放的影响。结果表明,水分和光照是调控土壤铁氧化还原过程及其耦合的碳转化过程的关键环境因子。避光时增加含水量缩短铁还原最大速率出现的时间,促进CH4排放。光照条件下含水量小于50%时增加含水量可促进亚铁的再氧化,大于50%时则抑制了亚铁的再氧化。避光时增加含水量可增加体系的水溶性无机碳含量(WSIC),WSIC与CH4的排放存在显著正相关关系。光照可显著降低体系的WSIC,降低幅度随含水量的增加而增大。在含水量25%~200%范围内,光照可使CO2和CH4排放量分别降低95.80%和96.08%。

    • 硫酸根离子添加顺序对可变电荷土壤吸附铜离子的影响

      2014, 51(4):860-867. DOI: 10.11766/trxb201401020004

      摘要 (2802) HTML (0) PDF 2.11 M (1991) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了SO42− 添加顺序对三种可变电荷土壤(昆明铁质砖红壤、徐闻砖红壤和江西红壤)吸附Cu2+ 的影响,作为对照,也研究了其对恒电荷土壤(黄棕壤、棕壤)以及两种不同矿物(高岭石与针铁矿)吸附铜离子的影响。实验结果表明,在同等条件下,SO42− 添加顺序对两类表面性质不同的土壤吸附Cu2 有着不同的影响。对于恒电荷土壤,SO42−添加顺序对土壤吸附Cu2 几乎没有影响。同等pH条件下,对可变电荷表面而言,加入CuSO4者具有最高的Cu2 吸附率;对昆明砖红壤、徐闻砖红壤以及针铁矿和高岭石而言,先加入Cu2 者相对先加入SO42− 者Cu2 吸附率更高;对江西红壤而言,上述这个次序则刚好相反。SO42− 浓度和有机质去除对同等pH条件下铜离子吸附率高低的排序并无实质性影响。

    • 野生黄花蒿土壤的养分状况与微生物特征

      2014, 51(4):868-879. DOI: 10.11766/trxb201308240380

      摘要 (2708) HTML (0) PDF 1.54 M (2523) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄花蒿是提取青蒿素的唯一原料植物,广泛分布于我国西南地区。为探索野生黄花蒿的耐瘠机理,提高人工种植黄花蒿的产量品质,研究了野生黄花蒿土壤的养分状况与微生物特性,以及它们与黄花蒿产量品质的关系。结果表明,在野生黄花蒿生长的不同样地中,土壤养分、pH、酶活性和微生物量差异显著,说明黄花蒿耐瘠耐肥,具有广泛的生态适应性。利用气相色谱-质谱联用仪共检测出 24 种土壤微生物标记性磷脂脂肪酸(PLFAs),包括代表细菌的 19 种 11~19 碳 PLFAs,代表放线菌的 10Me18:0,代表真菌的 18:2ω6,9、18:1ω9c 和 18:1ω9t,以及代表线虫的 20:0,PLFAs 总含量均表现出细菌 > 放线菌 > 真菌的现象。在黄花蒿根际土壤中,pH显著低于非根际土壤,但有机质、碱解氮、有效磷、速效钾,蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性,微生物碳氮量,PLFAs 总含量,微生物群落的多样性和均匀度指数等显著高于非根际土壤。此外,在野生黄花蒿根际土壤中,微生物PLFAs总含量与黄花蒿植株生物量、青蒿酸和青蒿素产量呈极显著正相关,微生物生物量碳氮与青蒿酸和青蒿素产量呈显著或极显著正相关。说明黄花蒿根际土壤适合多种微生物生长繁殖,种群丰富,密度高,酶活性强,提高了土壤养分的有效性,有益于野生黄花蒿适应不同的土壤条件,根际土壤微生物显著影响野生黄花蒿生长及其有效成分的含量。

    • 两种除草剂的土壤生态效应及其对后茬作物生长的影响

      2014, 51(4):880-887. DOI: 10.11766/trxb201309160417

      摘要 (3363) HTML (0) PDF 1.26 M (2781) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验研究了两种不同类型除草剂(二氯喹啉酸和苄•丁)及其不同施用剂量对稻田土壤生物学特征和后茬作物生长的影响。结果表明,施用除草剂苄•丁和二氯喹啉酸均不利于后茬冬季绿肥作物紫云英植株干物质的累积,而且随着除草剂的施用量越多,干物质累积越少。低剂量的苄•丁显著降低了紫云英植株中N素累积量,而二氯喹啉酸降低紫云英植株中N和K累积量;施用高剂量苄•丁和二氯喹啉酸则降低了紫云英植株中N、P和K的累积量。无论是施用低剂量还是高剂量的苄•丁和二氯喹啉酸均降低土壤中N、K养分的有效性。低剂量二氯喹啉酸对土壤中有效磷含量影响不显著,而施用高剂量二氯喹啉酸显著降低P素养分有效性。施用低剂量苄•丁对土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性的影响均不显著,而低剂量二氯喹啉酸则显著抑制了过氧化氢酶活性。施用高剂量苄•丁和二氯喹啉酸对土壤中蔗糖酶活性影响不显著,但均抑制了过氧化氢酶和脲酶活性。此外,施用低剂量和高剂量苄•丁增加了土壤中细菌数量,而二氯喹啉酸则正好相反。两种剂量的苄•丁和二氯喹啉酸均减少了土壤中放线菌数量,但对真菌数量变化不显著。由此可见,稻田施用二氯喹啉酸对稻田土壤环境以及后茬冬季紫云英作物的药害大于苄•丁。

    • 紫云英还田配施化肥对单季晚稻养分利用和产量的影响

      2014, 51(4):888-896. DOI: 10.11766/trxb201307010309

      摘要 (2113) HTML (0) PDF 851.81 K (2440) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究旨在探讨紫云英较高鲜草翻压量条件下配施不同比例常规用量化肥对单季晚稻养分吸收、养分利用效率和产量的影响。试验设置7个处理:CK(不翻压紫云英和不施化肥),CF(常规用量施肥)及翻压45 t hm-2(GM45)紫云英鲜草配施0、20%、40%、60%和80%常规用量化肥(CF)。在浙江省金华市蒋堂农业科学试验站进行为期2年的田间试验,结果表明,在所有的紫云英翻压配施化肥处理中,虽然水稻N、P、K的总吸收量以GM45+80�处理最高,但稻谷P、K养分最高吸收量出现在GM45 40�处理中,水稻养分内部利用效率随化肥配施量的增加而降低;水稻的N、P和K的农学利用效率和稻谷产量均以GM45 40�处理最高。从提高肥料利用率和降低环境风险的角度出发,紫云英鲜草异地还田量为45 t hm-2时,以配施N 80.6 kg hm-2 、P2O5 21.5 kg hm-2和K2O 43.3 kg hm-2为宜。与CK处理相比,CF和紫云英鲜草翻压配施化肥处理的稻谷产量分别提高13.7% 和8.5%~17.4%。在紫云英—单季晚稻耕作制中,紫云英异地还田量45 t hm-2不会使单季晚稻苗期产生僵苗现象。

    • 陕北黄土丘陵区牧草枯落物对针叶纯林土壤极化的修复效应

      2014, 51(4):897-905. DOI: 10.11766/trxb201307250350

      摘要 (3308) HTML (0) PDF 901.68 K (2415) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对陕北半湿润黄土丘陵区的侧柏、油松和落叶松等针叶纯林,在前期关于土壤极化研究的基础上,通过采集林地腐殖质层土壤与7种不同牧草枯落物进行混合分解培养,研究不同牧草枯落物对针叶纯林土壤的修复效应,以此作为选择适宜修复牧草种的依据。结果表明:(1)针对侧柏纯林土壤,苜蓿等7种牧草对于速效钾含量,苜蓿、胡枝子、沙打旺、小冠花和草木樨对于蛋白酶活性的负向极化具有显著缓减作用。(2)针对油松纯林土壤,7种牧草对于碱解氮含量,毛苕子、苜蓿和草木樨对于有效磷含量,苜蓿对于蔗糖酶活性的负向极化均有显著缓减作用。(3)针对落叶松纯林土壤,胡枝子和红豆草对于碱解氮含量,苜蓿、红豆草、小冠花和毛苕子对于有效磷含量,除苜蓿和毛苕子外的其他牧草对于有机质含量,苜蓿以外其他牧草对于磷酸酶活性的负向极化均具有显著缓减作用。(4)综合主成分分析表明,对侧柏纯林土壤综合修复效果较好的依次为沙打旺、小冠花、胡枝子和毛苕子;对于油松纯林土壤综合修复效果较好的依次为苜蓿、小冠花和草木樨;对于落叶松纯林土壤综合修复效果较好的依次为苜蓿、草木樨和红豆草。

    • >研究简报
    • 浙江省森林土壤有机碳密度空间变异特征及其影响因素

      2014, 51(4):906-913. DOI: 10.11766/trxb201308070365

      摘要 (2468) HTML (0) PDF 2.14 M (2204) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于Moran’s I指数和GIS地统计插值方法研究浙江省森林土壤有机碳密度(SOCD)的空间自相关性及其分布特征,并采用线性回归方程分析影响因素对SOCD的作用。结果表明:浙江省森林土壤0~30 cm层次SOCD为71.2 t hm-2,较全国土壤平均碳密度低;全局Moran’s I=0.176,显示显著空间自相关性;浙江省森林SOCD呈现自西南向东北梯级递减趋势,表现为三条平行的带状分布;优势树种、坡位、龄组、海拔、灌木覆盖度、灌木平均高、平均年龄与SOCD呈极显著正相关关系,坡向与SOCD呈显著正相关关系,草本覆盖度与SOCD呈极显著负相关关系,草本平均高影响不显著;影响因素作用于SOCD14.9%的变异。

    • 加入不同量生物质炭盐渍化土壤盐分淋洗的差异与特征

      2014, 51(4):914-919. DOI: 10.11766/trxb201309110410

      摘要 (2392) HTML (0) PDF 2.56 M (2365) 评论 (0) 收藏

      摘要:生物质炭作为土壤调理剂,能够显著地改良培肥土壤,但对盐渍化土壤盐分淋洗的影响缺乏研究和了解。本研究采用土柱模拟试验,将蘑菇棒生物质炭按照不同的质量比(0%、2%、5%、10%),添加到内蒙古河套地区硫酸盐盐渍化土壤0~20 cm的土层中,并进行淋洗,测定淋出液和土壤盐分及主要盐分离子含量,以期了解生物质炭对土壤盐分和主要盐分离子洗脱的影响。结果表明:加入生物质炭的土柱,淋洗液出现的时间提前了5~36 d,电导率降低至<5 mS cm-1缩短了41~100 d;生物质炭加入量越大,淋洗液出现的时间越早,电导率降低至<5 mS cm-1所需的时间也越少。其中,生物质炭用量2%的处理,淋洗结束表层脱盐效果较好,含盐量与对照相比降低了34.25%。显然,向盐渍化土壤加入生物质炭,不仅能够缩短盐分洗脱时间,而且提高洗盐效率,但对盐分离子洗脱先后顺序及其速率,并没有表现出明显的影响。

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