• 2014年第51卷第6期文章目次
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    • >综述与评论
    • 文化遗址区古土壤特性及古环境研究进展

      2014, 51(6):1169-1182. DOI: 10.11766/trxb201403110103

      摘要 (2419) HTML (0) PDF 3.00 M (2435) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析古土壤性质是获取古环境信息的重要手段,通过研究文化遗址区古土壤性质来反映古环境和古人类活动日益成为国内外研究的热点。系统地总结了近年来国内外文化遗址区古土壤的土壤粒度、土壤微型态、土壤元素、土壤磁化率、多环芳烃、动植物遗存等在考古应用方面的研究进展,结果表明上述研究方法有效地反映古环境信息和古人类活动。提出了应借鉴相关研究指标,进一步加强土壤学与考古学的结合,在此基础上丰富文化遗址区古土壤研究方法,加强对文化遗址区土壤的分类研究,逐步建立考古土壤学这一新的学科分支。

    • 土壤微生物分离新技术的研究进展

      2014, 51(6):1183-1191. DOI: 10.11766/trxb201311270569

      摘要 (3729) HTML (0) PDF 857.81 K (6867) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤是环境微生物学研究中最具挑战性的环境,也是生物分子、遗传资源开发的热点区域。在“宏-组学”方法快速发展的今天,土壤微生物分离培养技术在微生物环境功能研究、代谢途径的阐明、特定功能的验证及基础实验和生产实践的应用等方面仍然发挥着重要作用。本文首先分析了大多数环境微生物不能被分离培养的几个原因。然后重点综述了近年来在土壤微生物分离培养技术方面的探索,主要包括生长培养基的优化和重新设计如培养基稀释分离、添加生长限制因子、更换凝固剂等,在延长培养时间、改善含氧量、降低培养温度等方面对生长条件进行改进,采用“扩散盒”、“原位培养陷阱”等技术对微生物进行天然环境原位培养,对环境微生物群体培养和共培养,利用“宏基因组学”“宏蛋白质组学”等非培养技术辅助分离等。最后,作者对未来土壤微生物分离研究的方向提出了自己的建议。

    • >研究论文
    • 不同土壤条件下节水灌溉对棉花产量和灌溉水生产力的影响

      2014, 51(6):1192-1201. DOI: 10.11766/trxb201404160180

      摘要 (2610) HTML (0) PDF 3.37 M (2189) 评论 (0) 收藏

      摘要:在黑河中游边缘绿洲通过田间试验研究不同土壤条件下节水灌溉对棉花产量及灌溉水生产力(Irrigation Water Productivity,IWP)的影响,为区域农业土壤的合理利用和制定不同土壤的灌溉对策提供依据。田间试验涉及不同肥力和粒级组成梯度的5种土壤(砂土S1、S2;壤砂土S3和砂壤土S4、S5 三个质地类型),设三个灌溉水平:常规充分灌溉(I1)、减量10.5%节水灌溉(I2)和减量21.0%节水灌溉(I3)。结果表明,与充分灌溉相比,减量10.5%和21.0%的节水灌溉,在棉花不同生育期的地上单株生物量和叶面积及收获时的茎干生物量有所降低,但籽棉产量增加了11.6%和11.2%。在减量10.5%和21.0%的节水灌溉下棉花IWP分别为0.51 kg m-3和0.57 kg m-3,较传统灌溉(0.41 kg m-3)提高24.4%和39.0%。不同质地土壤棉花生物量、产量及棉花IWP有显著差异。棉花IWP随土壤黏粉粒和有机质含量的增加而增加,但在黏粉粒和有机质含量最高的土壤出现下降,呈多项式关系。土壤质地与灌溉量对棉花霜前花率、生物量及产量有显著的交互效应。有机质和黏粉粒含量最高的砂壤土S5在充分灌溉下营养生长过旺、吐絮期延后,导致霜前花率降低、籽棉产量和IWP降低。节水灌溉可显著提升棉花IWP,在水资源紧缺的边缘绿洲区,对新垦的砂质土壤种植耗水量较低的棉花、并进行节水灌溉管理,是实现区域节水和合理土地利用的适宜选择。

    • 咸水结冰灌溉下覆膜时间对滨海盐土水盐运移的影响

      2014, 51(6):1202-1212. DOI: 10.11766/trxb201304220197

      摘要 (2803) HTML (0) PDF 2.81 M (2364) 评论 (0) 收藏

      摘要:连续3年对滨海盐土进行咸水结冰灌溉和地膜覆盖基础上的土壤水盐动态监测,并在以上基础上,针对不同地膜覆盖时间,设置了结冰灌溉条件下融冰入渗后覆膜(MI)、播种覆膜(SI)和无覆膜(NI),以及灌前秋季覆膜(无结冰灌溉,AN)和对照(无结冰灌溉无覆膜,CK)5个处理,以研究咸水结冰灌溉条件下土壤水盐动态规律,以及覆膜时期对土壤水盐动态和棉花生长的影响。结果表明:咸水结冰灌溉后,随着咸水冰层的融化,地表冰层含盐量和钠吸附比(SAR)均逐渐降低。相同土壤深度土壤含盐量随灌溉年限的延长而逐年降低,如2006—2008年冬灌前土壤表层(0~20 cm)盐分含量分别为19.8、15.4和12.4 g kg-1。结冰灌溉融水入渗完成后,0~40cm土层的土壤含盐量均被淋洗至4kg-1以下。融水入渗后9 d内进行地膜覆盖效果较好。咸水结冰灌溉结合地膜覆盖(MI)土壤脱盐效果最好,其棉花出苗率和籽棉产量也最高,分别为63.78%和3 200 kg hm-2,其次为AN、SI、NI和CK处理。经过长期(3年)结冰灌溉后,秋季进行覆膜依然可获得较高产量,其棉花出苗率和产量分别为59.63%和2 600 kg hm-2。但如果没有覆膜措施或覆膜较晚,依然不能获得理想的产量。

    • 莱州湾南岸土壤剖面盐分离子分异规律研究

      2014, 51(6):1213-1222. DOI: 10.11766/trxb201312160591

      摘要 (2169) HTML (0) PDF 2.30 M (1923) 评论 (0) 收藏

      摘要:莱州湾南岸地区受海水入侵影响盐渍化问题严重,土壤盐渍化是制约区域农业生产和发展的主要障碍因子。运用经典统计学和地统计学的方法,研究了莱州湾南岸地区土壤剖面盐分离子的空间分异规律。结果表明:土壤全盐含量随深度的增加而增加,表现出底聚趋势;各层土壤盐分离子均表现中等和强烈的变异性;土壤盐分主要以NaCl和Na2SO4的形式存在;偏相关分析说明不同盐分离子间的相关性差异较大;聚类分析表明盐分离子主要分为三大类:K+、Mg2 、Ca2 和SO42-为第一类,Na 单独组成第二类,Cl-则为第三类;除全盐含量在30~60cm具有中等空间自相关外,其他各层土壤盐分属性均具有强烈的空间自相关性;盐渍化类型以硫酸盐型、氯化物—硫酸盐型和硫酸盐—氯化物型为主,盐渍化程度以轻度盐渍化为主。

    • 亚热带地区几种红壤坡面侵蚀泥沙的物质组成特性

      2014, 51(6):1223-1233. DOI: 10.11766/trxb201308180374

      摘要 (3070) HTML (0) PDF 3.19 M (2669) 评论 (0) 收藏

      摘要:以三种母质发育的5个红壤为研究对象,在人工降雨条件下,研究不同降雨动能坡面侵蚀泥沙的颗粒分布特征及物质组成状况。结果表明:侵蚀泥沙的颗粒分布受土壤母质和降雨侵蚀力影响差异较大,相同母质红壤产生泥沙的颗粒组成特征相似,纱网覆盖条件下泥沙中细颗粒(<0.02mm)相对含量普遍高于裸地,泥质页岩发育红壤(HS)和花岗岩发育红壤(TG1和TG2)泥沙(分散后)表现为黏粒和粉粒的富集,富集率为1.15~3.14,第四纪红黏土发育红壤(HQ1和HQ2)泥沙中(分散后)砂粒富集比较明显,富集率最高为3.84;对于HS、TG1和TG2土壤而言,泥沙中有机质(OM)、游离氧化铁铝(Fed和Ald)主要分布在<0.05mm粒径中,而对于HQ1和HQ2土壤而言,则主要分布在>0.25mm和<0.05mm两个粒级的泥沙颗粒中,其中有机质(OM)富集最明显;泥沙中OM、Fed和Ald之间达到极显著相关(r≥0.82),而且它们与土壤中阳离子交换量(CEC)、Fed、Ald、非晶形氧化硅(Sio)、黏粒含量的相关性也达到极显著水平(r≥0.81),说明泥沙中这些物质间相互影响,而且很大程度上取决于供试土壤的自身物质含量。

    • 基于体积法对黄土细沟侵蚀沿程分布模拟的研究

      2014, 51(6):1234-1241. DOI: 10.11766/trxb201311030511

      摘要 (2330) HTML (0) PDF 1.82 M (2534) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过土槽冲刷试验结合体积法估算不同流量(2、4、8 L min-1)和坡度(5°、10°、15°、20°、25°)条件下,细沟侵蚀体积及其分布规律,进而研究黄土细沟侵蚀过程及坡度、流量对其的影响。结果表明:细沟侵蚀过程不是沿其均一恒定的,累积侵蚀泥沙量及含沙量均随着细沟的增长近似呈指数增加,且这个趋势在陡坡和大流量下更为显著。坡度和流量的增大均能造成累积侵蚀泥沙量及含沙量的增加,即导致细沟侵蚀程度加重,但是流量对于侵蚀的影响权重远大于坡度。且实测的侵蚀泥沙总量及水流含沙量与体积法测得累积侵蚀泥沙量及含沙量的对比验证了本试验体积法估算细沟侵蚀总量及沿程分布规律的准确性及实用性,其结果为细沟侵蚀动态过程研究及预测提供了理论依据。

    • 开封市城市土壤磁化率空间分布及对重金属污染的指示意义

      2014, 51(6):1242-1250. DOI: 10.11766/trxb201312160592

      摘要 (2482) HTML (0) PDF 1.15 M (2433) 评论 (0) 收藏

      摘要:建立基于土壤磁化率的重金属污染等级标准可为土壤重金属污染评价提供更为简便的磁学方法。采集开封市城市土壤表层样品99个,测定As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn含量以及低频磁化率(χLF)和高频磁化率(χHF)。采用普通Kriging插值法探讨χLF的空间分布,污染负荷指数(PLI)评价土壤重金属污染程度,并在PLI与χLF相关分析的基础上建立了基于χLF的土壤重金属污染等级标准。结果表明,开封市城市土壤各样点7种重金属的平均PLI为2.53,呈中度污染,Cd是最主要的污染因子。土壤χLF平均值为125.7×10-8m3 kg-1,总体上由东南向西北递减,高值区出现在东南部、老城区北部和陇海铁路沿线附近。各样点土壤重金属PLI与其χLF的回归方程为PLI = 0.011χLF + 0.320(r = 0.663),呈极显著正相关(p < 0.01)。用土壤χLF可以评价开封市城市土壤重金属污染程度:当土壤χLF≤62×10-8m3 kg-1时,为无污染;当62×10-8<χLF≤153×10-8m3 kg-1时,为轻度污染;当153×10-8<χLF≤244×10-8m3 kg-1时,为中度污染;当χLF>244×10-8m3 kg-1时,为强度污染。

    • 南京沿江典型蔬菜生产系统土壤重金属异常的源解析

      2014, 51(6):1251-1261. DOI: 10.11766/trxb201312310626

      摘要 (2240) HTML (0) PDF 2.87 M (3004) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南京沿江典型蔬菜生产系统为研究对象,通过测定并分析表层土壤、剖面土壤、肥料及大气降尘中重金属含量,揭示了土壤重金属异常的空间变异特征以及土壤重金属的来源。结果表明,(1)研究区表层土壤镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铅(Pb)、铜(Cu)、锌(Zn)和铬(Cr)平均含量均高于南京市土壤背景值,部分样点土壤Cd含量超过了国家土壤环境质量标准的二级标准,在土壤中呈现较高的累积;(2)除Cr以外,其他表层土壤重金属均呈现东南偏高西北偏低的空间分布特征,与土壤有机质的空间分布规律一致;(3)土壤重金属累积和分布状况与研究区的地形、周边工农业布局以及风向有关;(4)除土壤重金属累积的自然背景原因以外,农业施肥和大气沉降对土壤重金属的累积具有非常重要的贡献。

    • 应用红外光声光谱技术及支持向量机模型测定土壤有机质含量

      2014, 51(6):1262-1269. DOI: 10.11766/trxb201311110526

      摘要 (2128) HTML (0) PDF 1.78 M (2854) 评论 (0) 收藏

      摘要:快速测定土壤有机质含量对作物生产和土壤肥力评价具有重要意义,红外光声光谱技术的应用为土壤有机质快速测定提供了可能。本研究以江苏省南京市溧水区水稻土土样为材料,探究了红外光声光谱技术在有机质测定中的应用。采用主成分分析、偏最小二乘和独立成分分析,分别提取了土壤光谱的主成分、偏最小二乘潜变量和独立成分,并以提取的信息输入支持向量机,从而构建了三种支持向量机校正模型。同时,偏最小二乘也被用于建立校正模型,作为支持向量机模型的对照。预测结果表明,基于独立成分的支持向量机模型效果最好,预测相关系数R2、均方根误差RMSEP和实际测量值的标准差与光谱模型预测值标准差的比值即RPD值分别为0.808、0.575 和2.28。F检验表明,该模型显著优于基于主成分的支持向量机模型,但与基于偏最小二乘潜变量的支持向量机模型,以及经典偏最小二乘模型没有显著差异。t检验表明,各校正模型对有机质的预测结果与化学测定结果没有显著差异。因此,红外光声光谱技术为土壤有机质的快速测定提供了新的技术手段。

    • 复杂地貌类型区耕地土壤有机质空间插值方法研究

      2014, 51(6):1270-1281. DOI: 10.11766/trxb201312110587

      摘要 (2822) HTML (0) PDF 5.15 M (2481) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择适宜区域特征的高效点面拓展模型对揭示土壤属性空间分布规律具有重要意义。根据不同地貌类型特征在福建省各地级市选取了9个典型县(市、区),利用2008年采集的29 320个样点数据系统评价不同空间插值方法对耕地土壤有机质含量推算精度的影响。结果表明,福建省各典型县耕地土壤有机质平均含量为27.83 g kg-1,变异系数为37.87%,半方差函数以指数模型拟合效果最佳;全省平原或盆地、丘陵和山地分布面积相当的地区(如闽侯县、建瓯市、永定县、涵江区、福鼎市)采用泛克里格法插值的精度较高,山地为主的地区(如大田县)采用简单克里格法插值的精度较高,而以平原、台地为主的地区(如南安市、同安区、漳浦县)采用普通克里格或张力样条函数法插值的精度较高。

    • 砂性层状土柱蒸发过程实验与数值模拟

      2014, 51(6):1282-1289. DOI: 10.11766/trxb201312260613

      摘要 (2179) HTML (0) PDF 1.77 M (2540) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了了解不同类型层状土柱蒸发特性,利用砂土和砂黄土2种土壤,设置3种不同厚度分层土柱(11.25、22.5、45 cm)和2种均质对照土柱,测定了土柱蒸发过程中累积蒸发量、相对蒸发速率和剖面含水量的变化;同时利用2种均质土柱排水过程优化的土壤水力参数和Hydrus-1D模型对2种均质土柱和3种不同类型层状土柱蒸发过程进行模拟分析。结果表明,均质砂黄土蒸发第一阶段持续长达34 d,累积蒸发量显著高于均质砂土和其他3种不同类型分层土柱,土柱剖面含水量变化进一步证明表层覆盖砂土可显著抑制土壤蒸发。利用排水过程优化的水力参数,HYDRUS-1D可以较好地模拟层状土柱蒸发过程。研究结果对干旱半干旱区土壤水分管理具有指导意义。

    • 离子强度对铁质砖红壤铜离子连续解吸的影响

      2014, 51(6):1290-1297. DOI: 10.11766/trxb201404100160

      摘要 (2271) HTML (0) PDF 1.59 M (2069) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了昆明铁质砖红壤中水吸附性铜离子依次在包括去离子水在内的浓度从低到高的NaNO3溶液中连续解吸时,电解质浓度和有机质去除对不同pH段铜离子解吸率的影响。结果表明,当铁质砖红壤中水吸附性铜离子依次在去离子水、0.01 mol L-1 NaNO3、0.1 mol L-1 NaNO3及1 mol L-1 NaNO3中连续解吸时,去离子水和NaNO3溶液对铁质砖红壤pH-铜离子解吸率曲线形状影响截然不同。在去离子水中解吸时,解吸率曲线表现为单调下降,当解吸平衡液pH达到5.3左右时,铜离子解吸率降至基本为零,且解吸次数不影响这一规律;在NaNO3溶液中解吸时,除1 mol L-1 者外,对于0.01 mol L-1和0.1 mol L-1者,铜离子解吸率曲线均在pH4.4~4.6之间出现解吸峰。部分去除有机质对解吸率的整体变化趋势并无根本影响。研究结果表明,土壤中吸附性铜离子可在去离子水中解吸的原因与双电层重叠以及离子强度降低导致土壤表面对铜离子解吸势增加有关,而解吸峰产生的可能原因与在不同pH段,体系pH对铁质砖红壤中吸持铜离子的羟基化比例和表面电荷性质的综合影响有关。

    • 可溶性盐对土壤pH测定的影响及消除初探

      2014, 51(6):1298-1308. DOI: 10.11766/trxb201312090584

      摘要 (2877) HTML (0) PDF 1.64 M (2612) 评论 (0) 收藏

      摘要:在我国大量施肥的背景下,最近几十年农田土壤酸化速率加快,尤其是设施栽培体系土壤。在淋洗强度较弱的情况下,土壤可伴随有次生盐渍化现象,而可溶性盐的存在对土壤pH(H2O)(用水浸提土壤测得的pH)的测定有显著影响。由于pH是酸化评估的重要指标之一,有必要深入探究农田土壤常见可溶性盐对pH(H2O)测定的影响。本研究中,为精确评估积盐农田土壤的酸化状况,以潮土、褐土、水稻土和红壤为研究对象,研究了农田土壤尤其是设施土壤中常见六种可溶性盐(Ca(NO3)2、KNO3、MgSO4、K2SO4、CaCl2、KCl)对土壤pH测定的影响;并以硝酸钾为研究对象,对比分析了四种消除可溶性盐对pH(H2O)测定影响的方法,这四种方法分别为:用石灰位代替pH(H2O);用0.01 mol L-1 CaCl2浸提代替水浸提;先用模型计算出盐分对pH(H2O)测定的影响,然后从pH(H2O)中减去;用蒸馏水或50℃的50%酒精溶液将土壤中可溶性盐洗除后风干再测定pH(H2O)。结果表明:10 g kg-1可溶性盐的存在可使土壤pH下降0.09~0.87个单位,可溶性盐浓度及土壤电导率(EC)均与pH、△pH(pH的下降程度)之间具有显著的自然对数相关性。同种土壤,不同盐类对pH测定的影响程度不同,强弱顺序因离子组成和土壤类型而异,总体表现为硝酸盐和氯化物对pH测定的影响高于硫酸盐,氯化钙的影响程度高于钾盐及硝酸钙和硫酸镁,三种钾盐之间差异不明显;同种盐类,四种土壤受盐分影响的程度强弱顺序为:褐土 > 水稻土 > 潮土 > 红壤。四种方法均可以减弱或消除硝酸钾对pH测定的影响,6.9 g kg-1硝酸钾施入土壤中可使土壤pH下降0.24~0.71个单位,消除影响后,硝酸钾仅可使土壤pH下降-0.38~0.19个单位。四种方法的简单有效程度为:石灰位> 0.01 mol L-1CaCl2浸提测定pH > 模型拟合计算> 洗盐处理。消除可溶性盐对pH测定的影响可以使积盐的农田土壤酸化评估更为精确,使土壤酸化风险预测更为准确,有利于制定合理有效的风险应对措施。

    • BS-Tween20复配修饰膨润土对Cd2+吸附的研究

      2014, 51(6):1309-1316. DOI: 10.11766/trxb201402280084

      摘要 (2764) HTML (0) PDF 1.19 M (2379) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用不同比例十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)+Tween20复配修饰膨润土,以批处理法研究了不同修饰比例、温度、pH、离子强度下,修饰膨润土对Cd2 吸附的效果,并从吸附等温线、温度效应和热力学角度探讨了吸附机制。结果表明,供试土样对Cd2 的平衡吸附量呈现BS 0.25T>BS 0.5T>BS>BS 1T>BS 1.5T>CK的趋势,复配修饰土样对Cd2 的吸附随Tween20修饰比例的增加而降低。Tween20复配修饰比例小于0.5时有利于复配修饰土对Cd2 的吸附,而大于0.5时复配修饰土对Cd2 的吸附量则降低。修饰膨润土对Cd2 的吸附等温线均符合Langmuir模型。温度升高、pH增加、复配修饰土对Cd2 的吸附量增加、离子强度的增大减弱了土样对Cd2 的吸附。热力学参数结果表明,修饰土样对Cd2 的吸附是熵增控制的自发性过程;各土样对Cd2 吸附均为吸热过程。

    • 中国典型生态系统土壤硝化强度的整合分析

      2014, 51(6):1317-1324. DOI: 10.11766/trxb201401290056

      摘要 (3032) HTML (0) PDF 1.25 M (2660) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对国内外1959年至2013年间发表的2 900篇中国土壤硝化相关论文,获得288组中国土壤硝化强度数据,涉及26个省份,初步构建了开放式的中国土壤硝化信息系统。进一步利用整合分析,评估了土壤理化性质与土壤硝化强度的可能联系。结果表明:不同生态系统之间硝化速率由大到小依次为:农田(NO3--N 1.39±0.27 mg kg-1 d-1)、草地(0.74±0.17)、森林(0.66±0.16)、沙漠(0.17±0.08)、湿地(0.06±0.04)。在统计显著性的前提下,硝化强度与环境因子之间表现出一定的相关性趋势:即硝化强度与pH、有效磷、硝态氮正相关,与有机碳、速效氮和碳氮比负相关。在较大时空尺度下,生态系统类型是土壤硝化过程地理分异规律的最优解释因子,可能在硝化微生物形成与演替过程中发挥了重要作用。

    • 废水中紫色光养细菌产胞外多糖性能比较及高产菌株特性研究

      2014, 51(6):1325-1331. DOI: 10.11766/trxb201309040396

      摘要 (1968) HTML (0) PDF 1.61 M (2147) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用废水生产胞外多糖是一种既能实现废水处理又能达到废水资源化的双赢方法,也是目前胞外多糖研究的热点。为得到能在废水中高产胞外多糖的紫色光养细菌(Purple Phototrophic Bacteria, PPB)菌株,本研究首先以化学合成培养基和不同比例豆制品废水和玉米淀粉废水混合培养基培养11株PPB,提取并测定其胞外多糖,结果发现不同菌株产胞外多糖能力不同,且有机废水较化学合成培养基更有利于菌株分泌胞外多糖。经两轮筛选得到一株产胞外多糖能力较高的菌株J4,高产培养基为豆制品废水,胞外多糖含量高达140 mg g-1菌体干重。且J4在豆制品废水中的生长试验表明,菌株J4不仅降低了废水的化学需氧量COD ( > 90%),同时分泌大量胞外多糖。通过Sephadex G-50柱层析结果发现该胞外多糖的分子量较大,具有一定的研究价值。综上,本试验获得了高产菌株J4,同时发现利用有机废水能够得到大量的PPB胞外多糖,为获得低价的多糖材料提供了一定依据。

    • 土壤微生物产电信号评价芘污染毒性的研究

      2014, 51(6):1332-1341. DOI: 10.11766/trxb201402190072

      摘要 (2476) HTML (0) PDF 2.41 M (2085) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过向土壤中加入葡萄糖促进微生物产电过程,研究了芘污染条件下土壤产电变化规律。利用双室微生物燃料电池(Microbial fuel cells, MFCs),实时、连续记录芘污染土壤产电电压。产电110 h后结束MFCs运行,采用循环伏安法检测芘对土壤微生物电化学活性的影响;结合PCR-DGGE及测序技术,分析芘对MFCs阳极表面细菌群落结构的影响。结果显示,MFCs产电电量随芘浓度增加显著降低。循环伏安检测显示芘降低了土壤微生物的电化学活性。DNA序列分析表明,阳极细菌与已报道的产电细菌高度相似,包括SporolactobacillusClostridiumEnterobacterBacillusEthanoligenens。芘降低了Bacillus丰度。

    • 三江平原农田地表和地下土壤螨群落空间自相关性研究

      2014, 51(6):1342-1350. DOI: 10.11766/trxb201310130461

      摘要 (2057) HTML (0) PDF 3.73 M (2221) 评论 (0) 收藏

      摘要:多尺度空间自相关性是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。在中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站的农田内,以5 m为步长设置一个50 m×50 m的样地,结合全局Moran’s I 和局部Moran’s I指数,研究地表、地下和地表—地下土壤螨群落多尺度空间自相关性特征。结果表明,地表和地下土壤螨群落的物种数量和平均密度均有显著差异。全局空间自相关性结果表明,除了地表螨群落,地下螨群落平均密度在8月(35~40 m)和10月(5~30 m)、地表—地下螨群落平均密度在8月(5~10 m和35~45 m)和10月(5~35 m)均有显著的多尺度全局空间自相关性,土壤螨群落中数量较多的优势和常见类群易形成明显的多尺度全局空间自相关性。局部空间自相关性结果表明,地表、地下和地表—地下螨群落及所有螨类的平均密度均存在显著的局部空间自相关性,形成“斑块”和“孔隙”并存的水平分布格局。本研究表明,多尺度全局空间自相关性是地下和地表—地下土壤螨群落的重要特征,群落和物种的平均密度均在局部地区形成“斑块”和“孔隙”并存的的水平分布格局。

    • 杭州湾湿地不同植被类型下土壤有机碳及其组分分布特征

      2014, 51(6):1351-1360. DOI: 10.11766/trxb201310090447

      摘要 (2286) HTML (0) PDF 2.48 M (2261) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤有机碳及其活性组分能够敏感地反映土壤碳库的变化。调查采集杭州湾自然滩涂湿地土壤样品(0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm),比较分析芦苇、互花米草、海三棱藨草、裸滩的土壤有机碳(SOC)、水溶性有机碳(DOC)、易氧化碳(ROC)和轻组有机质(LFOM)的变化。结果表明:(1)0~30 cm各土层,芦苇、互花米草、海三棱藨草和裸滩的SOC平均含量依次为3.87~5.08 g kg-1,6.46~6.78 g kg-1,4.33~4.48 g kg-1和4.99~5.25 g kg-1,互花米草SOC含量高于相同土层的其他类型;(2)互花米草DOC和LFOM平均含量分别为90.69~98.90 mg kg-1,2.35~2.95 g kg-1,高于相同土层的海三棱藨草、芦苇和裸滩,而裸滩ROC含量(2.06~2.22 g kg-1)却高于相同土层的其他三种类型;(3)芦苇、互花米草和海三棱藨草DOC占土壤有机碳的分配比例无显著性差异,而相同土层的DOC占土壤有机碳的分配比例大小依次为裸滩>海三棱藨草>芦苇>互花米草;(4) SOC和DOC、ROC、LFOM、全氮(TN)、土壤含水量、pH之间均存在极显著关系(p<0.01),各指标与pH之间均表现为负相关性。研究表明互花米草的入侵增强了滩涂湿地的固碳能力,有机碳活性组分能够反映有机碳库的变化。

    • 玉米秸秆及其黑炭添加对黄绵土氮素转化的影响

      2014, 51(6):1361-1368. DOI: 10.11766/trxb201309230431

      摘要 (2168) HTML (0) PDF 2.54 M (2099) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用室内培养试验,研究在相同的土壤水分和施氮量条件下,不同碳源(玉米秸秆及其黑炭)添加对土壤无机氮转化和N2O排放的影响机制。结果表明,不同碳源(玉米秸秆和黑炭)的施加对氮素净矿化量的影响差异极显著(p < 0.01)。与直接施加玉米秸秆相比,施加黑炭增加了土壤硝态氮和铵态氮的含量,显著降低了土壤N2O排放量;施加黑炭后土壤无机氮浓度变化在整个培养期间较平缓,而施加秸秆后土壤氮转化在前两周较为剧烈。相较于添加秸秆,施加黑炭有利于减少温室气体N2O的排放。

    • 不同钾肥对甘蓝产量、品质和营养元素形态的影响

      2014, 51(6):1369-1377. DOI: 10.11766/trxb201309130414

      摘要 (2166) HTML (0) PDF 2.04 M (2030) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择重庆地区适宜栽培的甘蓝品种,采用田间小区试验,研究不同种类和用量钾肥对甘蓝产量、品质和营养元素形态的影响,为无公害甘蓝生产确定合理的施钾技术提供科学依据。结果表明,不同施钾处理甘蓝生物产量和商品产量均显著提高(增量为4.3%~20.2%),两种钾肥均以中量水平(K2)增产最显著,但相同用量下钾肥种类间增产效果无显著差异,从肥料成本看以氯化钾更优。各处理均提高甘蓝氨基酸含量,以低量硫酸钾最优,增幅达56.9%;除中量氯化钾提高甘蓝维生素C含量6.8%外,其余处理均降低维生素C含量;各处理对甘蓝硝酸盐含量以降低为主,以高量硫酸钾降幅最大达12.3%;钾肥对甘蓝还原糖含量表现为提高,且以低量氯化钾最优。各处理均在一定程度上提高甘蓝矿质元素含量(Zn除外)。甘蓝各营养元素形态中,均以非蛋白态为主。不同钾肥处理蛋白氮含量与氨基酸含量呈极显著负相关(相关系数r=-0.820),蛋白磷与氨基酸含量呈显著正相关,而非蛋白磷含量与维生素C含量呈显著正相关;与氮、磷素形态相比,不同钾素形态与甘蓝品质间关系更为密切,其中全钾、蛋白钾含量与维生素C含量均呈显著正相关。综合各指标效应看,甘蓝适宜钾肥种类为氯化钾,且以中量施钾水平最优。

    • 茶多酚与低分子有机酸活化土壤矿质元素的差异研究

      2014, 51(6):1378-1387. DOI: 10.11766/trxb201401140026

      摘要 (2360) HTML (0) PDF 2.94 M (2219) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过浸提试验比较了浓度均为5 mmol L-1的茶多酚(TPs)和低分子有机酸(LMWOAs)对3种酸性土壤矿质元素活化的差异。结果表明:对于Si、Al、Fe,其活化量在漂洗水稻土和黄壤上为LMWOAs>TPs,在酸性紫色土上则为TPs>苹果酸(Si的活化量为TPs>LMWOAs),表明TPs在初育土脱硅过程中发挥着重要作用,预示植茶有利于初育土向地带性土壤演化;对于盐基离子,3种土壤Ca的活化量均为苹果酸>TPs,Mg、K的活化量均为LMWOAs>TPs,Na的活化量均为茶叶提取物>柠檬酸>苹果酸(在漂洗水稻土上为TPs>LMWOAs);TPs对Ca、K、Na的活化量均以漂洗水稻土最大,表明植茶可显著促进漂洗水稻土盐基离子的活化与迁移,在提高其有效性的同时可能加速土壤酸化。

    • >研究简报
    • ERS卫星反演数据在黄土高原近地表土壤水分中的应用研究

      2014, 51(6):1388-1397. DOI: 10.11766/trxb201312260614

      摘要 (2515) HTML (0) PDF 4.16 M (2263) 评论 (0) 收藏

      摘要:将黄土高原地区1992—2000年欧洲遥感卫星(European Remote Sensing Satellites,ERS)风散射计获取的土壤水分指数(Soil Water Index,SWI)与农田实测土壤水分数据进行对比,并分析降雨、植被、土地利用和人工灌溉对反演数据的影响;探讨其在近地表土壤水分时空变化中的应用情况。结果表明,遥感反演的土壤水分数据SWI较好地反映了黄土高原地区土壤水分的时空变化规律,总体上表现出南多北少、东高西低的空间特点和夏秋偏高、春季较低的季节变化趋势;其次,根据SWI转换得到的土壤体积含水量数据Wswi与0~10 cm农田实测土壤水分呈极显著相关,表明该ERS反演土壤水分数据接近表层土壤水分实际情况,可用于估测研究区表层土壤水分含量;在农业集中的平原地区,Wswi与农田表层实测土壤水分相关性较高;而在农业、林业、牧业用地复合交叉地区其相关性较差。研究结果还发现,在相对干旱季节农田实测水分普遍较卫星反演结果高,主要是由于灌溉增加了农田水分含量。这说明在应用卫星遥感数据估算土壤水分时,除了考虑气候、地貌、土壤、植被等自然因素,同时也应充分考虑人为因素的影响。

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