2016年第53卷第1期文章目次
> 综述与评论
2016, 53(1):1-11.
DOI: 10.11766/trxb201506110191
摘要:
随着纳米科技的快速发展和纳米产品的广泛使用，人工纳米材料（ENMs）的环境生态效应研究逐渐成为国内外关注的热点。本文整合了ENMs的毒性机制，综述了ENMs对植物和微生物影响方面的研究进展。此外，鉴于植物与微生物之间存在的密切联系，进一步概述了植物和微生物对ENMs生态效应的反馈作用，揭示了植物和微生物的相互作用可影响ENMs对植物-微生物体系的生态效应。因此，将植物-微生物以及土壤作为一个整体是全面评价ENMs生态效应的关键，也是未来研究的发展方向。最后分析了目前研究中方法和技术等方面中存在的不足，提出了以后研究中应关注的重点。
随着纳米科技的快速发展和纳米产品的广泛使用，人工纳米材料（ENMs）的环境生态效应研究逐渐成为国内外关注的热点。本文整合了ENMs的毒性机制，综述了ENMs对植物和微生物影响方面的研究进展。此外，鉴于植物与微生物之间存在的密切联系，进一步概述了植物和微生物对ENMs生态效应的反馈作用，揭示了植物和微生物的相互作用可影响ENMs对植物-微生物体系的生态效应。因此，将植物-微生物以及土壤作为一个整体是全面评价ENMs生态效应的关键，也是未来研究的发展方向。最后分析了目前研究中方法和技术等方面中存在的不足，提出了以后研究中应关注的重点。
> 新视角与前沿
2016, 53(1):12-15.
DOI: 10.11766/trxb201511240538
摘要:
1974年日本科学家大村智从土壤中分离到一株链霉菌，并与美国默克（Merck）公司合作，发现了阿维菌素，在治疗盘尾丝虫症（河盲症）和淋巴丝虫病（象皮病）方面取得了重大突破，成为2015年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一，表明纯菌株的分离和培养具有极为重要的意义，应在未来土壤微生物研究中得到更多的重视。
1974年日本科学家大村智从土壤中分离到一株链霉菌，并与美国默克（Merck）公司合作，发现了阿维菌素，在治疗盘尾丝虫症（河盲症）和淋巴丝虫病（象皮病）方面取得了重大突破，成为2015年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一，表明纯菌株的分离和培养具有极为重要的意义，应在未来土壤微生物研究中得到更多的重视。
> 研究论文
2016, 53(1):16-27.
DOI: 10.11766/trxb201503090019
摘要:
整合1980年—2013年中国农田土壤有机物料腐解试验的相关文献，分析了华南、华北、西北和东北等典型农业区不同类型有机物料腐解一年后的残留率（h1）及其驱动因子。结果表明，中国不同有机物料 h1平均为0.335 g g-1，受到物料类型、区域以及二者交互作用等因素的显著影响。总体上，h1在物料类型上呈绿肥<秸秆<根茬≈有机肥，在区域上呈华南≈华北<西北≈东北。但h1的区域差异因物料类型而异。其中，绿肥、秸秆和根茬的h1均呈华北<华南和东北，而有机肥的h1在各区域间差异不显著。同时，h1的物料类型差异也因区域而异。在湿润半湿润的华南、华北和东北地区，h1均呈根茬>秸秆和绿肥；而在干旱半干旱的西北地区，受水分条件的限制，各物料类型间h1差异不显著。 逐步回归结果显示，木质素与氮素含量之比（lignin:N）是绿肥、秸秆和根茬腐解的首要影响因子，而年均温和干燥指数居于其次，表明农田土壤中植物性有机物料的腐解，物料性质较气候因子占主导。但对于腐解或半腐解状态的有机肥，其腐解已不受气候和物料性质的显著影响。此外，单一气候因子或物料性质对h1变异性的解释率往往不超过15%，气候和物料性质的综合解释率尚低于40%，表明要准确预测农田土壤有机物料的腐解过程，需要更多地重视区域或点位特征（例如，土壤理化和生物学性质等）的影响。
整合1980年—2013年中国农田土壤有机物料腐解试验的相关文献，分析了华南、华北、西北和东北等典型农业区不同类型有机物料腐解一年后的残留率（h1）及其驱动因子。结果表明，中国不同有机物料 h1平均为0.335 g g-1，受到物料类型、区域以及二者交互作用等因素的显著影响。总体上，h1在物料类型上呈绿肥<秸秆<根茬≈有机肥，在区域上呈华南≈华北<西北≈东北。但h1的区域差异因物料类型而异。其中，绿肥、秸秆和根茬的h1均呈华北<华南和东北，而有机肥的h1在各区域间差异不显著。同时，h1的物料类型差异也因区域而异。在湿润半湿润的华南、华北和东北地区，h1均呈根茬>秸秆和绿肥；而在干旱半干旱的西北地区，受水分条件的限制，各物料类型间h1差异不显著。 逐步回归结果显示，木质素与氮素含量之比（lignin:N）是绿肥、秸秆和根茬腐解的首要影响因子，而年均温和干燥指数居于其次，表明农田土壤中植物性有机物料的腐解，物料性质较气候因子占主导。但对于腐解或半腐解状态的有机肥，其腐解已不受气候和物料性质的显著影响。此外，单一气候因子或物料性质对h1变异性的解释率往往不超过15%，气候和物料性质的综合解释率尚低于40%，表明要准确预测农田土壤有机物料的腐解过程，需要更多地重视区域或点位特征（例如，土壤理化和生物学性质等）的影响。
2016, 53(1):28-38.
DOI: 10.11766/trxb201503240666
摘要:
基于修正的通用土壤流失方程(RUSLE)和GIS空间分析技术，定量分析了安徽省土壤侵蚀及其养分流失的空间分布特征，探讨了土壤侵蚀强度与海拔、坡度等地形因子的关系。结果表明：2010年安徽省土壤侵蚀总量为3 454 × 104 t a-1，土壤侵蚀模数平均值为256.9 t km-2 a-1。全省以微度土壤侵蚀为主，侵蚀强度由北向南逐渐加剧。淮北与沿淮平原、江淮丘陵岗地以微度土壤侵蚀为主，皖南丘陵山区和皖西大别山区以强度侵蚀为主。海拔200 ~ 500 m和坡度15 ~ 25°的区域土壤侵蚀量最大。不同土壤侵蚀强度在各高程、坡度带的面积分布比例规律相似，随着海拔和坡度的增加，土壤侵蚀强度逐渐加剧。微度侵蚀的面积比例逐渐减小，其他侵蚀强度的面积比例逐渐增加。全省因土壤侵蚀引起的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等养分流失总量为106.6 × 104 t a-1，其中SOC、TN、TP和TK的平均流失量分别为3.57、0.37、0.10和3.90 t km-2a-1。土壤养分流失量总体上由北向南逐渐增多，淮北与沿淮平原四种养分平均流失量和流失总量最小，皖南丘陵山区平均流失量和流失总量最大。
基于修正的通用土壤流失方程(RUSLE)和GIS空间分析技术，定量分析了安徽省土壤侵蚀及其养分流失的空间分布特征，探讨了土壤侵蚀强度与海拔、坡度等地形因子的关系。结果表明：2010年安徽省土壤侵蚀总量为3 454 × 104 t a-1，土壤侵蚀模数平均值为256.9 t km-2 a-1。全省以微度土壤侵蚀为主，侵蚀强度由北向南逐渐加剧。淮北与沿淮平原、江淮丘陵岗地以微度土壤侵蚀为主，皖南丘陵山区和皖西大别山区以强度侵蚀为主。海拔200 ~ 500 m和坡度15 ~ 25°的区域土壤侵蚀量最大。不同土壤侵蚀强度在各高程、坡度带的面积分布比例规律相似，随着海拔和坡度的增加，土壤侵蚀强度逐渐加剧。微度侵蚀的面积比例逐渐减小，其他侵蚀强度的面积比例逐渐增加。全省因土壤侵蚀引起的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和全钾(TK)等养分流失总量为106.6 × 104 t a-1，其中SOC、TN、TP和TK的平均流失量分别为3.57、0.37、0.10和3.90 t km-2a-1。土壤养分流失量总体上由北向南逐渐增多，淮北与沿淮平原四种养分平均流失量和流失总量最小，皖南丘陵山区平均流失量和流失总量最大。
2016, 53(1):39-47.
DOI: 10.11766/trxb201504220018
摘要:
风水交错侵蚀是风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的主要形式，研究风水交错侵蚀对土壤颗粒的影响对于进一步研究风水交错侵蚀耦合机制及其对环境的影响有重要意义。采用人工模拟降雨试验，研究不同雨强和覆沙厚度及长度）条件下覆沙坡面侵蚀泥沙颗粒的变化特征。结果表明：不同降雨条件下侵蚀泥沙颗粒中粉粒和砂粒的含量较高，分别达到了48.86%、42.77%；坡面覆沙后，侵蚀泥沙中以粗颗粒居多，以黄土作为供试土壤，表层覆盖沙物质以后，仅有黏粒的富集率大于1；侵蚀泥沙的分形维数随着覆沙厚度和长度的增大而减小，d50则随着覆沙厚度和长度的增大而增大；覆沙厚度和长度对分形维数和d50的影响大于雨强。
风水交错侵蚀是风蚀水蚀交错区土壤侵蚀的主要形式，研究风水交错侵蚀对土壤颗粒的影响对于进一步研究风水交错侵蚀耦合机制及其对环境的影响有重要意义。采用人工模拟降雨试验，研究不同雨强和覆沙厚度及长度）条件下覆沙坡面侵蚀泥沙颗粒的变化特征。结果表明：不同降雨条件下侵蚀泥沙颗粒中粉粒和砂粒的含量较高，分别达到了48.86%、42.77%；坡面覆沙后，侵蚀泥沙中以粗颗粒居多，以黄土作为供试土壤，表层覆盖沙物质以后，仅有黏粒的富集率大于1；侵蚀泥沙的分形维数随着覆沙厚度和长度的增大而减小，d50则随着覆沙厚度和长度的增大而增大；覆沙厚度和长度对分形维数和d50的影响大于雨强。
2016, 53(1):48-57.
DOI: 10.11766/trxb201503090494
摘要:
根据土壤发生学理论，在土壤景观相似的土壤中（如相同母质、相似气候、相同地形以及相似的植物类型和动物活动），土壤的属性具有相似性；然而由于地理环境中复杂的成土因素的影响，土壤绝无完全相同的土壤个体。在划分土壤地理发生分类基层单元土种和系统分类基层单元土系时，特定土层被用于反映土体构型差异。但特定土层类型多样，目前尚处于模糊状态，随着土系划分研究的深入，有必要对其进行分门别类与归纳整理。本文以河南省典型土系为例，梳理和总结了土系划分时涉及的主要特定土层，从特定土层形成根源上将其分为现代成土环境下土壤发生过程形成的、地质成因或地质时期土壤环境下发育形成的和人类活动产生的三个类型，并提出了基于土系概念的特定土层分类与检索体系，旨在使特定土层的概念更为系统、全面、开放，以便于使用。
根据土壤发生学理论，在土壤景观相似的土壤中（如相同母质、相似气候、相同地形以及相似的植物类型和动物活动），土壤的属性具有相似性；然而由于地理环境中复杂的成土因素的影响，土壤绝无完全相同的土壤个体。在划分土壤地理发生分类基层单元土种和系统分类基层单元土系时，特定土层被用于反映土体构型差异。但特定土层类型多样，目前尚处于模糊状态，随着土系划分研究的深入，有必要对其进行分门别类与归纳整理。本文以河南省典型土系为例，梳理和总结了土系划分时涉及的主要特定土层，从特定土层形成根源上将其分为现代成土环境下土壤发生过程形成的、地质成因或地质时期土壤环境下发育形成的和人类活动产生的三个类型，并提出了基于土系概念的特定土层分类与检索体系，旨在使特定土层的概念更为系统、全面、开放，以便于使用。
2016, 53(1):58-71.
DOI: 10.11766/trxb201501160646
摘要:
明确不同来源土壤剖面数据建立的大、中、小系列制图比例尺对旱地有机碳储量估算的影响对于全球碳循环研究具有重要意义。以江苏北部（简称“苏北地区”）3.9×106多hm2旱地为例，系统分析了我国目前常用《县级土种志》、《地级市土种志》、《省级土种志》和《中国土种志》中记录的土壤剖面数据分别建立的1:5万、1:25万、1:50万、1:100万、1:400万和1:1 000万数据库对有机碳储量估算的影响。结果表明，与数据最详细、记录有983个土壤剖面的《县级土种志》1:5万尺度有机碳密度和储量相比，其他土壤数据源建立的不同制图尺度数据库相对偏差分别在1.94%～23.53%与0.02%～22.86%之间，T检验表明大多数制图尺度土壤数据库的估算结果与《县级土种志》1:5万尺度之间存在极显著差异（p＜0.001），这说明在今后国家或区域尺度土壤有机碳储量估算中选择适宜的土壤数据源和制图尺度是非常重要的。
明确不同来源土壤剖面数据建立的大、中、小系列制图比例尺对旱地有机碳储量估算的影响对于全球碳循环研究具有重要意义。以江苏北部（简称“苏北地区”）3.9×106多hm2旱地为例，系统分析了我国目前常用《县级土种志》、《地级市土种志》、《省级土种志》和《中国土种志》中记录的土壤剖面数据分别建立的1:5万、1:25万、1:50万、1:100万、1:400万和1:1 000万数据库对有机碳储量估算的影响。结果表明，与数据最详细、记录有983个土壤剖面的《县级土种志》1:5万尺度有机碳密度和储量相比，其他土壤数据源建立的不同制图尺度数据库相对偏差分别在1.94%～23.53%与0.02%～22.86%之间，T检验表明大多数制图尺度土壤数据库的估算结果与《县级土种志》1:5万尺度之间存在极显著差异（p＜0.001），这说明在今后国家或区域尺度土壤有机碳储量估算中选择适宜的土壤数据源和制图尺度是非常重要的。
2016, 53(1):72-80.
DOI: 10.11766/trxb201503260023
摘要:
在数字土壤制图研究中，从历史资料中提取准确的、详细的土壤—环境关系对于土壤图的更新和修正十分重要。从传统土壤图中提取土壤类型并从地形数据中提取环境参数，采用空间数据挖掘方法建立土壤—环境关系，并进行推理制图和精度验证。以湖北省黄冈市红安县华家河镇滠水河流域为例，首先选取成土母质和基于地形数据提取的高程、坡度、坡向等7个环境因子；然后利用频率分布原理得到包含土壤类型与环境因子信息的典型样本数据1410个；采用See5.0决策树方法进行空间数据挖掘，建立土壤—环境关系；将其导入SoLIM中进行推理制图；最后利用270个实地采样点验证所得土壤图的精度。土壤图的精度提高了约11%，证明了本研究方法对土壤类型和空间分布推理的可靠性。
在数字土壤制图研究中，从历史资料中提取准确的、详细的土壤—环境关系对于土壤图的更新和修正十分重要。从传统土壤图中提取土壤类型并从地形数据中提取环境参数，采用空间数据挖掘方法建立土壤—环境关系，并进行推理制图和精度验证。以湖北省黄冈市红安县华家河镇滠水河流域为例，首先选取成土母质和基于地形数据提取的高程、坡度、坡向等7个环境因子；然后利用频率分布原理得到包含土壤类型与环境因子信息的典型样本数据1410个；采用See5.0决策树方法进行空间数据挖掘，建立土壤—环境关系；将其导入SoLIM中进行推理制图；最后利用270个实地采样点验证所得土壤图的精度。土壤图的精度提高了约11%，证明了本研究方法对土壤类型和空间分布推理的可靠性。
2016, 53(1):81-92.
DOI: 10.11766/trxb201504170027
摘要:
生物炭因其固有的特性和理化性质成为新兴的土壤结构改良添加剂，目前大多研究集中在添加生物炭后土壤理化性质及作物产量变化方面，而对添加生物炭后土壤抗侵蚀效应变化的研究很少。以黄土高原典型黄绵土为例，采用室内人工模拟降雨试验，研究添加不同含量（0%、1%、3%、5%、7%）和粒级（<2mm、<1mm、<0.25mm）的生物炭对坡面片蚀的影响。结果表明：（1）生物炭含量、生物炭含量与粒级的交互作用对降雨侵蚀有显著影响，生物炭粒级对侵蚀的影响效应相对较弱。（2）各次降雨中，添加1%含量的各粒级生物炭均可产生减流减沙作用，探讨其他含量的生物炭对侵蚀和径流的影响时需结合生物炭的粒级进行具体分析。（3）产流时间随生物炭含量的增加而减小，且≤3%的生物炭添加量可延迟产流时间。
生物炭因其固有的特性和理化性质成为新兴的土壤结构改良添加剂，目前大多研究集中在添加生物炭后土壤理化性质及作物产量变化方面，而对添加生物炭后土壤抗侵蚀效应变化的研究很少。以黄土高原典型黄绵土为例，采用室内人工模拟降雨试验，研究添加不同含量（0%、1%、3%、5%、7%）和粒级（<2mm、<1mm、<0.25mm）的生物炭对坡面片蚀的影响。结果表明：（1）生物炭含量、生物炭含量与粒级的交互作用对降雨侵蚀有显著影响，生物炭粒级对侵蚀的影响效应相对较弱。（2）各次降雨中，添加1%含量的各粒级生物炭均可产生减流减沙作用，探讨其他含量的生物炭对侵蚀和径流的影响时需结合生物炭的粒级进行具体分析。（3）产流时间随生物炭含量的增加而减小，且≤3%的生物炭添加量可延迟产流时间。
2016, 53(1):93-102.
DOI: 10.11766/trxb201504200151
摘要:
由于我国大多数土壤数据库缺失或部分缺失土壤容重数据，利用土壤其他属性来预测土壤容重具有重要意义。我国土壤类型多样，已有的土壤容重传递函数在不同土壤类型中的适用性也值得进一步探讨。本文基于我国现有的土壤数据库，对已有的两 种土壤容重传递函数在不同土壤类型（土纲）中的预测精度与适用性进行评估，最后通过SPSS 进行回归分析建立我国主要土壤类型最适宜的容重传递函数。研究结果表明，已有的两种土壤容重传递函数应用于部分土壤类型时预测精度不高，但基于土壤系统分类的数据分组后建立的容重传递函数能够明显提高预测精度。新建的容重传递函数对有机土、铁铝土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土、新成土和变性土土壤容重的预测精度较高，但人为土、盐成土和干旱土土壤容重传递函数的预测精度整体偏低，在应用时需要慎重。在利用土壤容重传递函数时一定要注意研究区及适用范围。
由于我国大多数土壤数据库缺失或部分缺失土壤容重数据，利用土壤其他属性来预测土壤容重具有重要意义。我国土壤类型多样，已有的土壤容重传递函数在不同土壤类型中的适用性也值得进一步探讨。本文基于我国现有的土壤数据库，对已有的两 种土壤容重传递函数在不同土壤类型（土纲）中的预测精度与适用性进行评估，最后通过SPSS 进行回归分析建立我国主要土壤类型最适宜的容重传递函数。研究结果表明，已有的两种土壤容重传递函数应用于部分土壤类型时预测精度不高，但基于土壤系统分类的数据分组后建立的容重传递函数能够明显提高预测精度。新建的容重传递函数对有机土、铁铝土、潜育土、均腐土、富铁土、淋溶土、雏形土、新成土和变性土土壤容重的预测精度较高，但人为土、盐成土和干旱土土壤容重传递函数的预测精度整体偏低，在应用时需要慎重。在利用土壤容重传递函数时一定要注意研究区及适用范围。
2016, 53(1):103-116.
DOI: 10.11766/trxb201505130096
摘要:
为揭示咸水滴灌下塔克拉玛干沙漠腹地人工防护林的土壤水盐动态规律，研究了4－7 月份各灌水周期内土壤水盐的时间变化特征和二维空间分布格局。结果表明：(1)咸水滴灌下的防护林土壤水盐动态具有显著的周期性规律；一个周期内(1~15 d)，水分先后经历了快速下降(1~4 d)、缓慢变化(4~10 d)和基本稳定(10~15 d)三个时期，整体呈幂函数递减规律(y＝8.746t标0.270，t＝1, 2, 3…)；盐分则先后经历了脱盐(1~7 d)和积盐(7~15 d)两个阶段，整体变化规律符合抛物线函数(y＝0.009t2－0.138t＋2.269，t＝1, 2, 3…)。(2)水平0～60 cm空间上的土壤水分呈一元线性递减分布，而盐分呈一元线性递增分布；垂直0～120 cm空间上的土壤水分表现为较明显的单峰曲线，其峰值位于20 cm土层处，而盐分分布满足逆函数模型，并在表土层距滴头45～60 cm处有显著积盐现象，含盐量高达10～20 g kg-1。由于受灌溉、蒸发、气温、降雨、植被等环境因素及土壤自身空间变异性等的影响，具体不同时空尺度上的绿地土壤水盐动态既具有一致性规律又表现出差异性特征。本文可对区域土壤水盐动态预测、盐渍化评估以及灌水制度进一步优化等提供科学支撑
为揭示咸水滴灌下塔克拉玛干沙漠腹地人工防护林的土壤水盐动态规律，研究了4－7 月份各灌水周期内土壤水盐的时间变化特征和二维空间分布格局。结果表明：(1)咸水滴灌下的防护林土壤水盐动态具有显著的周期性规律；一个周期内(1~15 d)，水分先后经历了快速下降(1~4 d)、缓慢变化(4~10 d)和基本稳定(10~15 d)三个时期，整体呈幂函数递减规律(y＝8.746t标0.270，t＝1, 2, 3…)；盐分则先后经历了脱盐(1~7 d)和积盐(7~15 d)两个阶段，整体变化规律符合抛物线函数(y＝0.009t2－0.138t＋2.269，t＝1, 2, 3…)。(2)水平0～60 cm空间上的土壤水分呈一元线性递减分布，而盐分呈一元线性递增分布；垂直0～120 cm空间上的土壤水分表现为较明显的单峰曲线，其峰值位于20 cm土层处，而盐分分布满足逆函数模型，并在表土层距滴头45～60 cm处有显著积盐现象，含盐量高达10～20 g kg-1。由于受灌溉、蒸发、气温、降雨、植被等环境因素及土壤自身空间变异性等的影响，具体不同时空尺度上的绿地土壤水盐动态既具有一致性规律又表现出差异性特征。本文可对区域土壤水盐动态预测、盐渍化评估以及灌水制度进一步优化等提供科学支撑
2016, 53(1):117-126.
DOI: 10.11766/trxb201504030679
摘要:
土壤水分是维系古尔班通古特沙漠荒漠植被发育最主要的制约因子。为了研究古尔班通古特沙漠南缘固定沙丘土壤水分特征，于2012年12月4日至2013年11月4日，采用中子仪法对0~400 cm沙层土壤含水率进行了原位观测，分析了沙丘不同部位土壤含水率的时空变化及不同发育阶段梭梭对其根区土壤含水率的影响。结果表明：（1）0~40 cm土层为土壤水分活跃层，40~200 cm土层为土壤水分次活跃层，200 cm以下土层为土壤水分相对稳定层；（2）西坡、坡顶和东坡的土壤含水率差异不显著，丘间地土壤含水率与西坡、坡顶和东坡均存在极显著性差异，且丘间地土壤含水率相对较高；（3）3—5月是土壤水分补给期，6—10月是土壤水分耗损期，11月—次年2月是土壤水分稳定期；（4）不同发育阶段梭梭根区土壤含水率秋季均显著低于春、夏两季，壮年阶段梭梭根区土壤含水率各季都较低，青年阶段梭梭根区土壤含水率各季相差较大，壮年阶段梭梭和青年阶段梭梭根区土壤含水率春、夏季均存在显著性差异。
土壤水分是维系古尔班通古特沙漠荒漠植被发育最主要的制约因子。为了研究古尔班通古特沙漠南缘固定沙丘土壤水分特征，于2012年12月4日至2013年11月4日，采用中子仪法对0~400 cm沙层土壤含水率进行了原位观测，分析了沙丘不同部位土壤含水率的时空变化及不同发育阶段梭梭对其根区土壤含水率的影响。结果表明：（1）0~40 cm土层为土壤水分活跃层，40~200 cm土层为土壤水分次活跃层，200 cm以下土层为土壤水分相对稳定层；（2）西坡、坡顶和东坡的土壤含水率差异不显著，丘间地土壤含水率与西坡、坡顶和东坡均存在极显著性差异，且丘间地土壤含水率相对较高；（3）3—5月是土壤水分补给期，6—10月是土壤水分耗损期，11月—次年2月是土壤水分稳定期；（4）不同发育阶段梭梭根区土壤含水率秋季均显著低于春、夏两季，壮年阶段梭梭根区土壤含水率各季都较低，青年阶段梭梭根区土壤含水率各季相差较大，壮年阶段梭梭和青年阶段梭梭根区土壤含水率春、夏季均存在显著性差异。
2016, 53(1):127-136.
DOI: 10.11766/trxb201504220476
摘要:
秸秆还田主要是覆盖和表层浅施，存在着影响种子发芽生长、土壤升温慢和病虫害增加等问题。秸秆深还(Corn Stover Deep Incorporation，CSDI)是指将玉米秸秆施入土壤亚表层（20~40 cm），不仅能解决秸秆焚烧的问题，还能达到保碳、蓄水、培肥、稳产的目的，使秸秆还田得到改善。虽对秸秆深还后胡敏素（Hu）的结构性质有一些研究，但是对秸秆深还后土壤团聚体中Hu的变化还未见报道。探究秸秆深还对土壤腐殖质的影响，可以为如何提高土地肥力、如何利用秸秆深还创建合理耕层提供理论依据。本试验采集于吉林农业大学试验站玉米连作耕地试验田，采用湿筛法将其分为>2 mm、2～0.25 mm、0.25～0.053 mm和<0.053 mm 4个粒级并提取Hu，通过元素组成、红外光谱和差热分析研究秸秆深还对团聚体中Hu结构特征的影响。结果表明：用此方法制备的黑土Hu的平均含碳量为721 g kg-1；H/C的平均值为0.776；Hu的缩合度高于相应的HA；秸秆深还促使土壤表层和亚表层团聚体中Hu的氧化度降低，脂族链烃减少，活性结构增多，稳定性降低，Hu的结构趋于简单化、年轻化。
秸秆还田主要是覆盖和表层浅施，存在着影响种子发芽生长、土壤升温慢和病虫害增加等问题。秸秆深还(Corn Stover Deep Incorporation，CSDI)是指将玉米秸秆施入土壤亚表层（20~40 cm），不仅能解决秸秆焚烧的问题，还能达到保碳、蓄水、培肥、稳产的目的，使秸秆还田得到改善。虽对秸秆深还后胡敏素（Hu）的结构性质有一些研究，但是对秸秆深还后土壤团聚体中Hu的变化还未见报道。探究秸秆深还对土壤腐殖质的影响，可以为如何提高土地肥力、如何利用秸秆深还创建合理耕层提供理论依据。本试验采集于吉林农业大学试验站玉米连作耕地试验田，采用湿筛法将其分为>2 mm、2～0.25 mm、0.25～0.053 mm和<0.053 mm 4个粒级并提取Hu，通过元素组成、红外光谱和差热分析研究秸秆深还对团聚体中Hu结构特征的影响。结果表明：用此方法制备的黑土Hu的平均含碳量为721 g kg-1；H/C的平均值为0.776；Hu的缩合度高于相应的HA；秸秆深还促使土壤表层和亚表层团聚体中Hu的氧化度降低，脂族链烃减少，活性结构增多，稳定性降低，Hu的结构趋于简单化、年轻化。
2016, 53(1):137-145.
DOI: 10.11766/trxb201503160014
摘要:
以吉林省磐石市朝阳山镇青山村开垦年限分别为5 a、20 a和50 a的稻田土壤为研究对象，研究了0~15 cm和15~30 cm土层的土壤有机碳含量（SOC）、水溶性物质（WSS）、富里酸（FA）、胡敏酸（HA）和胡敏素（Hu）组成和HA结构特征及土壤养分含量的变化。结果表明：随稻田开垦年限增加（5~50 a），表层（0~15 cm）与亚表层（15~30 cm）土壤变化如下：(1)电导率分别增加74.8%和113.7%，pH均基本稳定。土壤速效氮、有效磷和速效钾含量分别增加0.24%、15.8%、29.7%和1.33%、6.92%、14.7%。(2)有机碳总量分别增加42.1%和47.9%，WSS、HA和Hu含量分别增加28.4%、51.9%、76.2%和87.7%、84.9%、70.1%，而FA含量分别下降了9.2%和1.74%。说明稻田耕作年限越长越有利于土壤有机碳的积累。(3)胡敏酸占腐殖质的比例（PQ）值均增大，土壤腐殖化程度加深。(4)HA的氢碳元素物质的量之比（H/C）、色调系数（∆Lg K）、半定量分析得红外光谱在2 920和1 720峰处吸收强度之比（E2 920/1 720）与在2 920和1 620峰处吸收强度之比（E2 920/1 620）均减小，HA分子芳化度增强，缩合度上升，结构变得复杂。
以吉林省磐石市朝阳山镇青山村开垦年限分别为5 a、20 a和50 a的稻田土壤为研究对象，研究了0~15 cm和15~30 cm土层的土壤有机碳含量（SOC）、水溶性物质（WSS）、富里酸（FA）、胡敏酸（HA）和胡敏素（Hu）组成和HA结构特征及土壤养分含量的变化。结果表明：随稻田开垦年限增加（5~50 a），表层（0~15 cm）与亚表层（15~30 cm）土壤变化如下：(1)电导率分别增加74.8%和113.7%，pH均基本稳定。土壤速效氮、有效磷和速效钾含量分别增加0.24%、15.8%、29.7%和1.33%、6.92%、14.7%。(2)有机碳总量分别增加42.1%和47.9%，WSS、HA和Hu含量分别增加28.4%、51.9%、76.2%和87.7%、84.9%、70.1%，而FA含量分别下降了9.2%和1.74%。说明稻田耕作年限越长越有利于土壤有机碳的积累。(3)胡敏酸占腐殖质的比例（PQ）值均增大，土壤腐殖化程度加深。(4)HA的氢碳元素物质的量之比（H/C）、色调系数（∆Lg K）、半定量分析得红外光谱在2 920和1 720峰处吸收强度之比（E2 920/1 720）与在2 920和1 620峰处吸收强度之比（E2 920/1 620）均减小，HA分子芳化度增强，缩合度上升，结构变得复杂。
2016, 53(1):146-154.
DOI: 10.11766/trxb201505070152
摘要:
研究了两种可变电荷土壤中在去离子水中和0.1 mol L-1 NaNO3溶液中吸附铜离子和钙离子后依次被浓度从低到高的NaNO3溶液连续解吸时，离子强度变化对每次解吸前后体系pH变化（ΔpH）的影响，为了进一步了解其相关机理，作为对照，也研究了各种条件下，离子强度变化对高岭石ΔpH的影响。结果表明，无论是否有吸附性二价阳离子的存在，或者吸附性阳离子属性（专性吸附型离子或电性吸附型离子）如何，当样品依次被去离子水、0.01 mol L-1 NaNO3、0.1 mol L-1 NaNO3以及1 mol L-1 NaNO3解吸时，在去离子水中和NaNO3溶液中的解吸过程对ΔpH的影响截然不同。总体而言，如果解吸时体系离子强度趋于降低，ΔpH将为正值，反之则为负值，且ΔpH变幅开始增大时的起始点所对应的pH吸附基本相同，该起始点应该与高岭石ZPC(电荷零点)紧密相关。对上述结果的分析表明，解吸过程中，引起上述ΔpH变化规律的根本原因之一是连续解吸过程中的离子强度变化导致的可变电荷表面的表面电位变化。
研究了两种可变电荷土壤中在去离子水中和0.1 mol L-1 NaNO3溶液中吸附铜离子和钙离子后依次被浓度从低到高的NaNO3溶液连续解吸时，离子强度变化对每次解吸前后体系pH变化（ΔpH）的影响，为了进一步了解其相关机理，作为对照，也研究了各种条件下，离子强度变化对高岭石ΔpH的影响。结果表明，无论是否有吸附性二价阳离子的存在，或者吸附性阳离子属性（专性吸附型离子或电性吸附型离子）如何，当样品依次被去离子水、0.01 mol L-1 NaNO3、0.1 mol L-1 NaNO3以及1 mol L-1 NaNO3解吸时，在去离子水中和NaNO3溶液中的解吸过程对ΔpH的影响截然不同。总体而言，如果解吸时体系离子强度趋于降低，ΔpH将为正值，反之则为负值，且ΔpH变幅开始增大时的起始点所对应的pH吸附基本相同，该起始点应该与高岭石ZPC(电荷零点)紧密相关。对上述结果的分析表明，解吸过程中，引起上述ΔpH变化规律的根本原因之一是连续解吸过程中的离子强度变化导致的可变电荷表面的表面电位变化。
2016, 53(1):155-165.
DOI: 10.11766/trxb201503300009
摘要:
选取了6种土壤矿物（蒙脱石、高岭石、钙饱和处理蒙脱石、钙饱和处理高岭石、无定型氧化铁和无定型氧化铝），以及从土壤中提取纯化的3种胡敏酸为材料，采用批量吸附平衡法，研究土壤矿物和胡敏酸对阿特拉津的吸附特性。结果表明，各吸附剂对阿特拉津的吸附均能采用Frundlich方程进行较好地拟合（r≥0.982, p<0.01）。胡敏酸对阿特拉津具有最大的吸附性能，其固-液分配系数（Kd值）随平衡浓度（Ce值）的变化基本恒定，吸附等温线呈线性（Frundlich方程常数N≈1），吸附以分配溶解作用为主，吸附可逆性较高。黏土矿物（特别是蒙脱石）对阿特拉津也具有较强的吸附能力，Kd值随Ce值增加而增加，吸附等温线呈S型（N>1），吸附主要是通过表面亲水作用。无定型氧化铁铝的Kd值随Ce值增加而降低，当Ce达到一定水平后，Kd趋于恒定，吸附等温线呈L型（N<1），吸附主要是通过无定型氧化物表面的羟基与阿特拉津分子间的化学键合作用，吸附可逆性最差。
选取了6种土壤矿物（蒙脱石、高岭石、钙饱和处理蒙脱石、钙饱和处理高岭石、无定型氧化铁和无定型氧化铝），以及从土壤中提取纯化的3种胡敏酸为材料，采用批量吸附平衡法，研究土壤矿物和胡敏酸对阿特拉津的吸附特性。结果表明，各吸附剂对阿特拉津的吸附均能采用Frundlich方程进行较好地拟合（r≥0.982, p<0.01）。胡敏酸对阿特拉津具有最大的吸附性能，其固-液分配系数（Kd值）随平衡浓度（Ce值）的变化基本恒定，吸附等温线呈线性（Frundlich方程常数N≈1），吸附以分配溶解作用为主，吸附可逆性较高。黏土矿物（特别是蒙脱石）对阿特拉津也具有较强的吸附能力，Kd值随Ce值增加而增加，吸附等温线呈S型（N>1），吸附主要是通过表面亲水作用。无定型氧化铁铝的Kd值随Ce值增加而降低，当Ce达到一定水平后，Kd趋于恒定，吸附等温线呈L型（N<1），吸附主要是通过无定型氧化物表面的羟基与阿特拉津分子间的化学键合作用，吸附可逆性最差。
2016, 53(1):166-176.
DOI: 10.11766/trxb201508020194
摘要:
采用15N成对标记技术结合数值模型，测定太湖地区两种土地利用方式（稻麦轮作农田和葡萄园）下的土壤氮素初级转化速率，探讨了土地利用方式改变对土壤供氮和保氮能力的影响。结果表明，葡萄园土壤初级矿化速率高于稻麦轮作农田土壤，但是其NH4+-N 同化速率几乎可以忽略不计（0.02 mg kg-1 d-1），自养硝化成为培养条件下葡萄园土壤NH4+-N 的唯一去向。葡萄园土壤初级自养硝化速率（15.85 mg kg-1 d-1）显著高于稻麦轮作农田土壤（13.65 mg kg-1 d-1），但两者初级异养硝化速率和NO3−-N同化速率均接近零值。可见，太湖地区稻麦轮作农田改种为葡萄园后，土壤NH4+-N同化速率显著降低而自养硝化速率增加，由此导致更多的NO3−-N在土壤中累积，进而可能增加土壤中N的淋溶和径流损失风险。
采用15N成对标记技术结合数值模型，测定太湖地区两种土地利用方式（稻麦轮作农田和葡萄园）下的土壤氮素初级转化速率，探讨了土地利用方式改变对土壤供氮和保氮能力的影响。结果表明，葡萄园土壤初级矿化速率高于稻麦轮作农田土壤，但是其NH4+-N 同化速率几乎可以忽略不计（0.02 mg kg-1 d-1），自养硝化成为培养条件下葡萄园土壤NH4+-N 的唯一去向。葡萄园土壤初级自养硝化速率（15.85 mg kg-1 d-1）显著高于稻麦轮作农田土壤（13.65 mg kg-1 d-1），但两者初级异养硝化速率和NO3−-N同化速率均接近零值。可见，太湖地区稻麦轮作农田改种为葡萄园后，土壤NH4+-N同化速率显著降低而自养硝化速率增加，由此导致更多的NO3−-N在土壤中累积，进而可能增加土壤中N的淋溶和径流损失风险。
2016, 53(1):177-188.
DOI: 10.11766/trxb201503030072
摘要:
基于1978年开始的陇东旱塬定位试验，分析雨养条件下麦田0～100 cm剖面土壤氮素状况。设计6种试验处理：不施肥、氮肥、氮磷肥、氮磷配施秸秆、有机肥、氮磷配施有机肥。结果表明：有机肥、氮磷配施有机肥处理改善土壤氮素肥力效果优于其他施肥措施，0～40 cm土层全氮、碱解氮、无机氮含量均显著增加，其中0～20 cm土壤全氮较36年前平均提高了26.2%；氮磷配施秸秆处理土壤全氮及碱解氮显著高于对照，全氮与试验前持平或略有提升；氮肥、氮磷肥处理的耕层土壤全氮较试验前分别降低了13.1%和6.4%。氮肥处理深层土壤硝态氮明显较高，其他各施肥处理均能减少硝态氮下移。不同施肥处理改变了土壤的无机氮构成，有机肥与秸秆的作用有较大差异。结果说明不同施肥显著影响农田土壤氮素状况，施用有机肥是培育土壤氮库、而无机氮磷肥配合及有机无机配施是减少NO3--N下移的有效手段。
基于1978年开始的陇东旱塬定位试验，分析雨养条件下麦田0～100 cm剖面土壤氮素状况。设计6种试验处理：不施肥、氮肥、氮磷肥、氮磷配施秸秆、有机肥、氮磷配施有机肥。结果表明：有机肥、氮磷配施有机肥处理改善土壤氮素肥力效果优于其他施肥措施，0～40 cm土层全氮、碱解氮、无机氮含量均显著增加，其中0～20 cm土壤全氮较36年前平均提高了26.2%；氮磷配施秸秆处理土壤全氮及碱解氮显著高于对照，全氮与试验前持平或略有提升；氮肥、氮磷肥处理的耕层土壤全氮较试验前分别降低了13.1%和6.4%。氮肥处理深层土壤硝态氮明显较高，其他各施肥处理均能减少硝态氮下移。不同施肥处理改变了土壤的无机氮构成，有机肥与秸秆的作用有较大差异。结果说明不同施肥显著影响农田土壤氮素状况，施用有机肥是培育土壤氮库、而无机氮磷肥配合及有机无机配施是减少NO3--N下移的有效手段。
2016, 53(1):189-201.
DOI: 10.11766/trxb201507160248
摘要:
为优化三峡库区紫色土旱坡地农桑配置方式，提高库区水土保持效果和生态环境效益，本试验通过采用三带等高桑+等高耕作、三带等高桑+交叉耕作、两带等高桑+等高耕作、两带等高桑+交叉耕作、传统等高耕作等5种处理研究了不同农桑配置方式对旱坡地地表氮磷流失的阻抗效果。结果表明，农桑配置方式能够显著阻抗地表径流和氮磷流失，但不同配置方式间存在显著性差异；三带等高桑+交叉耕作方式较其他方式能更显著地降低地表径流中全氮（磷）、可溶性氮（磷）、颗粒态氮（磷）的流失和氮(磷)年流失负荷量，地表径流中氮、磷流失分别以可溶性氮(约50.1% ~ 60.2%)和颗粒态磷(约54.9% ~ 59.6%)为主，并且硝态氮的年流失负荷（约0.19 ~ 0.27 kg hm-2 a-1）高于铵态氮（约0.12 ~ 0.17 kg hm-2 a-1）。综上可知，三带等高桑+交叉耕作对地表径流和氮、磷流失的阻抗效果更显著，最符合三峡库区旱坡地开发利用的生态保护理念。
为优化三峡库区紫色土旱坡地农桑配置方式，提高库区水土保持效果和生态环境效益，本试验通过采用三带等高桑+等高耕作、三带等高桑+交叉耕作、两带等高桑+等高耕作、两带等高桑+交叉耕作、传统等高耕作等5种处理研究了不同农桑配置方式对旱坡地地表氮磷流失的阻抗效果。结果表明，农桑配置方式能够显著阻抗地表径流和氮磷流失，但不同配置方式间存在显著性差异；三带等高桑+交叉耕作方式较其他方式能更显著地降低地表径流中全氮（磷）、可溶性氮（磷）、颗粒态氮（磷）的流失和氮(磷)年流失负荷量，地表径流中氮、磷流失分别以可溶性氮(约50.1% ~ 60.2%)和颗粒态磷(约54.9% ~ 59.6%)为主，并且硝态氮的年流失负荷（约0.19 ~ 0.27 kg hm-2 a-1）高于铵态氮（约0.12 ~ 0.17 kg hm-2 a-1）。综上可知，三带等高桑+交叉耕作对地表径流和氮、磷流失的阻抗效果更显著，最符合三峡库区旱坡地开发利用的生态保护理念。
2016, 53(1):202-212.
DOI: 10.11766/trxb201507300280
摘要:
利用34年的长期定位施肥试验，研究不施肥（CK）、施氮磷钾肥（NPK）和氮磷钾化肥配施石灰（NPK+CaO）对红壤性水稻土不同形态酸、土壤盐基离子及水稻植株阳离子吸收量的影响，探讨土壤交换性H+和Al3+占交换性酸的比例、土壤盐基离子、植株带出阳离子数量与土壤酸度的关系。结果表明，长期NPK处理早、晚稻土壤pH 较CK处理分别降低0.2和0.3个单位，交换性酸提高2.3倍和4.2倍，水解性酸提高35.4%和40.0%；NPK+CaO处理早、晚稻土壤pH较NPK处理分别提高0.5和0.7个单位，较CK处理分别提高0.3和0.4个单位，交换性酸、水解性酸均显著低于NPK和CK处理（p＜0.05）。土壤交换性H+、Al3+含量高低顺序均为NPK+CaO＜CK＜NPK。土壤交换性盐基离子以交换性Ca2+所占比例最大（81.8% ~ 89.3%），NPK+CaO处理交换性Ca2+较CK和NPK处理分别提高40.1%和62.9%。交换性Ca2+、交换性盐基离子、盐基饱和度与土壤pH正相关，与交换性酸、水解性酸负相关，交换性Mg2+与交换性酸、水解性酸负相关，交换性Na+与水解性酸负相关。植株移出带走的钙、镁、钾、钠离子量及其总量对土壤pH、交换性酸和水解性酸有一定影响，但其相关性均不显著。研究表明长期施用化肥条件下通过配施石灰可有效缓解稻田土壤的酸化，促进酸性稻田土壤的生态修复与改良。
利用34年的长期定位施肥试验，研究不施肥（CK）、施氮磷钾肥（NPK）和氮磷钾化肥配施石灰（NPK+CaO）对红壤性水稻土不同形态酸、土壤盐基离子及水稻植株阳离子吸收量的影响，探讨土壤交换性H+和Al3+占交换性酸的比例、土壤盐基离子、植株带出阳离子数量与土壤酸度的关系。结果表明，长期NPK处理早、晚稻土壤pH 较CK处理分别降低0.2和0.3个单位，交换性酸提高2.3倍和4.2倍，水解性酸提高35.4%和40.0%；NPK+CaO处理早、晚稻土壤pH较NPK处理分别提高0.5和0.7个单位，较CK处理分别提高0.3和0.4个单位，交换性酸、水解性酸均显著低于NPK和CK处理（p＜0.05）。土壤交换性H+、Al3+含量高低顺序均为NPK+CaO＜CK＜NPK。土壤交换性盐基离子以交换性Ca2+所占比例最大（81.8% ~ 89.3%），NPK+CaO处理交换性Ca2+较CK和NPK处理分别提高40.1%和62.9%。交换性Ca2+、交换性盐基离子、盐基饱和度与土壤pH正相关，与交换性酸、水解性酸负相关，交换性Mg2+与交换性酸、水解性酸负相关，交换性Na+与水解性酸负相关。植株移出带走的钙、镁、钾、钠离子量及其总量对土壤pH、交换性酸和水解性酸有一定影响，但其相关性均不显著。研究表明长期施用化肥条件下通过配施石灰可有效缓解稻田土壤的酸化，促进酸性稻田土壤的生态修复与改良。
2016, 53(1):213-223.
DOI: 10.11766/trxb201503120673
摘要:
研究了干旱区灰漠土农田典型作物长期定位方式下不同施肥处理对钾平衡及钾形态和利用率的影响。实验包括9个处理，分别为不施肥（CK）、氮磷钾不均衡配施（N、NP、NK和PK）以及均衡施肥与秸秆或有机肥配施（NPK、NPKS、NPKM和1.5 NPKM）。结果表明，均衡施肥的产量显著高于不均衡施肥处理（NP除外）（p<0.05）。其中NP处理的产量与其他均衡施肥产量并无明显差异（p>0.05），说明钾不是灰漠土农田亏缺养分。钾平衡法发现，均衡施肥中NPKS表现出钾的盈余，而其余均衡施肥处理表现出钾的亏缺，24年亏缺量达到268至2 966 kg hm-2。所有施肥处理中，NPKM和1.5NPKM拥有最高的钾表观利用率，分别达到81.2%和38.9%，显著高于其他处理（p <0.05），说明配施有机肥可以显著提高灰漠土钾肥利用率。长期定位试验后，不同处理的钾素形态变化显著，尤其有机肥添加处理的非交换性钾、非特殊吸附性钾、水溶性钾和交换性钾显著高于其他处理（p<0.05），进一步说明配施有机肥或秸秆维持灰漠土农田钾素肥力方面的重要性。总而言之，当前灰漠土农田常规施肥方式下的钾亏缺正在逐步加大，补充更多的钾肥以及配合使用有机肥或秸秆应当被重视。
研究了干旱区灰漠土农田典型作物长期定位方式下不同施肥处理对钾平衡及钾形态和利用率的影响。实验包括9个处理，分别为不施肥（CK）、氮磷钾不均衡配施（N、NP、NK和PK）以及均衡施肥与秸秆或有机肥配施（NPK、NPKS、NPKM和1.5 NPKM）。结果表明，均衡施肥的产量显著高于不均衡施肥处理（NP除外）（p<0.05）。其中NP处理的产量与其他均衡施肥产量并无明显差异（p>0.05），说明钾不是灰漠土农田亏缺养分。钾平衡法发现，均衡施肥中NPKS表现出钾的盈余，而其余均衡施肥处理表现出钾的亏缺，24年亏缺量达到268至2 966 kg hm-2。所有施肥处理中，NPKM和1.5NPKM拥有最高的钾表观利用率，分别达到81.2%和38.9%，显著高于其他处理（p <0.05），说明配施有机肥可以显著提高灰漠土钾肥利用率。长期定位试验后，不同处理的钾素形态变化显著，尤其有机肥添加处理的非交换性钾、非特殊吸附性钾、水溶性钾和交换性钾显著高于其他处理（p<0.05），进一步说明配施有机肥或秸秆维持灰漠土农田钾素肥力方面的重要性。总而言之，当前灰漠土农田常规施肥方式下的钾亏缺正在逐步加大，补充更多的钾肥以及配合使用有机肥或秸秆应当被重视。
2016, 53(1):224-231.
DOI: 10.11766/trxb201504200029
摘要:
自然源汞释放对全球大气汞的贡献和循环具有重要影响，地表过程释汞是大气汞重要的自然源，土壤空气汞浓度与大气汞浓度差决定着土壤/大气汞的交换通量。基于目前测定土壤空气中汞浓度的缺点，建立了一种新的测定土壤空气汞浓度的方法。本研究在南京六合循环农业生态区采集了水稻土壤剖面空气，并对样品总汞浓度进行了分析。利用本实验装置，真空泵在低流量下连续抽取土壤剖面空气并预富集于金管上，并结合冷原子荧光法(CVAFS)测定。实验结果显示方法检出限为0.023 ng m-3，水稻土壤空气汞浓度变化范围在6.0~18.9 ng m-3。平行实验装置在同时测定实验室大气和农田土壤空气汞浓度时，相对标准偏差（RSD）均小于<15%，同时对比实验证明没有采集土壤表层大气。实验装置简单，野外操作方便，能准确和精确的测定水分不饱和土壤空气中汞浓度。
自然源汞释放对全球大气汞的贡献和循环具有重要影响，地表过程释汞是大气汞重要的自然源，土壤空气汞浓度与大气汞浓度差决定着土壤/大气汞的交换通量。基于目前测定土壤空气中汞浓度的缺点，建立了一种新的测定土壤空气汞浓度的方法。本研究在南京六合循环农业生态区采集了水稻土壤剖面空气，并对样品总汞浓度进行了分析。利用本实验装置，真空泵在低流量下连续抽取土壤剖面空气并预富集于金管上，并结合冷原子荧光法(CVAFS)测定。实验结果显示方法检出限为0.023 ng m-3，水稻土壤空气汞浓度变化范围在6.0~18.9 ng m-3。平行实验装置在同时测定实验室大气和农田土壤空气汞浓度时，相对标准偏差（RSD）均小于<15%，同时对比实验证明没有采集土壤表层大气。实验装置简单，野外操作方便，能准确和精确的测定水分不饱和土壤空气中汞浓度。
2016, 53(1):232-240.
DOI: 10.11766/trxb201501170575
摘要:
应用振荡平衡法和柱淋洗法研究了哌虫啶在红壤、棕壤和黑土3种典型土壤中的吸附和淋溶特性，并探讨了3种土壤改良剂对其淋溶的影响。结果表明：哌虫啶在黑土、红壤和棕壤中的吸附平衡时间分别为12、12和9 h，分配系数Kd分别为23.16、11.24和4.68，吸附常数Kf分别为22.03、11.69和5.05，KOC值分别为1 619、2 094和495，吸附自由能值分别为-16.96、-17.59和-14.02 kJ mol-1，Freundlich和线性等温吸附模型均能较好地描述哌虫啶在土壤中的吸附过程，其吸附能力顺序分别为黑龙江黑土＞福建红壤＞山东棕壤。哌虫啶在3种供试土壤中淋溶性存在差异，在棕壤中迁移性最强，随着施药量的增加，其淋出率也略有提高，但3个不同水平施药量差异不显著。在黑土中迁移性最弱，红壤和黑土中的哌虫啶残留量随着土壤深度的增加逐渐降低。土壤中添加0.5%的活性炭、腐殖酸和草炭能显著地降低农药哌虫啶在土壤中的淋溶性，减少对地下水的污染风险。
应用振荡平衡法和柱淋洗法研究了哌虫啶在红壤、棕壤和黑土3种典型土壤中的吸附和淋溶特性，并探讨了3种土壤改良剂对其淋溶的影响。结果表明：哌虫啶在黑土、红壤和棕壤中的吸附平衡时间分别为12、12和9 h，分配系数Kd分别为23.16、11.24和4.68，吸附常数Kf分别为22.03、11.69和5.05，KOC值分别为1 619、2 094和495，吸附自由能值分别为-16.96、-17.59和-14.02 kJ mol-1，Freundlich和线性等温吸附模型均能较好地描述哌虫啶在土壤中的吸附过程，其吸附能力顺序分别为黑龙江黑土＞福建红壤＞山东棕壤。哌虫啶在3种供试土壤中淋溶性存在差异，在棕壤中迁移性最强，随着施药量的增加，其淋出率也略有提高，但3个不同水平施药量差异不显著。在黑土中迁移性最弱，红壤和黑土中的哌虫啶残留量随着土壤深度的增加逐渐降低。土壤中添加0.5%的活性炭、腐殖酸和草炭能显著地降低农药哌虫啶在土壤中的淋溶性，减少对地下水的污染风险。
2016, 53(1):241-252.
DOI: 10.11766/trxb201503030643
摘要:
为了解长期人工种植枸杞根际土壤微生物的种群结构变化特征，利用Illumina MiSeq测序平台分别对种植5、10和15 a宁夏枸杞根际土壤微生物基因组总DNA中16S和18S rDNA基因的部分区域进行测序，经UPARSE pipeline和RDP classifier软件进行聚类分析和物种注释。结果表明，长期种植宁夏枸杞不会改变其根际土壤pH，但会导致根际土壤全磷、有效磷、全盐含量和电导率升高。测序结果表明，不同种植年限枸杞根际土壤细菌群落α多样性无显著变化，但真菌群落多样性在种植10 a枸杞中较种植5 a时显著降低（p﹤0.05），表明根际细菌群落多样性受种植年限影响较小。从门的分类水平看，酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、泉古菌门、蓝菌门、芽单胞菌门、变形菌门以及真菌子囊菌门、担子菌门、接合菌门的比例在不同种植年限的枸杞根际土壤中显著改变（p﹤0.05）。属水平的分析也表明，共有27个细菌属和16个真菌属的比例发生改变（p﹤0.05），这些结果表明枸杞根际土壤微生物群落组成受种植年限的影响更大。相关性分析结果表明，种植年限、土壤全磷及有效磷含量是影响枸杞根际微生物群落结构的主要因子。
为了解长期人工种植枸杞根际土壤微生物的种群结构变化特征，利用Illumina MiSeq测序平台分别对种植5、10和15 a宁夏枸杞根际土壤微生物基因组总DNA中16S和18S rDNA基因的部分区域进行测序，经UPARSE pipeline和RDP classifier软件进行聚类分析和物种注释。结果表明，长期种植宁夏枸杞不会改变其根际土壤pH，但会导致根际土壤全磷、有效磷、全盐含量和电导率升高。测序结果表明，不同种植年限枸杞根际土壤细菌群落α多样性无显著变化，但真菌群落多样性在种植10 a枸杞中较种植5 a时显著降低（p﹤0.05），表明根际细菌群落多样性受种植年限影响较小。从门的分类水平看，酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、绿弯菌门、泉古菌门、蓝菌门、芽单胞菌门、变形菌门以及真菌子囊菌门、担子菌门、接合菌门的比例在不同种植年限的枸杞根际土壤中显著改变（p﹤0.05）。属水平的分析也表明，共有27个细菌属和16个真菌属的比例发生改变（p﹤0.05），这些结果表明枸杞根际土壤微生物群落组成受种植年限的影响更大。相关性分析结果表明，种植年限、土壤全磷及有效磷含量是影响枸杞根际微生物群落结构的主要因子。
2016, 53(1):253-260.
DOI: 10.11766/trxb201504280131
摘要:
土壤碳是森林生态系统最大的碳库，是其森林生态系统碳循环的极其重要组分。森林土壤呼吸时陆地生态系统土壤呼吸的重要组成部分，其动态变化对全球碳平衡有着重要的影响，然而目前对藏东南地区森林土壤呼吸的研究还比较薄弱。为 探讨不同林型土壤呼吸差异及其影响因子，采用Li-8100便携式土壤呼吸测定仪，研究了藏东南色季拉山4种原始森林生态系统（高山灌丛AS、方枝柏SS、杜鹃RF、急尖长苞冷杉AGSF）的土壤碳动态。结果表明：（1）藏东南色季拉山寒温带森林土壤呼吸具有明显的日变化和季节变化。在日变化方面，CO2的排放通量存在明显的日变化规律，排放通量在白天16:00左右最高，最低值出现在凌晨6:00左右，一天内土壤呼吸作用均呈单峰型曲线变化。季节变化方面，CO2排放的通量的季节变化趋势表现为6月份随着天气转暖和植被生长土壤呼吸作用逐渐增大，7月份气温最高时土壤呼吸作用也达到最大值随后，9月份气温逐渐下降，土壤呼吸作用也逐渐降低。（2）4种森林类型的土壤呼吸速率在植物生长季内与土壤表层（10 cm）土壤温度均呈不同程度的正相关，而与土壤含水量的相关性较弱。土壤温度是决定藏东南色季拉山土壤呼季节变化的主要因子。该研究为明确森林生态系统土壤呼吸变化规律及其影响因素的控制提供参考，同时对估算地区碳平衡、评估区域碳源汇具有重要意义。
土壤碳是森林生态系统最大的碳库，是其森林生态系统碳循环的极其重要组分。森林土壤呼吸时陆地生态系统土壤呼吸的重要组成部分，其动态变化对全球碳平衡有着重要的影响，然而目前对藏东南地区森林土壤呼吸的研究还比较薄弱。为 探讨不同林型土壤呼吸差异及其影响因子，采用Li-8100便携式土壤呼吸测定仪，研究了藏东南色季拉山4种原始森林生态系统（高山灌丛AS、方枝柏SS、杜鹃RF、急尖长苞冷杉AGSF）的土壤碳动态。结果表明：（1）藏东南色季拉山寒温带森林土壤呼吸具有明显的日变化和季节变化。在日变化方面，CO2的排放通量存在明显的日变化规律，排放通量在白天16:00左右最高，最低值出现在凌晨6:00左右，一天内土壤呼吸作用均呈单峰型曲线变化。季节变化方面，CO2排放的通量的季节变化趋势表现为6月份随着天气转暖和植被生长土壤呼吸作用逐渐增大，7月份气温最高时土壤呼吸作用也达到最大值随后，9月份气温逐渐下降，土壤呼吸作用也逐渐降低。（2）4种森林类型的土壤呼吸速率在植物生长季内与土壤表层（10 cm）土壤温度均呈不同程度的正相关，而与土壤含水量的相关性较弱。土壤温度是决定藏东南色季拉山土壤呼季节变化的主要因子。该研究为明确森林生态系统土壤呼吸变化规律及其影响因素的控制提供参考，同时对估算地区碳平衡、评估区域碳源汇具有重要意义。
2016, 53(1):261-270.
DOI: 10.11766/trxb201508130326
摘要:
为检验荒漠灌木“肥岛”是否受土壤质地调节，本研究选取了中亚干旱区梭梭（Haloxylon ammodendron（C. A. Mey.））的两种原生生境：古尔班通古特沙漠的风沙土和绿洲区的灰漠土。两种土壤的质地有显著差异，风沙土中砂粒含量是灰漠土的2.1倍 ~ 2.4倍，而灰漠土中粉粒和黏粒含量分别是风沙土的3.0倍 ~ 3.6倍、2.9倍 ~ 5.1倍。通过对比分析两种土壤中梭梭冠下水分和养分的空间变异特征，获得了如下结果：两种土壤中均存在灌木“肥岛”效应，且随深度增加而减弱；在0 ~ 20 cm 土层，与灰漠土相比，风沙土中冠下水分和养分的空间异质性更强，富集程度更高，风沙土中水分、有机质、有效氮和有效磷的富集率分别是灰漠土的4.6倍 ~ 12.3倍、3.4倍 ~ 8.6倍、3.0倍 ~ 4.9倍和2.1倍 ~ 2.6倍。本研究表明，两种土壤均存在灌木“肥岛”效应，而土壤质地可能决定了“肥岛”效应的强弱程度。
为检验荒漠灌木“肥岛”是否受土壤质地调节，本研究选取了中亚干旱区梭梭（Haloxylon ammodendron（C. A. Mey.））的两种原生生境：古尔班通古特沙漠的风沙土和绿洲区的灰漠土。两种土壤的质地有显著差异，风沙土中砂粒含量是灰漠土的2.1倍 ~ 2.4倍，而灰漠土中粉粒和黏粒含量分别是风沙土的3.0倍 ~ 3.6倍、2.9倍 ~ 5.1倍。通过对比分析两种土壤中梭梭冠下水分和养分的空间变异特征，获得了如下结果：两种土壤中均存在灌木“肥岛”效应，且随深度增加而减弱；在0 ~ 20 cm 土层，与灰漠土相比，风沙土中冠下水分和养分的空间异质性更强，富集程度更高，风沙土中水分、有机质、有效氮和有效磷的富集率分别是灰漠土的4.6倍 ~ 12.3倍、3.4倍 ~ 8.6倍、3.0倍 ~ 4.9倍和2.1倍 ~ 2.6倍。本研究表明，两种土壤均存在灌木“肥岛”效应，而土壤质地可能决定了“肥岛”效应的强弱程度。
> 研究简报
2016, 53(1):271-275.
DOI: 10.11766/trxb201503300044
摘要:
针对长期定位试验站长期不施化肥的低磷土壤，设置了不同水平的磷素添加共9个处理（P2O5 0~150 mg kg -1土），通过75 d的室内培养实验，探讨磷素处理对土壤硝化细菌及硝化作用的影响。结果表明，适量磷素添加显著刺激了硝化细菌生长，但高浓度磷素添加将抑制硝化细菌数量。进一步通过好氧培养法和悬液法分别测定了土壤硝化潜势，发现不同水平的磷素短期培养后，土壤硝化潜势均出现不同幅度的增加，并且均在P2O5 40～60 mg kg -1土之间最高，但磷素供应水平影响硝化作用的机制仍待进一步研究。
针对长期定位试验站长期不施化肥的低磷土壤，设置了不同水平的磷素添加共9个处理（P2O5 0~150 mg kg -1土），通过75 d的室内培养实验，探讨磷素处理对土壤硝化细菌及硝化作用的影响。结果表明，适量磷素添加显著刺激了硝化细菌生长，但高浓度磷素添加将抑制硝化细菌数量。进一步通过好氧培养法和悬液法分别测定了土壤硝化潜势，发现不同水平的磷素短期培养后，土壤硝化潜势均出现不同幅度的增加，并且均在P2O5 40～60 mg kg -1土之间最高，但磷素供应水平影响硝化作用的机制仍待进一步研究。
