• 2018年第55卷第6期文章目次
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    • >综述与评论
    • 南方红壤区崩岗侵蚀及其防治研究进展

      2018, 55(6):1297-1312. DOI: 10.11766/trxb201807030219

      摘要 (2794) HTML (971) PDF 3.95 M (2337) 评论 (0) 收藏

      摘要:崩岗侵蚀威胁区域生态安全,是当前土壤侵蚀研究领域所关注的热点和难点。文章首先简要回顾了崩岗侵蚀的研究历程,介绍了崩岗的组成要素。随后重点从崩岗侵蚀类型、崩岗空间分布特征、崩岗发育阶段及形态特征、崩岗侵蚀驱动因素、崩岗侵蚀防治措施等方面总结了崩岗侵蚀及防治的研究现状与进展,探讨了当前崩岗研究的薄弱之处。并在此基础上,提出了崩岗水力重力侵蚀的耦合机理、崩岗发育与区域地貌发育的关系、崩岗产生及发育指标的建立、崩岗防治机理及其评价标准的建立等有待深入研究的问题。

    • 微生物直接种间电子传递:机制及应用

      2018, 55(6):1313-1324. DOI: 10.11766/trxb201805240172

      摘要 (5498) HTML (9906) PDF 5.07 M (4652) 评论 (0) 收藏

      摘要:微生物种间电子传递(Interspecies electron transfer,IET)是指电子供体微生物与电子受体微生物之间通过直接或间接方式传递电子形成互营生长关系,从而共同完成单一微生物不能完成的代谢过程的现象。IET分为间接种间电子传递(Mediated IET,MIET)和直接种间电子传递(Direct IET,DIET)。其中,前者一般需要氢、甲酸、核黄素等作为电子载体,而后者是指微生物间通过纳米导线、氧化还原蛋白、导电颗粒等进行直接电子交换。DIET是最新发现的IET方式,DIET的发现改变了微生物互营代谢必须依赖氢/甲酸等能量载体的传统认识。本文在论述MIET的同时,重点阐述了DIET的三种介导机制,列举了参与IET的典型微生物种类,系统介绍了IET在厌氧消化产甲烷、甲烷厌氧氧化、微生物脱氯等重要环境过程中的作用机制及应用潜力,并展望了微生物种间电子传递的未来研究方向。本综述有助于加深对微生物IET发生机制的认识,为理解微生物IET在自然界碳氮等元素循环、温室气体排放、污染物降解等关键生物地球化学过程中的作用提供理论基础,为IET的实际工程应用提供可能。

    • >人类活动与土壤演变
    • 青海湖流域草甸土光释光年代学研究

      2018, 55(6):1325-1335. DOI: 10.11766/trxb201801090021

      摘要 (1738) HTML (320) PDF 2.55 M (1637) 评论 (0) 收藏

      摘要:高山草甸土是青藏高原的主要土壤类型,其特征为土层薄、土壤发育微弱,但由于土壤具体的发育时代尚不明晰,限制了对草甸土成土过程和气候背景的理解。选取青海湖流域西南部的橡皮山顶草甸土两个剖面(XPSD1、XPSD2)和东南部的日月山垭口两个剖面(RYS1、RYS2)进行了光释光(Optically Stimulated Luminescence, OSL)年代学研究,系统分析草甸土中颗粒(38~63 μm)石英单片再生法测年的可靠性,探讨了草甸土发育的气候背景。结果表明:(1)OSL测年方法可有效运用于高山草甸土的测年中,释光自检验表明该测年结果可靠。(2)四个剖面的年代结果显示,现存的草甸土主要是晚全新世(4~0 ka)形成的,可能是相对干冷气候下的产物,其成土发育过程以风尘加积为主。(3)橡皮山顶2号剖面底部的黄土母质年代为16.2±1.8 ka,与上部土壤呈假整合接触,存在约14 ka的沉积间断。

    • 基于MSC与SVM的夯土齐长城土壤含水率高光谱估测

      2018, 55(6):1336-1344. DOI: 10.11766/trxb201803070044

      摘要 (1316) HTML (190) PDF 1.71 M (1792) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用近地面高光谱技术,建立基于支持向量机(support vector machines, SVM)的土壤含水率的高光谱估测模型,为快速、无损估测土壤含水率提供科学依据。以青岛市黄岛区夯土齐长城为研究区,沿垂直于齐长城采集样品,并进行光谱反射率和含水率测定;对土壤原始光谱反射率进行对数的一阶微分(Lg(R)′ )处理以及多元散射校正(Multiple scatter correction, MSC)和对数的一阶微分(Lg(R)′ )处理,分别与土壤含水率进行相关分析,筛选敏感波长;利用Lg(R)′ 和MSC +Lg(R)′ 处理后的光谱数据分别建立基于SVM的土壤含水率高光谱估测模型。结果表明,多元散射校正可以增强光谱与土壤含水率之间的相关吸收信息,提高土壤光谱反射率与土壤含水率的相关性,筛选的敏感波长为1 861 nm、1 866 nm、1 549 nm、1 885 nm、1 871 nm、1 895 nm和2 095 nm;基于MSC+Lg(R)′ 预处理建立的SVM回归模型精度较高,其Rc2为0.811,Rv2为0.764,RPD为2.671。利用MSC方法对光谱数据进行预处理,可以更加准确地筛选出敏感波长,建立的SVM估测模型更加精准。

    • 施用生物质炭对集约化菜地土壤肥力质量的影响

      2018, 55(6):1345-1357. DOI: 10.11766/trxb201802250031

      摘要 (1753) HTML (235) PDF 2.24 M (1956) 评论 (0) 收藏

      摘要:以南京郊区集约化蔬菜地为研究对象,设置不同水平生物质炭(0、20和40 t hm-2生物质炭)与氮肥(不施肥与常规施肥)配施,研究生物质炭施入菜地土壤两年半(九季蔬菜)后对菜地土壤肥力质量的影响。结果表明:氮肥的施用显著增加菜地土壤全氮(TN)、电导率(EC)、容重(BD)和阳离子交换量(CEC),分别增加了9.4%~18.1%、172.4%~241.1%、5.6%~7.6%和10.4%~15.0%,并且降低了0.68~1.1个单位的土壤pH(p<0.05);生物质炭的施用显著增加了菜地土壤TN、土壤有机碳(SOC)含量和CEC,分别增加了1.7%~10.0%、3.6%~48.3%和8.1%~37.1%,并且显著降低了土壤EC和BD。生物质炭的施用在不施用氮肥的菜地土壤中提高了0.11~0.23个单位的土壤pH(p<0.05),而在施用氮肥的处理中,生物质炭的施用降低了0.19~0.23个单位的土壤pH(p<0.05)。生物质炭施用增加了菜地表层土壤(0~20 cm)的无机氮含量,但是显著降低了其他土层的无机氮含量。生物质炭的施用显著降低了菜地土壤剖面(0~100 cm)的铵态氮(NH4+-N)的累积量(p<0.05),而对菜地土壤剖面硝态氮(NO3--N)累积量无显著影响。此外,生物质炭的施用能够使蔬菜产量与氮肥偏生产力分别提高7.7%~43.8%和21.8%~43.8%(p<0.01),并提高菜地土壤肥力质量的综合得分。本研究中,常规施肥配施40 t hm-2生物质炭处理能够更有效地缓解由于长期大量施肥造成的菜地土壤SOC分解以及硝态氮大量淋洗的情况,提高土壤肥力质量,推荐为最佳处理。

    • 济宁引黄复垦区不同年限土壤养分变化预测

      2018, 55(6):1358-1366. DOI: 10.11766/trxb201802250023

      摘要 (1545) HTML (192) PDF 1.51 M (1596) 评论 (0) 收藏

      摘要:在济宁市梁山县选择引黄充填复垦典型复垦地块,并选择一块具有相同耕作方式的未塌陷地作为参照,通过分析复垦样地多年来的观测数据,构建不同土壤养分指标与年限间的回归方程,研究同一复垦方式不同复垦年限的土壤养分变化,并对耕层土壤养分恢复时间进行预测。结果表明:(1)随着复垦年限的增加,土壤有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量均呈增加的趋势,至复垦5 a时,土壤有机质、碱解氮、速效钾基本趋近于对照地块含量,有效磷含量虽总体呈上升趋势,但复垦5 a后0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土壤有效磷含量分别为6.34、6.21、5.93 mg?kg-1,仅达到对照地块的60%;(2)预测引黄充填复垦耕层土壤有机质、碱解氮和速效钾含量在5~6 a后可恢复至对照耕地水平,复垦地块耕层土壤有效磷含量如要恢复至对照耕地水平需要15 a。引黄充填复垦地块耕层土壤的供磷能力明显较弱,可通过改善农艺措施和后期合理增施磷肥或有机肥料来提升土壤质量。

    • 风化煤改变黄河三角洲盐渍化土壤溶液组分的过程

      2018, 55(6):1367-1376. DOI: 10.11766/trxb201801110032

      摘要 (1408) HTML (253) PDF 1.44 M (1832) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河三角洲盐渍土改良具有重要的经济和社会意义。风化煤(0%、1%、3%、5%)添加到不同含盐量(1.0 mg•g-1、7.5 mg•g-1、35.3 mg•g-1)的滨海盐渍化土壤后,可降低土壤浸提液的钠吸附比(Sodium adsorption ratio,SAR)及Cl-/SO42-比,有助于减轻盐渍危害。7.5 mg•g-1含盐量土壤在5%添加下SAR由7.81降为6.61,Cl-/SO42-由10.20降为8.25。风化煤中丰富的羧基等表面官能团及Ca2+,可通过三个作用过程改变盐渍化土壤溶液的离子组成,涉及:1) 风化煤固相Ca2+与溶液Na+离子的交换,从而降低土壤溶液中Na+的浓度和危害;2)溶液中Ca2+与土壤交换性Na+的置换,有助于土壤团聚体的形成和Na+的淋洗;3)溶液中的Na+与风化煤中的溶解性有机质形成络合物,使Na+的活度和植物有效性降低,间接起到减害作用。此外,钠吸附比和氯硫比可用于在实验室初步判断风化煤等物料用于盐渍土改良的潜力和效果。

    • >研究论文
    • 喜马拉雅山脉南麓典型林地对土壤理化性质及可蚀性K值影响

      2018, 55(6):1377-1388. DOI: DOI:10.11766/trxb201802030436

      摘要 (1380) HTML (505) PDF 1.32 M (1896) 评论 (0) 收藏

      摘要:探讨喜马拉雅山脉南麓典型林地土壤结构稳定性及可蚀性K值强弱与分布特征,为区域生态保护提供科学理论及数据基础。选取落叶常绿混交林、针阔混交林、常绿阔叶林三种林分,采集0~20 cm土壤,测定团聚体、团聚体破坏率、颗粒组成及其有机质,以EPIC模型计算K值。结果表明:(1)不同林地土壤各理化指标具有差异,湿筛及干筛条件下团聚体以>0.25 mm为主;团聚体破坏率在10.16%~24.74%间;颗粒组成以粉砂粒为主,黏粒仅占0.51%~3.02%。有机质在92.53~133.79 g·kg-1间;(2)研究区土壤K值在0.1862~0.3430间,均值为0.2635,K值总体较高;(3)经相关分析,K值与黏粒、有机质含量及团聚体破坏率呈正相关,与粉粒呈极显著正相关,与砂粒呈极显著负相关,一定程度,团聚体破坏率可评价土壤可蚀性。

    • 黄河下游河岸坡面产流产沙特征及其与汇流路径长度关系

      2018, 55(6):1389-1400. DOI: 10.11766/trxb201803200612

      摘要 (1383) HTML (426) PDF 3.20 M (2693) 评论 (0) 收藏

      摘要:植被和地形是影响坡面侵蚀过程的重要因子,探讨两者交互作用下坡面产流产沙和汇流特征对深入理解坡面侵蚀过程和水土保持具有重要意义。采用模拟降雨试验,探讨不同降雨强度(54和90 mm h-1)、坡度(5°、10°、15°、20°)和植被盖度(0%、15%、30%)下黄河下游河岸坡面的侵蚀产流、产沙特征,并基于水文连通性模型——汇流路径长度指数(Flowlength)探究植被和地形在土壤侵蚀过程中的作用以及汇流长度与产流产沙特征的关系。结果表明:54和90 mm h-1雨强下,不同植被盖度对径流流速均有减缓作用,而90 mm h-1雨强下30%盖度的减缓作用较为明显;径流总量和径流深随坡度和植被盖度增加而逐渐减少的变化基本一致,随雨强增加,受坡度影响逐渐增大。54 mm h-1雨强下,当坡度<15°时,侵蚀产沙量随坡度增加增幅较小;当坡度>15°后,侵蚀产沙量增幅较大。90 mm h-1雨强下,当坡度<15°时,侵蚀产沙量随坡度增加而增加;当坡度>15°后,其随坡度增加而减少。相关分析表明,坡度对产沙量、产流量和径流深均具有显著影响,显著水平分别为p <0.001、p <0.01和p <0.05;植被盖度仅对平均流速影响显著(p <0.05)。但植被盖度对汇流路径长度影响极为显著(p <0.001),裸坡的汇流路径长度明显大于植被覆盖坡面;坡面产流产沙量随汇流路径长度的增加基本呈增加趋势。在坡度和植被盖度交互作用下,坡面产流所引发的土壤侵蚀效应受坡度影响较为明显,而在汇流过程所引发的土壤侵蚀效应中,植被的影响明显大于坡度。

    • 三种土壤改良剂对风沙土抗剪强度的影响

      2018, 55(6):1401-1410. DOI: 10.11766/trxb201802120564

      摘要 (1747) HTML (283) PDF 2.00 M (2506) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探明不同土壤改良剂对风沙土力学特征的影响,采用羧甲基纤维素钠、磷石膏及生物炭三种改良剂添加到风沙土中,进行棉花盆栽实验,通过直剪法测定改良前后的土壤内聚力和内摩擦角,分析了两种土壤含水量条件下不同土壤改良剂添加风沙土的抗剪强度。结果表明:(1)无论含水量高低,经三种改良处理的风沙土内聚力均显著大于对照,三者大小关系呈羧甲基纤维素钠>磷石膏>生物炭,表明施用羧甲基纤维素钠对风沙土抗剪强度改良效果最佳;与对照相比,改良剂处理对内摩擦角影响未达到显著程度(P>0.05)。(2)随土壤改良剂添加量的增加,土壤内聚力亦增大,且拟合效果较好,但内摩擦角变化不明显。(3)在同一添加量情况下,低水处理的风沙土内聚力和内摩擦角均大于高水处理,但处理间差异不显著(P>0.05)。(4)土壤改良剂及含水量主要通过增大内聚力来提高土壤抗剪强度,但各因素间交互作用均对内聚力无显著影响。

    • 基于PLSR的土壤颜色预测方法及其与色系转换法的对比研究

      2018, 55(6):1411-1421. DOI: 10.11766/trxb201803300469

      摘要 (1775) HTML (357) PDF 2.13 M (1642) 评论 (0) 收藏

      摘要:传统的土壤颜色测定主要采用蒙塞尔比色卡比对,精度高,但费时费力。近年来尝试采用色系转换法预测土壤颜色,方法较为简便。基于土壤高光谱反射率和偏最小二乘回归(PLSR)方法进行土壤颜色预测,并与色系转换法进行对比研究。采集皖赣鄂交界地区76个不同颜色的土壤样品,分别采用PLSR及色系转换法进行土壤颜色预测,并与实测结果进行了对比。结果表明,PLSR交叉验证的Rcv2分别达到0.62、0.61和0.75,测定值标准偏差与标准预测误差的比值(RPD)分别达到1.94、1.67和2.15,说明PLSR模型用于土壤颜色预测是可行的;其均方根误差(RMSE)仅为1.32、0.55和0.97个单位,较色系转换法的RMSE分别低0.94、1.24 和0.95个单位,其HV/C整体预测误差∆E的平均值为1.91,较色系转换法的平均值低5.16,说明PLSR方法预测土壤蒙塞尔颜色较色系转换法更优。该方法为土壤颜色的获取提供了一种新的途径。

    • 一种耐盐型保水剂对沙培玉米生长特性的影响

      2018, 55(6):1422-1430. DOI: 10.11766/trxb201802120008

      摘要 (1270) HTML (275) PDF 1.17 M (1814) 评论 (0) 收藏

      摘要:干旱与肥料利用率较低已成为制约我国农业发展的重要因素。以沙子代替土壤,通过加入自制耐盐保水剂(Salt-tolerant water detaining polymer, SWDP),进行钾肥淋溶和连续两茬玉米盆栽试验。盆栽试验按SWDP投加量设置4个处理,即SWDP投加量分别为0(空白)、0.5、1.0和1.5 g·kg-1沙子。结果表明,SWDP的加入有利于降低沙子中钾肥的淋溶损失,不同处理(SWDP投加量分别为0.5和1.0 g·kg-1沙子)钾肥淋溶累积损失量较空白分别降低了12.69%和47.85%;不同处理干旱缺水组玉米植株的存活时间较空白分别延长了12、19和30 d;正常供水组,第一茬不同处理玉米植株氮素吸收量较空白分别增加了8.83%、19.63%和22.39%,磷素吸收量分别增加了29.31%、30.19%和52.38%,钾素吸收量分别增加了11.61%、18.12%和20.27%;第二茬不同处理玉米植株氮素吸收量较空白分别增加了55.50%、117.1%和143.7%,磷素吸收量分别增加了77.12%、161.3%和156.5%,钾素吸收量分别增加了55.42%、74.13%和84.33%。上述结果说明,在干旱甚至沙漠地区施入SWDP能够明显降低土壤养分的流失,提高土壤含水率和植物对土壤养分的利用效果。

    • 基于土壤养分平衡的畜禽养殖承载力研究

      2018, 55(6):1431-1440. DOI: 10.11766/trxb201804090575

      摘要 (1632) HTML (149) PDF 2.08 M (1545) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了合理控制畜禽养殖规模、有效降低畜禽养殖污染,采集江门市新会区水田、菜地、园地和林地共35个土壤样品,监测N、P养分以及Cu、Zn、As等重金属含量。基于土壤养分平衡模型,对适宜的畜禽养殖量进行了研究。结果显示,新会区土壤肥力水平较高,在35个监测点中,有29个点位土壤的全氮含量超过1.2 g•kg-1,占比82.9%;11个镇街中,除了大泽,其余10个镇街的部分土壤存在N肥或P肥过剩,部分农用地土壤还同时出现N肥和P肥过剩;部分果园土壤出现As超标,沙堆、古井、罗坑三个镇果园土壤As超标倍数分别为1.76、0.66、0.21,古井林地、双水、司前的水田As超标倍数分别为0.31、0.15、0.082;全区现状畜禽养殖总量为125.7万头猪当量,而基于土壤养分平衡的畜禽养殖总量为27.10万头猪当量。因此,在新会区畜禽养殖污染防治工作中,除了需要大幅削减各镇的养殖规模、提高有机肥施用比例外,同时需关注畜禽粪便施用可能导致的农用地As污染风险。

    • 微地形作用下紫色母岩发育土壤的酸化特征

      2018, 55(6):1441-1449. DOI: 10.11766/trxb201804110614

      摘要 (1759) HTML (388) PDF 3.17 M (1761) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示丘陵地区微地形作用下紫色母岩及其不同地形部位发育土壤的酸化特征,在西南丘陵地区采集土壤样品并分析其基本理化性质。结果表明:西南丘陵地区的紫色土已经出现了一定程度的酸化,土壤酸化后使交换性酸含量增加,交换性盐基离子总量和盐基饱和度降低。从丘陵地区的坡顶至坡底,紫色土的发育程度逐渐增加,土壤中维持土壤pH在碱性范围内的碳酸盐遭受到的淋溶作用依次增强。因此,从坡顶至坡底,紫色土的酸化范围逐渐增大。由于酸化后的紫色土pH开始受阳离子交换反应所控制,而在微地形的作用下,受盐基离子遭受淋溶过程和复盐基过程的相对强弱不同的影响,从坡顶至坡底,紫色土的总体酸化程度并未增加。可见,对西南丘陵地区的紫色土的开发利用需考虑到其较为独特的酸化特征。

    • 黄壤颗粒表面离子吸附动力学中的离子特异性效应

      2018, 55(6):1450-1459. DOI: 10.11766/trxb201802010577

      摘要 (1614) HTML (295) PDF 1.39 M (2104) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于考虑离子非经典极化作用的离子吸附动力学模型,以可变电荷黄壤颗粒为代表材料,研究了锂离子(Li+)、钠离子(Na+)和铯离子(Cs+)在黄壤颗粒表面的吸附动力学特征,进一步计算了离子在土壤/水界面的扩散距离与表面电化学参数。结果表明:(1)Li+、Na+和Cs+在黄壤颗粒表面吸附仅存在一级动力学过程并存在明显的离子特异性差异,这种差异随着电解质浓度降低而增大;(2)离子非经典极化与体积效应的共同作用决定了离子在固/液界面的扩散距离,在较高浓度电解质中,Na+和Li+的离子体积和极化效应基本平衡,导致Na+和Li+离子间差异不显著,但Cs+由于强烈的非经典极化作用,扩散距离表现为:Cs+ > Na+ ≈Li+;在低浓度电解质中,离子非经典极化作用占主导,扩散距离表现为:Cs+ > Na+ > Li+,表明离子扩散距离在低浓度下差异大,而高浓度下差异不显著;(3)离子扩散距离的差异导致固/液界面电位的不同,Stern电位、电荷密度和电场强度均受到离子扩散距离的影响,表面电位(绝对值)在各个浓度下均表现为:Li+ > Na+ > Cs+,说明表面电位仅受非经典极化作用的影响。本研究将对土壤/水界面反应理论的完善提供新思路。

    • 土壤胡敏素结构特征及对铜离子的吸附特性

      2018, 55(6):1460-1471. DOI: 10.11766/trxb201802010532

      摘要 (1547) HTML (640) PDF 1.49 M (1857) 评论 (0) 收藏

      摘要:以棕壤和赤红壤为供试土壤,在对土壤胡敏素进行结构表征的基础上,采用批量平衡法研究不同反应温度下其对铜离子(Cu2+)的吸附动力学和热力学特征,利用同步辐射X-射线吸收光谱技术探测了Cu2+在胡敏素表面吸附的微观局域结构。结果表明:与胡敏酸相比,胡敏素具有较高的脂族性和极性,但其分子中甲氧基碳、羰基碳、木质素类化合物和酚类化合物的比例较低;随溶液Cu2+浓度、接触时间和反应温度的增加,胡敏素对Cu2+的吸附量也增加;吸附动力学曲线符合假二级动力学方程,吸附过程是需要能量和吸热的缔合反应;吸附等温线符合Freundlich和Langmuir方程,吸附反应是自发、吸热和自由度增加的过程;与胡敏酸类似,胡敏素表面吸附态Cu2+是以扭曲的八面体构型存在,第一配位层(Cu-O)由原子间距为1.91~1.97 Å的4个O原子构成,第二配位层(Cu-C)由原子间距为2.80~2.83 Å的2个C原子组成,证实Cu2+主要以内层复合物形式吸附在胡敏素表面的有机官能团上。上述结果指出,尽管胡敏素的化学组成不同于胡敏酸,但Cu2+在这两种腐殖物质组分表面的局域配位结构相似。

    • 包膜磷酸二铵配施黄腐酸提高小麦产量及土壤养分供应强度

      2018, 55(6):1472-1484. DOI: 10.11766/trxb201803200089

      摘要 (1722) HTML (338) PDF 1.38 M (2050) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究包膜磷酸二铵及其配施黄腐酸对小麦产量和土壤养分供应强度的影响,可为其科学施用提供依据。以磷酸二铵(P,150 kg hm-2(以P2O5计,下同))、磷酸二铵减磷20%(P80%,120 kg hm-2)处理为对照,通过小麦(Triticum aestivum L)盆栽试验,研究了包膜磷酸二铵(CP)及其减磷20%(CP80%)、磷酸二铵配施黄腐酸(P+FA)及其减磷20%配施黄腐酸(P80%+FA)、包膜磷酸二铵配施黄腐酸(CP+FA)及其减磷20%配施黄腐酸(CP80%+FA)处理对小麦产量及其构成、各生育期株高、叶绿素相对含量、土壤pH及速效养分的影响。结果表明,CP、P+FA、CP+FA较等磷量P处理分别提高小麦产量7.7%、5.1、24.0%(p<0.05),肥料磷素当季利用率分别提高9.14、9.74、17.00个百分点,净收益增加6.3%、1.1%、22.5%;减磷20%时,CP80%、P80%+FA、CP80%+FA处理较P处理分别提高小麦产量10.6%、7.2%和4.8%(p<0.05),肥料利用率分别提高19.88、18.53和11.54个百分点,CP80%、P80%+FA处理经济效益显著提高8.54%和10.42%,CP80%+FA处理收益持平。磷酸二铵包膜及配施黄腐酸均可提高小麦各生育期土壤有效磷含量,不同施磷处理对土壤中无机氮和速效钾的含量无显著影响,可满足小麦整个生育期对氮素和钾素的需求。本研究条件下,包膜磷酸二铵配施黄腐酸有效增加了小麦产量和经济效益、提高了磷肥利用率和土壤养分供应强度,减磷20%依然增产或稳产。

    • 亚热带森林转换对不同粒径土壤有机碳的影响

      2018, 55(6):1485-1493. DOI: 10.11766/trxb201803140028

      摘要 (1619) HTML (197) PDF 1.59 M (2123) 评论 (0) 收藏

      摘要:以亚热带天然阔叶林和由其转换而来的针阔混交人工林和杉木人工林为研究对象,探讨森林转换对土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)含量和分布格局的影响。选取不同土层(0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm)土壤作为样本,运用物理分组方法研究森林转换对土壤粗颗粒有机碳(Coarse particulate organic carbon,CPOC)、细颗粒有机碳(Fine particulate organic carbon,FPOC)、矿物结合态有机碳(Mineral-associated organic carbon,MOC)含量及其分配比例的影响。结果表明:天然林转换为人工林后(1)各土层土壤有机碳含量均呈下降趋势;(2)0~20 cm土层土壤粗颗粒有机碳含量和分配比例均显著降低,土壤细颗粒有机碳含量和比例呈增加趋势;矿物结合态有机碳含量呈减少趋势,比例呈增加趋势;(3)各土层土壤颗粒有机碳/矿物结合态有机碳(POC/MOC)和矿物结合态有机碳/土壤有机碳(MOC/SOC)比值均呈下降趋势,0~20 cm土层土壤CPOC与SOC相关性最好,40~60 cm土层MOC与SOC相关性最好。因此,亚热带天然阔叶林转换为针阔混交人工林和杉木人工林,土壤总有机碳含量降低,土壤有机碳的稳定性增强;土壤CPOC更能反映森林转换对表层土壤有机碳的影响;而MOC更能反映森林转换对深层土壤有机碳的影响。

    • 长期施用化肥和有机肥下潮土干团聚体有机氮组分特征

      2018, 55(6):1494-1501. DOI: 10.11766/trxb201803010605

      摘要 (1715) HTML (267) PDF 1.22 M (1531) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托中国科学院封丘农业生态实验站长期施肥试验,选取不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、有机无机肥配施(1/2OM)、有机肥(OM)处理,对比研究27 a连续施用化肥和有机肥对土壤机械稳定性团聚体及其有机氮组分的影响。结果表明,长期施用有机肥显著提高了耕层土壤中大于2 mm团聚体的比例,较CK提高了33%,较NPK增加了17%。施肥显著提高耕层团聚体中有机氮含量,以OM处理效果最明显,大于2 mm、2~0.25 mm、小于0.25 mm团聚体中酸解有机氮含量分别为776.4、837.7、625.3 mg·kg-1。各团聚体中有机氮以酸解铵态氮为主,氨基糖态氮最少。长期单施化肥主要提高了大于2 mm团聚体中酸解铵态氮比例,施用有机肥提高了氨基酸态氮和酸解未知态氮含量及分配比例。长期施用有机肥使潮土结构明显改善,有利于耕层团聚体中全氮及有机氮各组分的积累,氨基酸态氮、氨基糖态氮、非酸解有机氮主要赋存于2~0.25 mm团聚体中,而酸解铵态氮和酸解未知态氮在大于2 mm团聚体中分布较多,有效地提高了土壤供氮能力。

    • 贡嘎山东坡亚高山土壤生物有效磷的时空分异

      2018, 55(6):1502-1512. DOI: 10.11766/trxb201803290567

      摘要 (1593) HTML (194) PDF 1.82 M (1438) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用湿化学浸提法测定了贡嘎山东坡亚高山带不同海拔(2 628 m、2 781 m、3 044 m和3 210 m)峨眉冷杉林的土壤生物有效磷(Bio-PL)含量,并利用原位树脂袋包埋法测定了土壤生物有效磷(Bio-PS)供给量,以阐明土壤生物有效磷的垂直分异和季节变化特征及其主要影响因素。研究发现:(1)土壤Bio-PL库及Bio-PS均随海拔升高呈增大趋势,低海拔地区生物有效磷因淋溶大量流失是形成这种梯度变化的主要原因。(2)随土层深度增加,Bio-PL库及Bio-PS显著降低,有机质层(O层)Bio-PL库约占土壤剖面的75%且该层的Bio-PS全年均为正值。O层中较高的有机磷含量和较强的磷酸酶活性是O层生物有效磷富集的重要原因。(3)2 781 m样点O层Bio-PS在9月最高,而3 044 m和3 210 m样点的Bio-PS在6月和9月出现两个高值。各样点矿质土层的Bio-PS全年多低于0,在8月时最低。Bio-PS的季节变化主要受生物吸收及径流流失控制。

    • 不同镁肥在中国南方三种缺镁土壤中的迁移和淋洗特征

      2018, 55(6):1513-1524. DOI: 10.11766/trxb201802130616

      摘要 (1639) HTML (414) PDF 1.37 M (1954) 评论 (0) 收藏

      摘要:镁淋溶是导致南方土壤缺镁的关键因素之一。通过室内土柱模拟实验探究了四种镁肥(氧化镁、改性硫酸镁、钙镁磷肥和硫酸钾镁)在中国南方三种酸性缺镁土壤(黄壤、紫色土、红壤)中的有效性、迁移和淋洗特征以及土壤对镁素的固持,以期为南方缺镁土壤科学施用镁肥提供依据。结果表明,施用镁肥(折合MgO 100 mg·kg-1 )后,三种土壤施镁土层(0~15 cm)交换性镁含量提高了2倍~15倍。氧化镁、改性硫酸镁和硫酸钾镁在三种土壤中均表现出较强的迁移能力,经过60 d淋洗(模拟降雨量1 000 mm),未施用镁肥土层(15~50 cm)中有效镁含量均较对照增加17.9~105.4 mg·kg-1 。黄壤上不同镁肥处理镁累积淋失量在104.9~243.8 kg·hm-2 ,与紫色土接近,但较红壤高2倍~3倍。实验结束后,黄壤和紫色土上施用氧化镁、改性硫酸镁和硫酸钾镁的淋失率均超过三分之一,而红壤中均低于7%;施用钙镁磷肥增加了土壤对镁的固持,减缓了镁向下淋洗,淋失率在三种土壤中均为负值。综合四种镁肥在土壤中的有效性、土壤对镁素的固持、镁在土壤中的淋洗特征以及土壤酸化阻控,钙镁磷肥在三种酸性缺镁土壤中施用效果均较好。

    • 晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应研究

      2018, 55(6):1525-1533. DOI: 10.11766/trxb201802000037

      摘要 (1367) HTML (203) PDF 1.14 M (1655) 评论 (0) 收藏

      摘要:探究晋陕蒙矿区排土场不同改良模式下土壤养分效应及差异。在内蒙古准格尔旗永利煤矿排土场,选取砒砂岩沙黄土混掺(FS)、风化煤沙黄土混掺(WC)、沙黄土(SL)三种人工熟化的新构土体,与周边以长芒草为主的原地貌土壤(OL)以及新建排土场(CK)作对比,分析3种改良模式下0~20 cm表层土壤中有机碳、全氮、硝态氮、铵态氮、有效磷的含量变化及改良效果差异,并采用加权综合法对几种土壤类型的养分质量进行综合评价。结果表明:1) 不同改良模式排土场相比新建排土场,土壤各养分含量均有显著提高,原地貌土壤在0~10 cm和10~20 cm两个土层中,有效磷含量较对照分别降低了0.36 mg·kg-1和0.9 mg·kg-1。2)重构小区中不同改良模式下土壤有机碳、有效磷、硝态氮均已超过原地貌土壤养分含量,土壤铵态氮基本达到原地貌水平,土壤全氮尚未恢复至原地貌水平。3)由5种土壤养分指标计算出的土壤质量指数在0~10 cm土层中的变化范围是0.16~0.79,在10~20 cm土层中的变化范围是0.16~0.55,几种土壤类型的土壤质量指数排序为WC>FS>SL>OL>CK。总体而言,不同改良模式土壤养分质量以风化煤掺混土体最高,其次是砒砂岩掺混土体,沙黄土高于原地貌土壤,对照质量最差。

    • 氮沉降对亚热带常绿阔叶天然林不同季节土壤微生物群落结构的影响

      2018, 55(6):1534-1544. DOI: 10.11766/trxb201804210081

      摘要 (1868) HTML (403) PDF 1.69 M (1872) 评论 (0) 收藏

      摘要:以亚热带地区细柄阿丁枫( Altingia gracilipes)天然林为研究对象,开展2年(2010—2011年)的原位模拟大气氮沉降试验,设置3个氮水平(以氮(N)含量计算):对照(CK, 0 kg·hm-2·a-1)、低氮(LN, 50 kg·hm-2·a-1)、高氮(HN,100 kg·hm-2·a-1)。采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术探讨常绿阔叶天然林土壤微生物群落结构对氮沉降的响应。结果表明,天然林土壤微生物以细菌为优势类群,占微生物总PLFA含量的78.3%。夏季土壤微生物群落结构与其他季节发生显著差异;LN仅显著改变夏季土壤微生物群落结构;HN导致春季和冬季土壤微生物群落结构发生显著分异,且在不同季节对土壤微生物变化类群的影响不同。此外,氮沉降未使真菌与细菌比(F:B)和革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌比(G+:G-)发生显著改变,而使不同结构的环丙烷脂肪酸或异构脂肪酸等特殊脂肪酸比值发生改变,这表明短期氮沉降虽然改变了土壤微生物的群落结构,但并未影响微生物对环境变化的响应力,微生物可能通过改变特殊脂肪酸含量应对短期氮沉降,不同季节的应对策略有一定差异。因此,在探讨氮沉降对亚热带地区森林生态系统土壤微生物群落结构的影响时有必要考虑季节因素。

    • >研究简报
    • 近25年来典型红壤区土壤pH变化特征 —以江西省余江县为例

      2018, 55(6):1545-1553. DOI: 10.11766/trxb201804230159

      摘要 (1598) HTML (812) PDF 1.49 M (2555) 评论 (0) 收藏

      摘要:近些年中国南方红壤区土壤酸化问题的受关注程度有所下降,但酸化一直是红壤生态系统面临的主要问题之一,查明土壤pH时空演变特征对该地区制定合理高效的农业和环境管理措施具有重要意义。基于江西省余江县1982年和2007年的土壤采样数据,分析了全县两个采样时期的土壤pH空间分布格局及近25年来的演变趋势。结果表明,余江县土壤pH已由1982年的5.66,降至2007年的4.74。从土壤类型来看,潮土的pH下降幅度最大,达到1.02,水稻土和红壤的下降幅度较为接近,分别为0.89和0.88;从土地利用方式来看,林地和水田pH降幅分别为1.00和0.92,旱地降幅为0.82。从全县范围来看,绝大部分地区土壤pH出现大幅下降,中北部和西南部的部分地区下降幅度较突出;相对于1982年,2007年土壤pH降幅分别以0.8~1.2和0.4~0.8区间为主,分别占全县面积的73.82%和15.46%;全县土壤1982年以微酸等级为主,而2007年除全县近13.0%的区域土壤已成为强酸土壤外,其余大部分地区土壤也已接近强酸等级。可见,自全国第二次土壤普查以来近25年间,余江全县及各土壤类型和土地利用方式的土壤pH大幅下降,土壤酸化形势严峻,亟需采取相应措施加以应对。

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