• 2020年第57卷第6期文章目次
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    • >新视角与前沿
    • 土壤病毒的研究进展与挑战

      2020, 57(6):1319-1332. DOI: 10.11766/trxb202004280203

      摘要 (1880) HTML (815) PDF 1.52 M (3257) 评论 (0) 收藏

      摘要:病毒是由蛋白质和核酸组成的结构简单的非细胞型生物实体,全球病毒数量估算为4.80×1031,远高于具有细胞型结构的生物数量。土壤是病毒重要的储藏库,土壤中病毒主要以侵染原核生物的噬菌体为主,其数量与寄主细胞数目和土壤理化指标密切相关。虽然学术界已意识到土壤病毒在调控微生物群落结构组成、影响土壤元素循环利用、促进生物进化、以及影响动植物病害乃至人类健康等方面可能起到重要的作用,但由于受到土壤病毒颗粒的吸附性、土壤异质性,以及研究手段和分析平台的制约,我们对土壤病毒的认知和重视程度远落后于流动的海洋等水体环境。土壤病毒宏基因组中大量的基因序列无法判断其来源及功能,被划分为未知基因,所以病毒也被喻为生物“暗物质”和最大的未知基因宝库。本文在简要介绍了病毒的形态,在土壤中数量、存在形式和多样性的基础上,着重介绍了利用分子标记基因、RAPD和宏病毒组研究技术解析土壤病毒多样性的方法及其局限性,阐述土壤病毒已证实和潜在生态功能。最后,文章提出未来土壤病毒研究应加强的研究方向,强调土壤病毒与土壤微生物耦合研究在揭示土壤生态功能研究中的重要性。

    • >综述与评论
    • 场地土壤-地下水污染物多介质界面过程与调控研究进展与展望

      2020, 57(6):1333-1340. DOI: 10.11766/trxb202004230193

      摘要 (1841) HTML (391) PDF 1.04 M (1704) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,中国重点行业场地土壤-地下水重金属和有机污染物污染十分突出,已成为土壤环境治理修复亟待解决的重要问题之一。多介质界面是控制场地系统复合污染物环境行为的关键。因此,开展场地土壤与地下水污染物多介质界面过程与调控机制研究,对于认知场地污染成因与治理修复具有重要的科学意义。系统分析了国内外场地土壤-地下水污染物多介质界面过程与调控研究进展与发展趋势,指出了目前该研究领域中存在的科学与技术问题,提出了我国场地土壤-地下水污染物多介质界面过程与调控原理的研究思路与重点方向,以推动我国场地土壤和地下水环境科学理论与技术的发展。

    • 制革场地土壤和地下水中铬污染来源及污染特征研究进展

      2020, 57(6):1341-1352. DOI: 10.11766/trxb201911120506

      摘要 (1233) HTML (296) PDF 797.92 K (1315) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,制革场地土壤和地下水中的铬污染引起了国内外广泛关注。通过分析制革工艺流程、废水和固废的性质及其处置的历史与现状,提出制革场地的铬污染源自含铬浴液和废水的滴漏以及固废和污泥的不当堆置与填埋。制革场地土壤铬污染以三价铬为主,六价铬含量相对较低,但部分仍远超国家标准限值。污染主要集中于生产车间、污泥存放点和废水排放点,场地表层土壤全铬远高于深层土,且污染时间短的场地土壤中有效态铬(交换态铬和水溶态铬)含量较高;而地下水中的总铬和六价铬,受土壤铬分布、污染时间、水文地质等多种因素影响。针对制革场地伴有酸碱和有机物污染的特点,进一步论述了有机物和土壤pH对铬在土壤中环境效应(迁移、形态转化和氧化)的影响,指出应重点关注有效态铬和六价铬的含量和形成机制。最后讨论了制革场地铬的环境风险防控主要面临的挑战和对策。

    • 中国再生稻种植的影响因素及可持续性研究进展

      2020, 57(6):1365-1377. DOI: 10.11766/trxb201907170371

      摘要 (1212) HTML (585) PDF 544.93 K (1199) 评论 (0) 收藏

      摘要:再生稻作为一种特殊的水稻耕作模式,种一茬可收获两次,对增加粮食产量、保障国家粮食安全和提高稻田综合效益有重大意义。综述了中国再生稻的发展趋势,分析了再生稻种植的关键影响因子,阐释了再生稻高产栽培技术,提出在种好头季稻的前提下,适当高留桩,在头季稻齐穗后15 d施用尿素150 kg·hm-2作为促芽肥,头季稻收割后3 d施用尿素150 kg·hm-2作为发苗肥,同时配施磷钾肥,可在保证土壤养分平衡的基础上使再生稻获得高产,最后讨论了当前存在的问题及今后发展的方向,认为未来的研究需重点关注再生稻产业化、土壤养分管理、高产栽培技术、稻米品质、温室气体和水体质量,以促进再生稻的发展并为国内同行的研究提供参考与借鉴。

    • >研究论文
    • 基于本体的土壤系统分类逻辑表达与检索

      2020, 57(6):1378-1386. DOI: 10.11766/trxb201904090429

      摘要 (1099) HTML (128) PDF 4.44 M (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国土壤系统分类(Chinese Soil Taxonomy, CST)是建立在诊断层和诊断特性基础上的定量化土壤分类体系,它的不断成熟为实现土壤类型自动化检索提供了理论基础。野外土壤描述与采样规范的形成为土壤分类的语义规范提供了依据。目前,我国已出现一系列基于CST的土壤类型检索系统,但仍存在以下问题。首先,现有的土壤类型检索系统仅注重分类规则的表达,忽略了诊断对象、土壤类型与检索框架(推理过程)的耦合性对系统更新的影响。其次,土壤信息的载体并不是单一的,从空间结构上可分为土壤层次(Horizon)、剖面(Profile)、单个土体(Pedon)和聚合土体(h),但现有的检索系统并未将上述结构区分开来,不利于土壤信息的管理。最后,现有的检索系统均是通过传统计算机语言表达土壤特征的范围以及土壤特征之间复杂的逻辑关系,表达方式繁琐且冗余。因此,本文引入本体概念,以土壤地理学和CST规则为理论基础,分析土壤实体的空间结构及其与土壤类型、诊断对象之间的相互关系,在此基础上建立了关于土壤实体、土壤特征和CST对象(土壤类型与诊断对象)的本体模型,并定义了相应的谓词逻辑来表达三类本体模型的逻辑、隶属关系。本文采用Python语言实现了本体模型和谓词逻辑模型,研发了CST中土纲到亚类的检索系统,并采用湖北省土系调查数据完成系统测试。

    • 不同侵蚀程度花岗岩红壤坡面侵蚀泥沙颗粒特征研究

      2020, 57(6):1387-1398. DOI: 10.11766/trxb201907200268

      摘要 (996) HTML (341) PDF 2.86 M (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究花岗岩红壤坡面侵蚀泥沙颗粒分选特征有助于揭示粗颗粒土壤坡面侵蚀机理。通过室内人工模拟降雨-径流试验,在15°坡度和2种试验条件下(90 mm•h-1+2.00 L•min-1、120 mm•h-1+2.66 L•min-1),研究了不同侵蚀程度(轻度侵蚀E1、中度侵蚀E2、强烈侵蚀E3)花岗岩红壤侵蚀过程及泥沙颗粒组成的变化规律。结果表明:产流率和土壤侵蚀速率随降雨强度和上方来水量的增加而增大;不同侵蚀程度土壤其侵蚀特征存在差异,产流率表现为E2>E3>E1,土壤侵蚀速率表现为E3>E2>E1;通过多元逐步回归分析得出,土体容重越高产流率越小(R2=0.800,P<0.01),更高的黏粒含量和更低的粉粒含量会使得土壤侵蚀速率减少(R2=0.715,P<0.01)。随着降雨-冲刷强度增加泥沙中砾石和黏粒含量增加,砂粒和粉粒含量减少,泥沙分形维数增大。分形维数与黏粒(R2=0.910)和砂粒(R2=-0.390)质量分数为极显著线性关系,可以作为花岗岩红壤坡面侵蚀产沙中泥沙粒级分布的评价指标。

    • 土壤侵蚀对坡耕地土壤水分及入渗特性影响

      2020, 57(6):1399-1410. DOI: 10.11766/trxb201912270288

      摘要 (1214) HTML (199) PDF 691.95 K (906) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤水分对雨养农业坡耕地具有重要的意义,利用铲土侵蚀模拟试验小区,对不同侵蚀程度坡耕地的土壤水分特征曲线、土壤入渗、土壤水库特征及抗旱性能进行了研究。结果表明:(1)土壤侵蚀程度加剧可以使相同吸力下土壤的容积含水量降低,不利于坡耕地土壤的水分贮存,使坡耕地土壤抗旱性能降低。紫色土坡耕地土壤入渗速率随着土壤侵蚀程度加剧,0~10 cm层土壤入渗速率逐渐降低,同时随着土壤侵蚀程度加剧,不同垂直深度上各个土层土壤入渗速率差异逐渐减小。(2)不同侵蚀程度坡耕地土壤水库特征差异显著,紫色土坡耕地土壤总库容随着土壤侵蚀程度加剧先呈现上升趋势,土壤总库容的大小表现为S-10(422.7 t•hm-2)>S-5(413.1 t•hm-2)>S-15(408.2 t•hm-2)>S-0(404.9 t•hm-2)>S-20(403.5 t•hm-2)。随着侵蚀程度加剧紫色土坡耕地土壤水库无效水分有着不同程度的增加,土壤侵蚀可以减小水库持水效率,但侵蚀程度对水库持水效率影响不大。(3)不同侵蚀坡耕地0~40 cm层土壤的各贮水特征之间差异不大,同一土层深度不同侵蚀程度坡耕地最大吸持贮水量占饱和贮水量的75%左右。随侵蚀程度加剧坡耕地土壤抗旱性变差,相同吸力下,不同侵蚀程度坡耕地耕层土壤累计损失水百分率随侵蚀程度加剧呈现不同程度的增加。研究结果可为地块尺度上紫色土坡耕地土壤水分和抗旱性能调控提供技术参数。

    • 近地表水文条件对横坡垄作坡面褐土团聚体流失的影响

      2020, 57(6):1411-1421. DOI: 10.11766/trxb201908210276

      摘要 (986) HTML (109) PDF 2.70 M (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:以横垄褐土坡面为研究对象,基于室内模拟降雨试验,就3种近地表水文条件下(自由入渗、土壤饱和与渗流)团聚体(≥5、2~5、1~2、0.5~1、0.25~0.5、<0.25 mm)在不同雨强(30, 60, 和90 mm·h-1)下的流失规律进行了探究。结果表明:(1)团聚体流失量的差异表现为:渗流>土壤饱和>自由入渗,且随雨强变化土壤水分饱和与渗流对团聚体流失的贡献较水势差分别显著增加2.02倍~3.71倍和1.28倍~2.51倍;(2)土壤饱和与渗流的存在致使2~5、1~2、0.5~1 mm团聚体的流失比例增加46.74%~121.19%,而削弱了90%以上0.25~0.5 mm团聚体的流失;(3) 土壤饱和与渗流使>0.5 mm团聚体的富集率增加了23.77%~215.80%,但导致0.25~0.5 mm团聚体的富集率减少45.07%~68.90%,主要是因为0.25~0.5 mm团聚体在侵蚀过程中发生了团聚;(4)平均重量直径是反映自由入渗与土壤饱和条件下团聚体流失的重要指标,而渗流条件下则为分形维数; (5)雨强对团聚体流失的影响在自由入渗条件下体现的最明显,尤其是对2~5 mm团聚体。研究结果有助于深入理解横坡垄作对坡面侵蚀过程的作用机制,为横垄措施的合理利用提供科学依据。

    • 运用同步辐射显微CT揭示红壤团聚体内孔隙形态与空间分布

      2020, 57(6):1422-1429. DOI: 10.11766/trxb201906290122

      摘要 (1143) HTML (237) PDF 3.21 M (1026) 评论 (0) 收藏

      摘要:团聚体内部复杂的孔隙系统及其空间分布决定土壤团聚体的主要功能,以及发生在团聚体内的各种物理、化学和生物学过程。应用同步辐射X射线显微成像技术(SR-mCT),对第四纪红土发育的红壤团聚体内部孔隙形态、连通性、各向异性、大小分布和空间分布进行了研究。结果表明,红壤团聚体内部的孔隙形态、孔隙生长方向、大小分布存在明显差异。稳定性较好的团聚体表现为团聚体孔隙含有较多大孔隙、孔隙形态各异、各向异性、多联通孔隙等特征,团聚体内>30 ?m大孔隙分布比较均匀,中心部位较高,呈中间向圆周减小趋势;反之,稳定性较差的团聚体中,孔隙以小孔隙为主,分布密集,孔隙生长方向均匀,团聚体孔隙空间分布为大孔隙,主要分布在团聚体外围,中心部分分布较少。团聚体内部孔隙的空间分布模式能够很好地解释土壤团聚体结构和稳定性差异的原因。同步辐射显微CT结合图像处理技术能够系统地表征团聚体内孔隙的多样性和空间变异规律,为预测土壤团聚体中各种物理过程提供新途径。

    • 云南典型植烟土壤通气孔隙及其主控因素研究

      2020, 57(6):1430-1438. DOI: 10.11766/trxb201907240386

      摘要 (969) HTML (362) PDF 583.09 K (1018) 评论 (0) 收藏

      摘要:植烟土壤通气性对于烤烟生长发育和品质提升具有重要意义。了解云南典型植烟区土壤通气性质,研究植烟土壤通气孔隙的物理适宜性,探讨影响植烟土壤孔隙度的关键因子。以云南省玉溪市华宁县青龙镇、宁州镇和楚雄市子午镇的典型植烟区土壤为研究对象,按照耕作层和犁底层分别采集典型植烟区土壤样品,分析土壤基本理化性质,并利用沙箱法测定土壤通气孔隙,对土壤理化性质与通气孔隙进行方差分析和相关分析,通过传递函数建立土壤通气孔隙的预估模型。三个典型植烟区土壤质地均以黏壤土为主,占总样品数的40%左右,壤土次之;土壤容重均值均介于1.3~1.5g•cm-3之间,适宜烟叶生长;土壤有机质含量较高,供氮能力强,可满足烤烟生长养分需求;土壤通气孔隙均值在5.9%~15.1%之间,整个研究区域土壤通气孔隙总体偏低,且不同区域空间差异较大。相关分析结果表明,土壤通气孔隙主要受土壤中粉粒和黏粒含量影响,与粉粒含量呈极显著正相关,而与黏粒含量呈显著负相关,因此可根据粉粒和黏粒含量对土壤通气孔隙进行粗略预测。植烟区应尽可能选择壤土或砂质壤土,以有效维持植烟土壤的通气性,达到提升烟叶品质的目的。

    • 包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量及土壤钾素的影响

      2020, 57(6):1439-1448. DOI: 10.11766/trxb201907120286

      摘要 (911) HTML (184) PDF 2.91 M (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:棉花是具无限生长特性的喜钾作物,为解决其生育期内多次追施钾肥和叶面喷施缩节胺的用工问题,实现轻简化种植目标,研究包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量、经济效益和土壤钾素变化特征的影响。试验设5个处理,分别为一次基施180 kg?hm-2包膜含缩节胺氯化钾(CRKMC)、减少30%钾素用量(126 kg?hm-2)的包膜含缩节胺氯化钾(70%CRKMC)、基施180 kg·hm-2普通包膜氯化钾(CRK)、分次施用180 kg?hm-2普通氯化钾(KCl)和对照(CK,不施钾肥),后三个处理叶面喷施三次缩节胺。结果表明:等量施钾条件下,CRKMC和CRK较KCl籽棉产量分别增加8.81%和9.36%,经济效益分别增加15.53%和12.86%,70%CRKMC较KCl增产6.53%,增加净收入13.64%。CRKMC抑制棉花盛花期前的株高,提高后期株高、茎粗和叶绿素含量,使生物量较KCl增加18.56%~24.98%,提高钾素吸收量,表观利用率增加25.06~38.83个百分点。CRKMC中的钾素和缩节胺在土壤中呈“先慢后快而后趋于平缓”的规律,释放高峰出现在盛花期至始絮期,显著提高蕾期以后土壤中的速效钾含量。因此,土壤基施包膜含缩节胺氯化钾,可合理协调棉花生长势指标,满足钾素吸收需求,减少30%用量仍有较高的经济效益和钾素利用率,实现了缩节胺和钾素在同一时空条件下的一体化调控,有助于棉花减肥、高产和轻简化种植。

    • 硒处理对土壤理化性质及杭白菊品质的影响

      2020, 57(6):1449-1457. DOI: 10.11766/trxb201912030593

      摘要 (1114) HTML (211) PDF 599.36 K (920) 评论 (0) 收藏

      摘要:以纳米硒为外源硒处理杭白菊,分别采用土壤施硒(T)、叶面喷施硒肥(Y)以及土壤与叶面相结合施硒肥(T+Y)3 种施硒方式,以不施硒处理为对照(CK),研究不同施硒方式对土壤理化性质、杭白菊营养成分、硒含量和产量的影响。结果表明:不同处理下土壤容重、土壤孔隙度和土壤含水量与CK无显著差异。T、Y、T+Y处理下土壤脲酶活性显著低于CK,土壤蔗糖酶活性显著高于CK,土壤碱性磷酸酶活性和土壤过氧化氢酶活性与CK差异不显著。CK处理下菊花花序中Vc含量显著高于其他处理。T、Y、T+Y处理下黄酮和绿原酸含量显著高于CK。T、Y和T+Y处理下花序中硒含量极显著高于CK。T+Y处理下杭白菊单株开花量和单产量显著高于CK。T、Y、T+Y三种施硒方式相比,T+Y处理下杭白菊富硒效果最佳。综合分析比较三种施硒方式对土壤理化性质、杭白菊营养成分、硒含量和产量的影响,确定以土壤与叶面相结合施硒肥(T+Y)效果最佳。这一结果可为富硒杭白菊生产提供实践和理论依据。

    • 基于文献计量的近30年国内外土壤微生物研究分析

      2020, 57(6):1458-1470. DOI: 10.11766/trxb201907270247

      摘要 (1366) HTML (326) PDF 4.85 M (1154) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解国内外土壤微生物的最新研究热点和发展趋势,借助Web of Science中SCI-EXPANDED数据库,利用VOSviewer、CiteSpace可视化分析软件等工具,对1990—2018年间发表的关于土壤微生物研究文献的国家、研究机构、期刊来源、主要研究内容及关注热点进行计量分析。结果表明,该领域的中国发文量呈快速增长趋势,但总被引频次较低;美国的发文量、总被引频次均位于首位。中国科学院是重要的研究机构,其发文量、总被引频次均位于第一,但篇均被引频次较低。主要的期刊来源有Applied and Environmental MicrobiologySoil Biology & Biochemistry等。国内关键词共现网络形成较晚,但发展速度较快,表现出同国外研究热点趋同的发展趋势。国内外研究热点主要集中于土壤微生物参与土壤有机质分解、碳氮养分循环、对污染土壤的微生物降解和修复作用、环境条件变化对土壤微生物群落结构多样性的影响、植物-微生物相互作用机理等。本文对了解土壤微生物研究领域的发展态势具有一定参考价值。

    • 不同发育阶段日本落叶松人工林枯落物层微生物群落特征

      2020, 57(6):1471-1482. DOI: 10.11766/trxb201909270130

      摘要 (922) HTML (174) PDF 3.76 M (916) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解西藏墨脱嘎隆拉山铁杉林土壤生态系统线虫群落的结构及多样性特征,采用种类组成、个体密度、多样性指数、功能性指数等特征值分析土壤线虫群落结构及多样性特点,并通过冗余分析及线性相关性分析探讨线虫群落与土壤理化性质间的关系。结果显示,嘎隆拉山铁杉林土壤线虫隶属于5目29科34属,个体密度介于0~1 231条·100 g-1 干土之间,平均278条·100 g-1 干土,土层间无明显差异;群落优势属为垫咽属Tylencholaimus和细齿属Leptonchus;食真菌性线虫是最主要的营养类群;土壤有机质以真菌降解途径为主;嘎隆拉山铁杉林生态系统成熟度高,目前处于相对稳定状态;土壤速效钾含量显著影响线虫群落的数量和多样性;有机质、全氮、碱解氮、有效磷会对线虫数量造成影响;土壤含水量是嘎隆拉铁杉林土壤线虫群落的重要环境影响因子之一。

    • AM真菌共生系统中硝态氮吸收转运途径及对寄主生长的作用

      2020, 57(6):1483-1491. DOI: 10.11766/trxb201909090476

      摘要 (908) HTML (206) PDF 611.83 K (875) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用AM真菌( Glomus intraradices)与毛根农杆菌质粒DNA转化的胡萝卜根(Ri T-DNA transformed carrotroots)建立的双重培养系统,以及同位素示踪技术探究AM真菌共生系统中硝态氮NO3-转运吸收途径,对铵态氮和硝态氮吸收合成精氨酸进行研究;并开展农田试验研究铵态氮和硝态氮吸收转运对寄主生长的影响。研究发现AM真菌菌丝在NH4+和NO3-共存时,优先吸收NH4+。当AM真菌的根外菌丝用NH415NO3处理1周时,虽然根外菌丝的自由氨基酸未被15N标记,包括精氨酸,但是菌根组织中的自由氨基酸被15N标记,揭示了15NO3沿着菌丝直接转运至菌根组织而不是来自于精氨酸转运的新模式;而根外菌丝用15NH4NO3处理时菌根组织中只有精氨酸被15N标记,而其他氨基酸合成的氮素主要来自菌丝室运转来的14 NO3,所以未被标记。AM真菌根外菌丝加13C6-葡萄糖,培养6周后,发现菌根组织的精氨酸和蛋白质均未发现13C,说明其根外菌丝不能利用葡萄糖。菌丝室加13C1,2-乙酸钠后,菌根组织的精氨酸和蛋白质均发现13C,分别为8.5%2.3%和7.6%0.7%,说明其根外菌丝能吸收利用乙酸盐中的碳素。菌丝室加13C1,2-乙酸钠+15NO3后,随着氮源的增加,其自由精氨酸浓度提高为54.2%19.3%,菌根蛋白质中精氨酸浓度变化不大;同时菌根组织的精氨酸和蛋白质中C/N同位素标记丰度大大提高,分别为57.4%4.8%和50.3%2.8%,说明菌丝室加碳源乙酸和氮源,可以提高精氨酸的合成。大田试验中,在低磷条件下,接种AM真菌并添加硝酸钾后菌根化甜玉米茎叶重明显提高,相比对照的甜玉米提高了12.28%;硫酸铵则不如硝酸钾对AM真菌菌根化甜玉米株重的促进作用,反而是降低了其生物量8.19%,尿素则降低了13.02%,但尿素再加有机肥则可以缓解对生物量的降低作用。

    • 铜、锌污染梯度对自然林地和农田土壤线虫群落的影响

      2020, 57(6):1492-1503. DOI: 10.11766//trxb201909020335

      摘要 (872) HTML (171) PDF 1.89 M (959) 评论 (0) 收藏

      摘要:为从污染程度的角度探索土壤线虫多样性与群落稳定性的关系,以重金属铜和锌为扰动因子,设置不同程度的胁迫水平,通过恒温培养试验对比高生物多样性的自然林地和低生物多样性的农田土壤线虫群落对重金属胁迫的响应。结果表明:自然林地土壤线虫数量随Cu和Zn的添加浓度升高而降低;农田土壤线虫总数呈现低浓度扰动条件下降低,中、高浓度又反弹的现象。占绝对优势的食细菌线虫数量变化规律与线虫总数相近;自然林地中捕食杂食性线虫仅在添加高浓度Zn处理有所减少,而在农田土壤中,中、高浓度Cu,以及低浓度Zn处理均呈现出显著的抑制效应。重金属梯度对自然林地线虫多样性无显著影响,但是降低了农田线虫的香农指数,提高了优势度。总体上,Cu和Zn扰动对自然林地线虫影响主要表现在数量上,对农田线虫的影响更多体现在群落结构、多样性和生态指数上。就污染程度以及生物群落结构的角度而言,高多样性的自然林地线虫群落对Cu和Zn污染的抵抗力更强。

    • 有机无机肥配施对菠萝蜜种植土壤线虫群落的影响

      2020, 57(6):1504-1513. DOI: 10.11766/trxb201909270245

      摘要 (1047) HTML (104) PDF 2.30 M (913) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究有机肥施用对菠萝蜜种植土壤线虫群落结构的影响,以马来西亚1号菠萝蜜嫁接苗为试验材料,设置CK(不施肥)、100CF(100%化肥)、30OM(30%有机肥+70%化肥)、50OM(50%有机肥+50%化肥)、70OM(70%有机肥+30%化肥)、100OM(100%有机肥)6个处理,比较不同施肥方式下菠萝蜜幼苗生长及土壤线虫群落的差异。结果表明:与不施肥和纯施化肥相比,有机-无机配施显著促进菠萝蜜幼苗生物量积累,增加土壤pH、有机质含量。其中食微线虫和杂食/捕食线虫的占比随着有机肥用量的增加呈增长趋势,而植食性线虫占比呈下降趋势。增施有机肥能显著提高土壤线虫多样性指数(H')和均匀度指数(J'),土壤食物网以细菌主导的分解途径占更大比例。β多样性分析结果表明,除50OM和100CF处理构建的线虫群落结构相似外,其他处理的线虫群落结构差异显著。菠萝蜜幼苗地上部干重与土壤食细菌线虫丰度、有机质和pH呈显著正相关,而植食性线虫丰度与土壤pH、有机质、碱解氮含量和食微线虫丰度呈显著负相关。食细菌线虫丰度与土壤有机质和pH呈显著正相关。有机-无机配施能够提高土壤线虫多样性和均匀度,平衡不同食性线虫的占比,改善土壤养分,使土壤环境趋于健康,从而促进菠萝蜜生长。

    • 长沙地区樟树林土壤水稳定同位素的变化及影响因素

      2020, 57(6):1514-1525. DOI: 10.11766/trxb201905050241

      摘要 (1016) HTML (151) PDF 6.12 M (907) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示季风区土壤水稳定同位素的变化规律,基于长沙地区樟树林0~130 cm土壤水、降水和地下水稳定同位素以及环境因子连续2年的监测数据,分析了土壤水稳定同位素的变化特征。结果表明:0~60 cm土壤水稳定同位素的季节变化明显,与降水稳定同位素存在不同程度的时滞,60 cm以下土壤水和地下水稳定同位素的季节变化均不明显。不同深度土壤水中氢稳定同位素比率(δ2H)与区域大气水线(Local meteoric water line, LMWL)的差值(Line-conditioned excess, lc)均与δ2H呈显著正相关,即土壤水中δ2H越大时,δ2H偏离 LMWL的程度越小,土壤水经历的蒸发作用越弱;土壤水中δ2H越小时,δ2H偏离LMWL的程度越大,土壤水经历的蒸发作用越强。相关分析表明,前期大气的累积蒸发(∑E)和累积温度(∑TA)对0~60 cm土壤水中 lc的影响显著。研究显示,各土壤层中相对较低的水稳定同位素比率多散布于∑E和∑TA较大的暖季,由于期间经历的蒸发富集作用更强,土壤水中lc更小,土壤水稳定同位素散点更偏离LMWL;反之亦然,从而表现出不同深度土壤水线(Soil water line, SWL)的斜率较LMWL的斜率明显偏高。综上,大气降水稳定同位素是影响土壤水稳定同位素变化的直接因素;土壤水中稳定同位素的丰度与前期大气的湿热程度有关;SWL斜率较LMWL斜率偏高的原因与降水稳定同位素及土壤水稳定同位素蒸发富集作用强度的反向季节性变化有关。

    • 东北寒温带永久冻土区森林沼泽湿地生态系统碳储量

      2020, 57(6):1526-1538. DOI: 10.11766/trxb201910210076

      摘要 (818) HTML (239) PDF 2.23 M (1036) 评论 (0) 收藏

      摘要:湿地在全球碳循环中具有重要作用,但目前湿地碳储量估算仍存在诸多不确定性。利用相对生长方程与碳/氮分析仪测定法,同步测定寒温带大兴安岭永久冻土区沿过渡带环境梯度依次分布的7种典型天然沼泽类型(草丛沼泽C、灌丛沼泽G、毛赤杨沼泽M、白桦沼泽B和落叶松苔草沼泽LT、落叶松藓类沼泽LX、落叶松泥炭藓沼泽LN)的生态系统碳储量(植被和土壤)、植被净初级生产力与年净固碳量,定量评价各沼泽类型的生态系统碳库及植被固碳能力,并揭示两者沿过渡带环境梯度的空间分布规律性。结果表明:(1)其植被碳储量(3.60~62.18 t•hm-2)沿过渡带环境梯度呈先上升后降低的偏态型分布趋势;(2)土壤碳储量(179.47~320.81 t•hm-2)呈森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C (56.4%~78.8%,P<0.05)和M (32.0%~50.9%,P<0.05)的变化规律性;(3)生态系统碳储量(183.07~347.14 t•hm-2)也呈现森林沼泽(M除外)与灌丛沼泽显著高于C (64.0%~89.6%,P<0.05)和M (28.1%~48.1%,P<0.05)的变化规律性,但森林沼泽土壤碳储量占比(82.1%~96.4%)要低于C和G (98.0%~98.3%);(4)植被净初级生产力(6.76~11.22 t•hm-2•a-1)和年净固碳量(2.97~5.37 t•hm-2•a-1)均呈现森林沼泽(LN除外)显著高于C和G (26.9%~61.4%和30.5%~66.0%;38.6%~77.2%和41.4%~80.8%,P<0.05)的变化规律性。因此,寒温带永久冻土区各类型沼泽湿地的生态系统碳储量均相对较低(仅相当于北方泥炭地碳储量(390~1 395 t•hm-2)下限值的46.9%~89.0%),且沿过渡带环境梯度总体上呈递增趋势;森林沼泽(LN除外)的植被固碳能力强于灌丛沼泽与草丛沼泽,且前者略高于全球陆地植被年均净固碳量估计值(4.1 t•hm-2•a-1),而后两者仅相当于其3/4。

    • 中亚热带森林土壤有机碳的海拔梯度变化

      2020, 57(6):1539-1547. DOI: 10.11766/trxb201909300184

      摘要 (976) HTML (237) PDF 610.86 K (829) 评论 (0) 收藏

      摘要:气候过渡区的山地森林土壤有机碳对气候波动的响应敏感,探讨气候过渡区森林土壤有机碳的海拔格局,是推演区域土壤碳库时空动态的关键内容。在南亚热带向中亚热带的气候过渡区江西九连山国家级自然保护区,根据不同土壤类型的海拔分布格局,沿海拔采集20个土壤剖面,分析土壤有机碳含量和土壤碳密度的海拔分布格局。结果表明:(1)不同土壤类型和深度均对土壤有机碳含量有影响,山地草甸土有机碳含量更高,达39.72 ± 19.14 g•kg-1,土壤有机碳主要集中在0 ~ 40 cm,深度分布表现出“表聚现象”;(2)不同层次土壤有机碳含量对海拔的响应方式不一,上层土壤对海拔梯度变化响应更敏感,上层0 ~ 40 cm土壤有机碳随海拔升高而增加,下层40 ~ 100 cm土壤有机碳含量随海拔升高而降低;(3)土壤碳密度为10.64 ± 0.72 kg•m-2,但不同海拔的土壤碳密度无显著差异。海拔对土壤有机碳含量分布产生影响,但随着土层深度增加,海拔对土壤有机碳含量的影响变小;而海拔对土壤有机碳密度格局无显著影响,并依此估算九连山自然国家级自然保护区森林土壤有机碳储量为1.426 ± 0.096 Pg。

    • >研究简报
    • 杞麓湖盆地土壤有机质多时相空间分布与演变

      2020, 57(6):1548-1555. DOI: 10.11766/trxb201911110116

      摘要 (931) HTML (215) PDF 9.30 M (708) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于四期土壤采样点数据,结合样点调查和统计年鉴数据,采用普通克里格、多元回归和探索性回归方法预测杞麓湖盆地土壤有机质(SOM)空间分布并分析其影响因素。结果表明指数和椭球模型分别较好地拟合了2008和2011年、2013和2015年的SOM的空间变异性。四个时相的SOM均由西南到中部再到东北部呈现出低-高-低的分布特征,并且高值核心区的位置不变,但高值区范围逐年扩大。前三个时间段内SOM连续增加的区域面积是连续减小的区域面积的两倍多。土壤亚类类型、农业设施和土壤质地各解释SOM变异的14.3%、2.6%和1.3%。SOM的降低主要由粮食和蔬菜的高产出所导致,适当地减少氮肥施用量并增加复合肥施用量能在一定程度上维持甚至提升SOM含量。

    • 农用地膜残留对土壤氮素运移及烤烟根系生长的影响

      2020, 57(6):1556-1563. DOI: 10.11766/trxb201906030257

      摘要 (995) HTML (189) PDF 496.28 K (719) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示不同残膜量对土壤硝态氮和铵态氮运移及烤烟根系生长的影响,设置 0(CK)、450 kg·hm-2(T1)、900 kg·hm-2(T2)以及1 350 kg·hm-2(T3)四个残膜梯度,进行土柱淋溶试验和盆栽试验,测定土壤硝态氮和铵态氮含量以及烤烟根长、根表面积、根体积、平均根系直径、根尖数和干物质累积量等指标。结果表明,地膜残留对土壤养分运动产生阻滞作用,硝态氮和铵态氮的迁移明显减弱;随着残膜量的增加,烤烟根长、根表面积、根体积等根系形态参数逐渐降低,根系生长受到抑制。当残膜量高于900 kg·hm-2时,对烤烟根部和地上部生长产生明显影响。因此,地膜残留会明显阻碍土壤养分的运移并制约烤烟的生长发育。

    • 菜籽油枯有机无机复混肥对烤烟产质量及养分利用率的影响

      2020, 57(6):1564-1575. DOI: 10.11766/trxb202003060099

      摘要 (835) HTML (666) PDF 496.31 K (706) 评论 (0) 收藏

      摘要:探索添加300 g·kg-1和400 g·kg-1菜籽油枯制成的有机无机复混肥(以OR30和OR40表示)对烤烟生长、产质量及养分利用率的影响,为提高云南菜籽油枯资源的利用效率和提升烟叶品质提供科学依据。以烤烟品种K326为材料,采用大田试验,设置10个处理:T1,施化肥,即烟草专用复合肥 400 kg·hm-2+过磷酸钙 362.5 kg·hm-2 + 硫酸钾160 kg·hm-2(纯氮60 kg·hm-2),T2,施OR30 400 kg·hm-2(等氮);T3,施OR30 265 kg·hm-2和硝酸钾 150 kg·hm-2(等氮);T4,施OR30 225 kg·hm-2和硝酸钾 150 kg·hm-2(减氮10%);T5,施OR30 440 kg·hm-2(增氮10%);T6,施OR40 500 kg·hm-2(等氮);T7,施OR40 331.2 kg·hm-2和硝酸钾 150 kg·hm-2(等氮);T8,施OR40 281.2 kg·hm-2和硝酸钾 150 kg·hm-2(减氮10%);T9,施 OR40 550 kg·hm-2(增氮10%);T10,不施肥。结果表明,与化肥(T1)相比,T2、T3、T5、T7和T9促进烟株生长明显,叶面积和叶面积系数分别显著增加1.74%~4.51%、4.47%~19.11%;T4、T5、T7和T9的根鲜物质量、根干物质量和根体积较T1均显著增加。T2、T4、T5、T7和T9增产率为2.69%~7.46%,T2、T5和T9产值较T1分别显著提高10.99%~13.46%。T2、T4、T7和T9中部烟叶总糖、还原糖、氧化钾和水溶性氯含量升高,总氮、烟碱含量下降,烟叶化学成分更加协调。与T1相比,T2、T4、T5、T7和T9显著提高氮素表观利用率9.31%~25.17%,氮素生理利用率提高7.67%~22.32%;T2、T4和T9磷素表观利用率及生理利用率分别提高19.85%~28.05%和14.71%~21.39%;T2、T4、T5和T9分别增加钾素表观利用率及生理利用率8.55%~17.40%和9.06%~21.98%。综合分析表明,适量的油枯有机无机复混肥(T5和T9)或搭配追施硝酸钾(T4和T7)可促进烟株地上部和根部的生长,促进氮、磷、钾吸收,提高烟叶产质量。

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