摘要:土壤铁锰结核是土壤形成过程的产物，记录着土壤发育过程和成土环境变化信息，也是土壤类型划分的重要依据，具有很高的研究价值。通常认为铁锰结核主要分布在地势较低、地下水位较浅的地区，但在我国东北地区位于高平地、地下水位较深，发育于第四纪黄土状物质的土壤中有铁锰结核的分布，对该地区土壤分类造成了很多问题。为了摸清我国北方温带地区第四纪黄土状物质发育土壤中铁锰结核的分布规律及形成原因，通过实地调查，并收集整理第二次全国土壤普查资料，对中国北方10个省份的345个处于高平地（地下水位深）、发育在第四纪黄土状物质的土壤剖面资料进行整理和统计分析。研究表明，有铁锰结核存在的土壤剖面分布具有明显规律，即主要分布在温带湿润地区（41.19°～49.01° N，120.82°～133.37° E），该区域年均降水量在370.6～917.7 mm之间，年均气温在0.9～14.9℃之间，气候的共同特点是降水量大、蒸发量小、冬季土壤结冻持续时间长、春季土壤冻融交替持续时间久，且土壤“返浆现象”明显。研究进一步表明，位于高平地、发育在第四纪黄土状物质土壤中铁锰结核的形成与土壤冻融交替有关。

摘要:绿洲灰漠土冻融交替明显，但缺乏该时期气体通量及动态变化方面的研究。选取NPK（氮磷钾肥）、NPKS（0.9NPK+0.1秸秆氮）、NPKM(1/3NPK+2/3羊粪氮) 和NPKM+（1.5倍NPKM）处理作为研究对象，利用静态箱气相色谱法开展2013—2014年春季冻融期温室气体排放观测试验。结果显示，春季冻融期间，有机肥添加处理CO2排放量较高，其中NPKM+和NPKM处理CO2平均排放量分别为C 113 mg m-2 h-1和85 mg m-2 h-1，其次为NPKS( 72 mg m-2 h-1)、NPK( 75 mg m-2 h-1)和CK(35 mg m-2 h-1)。同样，NPKM+和NPKM处理有相对更高的N2O排放，春冻平均排放通量分别为N 73 µg m-2 h-1和42 µg m-2 h-1，显著高于NPKS（22 µg m-2 h-1）和NPK（17 µg m-2 h-1）处理（p<0.05）。CH4排放量相对较低，各处理无明显差异（p >0.05）。分析发现， N2O在冻融期呈现先增加后急剧减少的趋势，CO2变幅不明显。与全年总排放量相比，冻融期（27 d）N2O的排放量占全年的9%~18%，CH4冻融期间排放比重占全年排放量的6%～14%。所以，冻融交替期是灰漠土农田温室气体排放的相对高发时期，估算温室气体排放时应充分考虑。

摘要:冻融交替是东北地区土壤常见的温度变化现象。通过室内模拟冻融循环方法，分析秸秆生物炭输入对冻融期东北地区棕壤有效磷影响规律及机理，探讨生物炭还田对东北春季作物生长初期土壤养分供应状况的影响。结果表明：（1）除在0～5次冻融循环中冻融次数对有效磷含量无显著影响外，冻融循环次数、生物炭施加量以及二者交互作用对土壤有效磷含量在各冻融阶段（0～5次、5～30次、0～30次）均有极显著影响。（2）培养结束后施加生物炭量2%、4%和6%处理，有效磷含量随生物炭施入量增大而依次增加，且均明显高于对照处理20%以上。各处理在第5次冻融左右达到峰值，有效磷含量增加幅度随生物炭施加量增加而减小。在第20次冻融循环后各处理有效磷含量达到相对谷值，此时施加生物炭处理有效磷含量较未冻融时有明显降低。说明，生物炭在常温培养时可以增加土壤有效磷含量，但是，在冻融过程中，相对于对照处理可以较好固持土壤磷素，减小磷素随融雪过程流失的风险。（3）通过分析生物炭输入后棕壤pH、电导率、有机质和中性磷酸酶活性等生物化学性质对冻融循环过程响应，以及不同冻融循环阶段与土壤有效磷相关分析，发现有机质含量在冻融循环过程中变化显著且与有效磷含量具有显著相关性。生物炭通过增强团聚体稳定性，减少有机质释放来固持土壤磷素。

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。

摘要:本文基于季节性冻土地区冻融期间自然冻融土壤的大田入渗试验,分析了田间耕作土壤的冻融特点;讨论了冻融土壤的减渗特性;探讨了冻融土壤的减渗机理。研究结果表明:在不同的冻融阶段,土壤冻层的形态、厚度、层数和层位不同,对入渗水流的控制和影响,不同;冻结土壤的减渗特性随冻融阶段的变化而变化;冻结条件下,土壤导水率的减小是其入渗能力减小的根本原因,而土壤液态水的相变是土壤导水率减小的根源所在。研究结果对于季节性冻土地区大田冻融土壤入渗规律的更深入的研究具有理论价值,对指导季节性冻土区冬春灌溉确定节水灌溉技术参数具有实际意义。

摘要:黄土高原黄土沉积剖面中常出现若干古土壤层,该层在往是碳酸钙被淋失而粘粒含量特高的土壤发生层。因而对于该层粘粒来源引起了很大的争论。残积粘化论者认为黄土层中古土壤中的粘粒以伊利石为主,且为钙镁饱和,亲水能力差,不易发生机械淋溶现象。但是不论现代或古代土壤发生层中的确发生粘粒局部位移和富聚等现象,如结耕体外常见有发亮胶膜的出现和在薄片双察中可见光性定向粘粒和螺纹状聚集等现象。本文除确认上述现象存在外,并认为其原因和一般土壤剖面中出现的机械淋溶淀积现象有所不同,而是强烈的生物作用,尤其早先草本植物繁生的软土表层中生物底解矿化,矿质反馈和2:1晶型类粘土矿物的生物形成作用,后来又屡经冻融以及微冰楔状孔隙冰晶体消融作用所造成的,尤其后者甚至会促使粘化层向母质层过渡的地方出现星型--蒜瓣状表面光滑发亮的土体。