摘要:硝化作用是氮循环的重要组成部分，会影响土壤氮素有效性，进而引发水体富营养化和温室气体氧化亚氮排放等生态环境问题。为研究水稻-紫云英种植模式下，紫云英还田对红壤水稻土氨氧化微生物功能基因丰度的影响，以不施肥处理（CK）作为对照，分别设置紫云英还田（G）、施用100%化肥（C）、紫云英还田+100%化肥（GC），紫云英还田+化肥减量20%（GCT20）处理。通过实时定量PCR的方法，对各处理氨氧化古菌（AOA）、氨氧化细菌（AOB）和完全氨氧化菌（comammox Nitrospira）分支A（Clade A）、分支B（Clade B）功能基因丰度进行研究。结果表明：与不施肥处理相比，紫云英还田可提升红壤水稻土中有机碳和全氮含量，而单施化肥对其无显著影响。土壤AOA和Clade B基因丰度在各处理间均无明显差异，表明这两类氨氧化微生物对化肥氮和绿肥氮的响应均较弱。然而，单施化肥或紫云英还田配施化肥均可显著提高AOB和Clade A基因丰度，但仅紫云英还田处理对AOB和Clade A基因丰度无显著影响，表明AOB和Clade A对化肥氮更敏感，而对绿肥氮的响应相对较小。此外，所有氨氧化微生物丰度均呈成熟期、孕穗期、分蘖期依次降低的趋势，表明水稻的生长和氧气浓度是影响氨氧化微生物生长的重要因素。综上所述，生育期是影响水稻土壤氨氧化微生物丰度的关键因素，但在同一生育期，紫云英还田对AOB和Clade A丰度的提升作用远低于化肥，绿肥可能更有利于氮素的保留和稳定。

摘要:通过大田试验和模拟实验，研究碱性肥料治酸改土的效果、土壤pH对Cd吸附解吸热力学性能的影响，为碱性肥料治理土壤酸化和降低土壤Cd污染提供理论依据。结果表明：碱性肥料能明显提高大田土壤pH、显著降低土壤有效镉含量，明显遏制土壤酸化和土壤镉污染。施用碱性肥料是提高土壤pH和降低土壤有效镉含量的有效措施。当土壤Cd含量小于等于60 mg·L–1时，pH从5增加到9时几乎不影响Cd的吸附强度（在15.77 mg·kg–1/mg·L–1～16.67 mg·kg–1/mg·L–1之间）；而当Cd含量大于60 mg·L–1，Cd的吸附强度随pH的升高而明显增大，但吸附率随浓度的增大而减少。土壤Cd含量相等时，pH越高土壤Cd的吸附量及吸附率越大。土壤Cd的等温吸附曲线适于用Freundlich方程拟合和定量描述。土壤吸附Cd是自发反应过程，表现为Cd的吸附自由能（△Gｏ）为负。同一pH下，△Gｏ随着土壤Cd含量的增大而增大；△Gｏ随着土壤溶液pH的升高而减小。碱性条件下Cd吸附自由能小于酸性条件下的△Gｏ，即碱性条件下的Cd吸附反应更加剧烈。可见，提高土壤pH有利于增加土壤吸附Cd的能力。当土壤镉含量相对较低时，镉吸附为专性吸附；而当镉含量增加或当镉污染程度大时，在高pH下土壤可变电荷及其非专性吸附对Cd吸附起到积极作用。在农业生产实践中，建议采取施用碱性肥料的措施遏制土壤酸化，提高土壤pH，增加Cd的吸附量，降低土壤Cd的生物有效性，达到以肥治酸降镉的目的。

摘要:数字土壤制图在当前的应用越来越广泛，其方法主要包括环境相关模型、空间自相关模型，以及这些模型的混合模型。理论上，混合模型相对单一模型具有明显的优势。广义线性地统计模型（GLGM）也是一种混合模型，相对于最常用的混合模型——回归克里格（RK），又具有能加入随机效应来解决土壤变异的非平稳性等优势。然而，GLGM因计算繁琐等缺点，在国内外应用较少。本文以广西南宁高峰林场内一小面积（3.03km2）丘陵为研究区，以14个地形因子为预测变量，使用广义线性混合模型（GLMM）及其与普通克里格（OK）相结合的模型（即GLGM），对土壤有机碳（SOC）、pH、黏粒和阳离子交换量（CEC）的空间分布进行预测，并与常用的多元线性回归（MLR）、地理加权回归（GWR）、回归森林（RF）、OK、RK和广义可加模型（GAM）进行比较。结果表明：GLMM在预测黏粒上准确度较高；GLMM和GLGM在预测CEC上准确度中等，但在预测SOC和pH上准确度较低。综合线性回归模型的调整决定系数、块金效应和全局莫兰指数，本文认为，当土壤属性与环境变量具有较低的线性回归调整决定系数（即小于5%）、土壤属性具有较弱的空间自相关性（即块金效应大于71%）和较强的局部空间变异（即全局莫兰指数小于0.09）时，GLMM和GLGM具有较高的适用性，例如本文中的黏粒。反之，GLMM和GLGM的适用性不好，例如SOC和pH。鉴于土壤空间变异的高度异质性和多尺度性，GLMM和GLGM具有较好的应用前景。但是，今后研究还需进一步探讨如何提高GLMM和GLGM的模拟效率。

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。

摘要:现有的土壤容重测定方法存在诸多不足，不能满足快速发展的精准农业、生态环境模拟、土壤碳储量估算等对大量、准确容重数据的需求。鉴于此，有研究提出γ射线衰减与可见-近红外并用测定土壤容重的方法，并成功地将该方法应用于土壤碳储量估算中，得到了较好的应用结果。为了检验该方法在我国南方丘陵区土壤容重测定上的准确性和适用性，本研究采集了广西南宁丘陵区的土壤样品，使用该方法计算出土壤容重，并与传统环刀采样烘干称重法的容重结果进行比较。结果表明，两者测定的土壤容重具有较高的回归决定系数， R2 可达0.92，且两者间的均方根误差较低，仅占土壤容重平均值的4.48%。因此，本研究认为，γ射线衰减与可见-近红外并用测定土壤容重在我国南方丘陵区有较好的准确性和适用性。

摘要:针对多时相SAR数据反演土壤水分的Alpha近似模型存在入射角变化影响模型适用性的问题，在小扰动模型SPM的理论基础上推导得出改进的Alpha模型，并使用时间序列Sentinel-1 SAR数据结合地面观测网络在黑河和温尼伯两个实验区进行算法验证。对反演结果和实测数据进行相关分析，使用改进后模型反演得到的土壤水分与实测数据间的相关系数分别由0.473、0.601提高至0.851和0.821，在严格的α系数边界设定条件下，均方根误差(m3•m-3)分别由0.053、0.152减小至0.023和0.065；为进一步评价模型质量，引入水文领域中常用的模型评价指标纳什系数NSE，改进前后的NSE分别为-0.532、-1.243和0.713、0.588。结果表明，原始模型反演结果虽然和实测数据间呈现一定的相关性，但存在较大误差，而通过本文提出的改进模型可以很好地校正由于入射角变化带来的影响，得到较为可靠的结果，扩展了Alpha模型的应用。

摘要:土壤中铁的还原氧化过程因与重金属的生物有效性、有机污染的降解及含碳温室气体排放等环境问题关系密切而备受关注。温度可能通过影响铁还原菌或者Fe(II)氧化菌的活性、底物的生物可用性等而影响铁的还原过程。以黄河中下游地区新乡市原阳大米产区的湿地土壤为样品，利用厌氧泥浆控温培养试验方法研究了黄河中下游湿地中土壤铁还原氧化过程的温度敏感性。结果表明：黄河中下游湿地土壤铁的还原容量在16 ℃~31 ℃范围内不受温度影响，但在16 ℃~40 ℃之间升高温度可显著增加铁还原过程的最大速率、速率常数，亦可缩短最大速率出现的时间。铁还原的温度敏感系数介于1.18~3.05之间，且随温度上升而升高。光照可降低铁还原的温度敏感性，平均降幅39.0%。光照时土壤中Fe(II)氧化对温度不敏感。光照条件和铁氧化物的种类和数量可能是影响土壤有机碳矿化的因素之一。研究结果对于深入理解土壤铁的生物地球化学循环及其与土壤呼吸的关系具有重要意义。

摘要:土壤信息不确定性在空间分析中的传递是数字土壤评价中的关键问题。本文提出使用序贯高斯模拟（Sequential Gaussian simulation，SGS）和拉丁超立方抽样（Latin hypercube sampling，LHS）相结合的方法（即SGS-LHS），来应对该问题，目的在于充分利用SGS和LHS各自的优点，互补各自的缺点，以提高不确定性传递分析的准确性和效率。这种方法（包括两种途径：SGS-LHS1和SGS-LHS2）和SGS、LHS一起被应用于香港农田土壤质量评价中，并进行了比较。结果表明：（1）SGS-LHS分析所得的不确定性结果与SGS接近一致，与LHS则有一定的差别，但差别不大；（2）SGS-LHS估计不确定性的准确性与SGS接近一致，且两者均高于LHS，尽管LHS估计的置信度区间平均宽度略显精确。

摘要:于2010年在新疆石河子大学节水灌溉实验站进行膜下微咸水滴灌试验。灌溉水矿化度为3.32 g L-1，三个灌溉定额处理(Q36：3 150 m3 hm-2、Q48：4 200 m3 hm-2、Q60：5 250 m3 hm-2)，并分析了土壤盐分分布及其积累特征。在灌溉周期内土壤盐分运移特征为：根区土壤盐分基本表现趋势为湿润体形成阶段降低，再分布阶段聚集；根底土壤盐分表现趋势为湿润体形成阶段增加，再分布阶段降低。秋后土壤盐分剖面与盐量平衡结果显示：Q36、Q48处理中灌溉输入土壤的盐分基本上存于120 cm土壤以内，Q60处理在120 cm以下土壤盐分显著增加。灌前灌后土壤水分入渗剖面显示，三个处理滴灌后36 h土壤水分湿润深度分别达到80、90、120 cm。滴头部位水分携带盐分向深层迁移，在滴灌中起着深层淋溶作用，这对于减缓上层土壤盐分积累具有积极意义。

摘要:以亚热带丘陵地区为对象,以该区4 km×3 km的5 m、10 m、15 m、20 m、25 m、30 m数字高程模型(DEM)为基础,建立多元线性土壤-景观模型,并应用该模型预测研究区内土壤表层有机质含量分布,进而比较不同分辨率DEM中土壤-景观模型及其预测制图的精度。结果表明:在本研究区11 km2范围内,随着DEM栅格分辨率降低,坡度、曲率、比汇水面积(对数)频度均表现出了向其中值区集中的趋势;地形因子的这一变化规律对土壤-景观模型的影响较小,例如模型的变量、变量系数及R2在不同分辨率DEM中的差异很小;但地形因子的这一变化规律对模型预测制图的精度具有较大影响,各项指标均说明,模型在10~25 m DEM中的制图精度较高,而在更高分辨率(5 m)或更低分辨率(30 m)DEM中较低。本研究结果对其他亚热带丘陵地区具有一定的指示意义。