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1995, 32(2):117-125.
摘要:
中国化肥工业取得了长足进展,到1993年全国已建成化肥生产能力2780万吨(纯养分,下同),其中N2087万吨,P2O5673万吨,K2O20万吨,以及配套的磷矿1528万吨(以含P2O530%计),硫铁矿1171万吨(以含S35%计).1949-1993的44年间累计施用化肥38056万吨,其中国产化肥29057万吨,进口化肥8999万吨,国产占76.4%.我国化肥必需有一个更大的发展,估计2000年可能需要4200万吨。应该主要立足国内发展,进口只能是辅助性的。目前我国化肥产地养分水平为26.5%,与国外平均40%相比还有一定差距,希望2000年可以达到32%,因此在化肥品种上应注意发展高浓度品种,但对某些传统品种,如普钙和碳铵,因为它们有一定的优点,也应予以适当注意。此外,我国化肥工业应进一步节能降耗,提高技术装备水平。
中国化肥工业取得了长足进展,到1993年全国已建成化肥生产能力2780万吨(纯养分,下同),其中N2087万吨,P2O5673万吨,K2O20万吨,以及配套的磷矿1528万吨(以含P2O530%计),硫铁矿1171万吨(以含S35%计).1949-1993的44年间累计施用化肥38056万吨,其中国产化肥29057万吨,进口化肥8999万吨,国产占76.4%.我国化肥必需有一个更大的发展,估计2000年可能需要4200万吨。应该主要立足国内发展,进口只能是辅助性的。目前我国化肥产地养分水平为26.5%,与国外平均40%相比还有一定差距,希望2000年可以达到32%,因此在化肥品种上应注意发展高浓度品种,但对某些传统品种,如普钙和碳铵,因为它们有一定的优点,也应予以适当注意。此外,我国化肥工业应进一步节能降耗,提高技术装备水平。
2014, 51(2):295-305.
DOI: 10.11766/trxb201305200245
摘要:
以国抗棉GK12号为供试材料，以等养分量复合肥作对照，研究不同控释肥施用量对大田棉花生长和土壤肥力的影响。结果表明，控释肥处理的棉花株高、茎粗、叶面积均较普通复合肥具有优势。控释肥对大田果枝数、桃数影响显著。在施氮量为75 kg hm-2 和150 kg hm-2条件下，控释肥处理的棉花产量较复合肥处理分别增加18.9%和13.6%。在多个棉花生育期，与复合肥处理相比，控释肥处理提高了0~20 cm和20~40 cm土层硝态氮含量，未对土壤的铵态氮含量造成显著影响，土壤中有效磷和速效钾含量与普通复肥处理间未出现显著的差异。
以国抗棉GK12号为供试材料，以等养分量复合肥作对照，研究不同控释肥施用量对大田棉花生长和土壤肥力的影响。结果表明，控释肥处理的棉花株高、茎粗、叶面积均较普通复合肥具有优势。控释肥对大田果枝数、桃数影响显著。在施氮量为75 kg hm-2 和150 kg hm-2条件下，控释肥处理的棉花产量较复合肥处理分别增加18.9%和13.6%。在多个棉花生育期，与复合肥处理相比，控释肥处理提高了0~20 cm和20~40 cm土层硝态氮含量，未对土壤的铵态氮含量造成显著影响，土壤中有效磷和速效钾含量与普通复肥处理间未出现显著的差异。
2015, 52(2):431-439.
DOI: 10.11766/trxb201404300207
摘要:
在全国1：5万土壤图集制图中，土壤类型的配色既需表现土类等高级类型的分布特征，也要表现土属等较低级类型的差别。我国土壤低级类型众多，且1︰5万基本比例尺图幅达2万余幅，采用传统人工设色方法进行土壤制图，不仅效率低，而且难以保持图幅间土壤颜色的协调一致性。针对这一技术难题，本研究采用图幅间相似配色方法和人机交互的设计思想，通过建立1个多层级管理色库、人工设置土壤类型的Q配色单元及其多个近似色系（色组），建立了Q配色单元的避让选色和区域土壤特征分析等5个组件模型，构建了土壤类型配色模型（SCO-Model）。该模型在大比例尺土壤制图中不仅反映了区域土壤的总体分布特征，也表达了土壤类型间的差异，特别是实现了大比例尺土壤制图中土壤类型的快速智能配色，大大提高了制图效率。
在全国1：5万土壤图集制图中，土壤类型的配色既需表现土类等高级类型的分布特征，也要表现土属等较低级类型的差别。我国土壤低级类型众多，且1︰5万基本比例尺图幅达2万余幅，采用传统人工设色方法进行土壤制图，不仅效率低，而且难以保持图幅间土壤颜色的协调一致性。针对这一技术难题，本研究采用图幅间相似配色方法和人机交互的设计思想，通过建立1个多层级管理色库、人工设置土壤类型的Q配色单元及其多个近似色系（色组），建立了Q配色单元的避让选色和区域土壤特征分析等5个组件模型，构建了土壤类型配色模型（SCO-Model）。该模型在大比例尺土壤制图中不仅反映了区域土壤的总体分布特征，也表达了土壤类型间的差异，特别是实现了大比例尺土壤制图中土壤类型的快速智能配色，大大提高了制图效率。
2008, 45(5):915-924.
DOI: trxb10.11766/200805200517
摘要:
总结了近年来在全国粮食主产区进行的1 333个田间试验结果,分析了目前条件下中国主要粮食作物水稻、小麦和玉米氮磷钾肥的偏生产力、农学效率、肥料利用率和生理利用率等,发现水稻、小麦和玉米的氮肥农学效率分别为10.4 kg kg-1、8.0 kg kg-1和9.8 kg kg-1,氮肥利用率分别为28.3%、28.2%和26.1%,远低于国际水平,与20世纪80年代相比呈下降趋势。造成肥料利用率低的主要原因包括高产农田过量施肥,忽视土壤和环境养分的利用,作物产量潜力未得到充分发挥以及养分损失未能得到有效阻控等。要大幅度提高肥料利用率就必须从植物营养学、土壤学、农学等多学科联合攻关入手,充分利用来自土壤和环境的养分资源,实现根层养分供应与高产作物需求在数量上匹配、时间上同步、空间上一致,同时提高作物产量和养分利用效率,协调作物高产与环境保护。
总结了近年来在全国粮食主产区进行的1 333个田间试验结果,分析了目前条件下中国主要粮食作物水稻、小麦和玉米氮磷钾肥的偏生产力、农学效率、肥料利用率和生理利用率等,发现水稻、小麦和玉米的氮肥农学效率分别为10.4 kg kg-1、8.0 kg kg-1和9.8 kg kg-1,氮肥利用率分别为28.3%、28.2%和26.1%,远低于国际水平,与20世纪80年代相比呈下降趋势。造成肥料利用率低的主要原因包括高产农田过量施肥,忽视土壤和环境养分的利用,作物产量潜力未得到充分发挥以及养分损失未能得到有效阻控等。要大幅度提高肥料利用率就必须从植物营养学、土壤学、农学等多学科联合攻关入手,充分利用来自土壤和环境的养分资源,实现根层养分供应与高产作物需求在数量上匹配、时间上同步、空间上一致,同时提高作物产量和养分利用效率,协调作物高产与环境保护。
2004, 41(3):456-461.
DOI: 10.11766/trxb200309010320
摘要:
微生物功能多样性信息对于明确不同环境中微生物群落的作用具有重要意义,而微生物群落的定量描述一直是微生物学家面临的最艰巨的任务之一。目前,以群落水平碳源利用类型为基础的BIOLOG氧化还原技术为研究土壤微生物群落功能多样性提供了一种简单、快速的方法,并得以广泛应用。但它仍然是一种以培养为基础的方法,显示的代谢多样性类型也不一定反映整个土壤微生物群落的功能多样性。因此,这种方法优点明显,缺陷也存在,并且在应用过程中还有很多关键的操作要点与技巧。本文综述了BIOLOG研究土壤微生物群落功能多样性的原理、BIOLOG研究土壤微生物群落功能多样性的方法与技巧、应用过程中容易产生的问题及可能克服的办法,同时还提出了值得进一步研究的问题。旨在促进对BIOLOG测定土壤微生物群落功能多样性的了解,为正确运用这种方法开展土壤微生物群落功能多样性研究提供科学依据和理论指导。
微生物功能多样性信息对于明确不同环境中微生物群落的作用具有重要意义,而微生物群落的定量描述一直是微生物学家面临的最艰巨的任务之一。目前,以群落水平碳源利用类型为基础的BIOLOG氧化还原技术为研究土壤微生物群落功能多样性提供了一种简单、快速的方法,并得以广泛应用。但它仍然是一种以培养为基础的方法,显示的代谢多样性类型也不一定反映整个土壤微生物群落的功能多样性。因此,这种方法优点明显,缺陷也存在,并且在应用过程中还有很多关键的操作要点与技巧。本文综述了BIOLOG研究土壤微生物群落功能多样性的原理、BIOLOG研究土壤微生物群落功能多样性的方法与技巧、应用过程中容易产生的问题及可能克服的办法,同时还提出了值得进一步研究的问题。旨在促进对BIOLOG测定土壤微生物群落功能多样性的了解,为正确运用这种方法开展土壤微生物群落功能多样性研究提供科学依据和理论指导。
2015, 52(2):312-320.
DOI: 10.11766/trxb201311290572
摘要:
全氮是土壤肥力的重要指标，对作物产量具有决定性作用，采用土壤可见-近红外（Vis-NIR）光谱预测技术及时获取土壤全氮含量信息具有重要意义。采用来自5省的450个土壤样本来验证局部加权回归方法（LWR）结合Vis-NIR光谱技术预测大面积土壤全氮含量的适用性。结果表明，LWR模型的预测效果优于偏最小二乘回归（PLSR）、人工神经网络（ANN)和支持向量机(SVM)，选取主成分数为5，相似样本为40时，模型验证的决定系数（RP 2）为0.83，均方根误差（RMSEP）为0.25 g kg-1，测定值标准偏差与标准预测误差的比值（RPD）达到2.41。LWR从建模集中选取与验证样本相似的土样作为局部建模样本，降低了差别大的样本对模型的干扰，从而提高了模型的预测能力。因此，LWR建模方法通过大范围、大样本土壤光谱数据进行大尺度区域的全氮等土壤属性预测时能够发挥更好的作用。
全氮是土壤肥力的重要指标，对作物产量具有决定性作用，采用土壤可见-近红外（Vis-NIR）光谱预测技术及时获取土壤全氮含量信息具有重要意义。采用来自5省的450个土壤样本来验证局部加权回归方法（LWR）结合Vis-NIR光谱技术预测大面积土壤全氮含量的适用性。结果表明，LWR模型的预测效果优于偏最小二乘回归（PLSR）、人工神经网络（ANN)和支持向量机(SVM)，选取主成分数为5，相似样本为40时，模型验证的决定系数（RP 2）为0.83，均方根误差（RMSEP）为0.25 g kg-1，测定值标准偏差与标准预测误差的比值（RPD）达到2.41。LWR从建模集中选取与验证样本相似的土样作为局部建模样本，降低了差别大的样本对模型的干扰，从而提高了模型的预测能力。因此，LWR建模方法通过大范围、大样本土壤光谱数据进行大尺度区域的全氮等土壤属性预测时能够发挥更好的作用。
2018, 55(2):261-272.
DOI: 10.11766/trxb201711240485
摘要:
我国农田土壤重金属污染格局多样，区域污染风险突出。发达国家对污染土壤的修复经验对我国具有借鉴意义。我国农田土壤重金属污染防治面临土壤重金属空间异质性强、土壤类型及农作物品种对重金属累积差异大、土壤酸化严重、土壤元素失衡、不科学的发展方式、土壤重金属累积趋势难以逆转、土壤—农作物重金属累积线性关系不显著，修复技术不完善、修复措施长期风险调控机制缺失等主要挑战。根据我国农田土壤污染防治现状及课题组工作基础，我们提出以预防为主、保护优先和风险管控为基本思路，建立土壤污染防治体系，通过“土壤环境质量调查、土壤污染源头管控、分类管理和土壤环境质量基准推导”等4个步骤推进农田土壤重金属污染防治工作。
我国农田土壤重金属污染格局多样，区域污染风险突出。发达国家对污染土壤的修复经验对我国具有借鉴意义。我国农田土壤重金属污染防治面临土壤重金属空间异质性强、土壤类型及农作物品种对重金属累积差异大、土壤酸化严重、土壤元素失衡、不科学的发展方式、土壤重金属累积趋势难以逆转、土壤—农作物重金属累积线性关系不显著，修复技术不完善、修复措施长期风险调控机制缺失等主要挑战。根据我国农田土壤污染防治现状及课题组工作基础，我们提出以预防为主、保护优先和风险管控为基本思路，建立土壤污染防治体系，通过“土壤环境质量调查、土壤污染源头管控、分类管理和土壤环境质量基准推导”等4个步骤推进农田土壤重金属污染防治工作。
2018, 55(6):1313-1324.
DOI: 10.11766/trxb201805240172
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。
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。
2008, 45(5):837-845.
DOI: trxb10.11766/200806280509
摘要:
盐渍土在我国广泛分布,西北、华北、东北及沿海是我国盐渍土的主要集中分布地区,耕地中也有大量盐渍化土壤分布。盐渍土是我国最主要的中低产土壤类型之一,人类活动对其作用明显。本文回顾了我国盐渍土研究工作的发展历程,分析了我国目前盐渍土相关研究工作的现状和近期主要研究工作进展,并结合目前国内外相关研究的前沿和热点问题,提出了我国盐渍土研究的展望。建议重点进行土壤盐渍化评估和预警、土壤水盐运移过程及其模拟、植物与土壤盐分相互作用机制、土壤水盐优化调控、盐碱障碍治理与修复和盐渍化的生态环境效应等方面的研究。
盐渍土在我国广泛分布,西北、华北、东北及沿海是我国盐渍土的主要集中分布地区,耕地中也有大量盐渍化土壤分布。盐渍土是我国最主要的中低产土壤类型之一,人类活动对其作用明显。本文回顾了我国盐渍土研究工作的发展历程,分析了我国目前盐渍土相关研究工作的现状和近期主要研究工作进展,并结合目前国内外相关研究的前沿和热点问题,提出了我国盐渍土研究的展望。建议重点进行土壤盐渍化评估和预警、土壤水盐运移过程及其模拟、植物与土壤盐分相互作用机制、土壤水盐优化调控、盐碱障碍治理与修复和盐渍化的生态环境效应等方面的研究。
2014, 51(2):394-401.
DOI: 10.11766/trxb201303150119
摘要:
为探明生物土壤结皮对土壤微生物生物量碳和氮的影响，以腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区生物土壤结皮覆盖的沙丘土壤为研究对象，根据固沙时间的不同将样地分为4个不同的区进行采样(55、47、30和20 a固沙区)，以流沙区(0 a)和天然植被区(>100 a)为对照。研究表明：人工植被固沙区的藻-地衣结皮和藓类结皮均可显著提高土壤微生物生物量碳（SMBC）和氮（SMBN）含量（p<0.05），且固沙年限与SMBC和SMBN含量存在显著的正相关关系（p<0.05）；结皮类型显著影响土壤微生物生物量，藓类结皮下SMBC和SMBN含量显著高于藻-地衣结皮下SMBC和SMBN含量（p<0.05）；此外，生物土壤结皮可显著提高0~20 cm土层SMBC和SMBN含量（p<0.05），且这种影响随土层的增加而减弱。而且，生物土壤结皮下SMBC和SMBN含量表现明显的季节变化，表现为夏季＞春季＞秋季。水热因子是决定土壤微生物生物量季节变化的主要因子，而生物土壤结皮通过调节土壤温度和湿度而影响土壤微生物生物量的季节变化。
为探明生物土壤结皮对土壤微生物生物量碳和氮的影响，以腾格里沙漠东南缘的人工植被固沙区生物土壤结皮覆盖的沙丘土壤为研究对象，根据固沙时间的不同将样地分为4个不同的区进行采样(55、47、30和20 a固沙区)，以流沙区(0 a)和天然植被区(>100 a)为对照。研究表明：人工植被固沙区的藻-地衣结皮和藓类结皮均可显著提高土壤微生物生物量碳（SMBC）和氮（SMBN）含量（p<0.05），且固沙年限与SMBC和SMBN含量存在显著的正相关关系（p<0.05）；结皮类型显著影响土壤微生物生物量，藓类结皮下SMBC和SMBN含量显著高于藻-地衣结皮下SMBC和SMBN含量（p<0.05）；此外，生物土壤结皮可显著提高0~20 cm土层SMBC和SMBN含量（p<0.05），且这种影响随土层的增加而减弱。而且，生物土壤结皮下SMBC和SMBN含量表现明显的季节变化，表现为夏季＞春季＞秋季。水热因子是决定土壤微生物生物量季节变化的主要因子，而生物土壤结皮通过调节土壤温度和湿度而影响土壤微生物生物量的季节变化。
2003, 40(5):724-730.
DOI: 10.11766/trxb200203130513
摘要:
长期不同施肥处理下,土壤水溶性有机碳(WSOC)含量范围为321～455mgkg-1,大小顺序为NPK+4500kg稻草>NPK+2250kg稻草>对照>NPK;WSOC占土壤总有机碳(TOC)百分比的范围为015%～019%,大小顺序为NPK+4500kg稻草≈对照>NPK+2250kg稻草>NPK。土壤中WSOC的含量与TOC、微生物生物量碳(SMBC)的含量都呈显著性正相关。13C核磁共振(13CNMR)的研究结果表明,WSOC都主要是由碳水化合物C、羧基C和长链脂肪C组成。不同施肥处理下,WSOC和SMBC占TOC百分比的变异系数(CV)都小于它们在土壤中绝对含量的变异系数,且WSOC/TOC的变异系数大于SMBC/TOC。WSOC/TOC是反映不同施肥处理下土壤有机质质量的一个较好指标。
长期不同施肥处理下,土壤水溶性有机碳(WSOC)含量范围为321～455mgkg-1,大小顺序为NPK+4500kg稻草>NPK+2250kg稻草>对照>NPK;WSOC占土壤总有机碳(TOC)百分比的范围为015%～019%,大小顺序为NPK+4500kg稻草≈对照>NPK+2250kg稻草>NPK。土壤中WSOC的含量与TOC、微生物生物量碳(SMBC)的含量都呈显著性正相关。13C核磁共振(13CNMR)的研究结果表明,WSOC都主要是由碳水化合物C、羧基C和长链脂肪C组成。不同施肥处理下,WSOC和SMBC占TOC百分比的变异系数(CV)都小于它们在土壤中绝对含量的变异系数,且WSOC/TOC的变异系数大于SMBC/TOC。WSOC/TOC是反映不同施肥处理下土壤有机质质量的一个较好指标。
2017, 54(5):1047-1056.
DOI: 10.11766/trxb201703180633
摘要:
土壤有机质含量是影响土壤肥力水平的重要指标，也是开展耕地质量建设、科学施肥工作的基础。利用2005—2014年测土配方施肥项目数据与全国第二次土壤普查数据进行对比，分析了近30年来中国农田耕层土壤有机质的变化趋势。结果显示，30年来我国农田耕层土壤有机质含量呈整体上升趋势，目前，全国耕层土壤有机质平均含量为24.65 g kg-1，较全国第二次土壤普查时期提高4.85 g kg-1，提高24.49%。其中，30 g kg-1~40 g kg-1等级比例增加3.64个百分点，20 g kg-1~30 g kg-1等级比例增加5.68个百分点，10 g kg-1~20 g kg-1等级比例增加5.36个百分点。需要引起注意的是，大于40 g kg-1等级比例减少了1.38个百分点。
土壤有机质含量是影响土壤肥力水平的重要指标，也是开展耕地质量建设、科学施肥工作的基础。利用2005—2014年测土配方施肥项目数据与全国第二次土壤普查数据进行对比，分析了近30年来中国农田耕层土壤有机质的变化趋势。结果显示，30年来我国农田耕层土壤有机质含量呈整体上升趋势，目前，全国耕层土壤有机质平均含量为24.65 g kg-1，较全国第二次土壤普查时期提高4.85 g kg-1，提高24.49%。其中，30 g kg-1~40 g kg-1等级比例增加3.64个百分点，20 g kg-1~30 g kg-1等级比例增加5.68个百分点，10 g kg-1~20 g kg-1等级比例增加5.36个百分点。需要引起注意的是，大于40 g kg-1等级比例减少了1.38个百分点。
2007, 44(2):288-293.
DOI: 10.11766/trxb200511300214
摘要:
使用酚二磺酸法、还原蒸馏法、镀铜镉还原-重氮化偶合比色法和改进紫外分光光度法(校正因数法)测定了中国9种不同类型土壤的硝态氮含量,分析了改进紫外分光光度法与其余三种测定方法的差异及其适用性。统计分析表明对于有机质含量低于50gkg-1的矿质土壤,可以使用2.2作为校正因数,四种分析方法的测定值具有极显著的相关性,尤其是紫外分光光度法与酚二磺酸法的测定结果最为接近,没有极显著差异;对于有机质含量接近和高于50gkg-1的土壤,校正因数还需要修改。紫外分光光度法具有操作简单、测定速度快等优点,适用于批量快速测定。
使用酚二磺酸法、还原蒸馏法、镀铜镉还原-重氮化偶合比色法和改进紫外分光光度法(校正因数法)测定了中国9种不同类型土壤的硝态氮含量,分析了改进紫外分光光度法与其余三种测定方法的差异及其适用性。统计分析表明对于有机质含量低于50gkg-1的矿质土壤,可以使用2.2作为校正因数,四种分析方法的测定值具有极显著的相关性,尤其是紫外分光光度法与酚二磺酸法的测定结果最为接近,没有极显著差异;对于有机质含量接近和高于50gkg-1的土壤,校正因数还需要修改。紫外分光光度法具有操作简单、测定速度快等优点,适用于批量快速测定。
2006, 43(5):851-859.
DOI: 10.11766/trxb200510310521
摘要:
磷脂脂肪酸(PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分,不同类群的微生物可通过不同的生化途径合成不同的PLFA。一些PLFA可作为分析微生物量和微生物群落结构变化的“生物标记”。在土壤微生物分析中,越来越多地采用了PLFA方法。本文介绍了表征微生物的一些PLFA、从土壤中提取PLFA的方法以及用GC-MS分析PLFA的原理。本文还将常用的研究微生物多样性的几种方法进行了比较。传统的分析土壤微生物群落的方法依赖于培养技术,只能培养和分离出一小部分微生物群落;Biolog方法可用于研究土壤微生物群落生理多样性,即可反映微生物群落如何利用各种碳源底物,但对快速生长和适合在Biolog实验条件下生长的小部分群落成员有强烈的选择性;核酸分析方法的主要缺点是不能对土壤微生物进行定量分析;而PLFA方法相对于上述几种方法有诸多优势。本文通过一些实例证明PLFA方法的特色或独到之处,也分析了其缺点。采用PLFA方法并结合其他方法有助于获取土壤微生物群落多样性的更多和更全面而完整的信息。
磷脂脂肪酸(PLFA)是活体微生物细胞膜的重要组分,不同类群的微生物可通过不同的生化途径合成不同的PLFA。一些PLFA可作为分析微生物量和微生物群落结构变化的“生物标记”。在土壤微生物分析中,越来越多地采用了PLFA方法。本文介绍了表征微生物的一些PLFA、从土壤中提取PLFA的方法以及用GC-MS分析PLFA的原理。本文还将常用的研究微生物多样性的几种方法进行了比较。传统的分析土壤微生物群落的方法依赖于培养技术,只能培养和分离出一小部分微生物群落;Biolog方法可用于研究土壤微生物群落生理多样性,即可反映微生物群落如何利用各种碳源底物,但对快速生长和适合在Biolog实验条件下生长的小部分群落成员有强烈的选择性;核酸分析方法的主要缺点是不能对土壤微生物进行定量分析;而PLFA方法相对于上述几种方法有诸多优势。本文通过一些实例证明PLFA方法的特色或独到之处,也分析了其缺点。采用PLFA方法并结合其他方法有助于获取土壤微生物群落多样性的更多和更全面而完整的信息。
2021, 58(6):1381-1392.
DOI: 10.11766/trxb202006260259
摘要:
土壤有机质是农田肥力的基础与核心，对作物产量、农业环境，甚至地球碳循环意义重大。作物秸秆作为农田土壤有机碳库的重要外部补充，其还田过程对土壤有机碳周转和碳库平衡具有显著影响。激发效应是一种因新鲜有机质输入而导致土壤本底有机质矿化速率发生改变的现象。秸秆还田导致的土壤有机质分解激发，不仅涉及到秸秆资源化高效利用，还直接关系到农田土壤碳库的平衡及其功能，因此备受科学界关注。尽管对外源有机质输入引起的土壤有机质激发效应的理论研究已取得了较大进展，但如何结合最新的理论结果到秸秆还田固碳减排的生产实践中仍面临着较大的挑战，这主要归结于对农田土壤有机质分解激发效应的发生特点和规律，及其背后的土壤、气候、管理等相关的驱动因子和过程还未完全明确。据此，本文首先对土壤有机质分解激发效应发生的理论研究进展（包括：共代谢理论、氮矿化理论、化学计量比和微生物残体再利用）进行了系统综述。其次，结合已有的研究证据和理论假设进一步概述了秸秆还田过程中影响激发强度和方向的潜在驱动因素，如：秸秆类型和数量、还田方式、水肥管理、土壤属性、气候因子等。最后，从秸秆还田的高效性、农田碳库的可持续和农业环境的友好性出发，对秸秆还田土壤有机质分解激发的潜在研究方向进行了展望，并就秸秆还田改善土壤碳库的优化措施提出了建议。
土壤有机质是农田肥力的基础与核心，对作物产量、农业环境，甚至地球碳循环意义重大。作物秸秆作为农田土壤有机碳库的重要外部补充，其还田过程对土壤有机碳周转和碳库平衡具有显著影响。激发效应是一种因新鲜有机质输入而导致土壤本底有机质矿化速率发生改变的现象。秸秆还田导致的土壤有机质分解激发，不仅涉及到秸秆资源化高效利用，还直接关系到农田土壤碳库的平衡及其功能，因此备受科学界关注。尽管对外源有机质输入引起的土壤有机质激发效应的理论研究已取得了较大进展，但如何结合最新的理论结果到秸秆还田固碳减排的生产实践中仍面临着较大的挑战，这主要归结于对农田土壤有机质分解激发效应的发生特点和规律，及其背后的土壤、气候、管理等相关的驱动因子和过程还未完全明确。据此，本文首先对土壤有机质分解激发效应发生的理论研究进展（包括：共代谢理论、氮矿化理论、化学计量比和微生物残体再利用）进行了系统综述。其次，结合已有的研究证据和理论假设进一步概述了秸秆还田过程中影响激发强度和方向的潜在驱动因素，如：秸秆类型和数量、还田方式、水肥管理、土壤属性、气候因子等。最后，从秸秆还田的高效性、农田碳库的可持续和农业环境的友好性出发，对秸秆还田土壤有机质分解激发的潜在研究方向进行了展望，并就秸秆还田改善土壤碳库的优化措施提出了建议。
2004, 41(1):35-43.
DOI: 10.11766/trxb200301140106
摘要:
基于1:400万的<中华人民共和国土壤图>和第二次土壤普查数据,运用地理信息系统技术,对中国土壤有机碳密度及储量做出估算,并且分析了土壤有机碳密度的空间分布差异.结果表明:100cm深度的土壤有机碳密度介于1.19kg m-2到176.46kg m-2之间,20cm深度的土壤有机碳密度介于0.27kg m-2到53.46kg m-2之间;100cm和20cm深度的土壤有机碳储量分别为84.4Pg(1Pg=1015g)和27.4Pg;土壤有机碳密度具有高度的空间变异性,东北地区、青藏高原的东南部、云贵高原等森林、草甸分布的地区有机碳密度最高,准噶尔盆地、塔里木盆地、阿拉善高原与河西走廊、柴达木盆地等沙漠化地区的土壤有机碳密度最低;土壤有机碳密度的空间分布主要受气候、植被以及人类活动的影响.
基于1:400万的<中华人民共和国土壤图>和第二次土壤普查数据,运用地理信息系统技术,对中国土壤有机碳密度及储量做出估算,并且分析了土壤有机碳密度的空间分布差异.结果表明:100cm深度的土壤有机碳密度介于1.19kg m-2到176.46kg m-2之间,20cm深度的土壤有机碳密度介于0.27kg m-2到53.46kg m-2之间;100cm和20cm深度的土壤有机碳储量分别为84.4Pg(1Pg=1015g)和27.4Pg;土壤有机碳密度具有高度的空间变异性,东北地区、青藏高原的东南部、云贵高原等森林、草甸分布的地区有机碳密度最高,准噶尔盆地、塔里木盆地、阿拉善高原与河西走廊、柴达木盆地等沙漠化地区的土壤有机碳密度最低;土壤有机碳密度的空间分布主要受气候、植被以及人类活动的影响.
2018, 55(1):1-17.
DOI: 10.11766/trxb201704250028
摘要:
水稻土中砷的氧化还原和甲基化等生物化学过程是影响水稻砷毒性的主要作用机制；同时，水淹厌氧条件是驱动水稻土中砷的生物化学过程关键环节，且是导致水稻对砷大量吸收累积的主要原因，对以水稻为主食的人们造成健康威胁。本文综述了水稻土中砷的氧化还原和甲基化现象、砷的生物化学作用机制以及影响水稻土砷迁移转化的关键因素，并探讨了水淹厌氧条件对水稻土砷代谢微生物群落、微生物基因表达水平以及对砷归趋的影响。最后，展望了未来的研究方向，以期识别不同水管理模式下土壤微环境等对水稻土中砷代谢微生物群落结构与基因表达水平的影响机制，为深入理解砷的生物化学行为和降低水稻对砷的吸收累积提供科学的理论参考。
水稻土中砷的氧化还原和甲基化等生物化学过程是影响水稻砷毒性的主要作用机制；同时，水淹厌氧条件是驱动水稻土中砷的生物化学过程关键环节，且是导致水稻对砷大量吸收累积的主要原因，对以水稻为主食的人们造成健康威胁。本文综述了水稻土中砷的氧化还原和甲基化现象、砷的生物化学作用机制以及影响水稻土砷迁移转化的关键因素，并探讨了水淹厌氧条件对水稻土砷代谢微生物群落、微生物基因表达水平以及对砷归趋的影响。最后，展望了未来的研究方向，以期识别不同水管理模式下土壤微环境等对水稻土中砷代谢微生物群落结构与基因表达水平的影响机制，为深入理解砷的生物化学行为和降低水稻对砷的吸收累积提供科学的理论参考。
2016, 53(5):1160-1169.
DOI: 10.11766/trxb201602220576
摘要:
明确区域及全球湿地土壤中是否存在类似“Redfield比值（Redfield ratio）”的碳氮磷（C:N:P）比例，是认识湿地生态系统中元素循环，构建湿地物质循环模型的基础。本文基于《中国沼泽志》中有详细土壤理化性质记录的119块沼泽湿地数据，利用数理统计方法，分析了区域尺度上湿地土壤中碳C:N:P生态化学计量学特征及分布格局，并探讨了其可能的影响因素。结果表明，中国湿地土壤中C:N、C:P和N:P（摩尔比）平均为18.22、245.22和13.60，高于中国及世界土壤中C:N、C:P和N:P的平均值，C:N:P比例平均值为245:13.6:1。碳、氮、磷三者之间并不具备显著的两两相关性，说明中国湿地土壤中不存在类似于“Redfield比值”的C:N:P比例。相比于N元素，湿地生态系统更多受到P供应的限制。不同湿地类型或不同盐度情况下湿地土壤中C:N、C:P和N:P存在显著性差异，而植被类型对土壤中C:N、C:P和N:P影响不大。相关性分析表明，海拔高度、温度（年平均气温、1月平均气温、7月平均气温、活动积温）及pH是决定湿地土壤中C:N、C:P和N:P的主要因素。考虑到海拔与C:P及N:P之间极显著的相关关系，海拔这一非地带性因子是决定湿地土壤C:N:P计量学特征的主要因素。
明确区域及全球湿地土壤中是否存在类似“Redfield比值（Redfield ratio）”的碳氮磷（C:N:P）比例，是认识湿地生态系统中元素循环，构建湿地物质循环模型的基础。本文基于《中国沼泽志》中有详细土壤理化性质记录的119块沼泽湿地数据，利用数理统计方法，分析了区域尺度上湿地土壤中碳C:N:P生态化学计量学特征及分布格局，并探讨了其可能的影响因素。结果表明，中国湿地土壤中C:N、C:P和N:P（摩尔比）平均为18.22、245.22和13.60，高于中国及世界土壤中C:N、C:P和N:P的平均值，C:N:P比例平均值为245:13.6:1。碳、氮、磷三者之间并不具备显著的两两相关性，说明中国湿地土壤中不存在类似于“Redfield比值”的C:N:P比例。相比于N元素，湿地生态系统更多受到P供应的限制。不同湿地类型或不同盐度情况下湿地土壤中C:N、C:P和N:P存在显著性差异，而植被类型对土壤中C:N、C:P和N:P影响不大。相关性分析表明，海拔高度、温度（年平均气温、1月平均气温、7月平均气温、活动积温）及pH是决定湿地土壤中C:N、C:P和N:P的主要因素。考虑到海拔与C:P及N:P之间极显著的相关关系，海拔这一非地带性因子是决定湿地土壤C:N:P计量学特征的主要因素。
2004, 41(4):618-623.
DOI: 10.11766/trxb200308110419
摘要:
土壤有机碳的形成抵押了二氧化碳的排放,也促进了土壤结构的形成并提高其稳定性.本文介绍土壤结构的层次性和稳定性,阐述不同土壤有机碳库影响土壤结构及其性质的作用机制,着重评述土壤活性碳库,颗粒有机物和可溶性有机物的数量及质量对土壤结构的层次性及其稳定性的影响机制,并突出土壤有机物的疏水性对土壤结构及其性质的影响等方面的研究工作.今后应深入研究不同土地利用和土壤管理措施下土壤活性碳库组成与土壤结构稳定性的关系;定量描述不同土壤碳库和土壤结构稳定性的形成过程;重视研究土壤碳库、土壤稳定性和土壤回复力三者之间的关系;深入研究有机碳库的性质影响土壤水分湿润速率的机制;应用获得的土壤有机碳库和土壤结构稳定性的新知识,完善土壤有机碳和水分循环模型.
土壤有机碳的形成抵押了二氧化碳的排放,也促进了土壤结构的形成并提高其稳定性.本文介绍土壤结构的层次性和稳定性,阐述不同土壤有机碳库影响土壤结构及其性质的作用机制,着重评述土壤活性碳库,颗粒有机物和可溶性有机物的数量及质量对土壤结构的层次性及其稳定性的影响机制,并突出土壤有机物的疏水性对土壤结构及其性质的影响等方面的研究工作.今后应深入研究不同土地利用和土壤管理措施下土壤活性碳库组成与土壤结构稳定性的关系;定量描述不同土壤碳库和土壤结构稳定性的形成过程;重视研究土壤碳库、土壤稳定性和土壤回复力三者之间的关系;深入研究有机碳库的性质影响土壤水分湿润速率的机制;应用获得的土壤有机碳库和土壤结构稳定性的新知识,完善土壤有机碳和水分循环模型.
2013, 50(6):1221-1225.
DOI: 10.11766/trxb201305160235
摘要:
