土壤酸化成因及其对农田土壤-微生物-作物系统影响的研究进展

自然土壤酸化是一个缓慢的过程,但是农田土壤因频繁的人类活动加速了这一过程,从而给农田土壤-微生物-作物系统带来一系列的负面影响。论文从大气酸沉降、施肥和管理方式、种植作物以及作物移除四个方面介绍了农田土壤酸化的主要原因;重点阐述了土壤酸化对农田土壤肥力、土壤盐基离子以及土壤酸缓冲体系的影响。总结了酸性农田土壤对土壤细菌群落结构、功能性微生物（如氨氧化古菌和氨氧化细菌等）群落结构以及土传病害的影响;分析了土壤酸化对作物的毒害作用,如造成农作物减产、迫使作物根系受到铝毒害等;从外源添加物减缓土壤酸化角度,论述了可持续利用酸性土壤的策略,提出了土壤酸化后的改良措施,展望了土壤酸化需进一步探究的课题。     

土壤酸化及其调控研究进展

本文综述了近30年来国内外在土壤酸化及其调控方面的研究进展。重点介绍了土壤自然酸化过程及其酸沉降、铵态氮肥、作物生长和土地利用等对土壤酸化的加速作用;土壤酸化对土壤肥力、养分循环和土壤生物的负面影响;土壤酸化的预测和控制及酸化土壤的改良和修复。本文可为我国南方酸化红壤的改良、利用和管理提供参考。     

酸性土壤改良技术领域专利情报分析

土壤过度酸化是导致全球土壤退化的主要因素之一,土壤酸化会降低土壤肥力,危害作物生长发育,加重土壤重金属污染等。中国农田土壤酸化问题严重,改良酸性土壤以实现农田可持续发展备受关注。基于incoPat专利数据库对2020年前酸性土壤改良技术领域的专利进行计量学统计,探讨该领域技术研发的现状、应用和趋势。结果表明,中国在该领域专利申请数量整体呈现快速增长的态势,国内申请占全球总申请量的85%。酸性土壤改良技术以综合型改良为主,在改良土壤酸度的同时更加关注土壤养分的缺乏;土壤酸化模拟预测方法、采用土壤酸化改良装置可以提高改良效果,更加高效、环保、多功能的改良技术不断涌现;当前,高校和科研机构的专利转化率较低,企业研发实力尚需加强。酸性土壤改良技术市场前景广阔,应加强新技术、新材料的研发,促进专利技术产业化发展。     

基于Web of Science和万方专利对土壤酸化和改良材料研究的计量分析

土壤酸化问题在近年来广受土壤和环境领域关注。为探索土壤酸化和改良材料应用现状，本文以Web of Science核心合集和万方专利数据库为基础，以“acid* soil*” or “soil acidi*”为检索式检索1990-2019年的期刊论文，以“酸化/酸性土壤改良剂/调理剂”为主题词检索2010-2019年的发明专利，分别检索出10193篇期刊论文和297篇发明专利，采用VOSviewer、CiteSpace和HistCite等可视化软件对关键词、期刊、作者、机构、国家等字段进行共现、共被引和引文分析等。结果表明土壤酸化及其改良材料得到越来越多的重视，进一步加强土壤酸化及其改良研究对土壤基础科学发展具有重要意义；研究领域聚焦于土壤酸化的生物化学过程、土壤铝毒及其防治、土壤重金属活化及其钝化、土壤酸化及其改良材料应用四大方面；近10年来，土壤酸化改良主要聚焦于石灰、农业废弃物/副产品、工业废弃物/副产品和矿物类等热点改良材料，而生物质炭、天然高分子、腐植酸盐和微生物菌剂等新型热点材料越来越受到学者的关注；高产国家美国、中国和澳大利亚等农业大国合作关系密切；高产机构中国科学院、中国科学院大学和西澳大学等机构有密切合作关系；高产作者Baligar VC，Xu renkou，Fageria NK等有密切合作关系。本研究有助于全面了解土壤酸化及其改良研究领域现状和趋势，为土壤酸化调控和可持续发展提供重要参考和依据。     

酸沉降与我国南方森林土壤的酸化

通过模拟酸沉降土壤连续浸泡试验，研究了我国南方5种森林土壤的酸化过程，并讨论了影响土壤酸化的几个因素。结果表明，土壤对酸沉降H^ 的中和能力，对酸沉降阴离子（SO4^2-和NO3^-）的吸附，土壤阳离子（Ca^2 ,Mg^2 )等盐基离子以及Al^3 )的风化，土壤pH和BS的变化，都在土壤酸化过程中有着重要作用。同时，酸沉降的酸度（pH值）是决定土壤酸化的主要因素，而酸沉降中高含量的盐基离子可能缓解土壤的酸化过程。结合土壤本身物理化学基本特性可以得知，福建土壤对酸沉降引起的酸化最为敏感；江西、湖南土壤次之；重庆土壤的酸化敏感性较弱；而贵州土壤对酸沉降不太敏感。     

氮沉降对土壤微生物影响研究热点与趋势分析

  目的  随着大气氮沉降现象加剧,其对生态系统的影响也日益严重;氮沉降改变了土壤氮库的特征,也影响了土壤中微生物群落组成和功能。采用文献计量学方法总结了近20年来国际上有关氮沉降对土壤微生物影响方面研究的特征、前沿、热点及其变化趋势。  方法  采用Citespace软件,自Web of Science核心数据库中选取2001 ~ 2020年间发表的有关大气氮沉降对土壤微生物影响方面的研究论文,从国家、学术机构、作者、期刊、关键词和学科类别等方面进行可视化分析,以阐明该研究领域的发展趋势和研究热点。  结果  结果表明,大气氮沉降对土壤微生物影响研究发文量最大的国家为美国,而发文量最大的学术机构为中国科学院,研究领域集中在环境科学、生态学和农学等学科,研究内容呈现出多学科融合趋势。  结论  目前有关大气氮沉降对土壤微生物影响方面的研究趋向于探究氮沉降影响土壤养分循环和土壤微生物对大气氮沉降响应机制。     

国际土壤酸化研究知识图谱分析

  目的  全面直观了解近年来全球土壤酸化研究趋势与前沿热点。  方法  以Web of Science数据库为基础,借助VOSviewer和CiteSpace等可视化分析软件,对1991 ~ 2020年发表的土壤酸化文献共7049篇,从发文量、国家、研究机构、作者、高被引论文、期刊和关键词等多个角度进行可视化计量分析。  结果  近30年来国际土壤酸化领域年度发文量呈逐渐上升趋势;中国和美国的发文量远超其他国家,但中国中心性较低;中国科学院发文量和中心度最高,中国科学院大学、瑞典农业大学和中国农业大学等机构也具有较强的科研水平和国际影响力;研究人员独立性较强,核心研究群体之间合作较少;共被引期刊主要有WATER AIR SOIL POLL、PLANT SOIL、SOIL SCI SOC AM J、NATURE和SCIENCE等;热点研究包括氮、铝、沉降、施肥、重金属、森林土壤、气候变化、有机质、植物生长、酸化影响和治理等方面,并呈阶段特征。  结论  研究有利于全面了解近年来国际土壤酸化研究发展历程,为国内酸化研究及应用提供参考。     

酸沉降下加速土壤酸化的影响因素

酸沉降对土壤和水域的酸化影响是土壤环境化学研究前沿的热点问题之一。酸沉降的化学组成对酸性土壤的进一步酸化起着催化剂的作用。在酸雨影响下，SO4^2-,NO3^-，有机阴离子是加速土壤酸化和盐基淋溶损失的主要阴离子，外源H^ 的进入会加速铝离子水解。自然因素与人为因素导致土壤酸化的实际酸化速率差异表明：HCO3^－，RCOO^－在土壤剖面中的淋失状况可反映自然土壤的酸化速率，而SO4^2－和N3^- 溶产生的质子负荷揭示土壤受人为因素影响的酸化速率。通过计算酸沉降的主要化学成分进入土壤前后的质子负荷平衡，与酸中和容量（ANC）相结合，反映酸沉降加速土壤酸化的进程。     

中国酸性土壤利用的科学问题与策略

中国土壤酸化呈现出全国普遍发生的趋势,对作物产量、农产品品质和生物多样性造成不利影响。自20世纪50年代以来,我国在酸性土壤方面开展了大量工作,取得显著成效,但因我国酸性土壤分布详情不明、土壤酸化机制存在争议、耐逆作物品种缺乏、作物酸害阈值不清、改良产品及技术落地性差等问题,酸性土壤利用仍受到极大限制。针对上述问题,绘制了新的中国土壤酸碱度图,明确了我国酸性土壤的分布详情,讨论了土壤酸化机制特别是氮肥与土壤酸化之间的关系,论述了土壤酸化的危害,解析了植物和微生物对酸性土壤的响应和适应机制,提出了分区分级分类改良、酸度改良和肥力提高并重、有机无机肥配施、发展特色农业等酸性土壤改良和利用策略,建议进一步加强酸性土壤新型改良剂、作物酸害阈值、氮肥高效利用、中微量元素、耐逆作物育种和土壤酸化模型等方面研究,以期为酸性土壤可持续利用提供支撑。     

概述酸沉降对加拿大鱼类和渔业资源的影响及评价方法

本文概述了淡水资源及其产业在加拿大经济中的重要性、酸沉降对加拿大渔业资源造成的损失。通过现场调查、生物测定和试验研究探索了酸沉降对湖泊等水域酸化的影响。〔H~+〕是危害鱼类的主要毒物。提出利用模型评价酸沉降对生物损害是今后的发展趋势。     

烟田土壤酸化原因及调控技术研究进展

烟田土壤酸化问题已成为我国烟田土壤质量和烟草生产的主要限制因素,然而,到目前为止对烟田土壤酸化机理及调控技术尚缺乏系统性研究及总结,极大地限制了我国烟田土壤酸化改良进程和烟叶可持续生产.本文综述了近些年来国内外烟田土壤酸化机理及调控技术的研究进展,定量分析了不同致酸因子对烟田土壤酸化的贡献,揭示了盐基离子的投入和输出不...     

红壤坡耕地耕层土壤质量特征及障碍因素研究

为探究红壤坡耕地耕层质量特征及其障碍因素,通过野外调查、资料查阅及室内土壤理化性质分析等综合性研究手段,对江西红壤坡耕地耕层土壤质量统计特征、演变特征及主要障碍因素进行分析。结果表明:(1)红壤坡耕地田面坡度主要分布在2~16°之间,耕层平均厚度13.40 cm,有效土层厚度平均88.30 cm,土壤容重平均为1.17 g/cm~3;耕层土壤有机质平均含量19.37 g/kg,土壤pH值平均5.36。(2)红壤坡耕地耕层质量近20年有明显提高,田面坡度从6°降至4°,耕层厚度从13.68 cm增至16.42 cm;耕层土壤有机质含量24.63 g/kg,提高33.93%,全氮、有效磷和速效钾含量分别增加10.53%、230.98%、44.18%。(3)红壤坡耕地低产耕层土壤质量的主要障碍因素是土壤养分贫瘠化、粘重化和酸化;花生和木薯低产耕层的土壤容重和粘粒含量均大于高产耕层,而土壤孔隙度、田间持水量、有机质含量及pH值均小于高产耕层,表明高产坡耕地耕层土壤质量优于低产坡耕地。研究结果可为江西红壤坡耕地耕层质量改善和合理耕层构建提供科学参考。     

山东省土壤酸化特征及其影响因素分析

为弄清山东省土壤酸化状况,采用统计分析和空间分析方法,对山东省测土配方施肥项目数据进行分析,并与第2次全国土壤普查的部分数据作比较,分析山东省不同区域、不同土地利用类型、不同土类的土壤酸化状况。结果表明:1)山东省的酸化土壤面积为126.4万hm2,占全省土壤面积的8.13%,与第2次全国土壤普查相比,酸化面积增加了8.07%;2)山东省土壤p H值呈现自西向东、由北向南逐渐减小的趋势,酸化土壤集中分布在鲁东和鲁南地区的威海市、烟台市、日照市、青岛市和临沂市;3)不同土地利用类型中,园地中的茶园酸化程度较重,耕地酸化程度最轻;4)不同土类中,棕壤酸化程度最重,潮土酸化程度最轻。山东省土壤酸化呈现严重的趋势,其自然地理气候条件、不同土地利用方式以及施肥管理等是可能导致土壤酸化的主要原因。     

基于文献计量的国内外人工林土壤地力研究

为了解国内外人工林土壤地力的研究进展和发展趋势,采用文献计量学方法,以中国知网(CNKI)和Web of Science核心合集数据库相关文献为数据源,利用VOSviewer、HistCite等工具,从国家、机构、作者、研究热点方面对2021年之前的有关文献进行了计量分析.结果表明:国内外该领域年发文量呈逐渐增长趋势,...     

基于文献计量的农地生态化利用研究现状及热点分析

基于文献计量法,利用1992 ~ 2020年CNKI和2002 ~ 2020年WOS共4931条文献,使用CiteSpace软件,先从时间空间分布和发文期刊分布等角度回顾农地生态化利用研究概况,再基于高频关键词和新近突现词总结归纳研究热点和前沿,最后对农地生态化利用进行研究展望。研究发现:（1）时间分布上,国内外发文量整体上均呈波动上升趋势;（2）空间分布上欧洲和美国是该研究领域主要阵地,而中国在国际上亦具有重要地位,中国农业大学等机构走向了国际化;（3）发文期刊上,国内外发文期刊均较为集中,国外偏向环境科学与生态,国内更偏向经济学科;（4）研究热点上,主要有生态化农业经营管理模式、农业从业者农地生态化利用意愿和行为、农地生态化利用制度保障和农地生态化利用评价四大热点;（5）研究前沿上,在农业从业者方面国外关注动机和知识的影响,国内关注社会资本、土地流转和经营规模的影响,在评价性研究上国外关注粮食安全、贫困和生态系统服务,国内关注耕地生态安全和耕地保护分区,制度保障上国内关注生态补偿、轮作休耕和政策工具。     

基于CiteSpace的功能性有机肥研究动态与热点分析

功能性有机肥是推动废弃物资源化利用、化肥减量行动的重要路径,本文采用文献计量学方法系统梳理当前该领域的研究热点及趋势。本文从CNKI、Web of Science核心数据集中检索获取文献,从发文量、作者、机构、关键词、热点等方面进行统计分析。分析结果表明：(1)功能性有机肥研究正处于热点状态,单年发文量国内学者已超过国外学者且影响力优于国外学者。(2)国内沈其荣、刘强等学者团队是研究重要力量,机构以南京农业大学、中国农业大学、中国农科院等农业类的科研机构、高校为主。(3)国内外研究关键词均主要围绕功能性有机肥的研发及施用后功能效益分析方面,同时产生了功能基因、碳、多样性等新的热点词。(4)时间线图谱分析发现国内外均形成了以有机肥、多样性、吸附等主要聚类类型,有机肥、生物炭、腐殖物质、细菌群落、多样性是当前热点。研究认为国内外学者应加大制备材料的功能性、有效性、稳定性研究和施用后的环境效益分析,包括人体健康、环境残留、养分缓释、固碳等方面以推动绿色发展。