旱地土壤易分解与耐分解碳氮组分的高效筛分方法

土壤易分解与耐分解碳、氮组分是表征土壤有机碳、氮转化特征的一项重要指标,但如何高效获得该组分的大量样品是当前的一个难题。本文改进传统少量筛分法,设计一次性大量筛分设备,对我国两种典型旱地土壤黑土与潮土的不施肥(CK)、化肥(NPK)、化肥配施秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKM)4个处理土壤分别进行一次性大量(100、200和300 g)筛分,并比较与传统(50 g)筛分法的差异,了解该设备大量筛分样品的工作效率与可行性。结果表明:黑土或潮土大量(300 g)筛分时,与筛分量200和100 g的质量、全碳和全氮回收率无显著差异,均在97%以上;3个筛分量下同一处理的黑土或潮土的易分解碳、氮或耐分解碳、氮含量基本无显著差异。与传统筛分法相比,黑土或潮土筛分量为300 g的质量回收率比50 g的质量回收率提高1%~3%,全碳和全氮回收率提高1%~8%;易分解碳、氮或耐分解碳、氮含量基本无显著差异,以黑土CK处理为例,筛分量为300 g与50 g的土壤易分解组分氮含量分别为0.12和0.14 g/kg,两者无显著差异;与传统筛分法相比,筛分量由50 g提高到300 g,单位时间获得土壤易、耐分解碳、氮组分样品的效率提高了5倍。因此,改进设备后的筛分法可以一次性筛分300 g旱地土样,且土壤质量、全碳和全氮回收率提高1%~8%,是一种获取旱地土壤易、耐分解碳、氮组分较为简单高效的方法。     

煤矿区复垦土壤中秸秆和生物炭的分解特征

  【目的】  研究煤矿区不同复垦年限土壤中秸秆和生物炭的分解特征及其影响因素,为资源合理利用和矿区土壤培肥提供理论依据。  【方法】  依托山西煤矿复垦区试验基地,在复垦年限为1年 (复垦初期阶段,R1)、10年 (复垦中期阶段,R10) 和30年 (复垦长期阶段,R30) 的土壤中进行了有机物料填埋试验。供试有机物料包括:玉米秸秆 (MS)、小麦秸秆 (WS) 和生物炭 (BC),以不添加有机物料为对照 (CK)。3种有机物料按土重 (200 g) 和有机碳比例为100∶4混匀,装于尼龙网袋 (孔径0.38 μm) 内,埋入试验基地15 cm深的土壤中。监测试验期内土壤积温,在埋入土壤后的第 12、23、55、218、281、365天采集尼龙袋内土壤样品,分析有机物料残留量、土壤有机碳 (SOC)、微生物量碳 (SMBC)、微生物量氮 (SMBN)、可溶性有机碳 (DOC) 和可溶性有机氮 (DON) 含量,分析各调查指标与有机物料分解残留率的关系。  【结果】  1) 秸秆和生物炭的腐殖化系数分别为46.2%和86.6%,秸秆分解速率显著高于生物炭 (P < 0.05),有机物料的腐殖化系数在3种复垦年限土壤间无显著差异。秸秆分解速率在3种复垦土壤间表现出阶段性差异:分解0～12天,秸秆在R30中的分解速率显著高于R1;分解12天后,秸秆分解速率在3种复垦土壤之间无显著差异。2) 由积温方程可知,秸秆和生物炭的易分解有机碳库占比分别为55%和12%,稳定有机碳库占比分别为43%和87%。3) 添加秸秆显著提高了3种复垦土壤SMBC、SMBN、DOC和DON含量,其在R1的增长幅度显著高于R10和R30,后两者的增幅无显著差异;添加生物炭不影响复垦土壤的活性碳氮库。4) 分解0～23天,秸秆分解速率与土壤活性碳氮含量、秸秆木质素含量显著相关;分解23天后,秸秆分解速率与土壤SMBN含量、秸秆木质素含量显著相关。土壤性质不影响生物炭的分解速率。整个分解时期复垦土壤中DOC增加量与秸秆分解速率呈极显著正相关 (P < 0.01)。  【结论】  秸秆和生物炭的腐殖化系数与土壤复垦年限不相关,秸秆分解速率显著高于生物炭,主要是由于秸秆易分解有机碳库占比高于生物质炭。秸秆埋入复垦土壤后,在第12天分解速率达到最大值,土壤活性养分含量显著增加;生物炭性质稳定,分解缓慢,土壤活性养分含量无明显变化。综上,复垦土壤应加强秸秆还田以提高土壤活性碳氮含量,长期复垦土壤宜施用生物炭以稳定复垦土壤碳氮库。     

离子色谱法和毛细管电泳法测定土壤中氯离子、 硫酸根及其差异性

分别采用离子色谱法(IC)、毛细管电泳法(CE)两种仪器方法对不同pH土壤中Cl~–、SO_4~(2–)含量进行测定,并对其结果进行差异性分析。结果显示:参照标准物质的参考值(滴定法),IC与CE测定值的准确度、回收率均满足实验分析要求,但精密度差异较大,IC(RSD,3.61%)的稳定性优于CE(RSD,8.97%)。据差异性(F与t检验)分析,两种仪器方法测定酸性土壤中Cl~–、SO_4~(2–)含量存在显著性差异,而碱性、中性土壤的测定结果保持一致。对比4个被测样品基本性质发现,酸性土壤的pH与离子强度均低于其他样品,从而影响了石英毛细管的电渗流,最终改变了CE分离过程,这可能是Cl~–结果偏离的主要因素。同时,对于IC,酸性土壤较中性、碱性土壤更易由于离子交换效应产生次级保留(拖尾)。此外,采用碱性分离体系分离酸性样品易形成结晶,从而导致SO_4~(2–)含量的偏离。可见,两种方法各有优缺点。但是,IC较经典,而CE是一种新兴的仪器方法。测定像土壤这样基体较复杂的样品(特别是酸性土壤)中阴离子的仪器条件还需要进行更多摸索与优化,以促进这两种方法在土壤领域的推广与应用。     

设施栽培条件下蔬菜含硒状况及其健康风险评估

设施栽培条件下土壤性质变化剧烈,其对作物吸收硒(Se)的影响值得研究。本文通过对南京市典型设施蔬菜种植基地土壤及对应植物样品进行取样分析,探讨高强度利用模式下土壤Se的存在形态以及不同蔬菜类型对Se吸收的差异,分析蔬菜Se含量与土壤Se存在形态及土壤性质之间的关系,并对长期设施栽培条件下蔬菜Se的摄入健康风险进行评价。结果表明,不同蔬菜可食部分对Se的富集能力表现为叶菜类(平均含Se量为60μg/kg,干重)根茎类(30μg/kg)茄果类(26μg/kg)。蔬菜可食部分Se含量随土壤有机质及有机结合态Se含量的增加而降低。研究区域有机肥的大量施入引起的有机结合态Se含量的增加可能是降低Se有效性的最重要原因。     

恒温振荡浸提-电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤中的交换性锰

锰元素是人体内所必须的微量元素之一,土壤中交换性锰的含量直接影响着植物对锰元素的吸收,进而通过食物链影响人体健康。采用1 mol/L乙酸铵溶液作为交换性锰浸提剂,以高精度恒温振荡箱进行土壤样品前处理,用电感耦合等离子体发射光谱仪进行样品分析测试,通过优化前处理操作条件,建立了一种准确可靠、精密度高、稳定性好的检测方法,本方法的检出限为0.104 mg/kg,有证土壤标准样品的相对标准偏差(n=12)为1.11%～2.45%,采用本方法与LY/T 1263—1999对实际土壤样品进行分析比对,相对偏差均小于5%,符合标准方法质控规定,满足样品分析要求,本方法非常适合实验室推广使用。     

几种土壤的磷吸持动力学及其影响因素的研究

本文研究了江苏、江西５种性质变化较大的土壤样品，在不同磷酸根溶液浓度，不同支持电解质浓度，振荡及磁搅拌两种实验条件下土壤磷吸持动力学特性。     

不同生境条件下西藏原始冷杉林凋落物分解特征与土壤养分的关系

[目的]研究不同生境条件下(林内、林外、林缘)藏东南急尖长苞冷杉林(Abies georgei var.smithii)凋落物分解特征与土壤养分特征之间的关系,为深入了解高寒高山森林生态系统物质循环过程提供依据。[方法]采用野外分解袋法和室内分析相结合,在林内、林外、林缘3种不同生境条件下对藏东南急尖长苞冷杉林凋落物进行了原位分解试验。[结果]分解速率总体上呈现出:林内林缘林外的特点,逐月分解率的变异系数表现为:林内(34.83%)林缘(57.35%)林外(72.09%);Olson指数衰减模型的模拟结果显示不同生境条件下(林内、林缘、林外)凋落物分解50%需要的时间为2.11,2.52,2.34 a,分解95%需要的时间为8.96,10.01,10.84 a;3种不同生境土壤养分在空间上差异显著,林内生境中与凋落物分解速率呈现极显著相关的土壤养分因子有土壤总有机碳(TOC)含量、N含量、土壤微生物量碳(SMBC)含量、土壤微生物量氮(SMBN)含量以及W_C∶W_N值;林外、林缘生境中与凋落物分解速率相关性最大的为土壤TOC含量,其次为W_C∶W_N值。[结论]生境条件的差异对凋落物分解速率有显著影响,在不同的生境条件下对凋落物分解影响起主导作用的土壤养分因素不同,凋落物—土壤生物地化循环紧密联系,相互作用关系复杂,生境作用效应突出。     

植物残体分解液淋洗对土柱 Ca2+ 淋失量的影响

选取紫花苜蓿、羊草、冷蒿3种北方草原代表性的草本植物,通过土柱淋洗试验,研究植物残体分解液淋洗对土壤溶液Ca2+ 含量的影响.结果表明,不同的植物残体种类和分解期对淋洗后土柱中溶液相Ca2+ 总量的影响不同,其中羊草初期分解液导致的降低量最大,促进土壤碳酸盐的溶解,而紫花苜蓿初期分解液的降低量最小,有利于土壤碳酸盐的稳定.因此,植被自然更替(草场退化)或人为更替(退耕还草)时会影响到土壤溶液中Ca2+ 的浓度,进而影响土壤中碳酸盐的沉淀-溶解平衡,最终导致土壤无机C库的增减.     

电喷雾萃取电离质谱法在土壤分析中的应用

采用电喷雾萃取电离质谱法(EESI-MS),对荒草、马尾松、木荷等3种根际土壤样品溶液进行了直接快速质谱分析,区分了3种土壤中有机物质组成的差异.该方法能够承受土壤样品中复杂基质的影响,根据所得到的一级谱图可以发现3种土壤样品中化学组成的差异;采用串联质谱(IT-MS)法,则鉴定出马尾松根际土壤样品溶液中含有去氢枞酸,而木荷根际土壤样品溶液中含有丁香醛和松脂素.     

土壤微藻对土壤质量影响的研究

研究了土壤微藻对于土壤理化及生物学性质的影响 ,并作定量及定性分析。以土壤和水为两种不同基质 ,在基质中接种 5种土壤微藻藻液 (立方色球藻、土生绿球藻、舟形藻、沙角衣藻以及由 4种藻种形成的混合藻液 ) ,进行见光和黑暗培养 ,分别在 0 ,2 0 ,4 0 ,60 d时 ,测定环境 p H值、微生物量 (不包括藻类 )、有机质含量 ,作极差分析和图形比较。研究结果表明 ,环境 p H值变化、微生物量变化和有机质含量变化在不同藻种相同培养条件下 ,存在一定的相似性。藻种变化对 p H值和微生物增加的影响大于因基质变化和光照变化所产生的影响 ;基质变化对于环境有机质含量的影响大于因藻种变化和光照变化而产生的影响 ;微藻在土壤中培养时的 3种数据变化均大于在水中培养时的 3种数据变化。     

风化对土壤粒级中磷素形态转化及其有效性的影响

土壤风化程度经常与地带性土壤的磷素存在形态相关,这已为国内外的一些研究工作所证实,但对土壤不同粒级中磷形态的影响,迄今仍研究较少.在五十年代,Williams,E.G.和Saunders,W.M.H.曾测定了土壤不同粒级中的全磷、无机磷和有机磷含量,并指出在所有供试土壤中,无论是无机磷或有机磷,粘粒部分的相对含量都高于砂粒部分.     

上海土壤磷素状况的研究

根据几年来的调查研究,上海地区土壤中全磷含量一般在0.13-0.18%,主要几种土壤的全磷量如表1。不同土壤的有效磷量(0.5M NaHCO₃溶性磷)。根据56个标本的测定结果,>22ppm(P₂O₅)占35.7%,12-22ppm为44.6%,<12ppm是19.7%。所以一般来说,约有三分之二的土壤有效磷含量在中等水平以下,作物对磷肥反应较明显,五分之一的土壤严重缺磷。因此近年来上海郊区,特别是一些高产单位对施用磷肥非常重视。     

三江平原环型湿地土壤养分的空间分布规律

以三江平原环型湿地作为研究对象，对其环带状植被区湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律进行了初步研究。结果表明，环型湿地土壤有机碳、全氮、全磷和全钾具有明显的空间水平分异规律，有机质、全氮、全磷的含量由环型湿地中心向边缘逐渐减少，全钾的含量和碳氮比逐渐增加。土壤有机碳、全氮、全磷和全钾在垂直方向上具有明显的分层和富聚现象，自上而下，有机质的含量逐渐降低；全氮含量除漂筏苔草群落外，其他各群落土壤全氮含量呈先增加后减少的分布；大部分植物群落全磷含量呈先减后增的“V”型分布；全钾含量呈表层和底层较高、中间层较低的“中空”状分布。通过相关分析表明，环型湿地土壤有机碳与全氮具有相似的空间分布规律，全钾与有机碳、全氮具有相异的空间分布规律，而全磷具有自己独特的空间分布规律。环型湿地土壤的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布主要受植物体元素含量、生物过程和水文地貌过程影响，它通过过程影响湿地的功能。研究环型湿地的有机碳、全氮、全磷和全钾的空间分布规律不仅有助于完善湿地土壤形成和发育的理论，探明湿地的生态过程和功能，而且为合理利用和保护湿地提供科学依据。     

长江下游典型地区农田土壤肥力变化——以常熟市为例

根据2000年和2006年两次在常熟市农田土壤GPS定位采样获得的土壤肥力属性数据,分析该地区在经济高速发展背景下土壤属性的变化情况,并用综合指数法进行了土壤肥力评价。结果表明,土壤pH整体有所下降,土壤有酸化的趋势,有机质、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾含量以及阳离子交换量(CEC)经过6 a的耕种后均有增加,其中全氮、全钾和有效磷含量增加达到显著水平。在本次调查取样研究中,全氮增量主要集中在0~0.4 g kg-1,全钾增量主要集中在1~2 g kg-1,有效磷增量主要集中在0~5mg kg-1。两次调查的土壤综合肥力指标(IFI)均主要分布在优和良好两个等级,2006年土壤综合肥力指标相对于2000年有所增加,土壤整体肥力状况有了一定程度的提高。     

不同土地利用方式对干热河谷地区土壤可蚀性的影响

以四川宁南县金沙江下游的河谷地带为研究区域,选择相同海拔下7种主要的土地利用方式为研究对象,通过室内测试分析,并运用统计和相关分析等方法,研究不同土地利用方式下的土壤可蚀性变异特征。结果表明：在干热河谷区,天然植被水桐树林破坏改为其它土地利用方式后,土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量显著降低,速效磷和容重没有显著变化,速效钾有一定程度升高,不同利用方式对其影响作用不同,但总体来说改造为合欢林和撂荒草地对土壤理化属性的影响相对较少。相对于天然水桐林,其它土地利用方式土壤可蚀性明显增加,其大小依次为：花椒地〈撂荒地〈草地〈新银合欢地〈桑地〈甘蔗地。相比较而言,无论是天然林地还是人工经济林地,其土壤可蚀性都处于较低的水平;受人为活动影响强烈的农业用地,其土壤可蚀性水平一般较高。说明该地区农业耕作措施可导致土壤对侵蚀营力分离和搬运作用敏感性增强,抗蚀性能较低,更加容易遭受侵蚀,因此在金沙江干热河谷区,从水土保持角度出发,应该尽可能地减少人为活动对土地的干扰,提高土地抵抗侵蚀的能力。     

(土娄)土磷素淋移的形态研究

利用设在(?)土上的两个长期肥料定位试验所形成的不同土壤磷素水平试验小区的土壤,用原状土柱模拟灌溉(降水)进行了磷的淋失研究。结果表明,(?)土中磷淋移的主要形态为可溶性磷,平均占淋失全磷量的82.5%,颗粒磷占17.9%;在可溶性磷中,以钼酸盐反应磷居多,平均占全磷量的77.1%,可溶性有机磷只占全磷的13.8%;淋失到20cm以下的全磷浓度最高可达3.95 mg L-1,可溶性全磷最高达3.57 mg L-1; 在历时60d,相当于357mm(约为年灌溉降雨总和的36%)的灌溉量时,最大淋失总磷量达到1082 g hm-2;13次淋滤实验结果显示,渗滤液中钼酸盐反应磷、可溶性全磷和全磷浓度与土壤耕层Llsen-P呈显著正相关。     

塿土磷素淋移的形态研究

利用设在     

《中国土壤磷素养分潜力概图》及其说明

《中国土壤磷素养分潜力概图》是以一千万分之一的《中国土壤图》为底图,收集国内有关单位的资料^1-5)(中国科学院南京土壤研究所,1978;熊毅等,1965)整理后编制而成。又缩影成一千八百万分之一。解放以来,我国土壤化学和农业化学工作者,在土壤磷素养分和磷肥方面进行了大量的工作,积累了一定的资料,为编制本图奠定了基础。但由于资料的平衡性和系统性不够,所以编制过程中仍有不少困难,尤其是西部和西北部地区,收集的资料较少,有待进一步补充和修改。     

辽宁省主要土壤的供磷特点及磷肥肥效

影响磷肥肥效的因素,其中最为重要的是土壤条件。施用磷肥效果的大小,既取决于土壤中可给态磷的含量,也决定于与磷肥相互作用的土壤性质,如引起难溶性磷酸盐的溶解,或可给态磷酸盐的固定等特点。     

不同种植年限黑土型蔬菜保护地磷素状况的研究

采用石灰性土壤无机磷形态分级方法,对不同种植年限的蔬菜保护地0～60cm土层土壤磷素形态及其含量特征与差异进行了研究.结果表明:哈尔滨市蔬菜保护地土壤磷素处于大量积累状态,其中全磷、速效磷、有机磷、Ca2-P、Ca8-P、Al-P、Fe-P、O-P、Ca10-P在0~20era土层积累较多,且随土层深度的增加各形态磷的...