吉林省大安市苏打碱土碱化参数之间的关系

选择典型苏打碱化土壤,对土壤碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、残余碳酸钠(RSC)、总碱度和pH等进行了测定计算,分析了各碱化参数之间的关系,得出了各参数之间的相关方程。结果表明,除pH外,苏打碱土各碱化参数之间均具有极显著的相关性,各参数之间关系密切。土壤pH与ESP和SAR之间的关系变异性较大,利用pH推算该区苏打碱土碱化状况将会产生很大的不确定性。     

苏打碱化土壤盐分离子与相关性分析

选取典型苏打碱化土壤剖面,分析了0～200cm深度主要盐分离子(Ca2+、Mg2+、Na+、K+、CO32-、HCO3-、Cl-和SO42-)的垂直分布规律。对各离子之间的相关性进行了统计分析。结果表明,测试土样离子以Na+和HCO3-离子为主,其剖面分布规律是表层含量较低,在80cm左右逐渐增至最大值,其后离子含量随深度而降低,至160cm以下则又随深度而增加,即在整个土壤剖面上大致呈倒"S"曲线分布。CO32-、HCO3-、Cl-与Na+,CO32-、HCO3-与Cl-之间均是相关系数大于0.80的极显著相关;除K+离子外,其它7个离子间均具有显著相关性,这表明该苏打碱化土壤盐分离子组成具有复杂性的特点。     

胶州湾滨海湿地土壤的盐渍化特征

[目的]了解胶州湾滨海湿地土壤盐渍化特征,为胶州湾滨海湿地保护和区域土壤盐渍化防治提供科学依据。[方法]在胶州湾选取芦苇、碱蓬、光滩及大米草4种典型滨海湿地分层采集土壤样品,通过测定土壤pH值、电导率和主要盐离子浓度开展研究。[结果]胶州湾滨海湿地土壤盐分含量表现由低到高依次为:芦苇湿地碱蓬湿地光滩湿地大米草湿地,盐渍化类型呈现由滨海硫酸盐—氯化物型向氯化物盐渍化土类型过渡的特征;垂直方向上,大米草湿地和芦苇湿地具有表层积盐特征,碱蓬和光滩湿地则呈现出下层稍高趋势。除CO_3~(2-)(和HCO_3~-离子以外,胶州湾滨海湿地土壤主要盐离子含量均呈现出与全盐量、电导率一致的规律,主要盐离子浓度从高到低依次为:Cl~-Na~++K~+SO_4~(2-)Mg~(2+)HCO_3~-Ca~(2+)。[结论]胶州湾滨海湿地土壤属于极重度盐化土,呈现自芦苇湿地向大米草湿地方向递增趋势;土壤碱度上属非碱化土,与土壤含盐量呈相反趋势,但植被易受苏打碱化土的潜在毒害作用。     

石膏改良碱化土壤中所发生的化学反应的初步研究

利用石膏改良苏打盐碱化土壤,早在19世纪后期,Hilgad[1,2 ] 就开始指导农民改造黑碱了。当时他将含有NaCl、Na2 SO4 的土壤称为白碱,而将含有Na2 CO3、NaHCO3的土壤称为黑碱,即苏打盐土或碱化盐土,并为石膏改良黑碱建立了两个化学方程式,即Na2 CO3 CaSO4 =CaCO3 Na2 SO4 (1)2Na     

增加降水对四川干旱河谷区云南松人工林土壤有机碳矿化的影响

2014年6月至2015年5月,对四川干旱河谷区云南松(Pinusyunnanensis)人工林进行增加降水试验,试验设置对照(CK,0 mm m~(-2) a~(-1))、增水10%(A1,80 mm m~(-2) a~(-1))、增水20%(A2,160 mm m~(-2) a~(-1))和增水30%(A3,240 mm m~(-2) a~(-1))4个处理水平。分别于干、湿季结束取土样,通过室内土壤培养法和氯仿熏蒸法,研究了增加降水对云南松人工林土壤有机碳矿化和土壤微生物生物量碳的影响。结果表明:4个处理云南松人工林土壤有机碳矿化均呈明显的湿季低,干季高的季节特征。土壤培养过程中,A1、A2和A3处理的土壤有机碳累积矿化量较CK有明显升高,到30 d培养结束,各处理的土壤有机碳累积矿化总量大小表现为A2A3A1CK。同时培养期间,4个处理土壤有机碳矿化速率随时间变化呈由高到低的变化趋势,整体速率变化快慢表现为A2A3A1CK。湿季增加降水利于土壤微生物生物量碳(SMBC)含量升高,但并不随降水量增加而升高,干季增加降水则会导致SMBC含量降低;相关分析显示,湿季土壤有机碳矿化与SMBC含量呈较高的正相关性,干季两者呈相对较低的负相关性。     

南方红壤丘陵区樟树林土壤水分动态变化

为了解南方红壤丘陵区樟树林地土壤水分变化规律,对0—100 cm不同深度的土壤水分与温度以及相应气象要素连续l年的观测,并基于土壤水分平衡法计算蒸散量,研究土壤水分的时空变化、蒸散量变化和对降水的响应。结果表明:(1)观测期土壤水分的季节变化可划分为丰水期(3—6月)、耗水期(7—10月)和补水期(11月—次年2月);(2)土壤体积含水量由浅至深表现为增长型,稳定性增强,且垂向变化具有显著季节差异;(3)非降水日林地蒸散量的季节变化表现为耗水期(3.28 mm/d)丰水期(1.83 mm/d)补水期(1.0 mm/d),蒸散量日内变化呈现白天强、夜间弱的特征,日蒸散量与日均气温、VPD、太阳辐射均呈极显著正相关;(4)土壤水分干季比湿季对降水响应更强烈,湿季9 mm、干季3 mm的降水使最大下渗深度达10 cm,土壤水分开始接受补给。林地土壤水分受降水和蒸散发影响,具有显著时空分异。     

基于盐（碱）生植被盖度的土壤碱化分级

以土壤大面积碱化的新疆奇台绿洲为研究区,探讨了盐(碱)生植被盖度与土壤碱化指标pH、碱化度(ESP)、钠吸附比(SAR)、残余碳酸钠(RSC)、总碱度(TA)的关系。研究表明:研究区土壤存在大量的可代换性钠,碱化强烈。植被盖度与各土壤碱化指标均呈极显著的负相关关系,其与pH的相关系数最高,达0.810,其次为ESP,植被盖度主要受土壤碱化程度的影响。以盐(碱)生植被盖度为主要依据并结合多种土壤碱化指标对研究区碱化土壤进行分级:植被盖度50%左右,pH<8.0,ESP<3%,SAR<3,为非碱化土;植被盖度10%～40%,pH 8.0～9.5,ESP 3%～35%,SAR 3～40,为碱化土;植被盖度<10%,pH>9.5,ESP>35%,SAR>40,为碱土。以植被盖度对碱化土壤的响应为依据建立的土壤碱化分级标准既拓宽了碱化土壤分级的研究视角,也符合研究区的实际情况。     

脱硫石膏配施聚马来酸酐对碱化土壤的改良效果研究

针对我国吉林地区碱化土壤的特点,通过田间小区试验,研究了水稻种植条件下不同用量脱硫石膏对碱化土壤的改良效果,同时进行了脱硫石膏配施聚马来酸酐(HPMA)增强改良效果的研究。结果表明,脱硫石膏可以显著降低碱化土壤pH值、碱化度,其中耕层土壤pH值最大降幅为1.59,碱化度(ESP)降幅在30%以上。施用脱硫石膏主要通过影响土壤水溶性Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)、HCO_3~-含量来调节土壤含盐量;适量施用脱硫石膏可以显著降低土壤含盐量,最大降幅为1.81 g·kg~(-1),过量脱硫石膏带入土壤的盐分不能及时淋洗反而会导致土壤含盐量增加。脱硫石膏配施聚马来酸酐对降低土壤pH值、碱化度无显著影响,但在一定程度可以降低土壤含盐量。从改碱与降低含盐量两方面综合考虑,建议东北碱化土壤改良过程中添加脱硫石膏的质量配比以2%为基础进行调整。     

不同有机物料对苏打碱化土有机碳库和化学性质的影响

以内蒙古河套灌区苏打碱化土为研究对象开展田间试验,设置常规施肥(CK)、生物炭+常规施肥(BC)、牛粪+常规施肥(CD)、玉米秸秆+常规施肥(SW)和羊粪+常规施肥(GM)5个处理,研究不同有机物料添加对碱化土壤有机碳(SOC)库和化学性质的影响。分别于2019年和2020年收获季采集0—30 cm耕层土壤,分析不同有机物料添加下SOC及其活性碳组分和主要盐碱指标的变化特征及其相关关系。结果表明:与CK相比,2019年和2020年各有机物料添加处理下SOC平均增幅分别为22.7%和17.2%,土壤有机碳储量(SOCs)平均增幅分别为22.9%和18.2%;4种有机物料均提高了碱化土壤活性有机碳组分含量,其中,CD和GM处理下各活性碳组分含量增幅较其他处理更高;2019年各有机物料添加处理下碳库管理指数(CPMI)较CK提高53.8%~108.3%,2020年提高71.3%~144.1%(P＜0.05),CD和GM对CPMI的提升作用更明显。土壤化学性质方面,2020年各有机物添加处理下pH均显著下降,BC和CD处理下碱化度(ESP)分别显著下降36.9%和29.3%,CD处理下蔗糖酶活性提高36.7%(P＜0.05)。主成分分析(PCA)表明,影响苏打碱化土SOC含量变化的主要因素为活性有机碳组分和ESP。牛粪和羊粪施用对苏打碱化土有机碳库质量提升作用较好,生物炭施用对盐碱化指标改良效果最明显。     

田块尺度苏打盐渍土盐化和碱化空间变异特征

土壤盐渍化是松嫩平原农业发展和生态环境安全面临的主要问题之一.据统计,目前松嫩平原土壤盐渍化面积约327万hm^2,占平原总面积的21%左右.研究表明：盐渍土的盐分含量和化学特征常具有高度的空间变异性.盐渍土的这种空间变异性是由土壤的非均质性和各种随时空变化的外在因素引起的.这些外在因素包括浅埋深地下水、微地貌、季节性渍涝、人类活动等.定量描述苏打盐渍土盐分空间变异特征不仅有助于理解各种外在因素在土壤盐渍化过程中的作用,深化对土壤发生盐渍化机制的认识,而且将为苏打盐渍土的改良和治理提供必要的基础数据.     

干热河谷冲沟沟床土壤水分时空分异特征

为探究干热河谷冲沟沟床土壤水分时空分异特征,选取了元谋干热河谷1条典型冲沟,对其不同分段(沟头、上游、中游、下游)下10,20,30,40,60,100 cm土层的土壤水分开展定位监测。结果表明：(1)沟床不同分段各土层(除100 cm土层外)含水量整体变化趋势一致,均表现为明显的干湿季特征;湿季(5—10月)土壤水分相对较高(7.64%～28.91%),受降雨影响大;干季(11—次年4月)则长期处于较低水平(6.11%～11.97%)。(2)沟床土壤水分从沟头至下游沿程变化在干湿季有明显差异,湿季表现为先减小后增加,下游(17.36%)显著高于沟头(15.46%)和上游(12.19%);干季则是先减小后增加再减小,沟头(10.64%)显著高于上游(6.74%)和下游(9.10%)。不同土层深度上,浅层(10—20 cm)和深层(60—100 cm)土壤水分含量在干湿季均较高,水分最小值出现在30—60 cm土层,其中干季30 cm土层水分亏缺严重。(3)沟床土壤水分最高日期通常出现在7日内累积降雨达76.1 mm以上的年最大降雨月当月;最低日期通常出现在持续无降雨条件下,如干季末期,...     

不同时间尺度反坡台阶红壤坡耕地土壤水分动态变化规律

为研究反坡台阶对红壤坡耕地土壤水分不同时间尺度变化以及土壤干湿变化的影响,在2016—2017年对布设反坡台阶坡耕地和原状坡耕地0～100 cm深度土壤水分状况进行了持续监测,计算了土壤相对含水率和增墒率。结果表明,反坡台阶对土壤水分的增加作用在枯水年更为显著(P0.05)。坡耕地旱季各土层土壤含水率变化相对不明显,基本上呈现出随着土层深度逐渐增加的规律;7月、9月和11月则呈现出明显的S状的规律;坡耕地布设反坡台阶后,各个时段各个土层土壤含水率均有了明显的提高,尤其是在5月土壤补水期和11月土壤失水期对土壤水分的增加效果更加明显。坡耕地土壤逐日含水率变异程度随着土层深度增加而逐渐减小;反坡台阶处理坡耕地和原状坡耕地5、20和40cm处土壤逐日含水率与降雨量呈现极显著的相关关系(P0.01),60cm处土壤逐日含水率与降雨量达显著相关(P0.05),而80、100 cm深度土壤逐日含水率与降雨量之间相关关系不显著。反坡台阶对坡耕地5、20、40、60、80、100 cm处土壤平均增墒率分别达到15.22%、15.25%、16.91%、15.60%、16.50%和16.17%,而其对不同深度土壤增墒率在年内均呈现出不同的变化规律。坡耕地布设反坡台阶,显著增加了土壤含水率,增加了土壤湿润期的持续时间,并且能显著提高坡耕地降雨利用率,这对于解决坡耕地的生态水文型干旱问题,提高山区坡耕地农业生产力具有重要意义。     

旱季雨季对黄土丘陵退耕区植被根系分布及水分利用的影响

黄土丘陵区属于季节性干旱的区域,研究退耕生态系统植被根系分布及其水分利用特征对植被恢复具有重要意义。该研究利用稳定同位素技术,采集黄土区5种典型退耕植被群落的根系、土壤样品,分析根系形态结构和稳定同位素特征,探讨根系在不同季节的吸水策略。结果显示:旱季茵陈蒿、铁杆蒿、白羊草、达乌里胡枝子群落和油松的根长密度(16.3、21.7、17.3、17.3、6.0 mm/cm3)分别是雨季(1.7、2.1、3.2、5.9、4.2 mm/cm3)的9.4、10.2、5.3、2.9、1.4倍,茵陈蒿、铁杆蒿、白羊草根系对土壤水分季节变化的响应较为敏感。茵陈蒿群落仅可利用0~10 cm土壤水,旱季铁杆蒿、白羊草群落主要利用30~40 cm土壤深度的水分,雨季吸水深度上移至0~20 cm。旱季达乌里胡枝子和油松主要利用60 cm以下的土壤水分,雨季则吸收20~40 cm土壤水分。表明退耕植被群落根系在不同季节的吸水策略不同,旱季吸收较深的土壤水而雨季则吸收近地表的土壤水,吸水深度范围的季节变化与土壤水和根系分布变化相一致。该研究为黄土丘陵区退耕植被对流域生态水文过程影响的研究提供科学依据。     

青藏高原中部BJ站土壤湿度不同时间尺度的变化

青藏高原土壤湿度的时空变化在高原能水循环中起着重要作用。利用GAME-Tibet期间观测的青藏高原中部BJ站2001年1月1日~2005年12月31日00:00~230:0逐时高分辨率土壤湿度资料,分析了4~210 cm深度土壤湿度的日、季节和年际等不同时间尺度的变化特征。结果表明:(1)4 cm深度土壤湿度日变化显著2,0~210 cm深度土壤湿度日变化微弱;土壤湿度日振幅随土壤深度的增加逐渐衰减,但在210 cm深度又出现增加的趋势;4 cm、20 cm、60 cm、100 cm1、60 cm和210cm深度土壤湿度的平均日振幅分别为0.97%、0.22%、0.03%、0.01%、0.01%和0.03%。(2)根据土壤湿度在时间尺度和垂直剖面上的变化特征,将土壤湿度年内的变化过程划分为积累期(3~8月)、衰减期(8~12月)和相对稳定期(12~3月)3个阶段。(3)2001~2005年,BJ站4 cm、20 cm、60 cm、100 cm和160 cm深度土壤湿度8月的平均值表现为线性增加的趋势,210 cm深度土壤湿度8月的平均值则呈现出线性减小的趋势;湿季,土壤湿度显著地受到降水的影响,干季,土壤湿度主要受土壤温度的影响。     

利用最小水分限制范围评价东北黑土区免耕和垄作的土壤水分稳定性

为明确耕作方式对黑土土壤水分稳定性的作用,提高黑土区雨养农业对气候变化的适应性,该研究基于黑土区长期免耕定位试验,利用最小水分限制范围(Least Limiting Water Range, LLWR)评价免耕(NT)和垄作(CT)管理下土壤含水率有效性及其变异特征。结果表明:1)在0～5、5～10、10～20和20～40 cm 4个土层中,NT处理显著降低了5～10 cm的LLWR,其他3个土层LLWR差异均不显著;2)在平水年(2014)、枯水年(2015)和丰水年(2016),NT管理下作物生育期内0～40 cm平均土壤含水率正常率分别为48%、72%和85%,年间变异系数为0.23;CT的土壤含水率正常率分别为56%、20%和51%,年间变异系数为0.38;3)在丰水年,NT与CT的平均有效储水量差值最小,NT比CT高8.95mm;在枯水年相差最大,NT的平均有效储水量比CT高13.99mm。因此,NT管理下土壤水分更稳定地分布在LLWR内,在极端降雨年份(枯水年和丰水年)优势尤其明显。     

毛乌素沙地圪丑沟小流域沙柳水分利用来源研究

为探究毛乌素沙地典型治沙植物根系吸水来源及其影响因素,通过测定毛乌素沙地圪丑沟小流域沙柳(Salix psammophila)(18~20年)木质部水及其各种潜在水源(降水、土壤水和地下水)的氢氧同位素组成(δD和δ¹⁸ O),利用多元线性混合模型(IsoSource)研究沙柳水分来源的季节变化特征及其影响因素。结果表明,监测期间(6-11月)沙柳木质部水、降水、土壤水和地下水的δD值变化范围分别为-82.41‰~-52.91‰,-144.81‰~-6.60‰,-96.94‰~-42.65‰和-86.42‰~-71.82‰,δ¹⁸ O值变化范围分别为-10.77‰~-7.29‰,-18.86‰~-2.07‰,-12.85‰~-0.79‰和-10.86‰~-9.74‰。雨季(7-9月)降雨量和土壤含水量分别高于旱季(6,10,11月)24.80~90.10 mm和0.95%~1.84%,但6-9月地下水位却低于10-11月2~7 cm。沙柳根系在旱季6月主要利用深层土壤水(>200 cm)(33.70%)和地下水(26.20%),雨季(7-9月)逐渐转变为以吸收浅层土壤水(<200 cm)为主(50.70%~54.00%),10-11月由于气温降低、降水减少及沙柳生命活动减弱,浅层土壤水(<200 cm)对沙柳根系吸水的贡献高于雨季(7-9月)35.20%~40.00%,而地下水对沙柳根系吸水的贡献显著降低(<5.00%)。因此,沙柳根系对于毛乌素沙地季节性干旱具有较强的适应和调节能力,其吸水来源随降雨量、土壤含水量和地下水位季节波动而变化。     

Polyethylene mulching of soil to reduce viability of sclerotia of Sclerotium oryzae

Mulching of Sclerotium oryzae infested soil (moist or dry) with polyethylene sheets during hot summer days of May and June increased the soil temperature at 5 cm from 36°C (unmulched) to 48°C (wet) and from 44 to 52°C (dry) and at 20cm from 32 to 38°C (wet) and from 35 to 39°C (dry). In artificially-infested soil, the sclerotia were not eradicated but 95–100% loss in viability was observed at 5 cm by a mulch treatment for 1 week and at 20 cm by mulching for 8 weeks. Mulching effects were not influenced by moisture content of soil or by amendments with lucerne or wheat straw. Mulching of naturally-infested soil at a second site did not eradicate S. oryzae but reduced sclerotial viability by 93%.     

中国东北松嫩平原农田-林地景观土壤无机氮界面的季节变化

To study the seasonal variability of soil inorganic nitrogen (N) across borders at the woodland-farmland ecotone and potential mechanisms, contents of soil inorganic N were measured during the dry season (May 20 and June 30) and the rainy season (August 10 and September 20) of 2006 in the Songnen Plain of Northeast China. The borders between farmland and woodland were determined by a border-and-ecotone detection analysis (BEDA). The ecotone limits, often referred to as the depth-of-edge influence (DEI), are critical for determining the scale at which edge effect operates. The results showed that the soil inorganic N border between the woodland and farmland was located further toward the woodland interior during the rainy season (DEI = 53.4 ± 8.7 m, August 10) than during the dry season (DEI = 35.0 ± 12.6 m, May 20). The seasonal variability in the soil inorganic N border was found to be associated with seasonal changes of deposition flux of N (the correlation coefficients between them for the dry season and rainy season were 0.61 and 0.67, respectively), which resulted from foliation patterns of trees and crops. Accordingly, the leaf area index at woodland edges was lower than that in the woodland interior, so woodland edges captured large amounts of atmosphere nitrogen deposition. The average DEI was 44.1 m, which was in accordance with the values of other temperate forest boundaries in literatures; therefore, BEDA was an appropriate method to estimate the borders of ecotones.     

板栗细根碳、氮、磷化学计量时间变异特征

【目的】 探讨生长季内板栗 (Castanea mollissima) 细根碳 (C)、氮 (N)、磷 (P) 化学计量特征,为有针对性地培育板栗,提高有效经济产量提供理论依据。 【方法】 以河北省迁西县北京林业大学经济林 (板栗) 育种与栽培实践基地6年生板栗树为研究对象,在生长季内 (4—10月份) 采用连续根钻法 (内径为8 cm),分别在距树干50 cm和100 cm的不同土层 (0—20 cm、20—40 cm和40—60 cm) 处取样,分析计算了不同空间分布上板栗细根C、N、P的化学计量特征。 【结果】 板栗细根C、N、P含量的均值分别为382.01 g/kg、7.99 g/kg和1.06 g/kg,C/N、C/P和N/P均值分别为50.48、377.35和7.62。在生长季中,板栗细根C、C/N、C/P在6—9月份基本维持在较高水平且6月份最大,而N和P在6月份含量相对较少,在4月份达到最大值,N/P则在生长季末达到最大值。板栗细根C、N、P含量在空间上也表现出差异。C含量在20—40 cm最多。这一土层中,距树干50 cm和100 cm处,C含量的最大值分别出现在7月份和6月份,生长季C含量分别增加了26.82 g/kg和11.84 g/kg。N和P含量在0—20 cm最多。这一土层中,距树干50 cm处,N含量在4月份最高,P含量7月份最高,生长季N含量和P含量分别减少了1.39 g/kg和0.60 g/kg。距树干100 cm处,N含量在4月份最高,P含量8月份最高,生长季N含量和P含量分别减少了2.91 g/kg和0.56 g/kg。整体变异分析表明,板栗细根N、C/N、C/P、N/P受不同月份的影响最大,C、P受不同土层深度的影响最大,距树干距离因素的影响是最小的。通过对N、P含量和N/P比值的分析可知,该地区板栗生长受到N、P共同限制,且更易受到N限制。 【结论】 板栗细根C、N、P及其化学计量比在时间和空间上差异显著,其受到的影响因素不同。在进行水肥管理时,应根据不同时间和空间上板栗细根的特征进行合理的管理,并充分考虑N、P含量尤其是N含量的限制。      

盘锦芦苇湿地土壤微生物数量研究

基于盘锦湿地生态系统野外观测站芦苇群落生长季6~9月的定位观测资料,分析了芦苇湿地土壤微生物不同时间及不同层次上的动态。结果表明:在三个层次时间动态土壤的细菌数量最大,其次是放线菌,最少的是真菌。不同层次中10～20cm土壤层中的细菌、放线菌和真菌数量最大。细菌数量从6月的最高值逐渐减少,到8月达到最低,而后逐渐增加;放线菌数量从6月最高值急剧减少,至8月达到最低值,然后逐渐增加;真菌数量则表现为从6月开始逐渐增加,至9月达到最大值。芦苇湿地土壤微生物不同层次上的百分比变化表明:在0～10cm、10～20cm和20～30cm的3个层次上及微生物总数中土壤的细菌所占比率最大,而且在3个层次上的比率从上到下是逐渐增大的;其次是放线菌,且在3个层次上的比率是逐渐减少的;最少的是真菌,在3个层次上相差不大,接近为零,在整个微生物中所占比率为最少的。