低丘侵蚀红壤垦种熟化过程中土壤磁性特征演变规律

应用磁测方法并结合土壤理化指标 ,对相同母质发育但利用方式和熟化程度不同的浙西红壤磁性特征进行研究。结果表明 ,6种利用方式的红壤中 ,耕植年限长、熟化程度高的红壤由于土壤结构、p H值和有机质含量的改善 ,磁性特征有明显变化 ,磁性矿物由亚铁磁性矿物向不完整反铁磁性矿物方向发展 ,且超顺磁性矿物和单畴磁性矿物含量减少。此外 ,耕植年限相同的红壤磁性相近 ,裸地红壤的磁性低值反映了裸地表土强烈侵蚀状况。     

玄武岩发育的几种红壤的矿物特征

本文主要研究不同生物气候条件下由玄武岩母质发育的红壤、赤红壤和砖红壤的理化性质及矿物组成。粘粒中氧化铁的含量都很高,为16.98±0.83%。砖红壤与赤红壤粘粒中高岭石与非晶物质的含量相近,它们之间的差异是赤红壤中没有三水铝石,而含有7—11%蒙皂石。红壤粘粒中高岭石和非晶物质的含量都低于砖红壤和赤红壤,而水云母和蒙皂石的含量较高,也没有三水铝石。粘粒含量、阳离子交换量、硅铝率、硅铁铝率、铁的游离度和风化淋溶系数等都反映了土壤风化程度上的差异,它与水热条件特别是年均温和积温有关,进一步说明生物气候因素引起的土壤性质及矿物组成变化比其它因素强烈。砖红壤与砖红壤性水稻土的差异是在氧化铁形态上;红壤与红壤性水稻土相比,后者粘粒中蒙皂石含量略高,水云母含量略低。     

福建周宁黄红壤的磁学特征及其磁性矿物转化

对我国亚热带地区发育于花岗岩之上的一个黄红壤剖面进行了系统的环境磁学测量,对土壤样品的磁化率、等温剩磁、磁滞回线等常温磁学参数进行测量,对代表性样品进行热磁分析,并结合色度、常量地球化学元素和漫反射光谱参数,探讨亚热带黄红壤的磁性特征,以及在相对湿冷的气候条件下,黄红壤中的磁性矿物具有怎样的转化规律。结果表明：亚热带黄红壤中强磁性矿物为亚铁磁性的磁铁矿、磁赤铁矿,弱磁性矿物为反铁磁性的赤铁矿、针铁矿。随着成土作用/风化作用增强,磁性矿物颗粒变细。母质和气候条件是影响区域磁性差异的重要因素,次生磁性矿物（特别是赤铁矿与针铁矿）的含量主要受气候条件控制。在相对湿冷的气候条件下,磁性矿物的转化以强磁性的磁铁矿与磁赤铁矿转化为弱磁性的赤铁矿与针铁矿为主。气温（而非降水）是湿润亚热带地区花岗岩风化壳上发育土壤中针铁矿和赤铁矿含量以及相对比例的主导影响因素。     

福建周宁黄红壤的磁学特征及其磁性矿物转化

对我国亚热带地区发育于花岗岩之上的一个黄红壤剖面进行了系统的环境磁学测量,对土壤样品的磁化率、等温剩磁、磁滞回线等常温磁学参数进行测量,对代表性样品进行热磁分析,并结合色度、常量地球化学元素和漫反射光谱参数,探讨亚热带黄红壤的磁性特征,以及在相对湿冷的气候条件下,黄红壤中的磁性矿物具有怎样的转化规律。结果表明：亚热带黄红壤中强磁性矿物为亚铁磁性的磁铁矿、磁赤铁矿,弱磁性矿物为反铁磁性的赤铁矿、针铁矿。随着成土作用/风化作用增强,磁性矿物颗粒变细。母质和气候条件是影响区域磁性差异的重要因素,次生磁性矿物（特别是赤铁矿与针铁矿）的含量主要受气候条件控制。在相对湿冷的气候条件下,磁性矿物的转化以强磁性的磁铁矿与磁赤铁矿转化为弱磁性的赤铁矿与针铁矿为主。气温（而非降水）是湿润亚热带地区花岗岩风化壳上发育土壤中针铁矿和赤铁矿含量以及相对比例的主导影响因素。     

低丘红壤肥力退化与评价指标体系研究

以对侵蚀红壤肥力退化过程分析为基础，通过因子分析和相关分析对评价红壤肥力退化的指标体系进行了分析研究。结果表明，侵蚀退化红壤复垦后土壤肥力得到不同程度的恢复，时间和生物因素是影响土壤肥力恢复的主要因素。复垦时间长，发展林业均有助于土壤物理、化学和微生物性质的恢复。因子分析能有效地减少土壤性质指标间的重复信息，起到筛选和精简指标的作用。精简的6项指标（有机质含量、水稳性团聚体、过氧化氢酶、土壤物理性黏粒含量、土壤阳离子交换量、土壤微生物量碳）能概括所测定的全部16项指标包含信息的90％以上，能以较少的指标来反映土壤肥力的整体状况。     

福建红壤和砖红壤性红壤的发生和分类的探讨

本文研究了发育于福建中亚热带和南亚热带13个土壤剖面的理化性质、微形态性质和粘粒矿物性质,讨论了这些土壤的富铝化程度、红壤和砖红壤性红壤土类划分指标的选择及分类问题,结果表明,供试土壤均处于中度脱硅富铝化阶段,但在程度上有差别。以B层粘粒高岭石的平均含量为主要指标,平均硅铝率为辅助指标,将供试土壤分为两个土类:第一类是砖红壤性红壤,其B层粘粒高岭石平均含量大于70%,或介于60—70%之间,但硅铝率小于2.10;第二类为红壤,其B层粘粒高岭石平均含量小于60%,或介于60—70%之间,但硅铝率大于2.10,这里红壤和砖红壤性红壤的概念不完全等同于地带性土壤的概念。     

太白山不同海拔植被带土壤矿物磁性变化规律研究

土壤矿物磁性对环境变化具有重要的指示意义。然而,有关中国中东部东亚季风区内土壤矿物磁性随海拔高度的变化规律的研究和讨论尚不多。我们获取了太白山不同海拔高度5个典型植被带下的表土及土壤剖面样品,测量了这些样品的磁化率(χ_(lf))、频率磁化率(χ_(fd))、非磁滞剩磁(ARM)、饱和等温剩磁(SIRM)、反向磁场等温剩磁(IRM_(-300m T)),探讨了不同植被带中土壤矿物磁性特征及其变化。结果显示:(1)不同植被带下,表土矿物磁性差异显著,χ_(lf)、ARM、SIRM之间表现出良好的相关性,随海拔升高呈降低趋势,而IRM_(-300m T)/SIRM随海拔升高而升高。(2)除栓皮栎林外,其他植被带处的土壤剖面χ_(lf)、χ_(fd)、ARM、SIRM随剖面深度加深而降低,IRM_(-300m T)/SIRM随深度加深而升高;此外,低海拔的栓皮栎林与锐齿栎林处土壤剖面磁性的各个指标远高于高海拔土壤剖面磁性指标。(3)表土总体磁性矿物浓度,较细磁畴的SSD颗粒及亚铁磁性矿物浓度与不同植被带所处温度呈现正相关关系,而与其土壤中的有机质含量呈负相关,但受降雨及坡度影响较小。     

黄河三角洲不同退化程度人工刺槐林土壤酶活性、养分和微生物相关性研究

由人为及自然多种因素的影响造成很多地区人工林地出现衰退现象。本研究选择黄河三角洲不同退化程度的刺槐人工林,对林地土壤酶、养分和微生物及其相关性进行了研究,探讨人工刺槐林退化的原因。结果表明:随着人工刺槐林退化程度加重,土壤脲酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性下降;过氧化氢酶活性则先上升,重度退化林地下降。脲酶与多酚氧化酶和过氧化物酶活性显著相关,过氧化物酶与多酚氧化酶活性显著相关,其他酶之间相关性不显著。土壤养分与土壤酶的变化趋势基本一致,随着林分退化程度加重,有机质、全氮、碱解氮、速效磷含量均呈下降趋势;土壤pH、含盐量随着林分退化程度加重与土壤深度增加而上升,与土壤酶活性的变化趋势相反。土壤酶特别是脲酶活性与土壤养分显著正相关性,与土壤pH和含盐量呈显著负相关。不同退化程度的人工刺槐林地土壤细菌数量最多;真菌和放线菌与细菌变化趋势各不相同,随着退化程度的增加,细菌平均数量表现为未退化>轻度退化>中度退化>重度退化,真菌数量为轻度退化>未退化>中度退化>重度退化,放线菌数量为中度退化>轻度退化>未退化>重度退化。脲酶与细菌、真菌和放线菌数量显著相关,细菌与除过氧化氢酶外的土壤酶活性显著相关,其他酶活性与各类微生物数量相关性不显著。     

不同植被恢复模式对退化花岗岩红壤渗透性和持水量的影响

[目的] 研究不同植被恢复模式对退化花岗岩红壤渗透性和持水量的影响,为该区水土保持和红壤退化地的精准恢复提供理论依据。 [方法] 采用野外调查、室内分析和环刀法,以严重退化花岗岩红壤和自然林为对照,对不同植被恢复模式下退化花岗岩红壤的土壤渗透性和持水量进行研究。 [结果] 不同植被恢复模式和对照样地的土壤渗透性均随土层深度的增加而降低,土壤入渗特征值均表现为：初始入渗率＞平均渗透率＞稳定入渗率;不同植被恢复模式与对照样地比校,土壤渗透性指标和前30 min土壤渗透总量数值顺序为：自然林＞乔灌草＞条沟草灌＞封禁＞低效林改造＞全坡面播草＞严重退化地;0—40 cm土壤持水量的顺序为：自然林＞乔灌草模式＞条沟草灌＞封禁＞低效林改造＞全坡面播草＞严重退化地。0—5 cm土壤渗透性指标和土壤理化指标的冗余分析表明,土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾、pH值、粉粒含量是改善土壤渗透性的因子,而土壤硬度、土壤容重、黏粒和砂砾含量是制约土壤渗透性的因子。 [结论] 5种植被恢复模式中乔灌草植被恢复模式是改善土壤渗透性和持水量的最佳模式。     

毛乌素沙地东南缘沙漠化过程中土壤理化性质分析

采用空间代替时间的方法,对毛乌素沙地东南缘沙漠化过程中土壤理化性质变化进行了分析.结果表明,沙漠化过程中土壤理化性质呈规律性变化,随沙漠化程度的加剧,土壤黏粒含量、含水量、有机质、有机碳和全氮含量减少,土壤砂粒含量、容重和C/N增加,土壤质量下降;相关性分析结果表明,容重和C/N比与各指标呈负相关关系,其余各指标间呈正相关关系,其中容重与有机质、全氮含量之间以及有机质与全氮含量之间存在极显著相关性,黏粒含量与含水量、容重、有机质和全氮含量之间存在显著相关性,含水量与容重、有机质和全氮含量之间也存在显著相关性,说明沙漠化过程中土壤各组分之间存在着密切的内在联系.     

澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土磁性矿物特性

为探明埋藏古水稻土磁性矿物特征,采用环境磁学方法研究了澧阳平原杉龙岗遗址埋藏古水稻土的磁性矿物含量、组成和粒度。结果表明,埋藏古水稻土的磁化率平均值为6.2×10~(–8) m~3/kg,饱和等温剩磁平均值为16 338×10~(–5)Am~2/kg,软剩磁平均值为773×10~(–5)Am~2/kg,退磁参数S300平均值为72%。埋藏古水稻土亚铁磁性和不完全反铁磁性矿物含量随土层深度增加不断降低,其含量均低于现代耕作水稻土层;埋藏古水稻土磁化率主要来源于亚铁磁性矿物和不完全反铁磁性矿物,且亚铁磁性矿物占相对主导地位;相对于现代耕作水稻土层,埋藏古水稻土层中磁性矿物以较粗的磁铁矿颗粒为主。     

我国中亚热带缓丘区红粘土红壤肥力的演化Ⅰ.物理学肥力的演化

我国东南丘陵区有丰富的气候和生物资源,红壤肥力是限制其潜力发挥的重要因子。本文着重探讨中亚热带红粘土红壤物理学肥力在不同利用过程中的演化特征,然后通过数理统计分析筛选出评价指标,确定各自的权重系数,最后对土壤的物理学肥力进行了评价。结果表明．与林草地土壤相比,耕垦后表层红粘土红壤的物理学肥力在江西发生退化,表现在土壤结构遭破坏,大团聚体和微团聚体数量减少,土壤通气和气管孔隙减少,毛管孔隙分布不均匀     

沙岸木麻黄防护林不同更新模式土壤结构分形特征及其效应

运用分形模型对滨海沙地木麻黄防护林10种更新模式土壤结构进行研究,探讨了分形维数与土壤肥力的关系。结果表明,沙质土壤小径级沙粒含量越大,土壤结构分形维数越大,土壤肥力越高,保水能力越强。土壤结构分形维数与土壤小径级颗粒含量及其他理化性质指标均存在显著回归关系。木麻黄、刚果12#桉、厚荚相思和湿地松顺序排列多行混交模式土壤结构分形维数最大,其改土效果最明显,为最优更新模式。分形模型在沙质土壤肥力研究上应用为木麻黄防护林更新模式选择提供了新思路。     

土壤溶质迁移的柱滞留方程

The relationship between magnetic properties and particle size of soils derived from metamorphic rock,basalt,granite,Quaternary red clay,limestone and mudstone from Zhejiang Province,East China was studied,Based on the variations of the mass magnetic susceptibility (χ),anhysteretic remanent magnetization (ARM),and saturation isothermal remanent magnetization (SIRM) with soil particle size,the relationship could be classfied into three groups.For the soils derived from metamorphic rock and basalt,magnetic values were the highest in the gravel and coarse sand fractions and decreased with decreasing soil particle size.The soils derived from sedimentary rock had a bimodal distribution of magnetic values.with peaks in 1-0.5 and 0.005-0.0005mm fractions.The soil developed on granite was characterized by a peak of magnetic value in 0.001-0.0005mm fractions.The soil developed on granite was characterized by a peak of magnetic value in 0.001-0.0005 mm fractions.Frequency-dependent susceptibility(χfd)and ratios of magnetic parameters (ARM/χ,SIRM/χand SIRM/ARM) of soil particle fractions showed that variations in ferrimagnetic grain size paralleled those in particle size,χfd peaked in caly fraction and decreased with increasing particle size,irrespective of soil parent materials.The acquisition curves of IRM and demagnetization paramenter of different soil particles indicated that there were different magnetic minerals assemblages in different particle fractions.     

生物质炭对土壤物理性质影响的研究进展

生物质炭在农业与环境中的应用已成为近期国内外研究热点,有关生物质炭特性以及生物质炭对土壤化学、生物学性质和作物产量的影响,已经有一些综述,但是生物质炭对土壤物理性质影响的相关综述很少。本文对近10年生物质炭对土壤物理性质影响相关的研究成果进行了整理分析。研究结果发现生物质炭可以降低土壤容重,提高土壤团聚体稳定性,增加田间持水量和土壤有效水含量,降低饱和导水率等。生物质炭影响土壤物理性质的主要原因是生物质炭具有较大的比表面积和孔隙度。此外,生物质炭与土壤矿质颗粒结合,并通过对土壤微生物活性和植物生长的影响间接影响土壤物理性质。生物质炭对土壤物理性质的影响与多种因素有关,如生物质炭原料、裂解温度、施用量和颗粒大小,土壤质地和处理时间等。关于生物质炭对土壤物理性质影响的长期研究很少,且缺乏田间试验。因此,将来的研究应更加倾向于长期田间条件下生物质炭对土壤物理性质的影响,并逐渐发现生物质炭的作用机理,为实际的农业生产和生态治理提供科学依据。     

上海市杨浦区表土重金属污染的磁学响应

[目的]揭示上海市杨浦区土壤重金属污染情况,为环境磁学在城市表土重金属污染的应用提供科学依据。[方法]结合磁学方法与传统化学方法,对杨浦区5个功能区内的17个表土样品进行磁学特征和重金属浓度的分析。[结果]杨浦区表土磁化率值平均值为2.42×10~(-6) m~3/kg,磁性特征以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主导,颗粒较粗。除频率磁化率外,磁学参数整体呈现工业区与交通区值较高的特点;重金属Zn,Pb,Cu,Cr浓度值高于背景值,且高值集中在工业区、交通区、居住区,污染负荷指数(PLI)的值为1.962,属于轻度污染。除工业区外,各功能区之间重金属含量与磁学参数的相关性较好(p0.05),磁化率(χlf)、饱和等温剩磁(SIRM)、硬剩磁(HIRM)对杨浦区表土重金属含量有良好的指示作用。[结论]环境磁学方法可以快速简便地提供城市污染信息。     

壳聚糖对土壤理化性状的影响

壳聚糖对土壤理化性状有较大的影响。当土壤中施入壳聚糖酸溶液后,土壤的团粒结构和渗透系数随壳聚糖施用量的增加而增加,而容重、CEC和pH则减小;在EC值上表现为先下降后上升的趋势。当壳聚糖施用量达到0.45‰[对干土平均质量(W/W)]后,土壤物理性状的变化趋于稳定。3种壳聚糖酸溶液处理的土壤物理性状的变化趋势一致,无明显差异。在壳聚糖酸溶液中,酸作为溶剂本身对土壤物理性状的影响不大。壳聚糖酸溶液对土壤化学性状的影响过程较复杂,表现出是由壳聚糖和酸对土壤共同作用的结果。溶剂酸是影响土壤pH主要因素,其酸性越强,壳聚糖酸溶液的酸性就越强,处理后土壤的pH就越小。土壤CEC、EC同时受壳聚糖用量和溶剂酸种类的影响。     

安徽凤阳石英岩发育土壤的磁学性质及环境磁学意义

通过对安徽凤阳石英岩发育土壤典型剖面的磁学参数测量,结果表明,A层和B层中的磁性矿物含量明显高于C层,且A层和B层中磁性矿物的粒度明显比C层细.C层的磁学性质由磁铁矿主导,A层和B层的磁学性质由磁赤铁矿主导.磁赤铁矿是石英岩在成土过程中形成的次生矿物.土壤中磁赤铁矿的出现及含量的变化指示成土作用的强弱.石英岩的磁性对土壤的磁性影响甚小,而成土作用和生物作用对土壤磁性增强起到了主要作用.     

长期施用化肥对黄土丘陵区坡地土壤物理性质的影响

研究了17年长期定位施用化肥对黄土丘陵区坡耕地土壤物理性质的影响。结果表明: 长期施用化肥,表层（015 cm）土壤物理性状没有明显退化,中层（1530 cm）和下层（3045 cm）土壤物理性质有不同程度的改善; 长期施用化肥对水稳性团聚体影响大于土壤容重和孔隙度; 团聚体含量和稳定性在表层、中层和下层土壤中均得到不同程度地提高; 容重和孔隙度在表层和下层土壤中略有恶化,在中层土壤上得到改善。长期不同水平化肥单施对土壤物理性状无显著影响,而氮磷配施交互作用明显高于单施处理,且施肥效果为氮磷配施氮肥处理磷肥处理。处理N2P1最有利于改善研究区土壤物理性状,提高土壤的稳定性。     

Shifts in microbial community and water-extractable organic matter composition with biochar amendment in a temperate forest soil

Biochar amendment in soil has been proposed as a carbon sequestration strategy which may also enhance soil physical and chemical properties such as nutrient and water holding capacity as well as soil fertility and plant productivity. However, biochar may also stimulate microbial activity which may lead to increased soil CO₂ respiration and accelerated soil organic matter (OM) degradation which could partially negate these intended benefits. To investigate short-term soil microbial responses to biochar addition, we conducted a 24 week laboratory incubation study. Biochar produced from the pyrolysis of sugar maple wood at 500 °C was amended at concentrations of 5, 10 and 20 t/ha in a phosphorus-limited forest soil which is under investigation as a site for biochar amendment. The cumulative soil CO₂ respired was higher for biochar-amended samples relative to controls. At 10 and 20 t/ha biochar application rates, the concentration of phospholipid fatty acids (PLFAs) specific to Gram-positive and Gram-negative bacteria as well as actinomycetes were lower than controls for the first 16 weeks, then increased between weeks 16–24, suggesting a gradual microbial adaptation to altered soil conditions. Increases in the ratio of bacteria/fungi and lower ratios of Gram-negative/Gram-positive bacteria suggest a microbial community shift in favour of Gram-positive bacteria. In addition, decreasing ratios of cy17:0/16:1ω7 PLFAs, a proxy used to examine bacterial substrate limitation, suggest that bacteria adapted to the new conditions in biochar-amended soil over time. Concentrations of water-extractable organic matter (WEOM) increased in all samples after 24 weeks and were higher than controls for two of the biochar application rates. Solution-state ¹H NMR analysis of WEOM revealed an increase in microbial-derived short-chain carboxylic acids, lower concentrations of labile carbohydrate and peptide components of soil OM and potential accumulation of more recalcitrant polymethylene carbon during the incubation. Our results collectively suggest that biochar amendment increases the activity of specific microorganisms in soil, leading to increased CO₂ fluxes and degradation of labile soil OM constituents.