4个林龄白桦次生林降雨中氮化学性质研究

通过对凉水国家级自然保护区内4个林龄白桦次生林林外降雨、穿透雨、树干茎流和枯透水中的NH+4-N、NO-3-N、TN进行测定,以研究4个林龄之间氮化学性质的差异。结果表明:各元素含量在林外降雨中随季节变化较大,其平均含量(以mg/L计)排列顺序为TNNH+4-NNO-3-N;穿透雨中无机N、TN含量均在28 a白桦次生林中最低,树干茎流中NH+4-N含量在28 a中最低,NO-3-N、TN含量在41 a白桦次生林中最低,枯透水中NH+4-N、TN含量在28 a白桦次生林中最低,而NO-3-N含量在41 a中最低。     

土壤盐分离子对乌鲁木齐小白菜Pb含量的影响研究

为研究土壤中盐分离子对小白菜Pb含量的影响,采取正交试验L_(16)4~5和盆栽试验方法,分析了5种阳离子(Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+、Pb~(2+))和3种阴离子(SO_4~(2-)、Cl~-、NO_3~-)对小白菜地上部和根系中Pb含量的影响。结果表明,试验条件下小白菜地上部Pb含量为0.215~0.930 mg·kg~(-1),根系中Pb含量为1.648~24.33 mg·kg~(-1),可食用部分超标率达81.3%。土壤盐分离子对小白菜地上部Pb含量影响顺序为:Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+Pb~(2+)K~+。根据相关性分析,土壤中Ca~(2+)与小白菜地上部Pb含量呈显著负相关(r=-0.540 3,P0.05),Na~+和Pb~(2+)呈正相关但不显著。Mg~(2+)和K~+呈负相关,也不显著。Cl~-和NO_3~-与小白菜地上部Pb含量呈显著负相关(r=-0.540,P0.05),SO_4~(2-)呈正相关,但不显著。对小白菜根系Pb含量影响顺序为:Pb~(2+)K~+Na~+Ca~(2+)Mg~(2+),土壤中Pb~(2+)对小白菜根系Pb的含量呈显著正相关(r=0.483,P0.05),Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+、SO_4~(2-)、Cl~-和NO_3~-相关性不显著。乌鲁木齐土壤中固有的盐分离子对小白菜可食用部分Pb的吸收没有抑制作用。     

磁化微咸水灌溉对土壤交换性盐基离子组成的影响

在淡水资源贫乏的土壤盐渍化地区,通过对磁化微咸水灌溉后土壤交换性盐基离子组成和水溶性盐分的测定分析,探讨地下微咸水灌溉对土壤交换性盐基离子组成的影响。结果表明:(1)微咸水灌溉中土壤交换性Mg~(2+)、K~+、Na~+降低0.7%~25%,其交换性盐基饱和度(BSP)降低7.9%~32.4%;交换性Ca~(2+)和交换性盐基总量(TEB)提高6.7%~7.9%,BSP Ca~(2+)(Ca~(2+)在交换性盐基中所占百分比)提高1.5%~3.0%;(Ca~(2+)+Mg~(2+))/TEB、Ca~(2+)/K~+、Ca~(2+)/Mg~(2+)和Mg~(2+)/K~+均增加0.6%~51%,K~+/TEB则降低13.2%~31.3%;(2)磁化微咸水灌溉后,土壤交换性K~+、Ca~(2+)、TEB和BSP K~+、BSP Ca~(2+)含量提高13.2%~31.3%;交换性Na~+、Mg~(2+)和BSP Na~+、BSP Mg~(2+)均降低为9.3%~56.5%,呈显著差异水平(P0.05),且各交换性盐基离子平均含量大小依次为Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+K~+;Ca~(2+)/K~+、Ca~(2+)/Mg~(2+)、(Ca~(2+)+Mg~(2+))/TEB、K~+/TEB均提高3.7%~47.8%,Mg~(2+)/K~+则降低47.8%~55.4%;(3)土壤交换性盐基离子与水溶性盐基离子K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)之间总体呈极显著相关(P0.01),与(Ca~(2+)+Mg~(2+))/TEB均表现为极显著相关(P0.01)。综上所述,磁化微咸水灌溉改变了土壤盐基离子的交换特性和离子组成,对降低土壤盐渍化地区长期应用微咸水灌溉产生的土壤盐分积聚有良好的作用。     

张掖盆地北部地下水溢出带土壤盐分特征分析

探明张掖盆地北部地下水溢出带土壤含盐量、盐分组成及盐分离子的空间分布特征,为当地土壤盐渍化防治和土地资源管理及其可持续利用提供理论依据。土壤盐分数据分析使用了描述性统计、Kriging插值、相关性分析及主成分分析方法。结果表明:研究区土壤以强碱性为主,其阴离子以SO_4~(2-)为主,阳离子以K~++Na~+为主,全盐含量和盐分离子含量具有较强的空间变异性;研究区北部土壤大多数属于非盐渍化等级,而中部及西南部土壤以硫酸盐型轻盐渍化等级为主;SO_4~(2-)、Cl~-、Mg~(2+)、K~++Na~+、Ca~(2+)是引起全盐含量变化的主导因素,盐分离子间具有相关性,且以SO_4~(2-)与Mg~(2+)相关性最高,而Cl~-与K~++Na~+相关性最高;全盐含量、SO_4~(2-)、Cl~-、Mg~(2+)、K~++Na~+、Ca~(2+)是表征研究区土壤盐渍化现象的特征因子;土壤盐渍化的盐分主要是以镁盐为主的硫酸盐和以钠盐、钾盐为主的氯化物。     

喀斯特红壤盐基离子及硅铝铁随径流流失研究

采用模拟降雨试验,研究了黔中喀斯特红壤区坡地盐基离子、铁、铝、硅和碱度随径流淋溶流失的特征,分析了由此产生的环境效应。结果表明:红壤中7种无机成分随径流流失的总负荷呈现Ca~(2+)Mg~(2+)K~+SiO_2Na~+FeAl的趋势,其中Ca~(2+),Mg~(2+),K~+和SiO_2流失较为严重,Fe和Al随径流的流失量非常小。当雨强为45 mm/h时,红壤坡地开始产生地表径流,流失在地表径流中的物质以K~+,Na~+为主,二者含量之和占地表径流中7种无机成分总流失量的90.91%。当雨强达到70mm/h时,地表径流产流量超过壤中流,流失在地表径流中的物质以Ca~(2+)和Mg~(2+)为主,占地表径流中7种无机成分总流失量的53.78%;壤中流物质组成受雨强的影响较小,K~+的浓度比率最高。Ca~(2+),Mg~(2+),K~+,SiO_2和Fe的流失以地表径流为主,不同雨强下Ca~(2+),Mg~(2+)和SiO_2的地表流失负荷可用一元线性回归方程预测。红壤碱度淋溶流失量随雨强的增加而增大,但未超过红壤的临界碱度淋溶,不会造成喀斯特红壤酸化。     

免耕与常规耕作潮棕壤交换性阳离子的剖面分布特征

通过田间定位试验.研究了不同耕作方式对潮棕壤0-100 cm深度6个土层土壤交换性阳离子的影响.结果表明,与常规耕作相比,免耕使土壤表层pH显著增,.而电导率下降;同时,免耕增加了表层土壤可交换性K~+含量,降低了可交换性Na~+含量,但对可交换性Ca~(2+),Mg~(2+)和阳离子交换量没有产生显著影响.相关分析结果表明,可交换性K~+与土壤养分含量没有显著相关性,而可交换性Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+)和阳离子交换量与有机质和全氮含量均呈负相关关系.     

祁连山哈溪林区典型植被土壤阳离子交换量和交换性盐基离子的变化特征

选择祁连山东段哈溪林区的高山灌丛林、祁连圆柏林和青海云杉林3种典型植被土壤为研究对象,研究了其0～100 cm土层土壤阳离子交换量(CEC)和交换性盐基离子(K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))的垂直分布规律。结果表明,随土层深度增加,高山灌丛林、祁连圆柏林和青海云杉林的土壤CEC值均不断减小,不同植被按其土壤CEC值大小排序为祁连圆柏林>青海云杉林>高山灌丛林;土壤交换性K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量随土层深度变化规律各不相同,交换性K~+含量不断减小,交换性Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量没有明显的变化规律;不同森林土壤交换性盐基总量(TEB)变化规律各不相同,按其值大小排序为青海云杉林>祁连圆柏林>高山灌丛林;土壤中交换性K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量占TEB比例大小为Ca~(2+)>Mg~(2+)>Na~+>K~+;不同森林土壤盐基饱和度(BSP)变化规律亦不相同,按其大小排序为青海云杉林>祁连圆柏林>高山灌丛林。     

盐碱胁迫对香樟幼苗离子吸收与分配的影响

以2年生香樟幼苗为材料,采用不同浓度Na HCO_3和Na_2CO_3(1︰1)混合溶液(0、50、100、200、300 mmol/L)处理,研究香樟幼苗对Fe~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+的吸收和分配。结果表明:随盐碱胁迫程度的增加,香樟幼苗根系和茎器官中的K~+含量呈下降趋势,而叶片中的K~+含量呈逐步上升趋势,其中叶片中的K~+含量最高,其次是根系,茎器官中的K~+含量最低;香樟幼苗根系、茎、叶片中的Na~+含量呈逐步上升趋势,其中根系中的Na~+含量最高,其次是叶片,茎器官中的Na~+含量最低;香樟幼苗根系、茎、叶片中的K~+/Na~+呈逐步下降趋势,其中茎器官中的K~+/Na~+最高,其次是叶片,根系中的K~+/Na~+最低。低盐碱胁迫(0~100 mmol/L)提高根、茎、叶器官中Fe~(2+)的含量,提高香樟叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量;而高盐碱胁迫(100~300 mmol/L)则降低根器官中Fe~(2+)的含量,增加茎、叶器官中Fe~(2+)的含量,明显降低叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量,根器官中Fe~(2+)的含量最高,其次是茎器官,叶器官中Fe~(2+)的含量最低。盐碱胁迫对香樟幼苗根、茎、叶器官中Mg~(2+)的含量影响差异不显著。盐碱胁迫初期,香樟幼苗通过将Na~+截留在根部,促进根器官对K~+、Fe~(2+)等营养元素的吸收和转运,提高自身对低盐碱胁迫(0~100 mmol/L)的耐受性;高盐碱胁迫(100~300 mmol/L)严重影响香樟幼苗对K~+、Fe~(2+)等营养元素的吸收和转运,影响香樟正常生长发育。     

不同形态氮肥对设施土壤盐分含量和离子组成的影响

通过室内模拟培养实验,研究了尿素、碳酸氢铵和硝酸钙对设施土壤盐分含量和离子组成的影响.结果表明:(1)随着培养时间延长,不同形态氮肥处理土壤含盐量总体呈先升高后降低再升高的趋势.施肥处理的土壤含盐量较对照(CK)明显增加,但不同氮肥处理与未施氮肥处理(N0)间的土壤含盐量在整个培养期间内总体差异不显著.且氮肥用量对含盐量的影响也不显著.(2)设施土壤中尿素和碳酸氢铵处理的电导率与含盐量呈极显著正相关,硝酸钙处理电导率与含盐量呈显著正相关.且随培养时间的延长呈波浪状变化.其电导率显著高于相同氮用量时的其他两种氮肥处理;电导率与氮肥用量呈极显著正相关.(3)不同形态氮肥处理的土壤盐分离子组成相近,均以阴离子为主.设施土壤阴离子占盐分总量的76.29%～93.81%,露地土壤为75.16%～96.63%,以SO_4~(2-)含量最高,分别占67.37%和67.28%,NO_3~-含量次之;土壤中阳离子含量较少,以Ca~(2+)为主,K~+,Na~+,Ca~(2+),Mg~(2+)的含量随氮肥用量的增加而增加.(4)土壤电导率受阳离子的影响较大.阴离子的影响较小.设施土壤的电导率与Ca~(2+),Mg~(2+),K~+.NO_3~-含量呈极显著正相关,与Cl~-1呈显著正相关.露地土壤电导率与Ca~(2+),Mg~(2+)含量呈极显著正相关,与HCO_3~-呈显著负相关.     

不同灌溉方式对设施土壤交换性盐基组成及比例的影响

为全面评价不同灌溉方式下设施土壤养分供应状况,以设施土壤为研究对象,采用田间试验与室内分析相结合的方法,对连年采用沟灌、滴灌和渗灌灌溉下的设施土壤有机质含量、阳离子交换量、盐基离子组成及其比列进行了研究。结果表明:3种灌溉方式土壤有机质、阳离子交换量及盐基离子含量表层较高,不同灌溉方式间表层土壤有机质含量及阳离子交换量表现为渗灌高于沟灌,沟灌高于滴灌,土壤交换性盐基离子含量总体以渗灌处理最高。各灌溉方式0—60cm土层土壤盐基离子饱和度大小顺序均为Ca~(2+)Mg~(2+)K~+Na~+,Ca~(2+)、Mg~(2+)饱和度随土层深度的增加而增大,K~+、Na~+饱和度总体呈随土层加深先降低后上升的变化趋势。Ca~(2+)、Mg~(2+)饱和度在0—30cm土层滴灌最高,30—60cm土层渗灌最高。K~+饱和度总体以渗灌为高,沟灌居中,滴灌最低。土壤Ca/K、Mg/K值总体以滴灌最高,沟灌次之、渗灌较小。从不同灌溉方式对设施土壤交换性盐基组成及比例的影响来看,采用滴灌方法不仅能省水,有效供应养分,更有利于保持养分之间的平衡,是一种较为合适的灌溉方法。     

不同土壤盐分条件下新疆杨可溶性盐离子含量变化的研究

对2种含盐量土壤条件下新疆杨可溶性盐离子含量的研究结果表明,退水渠土壤各盐离子含量均高于灌渠土壤,且二者除HCO3-和K 外,其余盐离子含量差异显著;但2种含盐量土壤同龄新疆杨地上部可溶性盐离子含量差异不显著,仅根内Cl-、Mg2 、Na 和K 含量差异显著,说明新疆杨对土壤中较高浓度盐离子有一定排斥作用,并将对树木产生毒害的Cl-、Na 控制在根系中,限制其向地上部输送;新疆杨根系对SO24-和Ca2 有较强的选择吸收性,并将过多的SO2-和Ca2 排除其体外,而对Cl-、Mg2 和Na 的选择吸收性较小。     

铅污染对高羊茅生长、无机离子分布和铅积累量的影响

在水培条件下,用浓度为0、500、1000和1500 mg/L 的Pb2+〔Pb(NO3)2〕处理高羊茅植株(Festuca arundinacea),研究铅污染对高羊茅植株生长的影响,NO3-、K+、Ca2+、Na+、Mg2+和Mn2+含量和Pb2+积累量的变化情况。结果表明,与对照相比,Pb2+胁迫下的高羊茅植株鲜重、干重、含水量和根系活力都下降,质膜透性呈上升趋势,MDA含量先略下降后升高;Pb2+胁迫下根和叶的NO3-、K+和Ca2+含量均低于对照,而根的Na+、Mg2+和Mn2+含量相比对照呈先上升后下降趋势,叶片的Na+、Mg2+和Mn2+含量则变化不大;与对照相比,根和叶的Pb2+含量、根Pb2+积累量急剧上升,叶和单株Pb2+积累量则先急剧上升后略下降;在浓度为1000 mg/L Pb2+处理下,Pb2+积累率为55.74%。因此,高羊茅经Pb2+处理后,Pb2+在植株体内积累,引起根系活力下降,导致植株失水,氮素营养不足,细胞膜脂质过氧化作用加剧,干扰无机离子稳态等一系列伤害,这些伤害作用使植株生长受抑制,且这种抑制作用随着铅处理浓度的增加而加重。从植物修复的观点来说,对Pb污染的土壤,高羊茅是一种具有较大修复潜力的草坪草。     

不同植被覆盖对养分在土壤水稳性团聚体中分布特征的影响

研究了重庆缙云山不同植被覆盖下土壤结构的稳定性,以及土壤有机碳和养分在水稳性团聚体中的分布特征.结果表明:不同植被覆盖对土壤水稳性团聚体的分布和土壤结构稳定性有显著影响.竹林土壤>0.25 mm水稳性团聚体含量以及土壤结构的稳定性显著低于马尾松林和草地土壤.植被覆盖对养分在土壤水稳性团聚体中的分布模式没有显著影响,在>2mm水稳性团聚体和<0.053 mm粒级的粉砂与粘粒组分中,有机碳、全氮、全磷以及交换性K~+、Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的浓度最高;地表植被覆盖的变化对有机碳、全氮、全磷和交换性盐基离子在各粒级水稳性团聚体中的含量产生显著影响,草地和竹林土壤有机碳和全氮显著高于马尾松林土壤,主要表现在0.25-0.053 mm粒级水稳性团聚体中有机碳和全氮含量,草地和竹林土壤显著高于马尾松林土壤;而草地土壤>2 mm水稳性团聚体和<0.053 mm粒级的粉砂与粘粒组分中的磷显著高于马尾松林和草地土壤.不同植被覆盖下土壤水稳性团聚体中交换性盐基离子均以Ca~(2+)、Mg~(2+)为主,占交换性盐基总量(Total exchangeable bases TEB)的91.8%～92.9%.草地土壤各个粒级的TEB都要大于其他两种植被覆盖下的土壤.     

硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和矿质元素吸收的影响

采用幼苗水培实验,研究外源硅对盐胁迫下黄瓜幼苗生长过程中吸收某些矿质元素的影响。对植株地上部和地下部各元素的分析表明,盐胁迫条件下,外源硅有效调节了黄瓜根系对Na+、Ca2+、K+的吸收以及向地上部的转运。适量的硅降低了黄瓜根系从介质中吸收Na+量,并减少其向地上部的运输,而增加了植株体对K+、Ca2+的吸收和转运量,有效缓解了Na+对黄瓜植株体造成的盐胁迫伤害,保证了黄瓜幼苗的正常生长。在相同的处理条件下,盐分敏感品种的Na+在根系和地上部累积量都要比耐盐品种高,而K+的积累量却正好相反,这可能是耐盐品种减轻盐害的主要方式。对其它营养元素的研究表明,施硅抑制了对N素的吸收,对P素的吸收则影响不大。     

原始红松林和次生白桦林降雨截留分配效应研究

 以小兴安岭原始红松林为研究对象,通过97场的降雨测定,对原始红松林的降雨截留分配效应进行系统研究。结果表明:原始红松林在生长季内的林冠截留量为98.68 mm,占同期降雨量的19.61%,是次生白桦林的1.3倍。与全国其他森林类型的平均林冠截留率（11.4%～36.5%）相比,原始红松林的林冠截留率处于中等水平。原始红松林在生长季内的穿透雨量和树干径流量分别为395.77和8.78mm,分别占同期降雨量的78.65%和1.74%。与次生白桦林相比,其穿透雨量减少,而树干径流量增加。统计分析表明,原始红松林的林冠截留量、林内穿透雨量和树干径流量与林外降雨量之间均呈现紧密的三次多项式函数关系（p<0.01）,而次生白桦林的林内穿透雨量与林外降雨量之间却呈现良好的直线关系（p<0.01）。最后,对影响林内穿透雨和树干径流的因子进行筛选和分析,为研究针阔混交林的降雨分配效应提供重要参考。     

水培条件下加入钾和硅减轻甘蔗盐胁迫效应

A hydroponics experiment was conducted to evaluate the role of potassium (K) and silicon (Si) in mitigating the deleterious effects of NaCl on sugarcane genotypes differing in salt tolerance. Two salt-sensitive (CPF 243 and SPF 213) and two salt-tolerant (HSF 240 and CP 77-400) sugarcane genotypes were grown for six weeks in ? strength Johnson’s nutrient solution. The nutrient solution was salinized by two NaCl levels (0 and 100 mmol L-1 NaCl) and supplied with two levels of K (0 and 3 mmol L-1) and Si (0 and 2 mmol L-1). Applied NaCl enhanced Na+ concentration in plant tissues and significantly (P ≤ 0.05) reduced shoot and root dry matter in four sugarcane genotypes. However, the magnitude of reduction was much greater in salt-sensitive genotypes than salt-tolerant genotypes. The salts interfered with the absorption of K+ and Ca2+ and significantly (P ≤ 0.05) decreased their uptake in sugarcane genotypes. Addition of K and Si either alone or in combination significantly (P ≤ 0.05) inhibited the uptake and transport of Na+ from roots to shoots and improved dry matter yields under NaCl conditions. Potassium uptake, K+/Na+ ratios, and Ca2+ and Si uptake were also significantly (P ≤ 0.05) increased by the addition of K and/or Si to the root medium. In this study, K and Si-enhanced salt tolerance in sugarcane genotypes was ascribed to decreased Na+ concentration and increased K+ with a resultant improvement in K+/Na+ ratio, which is a good indicator to assess plant tolerance to salt stress. However, further verification of these results is warranted under field conditions.     

2008年"5·12"地震后四川局部区域水体离子特征

2008年四川"5·12"地震对人民生命和生活造成巨大的破坏.为对震后水环境的现状进行一个面上的调查,2008年6月对受地震影响四川局部地区的水取样分析.对66个水样中8大离子的分析结果表明,水体中阳离子的含量特征均为Ca~(2+)>Mg~(2+)>Na~+>K~+,而阴离子平均含量依次为SO_4~(2-)>NO_3~->Cl~->PO_4~(3-).Ca~(2+)在水井中的含量最高,PO_4~(3-)在水体中含量最低,66个采样点中有16个水样未检出PO_4~(3-).井水中离子含量在所有采样区中最高.除PO_4~(3-)含量在河流中的含量最高外,其余各离子在水井中的含量居7个分类采样区之首;地裂缝渗出的水中Ca~(2+)、Na~+、Cl~-仅次于井水含量居第二.在空间位置上水体中Na/Ca比值在0.106上下波动.     

天然矿物改良剂在微咸水灌溉土壤中应用效果的研究

利用10种不同天然矿物作为土壤改良剂，对矿化度4～5g／L的微咸水灌溉农田土壤进行改良效果试验。结果表明：改良剂1能够降低土壤容重12.23％，提高土壤孔隙度12.28％。参试的改良剂均能够降低0～5cm土壤全盐量，最大降幅为72.5％，并能降低0～40cm土壤中CO3^2-和HCO3^-离子，最大降幅达100％，改良剂4能够增加土壤中的Ca^2＋、Mg^2＋离子、降低土壤中的K^＋＋Na^＋离子。天然矿物土壤改良剂能够有效地改善土壤物理和化学环境。