三峡库区紫色土旱坡地桑树配置模式对土壤微生物生物量碳氮的影响

为探讨评价三峡库区紫色土旱坡地土壤肥力及土壤质量的生物学指标,本试验研究了三峡库区典型水土保育模式——桑树护坡对土壤微生物生物量碳氮的影响。试验共设横坡农作、双边桑树+横坡农作、等高桑树+双边桑树+横坡农作及四边桑树+等高桑树+横坡农作4个处理。结果表明,不同坡长及桑树布局间土壤微生物生物量碳氮差异显著;双边桑树+横坡农作处理能够显著降低土壤微生物生物量氮对土壤氮库的贡献,使土壤微生物生物量碳平均提高23.43 mg·kg-1;而四边桑树+等高桑树+横坡农作处理却能够显著降低土壤微生物商,使土壤微生物生物量氮平均提高21.81 mg·kg-1。此外,在横坡农作处理中土壤微生物生物量碳氮与土壤碳氮具有极显著相关性,而在旱坡地桑树系统中,土壤微生物生物量碳氮与土壤碳氮相关性大多不显著。由此可知,旱坡地农桑配置模式在一定程度上可以提高土壤微生物生物量碳氮,但不同桑树布局对土壤微生物生物量碳氮在三峡库区紫色土旱坡地桑树系统中的维持能力并不一致,将微生物生物量碳氮作为紫色土旱坡地土壤质量演变的评价指标值得商榷。     

豫东黄河故道湿地土壤生物学性状及土壤质量评价

以豫东黄河故道湿地为研究对象,采用野外采样和室内分析相结合的方法,测定土壤有机质、土壤微生物量碳氮、土壤基础呼吸、土壤酶活性和土壤动物群落指标等14个生物学指标,运用数学统计方法,对不同类型湿地土壤的生物质量进行综合评价。结果表明,故道湿地不同利用类型土壤生物学性质和土壤动物群落多样性差异显著(p0.05),其排列顺序为:林地湿地湿草地沼泽湿地盐碱滩地。主成分分析得到2个主成分,累计方差贡献率高达98.651%;其中,土壤肥力和土壤酶活性、土壤动物群落指标在主成分上的载荷较高,可作为黄河故道湿地土壤的特征生物学指标,在一定程度上可反映土壤质量的变化情况。主成分综合得分表明林地湿地土壤质量最高,盐碱滩地最低。土壤有机质、土壤微生物量、土壤酶活性和土壤动物群落多样性四类指标可作为黄河故道湿地土壤质量评价的特征生物指标。     

土壤质量评价中文文献分析

基于中国知网(CNKI,http://www.cnki.net)1950~2016年关于土壤质量方面的中文文献查阅结果,概述了我国关于土壤质量的内涵认知、评价指标体系选择和权重确定方法以及土壤质量评价方法,旨在为今后的土壤质量评价提供参考。关于土壤质量的内涵,中国科研人员更接受土壤肥力和土壤质量这两个概念,进入21世纪后,中国开始更为关注基于"污染"的土壤环境质量;评价指标体系大致可以分为土壤物理指标、土壤养分和常规化学指标、土壤生物指标和污染物指标四类,土壤物理指标中,质地、含水量和耕层厚度使用频数最多,土壤养分与常规化学指标中,有机碳和pH使用频数最多,土壤生物指标中酶活性、细菌数量和真菌数量使用频数最多,但相比于物理指标和土壤养分和常规化学指标,生物指标的应用较少,污染物指标中重金属指标的使用频数最多;指标权重的确定方法中主观法的层次分析法和客观法的主成分分析占主导地位;土壤质量评价方法中综合指数法和内梅罗指数法应用的最多。土壤质量评价指标体系,因评价者、评价区域、评价对象和评价目的的不同而不同,随着我国经济、土壤微生物的研究技术的迅猛发展,预计微生物指标在土壤质量评价中将会得到越来越广泛和深入的应用。     

宁夏风沙区苹果园地土壤质量及硒元素评价

[目的]阐明宁夏风沙区苹果园土壤质量演变过程,为该区域苹果园管理与发展、苹果产业可持续发展及脱贫富农提供依据。[方法]以宁夏沙坡头区2年生(2 a)、5年生(5 a)、10年生(10 a)和25年生(25 a)苹果园为研究样地,以周围荒地为对照(CK),分析各样地土壤理化性质变化特征及其相关关系,并根据土壤质量综合技术评价标准进行苹果园土壤质量评价。[结果]①随林龄增加,土壤含水量、土壤电导率、土壤全氮、土壤有机碳、土壤速效钾、速效磷和水解性氮均呈现上升趋势,而土壤C/N和土壤温度均呈现下降趋势。土壤黏粉粒、土壤pH值和土壤硒含量呈现先升高后降低趋势,而土壤容重呈现先降低后增加趋势,且均在10 a时出现最值(峰值或谷值)。但土壤孔隙度表现为不同样地间无显著差异性。②苹果园土壤粗砂粒和黏粉粒与土壤温度及土壤C/N呈显著负相关(p0.01),而与土壤含水量、土壤全氮及有机碳呈显著正相关(p0.01)。土壤粗砂粒与土壤速效钾及土壤水解性氮呈显著正相关(p0.01)。土壤含水量与土壤温度及土壤C/N呈显著负相关(p0.01),而与土壤全氮、有机碳、土壤速效钾和水解性氮呈显著正相关(p0.01)。土壤容重与土壤黏粉粒、土壤含水量、土壤全氮及有机碳呈负相关(p0.05)。土壤养分指标之间均存在正相关关系(p0.05)。但土壤孔隙度和土壤硒与其余指标间均无相关性(p0.05)。③综合土壤物理、化学及营养指标,土壤质量综合得分排序表现为:25 a10 a5 a02 aCK。[结论]在宁夏风沙区种植苹果经济林5 a左右即可改善土壤理化性质,10 a时促进土壤质量性状显著提高,特别是土壤硒含量处于较高水平,并且随着种植年限增加,宁夏沙区苹果园土壤质量持续改善。     

土壤质量与持续环境——Ⅲ.土壤质量评价的生物学指标

土壤生物是维持土壤质量的重要组分，土壤生物不指标能敏感地反映土壤质量的变化，是土壤质量评价指标体系中不可缺少的组成部分，但目前仍十分缺乏这方面的指标。本文对《土壤质量与持续环境》一书中土壤质量评价的生物学指标进行了评述。     

对实行土壤保护计划土地的质量评价

通过对美国长期和短期实行土壤保护计划 (CRP)的土地 (5～ 10cm土层范围内 )进行土壤质量检测 ,结果发现 :土壤全氮、全碳含量均低于天然草原的土壤含量 ,长期实行CRP的土壤微生物生物量中的碳氮含量分别比短期实行CRP的土壤增加了 141%和 93 %。由于天然草原中硝酸盐含量较少 ,土壤无机氮含量非常低。实行 10aCRP后 ,土壤无机氮含量明显降低。研究表明 ,实行CRP能促进土壤质量的恢复 ,但 10a时间并不足以使土壤全碳全氮含量恢复到开垦前的水平。     

九曲溪生态保护区不同土地利用方式对土壤质量的影响

对九曲溪生态保护区5种典型的土地利用方式(次生林、人工林、经济林、茶园、稻田)0—20 cm表层土壤性状进行分析,并选取与土壤肥力质量关系密切的土壤容重、pH值、有机碳、全氮、全磷、水解氮、有效磷、速效钾作为土壤质量评价指标,运用土壤质量综合指数评价不同土地利用方式对土壤质量的影响,结果表明:5种土地利用方式各评价指标均表现出差异显著(P<0.05);与次生林相比,其他土地利用方式的土壤容重增加,土壤孔隙状况、持水性能及大部分土壤养分呈下降的趋势,人为施肥使茶园土壤有效磷含量明显高于其他土地利用方式;5种土地利用方式按土壤质量综合指数排序为次生林(4.046)>竹林经济林(2.944)>稻田(2.632)>马尾松人工林(2.478)>茶园(0.569)。因此,在水热条件较好的南方地区,采取封山育林和种植阔叶林的植被恢复措施更有利于提高土壤质量。     

耕作措施对土壤质量影响的研究

各种耕作措施或质量模型可用来评价耕作措施对土壤、空气和水的影响,评价指标有两个,分别是土壤管理评估框架(SMAF)中的土壤质量指数和土壤条件指数。与土壤无机碳含量相比,土壤质量指数能预测耕作措施的细微变化对土壤质量的影响。试验设5种耕作措施,分别为玉米免耕、玉米传统耕作、玉米-大麦轮作免耕、玉米-菜豆免耕、玉米-大豆-大麦轮作免耕,3种氮肥施用量(0~224 kg/hm2)。研究结果表明,施肥小区与对照(0kg/hm2)土壤质量各指标差异显著,中等施肥量与最大或最小间的土壤质量指数差异不显著,不同氮肥施用量间土壤无机碳含量差异显著,土壤质量指数可更好比较耕作措施间的差异性,土壤无机碳可更好比较不同氮肥施用量间的差异性,玉米免耕的土壤无机碳值高于传统耕作。增加耕作次数,减少秸秆覆盖量都将引起土壤质量指数值减小。     

土壤水力侵蚀对土壤质量理化指标影响的研究综述

土壤水力侵蚀对土壤理化性质的影响对控制土壤侵蚀、采取合理水土保持措施有着重要意义。该研究从土壤质量理化指标(土壤容重、土壤团聚体、土壤颗粒组成、土壤有机碳、土壤养分、阳离子交换量、土壤酸碱度)7个方面总结了土壤水力侵蚀对土壤质量影响的研究成果,系统地研究了土壤水力侵蚀影响土壤质量理化指标的过程和机理,筛选出反映土壤水力侵蚀的土壤理化基础指标因子,并分析了这些指标因子对土壤水力侵蚀的响应状况,总结了目前土壤水力侵蚀对土壤理化性质研究中存在的问题,对未来重点研究方向进行了展望,以期为深入研究水力侵蚀与土壤理化指标间的交互作用和反馈机制提供参考,为土壤质量评价研究提供基础理论依据和研究思路。     

长期施肥条件下土壤碳氮循环过程研究进展

土壤是主要的陆地生态系统碳库,碳、氮通过大气-作物-土壤界面进行周转和协同转化。长期施肥通过改变土壤物理、化学和生物学性质,进而影响土壤有机碳、氮储量的稳定性。土壤有机质是评价土壤质量的重要指标,具有农艺和环境双重功能。有机-无机肥配施不仅可显著提高土壤肥力,并且可减少农田土壤温室气体排放,保持农田土地的可持续利用。本文就土壤碳、氮消长动态研究以及有机质周转的同位素示踪测试技术等作一简要综述。