吉林省主要耕作土壤中含钾矿物组成及其与不同形态钾的关系

通过化学分析 ,X-射线衍射及镜检法研究了黑土、白浆土、黑钙土等吉林省主要耕作土壤的含钾矿物组成及不同形态钾的含量。结果表明 ,土壤中的含钾矿物以含钾长石和伊利石为主 ,钾长石主要集中在土壤砂粒部分 ,伊利石主要存在于土壤的粘粒部分。土壤的含钾矿物总量约占土壤矿物总量的 1/ 3多些 ,比南方土壤高 ;缓效钾含量丰富 ,供钾潜力大 ;速效钾含量在黑土、黑钙土中较高 ,而在白浆土中稍低。 3种土壤的全钾量与含钾矿物总量、粘粒中伊利石含量与粘粒含钾量、伊利石含量与缓效钾量、细砂中含钾长石含量与细砂中全钾量、缓效性钾与速效性钾之间呈极显著或显著相关。     

肃北高寒草原不同放牧强度土壤养分变化特征

研究了肃北高寒草原不同放牧强度下不同土层土壤养分及 5 种微量元素有效态含量变化特征。结果表明：①高寒草原土壤物理性质的变化对土壤养分及微量元素具有重要的调控作用;②随着放牧强度的提高,0 ~ 10、10 ~ 20 cm 土层土壤体积质量均呈不同程度的增加,土壤孔隙度和土壤含水量则呈显著的递减趋势;③轻度放牧草地土壤有机质、土壤全 N 含量高于中度放牧和重度放牧草地;20 ~ 30 cm 土层有机质随放牧强度的增大呈明显下降趋势,即随放牧强度的增大深层土壤肥力呈退化趋势;肃北高寒草原的速效养分以多 N 少 P 富 K 为特点,土壤速效 N、P、K 含量在总体上随放牧强度的增加呈下降趋势;④肃北高寒草原 5 种微量元素的高低顺序依次是：Na＞Fe＞Mn＞Cu＞Zn,不同放牧强度下各微量元素的变化一致,顺序依次是：轻度放牧＞对照＞中度放牧＞重度放牧;⑤放牧强度对 10 ~ 20 cm 的土层影响最大,随放牧强度的增大,地表植物营养吸收层土壤营养成分、微量元素呈降低,导致地表植被生长能力降低,最终导致地表土壤沙化,最后使草地大面积退化。     

耕作年限对棉田土壤颗粒及矿物结合态有机碳的影响

研究耕作年限对棉田土壤颗粒及矿物结合态有机碳的影响.以相应荒地为对照,选取南北疆兰州湾、31团和普惠农场3个典型绿洲不同耕作年限土壤为研究对象,应用物理分组方法研究颗粒及矿物结合态有机碳的变化规律.结果表明:耕作有利于棉田土壤总有机碳的积累,耕作(0～5年)总有机碳增加迅速,年均增加在0.65 g/kg以上;颗粒有机物、有机碳和颗粒有机碳的分配比例在耕作0～10年间增加,较荒地分别增加50.12％,263.64％,79.79％,10年后下降.矿物结合态有机碳含量则随耕作年限的延长递增,矿物结合态有机物含量变化趋势与颗粒有机物相反.土壤有机碳在耕作1～10年增加,有利于土壤质量的提高,是荒漠区土壤碳汇,是合理的耕作年限.     

准噶尔和塔里木盆地盐渍化土壤黏土矿物组成特征及成因

新疆是中国盐渍化土壤主要分布区,本研究在新疆准噶尔盆地和塔里木盆地采集不同盐化程度土壤,利用X-射线衍射仪、透射电镜、X射线荧光光谱技术,研究两个盆地内盐渍化土壤中黏土矿物的分布特点。结果表明:受干旱气候的影响,两大盆地盐渍化土壤中黏土矿物主要包括伊利石、蒙脱石、绿泥石和高岭石,其中塔里木盆地盐渍化土壤中蒙脱石含量极少。土壤次生碳酸盐δ13C和δ18O及黏土矿物D和δ18O测定结果显示,塔里木盆地采样点土壤形成期气候相对准噶尔盆地更干旱,这种干旱气候导致伊利石中K+不易脱去,从而影响蒙脱石形成。在相对湿润的准噶尔盆地,采样点盐渍化土壤中蒙脱石含量较高,且蒙脱石含量随着伊利石含量减少而增加,两者之间达到极显著负相关关系(r=0.81,n=30,P0.01),表明土壤中存在伊利石向蒙脱石的转化过程。准噶尔盆地盐渍化土壤具备伊利石向蒙脱石转化所需要的水分条件和化学组分:①相对湿润气候条件下伊利石发生脱K+;②盐渍化土壤pH8.5,使长石中的Si4+溶解,参与矿物转化过程;③盐渍化土壤溶液中大量Ca2+、Na+和Mg2+可进入伊利石层间占据K+空位,形成蒙脱石。同时,研究结果还显示10 cm以下土层土壤盐分含量与伊利石含量存在极显著负相关关系(r=0.76,n=22,P0.01),表明10 cm以下土体中,盐分的存在利于准噶尔盆地盐渍化土壤中伊利石向蒙脱石转换。因此,气候和盐分含量是新疆两大盆地盐渍化土壤中黏土矿物形成和转化的主要影响因素。     

西辽河平原两种常见土壤颗粒中黏土矿物的组成特征

【目的】土壤是由大小和形态各异的颗粒构成,各级颗粒包含丰富的黏土矿物演化信息。明确西辽河平原黏土矿物组成及演化特征有助于了解该地区土壤发育程度及肥力状况,为当地土壤资源合理利用提供理论依据。【方法】以西辽河平原分布较多的栗钙土和盐碱土为研究对象,采集表层土壤并分离不同粒级的土壤颗粒(<2、0.45～2、0.1～0.45μm),利用X射线衍射(XRD)和化学分析等方法研究黏土矿物组成及相关土壤指标。【结果】XRD分析结果表明,西辽河平原栗钙土和盐碱土的黏土矿物均以伊利石-蛭石-绿泥石为主,栗钙土中伴有少量高岭石和伊/蒙混层矿物,而盐碱土中含有少量高岭石、蒙脱石和1.4 nm过渡矿物;随粒径减小,栗钙土和盐碱土颗粒中绿泥石、高岭石、蒙脱石(伊/蒙混层矿物)和1.4 nm过渡矿物含量均减少,伊利石和蛭石含量增加;伊利石结晶度在栗钙土、盐碱土以及不同粒级的土壤颗粒中也存在明显差异。盐碱土中伊利石结晶程度较栗钙土弱。随粒径减小,栗钙土和盐碱土中伊利石结晶程度均变弱。化学分析结果表明,西辽河平原盐碱土中Na₂O的含量明显高于栗钙土,栗钙土和盐碱土颗粒的风化程度均随粒径减...     

放牧对植物群落特征和土壤微生物及酶活性的影响

[目的]探讨放牧对羊草群落和贝加尔针茅群落的影响,为草原土壤的保护和草原自然保护区建设提供科学依据。[方法]以呼伦贝尔草甸草原为样地,采用野外调查和实验室分析相结合的方法。[结果]在放牧干扰下,以羊草为建群种的群落所受的影响比贝加尔针茅群落小,植物群落盖度、高度和Simpson指数明显高于贝加尔针茅群,物种多样性更丰富,生长情况相对更好。羊草草原土壤全氮、全磷和有机质含量高于贝加尔针茅草原土壤。各放牧区土壤微生物数量均表现为:细菌放线菌真菌;垂直分布为0—10cm10—20cm;土壤脲酶、过氧化氢酶、转化酶活性、全N,全P和有机质等0—10cm土层的均高于10—20cm。相关分析表明,植物群落α多样性与土壤微生物数量、土壤酶活性、全N,全P和有机质等呈显著正相关。[结论]适度放牧有助于提高草甸草原羊草群落和贝加尔针茅群落α多样性、土壤微生物数量和土壤酶活性。两个群落相比较,羊草群落更适合放牧。     

黔中喀斯特山区不同土地利用方式下土壤的矿物磁性特征研究

对黔中典型喀斯特地区，对不同土地利用方式下的土壤矿物磁性做了研究。研究结果显示，典型喀斯特地区发育的土壤的磁性矿物组成一致，基本上是以亚铁磁性矿物为主，多畴颗粒（MD Multi-Domain，〉0．04μm）、稳定单畴颗粒（SSD　Stable Single Domain，0．02～O．04μm）和超顺磁颗粒（SP Super Paramagnetism，〈O．02μm）三种颗粒都含有。不同的土地利用方式对土壤的磁性特征有着明显的影响，林地和耕地的磁性矿物中含有较多的细颗粒物质，而撂荒地、草地和灌丛地则相对较少；土壤中细颗粒的磁性物质的含量又与土壤本身的黏粒含量有明显的相关关系；土壤中反铁磁性矿物的含量均较少，其中耕地的反铁磁性物质的含量明显高于其他土壤，可能与长期渍水和耕种翻作有关。     

九宫山土壤剖面中黏土矿物的组成特征

以湖北省九宫山的4种垂直地带性土壤为对象,研究其剖面层次的黏土矿物组合和铁、铝氧化物的特征,揭示山地土壤中黏土矿物的变化特点。结果表明,随海拔升高,土壤中黏土矿物类型从以高岭石为主,逐渐变为以14.0?矿物、伊利石及三水铝石为主,有从1︰1型向2︰1型矿物过渡的趋势;不同层次的土壤中黏土矿物类型和相对含量变化明显;土壤随垂直高程的升高,其中游离态铁、铝减小,非晶形和络合态铁、铝增加,各种形态铁、铝氧化物的总量也增加。     

呼伦贝尔草原不同放牧草场土壤水文特性研究

为探究草原不同放牧制度对土壤水文特性的影响,通过野外试验,分层测定0-80cm土层不同放牧草场的土壤水分特性参数。结果表明,呼伦贝尔草原休牧、轮牧及自由放牧草场植被各项生态指标差异显著,土壤质地主要为砂土和砂壤土;3种放牧草场土壤容重、有机质、孔隙度、持水量等指标随深度变化规律不明显,土壤有机质含量大小为休牧草场轮牧草场自由放牧草场,土壤总孔隙度顺序为休牧草场自由放牧草场轮牧草场。根据土壤持水性能分析,休牧草场供水性能较好,对植被生长最为有利,轮牧次之,自由放牧草场最差,同时休牧草场及轮牧草场对水分涵养、保持水土等方面的能力高于自由放牧,建议将部分自由放牧草原转变为休牧草场及轮牧草场。     

不同放牧强度下荒漠草原土壤有机碳及其δ~(13)C值分布特征

以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,通过测定不同载畜率下土壤部分理化性质、土壤有机碳含量和δ~(13)C值.探讨随放牧强度增加土壤有机碳深度分布和δ~(13)C值的组成差异特征.结果显示:随深度增加.有机碳含量呈线性急剧降低,变化范围在16.17～6.26 g/kg之间,而土壤有机碳的δ~(13)C值不断增大.变化范围在-22.5‰～-14.3‰.放牧对土壤有机碳的影响主要在0-20 cm土层,且放牧强度越大,有机碳含量越低,有机质分解程度越大,δ~(13)C值越偏正,δ~(13)C值的深度变化特征还表明.土壤剖面形成发育过程中当地气候和植被发生了很大的变化,可能实现了由C_4植物占优势向C_3植物占优势的变迁.     

草地和农田生态系统中黑土活性有机碳的特征

为阐明植被覆盖与施肥管理综合作用下黑土活性有机碳的数量特征,探讨合理调控农田土壤质量的施肥模式。本试验以中国科学院海伦农业生态实验站长期定位试验为平台,对比和研究了草地与农田生态系统中不同施肥处理下土壤总有机碳、颗粒有机碳、微生物生物量碳、冷水提取有机碳以及热水提取有机碳数量上的差异及相互关系。结果表明:经过25年的自然恢复,草地生态系统中土壤有机碳及各活性有机碳的数量显著高于农田生态系统中的无肥处理(P<0.05)。农田生态系统中,化肥处理对农田土壤有机碳和活性有机碳的提高作用并不明显;经过长期化肥+有机肥处理后,农田土壤总有机碳与各活性组分的数量较无肥和化肥处理显著提高(P<0.05),除微生物生物量碳外,总有机碳与其他活性有机碳组分的数量均达到草地植被下的碳水平,土壤总有机碳及冷水和热水提取有机碳的含量与草地生态系统的差异不显著,颗粒有机碳含量比草地生态系统坛加43.7%。相关性分析表明,土壤有机碳总量、微生物生物量碳、冷水提取有机碳以及热水提取有机碳两两之间的相关性均达到显著或极显著水平。长期化肥与有机肥配施是提高黑土有机碳及其活性有机碳数量的有效措施。     

黑土坡面土壤团聚体组成特征研究

通过对径流小区坡面土壤团聚体含量的分析,探讨了不同坡度条件下,黑土坡耕地土壤团聚体的组成及分布规律。在3°～18°的坡面上,土壤大团粒和中团粒含量与坡度呈显著负相关关系,并且随坡度的增加,土壤团聚体的几何平均直径(GMD)与平均重量直径(MWD)均显著减小,土壤抗蚀性下降,潜在侵蚀危险程度增大。与免耕平作相比,在3°～6°缓坡上,横坡垄作方式的土壤团聚体D50值大;而9°坡面上部,横坡垄作的D50值大,坡下部免耕平作的D50值大。表明黑土区缓坡耕地采用横坡垄作方式有利于土壤团聚体的保持;9°以上坡耕地,免耕平作方式坡下部土壤抗蚀性较强。     

希拉穆仁草原不同放牧强度对植被群落特征和土壤团聚体的影响

[目的] 为探究草原不同放牧强度下植被群落的改变,解析群落特征变化对土壤团聚体的影响。[方法] 以希拉穆仁荒漠草原控制放牧试验区为研究对象,采用野外调查、室内分析相结合的方法,分析轻度放牧(LG)、中度放牧(MG)、重度放牧(HG)和禁牧(CK)下植被群落特征和土壤团聚体特征及二者的关系,揭示植物群落变化对土壤团聚体的影响。[结果] (1)植物群落物种数随放牧强度的增加而增加,LG的群落Shannon-Wiener多样性指数(H'')和Simpson优势度指数(D)显著低于其他放牧强度(p＜0.05)。地上生物量随放牧强度的增加而降低,HG的地上生物量显著低于其他放牧强度(p＜0.05)。不同放牧强度下地下生物量差异显著,且不同土层的地下生物量均以LG最高。(2)平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)的变化趋势与大团聚体含量一致,在0—5, 5—10 cm土层表现为随放牧强度的增加先增加后降低再增加(LG最高、MG最低)。(3)群落Shannon-Wiener多样性指数(H'')、Pielous均匀度指数(J'')、地上生物量、容重是影响大团聚体含量、MWD和GMD的显著性因子(p＜0.05)。[结论] 放牧强度对土壤团聚体稳定性具有负反馈调节作用,主要通过影响植被群落多样性指数(H''和J'')、地上生物量、土壤容重的变化而引起土壤团聚体稳定性的变化。该结果为希拉穆仁草原放牧强度选择及生态恢复工作提供理论支撑和科学依据。     

近30年来磁性示踪技术应用于土壤侵蚀领域的文献计量分析

  目的  土壤侵蚀是全球性环境问题,土壤磁性示踪技术已应用到土壤侵蚀领域,但少有专题综述。本文梳理相关文献,并分析国内外土壤侵蚀磁性研究的发展进程和前沿热点。  方法  利用Web of Science核心数据库和中国知网（CNKI）筛选近30年国内外相关文献,借助CiteSpace软件绘制研究热点、作者等网络知识图谱,分析不同时期土壤侵蚀磁性研究的发展脉络。  结果  （1）国际土壤侵蚀磁性研究的发文量在2018年达到峰值。中国英文论文发文量在2020年达到最大值,中文论文数量逐渐减少。（2）国际土壤侵蚀磁性研究集中在量化土壤侵蚀、确定侵蚀泥沙来源和人工磁性示踪技术等。国内研究集中在土壤磁性机理、坡面土壤侵蚀和磁性示踪技术等。（3）美国发文量居全球首位,其次是中国,且近3年发文量高于美国。（4）国内外研究机构均存在合作程度低的状况。  结论  国际土壤侵蚀磁性研究处于增长阶段,研究内容较丰富,各国合作日益紧密。国内对研究者发表的英文论文重视程度高,研究进展快,但对中文论文重视程度低,中国学者发表的中文论文数远低于英文论文数;研究方法多从国外引进、创新性不够。因此,我国要发挥磁性示踪技术优势,深入理解土壤侵蚀内在机理,强化土壤侵蚀定量化研究。     

荒漠化草原不同机械组成土壤水分运移规律研究

利用定位观测方法研究了荒漠化草原不同机械组成土壤水分的运移规律.结果表明:受降雨影响,松砂土的保蓄水能力较弱,中壤土较强,年度内土壤贮水量的变化趋势基本相同;荒漠化草原土壤的水分活跃层主要集中在110 cm以上土层,且在80 cm以上土层最为剧烈;实施围栏封育后,草原植被得到了恢复,植被的生长消耗了大量的土壤水分,造成土壤水分的亏缺,降低了土壤水分储量.     

封育对蒿类荒漠草地土壤氮素含量及其组分特征的影响

为探讨蒿类荒漠草地土壤氮素含量及其组分特征,采用成对试验设计,研究封育对天山北坡不同区域蒿类荒漠草地土壤全氮、碱解氮、硝态氮和铵态氮含量的影响。结果表明:(1)封育后蒿类荒漠草地0—50 cm土层土壤氮密度(0.59~0.79 kg/m²)、土壤全氮含量(0.81~1.50 g/kg)、土壤碱解氮含量(19.44~67.49 mg/kg)变化不显著(p＞0.05)。(2)封育对蒿类荒漠草地土壤硝态氮含量(6.41~21.26 mg/kg)、铵态氮含量(0.26~2.53 mg/kg)的影响因区域差异而有所不同。封育后巩留、呼图壁样地0—50 cm土层硝态氮含量依次显著降低24.61%,47.25%(p＜0.01),而奇台样地则显著增加20.95%(p＜0.05);封育后玛纳斯样地0—50 cm土层铵态氮含量显著增加27.98%(p＜0.05),而巩留、博乐、呼图壁样地则降低不显著(p＞0.05)。(3)蒿类荒漠草地土壤硝态氮、铵态氮含量依次占全氮量的0.27%~3.01%,0.02%~0.42%,且随土壤全氮的增加,有机氮占比增加,而无机氮、硝态氮和铵态氮占比降低。(4)相关分析表明,土壤全氮、碱解氮、硝态氮、铵态氮与有机碳、全磷呈正相关,与土壤容重、pH、电导率呈负相关,铵态氮与土壤含水量呈正相关,与速效磷呈负相关。偏冗余分析表明,土壤理化因子对土壤氮素影响的主要因子为土壤有机碳和土壤含水量,解释率依次为32.60%,17.90%。研究结果为揭示封育过程中蒿类荒漠草地土壤恢复及养分管理提供科学数据支撑。     

荒漠草原土壤有机质碳稳定同位素特征研究

应用碳稳定同位素分析方法对内蒙古短花针茅荒漠草原土壤有机质及其δ13 C值垂直分布特征、表土δ13C值与建群种-短花针茅δ13 C值的相互关系进行分析,并测定土壤部分理化性质。结果显示:表土有机质含量变化范围为4.17～20.45g/kg;随深度增加,土壤有机碳(SOC)含量呈指数降低,其变化范围为17.98～1.39g/kg,而δ13C值则随剖面深度增加而明显富集,到75cm深度时δ13C值又迅速降低,变化范围为-26.38‰～-13.72‰,变幅>3‰,说明该地区气候和植被状况可能发生过剧烈变化;表土和植物δ13C值分馏程度较其它地区偏大,二者呈极显著相关(r=0.555,P<0.01),进一步说明地上植被状况是影响土壤有机质δ13 C值垂直分布特征的决定性因素。     

青海湖北部近30年不变草地与不变耕地土壤粒度差异及其指示意义

在前期对青海湖流域1987年、1995年、2000年、2005年、2010年5期遥感图像解译基础上,对受人类活动影响严重和沙漠化趋势加剧的环青海湖北部区域近30年不变草地和不变耕地土壤粒度进行了分析。结果表明:研究区不变草地和不变耕地粒度组成上都属于砂黏壤级,但各组分之间存在明显差异,其中不变草地粉砂和黏粒大于不变耕地,而砂含量小于不变耕地;不变草地和不变耕地粒度参数特征表明不变草地平均粒径较小,分选更好,粒度曲线更为近对称分布,峰度中等,而不变耕地则平均粒径偏大,分选较差,粒度曲线偏正偏;不变草地和不变耕地剖面上表现为土壤粒度以地层深度30—35cm为界存在异同,其中不变草地和不变耕地在30cm以上地层范围内土壤粒度差异非常显著,30cm以下范围内土壤粒度差异很小。