石灰性土壤有机矿质复合体及其团聚性研究

土壤有机矿质复合体是形成土壤微团聚体的基础.由于各类复合体与团聚体在土中相互掺杂,给研究分析造成极大困难,长期以来这方面的研究还处于探索阶段.本文对黄土区石灰性土壤中有机矿质复合体和团聚体的形成提出一些初步的看法,以供商榷.     

土壤有机矿质复合体研究Ⅷ.分离钙键有机矿质复合体的浸提剂─-硫酸钠

土壤中通过钙键结合的有机矿质复合体是一种外圈配合物,硫酸钠中的ＳＯ＾２－４作为金属离子的配位体可以与复合体中的Ｃａ＾２＋形成配合物,破坏钙键复合体,并使腐殖质转变为腐殖酸钠盐,从而与铁铝键复合体分离。本文论证了硫酸钠破坏钙键复合体和浸提腐歼击质的能力,证明硫酸钠是区分２钙键复合体和铁铝键复合体的优良试剂;研究了用硫酸钠液分离钙键复合体的方法,并提出了连续浸提铁铝键复合体的后续浸提剂种类。     

土壤有机矿质复合体研究Ⅰ.土壤有机矿质复合体中腐殖质氧化稳定性的初步研究

土壤中有机矿质复合体的种类很多,广义地说,应当包括腐殖酸和各种金属离子所构成的盐类,腐殖质与含水铁绍氧化物的复合凝胶,腐殖质与粘土矿物直接结合或通过其他媒介结合的各种复合体等。很多工作者研究了各种有机矿质复合体的組成和特性^[1,6,7,8]。     

土壤中有机矿质胶体融和的研究Ⅱ.有机矿质复合体的物理化学特性

土肥相融是培育肥沃土壤的重要途径^[1,2]。第一报^[3]的研究结果,认为土肥相融的实质是土壤中有机矿质胶体的相互作用,有机矿质复合体促进良好结构的形成。     

草原退化与恢复过程中土壤有机矿质复合体分组研究

对采自处于不同发展方向和阶段的草原土壤分组提取有机矿质复合体,并对它的质量分数、腐殖质质量分数和组成、Ｃ／Ｎ比值等的变化做了分析,试图从土壤复合体变化的角度去认识草原的退化和恢复过程。研究发现土壤腐殖质绝大部分集中于粘粒和粉料级复合体,退化草原恢复时,复合体腐殖质质量分数增加,并且组成也发生变化;而草原轻度退化时,复合体腐殖质质量分数会减少,但组成不会变化。     

土壤有机矿质复合体研究Ⅳ.有机矿质复合体中有机磷的分布

本文研究湖沼母质发育的青紫泥水稻土和第四纪红土母质上发育的黄筋泥水稻土的有机矿质复合体中有机磷的分布。结果表明:各组复合体中有机磷的含量(μg/g)是G₂>G₁>G₀C/P₀和N/P₀比例是G₂高于G₀和G₁,说明有机磷在复合体G₂中的富集低于有机碳和氮。复合体中可溶性有机磷化合物总量较全土高。可溶性有机磷化合物中,肌醇磷占有机磷12.1-32.3%,核酸磷占1.9-5.8%,磷酸磷占0.7-3.1%。复合体中肌醇磷、核酸磷和磷脂磷的含量(μg/g)G₂明显高于G₀和G₁。复合体中有机磷的活性分级为:活性磷占10%左右,中等活性磷占50%左右,中等稳定性磷和高度稳定性磷各占20%左右。G₀组的活性磷比例较全土高,但G₁和G₂组中则明显降低。不同土壤有机矿质复合体中活性磷和中等活性磷的分布,与有机磷化合物中的核酸磷和肌醇磷的含量有关。     

土壤有机矿质复合体研究——Ⅲ.有机矿质复合体中氨基酸组成和氮的分布

本文研究湖沼母质发育的青紫泥水稻土和第四纪红土母质上发育的黄筋泥水稻土的有机矿质复合体中氨基酸的组成和氮的分布.结果表明:各组复合体中氮的含量(%)是G₂>G₁>G₀;C/N比值是G₂>G₀>G₁;水解氮的比例青紫泥为G₀>G₂≥G₁,而黄筋泥则为G₂>G₀>G₁.水解液中氨基酸的总含量(克/100克腐殖酸)是G₀>G₂≥G₁,各组复合体胡敏酸中氨基酸的总含量大于富里酸,但氨基酸的种类和组成基本相同.青紫泥水稻土各组有机矿质复合体中含氮量高于黄筋泥水稻土,但水解氮的比例、活性腐殖质中氮的比例,以及以氨基酸形态存在的氮的比例均为黄筋泥高于青紫泥.淹水培养结果黄筋泥的氮矿化率高于青紫泥近三倍.     

黄棕壤各组微团聚体的腐殖质组成及其特性

土壤是生物机体及其代谢产物和地表矿质部分相互作用的产物。土壤中有机矿质复合体的形成条件、类型、形成机制、特性,以及它们与土壤肥力的关系,甚为复杂。     

退化草场恢复时土壤有机矿质复合体中结合态腐殖质变化

对采自退化草场恢复前后的土壤样品中提取的各粒级土壤有机矿质复合体,用不同浸提剂提取表征不同结合状态的腐殖质,并对其含量、分布和组成在草场恢复过程中的变化进行了分析,得出了土壤各粒级复合体中腐殖质主要以松、紧结合态形式存在,并且大部分分布在粘粒和粗、细粉粒级复合体中;草场恢复时土壤腐殖质的增加主要是粘粒和粗、细粉粒级复合体中松态腐殖质的贡献,其次是稳态腐殖质;松态腐殖质的增加主要是ＨＡ的增加,稳态腐     

黑土坡耕地侵蚀和沉积对物理性组分有机碳积累与损耗的影响

以侵蚀和沉积过程明显的黑土坡耕地为研究对象,通过测定不同地形部位表层和典型剖面土壤不同粒级的水稳性团聚体、颗粒态有机碳（POC）以及团聚体结合态有机碳含量,探讨土壤侵蚀和沉积对土壤有机碳（SOC）损失、迁移和累积过程的影响。研究结果表明：上坡三个侵蚀部位表层土壤大团聚体、矿质结合态有机碳（MOC）以及团聚体结合态有机碳含量随侵蚀速率增加而减小;沉积部位（尤其是坡脚）POC含量和POC/SOC较低,而MOC含量和MOC/SOC较高。始终处于沉积状态的坡脚部位,各粒级有机碳组分的深度分布均表现出土壤累积和埋藏特征,并随着粒级的减小累积现象趋于明显。上述结果反映了土壤侵蚀优先使与细颗粒和微团聚体结合的SOC迁移流失,并在低洼的沉积区累积;埋藏层中的侵蚀物质（如微团聚体、颗粒态有机质）通过深埋作用和重新团聚作用形成稳定的大团聚体,最终促进SOC的固定。     

土壤中有机矿质胶体融和的研究Ⅰ.土肥相融实质的探讨

1.通过微团聚体分析和微团聚体的显微镜形态观察表明,微团聚体主要分布在0.01毫米以下部分,呈疏松多孔绵絮状态,肥土比瘦土的数量多,且细小孔隙多,颜色也较深暗.0.25—0.01毫米部分,肥土比瘦土的数量少,基本上都呈单粒状态存在,多半是细分散的石英、长石等,颜色较浅,仅含有少量的微团聚体.1—0.25毫米部分,肥土比瘦土的数量多,一部分是团块,一部分是粗砂,肥土的团块边缘呈波浪状,瘦土则较平滑.2.土壤越肥,腐殖质合量越多,腐殖质渗透到土壤细小部分中的也更多,因而形成的微团聚体品质较好.过氧化氢和水对<5微米微团聚体的破坏情况亦证实了肥土微团聚体的稳固程度比瘦土高.3.土壤及<5微米微团聚体分析结果都反映出:土壤肥瘦不同,结合的腐殖质的形态也不同.土壤越肥,紧结态腐殖质合量越高,而游离松结态胡敏酸含量越低.肥瘦间这种差异在微团聚体中表现更为显著,特别是紧结态腐鱼质尤为明显.肥土微团聚体中占总量的72.76%,而瘦土仅为63.33%(土壤肥瘦间分别为58.27%和54.64%).然而吸着联结态胡敏酸却有相反的趋势,即在土壤中,肥土含量比瘦土高;而在<5微米微团聚休中则反之.我们认为这可能是由于土壤中存在着部分胡敏酸与游离二三氧化物相作用,形成有机矿质化合物所致.不论土壤或微团聚休中腐殖质的结合形态都说明了,土壤越肥,有机矿质胶体的融和越为彻底,从而也证明了土肥相融的实质——土壤中有机矿质胶体的融和.4.中壤质浅色草甸土中,两种粒径团聚体腐殖质结合形态的分析结果表明,不论土壤肥瘦,紧结态腐殖质在两种大小团聚体中起着主要的作用,占团聚体腐殖质总量的81—90%左右,游离松结态及吸着联结态胡敏酸二者合计仅占19—10%.土壤越肥,紧结态腐殖质的合量更显增高;而游离松结态和吸着联结态胡敏酸合量则越低.不论肥土或瘦土,紧结态腐殖质在3—1毫米团聚体中合量都大于1—0.5毫米,而其他二种形态胡敏酸则有相反趋势.同时,在农业生产中的意义也以3—1毫米为大.因此,这些结果都从不同角度表征着与粘粒紧密结合的腐殖质在创造土壤良好结构中起着重要的作用.5.值得注意的是游离松结态胡敏酸含量,在不同粒径团聚体中差别较为显著,不论肥土或瘦土,1—0.5毫米的含量几为3—1毫米的三倍.我们认为这显示出:新生的活性较大的腐殖质,大部分先与土壤细小颗粒作用,然后随着时间的加长和水热条件的变化,腐殖质和粘粒结合越来越紧,胶膜亦愈增厚,加之植物根系的挤压等生物因素,以及土壤中不断形成的新鲜腐殖质的胶结作用,使小团聚体进一步彼此团聚为大结构体,从而使土壤结构性更加良好.     

Lou土不同施肥条件下土壤胶散复合体研究

长期不同施肥处理土壤胶散复合体的研究表明,施用有机肥后,水散性Ｇ０复合体减少,水稳性Ｇ１、Ｇ２复合体增加;Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２各复合体的有机碳含量及其松、稳、紧结合太腐殖质含量均有提高,显示有机肥对改善土壤团聚体、稳定土体结构的重要作用。Ｇ０、Ｇ１、Ｇ２三组复合体的有机碳含量和腐殖质结合状态存在差异。     

(土娄)土不同施肥条件下土壤胶散复合体研究

长期不同施肥处理土壤胶散复合体的研究表明:施用有机肥后,水散性G0复合体减少,水稳性G1、G2复合体增加;G0、G1、G2各复合体的有机碳含量及其松、稳、紧结合态腐殖质含量均有提高.显示有机肥对改善土壤团聚体、稳定土体结构的重要作用.G0、G1、G2三组复合体的有机碳含量和腐殖质结合状态存在差异.     

东北黑土有机无机复合体组成及有机碳空间分布特征

以东北典型黑土区为研究对象,测定土壤不同粒级有机无机复合体、矿物颗粒和有机碳含量,探讨土壤有机无机复合体组成及其空间分布特征,分析土壤对有机碳的复合机制。结果表明:东北黑土有机无机复合体组成主要以细砂粒复合体为主,黏、粉粒复合体次之,其含量均随剖面发生层向下呈减少趋势,南北区域上,也呈降低趋势。有机碳在各级复合体中及土壤中的含量均随着复合体的粒径增大而减少。各级复合体有机碳在土壤中均呈随剖面发生层向下由A层呈指数函数下降,在区域上,因东北黑土剖面有机碳含量及南北温度差异有机无机复合体含量曲线随区域差异有所不同。同时也说明东北黑土黏粒仍有较大的碳库容量。从其组成和组分间的相关分析,黏粒是形成和增加粉粒复合体的基础,从而利于增加土壤有机碳储量和改善土壤团聚结构。     

红壤恢复林地微团聚体形成与稳定的影响机制研究进展

微团聚体是土壤团粒结构的基本组成单元,较大团聚体具有更强的稳定性,其形成与稳定对于土壤有机碳的长期吸存起着决定性作用。目前关于微团聚体形成与稳定性的研究多专注于农业土壤,红壤侵蚀地植被恢复后土壤团聚体稳定性、有机碳分布及微生物群落特征研究也主要集中在大团聚体上,而土壤微团聚体的动态变化及其主要影响因素尚不明确,对于其内在机制更缺乏了解。通过总结土壤微团聚体的形成过程及稳定性,综述了凋落物、根系和菌根对土壤微团聚体形成与稳定的影响,阐述了土壤微团聚体内微生物群落、化学结合态有机碳及有机碳结构是土壤有机碳稳定的重要机制,并提出了未来微团聚体研究方向,以期揭示红壤侵蚀退化地森林恢复过程中微团聚体形成和稳定的生物化学机制,从而为深入阐明有机质—土壤团聚结构—微生物—化学耦合作用和森林土壤碳吸存机制提供参考。     

δ~(13)C法研究秸秆添加对棕壤团聚体有机碳的影响

将稳定同位素碳(δ13 C)标记的玉米秸秆添加入棕壤,在沈阳农业大学试验站进行田间原位培养,研究玉米秸秆添加对棕壤水稳性团聚体分布的影响,探索秸秆腐解过程中水稳性团聚体有机碳动态变化规律。结果表明:玉米秸秆添加不仅促进了棕壤2 000μm水稳性团聚体的形成,提高团聚体平均重量直径(MWD),而且显著提高各级团聚体有机碳含量,并随团聚体级别增大而增大。随着培养时间的延长,棕壤的团聚能力逐渐减弱,水稳性大团聚体破碎转变成微团聚体,MWD有所降低。大团聚体中总有机碳、新碳含量均呈下降趋势,微团聚体中总有机碳、新碳含量均呈上升趋势。棕壤总有机碳与团聚体有机碳呈显著的正相关关系(P0.05)。     

川南天然常绿阔叶林人工更新后土壤微团聚体分形特征研究

土壤微团聚体是有机一无机复合体经过多次聚合而形成，以不同粒级微团聚体的形式组合在土体内．土壤微团聚体的组成密切影响着土壤的保水、供水性能，是土壤中水分和养分保贮和释供的关键，与土壤肥力水平存在着明显的相关关系。土壤微团聚体对土壤理化及生物学性质有多方面的重要作用，而不同粒级的微团聚体所起的作用又各不相同，     

稻草和硫酸铝添加对苏打盐碱土活性有机碳及有机无机复合体的影响

通过室内水田模拟培养试验,研究了淹水条件下稻草和硫酸铝添加对苏打盐碱土微生物量碳、易氧化有机碳及有机无机复合体的影响。结果表明,秸秆添加显著提高了土壤微生物量碳和微生物商,提升幅度分别为108.5%~310.3%和76.1%~178.3%,低量稻草添加更有利于土壤微生物量碳和微生物商的增加。硫酸铝能够进一步促进土壤微生物量碳的增加,且硫酸铝添加量与微生物量碳的含量呈正相关关系。在未添加稻草的处理中,添加硫酸铝能增加土壤易氧化有机碳含量,降低土壤有机碳的Kos值。添加稻草和硫酸铝均能不同程度的提高土壤易氧化有机碳的含量。Kos值随稻草添加量的增加呈先增加后减少的趋势,随硫酸铝添加量的增加呈增加趋势。秸秆添加促进较小粒级复合体向大粒级复合体团聚,同时提高了各粒级复合体内有机碳的含量。硫酸铝添加能够促进秸秆分解产生的有机胶体与无机颗粒形成有机无机复合体,促进土壤的团聚,同时提高大粒级有机无机复合体含量及有机碳含量。     

长期施肥措施下灰漠土有机碳及团聚体稳定性特征

团聚体的物理保护是土壤有机碳稳定的重要机制之一,团聚体的形成也必须依赖土壤中的有机碳。通过31年的长期定位试验,研究不同养分管理措施对土壤有机碳及团聚体稳定性的影响,探明土壤各粒级团聚体结合碳的分配状况,探讨土壤团聚体对有机碳的物理保护机制,为西北干旱区农田土壤碳优化管理提供依据。采集6个不同施肥措施的长期试验处理的土样,采用湿筛法对土壤团聚体组分和团聚体结合有机碳进行分离并测定,对土壤总有机碳、团聚体分布状况、团聚体结合有机碳等进行分析,并对土壤团聚体稳定和大团聚的周转进行评价。结果显示,长期施用有机肥的土壤有机碳含量达39.7 g·kg-1,比不施肥和秸秆还田分别提高了1.8、1.4倍。有机肥和秸秆还田均可提高土壤有机碳,而单独施化肥或撂荒土壤有机碳仅能维持平衡。除此之外,施用有机肥或秸秆还田,土壤大团聚体分别提高了246%和147%,显著提高了土壤团聚化程度,大团聚体的周转速率分别是不施肥的33%和53%,速率显著减缓(P<0.05),而且还可进一步提高土壤大团聚体,团聚体结合的有机碳向较为稳定的细颗粒态有机碳转化,更有利于有机碳的固定。单独施化肥或撂荒土壤有机碳维持平衡,土壤大团聚体密度和团聚体稳定性均比不施肥有显著提高,大团聚体的周转速率显著减缓。土壤有机碳含量较低时,粉粘粒有机碳含量占主要优势,而当土壤富含有机碳时,细颗粒有机碳含量占主要优势。综上所述,施用有机肥不但可以弥补因耕作的破坏导致的大团聚体下降,还可促进土壤大团聚体的形成,增强土壤团聚体稳定性,新增的有机碳首先与大团聚体结合,然后主要以细颗粒态有机碳固定,效果好于秸秆还田。长期单独施用化肥难以提高土壤有机碳、微团聚体包裹的有机碳和大团聚体中的细颗粒有机碳相对稳定,通过撂荒可减少对土壤的物理破坏,促进大团聚体的积累。     

长期不同施肥对塿土大团聚体中有机碳组分特征的影响

【目的】研究长期施肥对土大团聚体中有机碳组分特征的影响,揭示不同施肥方式下土壤有机碳的固持机制,为合理施肥提供理论依据。【方法】采集土35年长期肥料定位试验不同施肥处理0—10 cm和10—20 cm土样,分析其大团聚体中各组分有机碳含量的变化。试验处理为:不施肥(CK)、单施化肥(NP)、单施有机肥(M)和有机肥配施化肥(MNP)。【结果】与CK相比,长期NP处理对大团聚体中粗颗粒有机碳(cPOC)、细颗粒有机碳(fPOC)、大团聚体中微团聚体内颗粒有机碳(iPOC)以及矿质结合态有机碳(MOC)组分的有机碳(OC)含量均无显著影响;而M处理以及MNP处理可显著提高两土层cPOC和iPOC组分的OC含量以及0—10 cm土层MOC组分的OC含量,其中,cPOC含量增幅分别为174%~338%和215%~245%,iPOC含量增幅分别为127%~241%和106%~130%,MOC含量增幅达28.9%~34.6%。MNP处理显著提高了0—10 cm土层fPOC组分的OC含量,增幅达482.1%。累积碳投入量与大团聚体中各组分的OC含量呈显著线性相关,尤其是iPOC含量,表明长期施肥过程中土有机碳在大团聚体中固存的差异主要受物理保护的颗粒有机碳组分的影响。【结论】关中地区土长期施化肥对大团聚体中各组分OC含量没有显著影响,而长期单施有机肥能进一步增加大团聚体中各组分OC含量,有机肥配施化肥能显著增加团聚体中各组分OC含量,特别是大团聚体中微团聚体内颗粒有机碳组分的含量,进而增加土的有机碳固持。因此,有机肥配施化肥是提高土有机碳含量的有效措施。