内蒙古土壤pH值、粘粒和有机质含量的空间结构特征

采用半方差函数和普通克里格方法分析了内蒙古地区土壤 pH、粘粒和有机质含量的空间结构特征 .结果表明 ,内蒙古土壤 pH、粘粒和有机质含量的空间结构特征可以用线性半方差函数模型加以描述 ,且具有明显的各向异性 .插值结果显示 ,它们的空间变异尺度与土类分布具有较好的一致性 .内蒙古地区土壤 pH值表现为自东向西逐渐升高的趋势 ,而粘粒和有机质含量测沿同一方向逐渐降低 .表生地球化学作用的空间变异是决定内蒙古土壤上述参数分布特征与尺度的主要因素 .     

绿肥对土壤有机质的影响

本试验系与中国农科院土肥所合作进行的。     

土壤有机质含量对土壤入渗能力及参数影响的试验研究

基于土壤质地为壤土的大田水分入渗试验,分析了有机质含量对大田土壤水分入渗能力和考斯加科夫入渗模型参数的影响。研究表明：土壤有机质对大田土壤入渗能力和入渗模型参数的影响都比较明显,土壤累积入渗量随着土壤有机质含量的增加而增大;入渗模型参数k和α值随土壤有机质含量的增加而减小。研究结果对于土壤入渗能力预测模型的建立和地面灌水技术参数的优化具有一定价值。     

土壤碱溶有机质的测定研究与应用

研究了一种土壤供氮能力快速测定方法-土壤碱溶有机质的测定,以及碱溶有机质与常规土壤有机质的相关性、碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性及其在测土推荐施肥中的初步应用。选择我国有代表性的潮土、黑土、红壤土样各50个,研究土壤碱溶有机质与常规方法-丘林法测定的土壤有机质的相关性,结果显示二者呈极显著相关(p>0.01),相关系数r=0.9345,相关直线回归方程为:土壤有机质(g kg-1)=3.3265μ碱溶有机质(g kg-1)+6.9389。选择代表我国主要土壤类型的28个土样进行盆栽试验,研究土壤供氮能力测定方法与植株氮素吸收的相关性,结果表明,土壤碱溶有机质与不施氮处理植株吸氮量相关性极显著(相关系数为0.628,p>0.01),且其相关系数高于土壤有机质和土壤全氮与植株吸氮量的相关系数。虽然土壤碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性低于生物培养方法即好气培养2周后土壤矿质氮(硝态氮+铵态氮)与植株氮素吸收的相关性,但土壤碱溶有机质更适合测土推荐施肥实验室高效快速测定的需要,可见碱溶有机质是可浸提的土壤腐殖质,可用比色法快速测定并能较好估测土壤的供氮能力,值得推荐在测土配方施肥实验室应用。     

土壤碱溶有机质的测定研究与应用

本文研究了一种土壤供氮能力快速测定方法-土壤碱溶有机质的测定,以及碱溶有机质与常规土壤有机质的相关性、碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性及其在测土推荐施肥中的初步应用。选择我国有代表性的潮土、黑土、红壤土样各50个,研究土壤碱溶有机质与常规方法-丘林法测定的土壤有机质的相关性,结果显示二者呈极显著相关（p>0.01）,相关系数R = 0.9345,相关直线回归方程为：土壤有机质（gkg-1） = 3.3265碱溶有机质（gkg-1）+ 6.9389。选择代表我国主要土壤类型的28个土样进行盆栽试验,研究土壤供氮能力测定方法与植株氮素吸收的相关性,结果表明,土壤碱溶有机质与不施氮处理植株吸氮量相关性极显著（相关系数为0.628,p>0.01）,且其相关系数高于土壤有机质和土壤全氮与植株吸氮量的相关系数。虽然土壤碱溶有机质与植株氮素吸收的相关性低于生物培养方法即好气培养2周后土壤矿质氮（硝态氮+铵态氮）与植株氮素吸收的相关性,但土壤碱溶有机质更适合测土推荐施肥实验室高效快速测定的需要,可见碱溶有机质是可浸提的土壤腐殖质,可用比色法快速测定并能较好估测土壤的供氮能力,值得推荐在测土配方施肥实验室应用。     

青海省东部山区旱作农田土壤团聚体特征研究

比较了青海省东部山区垂直梯度分布的三种旱作农田土壤(黑钙土、栗钙土、灰钙土),在0~60 cm土层的不同粒级土壤风干团聚体和水稳性团聚体含量间的差异,并结合其它土壤质量指标(有机质、粘粒)对不同土壤结构和抗侵蚀能力进行了综合评价。结果表明,>0.25mm风干团聚体、>0.25mm水稳性团聚体含量和土壤有机质含量与土壤类型间有密切关系。均表现为黑钙土>栗钙土>灰钙土。黑钙土和栗钙土的土壤有机质含量与>0.25mm水稳性团聚体间存在显著正相关关系(P<0.05),灰钙土则无明显相关性;三种土壤粘粒含量与>0.25mm风干团聚体和0.25mm水稳性团聚体含量间无明显相关性。各项指标综合比较,三种土壤抗侵蚀能力大小为:黑钙土>栗钙土>灰钙土。     

有机质对土壤光谱特性的影响研究

为了探明土壤有机质的光谱特征及其影响作用,从而为有机质土壤铁氧化物的定量反演提供理论依据。利用去有机质前后土壤的光谱数据,研究了有机质对土壤反射率、土壤线参数、土壤铁氧化物定量反演的影响。研究结果表明,去除有机质后,能明显提高土壤反射率,变化最明显的为可见光橙黄光波段,即570～630 nm。相关性分析也显示橙黄光波段反射率的相对变化量或差值与有机质去除量之间的相关系数要比其他波段高,相关系数最大值在600 nm。因此,建议采用570～630 nm的光谱数据进行有机质的反演;土壤线斜率在去有机质后明显降低,截距显著增大,二者变化量与有机质去除量呈极显著相关关系,可用土壤线参数预测有机质含量。有机质对铁氧化物的反演具有明显影响,特别是有机质大于20 g kg-1的土壤,在进行反演时应考虑有机质对反演精度的影响,需采取有效地技术手段消减其影响作用,才能达到较好的效果。     

土壤团聚体中有机质研究进展

团聚体和有机质是保持土壤结构和肥力的基础,二者相互作用,不可分割,前者是后者存在的场所,后者是前者存在的胶结物质。在现有资料中,分别以团聚体和有机质为主要研究对象的报道较多,而团聚体中有机质性质的研究较少。本文从土壤有机质物理分组与化学分组相结合的角度,介绍国内外有关土壤团聚体中有机质的数量和特性及其对农业措施的响应方面的研究进展,内容包括团聚体分组、数量和稳定性,团聚体中的有机质的数量、未分组有机质的性质和腐殖物质组分的性质,颗粒分组中的有机质数量和性质,团聚体-密度联合分组中的有机质的数量和性质,不同土地利用方式和长期耕作施肥对团聚体中的有机质的影响等。以期推动不同粒级团聚体和不同HS组分相互作用及其对土壤固碳和肥力贡献研究工作的开展,为探索土壤有机质物理保护与化学保护之间的关系,揭示土壤固碳和培肥机理提供依据。     

植物残体向土壤有机质转化过程及其稳定机制的研究进展

土壤有机质的数量和质量不仅是衡量土壤肥力状况的核心要素,其形成、转化及稳定过程还与全球气候变化密切相关。植物残体是土壤有机质的初始来源,但由于其腐解过程的复杂、多变性以及土壤有机质、微生物的高度异质性,植物残体向土壤有机质的转化和稳定机理尚不十分明确。本文介绍并讨论了近年来关于植物残体向土壤有机质转化相关研究的新发现,探讨了微生物源和植物源有机质对土壤有机质的贡献,概述了土壤有机质形成的微生物驱动机制,并综述了植物残体输入后土壤有机质稳定性的相关研究,最后对该研究领域未来的发展进行展望,以期能够为科学地提高土壤的固碳能力提供参考。     

土壤矿物对有机质的吸附与固定机制研究进展

鉴于土壤有机质在生态系统及碳储存方面的重要性,关于土壤矿物对土壤有机质的吸附与固定机理方面的研究越来越受到了学术界的广泛关注。本文综述了近年来报道较多的土壤矿物对土壤有机质的吸附机制,以及主要影响因素。在众多矿物类型中,水合铁、铝氧化物及黏土矿物对有机质的吸附性较强,配体交换、络合、氢键、阳离子桥接、缩合及范德华力作用是土壤矿物与有机质之间的主要作用机制。土壤pH是影响矿物表面电荷及吸附位点的关键因素,进而影响矿物对有机质的吸附。土壤矿物表面的有机质含量对其继续吸附有机质具有一定的影响。吸附态有机质大多呈层状结构,越接近矿物表面的有机质与土壤矿物的结合越紧密。土壤有机质的稳定性受有机质与矿物间的作用力影响,一般而言,以化学键合吸附在矿物表面的有机质最稳定,其次为直接与矿物表面作用的电子"供体-受体"机制,范德华力和静电作用稳定性较差。近年来,随着分析设备和技术的进步,一些新的表征与探测方法(如热重分析、差示扫描量热法、傅里叶转换红外光谱、扫描电子显微镜、原子力显微镜、扫描透射X射线显微镜、中子散射技术等)被用于"矿物-有机质"结合机制的研究中,这些新手段毫无疑问会帮助更好地认识矿物与有机质间的作用机理。关于微生物在矿物吸附有机质、"矿物-有机质"复合体形成和演化过程中所起的作用,研究相对较少,但很明显这是至关重要的。     

设施栽培条件下土壤养分及有机质组成变化趋势的研究

以黄泛平原壤质潮土不同年限的设施栽培土壤为研究对象,探讨了设施栽培条件对土壤养分及土壤有机质组成的影响。结果表明,设施栽培土壤碱解氮、速效磷、速效钾、盐分含量均明显高于大田,其含量主要取决于施用化学肥料的种类和数量,随栽培年限的增加而增加;土壤有机质、腐殖酸、胡敏酸含量随种植年限有升高趋势;HA/FA与栽培年限显著相关,表示设施栽培条件下,土壤熟化程度随有机肥料的逐年施用而有所提高,但HA/FA变化幅度不大,这可能与设施栽培形成的高温高湿条件及施用有机肥料中难分解物质的含量有关。     

林火对土壤有机质的影响研究综述

火干扰被认为地球化学循环和土壤碳循环的主要干扰因素,主要包括森林火灾和计划烧除。就火干扰对土壤有机质的影响进行归纳总结,火干扰对土壤有机质的影响差异很大,主要取决于火灾类型、火强度、火干扰持续时间、可燃物特性、土壤类型、土壤含水率等,高强度火灾后土壤有机质显著减少、腐殖质急剧转化成溶解性物质,火干扰土壤中各粒度级碳含量增加、游离脂肪链的长度有选择性降低、土壤芳香烃和烷基大量增加、土壤腐殖酸与富里酸中的胡敏素数量增加,更高温度下胡敏素是残留在土壤中的主要有机成分,森林可燃物不完全燃烧后经过冷凝形成黑碳;森林火灾直接杀死部分菌类,改变土壤微生物结构和营养成分,通过核磁共振光谱比较腐殖质中的有机化合物,发现火干扰土壤的腐殖质羧基缺位。根据归纳现有研究现状,并提出今后的研究重点与方向。建立火干扰后土壤有机质连续跟踪调查研究机制,土壤有机质变异数据库,加强火干扰对土壤有机质影响机理的模拟研究。     

植被恢复过程中侵蚀红壤有机质变化研究

基于2001年与2011年两期土壤样品数据,对江西省兴国县植被恢复过程中侵蚀红壤有机质的变化进行了研究。结果表明：10年间,纯林、林草及林灌草结构下表层(0 ~ 10 cm)土壤有机质变化值分别为?-5.8、-0.1及8.0 g/kg,千枚岩、红砂岩及花岗岩成土母质发育的红壤表层土壤有机质变化值分别为8.7、-0.5及 -3.1 g/kg。植被垂直结构对表层土壤有机质的变化影响显著,主要是由于植被覆盖度及生物量的不同引起的凋落物量的差异所导致;土壤颗粒组成是表层土壤有机质变化的重要影响因素之一,研究区表层土壤有机质的变化与黏粒含量的变化呈显著正相关(P < 0.05);此外,林下土壤侵蚀也影响着表层土壤有机质的变化。     

溶解性有机质影响土壤吸附重金属的研究进展

溶解性有机质(Dissolved organic matter,DOM)由于含有羧基、羟基、羰基和甲氧基等活性功能团,能作为重金属在环境中的迁移"载体"或"配位体",通过与土壤中重金属之间的离子交换吸附、络合、螯合等一系列反应抑制或促进重金属在土壤中的吸附,影响重金属的沉淀、迁移转化和生物有效性,进一步影响生态环境安全和人类健康。因此,详细介绍了DOM尤其是外源DOM的来源、提取和组成,同时综述了溶解性有机质对土壤吸附重金属的影响及其影响机理的研究进展。     

长期不同施肥对稻田土壤有机质和全氮的影响

通过对湖南新化、宁乡、株洲、桃江、武岗5个国家级稻田肥力长期定位试验点18年的田间定位试验,研究了不同施肥方式下0-20 cm土层土壤有机质和全N含量的演变规律。结果显示,中量和高量有机肥与化肥配合处理在提高土壤有机质和全N含量方面效果明显优于单施化肥和秸秆还田处理,且随有机肥用量的增加而增加,表明有机肥与化肥配合施用是提高土壤有机质和N素肥力的重要措施。在不同施肥方式下,稻田土壤有机质总体上呈现出上升或者下降的趋势,但在不同的年份会有波动。     

土壤中溶解性有机物及其影响因素研究进展

溶解性有机物(DOM)是陆地生态系统中极为活跃的有机组分,是土壤圈层与相关圈层(如生物圈、大气圈、水圈和岩石圈等)发生物质交换的重要形式。它不但是土壤微生物最重要的能量与物质来源,影响微生物的新陈代谢,而且对土壤营养元素(如C,N,P)和污染物的化学活性与生物活性也有直接影响。因此,土壤中溶解性有机物的消长动态已成为当前农业生态学领域的研究焦点问题之一。本文综述了土壤中溶解性有机物的迁移转化规律和主要影响因素,并指出未来的研究重点应在以下几个方面:(1)土壤有机质性质对DOM释放的影响。(2)有机质对DOM数量和质量的影响(3)生物和物理化学因素对土壤中DOM吸附和解吸的影响(4)DOC、DON和DOP迁移转化的差异。     

稻草不同途径还田对土壤结构及有机质特征的影响

通过3年的田间定位试验,系统的研究了稻草不同途径还田对稻田土壤容重、孔隙度、团聚体、有机碳总量、腐殖质组成及腐殖质结合形态的影响。结果表明,与无肥(CK)及纯施化肥(NPK)对照相比,稻草直接深埋还田(NPK+S)及利用后的菌渣、牛粪、沼渣深埋还田(NPK+FD、NPK+CD、NPK+BD)均能一定程度的降低土壤容重、增加孔隙度、增加>0.25 mm水稳性团聚体的数量和提高土壤团聚体的稳定性,有利于形成和保持良好的土壤结构;同时能提高土壤腐殖质中胡敏酸含量和HA/FA比值,增加松结态腐殖质含量和提高松/紧腐殖质比值,能一定程度的改善土壤腐殖质的组成、性质及结合形态,提高腐殖质品质,不过这4个处理间的差异不明显。稻草焚烧还田(NPK+S′)在以上方面效果均不显著,且带来严重的大气污染,并不可取。