土壤磷扩散规律及其能量特征的研究 Ⅳ.土壤磷扩散的预测

根据扩散系数受温度影响即温度影响水粘度的特性，提出了不同温度下磷扩散预测的修正Ｎｙｅ模型的Ｄ＝Ｄ０ｋｆθ／ｂ（式中ｋ为粘度校正系数，其值等于２５℃与预测温度水粘度之比），并采用低的水／土比及低浓度范围吸附等温线的斜率（ｂ）用该模型可以相当准确地预测土壤中磷的扩散系数，常温下尤其如此，在土壤水低吸力范围内，预测值与实测值相差一般不超过２倍。     

土壤扩散磷的分布及动态

用＾３２Ｐ标记扩散池法结合冷冻切片法测定了四种质地土壤中扩散磷的分布动态。结果表明，扩散磷（Ｊｉ）在土壤中的分布随距界面距离（ｘ）的增加急骤下降，其关系符合幂函数Ｊｉ＝ａｘ＾－ｂ。磷扩散数量随时间而增加，扩散物范围随之扩大，扩散磷分布的时（ｔ）空（ｘ）关系可用ｊｉ与ｘ，ｔ的三次非线性方程模拟。同一水肥条件下，磷扩散率轻质土大于粘质土。     

土壤磷扩散的影响因素研究

对3种不同质地土壤磷扩散特征以及影响因素进行了试验研究。结果表明,随着土壤含水率的增加,土壤磷的扩散系数明显增加,土壤磷的扩散系数与土壤含水率的关系呈显著的幂函数相关;随土壤质地加重,土壤磷扩散系数增大;温度升高,土壤磷扩散系数增大,土壤磷扩散系数的温度效应可用磷扩散系数的温度系数定量表示;随着土壤施磷量的增大,土壤的磷扩散系数明显增加;土壤容重对磷扩散的影响与土壤的质地有关。对于质地较重的土壤,随着土壤容重的增加,磷扩散系数有降低的趋势;而对于质地轻的沙土,磷扩散系数有增加的趋势。     

土壤磷扩散规律及其能量特征的研究 Ⅲ.土壤磷扩散的动力学及能量特征

用³²P标记扩散池法测定了不同时间下土壤磷的扩散量,并用5种动力学模型对其拟合,结果表明土壤磷扩散过程最符合抛物线扩散方程。20%含水量下,磷扩散速率温度商Q₁₀。为1.20左右,与扩散是一个物理过程相吻合。由阿尼乌斯公式求得的磷扩散活化能(E_a^D)随土壤水分增加而降低;在土壤水低吸力范围内(<10⁵Pa水吸力)为12-34kJ/mol,平均为25kJ/mol左右,与溶液中离子扩散活化能较接近,说明低吸力下磷扩散主要在液相进行。将绝对反应速率理论移植用于磷扩散,所求出的磷扩散净活化能、活化熵变、活化焓变和活化自由能变在供试土壤中相同含水量下均呈规律性变化,且与E_a^D变化趋势基本一致,证明这些参数可用于表征磷扩散的能量特征。     

土壤磷扩散规律及其能量特征的研究Ⅱ.施磷量及水肥温相互作用对磷扩散的影响

非饱和土壤在施磷量０－４００ｍｇ／ｋｇ下的磷自扩散系数随施磷量近线性增加,但增加的幅度以缓冲性能小的轻质土壤最高。不同土壤磷扩散受土壤水分,施磷量和温度等因素相互作用的影响程度不同,为表征这种差异利用其多元非线性拟合方程的偏微分,本文提出了磷扩散率的水分系数,肥料系数和温度系数等概念。     

土壤盐分对土壤水分扩散率的影响

土壤水分扩散率是土壤水盐运动的重要参数之一。利用水平土柱吸渗法对不同含盐量土壤的水分扩散率与含水量之间的关系进行了测定,并建立了土壤水分扩散率、土壤含水量与Boltzmann参数间的定量关系。结果表明,不同含盐量土壤之间的水分扩散率存在明显差异,表现在相同土壤含水量情况下,土壤水分扩散率随土壤含盐量的增大而增大;土壤水分扩散率随土壤含水量增大而单调增大,且当含水量接近饱和时,土壤水分扩散率接近无穷,通过建立含水量与土壤水分扩散率的经验函数关系能较好地反映了土壤含水率与土壤水分扩散率间的关系。     

江苏省滨海盐土向潮土演化过程中水溶性氟含量变化原因的探讨

江苏滨海盐土向潮土演化过程中，水溶性Ｆ＾－含量经历了由少变多，再由多变少的过程。水溶性氟含量变化受控于水溶性Ｃａ＾＋＋变化（Ｆ＾－＝ａ＋ｂＣａ＾＋＋－１／２），同时，由于土壤胶体和溶液中ＯＨ＾－与Ｆ＾－含量可能ＣａＦ２的活度积起控制作用，而ｐＨ值的变化起叠加作用。江苏沿海土壤中影响水溶性氟含量的矿物主要是ＣａＦ２。     

石灰性潮土速效磷变化规律的研究

采用微区和室内模拟研究了两种不同含磷潮土ｏｌｓｅｎ－ｐ的变化和固磷特点，结果表明，在休闲状况下，土壤原有ｏｌｓｅｎ－ｐ的变化平缓，而施磷后土壤ｏｌｓｅｎ－ｐ的变化波动较大，其变化规律呈Ｙ高磷潮土＝２５．６２６ｅ＾－０．０５４３ｘ和Ｙ低磷潮土＝２２．０６５ｅ＾－０．１６１ｘ衰减。种植作物条件下，作物对不施土壤原有ｏｌｓｅｎ－ｐ的消减增多。施磷不仅增加土壤ｏｌｓｅｎ－ｐ含量，同时也加大作物对ｏｌｓｅｎ     

水溶性阳离子在工程黄土中的扩散特性

该文采用水平扩散池观测了水溶性盐阳离子在工程黄土中的扩散过程。结果表明：水溶性盐阳离子在土壤中的扩散性因离子种类而异，Ｃａ＾２＋的扩散系数最高，Ｍｇ＾２＋，Ｎａ＾＋，Ｋ＾＋依次降低，其由两个模型测定的平均值分别为２．６９２８×１０＾－６，２．３１２７×１０＾－６，１．６７３０×１０＾－６，０．４５０４×１０＾０－６ｃｍ＾２／ｓ。在距源溶液较近时，土壤胶体交换性Ｋ＾＋，Ｎａ＾＋，Ｍｇ６２＋均明显升高     

磷石膏农用机理及利用途径的研究初报

本通过室内培养试验和田间小区试验探索了磷石膏农用的机理及其利用的途径。室内培养试验过程中，土壤ｐＨ值、碳酸氢根含量下降明显，土壤速效磷水平有明显的提高。田间试验表明，磷石膏在降低土壤中ＨＣＯ３＾－、ＣＯ３＾２－及Ｃｌ＾－、Ｎａ＾＋含量的同时，提高了Ｃａ＾２＋、ＳＯ４＾２－的含量。以磷石膏为主的水稻壮苗剂对水稻秧苗生长有明显的促进作用。在石灰性土壤地区，改良盐碱土、生产调酸壮苗剂及研制改土肥是磷石     

土壤时空变化研究的进展与未来

理解和表征土壤的时空变化是土壤学的基本任务,也是评估和合理发挥土壤功能的重要前提。土壤的时空变化与气候环境变迁、岩石圈风化、地表物质迁移、生物地球化学循环等圈层变化过程相耦合。围绕土壤时空变化研究的新近进展,本文综述并展望了土壤形成和演变过程、土壤形态学、土壤调查、土壤分类、数字土壤制图与土壤退化的发展态势。未来土壤时空变化研究的关键科学问题主要包括:地球表层系统中土壤与环境要素之间的多过程耦合机理与模拟、多尺度土壤-环境关系与模拟、多元土壤信息的融合机理与数据同化。未来重点研究领域将涉及到关键带科学引领的土壤形成和演变研究、多尺度数字土壤制图与时空变化预测、基于多传感器的土壤综合观测原理与技术、完整和详尽的国家和全球土壤资源清单及共享平台建设、区域土壤资源退化机理及其功能恢复。     

土壤动物在农业生态系统中的研究进展

近些年来随着对生态学的深入研究,人们认识到土壤动物的群落结构、功能以及在生态过程中积极的不可替代的作用,土壤动物逐渐成为生态学研究的热点之一。本文分析评价了国内关于土壤动物的研究进展。同时对国外土壤动物在土壤环境评价、凋落物分解、土壤健康的指示作用、与污染环境的关系、二氧化碳浓度对其的影响、在农业生态系统中的作用、在城市生态系统研究中的作用、在废弃物处理及土壤改良中的应用、在N循环中的作用、湿地土壤动物研究等10个方面的研究动态进行了综述。并提出了对土壤动物研究工作的几点建议。     

Soil indicator systems ‐ the basis for soil conservation decisions to control soil erosion and soil compaction

The efficiency and acceptance for erosion and compaction control management is not high and therefore not a guarantee for sustainable land use and soil functionality. The best method for increasing acceptance is a regional soil indicator system combined with an environmental indicator system (McRae et al. 2000). Like the concept of “critical load inputs”; for chemical pollutants, this system would make it possible to quantify the soil state and soil condition for decisions concerning the soil carrying or load capacity. The next step is the assessment of the land use pressure on soil in terms of the soil load capacity and the driving forces for land use. These results may determine the response level required: In a balanced situation, Best Management Practices may help ensure sustainability is maintained, slightly disproportional results suggest additional special agricultural management techniques may be needed, while significant differences may indicate the need for additional land use adjustments or changes in technical management. The indicator system is ideal for application in north‐eastern Germany for all moraine areas and the areas at risk to water and wind erosion and soil compaction.     

慈溪市土壤系统分类研究

本文对浙江省慈溪市第二次土壤普查土壤分类系统进行了修订,并建立了慈溪市土壤系统分类,依据浙江省土系建立的原则和要求,初步建立了慈溪市土壤的土族和土系。     

四种土壤管理方式对李园土壤微生物和土壤酶的影响

通过2003~2004两年的试验发现,刈割覆盖、刈割压埋、畜粪还园三处理纤维分解菌和硅酸盐细菌的数量均明显高于清耕处理(对照),且两种微生物数量均以夏季最多,秋季次之,春季再次,冬季最少。前三处理蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、纤维分解酶、多酚氧化酶的酶活性都较清耕有显著或极显著提高;各处理酶活性也以夏季最高、秋季次之,春季再次,冬季最低。2004年刈割覆盖、刈割压埋两处理蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶活性较2003年有显著或极显著增加,畜粪还园、清耕两处理三种酶活性两年间差异很小。经相关性分析还发现,纤维分解菌除与脲酶相关性不显著外,它与其余的酶均显著或极显著正相关;硅酸盐细菌与所有的酶均极显著正相关。     

面向土壤系统分类的土壤调查制图方法的初步研究

我国的土壤系统分类方案已经基本形成,但还没有相应的土壤调查方法技术研究。按照传统土壤调查的主要剖面、检查剖面、定界剖面的思想与办法,采用空间内插技术,在研究区的4条实验路线上共挖掘了64个剖面点,通过这些剖面点的诊断层和诊断特性确定了研究区的土壤类型并勾绘了土壤类型界线。再用1条检验路线对勾绘的土壤图进行检查,结果表明,在检验路线上设置的20个检查剖面点中,其中19个剖面点与实际情况相符,正确率95%,说明使用内插法进行面向土壤系统分类的土壤调查制图是可行的。再结合土壤景观可以辅助土壤调查工作者更高效地确定土壤类型、勾绘土壤界线。     

土壤退化时间序列的构建及其在我国土壤退化研究中的意义

我国土壤退化发生广、发展快,后果严重,很多问题亟待解决,加大其研究力度势在必行。显而易见,人们对土壤特性与土壤退化过程了解得越详细,对土壤退化的评估与防治也会越好。因此迫切需要建立大量土壤退化时间序列来明确土壤退化过程中时间因素的作用并帮助人们正确理解和认识土壤退化与人为作用之间的关系。为了得到可靠的结果,土壤退化时间序列的建立需包括起始土壤相似性判定与退化土壤绝对或相对年龄的验证两个重要过程。本文详细论述了土壤退化时间序列的构建过程及应注意的问题,并探讨了土壤时间序列在我国土壤退化研究中的意义,旨在为土壤退化时间序列的正确建立与应用提供较为详尽的参考。     

Relationships between soil respiration and soil moisture

The interaction of soil microbes with their physical environment affects their abilities to respire, grow and divide. One of these environmental factors is the amount of moisture in the soil. The work we published almost 25 years ago showed that microbial respiration was linearly related to soil-water content and log-linearly related to water potential. The paper arose out of collaboration between two young researchers from different areas of soil science, physics and microbiology. The project was driven by not only our curiosity but also the freedom to operate without the constraints common to the current system of science management. The citation history shows three peaks, 1989, 1999 and from 2002 to the present day. Interestingly, the annual citation rate is as high as it has ever been. The initial peak is due to the application of the work to studies on microbial processes. The second peak is associated with the rise of simulation modelling and the third with the relevance of the findings to climate change research. In this article, our paper is re-evaluated in the light of subsequent studies that allow the principle of separation of variables to be tested. This re-evaluation lends further credence to the linear relationship proposed between soil respiration and water content. A scaled relationship for respiration and water content is presented. Lastly, further research is suggested and more recent work on the physics of gas transport discussed briefly.     

磺胺类兽药对土壤生化功能及氮素的影响

研究了磺胺类药物对土壤呼吸作用、硝化作用、氨化作用、铵态氮、硝态氮、亚硝态氮及全氮的影响。结果表明,相对较低浓度药物残留(10 mg/kg土)对土壤呼吸作用的影响呈现"激活-抑制"循环的规律,而相对较高浓度药物残留(50 mg/kg土)对土壤呼吸作用的影响则呈现"抑制-激活-抑制"的规律,因此,磺胺类药物残留会抑制土壤呼吸作用。相对较低浓度药物残留(10 mg/kg土)对土壤硝化作用、氨化作用呈现"激活-恢复"的规律,而相对较高浓度药物残留(50 mg/kg土)对土壤硝化作用、氨化作用则一直呈现"激活"的状态,因此,磺胺类药物残留会刺激土壤的硝化作用与氨化作用。土壤氮素是生物圈内氮循环的重要指标,磺胺类药物残留对土壤氮素有一定的抑制作用,若长期保持着较高残留水平,则会破坏土壤的氮循环。     

分形理论在土壤肥力研究中的应用与前景

分形理论的提出对于定量描述复杂的、高度不规则的系统特征与机理提供了方法.本文从土壤腐殖质、土壤微生物、土壤团聚体等方面回顾了分形理论在土壤肥力研究中的主要结果:土壤腐殖质胶体在不同条件下形成不同分形特征的聚合物;同一种微生物可能形成具有不同分形特征的结构;土壤中的有机无机胶体在不同条件下凝聚成不同的团聚体,从而形成不同的土壤结构并对其肥力功能产生影响.我们认为分形理论在探索土壤的形成过程和肥力功能上将具有重要的应用前景:如团粒结构体的形成可能是由土壤胶体分形凝聚而成;土壤中的活性有机质有逐渐老化的现象,可能和腐殖质胶体由结构疏松的分形结构向普通团聚体过渡的过程有关;土壤微生物在不同微环境下具有不同的分形特征,可以推测在各种土壤过程(包括物理、化学以及生物化学过程)中它们的功能也可能是不一样的.此外,土壤结构的开放程度决定孔隙、水分以及空气的分布,从而决定了微生物的生存空间.所以土壤结构体对微生物空间分布的影响也是将来该领域值得研究的内容之一.