用分形理论评价长期施肥对土壤理化性质的影响

为探讨不同施肥处理对土壤理化性质和团聚体分形特征的影响以及用分形特征评价长期施肥对土壤理化性质尤其是土壤团聚体稳定性的影响,采用1个现存的分形模型作为主要研究手段。结果表明,有机肥-化肥混施分形维数较小,单施化肥则较大。分形维数与团聚体平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)呈显著负相关,因此,分形维数能同时反映团聚体粒径分布和土壤结构稳定性。另外,分形维数越高,黏粒含量越高,土壤容重越大,有机质含量越少;反之,分形维数越低,大团聚体和有机质含量越高,土壤容重越小。分形维数高时,易导致大孔隙分布少,微小孔隙分布多,不利于水肥移动;分形维数低时孔隙分配较合理,水肥能得到有效利用。因此,在农业生产中应当强调有机肥和化肥配施,有机肥肥源较缺的地区应当重视秸秆还田。     

水田自然免耕土壤结构状况研究

本文研究了自然免耕土壤的水稳性团聚体、微团聚体和土壤结构的稳定性及其与水分的关系。结果表明:自然免耕促进了>25mm的水稳性团聚体形成,团聚水平、团聚度和结构系数增加,结构稳定性提高,土壤容重稳定。因此,浸润水分有利于土壤结构的形成和稳定。     

同一质地（重壤土）土壤水分特征曲线的研究

用压力膜法测定了同一质地 (重壤土 )不同干容重装填土、不同水分处理装填土、农田原状土的水分特征曲线 ,通过土壤水分特征曲线 (θ- s)及土壤含水率 (θ)和当量孔径 (d)关系曲线的对照分析 ,发现干容重、水分处理及土壤的原状性对水分特征曲线有显著影响。     

甘肃景泰灌区土壤结构状况及其影响因素

以土壤结构状况中的团聚体组成为主要指标,研究了景泰灌区土壤的基本理化形状对团聚体组 成的影响。研究结果表明,有机质含量和质地是影响该区土壤结构的两个主要因素。而盐分含量与土壤 团聚体组成呈一定的负相关,由于盐化不是太严重,所以影响较小。同时也发现了>0．25mm的风干团 聚体和>0．25mm的水稳定性团聚体含量是:重壤>中壤>轻壤>砂壤,而结构破坏率有与此相反的规 律。     

不同生态经济恢复模式对退化红壤区水稳性团聚体的影响

以长汀县河田镇红壤侵蚀区不同生态经济恢复模式作为研究对象,分析不同生态经济恢复模式对土壤容重、孔隙结构、水稳性团聚体特征及有机碳分布的影响。结果表明,不同生态经济恢复模式的施用显著改善了土壤容重和土壤孔隙度状况,但与封禁生态恢复模式相比,其改善的作用较为有限。未治理模式＜0．25 mm水稳性团聚体含量为62．89％,随着生态经济恢复模式的实施,土壤微团聚体逐渐向＞5．00 mm和5．00～2．00 mm的大团聚体转变;不同生态经济模式土壤水稳性团聚体稳定性的变化为杨梅模式＞板栗模式＞封禁生态恢复模式＞林下套种油茶模式＞油茶模式＞未治理模式,施用年限较短的生态经济恢复模式土壤团聚体稳定性较差,表明其实施的年限也是影响土壤水稳性团聚体稳定性的一个重要因素;不同生态经济恢复模式土壤团聚体的有机碳主要分布在＞5．00 mm和5．00～2．00 mm的较大径级的团聚体中,同时随着土壤团聚体径级的减少,其有机碳含量呈逐渐减少的趋势。     

天然沸石改良冷浆型水稻土机制的初步研究

本文的试验结果表明，在冷浆型水稻土上施用天然沸石，能够增强土壤保持养分的能力，使土壤中的有效养分增加，并能提高水稻对氮磷养分的吸收量和水稻对化学肥料的利用率。天然沸石的施用还改善了冷浆型水稻土的质地组成，促进了土壤团聚体的形成，土壤中水稳性大团聚体含量增加，土壤容重降低，同时土壤阳离子交换量增大。但沸石的施用对土壤ＰＨ值无显著影响。     

水土保持措施对板栗林土壤特性的影响

以长汀县河田镇有无采取工程措施和植物措施的板栗林为研究对象,分析不同水保措施对土壤养分、水稳性团聚体的分布特征及团聚体稳定性的影响。结果表明:(1)工程措施显著改善了土壤容重和水解性N含量,而未显著增加土壤的C、N含量;植物措施的施用对土壤养分的改良作用更为明显。(2)由于工程或植物措施的施用,<0.25 mm微团聚体向>0.25 mm的大团聚体转变。(3)不同水保措施处理团聚体的稳定性依次为:结合采用工程和植物措施>仅采用工程措施>仅采用植物措施>未采取措施。(4)不同水土保持措施土壤容重与<0.25 mm水稳性团聚体含量显著正相关,而土壤C、N含量与<0.25 mm水稳性团聚体含量显著负相关。     

施用生物质炭对不同类型土壤物理性状的影响

为探明施用生物质炭对土壤物理性状的影响,选择了质地与有机质相差较大的8种土壤,设置对照、施用1%生物质炭、施用2%生物质炭和1%商品有机肥4个处理,模拟研究了施用生物质炭对土壤容重、>025 mm水稳定性团聚体和土壤保水性的影响。结果表明,与对照相比,施用生物质炭可明显降低土壤容重,增加土壤的田间持水量,且作用效果随生物质炭用量的增加而增加。施用生物质炭对土壤>025 mm水稳定性团聚体的影响在不同土壤类型上有较大的差异：在壤质砂土中影响不明显;在壤土中具显著的促进作用;在粘土与粘壤土中,其效果因土壤有机质含量不同有所差异,对有机质较高的粘土与粘壤土,因其本身已具有较高含量的水稳定团聚体,施用后无明显效果,但对于有机质含量较低的粘土与粘壤土,施用后具有明显的促进作用。施用生物质炭对降低土壤容重和增加土壤田间持水量的作用比施用商品有机肥更明显,但在促进水稳定性团聚体形成上,生物质炭的作用不及商品有机肥。综合认为,施用生物质炭可明显改善无机胶体含量较高但有机胶体缺乏的土壤的结构。     

黄土丘陵水蚀区生物结皮土壤抗冲性试验研究

以典型黄土丘陵沟壑区不同发育年限的生物结皮为研究对象,探索了不同发育年限生物结皮对土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、粘结力、容重等与土壤抗冲性有关的理化性质的影响,并与流水冲刷试验结果相结合,揭示水蚀条件下生物结皮的形成对土壤抗冲性的影响,明确生物结皮在研究区退耕还林(草)生态恢复中的地位及作用.结果表明:结皮形成对土壤有机质含量、水稳性团聚体含量、粘结力、容重均产生了影响.土壤抗冲性与结皮有机质含量、粘结力、水稳性团聚体合量呈负相关,与容重呈正相关.有机质含量对结皮土壤抗冲性影响最大,其次为粘结力、水稳性团聚体含量及土壤容重,其中有机质含量对土壤抗冲性的影响达到极显著水平,粘结力对土壤抗冲性的影响达显著水平.     

不同灌溉方式对棉田土壤物理性质的影响

以新疆生产建设兵团125团滴灌、沟灌、漫灌的棉田土壤为研究对象,分别测定不同灌溉方式棉田土壤的比重、容重、孔隙度以及团聚体结构和机械组成等物理性状.结果表明:棉田不同灌溉方式对其土壤各种物理性状产生了不同程度的影响.比重、容重表现为漫灌＞沟灌＞滴灌,而孔隙度则反之;土壤团聚体中粒径小于0.25 mm的微团聚体占了较大比重,良好结构团聚体的含量表现为滴灌＞沟灌＞漫灌,而微团聚体则相反;土壤机械组成中砂粒的含量占了较大比重,而砾石没有,砂粒、粉粒的含量均表现为漫灌＞沟灌＞滴灌,而粘粒则表现相反.     

基于采样密度不同土壤的水分特征参数的预测及误差分析

目前土壤水分特征曲线（h-θ曲线）的研究普遍采用vanGenuchten模型（简称VG模型）。利用不同取样精度的土壤,将土壤质地（砂土、粘粒、粉粒含量）和容重作为输入值,探讨了使用基于土壤转换函数的BP神经网络模型来预测0～20cm表层土壤水分特征曲线参数,用甘肃称钩河流域小流域的土样进行了预测和误差分析。结果表明,使用线性回归能够减小预测误差与实测值差距;BP神经网络预测饱和体积含水量的准确性比预测剩余体积含水量和田间持水量要高。为了进一步提高预测精度,还应尽可能地包括土壤结构、有机质含量等信息。     

水分和容重对土壤Cl-扩散的影响

用￣（３６）Ｃｌ标记扩散池法测定了不同含水量及不同容重下４种质地土壤Ｃｌ￣－的扩散系数。结果表明，Ｃｌ￣－扩散系数随土壤水分增加和容重增大而近乎线性增大，在有效水范围内，４种土壤增大的幅度为：黄绵土＞黑垆土＞土＞黄褐土；在容重１．１～１．６ｇ／ｃｍ￣３范围内，以１．３～１．４ｇ／ｃｍ￣３为界，质地较轻的黄绵土和黑垆土，在此之前Ｃｌ￣－扩散系数随容重增加较慢，在此之后增加较快；而质地粘重的土和黄褐土则相反。对Ｃｌ扩散而言，水分与容重、容重与温度之间没有交互作用。     

冻融过程对土壤物理化学及生物学性质的影响研究及展望

冻融是我国北方地区常见的气候现象,其水热条件的反复变化会影响土壤等环境介质的物理化学及生物学性质。冻融过程产生的交替收缩与膨胀可改变土壤结构、水分分布特征,尤其会降低土壤团聚体的稳定性;由于温度、水分、氧化还原等条件的不断变化,冻融过程会促进土壤硝化作用和溶解性有机酸的释放,使土壤微生物量及其活性受到影响,导致土壤pH值、CEC和Ca CO_3含量等随之降低。在冻融过程中,土壤有机质的变化最为明显,反复冻融使有机碳不同程度地暴露和释放,加快了土壤有机碳矿化速率,使土壤可溶性有机碳量增加,最终加剧可溶性有机碳的流失。以往对冻融作用的研究主要集中在自然土壤介质,缺乏对其他环境介质如畜禽粪便等有机固体废弃物的相关报道。在综述冻融过程对土壤物理、化学及生物学性质影响的基础上,提出了未来在一定区域尺度上开展冻融过程对土壤理化性质影响研究,并结合探讨畜禽粪便等有机固体废弃物和土壤污染物的响应机制,为冻融气候条件下土壤污染控制和科学土地利用管理提供科学依据。     

天然沸石对松嫩平原黑钙土理化性质和保水能力的影响

目的通过研究天然沸石掺配量对于松嫩平原黑钙土理化性质和土壤水分特征曲线的影响,来研究天然沸石改良黑钙土的保水能力的效果,为改良土壤保水性提供理论参考。方法采用天然沸石改良土壤,进行60 d花盆培养,环刀法测量土壤密度,公式法计算土壤总孔隙度、毛管孔隙度、通气孔隙度。离心机法测定土壤水分特征曲线。结果天然沸石改良黑钙土试验中,土壤密度随沸石掺配量的增加而增大,呈正相关关系,当沸石掺配量为10%时,土壤密度增加最为显著;毛管孔隙度和总孔隙度均随掺配量的增加而减小,呈负相关关系,当沸石掺配量为10%时,土壤的通气孔隙度为最大。各掺配量下土壤的持水能力结果为:20%天然沸石(NZ)>15%NZ≈10%NZ>5%NZ>CK。各组土壤的水分特征曲线均能用Gardner模型拟合。Gardner模型方程的拟合系数a、b均随持水能力增强而减小,呈负相关关系;随饱和含水率升高而增大,呈正相关关系。将饱和含水率和拟合系数a进行拟合,结果显示决定系数(R2)为0.941 8。结论在进行土壤持水能力改良时,利用10%天然沸石掺配量比较经济可行。土壤饱和含水率高,不一定水分特征曲线初始水平就高。各项试验结果说明,利用天然沸石可以有效改良砂壤黑钙土的保水能力,为黑土区土壤改良提供试验和理论参考。      

放牧对黄土高原丘陵沟壑区林草地土壤理化性状的影响

在黄土高原丘陵沟壑区-山西偏关县通过放牧试验,研究了草地和柠条林地在不同放牧强度、不同放牧畜种条件下表层土(0~10 cm)的物理和化学性质。结果表明,放牧强度直接影响着草地和柠条林地土壤的物理结构。随放牧强度的增加,牲畜对土壤的践踏加剧,导致土壤紧实度增加,容重上升,含水量下降。草地和柠条林地土壤的有机C、全N和全P含量都随放牧强度的增加而减少,而速效K含量则都表现为中度放牧>重度放牧>轻度放牧;从畜牧羊种来看,绵羊相对于山羊来说对放牧地践踏较轻,其放牧地土壤容重较小,土壤含水量、有机C、全N、全P和速效K含量则较高。     

宜宾烟区土壤耕作方式对土壤耕层物理性状的影响

为探明不同耕作方式对宜宾烟区耕层土壤物理性状影响,本文通过定点试验,以常规耕作(CK)为对照,分别设置免耕(T1)、压实+翻耕25cm(T2)、翻耕25cm(T3)三种耕作措施,测定项目包括土壤含水量、容重和紧实度。结果表明：(1)翻耕能显著提高0～20cm耕层土壤含水量;(2)翻耕处理有助于降低耕层土壤容重大小;(3)翻耕处理可以有效降低土壤紧实度。表明翻耕能有效改善宜宾烟区耕层土壤结构,使得深层土壤结构变疏松,提高了土壤含水量,降低了土壤容重和紧实度,从而有利于农作物的生长发育。     

黄淮海北部农田犁底层现状及其特征

【目的】研究黄淮海北部地区犁底层分布现状及特征。【方法】采用布点取样方法,根据黄淮海北部区土壤质地分布图结合第二次土壤普查点位选取山东陵县、河北吴桥县共108个点位,于2014年冬小麦拔节期进行剖面取样调查,测定0-45 cm不同层次土壤水分含量、土壤容重及穿透阻力。【结果】（1）黄淮海北部地区耕层平均厚度在14.74 cm,约有76%的被调研点存在明显的犁底层,犁底层主要分布在15-30 cm;（2）黄淮海北部区农田剖面各层次土壤容重及穿透阻力存在显著差异,犁底层容重最大,平均容重在1.54 g·cm^-3左右,显著大于耕层和心土层,在冬小麦拔节期犁底层穿透阻力为1 371.00-4 256.00 kPa,显著大于耕层及心土层穿透阻力;（3）冬小麦整个生育期犁底层穿透阻力均大于2 000 kPa,阻碍了小麦根系的深扎,造成小麦根系分布浅层化,这在冬小麦生长缺水的地区,易造成作物水分胁迫,同时不利于根系吸收深层养分;（4）土壤穿透阻力土壤与含水量及容重之间有着极显著相关关系,土壤穿透阻力有随着容重的增加而增加的趋势,二者之间回归方程为：y= 3 854.09x+3 891.99（y为穿透阻力,x为土壤容重,r =0.84）;当容重低于1.4 g·cm^-3时,土壤穿透阻力均低于 2 000 kPa,穿透阻力不会对作物根系生长产生障碍,而当土壤容重在1.4 g·cm^-3以上时,穿透阻力对作物的影响同时取决于土壤含水量,穿透阻力随着土壤水分的增加而降低,对应线性回归方程为：y = -75.93 x + 3 153.83（y为穿透阻力,x为土壤质量含水量,r=0.82）。 【结论】在现行以旋耕为主的传统耕作模式下,黄淮海北部地区农田犁底层是普遍存在的,不利于作物根系生长及作物对土壤养分的充分利用,需要适度打破犁底层,构建合理耕层结构。     

不同质地土壤的水分特征曲线参数分析

对常用的土壤水分特征曲线模型进行了比选,选取Van Genuchten模型的4个参数进行了拟合计算,得到重壤土、中壤土、轻壤土、紧砂土和粗砂等5种不同质地土壤的水分特征曲线,分析了土壤水分特征曲线及参数的变化规律:粗砂的水分特征曲线变化最陡直,紧砂土、轻壤土、中壤土和重壤土的水分特征曲线变化较平缓;曲线的形状系数n随着粒径变大、物理性粘粒含量的减小而变大;重质粘性土壤α值较小,轻质土α值较大。     

地表覆盖方式对广西柑橘果园土壤水分特征的影响

【目的】探究不同覆盖方式对广西柑橘果园土壤性质及土壤水分变化的影响,为该区域果园杂草管理及水分管理提供参考依据。【方法】以广西柑橘果园为研究对象,设喷施除草剂对照(CK)、防草布覆盖(GPC)和自然生草割刈(NGM)3种果园地表覆盖处理,并于处理一年后测定0~10 cm、10~30 cm、30~50 cm和50~70 cm土层的土壤基本理化性质和果园土壤水分变化特征。【结果】不同地表覆盖处理对柑橘果园表层0~10 cm土壤的容重、总孔隙度和有机质含量有明显影响,对深层土壤影响较小。NGM处理使0~10 cm土层土壤容重显著降低7.52%(P<0.05,下同),土壤有机质含量提高7.99%;GPC处理使0~10 cm土层土壤容重降低3.01%,土壤有机质含量降低14.15%。相同土壤水吸力下,0~10 cm和10~30 cm土层土壤含水量表现为GPC>CK>NGM;30~50 cm土层表现为CK≈GPC>NGM;50~70cm土层表现为CK>NGM>GPC。在0~10 cm土层中,NGM处理的速效水含量(0.079 cm3/cm3)最高;在30~50 cm和50~70 cm土层,GPC处理的速效水含量最高,分别较CK提高11.00%和18.12%。GPC和NGM处理均可提高各土层的土壤含水量,其中GPC处理0~10 cm和10~30 cm土层含水量增幅更大,而NGM处理30~50 cm和50~70 cm土层含水量增幅更明显。GPC和NGM处理均可显著提高0~70 cm各土层土壤贮水量,其中GPC处理提高2.83%~4.26%,NGM处理提高4.02%~4.55%。【结论】自然生草割刈处理在改善柑橘园表层土壤环境、增强土壤蓄水保墒和供水能力方面具有较好的效果,而防草布覆盖处理在保水方面也有较大优势。在生产中建议采用自然生草割刈的管理方式。