冻融交替对复配土壤团粒结构和有机质的交互作用

为了研究冻融交替作用下复配土壤团粒结构和有机质之间的关系,采用室内模拟冻融试验方法,分析冻融周期以及团粒结构含量对复配土壤有机质的影响。结果表明,冻融交替经过1,2,5,10周期时各个粒级团粒结构的分配比例有明显变化,0.5mm的小粒径团粒结构含量增加,1mm的大粒径团粒结构含量减少;冻融循环对复配土壤有机质含量产生极显著影响,1∶1,1∶2,1∶5复配土壤有机质含量均表现为随冻融周期先增加后减少的趋势,2周期时达到峰值,与冻融前相比,分别增加68%,55%,59%;冻融循环与土壤团粒结构的交互作用显著影响复配土壤有机质含量,冻融交替作用下3种比例复配土壤小团粒结构(粒径0.5mm)与有机质呈现出较为明显的正相关关系。因此,利用冻融交替作用对砒砂岩与沙复配土壤的团粒结构形成、有机质的影响以及二者之间的交互作用,进行改良土壤结构,提高土壤有机质含量,使土壤结构和有机质得到持续不断的改善和发展。     

盐渍土改良技术研究进展

土壤盐碱化问题是全球最严重的环境问题之一,严重制约着社会和经济的发展。自然因素和人为因素共同导致土壤盐碱化以及次生盐碱化问题,寻求各种技术措施来预防、减缓或者改良利用盐渍土,已经成为必须。通过对现有的盐渍土研究内容进行了梳理和概括,回顾了国内盐渍土研究以及改良技术的发展过程,分析了目前国内盐渍土改良的技术,指出了研究中存在的不足,总结了盐渍土研究与改良技术研究的前沿和热点问题,提出了国内盐渍土研究和改良技术研究的展望。提出了建议重点进行土壤盐渍化监测预警、土壤水盐运移过程模拟及其机理研究、耐盐植物的耐盐机理研究以及植物和土壤盐分相互作用机制等方面的研究,从而促进改良技术的发展。     

曝气生物滤池系统处理含氨氮废水的试验研究

为了进一步研究曝气生物滤池工艺在污水处理中的应用,采用曝气生物滤池处理工艺,对氨氮质量浓度较高、其他污染物量较低的废水进行了工艺运行条件及处理特征的模拟试验,主要研究了气水比、水力负荷、氨氮负荷等因素对氨态氮等污染物处理效果的影响。结果表明,进水氨态氮质量浓度约为25 mg/L时,气水比为3∶1和4∶1时,曝气生物滤池系统出水氨态氮质量浓度均低于7 mg/L;系统出水COD平均质量浓度随气水比增大而升高;在气水比为2∶1,进水氨态氮质量浓度相近条件下,水力负荷调整为5 m~3/(m~2·h)时,系统出水氨态氮质量浓度低于12 mg/L,去除率达到54%。     

生物质炭对土壤理化性质及结构特性的影响

指出了生物质炭以其良好的结构特性、理化性质和广泛获取性,成为了一种优良的土壤改良添加剂。以典型黄绵土为例,通过室内盆栽试验,共设置4种处理,没有添加生物质炭的对照处理(CK),添加1%土壤质量的生物质炭(1%BC),添加3%土壤质量的生物质炭(3%BC),添加5%土壤质量的生物质炭(5%BC),对比分析了不用生物质炭用量处理对土壤养分、持水性能及结构特性的影响。结果表明:与对照处理相比,1%BC、3%BC、5%BC处理均改善了土壤养分含量、孔隙结构特性和持水性能,增加了土壤结构稳定性,是一种有效改善黄绵土质量的重要措施,为生物质炭在提高黄绵土性能上提供了理论参考。     

黄土高原沟壑区土地整治工程环境影响及保护对策

以陕西澄城荒草地开发为例,分析了黄土高原沟壑区土地整治项目中的土地平整、农田水利、田间道路、林网和电力工程实施对环境要素的影响机理、过程和结果,发现工程实施对土壤环境、水环境、大气环境、生物(生态)环境、社会经济环境等产生的主要负面环境影响评价。根据分析,提出土地整治中要基于建设生态文明要求,遵循生物多样性、土地多功能性、环境生态性等原则和景观生态学理念,提升土地整治内涵,采取必需的环保措施以及有效改进的工程技术手段,使土地整治与生态环境保护有机融合,促进生态国土的可持续发展。     

山地丘陵区不同土地利用方式对空心村整治还田土壤团聚体特征的影响

以探明不同土地利用方式对土壤团聚体的影响为目的,为提高山地丘陵区空心村整治还田土壤稳定性及生产性能提供科学依据。在陕西澄县山地丘陵区空心村整治还田后,设置5种不同的土地利用方式,开展为期1年的种植试验,分别为玉米(C处理)、小麦(W处理)、蔬菜(V处理)、药材(M处理)及对照(未种:CK处理)。测定分析干筛法和湿筛法0—40cm土层土壤团聚体分布、平均质量直径(WMD)、几何平均直径(GMD)、团聚体破坏率(PAD)、不稳定团粒数(ELT)和分形维数(D)。结果表明:(1)各处理在0—40cm各土层土壤团聚体数量及大小均显著优于CK处理,各处理干筛下0—40cm土层0.25mm团聚体含量(DR0.25)和湿筛下该含量(WR0.25)随着土壤土层深度的增加呈现相反的趋势;(2)干筛法和湿筛法0—40cm土层各处理土壤平均重量直径(MWD)平均值和几何平均直径(GMD)平均值大小顺序均呈现W处理C处理M处理V处理CK处理,C处理有助于增加表层土壤大团聚体含量,W处理则有助于增加下层土壤大团聚体含量;(3)湿筛法分析表明,各处理土壤团聚体破坏率(PAD)和不稳定团粒指数(ELT)在0—40cm土层内均表现出近似"Z"字形趋势,各处理显著低于CK;(4)各处理的分形维数(D)在0—40cm土层平均值大小顺序为C处理W处理M处理V处理CK处理。土壤分形维数(D)与干筛法和湿筛法下0—40cm土层0.25mm团聚体含量之间存在良好的线性关系,分别为R2=0.74和R2=0.67。空心村整治还田后种植玉米和小麦有利于提高0—40cm土层大团聚体含量,增加土层稳定性,改善土壤结构。     

平原农区空心村典型土壤的重金属污染评价——以山东省禹城市为例

空心村整治是农村土地综合整治的重要内容,在以土地可持续利用为核心的目标导向下,揭示空心村内典型土壤重金属污染情况是整治工作特别是构建耕层土体的先导环节。本文以黄淮海平原农区的禹城市为例,分析典型空心村在整治时可能涉及的村内道路、晾晒场院、坑塘底泥、林地表土、院落农地、院落实土、土墙墙体等7种土壤的As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量,利用单项污染指数和综合污染指数,按照有关国家标准,评价其重金属污染程度,为空心村改造中土壤的安全、合理利用提供依据。结果表明:前述7类参试土壤中,除院落农田的污染指数为0.85(污染等级为Ⅱ,属"较清洁"土壤)外,其余6类的综合污染指数均0.7(污染等级为Ⅰ,属"清洁"土壤),可直接用于空心村整治中的耕层土体重构。本研究基于整治利用导向进行了平原农区空心村典型土壤类型划分,揭示了其重金属污染状况,对于科学开展空心村整治、建设更加安全的高标准农田具有重要参考价值。     

砒砂岩对毛乌素沙地风沙土储水能力影响的研究

为探析砒砂岩对于风沙土储水能力的影响,在毛乌素沙地设置不同比例砒砂岩与沙复配成土试验小区(砒砂岩与沙的体积比分别为1∶1,1∶2,1∶5),进行单季玉米种植,并分别于2013—2015年连续3年对0—120cm深度内土壤水分进行动态监测。结果表明:从2013—2015年,适量砒砂岩的加入将风沙土储水量从100mm左右提升至200mm以上,并可逐步调节土壤水分至不亏缺状态,显著提升土壤的保水蓄水能力,有利于作物生长需求;土壤储水以40cm以下中深层土壤储水能力改善作用最为明显,且经多年种植,0—40cm和80—120cm土层逐步成为土壤水分较为稳定的土层,利于作物根系对水分的吸收利用;砒砂岩与沙1∶1~1∶5范围内,随砒砂岩所占比例提高,复配土储水特征的改善作用有增强趋势,但趋势不显著。     

平原农区空心村典型土壤的重金属污染评价——以山东省禹城市为例

空心村整治是农村土地综合整治的重要内容,在以土地可持续利用为核心的目标导向下,揭示空心村内典型土壤重金属污染情况是整治工作特别是构建耕层土体的先导环节。本文以黄淮海平原农区的禹城市为例,分析典型空心村在整治时可能涉及的村内道路、晾晒场院、坑塘底泥、林地表土、院落农地、院落实土、土墙墙体等7种土壤的As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn含量,利用单项污染指数和综合污染指数,按照有关国家标准,评价其重金属污染程度,为空心村改造中土壤的安全、合理利用提供依据。结果表明：前述7类参试土壤中,除院落农田的污染指数为0.85（污染等级为Ⅱ,属“较清洁”土壤）外,其余6类的综合污染指数均< 0.7（污染等级为Ⅰ,属“清洁”土壤）,可直接用于空心村整治中的耕层土体重构。本研究基于整治利用导向进行了平原农区空心村典型土壤类型划分,揭示了其重金属污染状况,对于科学开展空心村整治、建设更加安全的高标准农田具有重要参考价值。     

芦苇不同生育期盐碱土离子含量动态变化研究

研究芦苇不同生育期盐碱土离子含量的动态变化,为生物措施治理盐碱土壤的应用提供参考。自制水泥圆柱装置,0.8 m（内径）×0.98 m（高度）20个,用陕西定边盐碱土进行填装,一排10个装置分别种植芦苇,另一排10个装置不种植任何作物,采用土钻在芦苇各生育期取每个装置0—20 cm土样,分别测定了芦苇出苗期、展叶期、开花期、成熟期和枯黄期盐碱土pH,电导率,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺,CO₃^2-,HCO₃^-,Cl^-,SO₄^2-的含量。芦苇在整个生长阶段能促进盐碱土壤的pH值降低0.65个单位,电导率总体下降756.55 μS/cm,Ca²⁺含量减少138.70 mg/kg,SO₄^2-含量减少115.35 mg/kg,Cl^-含量减少57.76 mg/kg,HCO₃^-含量减少57.76 mg/kg,Na⁺含量减少55.58 mg/kg,CO₃^2-含量减少31.66 mg/kg,Mg²⁺含量减少26.93 mg/kg,K⁺含量减少12.65 mg/kg。盐碱土上种植芦苇比不种植芦苇的土壤pH,电导率,Ca²⁺,Mg²⁺,K⁺,Na⁺,CO₃^2-,HCO₃^-,Cl^-,SO₄^2-含量均有所降低,芦苇可能存在富集盐分的能力,在一定程度上能改良陕西定边土壤的盐碱化状况。